JP2012088198A - Torque detection device - Google Patents

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亮 入江
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase a range in which a rotation angle is uniquely obtained when the detection coil of one of two phases has a break.SOLUTION: In a torque detection device, an electrical angle θeis uniquely determined only from an amplitude of the cos phase when there is not a possibility that the electrical angle of the resolver on an abnormal side passes through an angle of 0° or 180° during one operation period. In addition, the electrical angle θeis uniquely determined only from an amplitude of the sin phase when there is not a possibility that the electrical angle of the resolver on an abnormal side passes through an angle of 90° or 270° during one operation period. Using these principles, a torque operation part decides whether the torque detection device is in a condition in which a rotation angle can be uniquely determined from an amplitude of the detection coil of a normal phase, based on the electrical angle of the resolver on an abnormal side which was calculated in advance one operation period ago.

Description

本発明は、２つのレゾルバを備え、各レゾルバで検出した回転角に基づいて操舵トルクを検出するトルク検出装置に関する。   The present invention relates to a torque detector that includes two resolvers and detects a steering torque based on a rotation angle detected by each resolver.

従来から、運転者の操舵操作に対して操舵アシストトルクを付与する電動パワーステアリング装置が知られている。電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトに働いた操舵トルクをトルク検出装置で検出し、操舵トルクが大きくなるにしたがって増加する目標アシストトルクを算出し、算出した目標アシストトルクが得られるように、電動モータの通電量をフィードバック制御する。従って、電動パワーステアリング装置においては、特に、トルク検出装置の信頼性が要求される。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an electric power steering device that applies a steering assist torque to a driver's steering operation. The electric power steering device detects a steering torque acting on the steering shaft by a torque detection device, calculates a target assist torque that increases as the steering torque increases, and obtains the calculated target assist torque. Feedback control of the energization amount. Therefore, in the electric power steering device, the reliability of the torque detection device is particularly required.

トルク検出装置は、ステアリングシャフトに設けたトーションバーの捩れ角度を検出することにより、この捩れ角度に比例した操舵トルクを算出する。例えば、特許文献１にて提案されたトルク検出装置は、２つのレゾルバを用いてトーションバーの捻れ角度を検出する構成を採用している。このトルク検出装置においては、トーションバーの一端側に第１レゾルバを、他端側に第２レゾルバを設け、第１レゾルバにて検出される第１回転角θ１と第２レゾルバにて検出される第２回転角θ２との差から、操舵トルクを検出する。 The torque detection device calculates a steering torque proportional to the torsion angle by detecting the torsion angle of the torsion bar provided on the steering shaft. For example, the torque detection device proposed in Patent Document 1 employs a configuration that detects the twist angle of a torsion bar using two resolvers. In this torque detection device, a first resolver is provided on one end side of the torsion bar, and a second resolver is provided on the other end side, and the first rotation angle θ 1 detected by the first resolver and the second resolver are detected. from the difference between the second rotational angle theta 2 that detects the steering torque.

各レゾルバは、励磁用交流信号が供給されてロータコイルに通電する励磁コイルと、トーションバーの周囲に設けられる一対の検出コイル（ｓｉｎ相検出コイル，ｃｏｓ相検出コイル）とを備えている。一対の検出コイルは、互いに電気角で９０度（π／２）ずらして組み付けられる。ｓｉｎ相検出コイルは、ロータの回転角のｓｉｎ値に応じた振幅となる交流信号を出力し、ｃｏｓ相検出コイルは、ロータの回転角のｃｏｓ値に応じた振幅となる交流信号を出力する。従って、レゾルバで検出されるロータの回転角は、ｓｉｎ相検出コイルの出力信号の振幅をｃｏｓ相検出コイルの出力信号の振幅で除算した値のアークタンジェント値に基づいて演算することができる。   Each resolver includes an excitation coil that is supplied with an excitation AC signal and energizes the rotor coil, and a pair of detection coils (sin phase detection coil, cos phase detection coil) provided around the torsion bar. The pair of detection coils are assembled with an electrical angle shifted by 90 degrees (π / 2). The sin phase detection coil outputs an AC signal having an amplitude corresponding to the sin value of the rotation angle of the rotor, and the cos phase detection coil outputs an AC signal having an amplitude corresponding to the cos value of the rotation angle of the rotor. Therefore, the rotation angle of the rotor detected by the resolver can be calculated based on the arctangent value obtained by dividing the amplitude of the output signal of the sin phase detection coil by the amplitude of the output signal of the cos phase detection coil.

この特許文献１にて提案されたトルク検出装置は、一方のレゾルバにおける検出コイルの一つが断線した場合でも、正常なレゾルバで検出された回転角が所定角度範囲に入っている場合には、断線したコイルと対をなす他方の検出コイルの出力信号を使って回転角を推定する。これは、第１レゾルバにて検出される第１回転角θ１と第２レゾルバにて検出される第２回転角θ２との機械的な角度差が常に一定値以下になるという条件に基づいて、正常なレゾルバで検出された回転角が所定角度範囲に入っている状況においては、断線したコイルと対をなす他方の検出コイルの出力信号から回転角を一義的に求めることができることを利用したものである。従って、正常なレゾルバで検出された回転角が所定角度範囲に入っている状況においては、第１回転角θ１と第２回転角θ２との差から操舵トルクを検出することができる。 The torque detection device proposed in Patent Document 1 is disconnected when the rotation angle detected by a normal resolver is within a predetermined angle range even when one of the detection coils in one resolver is disconnected. The rotation angle is estimated using the output signal of the other detection coil that is paired with the detected coil. This is based on the condition that the mechanical angle difference between the first rotation angle θ 1 detected by the first resolver and the second rotation angle θ 2 detected by the second resolver is always a certain value or less. In a situation where the rotation angle detected by a normal resolver is within a predetermined angle range, the fact that the rotation angle can be uniquely determined from the output signal of the other detection coil paired with the disconnected coil is utilized. It is a thing. Thus, in a situation where the rotation angle detected in normal resolver is within a predetermined angular range, it is possible to detect the steering torque from the difference between the first rotation angle theta 1 and the second rotation angle theta 2.

特開２００３−３１５１８２号公報JP 2003-315182 A

しかしながら、第１回転角θ１と第２回転角θ２との機械的な角度差が一定値以下になるという条件に基づいて、他方の検出コイル（断線したコイルと対をなす正常な検出コイル）の出力信号から回転角を求める構成においては、一義的に回転角が求められる状況となる正常側レゾルバの回転角の範囲を広くとれない。例えば、通常の操舵操作でトーションバーが捩られる角度の最大値は６[ｄｅｇ]（機械角）程度である。この場合においては、一義的に回転角が求められる状況となる正常側レゾルバの回転角の範囲は全体の半分程度しかなく、トルク検出の継続が難しい。 However, based on the condition that the mechanical angle difference between the first rotation angle θ 1 and the second rotation angle θ 2 is equal to or less than a certain value, the other detection coil (a normal detection coil paired with the disconnected coil) In the configuration in which the rotation angle is obtained from the output signal of), the range of the rotation angle of the normal-side resolver in which the rotation angle is uniquely determined cannot be widened. For example, the maximum value of the angle at which the torsion bar is twisted by a normal steering operation is about 6 [deg] (mechanical angle). In this case, the range of the rotation angle of the normal resolver in which the rotation angle is uniquely required is only about half of the entire range, and it is difficult to continue torque detection.

本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、２相のうち一方の検出コイルが断線している場合に、回転角が一義的に求められる範囲を広くすることを目的とする。   The present invention has been made to cope with the above-described problem, and an object of the present invention is to widen the range in which the rotation angle is uniquely required when one detection coil of two phases is disconnected.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、操舵ハンドルに連結されたステアリングシャフトの入力側の回転角である第１回転角に応じた２相の検出信号を出力する一対の検出コイルを有する第１レゾルバ（１１０）と、前記ステアリングシャフトの出力側の回転角である第２回転角に応じた２相の検出信号を出力する一対の検出コイルを有する第２レゾルバ（１２０）とを備えたレゾルバユニット（１００）と、前記第１レゾルバの出力する２相の検出信号に基づいて前記第１回転角を演算し、前記第２レゾルバの出力する２相の検出信号に基づいて前記第２回転角を演算する回転角演算手段（Ｓ１５）と、前記演算された第１回転角と第２回転角との差に基づいて前記ステアリングシャフトに働く操舵トルクを演算するトルク演算手段（Ｓ１６）とを備えたトルク検出装置において、
前記第１レゾルバあるいは第２レゾルバの何れかで、前記一対の検出コイルの一方に異常が発生していることを検出する異常検出手段（Ｓ１３）と、前記検出コイルの一方に異常が検出されているとき、前記回転角演算手段が前記第１回転角および第２回転角を演算する演算周期あたりに前記第１回転角あるいは前記第２回転角が変化する回転角変化量が所定変化量以内であるという回転角変化条件に基づいて、前記異常が検出されている検出コイルを有する異常側レゾルバの回転角を一義的に算出することができる状況であるか否かを判断する異常側回転角算出可否判断手段（Ｓ３４，Ｓ３８，Ｓ４４，Ｓ４８）と、前記異常側回転角算出可否判断手段により、前記異常側レゾルバの回転角を一義的に算出することができる状況であると判定されている場合には、前記異常側レゾルバにおける異常が検出されていない検出コイルの検出信号に基づいて、前記回転角変化条件を満たす前記異常側レゾルバの回転角を演算する異常側回転角演算手段（Ｓ３３，Ｓ３７，Ｓ４３，Ｓ４７）とを備えたことにある。 In order to achieve the above object, a feature of the present invention is that a pair of detection coils for outputting a two-phase detection signal corresponding to a first rotation angle which is a rotation angle on the input side of a steering shaft connected to a steering handle. A first resolver (110) having a second resolver (120) having a pair of detection coils for outputting a two-phase detection signal corresponding to a second rotation angle that is a rotation angle on the output side of the steering shaft. The first rotation angle is calculated based on the two-phase detection signal output from the resolver unit (100) and the first resolver, and the second rotation angle is calculated based on the two-phase detection signal output from the second resolver. Rotation angle calculation means (S15) for calculating the rotation angle, and torque calculation means for calculating the steering torque acting on the steering shaft based on the difference between the calculated first rotation angle and second rotation angle. S16) and the torque detecting apparatus provided with,
An abnormality detecting means (S13) for detecting that an abnormality has occurred in one of the pair of detection coils by either the first resolver or the second resolver, and an abnormality has been detected in one of the detection coils. When the rotation angle calculation means calculates the first rotation angle and the second rotation angle, the rotation angle change amount at which the first rotation angle or the second rotation angle changes is within a predetermined change amount. Abnormal rotation angle calculation for determining whether or not the rotation angle of the abnormal resolver having the detection coil in which the abnormality is detected can be uniquely calculated based on the rotation angle change condition of being present It is determined that the rotation angle of the abnormal resolver can be uniquely calculated by the determination unit (S34, S38, S44, S48) and the abnormal rotation angle calculation enable / disable determination unit. An abnormal-side rotation angle calculating means for calculating a rotation angle of the abnormal-side resolver that satisfies the rotation angle change condition based on a detection signal of a detection coil in which no abnormality is detected in the abnormal-side resolver. (S33, S37, S43, S47).

本発明においては、ステアリングシャフトの入力側に第１レゾルバが設けられ、出力側に第２レゾルバが設けられる。第１レゾルバは、励磁用交流信号が入力され、一対の検出コイル（ｓｉｎ相検出コイル、ｃｏｓ相検出コイル）から、ステアリングシャフト入力側の回転角である第１回転角に応じた２相の検出信号を出力する。第２レゾルバも同様に、励磁用交流信号が入力され、一対の検出コイル（ｓｉｎ相検出コイル、ｃｏｓ相検出コイル）から、ステアリングシャフト出力側の回転角である第２回転角に応じた２相の検出信号を出力する。２相の検出信号は、入力された励磁用交流信号によって発生する交流電圧信号であって、回転角のｓｉｎ値に依存して振幅が変化するｓｉｎ相検出信号と、回転角のｃｏｓ値に依存して振幅が変化するｃｏｓ相検出信号とからなる。従って、各レゾルバにおいては、一方の検出コイルからｓｉｎ相検出信号を出力し、他方の検出コイルからｃｏｓ相検出信号を出力する。   In the present invention, the first resolver is provided on the input side of the steering shaft, and the second resolver is provided on the output side. The first resolver receives an excitation AC signal and detects two phases according to the first rotation angle that is the rotation angle on the steering shaft input side from a pair of detection coils (sin phase detection coil, cos phase detection coil). Output a signal. Similarly, the second resolver receives an excitation AC signal, and two phases corresponding to a second rotation angle that is a rotation angle on the steering shaft output side from a pair of detection coils (sin phase detection coil, cos phase detection coil). The detection signal is output. The two-phase detection signal is an AC voltage signal generated by the input AC signal for excitation, and depends on the sin phase detection signal whose amplitude changes depending on the sin value of the rotation angle and the cos value of the rotation angle. And a cos phase detection signal whose amplitude changes. Therefore, in each resolver, a sin phase detection signal is output from one detection coil, and a cos phase detection signal is output from the other detection coil.

回転角演算手段は、第１レゾルバの出力する２相の検出信号に基づいて第１回転角を演算し、第２レゾルバの出力する２相の検出信号に基づいて第２回転角を演算する。例えば、各レゾルバにおけるｓｉｎ相検出信号とｃｏｓ相検出信号との振幅をそれぞれ検出し、ｓｉｎ相検出信号の振幅をｃｏｓ相検出信号の振幅で除算した値のアークタンジェント値に基づいて回転角を演算することができる。トルク演算手段は、こうして演算された第１回転角と第２回転角との差に基づいてステアリングシャフトに働く操舵トルクを演算する。つまり、ステアリングシャフトの捩れ角度を検出することにより、その捩れ角度に比例した操舵トルクを演算する。この場合、ステアリングシャフトには、捩れ角度を検出しやすいように、トーションバーを介装することが好ましい。   The rotation angle calculation means calculates the first rotation angle based on the two-phase detection signal output from the first resolver, and calculates the second rotation angle based on the two-phase detection signal output from the second resolver. For example, the amplitude of the sin phase detection signal and the cos phase detection signal in each resolver is detected, and the rotation angle is calculated based on the arctangent value obtained by dividing the amplitude of the sin phase detection signal by the amplitude of the cos phase detection signal. can do. The torque calculation means calculates a steering torque that acts on the steering shaft based on the difference between the first rotation angle and the second rotation angle thus calculated. That is, by detecting the twist angle of the steering shaft, a steering torque proportional to the twist angle is calculated. In this case, it is preferable to provide a torsion bar on the steering shaft so that the twist angle can be easily detected.

レゾルバの検出コイルの信号出力ライン等が断線した場合には、検出コイルから正常な検出信号が出力されなくなる。このとき、一対の検出コイルのうち一方のみに異常が発生している状況においては、他方の検出コイルの出力する検出信号の振幅からは、２通りの解（演算結果）が得られて、一義的に回転角を決めることができない。こうした問題に対して、従来装置においては、第１回転角と第２回転角との角度差の限界が設定（想定）されていることから、異常が発生していないレゾルバの回転角が所定範囲となる場合にのみ、他方の検出コイルの出力する検出信号の振幅から一義的に回転角を決めることができることに着目して回転角を演算しているが、一義的に回転角を決められる所定範囲が狭い。   When the signal output line of the detection coil of the resolver is disconnected, a normal detection signal is not output from the detection coil. At this time, in the situation where only one of the pair of detection coils is abnormal, two solutions (calculation results) are obtained from the amplitude of the detection signal output from the other detection coil. The rotation angle cannot be determined. With respect to such a problem, in the conventional apparatus, since the limit of the angle difference between the first rotation angle and the second rotation angle is set (assumed), the rotation angle of the resolver in which no abnormality has occurred is within a predetermined range. The rotation angle is calculated only by paying attention to the fact that the rotation angle can be uniquely determined from the amplitude of the detection signal output from the other detection coil, but the predetermined rotation angle can be uniquely determined. The range is narrow.

そこで、本発明においては、異常検出手段が、第１レゾルバあるいは第２レゾルバの何れかで、一対の検出コイルの一方に異常が発生しているか否かを判断する。そして、一対の検出コイルの一方に異常が発生していることが検出されると、回転角演算手段が第１回転角および第２回転角を演算する演算周期あたりに第１回転角あるいは第２回転角が変化する回転角変化量が所定変化量以内であるという回転角変化条件に基づいて、異常が検出されている検出コイルを有する異常側レゾルバの回転角を一義的に算出することができる状況であるか否かを判断する。   Therefore, in the present invention, the abnormality detection means determines whether an abnormality has occurred in one of the pair of detection coils by either the first resolver or the second resolver. When it is detected that an abnormality has occurred in one of the pair of detection coils, the rotation angle calculation means calculates the first rotation angle or the second rotation angle for each calculation cycle for calculating the first rotation angle and the second rotation angle. Based on the rotation angle change condition that the rotation angle change amount at which the rotation angle changes is within the predetermined change amount, the rotation angle of the abnormal side resolver having the detection coil in which the abnormality is detected can be uniquely calculated. Determine whether the situation is true.

各演算手段は、それぞれ決められた演算周期にて繰り返し演算処理を実行する。従って、回転角演算手段の演算周期にステアリングシャフトの回転角速度を乗算すれば一演算周期のあいだに変化した回転角の変化量、つまり、回転角変化量が求められる。一方、操舵ハンドルを回転操作する速度には限界があるため、回転角変化量は、所定変化量以内となる。このため、一演算周期前に算出された異常側レゾルバの電気角に基づいて、異常が検出されている検出コイルを有する異常側レゾルバの回転角を一義的に算出することができる状況であるか否かを判断することができる。この場合、異常側回転角算出可否判断手段は、一演算周期前に算出された異常側レゾルバの電気角を表す情報(電気角を導き出せる情報）を記憶する記憶手段（３３）を備えているとよい。   Each calculation means repeatedly performs calculation processing at a determined calculation cycle. Therefore, when the calculation cycle of the rotation angle calculation means is multiplied by the rotation angular velocity of the steering shaft, the change amount of the rotation angle that has changed during one calculation cycle, that is, the rotation angle change amount is obtained. On the other hand, since the speed at which the steering wheel is rotated is limited, the rotation angle change amount is within a predetermined change amount. For this reason, based on the electrical angle of the abnormal side resolver calculated one calculation cycle before, is the situation where the rotation angle of the abnormal side resolver having the detection coil in which the abnormality is detected can be uniquely calculated? It can be determined whether or not. In this case, the abnormal-side rotation angle calculation availability determination means includes a storage means (33) for storing information representing the electrical angle of the abnormal-side resolver calculated before one calculation cycle (information from which the electrical angle can be derived). Good.

そして、異常側回転角演算手段は、異常側回転角算出可否判断手段により、異常側レゾルバの回転角を一義的に算出することができる状況であると判定されている場合には、異常側レゾルバにおける異常が検出されていない検出コイルの検出信号に基づいて、回転角変化条件を満たす異常側レゾルバの回転角を演算する。従って、回転変化条件を設定することで、異常側レゾルバにおける異常が検出されていない検出コイルの検出信号から回転角を一義的に決めることができる。つまり、異常側レゾルバにおける異常が検出されていない検出コイルの検出信号の振幅から演算される２通りの回転角から、そのうちの１つを一義的に決めることができる。   The abnormal-side rotation angle calculation means determines that the abnormal-side resolver calculation possibility determination means determines that the rotation angle of the abnormal-side resolver can be uniquely calculated. The rotation angle of the abnormal resolver that satisfies the rotation angle change condition is calculated based on the detection signal of the detection coil in which no abnormality is detected. Accordingly, by setting the rotation change condition, the rotation angle can be uniquely determined from the detection signal of the detection coil in which no abnormality is detected in the abnormal side resolver. That is, one of the two rotation angles calculated from the amplitude of the detection signal of the detection coil in which no abnormality is detected in the abnormal resolver can be uniquely determined.

この結果、本発明によれば、２相のうち一方の検出コイルが断線している場合であっても、回転角が一義的に求められる範囲が広くなるため、操舵トルクを検出できる期間が長くなる。従って、本発明のトルク検出装置を電動パワーステアリング装置のトルク検出用に用いた場合には、適正な操舵アシストを継続できる期間を長くすることができる。   As a result, according to the present invention, even when one of the two phases of the detection coil is disconnected, the range in which the rotation angle is uniquely determined is widened, so the period during which the steering torque can be detected is long. Become. Therefore, when the torque detection device of the present invention is used for torque detection of the electric power steering device, the period during which proper steering assist can be continued can be extended.

本発明の他の特徴は、前記異常側回転角算出可否判断手段は、前記異常が検出されている検出コイルがｓｉｎ相検出コイルである場合には、前記異常側レゾルバの電気角が一演算周期のあいだに０°あるいは１８０°を通過する可能性がない状況であるときに、前記異常側レゾルバの回転角を一義的に算出することができる状況であると判定し、前記異常が検出されている検出コイルがｃｏｓ相検出コイルである場合には、前記異常側レゾルバの電気角が一演算周期のあいだに９０°あるいは２７０°を通過する可能性がない状況であるときに、前記異常側レゾルバの回転角を一義的に算出することができる状況であると判定することにある。   Another feature of the present invention is that the abnormal-side rotation angle calculation enable / disable determining means determines that the electrical angle of the abnormal-side resolver is one calculation cycle when the detection coil in which the abnormality is detected is a sin-phase detection coil. When it is a situation in which there is no possibility of passing through 0 ° or 180 ° during this period, it is determined that the rotation angle of the abnormal-side resolver can be uniquely calculated, and the abnormality is detected. When the detection coil is a cos phase detection coil, the abnormal side resolver is in a situation where the electrical angle of the abnormal side resolver is unlikely to pass 90 ° or 270 ° during one calculation cycle. This is to determine that the rotation angle can be uniquely calculated.

異常が検出されている検出コイルがｓｉｎ相検出コイルである場合には、異常側レゾルバの電気角が一演算周期のあいだに０°あるいは１８０°を通過できる状況にあると、ｃｏｓ相検出コイルから出力される検出信号の振幅からは一義的に回転角を決めることができない。これは、異常側レゾルバの電気角が、０°あるいは１８０°を挟んでどちら側にあるのか分からないためである。同様に、異常が検出されている検出コイルがｃｏｓ相検出コイルである場合には、異常側レゾルバの電気角が一演算周期のあいだに９０°あるいは２７０°を通過できる状況にあると、ｓｉｎ相検出コイルから出力される検出信号の振幅からは一義的に回転角を決めることができない。これは、異常側レゾルバの電気角が、９０°あるいは２７０°を挟んでどちら側にあるのか分からないためである。   When the detection coil in which the abnormality is detected is a sin phase detection coil, if the electrical angle of the abnormal side resolver can pass 0 ° or 180 ° during one calculation cycle, the cos phase detection coil The rotation angle cannot be uniquely determined from the amplitude of the output detection signal. This is because it is not known which side of the electrical angle of the abnormal side resolver is 0 ° or 180 °. Similarly, when the detection coil in which an abnormality is detected is a cos phase detection coil, if the electrical angle of the abnormal side resolver can pass 90 ° or 270 ° during one calculation cycle, The rotation angle cannot be uniquely determined from the amplitude of the detection signal output from the detection coil. This is because it is not known which side of the electrical angle of the abnormal side resolver is 90 ° or 270 ° across.

そこで、本発明においては、異常側回転角算出可否判断手段が、異常が検出されている検出コイルがｓｉｎ相検出コイルである場合には、異常側レゾルバの電気角が一演算周期のあいだに０°あるいは１８０°を通過する可能性がない状況であるときに、異常側レゾルバの回転角を一義的に算出することができる状況であると判定し、異常が検出されている検出コイルがｃｏｓ相検出コイルである場合には、異常側レゾルバの電気角が一演算周期のあいだに９０°あるいは２７０°を通過する可能性がない状況であるときに、異常側レゾルバの回転角を一義的に算出することができる状況であると判定する。この場合、異常側回転角算出可否判断手段は、例えば、一演算周期前に算出された異常側レゾルバの電気角と、回転角変化条件に基づいて、上記状況であるか否かを判定すればよい。これによれば、２相のうち一方の検出コイルが断線している場合であっても、簡単な条件付けにて、回転角が一義的に求められる範囲を広くすることができる。   Therefore, in the present invention, the abnormal-side rotation angle calculation enable / disable determining means determines that the electrical angle of the abnormal-side resolver is zero during one calculation cycle when the detection coil in which the abnormality is detected is a sin-phase detection coil. When there is no possibility of passing through ° or 180 °, it is determined that the rotation angle of the abnormal resolver can be uniquely calculated, and the detection coil in which the abnormality is detected is the cos phase. In the case of a detection coil, when the electrical angle of the abnormal side resolver is unlikely to pass 90 ° or 270 ° during one calculation cycle, the rotational angle of the abnormal side resolver is uniquely calculated. It is determined that the situation can be performed. In this case, the abnormal side rotation angle calculation availability determination means, for example, determines whether or not the above situation is based on the electrical angle of the abnormal side resolver calculated one calculation cycle before and the rotation angle change condition. Good. According to this, even if one detection coil of the two phases is disconnected, the range in which the rotation angle can be uniquely determined can be widened with simple conditioning.

本発明の他の特徴は、前記所定変化量は、前記操舵ハンドルが回される操舵速度に基づいて設定されることにある。   Another feature of the present invention is that the predetermined change amount is set based on a steering speed at which the steering wheel is turned.

本発明によれば、操舵ハンドルが回される操舵速度（回転角速度）に基づいて所定変化量が設定されるため、適正な回転角変化条件を設定することができる。   According to the present invention, since the predetermined change amount is set based on the steering speed (rotational angular speed) at which the steering wheel is turned, it is possible to set an appropriate rotational angle change condition.

本発明の特徴は、前記所定変化量は、前記操舵ハンドルが回される操舵速度の想定される最大値に基づいて設定されることにある。   A feature of the present invention is that the predetermined change amount is set based on an assumed maximum value of a steering speed at which the steering wheel is turned.

本発明によれば、操舵ハンドルが回される操舵速度の想定される最大値に基づいて所定変化量が設定されるため、確実な回転角変化条件を設定することができる。   According to the present invention, since the predetermined change amount is set based on the assumed maximum value of the steering speed at which the steering wheel is turned, a reliable rotation angle change condition can be set.

本発明の他の特徴は、前記操舵ハンドルが回される操舵速度を検出する操舵速度検出手段（Ｓ５１，Ｓ６１）と、前記操舵速度検出手段により検出された操舵速度が小さくなるほど小さくなる前記所定変化量を設定する変化量設定手段（Ｓ５２，Ｓ５３，Ｓ６２，Ｓ６３）とを備えたことにある。   Another feature of the present invention is that the steering speed detecting means (S51, S61) for detecting the steering speed at which the steering wheel is turned, and the predetermined change that decreases as the steering speed detected by the steering speed detecting means decreases. There is a change amount setting means (S52, S53, S62, S63) for setting the amount.

本発明によれば、操舵速度が小さくなるほど所定変化量を小さく設定するため、回転角が一義的に求められる範囲を更に広くすることができる。   According to the present invention, since the predetermined change amount is set to be smaller as the steering speed is reduced, the range in which the rotation angle is uniquely determined can be further widened.

尚、上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件を前記符号によって規定される実施形態に限定させるものではない。   In the above description, in order to help the understanding of the invention, the reference numerals used in the embodiments are attached to the configuration of the invention corresponding to the embodiments in parentheses. It is not intended to be limited to the embodiment defined by.

実施形態としてのトルク検出装置を備えた電動パワーステアリング装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the electric power steering device provided with the torque detection apparatus as an embodiment. トルクセンサユニットの回路構成図である。It is a circuit block diagram of a torque sensor unit. 第１条件に基づいて、回転角が一義的に決まる範囲を表す図であって、（ａ）はｃｏｓ相のみの検出信号から回転角が一義的に決まる範囲を表し、（ｂ）はｓｉｎ相のみの検出信号から回転角が一義的に決まる範囲を表す。It is a figure showing the range from which a rotation angle is uniquely determined based on 1st conditions, Comprising: (a) represents the range from which a rotation angle is uniquely determined from the detection signal of only a cos phase, (b) is a sin phase. Represents a range in which the rotation angle is uniquely determined from only the detection signal. 第２条件に基づいて、回転角が一義的に決まる範囲を表す図であって、（ａ）はｃｏｓ相のみの検出信号から回転角が一義的に決まる範囲を表し、（ｂ）はｓｉｎ相のみの検出信号から回転角が一義的に決まる範囲を表す。It is a figure showing the range in which a rotation angle is uniquely determined based on 2nd conditions, (a) represents the range from which a rotation angle is uniquely determined from the detection signal of only a cos phase, (b) is a sin phase. Represents a range in which the rotation angle is uniquely determined from only the detection signal. 操舵トルク検出ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing a steering torque detection routine. 第１回転角計算ルーチン（サブルーチン）を表すフローチャートである。It is a flowchart showing a 1st rotation angle calculation routine (subroutine). 第２回転角計算ルーチン（サブルーチン）を表すフローチャートである。It is a flowchart showing a 2nd rotation angle calculation routine (subroutine). 第１条件に基づいて、回転角が一義的に決まる範囲を表す図であって、（ａ）はｃｏｓ相のみの検出信号から回転角が一義的に決まる範囲を表し、（ｂ）はｓｉｎ相のみの検出信号から回転角が一義的に決まる範囲を表す。It is a figure showing the range from which a rotation angle is uniquely determined based on 1st conditions, Comprising: (a) represents the range from which a rotation angle is uniquely determined from the detection signal of only a cos phase, (b) is a sin phase. Represents a range in which the rotation angle is uniquely determined from only the detection signal. 第２条件に基づいて、回転角が一義的に決まる範囲を表す図であって、（ａ）はｃｏｓ相のみの検出信号から回転角が一義的に決まる範囲を表し、（ｂ）はｓｉｎ相のみの検出信号から回転角が一義的に決まる範囲を表す。It is a figure showing the range in which a rotation angle is uniquely determined based on 2nd conditions, (a) represents the range from which a rotation angle is uniquely determined from the detection signal of only a cos phase, (b) is a sin phase. Represents a range in which the rotation angle is uniquely determined from only the detection signal. 第２条件に基づいて、ｃｏｓ相のみの検出信号から回転角が一義的に決まる範囲であって、操舵速度によってその範囲が変化することを表す説明図である。It is explanatory drawing showing the range which changes a rotation angle uniquely from the detection signal of only a cos phase based on 2nd conditions, and the range changes with steering speed. 操舵速度と最大変化量との設定関係を表すグラフである。It is a graph showing the setting relationship between a steering speed and the maximum change amount. 操舵速度と最大変化量との設定関係を表すグラフである。It is a graph showing the setting relationship between a steering speed and the maximum change amount. 操舵速度と最大変化量との設定関係を表すグラフである。It is a graph showing the setting relationship between a steering speed and the maximum change amount. ｓｉｎ相の振幅とｃｏｓ相の振幅と電気角との関係を表す図である。It is a figure showing the relationship between the amplitude of a sin phase, the amplitude of a cos phase, and an electrical angle. 変形例としての追加処理を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the addition process as a modification. 変形例としての追加処理を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the addition process as a modification.

以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図１は、実施形態としてのトルク検出装置を備えた車両の電動パワーステアリング装置の概略構成図である。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electric power steering device for a vehicle including a torque detection device as an embodiment.

電動パワーステアリング装置は、操舵ハンドル１１の操舵により転舵輪である左右前輪ＦＷ１，ＦＷを転舵する転舵機構１０と、転舵機構１０に設けられ操舵アシストトルクを発生するパワーアシスト部２０と、パワーアシスト部２０の電動モータ２１を駆動制御するアシスト制御装置５０（以下、アシストＥＣＵ５０と呼ぶ）と、レゾルバユニット１００とを備えている。   The electric power steering device includes a steering mechanism 10 that steers the left and right front wheels FW1 and FW that are steered wheels by steering the steering handle 11, a power assist unit 20 that is provided in the steering mechanism 10 and generates steering assist torque, An assist control device 50 (hereinafter referred to as an assist ECU 50) for driving and controlling the electric motor 21 of the power assist unit 20 and a resolver unit 100 are provided.

転舵機構１０は、ステアリングシャフト１２を回転可能に備えている。ステアリングシャフト１２の上端には、操舵ハンドル１１が一体回転可能に接続され、ステアリングシャフト１２の下端には、ピニオンギヤ１３が一体回転可能に接続されている。ピニオンギヤ１３は、ラックバー１４に形成されたラック歯と噛み合ってラックアンドピニオン機構を構成する。ラックバー１４の両端には、図示しないタイロッドおよびナックルアームを介して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が転舵可能に接続されている。左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は、ステアリングシャフト１２の軸線回りの回転に伴うラックバー１４の軸線方向の変位に応じて左右に転舵される。   The steering mechanism 10 includes a steering shaft 12 that is rotatable. A steering handle 11 is connected to the upper end of the steering shaft 12 so as to be integrally rotatable, and a pinion gear 13 is connected to the lower end of the steering shaft 12 so as to be integrally rotatable. The pinion gear 13 meshes with rack teeth formed on the rack bar 14 to constitute a rack and pinion mechanism. Left and right front wheels FW1, FW2 are connected to both ends of the rack bar 14 via a tie rod and a knuckle arm (not shown) so as to be steerable. The left and right front wheels FW1 and FW2 are steered to the left and right according to the axial displacement of the rack bar 14 as the steering shaft 12 rotates about the axis.

ラックバー１４には、パワーアシスト部２０が組み付けられている。パワーアシスト部２０は、操舵アシスト用の電動モータ２１（例えば、３相ＤＣブラシレスモータ）とボールねじ機構２２とからなる。電動モータ２１の回転軸は、ボールねじ機構２２を介してラックバー１４に動力伝達可能に接続されていて、その回転により左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵をアシストする。ボールねじ機構２２は、減速器および回転−直線変換器として機能するもので、電動モータ２１の回転を減速するとともに直線運動に変換してラックバー１４に伝達する。尚、電動モータ２１をラックバー１４に組み付けるのに代えて、電動モータ２１をステアリングシャフト１２に組み付けて、電動モータ２１の回転を減速器を介してステアリングシャフト１２に伝達して同シャフト１２を軸線周りに駆動するように構成してもよい。   A power assist unit 20 is assembled to the rack bar 14. The power assist unit 20 includes a steering assist electric motor 21 (for example, a three-phase DC brushless motor) and a ball screw mechanism 22. The rotating shaft of the electric motor 21 is connected to the rack bar 14 through the ball screw mechanism 22 so as to be able to transmit power, and assists the steering of the left and right front wheels FW1, FW2 by the rotation. The ball screw mechanism 22 functions as a speed reducer and a rotation-linear converter, and decelerates the rotation of the electric motor 21 and converts it into a linear motion and transmits it to the rack bar 14. Instead of assembling the electric motor 21 to the rack bar 14, the electric motor 21 is assembled to the steering shaft 12, and the rotation of the electric motor 21 is transmitted to the steering shaft 12 via the speed reducer so that the shaft 12 is axially connected. You may comprise so that it may drive around.

電動モータ２１には、その回転軸の回転角を検出するための回転角センサ６１が設けられている。この回転角センサ６１は、電動モータ２１内に組み込まれ、電動モータ２１の回転子の回転角度位置に応じた検出信号を出力するもので、例えば、レゾルバにより構成される。この回転角センサ６１の検出信号は、電動モータ２１の回転角および回転角速度の計算に利用される。一方、この電動モータ２１の回転角は、操舵角の検出に利用される。また、電動モータ２１の回転角を時間で微分して得られる回転角速度は、操舵速度に対応するため操舵速度ωの検出に利用される。   The electric motor 21 is provided with a rotation angle sensor 61 for detecting the rotation angle of the rotation shaft. The rotation angle sensor 61 is incorporated in the electric motor 21 and outputs a detection signal corresponding to the rotation angle position of the rotor of the electric motor 21, and is constituted by, for example, a resolver. The detection signal of the rotation angle sensor 61 is used for calculation of the rotation angle and rotation angular velocity of the electric motor 21. On the other hand, the rotation angle of the electric motor 21 is used to detect the steering angle. Further, the rotational angular velocity obtained by differentiating the rotational angle of the electric motor 21 with respect to time corresponds to the steering speed and is used for detection of the steering speed ω.

ステアリングシャフト１２は、その軸方向の中間位置にトーションバー１２ａが設けられる。ステアリングシャフト１２において、トーションバー１２ａの上端と操舵ハンドル１１とを連結する部分を入力シャフト１２inと呼び、トーションバー１２ａの下端とピニオンギヤ１３とを連結する部分を出力シャフト１２outと呼ぶ。   The steering shaft 12 is provided with a torsion bar 12a at an intermediate position in the axial direction. In the steering shaft 12, a portion connecting the upper end of the torsion bar 12a and the steering handle 11 is called an input shaft 12in, and a portion connecting the lower end of the torsion bar 12a and the pinion gear 13 is called an output shaft 12out.

ステアリングシャフト１２には、レゾルバユニット１００が設けられる。レゾルバユニット１００は、トーションバー１２ａと、入力シャフト１２inに組み付けられた第１レゾルバ１１０と、出力シャフト１２outに組み付けられた第２レゾルバ１２０とから構成される。第１レゾルバ１１０は、入力シャフト１２inの回転角（トーションバー１２ａの一方端位置における回転角であって本発明の第１回転角に相当する）に応じた信号を出力し、第２レゾルバ１２０は、出力シャフト１２outの回転角（トーションバー１２ａの他方端位置における回転角であって本発明の第２回転角に相当する）に応じた信号を出力する。操舵ハンドル１１が回動操作されると、ステアリングシャフト１２にトルクが働いてトーションバー１２ａが捩れる。トーションバー１２ａの捩れ角度は、ステアリングシャフト１２に働く操舵トルクに比例する。従って、第１レゾルバ１１０で検出される第１回転角θ１と、第２レゾルバ１２０で検出される第２回転角θ２との差を求めることでステアリングシャフト１２に働く操舵トルクを検出することができる。第１レゾルバ１１０、第２レゾルバ１２０は、アシストＥＣＵ５０に接続されている。 A resolver unit 100 is provided on the steering shaft 12. The resolver unit 100 includes a torsion bar 12a, a first resolver 110 assembled to the input shaft 12in, and a second resolver 120 assembled to the output shaft 12out. The first resolver 110 outputs a signal corresponding to the rotation angle of the input shaft 12in (the rotation angle at one end position of the torsion bar 12a and corresponding to the first rotation angle of the present invention), and the second resolver 120 A signal corresponding to the rotation angle of the output shaft 12out (the rotation angle at the other end position of the torsion bar 12a and corresponding to the second rotation angle of the present invention) is output. When the steering handle 11 is turned, torque acts on the steering shaft 12 and the torsion bar 12a is twisted. The torsion angle of the torsion bar 12a is proportional to the steering torque acting on the steering shaft 12. Therefore, the steering torque acting on the steering shaft 12 is detected by obtaining the difference between the first rotation angle θ 1 detected by the first resolver 110 and the second rotation angle θ 2 detected by the second resolver 120. Can do. The first resolver 110 and the second resolver 120 are connected to the assist ECU 50.

アシストＥＣＵ５０は、マイクロコンピュータおよび信号処理回路等を備えた演算部３０と、スイッチング回路で構成されるモータ駆動回路４０（例えば、３相インバータ回路）とを備えている。演算部３０は、アシスト演算部３１と、トルク演算部３２と、記憶部３３とから構成される。トルク演算部３２は、レゾルバユニット１００および回転角センサ６１と接続されて、ステアリングシャフト１２に働く操舵トルクを演算により検出する。また、トルク演算部３２は、運転者に異常を報知するための警告ランプ６５を接続しており、後述する断線検出時に警告ランプ６５を点灯する。レゾルバユニット１００とトルク演算部３２と記憶部３３と回転角センサ６１とからなる構成が本発明のトルク検出装置に相当する。アシスト演算部３１は、トルク演算部３２により検出された操舵トルクに基づいて電動モータ２１の制御量を演算し、それに対応した制御信号をモータ駆動回路４０に出力する。記憶部３３は、各種の制御プログラムや制御用データ等を記憶したメモリから構成される。   The assist ECU 50 includes a calculation unit 30 including a microcomputer and a signal processing circuit, and a motor drive circuit 40 (for example, a three-phase inverter circuit) configured by a switching circuit. The calculation unit 30 includes an assist calculation unit 31, a torque calculation unit 32, and a storage unit 33. The torque calculator 32 is connected to the resolver unit 100 and the rotation angle sensor 61 and detects the steering torque acting on the steering shaft 12 by calculation. Further, the torque calculation unit 32 is connected with a warning lamp 65 for notifying the driver of the abnormality, and turns on the warning lamp 65 when disconnection is detected, which will be described later. A configuration including the resolver unit 100, the torque calculation unit 32, the storage unit 33, and the rotation angle sensor 61 corresponds to the torque detection device of the present invention. The assist calculation unit 31 calculates a control amount of the electric motor 21 based on the steering torque detected by the torque calculation unit 32 and outputs a control signal corresponding to the control amount to the motor drive circuit 40. The storage unit 33 includes a memory that stores various control programs, control data, and the like.

モータ駆動回路４０は、アシスト演算部３１からのＰＷＭ制御信号を入力して、内部のスイッチング素子のデューティ比を制御することにより電動モータ２１への通電量を調整する。モータ駆動回路４０には、電動モータ２１に流れる電流を検出する電流センサ４１が設けられる。   The motor drive circuit 40 receives the PWM control signal from the assist calculation unit 31 and adjusts the energization amount to the electric motor 21 by controlling the duty ratio of the internal switching element. The motor drive circuit 40 is provided with a current sensor 41 that detects a current flowing through the electric motor 21.

アシスト演算部３１は、電流センサ４１、車速センサ６０、回転角センサ６１を接続している。車速センサ６０は、車速ｖｘを表す車速検出信号を出力する。また、アシスト演算部３１は、トルク演算部３２により算出した操舵トルクの計算結果を入力する。   The assist calculation unit 31 connects a current sensor 41, a vehicle speed sensor 60, and a rotation angle sensor 61. The vehicle speed sensor 60 outputs a vehicle speed detection signal representing the vehicle speed vx. The assist calculation unit 31 inputs the calculation result of the steering torque calculated by the torque calculation unit 32.

次に、アシスト演算部３１の実施する操舵アシスト制御について簡単に説明する。アシスト演算部３１は、車速センサ６０により検出される車速ｖｘと、トルク演算部３２により算出された操舵トルクＴｒとを取得し、取得した車速ｖｘと操舵トルクＴｒに基づいて、目標アシストトルクを算出する。目標アシストトルクは、図示しないアシストマップ等を参照して、操舵トルクＴｒが大きくなるにしたがって増加し、かつ、車速ｖｘが増加するにしたがって減少するように設定される。アシスト演算部３１、この目標アシストトルクを発生させるために必要な目標電流を計算し、電流センサ４１により検出された実電流と目標電流との偏差に基づいてＰＩ制御（比例積分制御）式等を使って目標指令電圧を計算し、目標指令電圧に応じたＰＷＭ制御信号をモータ駆動回路４０に出力する。アシスト演算部３１は、回転角センサ６１により検出される電動モータ２１の回転角（電気角）を取得して、回転角に応じた３相（Ｕ相、Ｖ相，Ｗ相）のＰＷＭ制御信号を生成することにより、電動モータ２１に３相駆動電圧を印加する。こうして、電動モータ２１には、電流フィードバック制御により運転者の操舵方向と同じ方向に回転する向きの目標電流が流れる。これにより、運転者の操舵操作が、電動モータ２１で発生するトルクにより適切にアシストされる。   Next, the steering assist control performed by the assist calculation unit 31 will be briefly described. The assist calculation unit 31 acquires the vehicle speed vx detected by the vehicle speed sensor 60 and the steering torque Tr calculated by the torque calculation unit 32, and calculates the target assist torque based on the acquired vehicle speed vx and the steering torque Tr. To do. The target assist torque is set so as to increase as the steering torque Tr increases and to decrease as the vehicle speed vx increases with reference to an assist map (not shown). The assist calculation unit 31 calculates a target current required to generate the target assist torque, and calculates a PI control (proportional integral control) equation based on the deviation between the actual current detected by the current sensor 41 and the target current. The target command voltage is used to calculate, and a PWM control signal corresponding to the target command voltage is output to the motor drive circuit 40. The assist calculation unit 31 acquires the rotation angle (electrical angle) of the electric motor 21 detected by the rotation angle sensor 61, and the three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) PWM control signal corresponding to the rotation angle. The three-phase drive voltage is applied to the electric motor 21 by generating Thus, a target current in a direction rotating in the same direction as the driver's steering direction flows through the electric motor 21 by current feedback control. As a result, the driver's steering operation is appropriately assisted by the torque generated by the electric motor 21.

次に、レゾルバユニット１００について説明する。図２は、レゾルバユニット１００の概略回路構成を表す。第１レゾルバ１１０は、入力シャフト１２inをロータとして備える。入力シャフト１２inの外周側のステータには、ロータの周方向に沿って巻かれた第１励磁コイル１１１が固定して設けられている。ロータとなる入力シャフト１２inには、第１ロータコイル１１４が固定して設けられている。第１ロータコイル１１４は、ロータの回転に伴って回転する。第１ロータコイル１１４は、ロータ内に設けた変圧器（図示略）を介して第１励磁コイル１１１と非接触にて電気的に接続され、第１励磁コイル１１１に印加される交流電圧によって通電される。尚、図示しないが、第１ロータコイル１１４は、回転角の分解能を高めるために、ロータの機械的な回転角に対して電気角がＮ倍となるように等角度間隔で複数配置されている。   Next, the resolver unit 100 will be described. FIG. 2 shows a schematic circuit configuration of the resolver unit 100. The first resolver 110 includes an input shaft 12in as a rotor. A first excitation coil 111 wound along the circumferential direction of the rotor is fixedly provided on the stator on the outer peripheral side of the input shaft 12in. A first rotor coil 114 is fixedly provided on the input shaft 12in serving as a rotor. The first rotor coil 114 rotates as the rotor rotates. The first rotor coil 114 is electrically connected to the first excitation coil 111 in a non-contact manner via a transformer (not shown) provided in the rotor, and is energized by an AC voltage applied to the first excitation coil 111. Is done. Although not shown, a plurality of first rotor coils 114 are arranged at equiangular intervals so that the electrical angle is N times the mechanical rotation angle of the rotor in order to increase the resolution of the rotation angle. .

第１レゾルバ１１０は、入力シャフト１２inの外周側のステータに第１ｓｉｎ相検出コイル１１２および第１ｃｏｓ相検出コイル１１３とを備えている。第１ｓｉｎ相検出コイル１１２と第１ｃｏｓ相検出コイル１１３とは、互いに電気角がπ／２ずれる位置に配置される。   The first resolver 110 includes a first sin phase detection coil 112 and a first cos phase detection coil 113 on a stator on the outer peripheral side of the input shaft 12in. The first sin phase detection coil 112 and the first cos phase detection coil 113 are arranged at positions where the electrical angles are shifted from each other by π / 2.

第１ｓｉｎ相検出コイル１１２および第１ｃｏｓ相検出コイル１１３は、第１ロータコイル１１４の回転平面上に配置され、第１ロータコイル１１４で発生する磁束により交流電圧信号を出力する。第１ｓｉｎ相検出コイル１１２および第１ｃｏｓ相検出コイル１１３で発生する交流電圧信号の振幅値は、第１ロータコイル１１４に対する第１ｓｉｎ相検出コイル１１２および第１ｃｏｓ相検出コイル１１３の回転位置に応じて変化する。つまり、第１ｓｉｎ相検出コイル１１２は、入力シャフト１２inの回転角のｓｉｎ値に応じた振幅となる交流電圧信号を出力し、第１ｃｏｓ相検出コイル１１３は、入力シャフト１２inの回転角のｃｏｓ値に応じた振幅となる交流電圧信号を出力する。   The first sin phase detection coil 112 and the first cos phase detection coil 113 are arranged on the rotation plane of the first rotor coil 114 and output an alternating voltage signal by the magnetic flux generated by the first rotor coil 114. The amplitude value of the AC voltage signal generated in the first sin phase detection coil 112 and the first cos phase detection coil 113 varies depending on the rotational position of the first sin phase detection coil 112 and the first cos phase detection coil 113 with respect to the first rotor coil 114. To do. That is, the first sin phase detection coil 112 outputs an AC voltage signal having an amplitude corresponding to the sin value of the rotation angle of the input shaft 12in, and the first cos phase detection coil 113 sets the cos value of the rotation angle of the input shaft 12in. An AC voltage signal having a corresponding amplitude is output.

第１励磁コイル１１１の一端は、第１励磁ライン２１０を介してアシストＥＣＵ５０の第１励磁信号出力ポート５０pe１に接続されている。また、第１ｓｉｎ相検出コイル１１２の一端は、第１ｓｉｎ相検出ライン２１２を介してアシストＥＣＵ５０の第１ｓｉｎ相信号入力ポート５０ｐs1に接続されている。また、第１ｃｏｓ相検出コイル１１３の一端は、第１ｃｏｓ相検出ライン２１３を介してアシストＥＣＵ５０の第１ｃｏｓ相信号入力ポート５０ｐc1に接続されている。図中において、符号１００pe1は、レゾルバユニット１００の第１励磁信号入力ポートであり、符号１００ｐs1は第１ｓｉｎ相信号出力ポートであり、符号１００ｐc1は第１ｃｏｓ相信号出力ポートである。従って、ワイヤハーネスとなる部分は、第１励磁信号出力ポート５０pe１と第１励磁信号入力ポート１００pe1との間の第１励磁ライン２１０、第１ｓｉｎ相信号出力ポート１００ps1と第１ｓｉｎ相信号入力ポート５０ｐs1との間の第１ｓｉｎ相検出ライン２１２、第１ｃｏｓ相信号出力ポート１００pc1と第１ｃｏｓ相信号入力ポート５０ｐc1との間の第１ｃｏｓ相検出ライン２１３である。   One end of the first excitation coil 111 is connected to the first excitation signal output port 50pe1 of the assist ECU 50 via the first excitation line 210. Further, one end of the first sin phase detection coil 112 is connected to the first sin phase signal input port 50ps1 of the assist ECU 50 via the first sin phase detection line 212. One end of the first cos phase detection coil 113 is connected to the first cos phase signal input port 50pc1 of the assist ECU 50 via the first cos phase detection line 213. In the figure, reference numeral 100pe1 is a first excitation signal input port of the resolver unit 100, reference numeral 100ps1 is a first sin phase signal output port, and reference numeral 100pc1 is a first cos phase signal output port. Therefore, the portion that becomes the wire harness includes the first excitation line 210 between the first excitation signal output port 50pe1 and the first excitation signal input port 100pe1, the first sin phase signal output port 100ps1, and the first sin phase signal input port 50ps1. And a first cos phase detection line 212 between the first cos phase signal output port 100pc1 and the first cos phase signal input port 50pc1.

また、第１励磁コイル１１１の他端、第１ｓｉｎ相検出コイル１１２の他端、第１ｃｏｓ相検出コイル１１３の他端は、共通グランドライン２４０を介してアシストＥＣＵ５０のグランドポート５０pgに接続される。図中において、符号１００pgはレゾルバユニット１００のグランドポートである。従って、グランドポート５０pgとグランドポート１００pgとの間の共通グランドライン２４０がワイヤハーネス部分となる。   The other end of the first excitation coil 111, the other end of the first sin phase detection coil 112, and the other end of the first cos phase detection coil 113 are connected to the ground port 50pg of the assist ECU 50 via the common ground line 240. In the figure, reference numeral 100pg denotes a ground port of the resolver unit 100. Therefore, the common ground line 240 between the ground port 50pg and the ground port 100pg is a wire harness portion.

第２レゾルバ１２０は、出力シャフト１２outをロータとして備える。出力シャフト１２outの外周側のステータには、ロータの周方向に沿って巻かれた第２励磁コイル１２１が固定して設けられている。ロータとなる出力シャフト１２outには、第２ロータコイル１２４が固定して設けられている。第２ロータコイル１２４は、ロータの回転に伴って回転する。第２ロータコイル１２４は、ロータ内に設けた変圧器（図示略）を介して第２励磁コイル１２１と非接触にて電気的に接続され、第２励磁コイル１２１に印加される交流電圧によって通電される。尚、図示しないが、第２ロータコイル１２４は、回転角の分解能を高めるために、ロータの機械的な回転角に対して電気角がＮ倍となるように等角度間隔で複数配置されている。   The second resolver 120 includes an output shaft 12out as a rotor. A second excitation coil 121 wound along the circumferential direction of the rotor is fixedly provided on the stator on the outer peripheral side of the output shaft 12out. A second rotor coil 124 is fixedly provided on the output shaft 12out serving as a rotor. The second rotor coil 124 rotates as the rotor rotates. The second rotor coil 124 is electrically connected to the second excitation coil 121 in a non-contact manner via a transformer (not shown) provided in the rotor, and is energized by an AC voltage applied to the second excitation coil 121. Is done. Although not shown, a plurality of second rotor coils 124 are arranged at equal angular intervals so that the electrical angle is N times the mechanical rotation angle of the rotor in order to increase the resolution of the rotation angle. .

第２レゾルバ１２０は、出力シャフト１２outの外周側のステータに第２ｓｉｎ相検出コイル１２２および第２ｃｏｓ相検出コイル１２３とを備えている。第２ｓｉｎ相検出コイル１２２と第２ｃｏｓ相検出コイル１２３とは、互いに電気角がπ／２ずれる位置に配置される。   The second resolver 120 includes a second sin phase detection coil 122 and a second cos phase detection coil 123 on the outer peripheral side of the output shaft 12out. The second sin phase detection coil 122 and the second cos phase detection coil 123 are arranged at positions where the electrical angles are shifted from each other by π / 2.

第２ｓｉｎ相検出コイル１２２および第２ｃｏｓ相検出コイル１２３は、第２ロータコイル１２４の回転平面上に配置され、第２ロータコイル１２４で発生する磁束により交流電圧信号を出力する。第２ｓｉｎ相検出コイル１２２および第２ｃｏｓ相検出コイル１２３で発生する交流電圧信号の振幅値は、第２ロータコイル１２４に対する第２ｓｉｎ相検出コイル１２２および第２ｃｏｓ相検出コイル１２３の回転位置に応じて変化する。つまり、第２ｓｉｎ相検出コイル１２２は、出力シャフト１２outの回転角のｓｉｎ値に応じた振幅となる交流電圧信号を出力し、第２ｃｏｓ相検出コイル１２３は、出力シャフト１２outの回転角のｃｏｓ値に応じた振幅となる交流電圧信号を出力する。   The second sin phase detection coil 122 and the second cos phase detection coil 123 are arranged on the rotation plane of the second rotor coil 124, and output an AC voltage signal by the magnetic flux generated by the second rotor coil 124. The amplitude value of the AC voltage signal generated in the second sin phase detection coil 122 and the second cos phase detection coil 123 varies depending on the rotational position of the second sin phase detection coil 122 and the second cos phase detection coil 123 with respect to the second rotor coil 124. To do. That is, the second sin phase detection coil 122 outputs an AC voltage signal having an amplitude corresponding to the sin value of the rotation angle of the output shaft 12out, and the second cos phase detection coil 123 sets the cos value of the rotation angle of the output shaft 12out. An AC voltage signal having a corresponding amplitude is output.

第２励磁コイル１２１の一端は、第２励磁ライン２２０を介してアシストＥＣＵ５０の第２励磁信号出力ポート５０pe２に接続されている。また、第２ｓｉｎ相検出コイル１２２の一端は、第２ｓｉｎ相検出ライン２２２を介してアシストＥＣＵ５０の第２ｓｉｎ相信号入力ポート５０ｐs2に接続されている。また、第２ｃｏｓ相検出コイル１２３の一端は、第２ｃｏｓ相検出ライン２２３を介してアシストＥＣＵ５０の第２ｃｏｓ相信号入力ポート５０ｐc2に接続されている。図中において、符号１００pe2はレゾルバユニット１００の第２励磁信号入力ポートであり、符号１００ｐs2は第２ｓｉｎ相信号出力ポートであり、符号１００ｐc2は第２ｃｏｓ相信号出力ポートである。従って、ワイヤハーネスとなる部分は、第２励磁信号出力ポート５０pe2と第２励磁信号入力ポート１００pe2との間の第２励磁ライン２２０、第２ｓｉｎ相信号出力ポート１００ps2と第２ｓｉｎ相信号入力ポート５０ｐs2との間の第２ｓｉｎ相検出ライン２２２、第２ｃｏｓ相信号出力ポート１００pc2と第２ｃｏｓ相信号入力ポート５０ｐc2との間の第２ｃｏｓ相検出ライン２２３である。   One end of the second excitation coil 121 is connected to the second excitation signal output port 50pe2 of the assist ECU 50 via the second excitation line 220. Also, one end of the second sin phase detection coil 122 is connected to the second sin phase signal input port 50ps2 of the assist ECU 50 via the second sin phase detection line 222. One end of the second cos phase detection coil 123 is connected to the second cos phase signal input port 50pc2 of the assist ECU 50 via the second cos phase detection line 223. In the figure, reference numeral 100pe2 is a second excitation signal input port of the resolver unit 100, reference numeral 100ps2 is a second sin phase signal output port, and reference numeral 100pc2 is a second cos phase signal output port. Accordingly, the portion that becomes the wire harness includes the second excitation line 220 between the second excitation signal output port 50pe2 and the second excitation signal input port 100pe2, the second sin phase signal output port 100ps2, and the second sin phase signal input port 50ps2. And a second cos phase detection line 222 between the second cos phase signal output port 100pc2 and the second cos phase signal input port 50pc2.

また、第２励磁コイル１２１の他端、第２ｓｉｎ相検出コイル１２２の他端、第２ｃｏｓ相検出コイル１２３の他端は、共通グランドライン２４０を介してアシストＥＣＵ５０のグランドポート５０pgに接続される。   The other end of the second excitation coil 121, the other end of the second sin phase detection coil 122, and the other end of the second cos phase detection coil 123 are connected to the ground port 50pg of the assist ECU 50 via the common ground line 240.

アシストＥＣＵ５０は、コイル駆動回路５２を備えている。このコイル駆動回路５２は、第１励磁コイル駆動回路５２１と第２励磁コイル駆動回路５２２とから構成されている。第１励磁コイル駆動回路５２１は、一定の周期、振幅の励磁用交流電圧を第１励磁信号出力ポート５０pe1から出力する。以下、第１励磁信号出力ポート５０pe1から出力される励磁用交流電圧を第１励磁信号と呼び、第１励磁信号の電圧値を第１励磁電圧Ｖ１と呼ぶ。第１励磁電圧Ｖ１は、振幅をＥ１とすると、次式にて表される。
Ｖ１＝Ｅ１・ｓｉｎ（ωｔ） ・・・（１） The assist ECU 50 includes a coil drive circuit 52. The coil drive circuit 52 includes a first excitation coil drive circuit 521 and a second excitation coil drive circuit 522. The first excitation coil drive circuit 521 outputs an excitation AC voltage having a constant period and amplitude from the first excitation signal output port 50pe1. Hereinafter, the excitation AC voltage outputted from the first excitation signal output port 50pe1 referred to as a first excitation signal, referred to the voltage value of the first excitation signal and the first excitation voltage V 1. The first excitation voltages V 1, when the amplitude and E 1, represented by the following equation.
V 1 = E 1 · sin (ωt) (1)

また、第２励磁コイル駆動回路５２２は、第１励磁コイル駆動回路５２１から出力される励磁用交流電圧と同じ周波数、かつ、互いに同位相となるように設定された励磁用交流電圧を第２励磁信号出力ポート５０pe2から出力する。以下、第２励磁信号出力ポート５０pe2から出力される励磁用交流電圧を第２励磁信号と呼び、第２励磁信号の電圧値を第２励磁電圧Ｖ２と呼ぶ。第２励磁電圧Ｖ２は、振幅をＥ２とすると、次式にて表される。
Ｖ２＝Ｅ２・ｓｉｎ（ωｔ） ・・・（２） Further, the second excitation coil drive circuit 522 applies the excitation AC voltage set to have the same frequency and the same phase as the excitation AC voltage output from the first excitation coil drive circuit 521 to the second excitation. Output from the signal output port 50pe2. Hereinafter, the excitation AC voltage outputted from the second excitation signal output port 50pe2 called the second excitation signal, referred to the voltage value of the second excitation signal and the second excitation voltage V 2. Second excitation voltage V 2, when the amplitude and E 2, is expressed by the following equation.
V 2 = E 2 · sin (ωt) (2)

尚、第１励磁電圧Ｖ１および第２励磁電圧Ｖ２の振幅Ｅ１，Ｅ２は、第１レゾルバ１１０，第２レゾルバ１２０の特性に合わせて設定される。また、第１励磁コイル駆動回路５２１と第２励磁コイル駆動回路５２２とを共通にして、一つの励磁コイル駆動回路（例えば、第１励磁コイル駆動回路５２１）から励磁信号をレゾルバユニット１００に供給するようにしてもよい。この場合には、第１励磁ライン２１０と第２励磁ライン２２０とを１本にすることができる。 The amplitudes E 1 and E 2 of the first excitation voltage V 1 and the second excitation voltage V 2 are set according to the characteristics of the first resolver 110 and the second resolver 120. In addition, the first excitation coil drive circuit 521 and the second excitation coil drive circuit 522 are shared, and an excitation signal is supplied to the resolver unit 100 from one excitation coil drive circuit (for example, the first excitation coil drive circuit 521). You may do it. In this case, the first excitation line 210 and the second excitation line 220 can be made one.

第１励磁信号により第１レゾルバ１１０の第１励磁コイル１１１が励磁されると、第１ｓｉｎ相検出コイル１１２および第１ｃｏｓ相検出コイル１１３で交流電圧が発生する。また、第２励磁信号により第２レゾルバ１２０の第２励磁コイル１２１が励磁されると、第２ｓｉｎ相検出コイル１２２および第２ｃｏｓ相検出コイル１２３で交流電圧が発生する。   When the first excitation coil 111 of the first resolver 110 is excited by the first excitation signal, an alternating voltage is generated in the first sin phase detection coil 112 and the first cos phase detection coil 113. Further, when the second excitation coil 121 of the second resolver 120 is excited by the second excitation signal, an AC voltage is generated in the second sin phase detection coil 122 and the second cos phase detection coil 123.

第１ｓｉｎ相検出コイル１１２から出力される交流電圧信号を第１ｓｉｎ相検出信号と呼び、その電圧値を第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅs1と呼ぶ。また、第１ｃｏｓ相検出コイル１１３から出力される交流電圧信号を第１ｃｏｓ相検出信号と呼び、その電圧値を第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅc1と呼ぶ。第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅs1、および、第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅc1は次式にて表される。
Ｅs1＝Ｋ１・Ｅ１・ｓｉｎ（Ｎ・θ１）・ｓｉｎ（ωｔ＋α） ・・・（３）
Ｅc1＝Ｋ１・Ｅ１・ｃｏｓ（Ｎ・θ１）・ｓｉｎ（ωｔ＋α） ・・・（４） The AC voltage signal output from the first sin phase detection coil 112 is referred to as a first sin phase detection signal, and the voltage value is referred to as a first sin phase detection voltage Es1. The AC voltage signal output from the first cos phase detection coil 113 is referred to as a first cos phase detection signal, and the voltage value is referred to as a first cos phase detection voltage Ec1. The first sin phase detection voltage Es1 and the first cos phase detection voltage Ec1 are expressed by the following equations.
Es1 = K 1 · E 1 · sin (N · θ 1) · sin (ωt + α) ··· (3)
Ec1 = K 1 · E 1 · cos (N · θ 1) · sin (ωt + α) ··· (4)

また、第２ｓｉｎ相検出コイル１２２から出力される交流電圧信号を第２ｓｉｎ相検出信号と呼び、その電圧値を第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅs2と呼ぶ。また、第２ｃｏｓ相検出コイル１２３から出力される交流電圧信号を第２ｃｏｓ相検出信号と呼び、その電圧値を第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅc2と呼ぶ。第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅs2、および、第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅc2は次式にて表される。
Ｅs2＝Ｋ２・Ｅ２・ｓｉｎ（Ｎ・θ２）・ｓｉｎ（ωｔ＋α） ・・・（５）
Ｅc2＝Ｋ２・Ｅ２・ｃｏｓ（Ｎ・θ２）・ｓｉｎ（ωｔ＋α） ・・・（６） The AC voltage signal output from the second sin phase detection coil 122 is referred to as a second sin phase detection signal, and the voltage value is referred to as a second sin phase detection voltage Es2. The AC voltage signal output from the second cos phase detection coil 123 is referred to as a second cos phase detection signal, and the voltage value thereof is referred to as a second cos phase detection voltage Ec2. The second sin phase detection voltage Es2 and the second cos phase detection voltage Ec2 are expressed by the following equations.
Es2 = K 2 · E 2 · sin (N · θ 2 ) · sin (ωt + α) (5)
Ec2 = K 2 · E 2 · cos (N · θ 2 ) · sin (ωt + α) (6)

ここで、θ１は入力シャフト１２inに直結した第１レゾルバ１１０のロータの角度、θ２は出力シャフト１２outに直結した第２レゾルバ１２０のロータの角度、Ｋ１は第１レゾルバ１１０の変圧比、Ｋ２は第２レゾルバ１２０の変圧比、Ｎは第１レゾルバ１１０および第２レゾルバ１２０の軸倍角、αは励磁信号に対する位相遅れ量（入出力位相差）、ωは励磁周波数、ｔは時間を表す。 Here, θ 1 is the angle of the rotor of the first resolver 110 directly connected to the input shaft 12 in, θ 2 is the angle of the rotor of the second resolver 120 directly connected to the output shaft 12 out, K 1 is the transformation ratio of the first resolver 110, K 2 is the transformation ratio of the second resolver 120, N is the shaft multiple angle of the first resolver 110 and the second resolver 120, α is the phase delay amount (input / output phase difference) with respect to the excitation signal, ω is the excitation frequency, and t is the time. To express.

アシストＥＣＵ５０は、第１ｓｉｎ相検出信号，第１ｃｏｓ相検出信号，第２ｓｉｎ相検出信号，第２ｃｏｓ相検出信号を、それぞれ第１ｓｉｎ相検出ライン２１２，第１ｃｏｓ相検出ライン２１３，第２ｓｉｎ相検出ライン２２２，第２ｃｏｓ相検出ライン２２３を介して入力する。アシストＥＣＵ５０は、第１ｓｉｎ相検出信号，第１ｃｏｓ相検出信号，第２ｓｉｎ相検出信号，第２ｃｏｓ相検出信号をアンプ５１s1，５１c1，５１s2，５１c2に入力してグランド電位に対する各検出信号の電圧を増幅し、増幅した電圧信号を図示しないＡ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換し、このデジタル値をマイコンに入力してトルク計算処理を行う。   The assist ECU 50 converts the first sin phase detection signal, the first cos phase detection signal, the second sin phase detection signal, and the second cos phase detection signal into the first sin phase detection line 212, the first cos phase detection line 213, and the second sin phase detection line 222, respectively. , Input via the second cos phase detection line 223. The assist ECU 50 inputs the first sin phase detection signal, the first cos phase detection signal, the second sin phase detection signal, and the second cos phase detection signal to the amplifiers 51s1, 51c1, 51s2, and 51c2, and amplifies the voltage of each detection signal with respect to the ground potential. Then, the amplified voltage signal is converted into a digital value by an A / D converter (not shown), and the digital value is input to a microcomputer to perform torque calculation processing.

アシストＥＣＵ５０におけるトルク演算部３２は、第１ｓｉｎ相検出信号，第１ｃｏｓ相検出信号，第２ｓｉｎ相検出信号，第２ｃｏｓ相検出信号を増幅しデジタル信号に変換してマイコンに入力する回路と、コイル駆動回路５２と、マイコンによりトルク計算処理を行う機能部とから構成される。   The torque calculation unit 32 in the assist ECU 50 includes a circuit that amplifies the first sin phase detection signal, the first cos phase detection signal, the second sin phase detection signal, and the second cos phase detection signal, converts them into digital signals, and inputs them to the microcomputer, and coil driving The circuit 52 and a functional unit that performs torque calculation processing by a microcomputer are included.

次に、操舵トルクを計算する方法について説明する。まず、第１レゾルバ１１０，第２レゾルバ１２０のロータの角度θ１，θ２を検出する方法から説明する。どちらも、同様の方法で計算するため、ここでは、第１レゾルバ１１０の第１回転角θ１の検出方法を例にとり説明する。 Next, a method for calculating the steering torque will be described. First, the method of detecting the rotor angles θ 1 and θ 2 of the first resolver 110 and the second resolver 120 will be described. Since both are calculated by the same method, here, a method of detecting the first rotation angle θ 1 of the first resolver 110 will be described as an example.

第１ｓｉｎ相検出信号の振幅は、（３）式から、Ｋ１・Ｅ１・ｓｉｎ（Ｎ・θ１）で表される。また、第１ｃｏｓ相検出信号の振幅は、（４）式から、Ｋ１・Ｅ１・ｃｏｓ（Ｎ・θ１）で表される。ここで、第１ｓｉｎ相検出信号の振幅をＡs1とする（Ａs1＝Ｋ１・Ｅ１・ｓｉｎ（Ｎ・θ１））。また、第１ｃｏｓ相検出信号の振幅をＡc1とする（Ａc1＝Ｋ１・Ｅ１・ｓｉｎ（Ｎ・θ１））。アシストＥＣＵ５０のトルク演算部３２は、第１ｓｉｎ相検出信号、第１ｃｏｓ相検出信号の電圧値を、第１励磁信号の周期に比べて短い周期でサンプリングする。例えば、第１励磁信号の１周期に対して、等時間間隔で４回、それぞれの検出信号の電圧値をサンプリングする。サンプリングした電圧値は、離散値であるため、最小二乗法を用いて、次式（７），（８）により振幅Ａs1，Ａc1を計算することができる。

Figure 2012088198
ここで、ｆi，tiは、それぞれサンプリングされた値と時間（サンプリング周期）の離散値である。 The amplitude of the first sin phase detection signal is represented by K 1 · E 1 · sin (N · θ 1 ) from the equation (3). Further, the amplitude of the first cos phase detection signal is expressed by K 1 · E 1 · cos (N · θ 1 ) from the equation (4). Here, the amplitude of the first sin phase detection signal is assumed to be As1 (As1 = K 1 · E 1 · sin (N · θ 1 )). Further, the amplitude of the first cos phase detection signal is Ac1 (Ac1 = K 1 · E 1 · sin (N · θ 1 )). The torque calculation unit 32 of the assist ECU 50 samples the voltage values of the first sin phase detection signal and the first cos phase detection signal at a cycle shorter than the cycle of the first excitation signal. For example, the voltage value of each detection signal is sampled four times at equal time intervals for one cycle of the first excitation signal. Since the sampled voltage value is a discrete value, the amplitudes As1 and Ac1 can be calculated by the following equations (7) and (8) using the least square method.
Figure 2012088198
 Here, f i and t i are discrete values of the sampled value and time (sampling period), respectively.

従って、この２つの式の計算値から次式（９）を計算することができる。

Figure 2012088198
こうして、第１回転角θ１は、次式（１０）により計算することができる。
Figure 2012088198
 Therefore, the following equation (9) can be calculated from the calculated values of these two equations.
Figure 2012088198
 Thus, the first rotation angle θ 1 can be calculated by the following equation (10).
Figure 2012088198

同様にして、第２レゾルバ１２０の第２回転角θ２は、次式（１１）により計算することができる。

Figure 2012088198
ここで、Ａs2は第２ｓｉｎ相検出信号の振幅（Ａs2＝Ｋ２・Ｅ２・ｓｉｎ（Ｎ・θ２））であり、Ａc2は第２ｃｏｓ相検出信号の振幅（Ａc2＝Ｋ２・Ｅ２・ｃｏｓ（Ｎ・θ２））である。 Similarly, the second rotation angle θ 2 of the second resolver 120 can be calculated by the following equation (11).
Figure 2012088198
 Here, As2 is the amplitude of the second sin phase detection signal (As2 = K 2 · E 2 · sin (N · θ 2 )), and Ac2 is the amplitude of the second cos phase detection signal (Ac2 = K 2 · E 2 · cos (N · θ 2 )).

こうして第１回転角θ１と第２回転角θ２が求められると、次式（１２）により操舵トルクＴｒを計算することができる。
Ｔｒ＝Ｋｂ・（θ１−θ２） ・・・（１２）
ここで、Ｋｂは、トーションバー１２ａの捩り特性に応じて決まる比例定数（バネ定数）であり、予め記憶部３３に記憶されている。 When the first rotation angle θ 1 and the second rotation angle θ 2 are thus obtained, the steering torque Tr can be calculated by the following equation (12).
Tr = Kb · (θ 1 −θ 2 ) (12)
Here, Kb is a proportionality constant (spring constant) determined according to the torsional characteristics of the torsion bar 12a, and is stored in the storage unit 33 in advance.

次に、各レゾルバ１１０，１２０において、ｓｉｎ相あるいはｃｏｓ相のコイルの何れかに異常が発生したときの回転角θ１（θ２）の検出方法について説明する。まず、第１レゾルバ１１０のｓｉｎ相に異常が生じた場合（第１ｓｉｎ相検出信号が正常に検出できない場合）を例にとり説明する。尚、コイルの異常とは、コイル１１２，１１３，１２２，１２３そのものの異常だけでなく、第１ｓｉｎ相検出ライン２１２，第１ｃｏｓ相検出ライン２１３，第２ｓｉｎ相検出ライン２２２，第２ｃｏｓ相検出ライン２２３の断線等、正常にｓｉｎ相検出信号あるいはｃｏｓ相検出信号がアシストＥＣＵ５０に入力されない状態をいう。 Next, a method of detecting the rotation angle θ 1 (θ 2 ) when an abnormality occurs in either the sin phase or the cos phase coil in each of the resolvers 110 and 120 will be described. First, the case where an abnormality occurs in the sin phase of the first resolver 110 (when the first sin phase detection signal cannot be detected normally) will be described as an example. The abnormality of the coil is not only the abnormality of the coils 112, 113, 122, and 123 itself, but also the first sin phase detection line 212, the first cos phase detection line 213, the second sin phase detection line 222, and the second cos phase detection line 223. This means a state in which the sin phase detection signal or the cos phase detection signal is not normally input to the assist ECU 50, such as disconnection.

上述したように第１回転角θ１は、第１ｓｉｎ相検出信号の振幅Ａs1と第１ｃｏｓ相検出信号の振幅Ａc1から上記式（１０）により計算により求められる。このため、振幅Ａs1が検出できない場合には、上記式（１０）を用いて計算できない。この場合には、異常が検出されていない相のコイル（ここでは、第１ｃｏｓ相検出コイル１１３）の出力する検出信号の振幅から回転角θ１を計算する。 As described above, the first rotation angle θ 1 is obtained by calculation using the above equation (10) from the amplitude As1 of the first sin phase detection signal and the amplitude Ac1 of the first cos phase detection signal. For this reason, when the amplitude As1 cannot be detected, it cannot be calculated using the above equation (10). In this case, the rotation angle θ 1 is calculated from the amplitude of the detection signal output from the phase coil in which no abnormality is detected (here, the first cos phase detection coil 113).

上述したように、第１ｓｉｎ相検出信号の振幅Ａs1は、Ａs1＝Ｋ１・Ｅ１・ｓｉｎ（Ｎ・θ１）で表され、第１ｃｏｓ相検出信号の振幅Ａc1は、Ａc1＝Ｋ１・Ｅ１・ｃｏｓ（Ｎ・θ１）で表される。従って、次式（１３），（１４）の関係式が得られる。

Figure 2012088198
As described above, the amplitude As1 of the first sin phase detection signal is represented by As1 = K 1 · E 1 · sin (N · θ 1 ), and the amplitude Ac1 of the first cos phase detection signal is Ac1 = K 1 · E. 1 · cos (N · θ 1 ). Therefore, the following relational expressions (13) and (14) are obtained.
Figure 2012088198

ここで、Ｋ１・Ｅ１の値は、レゾルバユニット１００の正常時において予め測定して記憶しておくことができる。Ｋ１・Ｅ１と振幅Ａs1，Ａc1の関係は、図１４（ａ）に示すものとなる。従って、この２つの式から次式（１５）が得られ、次式（１６）に示す第１回転角θ１の計算式が得られる。

Figure 2012088198
Here, the value of K 1 · E 1 can be measured and stored in advance when the resolver unit 100 is normal. The relationship between K 1 · E 1 and the amplitudes As 1 and Ac 1 is as shown in FIG. Therefore, the following formula (15) is obtained from these two formulas, and the calculation formula for the first rotation angle θ 1 shown in the following formula (16) is obtained.
Figure 2012088198

同様にして、第１レゾルバ１１０のｃｏｓ相に異常が生じた場合には、第１ｓｉｎ相検出信号の振幅Ａs1から次式（１７）に示す回転角θ１の計算式が得られる。

Figure 2012088198
Similarly, when an abnormality occurs in the cos phase of the first resolver 110, the calculation formula of the rotation angle theta 1 showing the amplitude As1 of the 1sin phase detection signal to the following equation (17) is obtained.
Figure 2012088198

また、第２レゾルバ１２０における片側相のコイル異常時においても同様に考える事ができる。ｓｉｎ相に異常が生じた場合には、第２ｃｏｓ相検出信号の振幅Ａc2から次式（１８）に示す回転角θ２の計算式が得られ、ｃｏｓ相に異常が生じた場合には、第２ｓｉｎ相検出信号の振幅Ａs2から次式（１９）に示す回転角θ２の計算式が得られる。

Figure 2012088198
尚、Ｋ２・Ｅ２と振幅Ａs2，Ａc2の関係は、図１４（ｂ）に示すものとなる。 Further, the same can be considered when one side phase coil abnormality occurs in the second resolver 120. When an abnormality occurs in the sin phase, the calculation formula of the rotation angle θ 2 shown in the following equation (18) is obtained from the amplitude Ac2 of the second cos phase detection signal, and when abnormality occurs in the cos phase, from the amplitude As2 of 2sin phase detection signal calculation formula for the rotation angle theta 2 in the following equation (19) is obtained.
Figure 2012088198
 The relationship between K 2 · E 2 and the amplitudes As 2 and Ac 2 is as shown in FIG.

こうした計算式（１６），（１７），（１８），（１９）は、片側相の検出信号の振幅から回転角を求めるものであるため、２通りの解が出てしまい、一義的に回転角を導き出すことができない。そこで本実施形態においては、以下に示す第１条件と第２条件に基づいて、２通りの解からその１つを特定することができる状況が発生することに着目して、そうした状況となったときに片側相の検出信号の振幅から回転角を一義的に求める。   Since these calculation formulas (16), (17), (18), and (19) are for obtaining the rotation angle from the amplitude of the detection signal of the one-sided phase, two solutions are obtained, and the rotation is uniquely performed. I can't derive the corner. Therefore, in this embodiment, focusing on the fact that a situation in which one of the two solutions can be specified occurs based on the following first condition and second condition, such a situation has occurred. Sometimes the rotation angle is uniquely determined from the amplitude of the detection signal of one side phase.

まず、第１条件、および、第１条件に基づいて決まる片側相の検出信号の振幅から回転角を一義的に算出することのできる状況（以下、第１条件下算出可能状況と呼ぶ）について説明する。   First, the first condition and a situation in which the rotation angle can be uniquely calculated from the amplitude of the detection signal of the one-sided phase determined based on the first condition (hereinafter referred to as a first condition computable situation) will be described. To do.

ステアリングシャフト１２に設けられているトーションバー１２ａは、操舵操作により捩られるが、その捩られる角度には限界があり、通常の操舵操作では、例えば、６[ｄｅｇ]（機械角）未満となっている。つまり、第１レゾルバ１１０のロータの角度である第１回転角θ１と、第２レゾルバ１２０のロータの角度である第２回転角θ２との差が常に６[ｄｅｇ]未満となる。これをレゾルバの電気角で表すと、レゾルバの軸倍角Ｎを８（Ｎ＝８）とした場合には、次式（２０）のように、第１レゾルバ１１０の電気角θｅ１（＝Ｎ・θ１）と第２レゾルバ１２０の電気角θｅ２（＝Ｎ・θ２）との差は４８[ｄｅｇ]未満となる。
｜θｅ１−θｅ２｜＜４８° ・・・（２０）
このように第１回転角θ１と第２回転角θ２とが常に所定角度差未満になるという条件が第１条件である。尚、式中においては、[ｄｅｇ]を[°]で表すことにする。 The torsion bar 12a provided on the steering shaft 12 is twisted by a steering operation, but the twisting angle has a limit. In a normal steering operation, for example, it is less than 6 [deg] (mechanical angle). Yes. That is, the difference between the first rotation angle θ 1 that is the angle of the rotor of the first resolver 110 and the second rotation angle θ 2 that is the angle of the rotor of the second resolver 120 is always less than 6 [deg]. When this is expressed in terms of the electrical angle of the resolver, when the axial multiple angle N of the resolver is 8 (N = 8), the electrical angle θe 1 (= N · The difference between θ 1 ) and the electrical angle θe 2 (= N · θ 2 ) of the second resolver 120 is less than 48 [deg].
| Θe 1 −θe 2 | <48 ° (20)
Thus, the first condition is that the first rotation angle θ 1 and the second rotation angle θ 2 are always less than the predetermined angle difference. In the formula, [deg] is represented by [°].

ｃｏｓ相の振幅Ａc1のみから電気角θｅ１が一義的に決まるのは、次式（２１），（２２）に示すように、電気角θｅ１が０°〜１８０°までの範囲であること、あるいは、１８０°〜３６０°までの範囲であることが予めわかっている場合である。
０°＜θｅ１＜１８０° ・・・（２１）
１８０＜θｅ１＜３６０° ・・・（２２） The reason why the electrical angle θe 1 is uniquely determined only from the amplitude Ac1 of the cos phase is that the electrical angle θe 1 is in a range from 0 ° to 180 ° as shown in the following equations (21) and (22). Or it is a case where it is known beforehand that it is the range to 180 degrees-360 degrees.
0 ° <θe 1 <180 ° (21)
180 <θe 1 <360 ° (22)

従って、第１条件（式（２０））から、正常側の第２レゾルバ１２０の電気角θｅ２が次式（２３），（２４）の範囲であれば、ｃｏｓ相の振幅Ａc1のみから電気角θｅ１が一義的に決まる。
０°＋４８°＜θｅ２＜１８０°−４８° ・・・（２３）
１８０＋４８°＜θｅ２＜３６０―４８° ・・・（２４） Therefore, from the first condition (formula (20)), if the electrical angle θe 2 of the second resolver 120 on the normal side is in the range of the following formulas (23) and (24), the electrical angle is obtained from only the amplitude Ac1 of the cos phase. θe 1 is uniquely determined.
0 ° + 48 ° <θe 2 <180 ° -48 ° (23)
180 + 48 ° <θe 2 <360-48 ° (24)

これを整理すると、次式（２５），（２６）が得られる。
４８°＜θｅ２＜１３２° ・・・（２５）
２２８°＜θｅ２＜３１２° ・・・（２６）
従って、第１レゾルバ１１０のｓｉｎ相に異常が生じた場合に、正常側の第２レゾルバ１２０の電気角θｅ２が式（２５），（２６）で表される範囲に入っているという状況が第１条件下算出可能状況となる。 If this is rearranged, the following equations (25) and (26) are obtained.
48 ° <θe 2 <132 ° (25)
228 ° <θe 2 <312 ° (26)
Therefore, when an abnormality in the sin phase of the first resolver 110 has occurred, the electrical angle .theta.e 2 of the second resolver 120 of the normal side is equation (25), a situation that has entered the range represented by (26) The first condition can be calculated.

同様にして、第１レゾルバ１１０のｃｏｓ相に異常が生じて、ｓｉｎ相の振幅Ａs1のみしかわからない場合であっても、以下の状況となる場合には、振幅Ａs1のみから第１回転角θ１を演算することができる。 Similarly, even when an abnormality occurs in the cos phase of the first resolver 110 and only the amplitude As1 of the sine phase is known, in the following situation, the first rotation angle θ 1 is determined only from the amplitude As1. Can be calculated.

ｓｉｎ相の振幅Ａs1のみから電気角θｅ１が一義的に決まるのは、次式（２７），（２８）に示すように、電気角θｅ１が−９０°〜９０°までの範囲であること、あるいは、９０°〜２７０°までの範囲であることが予めわかっている場合である。
―９０°＜θｅ１＜９０° ・・・（２７）
９０＜θｅ１＜２７０° ・・・（２８） The reason why the electrical angle θe 1 is uniquely determined only from the amplitude As1 of the sin phase is that the electrical angle θe 1 is in a range from −90 ° to 90 ° as shown in the following equations (27) and (28). Or it is a case where it is known beforehand that it is the range from 90 degrees to 270 degrees.
−90 ° <θe 1 <90 ° (27)
90 <θe 1 <270 ° (28)

従って、第１条件（式（２０））から、正常側の第２レゾルバ１２０の電気角θｅ２が次式（２９），（３０）の範囲であれば、ｓｉｎ相の振幅Ａs1のみから電気角θｅ１が一義的に決まる。
―９０°＋４８°＜θｅ２＜９０°−４８° ・・・（２９）
９０＋４８°＜θｅ２＜２７０―４８° ・・・（３０） Therefore, the first condition (equation (20)) from the electrical angle .theta.e 2 of the second resolver 120 of the normal side is equation (29), an electrical angle of only the amplitude As1 of long range, sin phase (30) θe 1 is uniquely determined.
−90 ° + 48 ° <θe 2 <90 ° -48 ° (29)
90 + 48 ° <θe 2 <270-48 ° (30)

これを整理すると、次式（３１），（３２）が得られる。
―４２°＜θｅ２＜４２° ・・・（３１）
１３８°＜θｅ２＜２２２° ・・・（３２）
尚、電気角を０°〜３６０°のあいだの値で示すと、次式（３３），（３４），（３５）にて表すことができる。
０°＜θｅ２＜４２° ・・・（３３）
１３８°＜θｅ２＜２２２° ・・・（３４）
３１８°＜θｅ２＜３６０° ・・・（３５）
従って、第１レゾルバ１１０のｃｏｓ相に異常が生じた場合に、正常側の第２レゾルバ１２０の電気角θｅ２が式（３３）〜（３５）で表される範囲に入っているという状況も第１条件下算出可能状況となる。 If this is rearranged, the following equations (31) and (32) are obtained.
−42 ° <θe 2 <42 ° (31)
138 ° <θe 2 <222 ° (32)
In addition, when the electrical angle is expressed by a value between 0 ° and 360 °, it can be expressed by the following equations (33), (34), and (35).
0 ° <θe 2 <42 ° (33)
138 ° <θe 2 <222 ° (34)
318 ° <θe 2 <360 ° (35)
Accordingly, when an abnormality occurs in the cos phase of the first resolver 110, the electrical angle θe 2 of the normal second resolver 120 is also in the range represented by the equations (33) to (35). The first condition can be calculated.

以下、式（２５），（２６）で表される範囲、および、式（３３）〜（３５）で表される範囲を第１条件下算出可能範囲と呼ぶ。   Hereinafter, the ranges represented by formulas (25) and (26) and the ranges represented by formulas (33) to (35) are referred to as ranges that can be calculated under the first condition.

同様にして、第２レゾルバ１２０のｓｉｎ相あるいはｃｏｓ相のコイルの何れかに異常が発生した場合についても、正常側の第１レゾルバ１１０の電気角θｅ１に基づいて、電気角θｅ１が予め設定した角度範囲（式（２５）、（２６）、（３３）〜（３５）においてθｅ２をθｅ１に置き換えた範囲）に入る場合には、第１条件下算出可能状況となるため、振幅Ａs2あるいは振幅Ａc2のみから第２回転角θ２を演算することができる。 Similarly, the case where abnormality occurs in any of the coils of the sin phase or cos phase of the second resolver 120 is also based on the electrical angle .theta.e 1 of the first resolver 110 of the normal side, the electrical angle .theta.e 1 in advance When entering the set angle range (a range in which θe 2 is replaced by θe 1 in the formulas (25), (26), (33) to (35)), the first condition can be calculated. As2 or can be calculated second rotation angle theta 2 from only the amplitude Ac2.

図３（ａ）は、ｓｉｎ相に異常が発生したときの第１条件下算出可能範囲（正常側レゾルバの電気角）を表し、図３（ｂ）は、ｃｏｓ相に異常が発生したときの第１条件下算出可能範囲（正常側レゾルバの電気角）を表す。図中において、矢印で示した範囲が第１条件下算出可能範囲であり、塗りつぶした範囲が回転角の一義的に決まらない範囲である。この図から分かるように、第１条件から設定される第１条件下算出可能範囲は、全体の半分程度であり、余り広くない。   FIG. 3 (a) shows the range under which the first condition can be calculated (the electrical angle of the normal resolver) when an abnormality occurs in the sin phase, and FIG. 3 (b) shows the case where an abnormality occurs in the cos phase. It represents the range that can be calculated under the first condition (electrical angle of the normal resolver). In the figure, a range indicated by an arrow is a range that can be calculated under the first condition, and a filled range is a range in which the rotation angle is not uniquely determined. As can be seen from this figure, the range that can be calculated under the first condition set from the first condition is about half of the whole and is not so wide.

そこで、本実施形態においては、さらに第２条件に基づいて、片側相の検出信号の振幅から回転角を一義的に算出することのできる状況（以下、第２条件下算出可能状況と呼ぶ）を設定する。以下、第２条件、および、第２条件下算出可能状況について説明する。   Therefore, in the present embodiment, a situation where the rotation angle can be uniquely calculated from the amplitude of the detection signal of the one-sided phase based on the second condition (hereinafter referred to as a condition under which the second condition can be calculated). Set. Hereinafter, the second condition and the situation that can be calculated under the second condition will be described.

アシストＥＣＵ５０のトルク演算部３２は、後述する操舵トルク検出ルーチン（図３）を一定の短い周期で繰り返して実行する。そして、この操舵トルク検出ルーチンにおいては、その演算周期で第１回転角θ１と第２回転角θ２とがそれぞれ繰り返し計算される。一方、操舵ハンドル１１を回転操作する速度には限界があるため、第１回転角θ１，第２回転角θ２が一演算周期のあいだに変化する回転角の変化量、つまり、回転角変化量は所定変化量以内となる。以下、この所定変化量である、回転角変化量の想定される最大値を最大変化量と呼ぶ。また、第１回転角θ１と第２回転角θ２とを区別しない場合には、それらの回転角を回転角θと呼び、その回転角θを電気角に換算した角度を電気角θｅと呼ぶ。また、第１レゾルバ１１０と第２レゾルバ１２０とを区別しない場合には、それらを単にレゾルバと呼ぶ。 The torque calculation unit 32 of the assist ECU 50 repeatedly executes a steering torque detection routine (FIG. 3) to be described later at a constant short cycle. In this steering torque detection routine, the first rotation angle θ 1 and the second rotation angle θ 2 are repeatedly calculated in the calculation cycle. On the other hand, since there is a limit to the speed at which the steering handle 11 is rotated, the amount of change in the rotation angle at which the first rotation angle θ 1 and the second rotation angle θ 2 change during one calculation cycle, that is, the rotation angle change. The amount is within a predetermined amount of change. Hereinafter, the assumed maximum value of the rotation angle change amount, which is the predetermined change amount, is referred to as a maximum change amount. When the first rotation angle θ 1 and the second rotation angle θ 2 are not distinguished, the rotation angles are referred to as rotation angles θ, and the angle obtained by converting the rotation angle θ into an electrical angle is referred to as an electrical angle θe. Call. Further, when the first resolver 110 and the second resolver 120 are not distinguished, they are simply referred to as a resolver.

最大変化量を電気角で表した値をΔθｅmaxとすると、最大変化量Δθｅmaxは、次式（３６）にて表すことができる。
Δθｅmax＝Ｎ・（３６０／２π）・ωmax・Ｔｃ ・・・（３６）
ここで、Ｎはレゾルバの軸倍角、ωmaxは操舵ハンドル１１の回転角速度（以下、操舵速度と呼ぶ）の想定される最大値、Ｔｃはトルク演算部３２が第１回転角θ１と第２回転角θ２とを計算する演算周期である。例えば、Ｎ＝８、Ｔｃ＝２００[μｓ]、ωmax＝１００[ｒａｄ／ｓ]とすると、最大変化量Δθｅmaxは、約９.２[ｄｅｇ]となる。 When the value representing the maximum change amount in electrical angle is Δθemax, the maximum change amount Δθemax can be expressed by the following equation (36).
Δθemax = N · (360 / 2π) · ωmax · Tc (36)
Here, N is the resolver shaft multiple angle, ωmax is the maximum value assumed for the rotational angular velocity of the steering wheel 11 (hereinafter referred to as the steering velocity), and Tc is the first rotational angle θ 1 and the second rotation by the torque calculator 32. it is a calculation cycle to calculate the angle theta 2. For example, when N = 8, Tc = 200 [μs], and ωmax = 100 [rad / s], the maximum change amount Δθemax is about 9.2 [deg].

このように、一演算周期の間に電気角θｅが変化する回転角変化量Δθｅが最大変化量Δθｅmax未満になるという条件が第２条件である。この第２条件を用いると、異常側レゾルバの一演算周期前に計算した電気角θｅ（ｎ−１）が以下に示す範囲に入っている状況においては、次の演算周期における電気角θｅｎ（今回、計算しようとする電気角θｅｎ）を片側相の振幅から一義的に決めることができる。 Thus, the second condition is that the rotation angle change amount Δθe at which the electrical angle θe changes during one calculation cycle is less than the maximum change amount Δθemax. With this second condition, in a situation where abnormal side electrical angle .theta.e calculated to one calculation period before the resolver (n-1) is in the range shown below, the electrical angle .theta.e n in the next calculation cycle ( this time, it is possible to uniquely determine the electrical angle .theta.e n) to be calculated from the amplitude of one side phases.

ここで、ｓｉｎ相に異常が生じた場合の例について説明する。最大変化量Δθｅmaxを９.２[ｄｅｇ]とした場合、次式（３７）に示すように、異常側レゾルバの一演算周期前に計算した電気角θｅ(n-1）と、今回計算される電気角θｅｎとの差は９.２[ｄｅｇ]未満となる。
｜θｅｎ−θｅ（ｎ−１）｜＜９.２° ・・・（３７） Here, an example when abnormality occurs in the sin phase will be described. When the maximum change amount Δθemax is 9.2 [deg], as shown in the following equation (37), the electrical angle θe (n−1) calculated this time before one calculation cycle of the abnormal side resolver and the current calculation are performed. the difference between the electrical angle .theta.e n is less than 9.2 [deg].
| Θe n -θe (n-1 ) | <9.2 ° ··· (37)

ｃｏｓ相の振幅のみから電気角θｅｎが一義的に決まるのは、電気角θｅｎが０°〜１８０°までの範囲であること、あるいは、１８０°〜３６０°までの範囲であることが予めわかっている場合である。従って、第２条件（式（３７））から、異常側レゾルバの一演算周期前に計算された電気角θｅ（ｎ−１）が、次式（３８），（３９）に示す範囲であれば、ｃｏｓ相の振幅のみから電気角θｅｎが一義的に決まる。
０°＋９.２°＜θｅ（ｎ−１）＜１８０°−９.２° ・・・（３８）
１８０＋９.２°＜θｅ（ｎ−１）＜３６０―９.２° ・・・（３９） The only amplitudes of cos phase electrical angle .theta.e n uniquely determined, it electrical angle .theta.e n is in the range of up to 0 ° to 180 °, or in advance in the range of up to 180 ° to 360 ° This is the case. Therefore, from the second condition (Expression (37)), if the electrical angle θe (n−1) calculated one operation period before the abnormal side resolver is within the range shown in the following Expressions (38) and (39), electrical angle .theta.e n from only the amplitude of the cos phase uniquely determined.
0 ° + 9.2 ° <θe (n−1) <180 ° -9.2 ° (38)
180 + 9.2 ° <θe (n−1) <360-9.2 ° (39)

異常側レゾルバの電気角が一演算周期のあいだに０°あるいは１８０°を通過できる状況にあると、ｃｏｓ相の振幅からは一義的に回転角を決めることができない。これは、ｃｏｓ相の振幅だけでは、異常側レゾルバの電気角が、０°あるいは１８０°を挟んでどちら側にあるのか分からないためである。一方、異常側レゾルバの電気角が一演算周期のあいだに０°あるいは１８０°を通過する可能性が無い状況であれば、ｃｏｓ相の振幅のみから電気角θｅｎが一義的に決まる。こうしたことから、上記の式（３８），（３９）が導かれる。 If the electrical angle of the abnormal side resolver can pass 0 ° or 180 ° during one calculation cycle, the rotation angle cannot be uniquely determined from the amplitude of the cos phase. This is because the electrical angle of the abnormal-side resolver cannot be determined on either side of 0 ° or 180 ° only by the amplitude of the cos phase. On the other hand, if the situation is not likely to electrical angle of abnormal side resolver passes 0 ° or 180 ° in between one operation cycle, the electrical angle .theta.e n from only the amplitude of the cos phase uniquely determined. Thus, the above equations (38) and (39) are derived.

式（３８），（３９）を整理すると、次式（４０），（４１）が得られる。この式（４０），（４１）が成立する場合に、ｃｏｓ相の振幅のみから電気角θｅｎが一義的求められる。
９.２°＜θｅ（ｎ−１）＜１７０.８° ・・・（４０）
１８９.２°＜θｅ（ｎ−１）＜３５０.８° ・・・（４１）
従って、レゾルバのｓｉｎ相に異常が生じた場合に、異常側レゾルバの一演算周期前に計算された電気角θｅ（ｎ−１）が式（４０），（４１）で表される範囲に入っているという状況が第２条件下算出可能状況となる。 By rearranging the equations (38) and (39), the following equations (40) and (41) are obtained. The equation (40), when satisfied (41), the electrical angle .theta.e n is determined uniquely only from the amplitude of the cos phase.
9.2 ° <θe (n−1) <170.8 ° (40)
189.2 ° <θe (n−1) <35.8 ° (41)
Therefore, when an abnormality occurs in the sin phase of the resolver, the electrical angle θe (n−1) calculated before one calculation cycle of the abnormal side resolver falls within the range represented by the equations (40) and (41). This is a situation that can be calculated under the second condition.

同様にして、レゾルバのｃｏｓ相に異常が生じて、ｓｉｎ相の振幅のみしかわからない場合であっても、以下の状況となる場合には、ｓｉｎ相の振幅のみから異常側レゾルバの回転角を演算することができる。   Similarly, even if an abnormality occurs in the cos phase of the resolver and only the amplitude of the sin phase is known, in the following situation, the rotation angle of the abnormal side resolver is calculated only from the amplitude of the sin phase. can do.

ｓｉｎ相の振幅のみから電気角θｅｎが一義的に決まるのは、電気角θｅｎが−９０°〜９０°までの範囲であること、あるいは、９０°〜２７０°までの範囲であることが予めわかっている場合である。従って、第２条件（式（３７））から、異常側レゾルバの一演算周期前に計算された電気角θｅ（ｎ−１）が、次式（４２），（４３）に示す範囲であれば、ｓｉｎ相の振幅のみから電気角θｅｎが一義的に決まる。
−９０°＋９.２°＜θｅ（ｎ−１）＜９０°−９.２° ・・・（４２）
９０＋９.２°＜θｅ（ｎ−１）＜２７０―９.２° ・・・（４３） The only amplitude sin phase electrical angle .theta.e n uniquely determined, it electrical angle .theta.e n is in the range of up to -90 ° to 90 °, or in the range of up to 90 ° to 270 ° This is a case where it is known in advance. Therefore, from the second condition (Expression (37)), if the electrical angle θe (n−1) calculated one operation period before the abnormal side resolver is within the range shown in the following Expressions (42) and (43), electrical angle .theta.e n from only the amplitude of sin phase uniquely determined.
−90 ° + 9.2 ° <θe (n−1) <90 ° −9.2 ° (42)
90 + 9.2 ° <θe (n−1) <270-9.2 ° (43)

異常側レゾルバの電気角が一演算周期のあいだに９０°あるいは２７０°を通過できる状況にあると、ｓｉｎ相の振幅からは一義的に回転角を決めることができない。これは、ｓｉｎ相の振幅だけでは、異常側レゾルバの電気角が、９０°あるいは２７０°を挟んでどちら側にあるのか分からないためである。一方、異常側レゾルバの電気角が一演算周期のあいだに９０°あるいは２７０°を通過する可能性が無い状況であれば、ｓｉｎ相の振幅のみから電気角θｅｎが一義的に決まる。こうしたことから、上記の式（４２），（４３）が導かれる。 If the electrical angle of the abnormal side resolver can pass 90 ° or 270 ° during one calculation cycle, the rotation angle cannot be uniquely determined from the amplitude of the sin phase. This is because the electrical angle of the abnormal-side resolver cannot be determined on either side of 90 ° or 270 ° by the amplitude of the sin phase alone. On the other hand, if the situation is not likely to electrical angle of abnormal side resolver passes 90 ° or 270 ° in between one operation cycle, the electrical angle .theta.e n from only the amplitude of sin phase uniquely determined. Thus, the above equations (42) and (43) are derived.

式（４２），（４３）を整理すると、次式（４４），（４５）が得られる。この式（４４），（４５）が成立する場合に、ｓｉｎ相の振幅のみから電気角θｅｎが一義的求められる。
−８０.８°＜θｅ（ｎ−１）＜８０.８° ・・・（４４）
９９.２°＜θｅ（ｎ−１）＜２６０.８° ・・・（４５）
尚、電気角を０°〜３６０°のあいだの値で示すと、次式（４６），（４７），（４８）にて表すことができる。
０°＜θｅ（ｎ−１）＜８０.８° ・・・（４６）
９９.２°＜θｅ（ｎ−１）＜２６０.８° ・・・（４７）
２７９.２°＜θｅ（ｎ−１）＜３６０° ・・・（４８）
従って、レゾルバのｃｏｓ相に異常が生じた場合に、異常側レゾルバの一演算周期前に計算された電気角θｅ（ｎ−１）が式（４６）〜（４８）で表される範囲に入っているという状況も第２条件下算出可能状況となる。 By arranging the equations (42) and (43), the following equations (44) and (45) are obtained. The equation (44), when (45) is satisfied, the electrical angle .theta.e n from the amplitude only sin phase is determined uniquely.
−80.8 ° <θe (n−1) <80.8 ° (44)
99.2 ° <θe (n−1) <260.8 ° (45)
In addition, when the electrical angle is represented by a value between 0 ° and 360 °, it can be expressed by the following equations (46), (47), (48).
0 ° <θe (n−1) <80.8 ° (46)
99.2 ° <θe (n−1) <260.8 ° (47)
279.2 ° <θe (n−1) <360 ° (48)
Therefore, when an abnormality occurs in the cos phase of the resolver, the electrical angle θe (n−1) calculated before one calculation cycle of the abnormal side resolver falls within the range represented by the equations (46) to (48). The situation where it is possible to calculate under the second condition.

以下、式（４０），（４１）で表される範囲、および、式（４６）〜（４８）で表される範囲を第２条件下算出可能範囲と呼ぶ。   Hereinafter, the ranges represented by the equations (40) and (41) and the ranges represented by the equations (46) to (48) are referred to as ranges that can be calculated under the second condition.

図４（ａ）は、ｓｉｎ相に異常が発生したときの第２条件下算出可能範囲（θｅ（ｎ−１）の範囲）を表し、図４（ｂ）は、ｃｏｓ相に異常が発生したときの第２条件下算出可能範囲（θｅ（ｎ−１）の範囲）を表す。図中において、矢印で示した範囲が第２条件下算出可能範囲であり、塗りつぶした範囲が回転角の一義的に決まらない範囲である。この図から分かるように、第２条件から設定される第２条件下算出可能範囲は、非常に広い。 FIG. 4 (a) shows a range that can be calculated under the second condition when the abnormality occurs in the sin phase (range of θe (n−1) ), and FIG. 4 (b) shows that an abnormality has occurred in the cos phase. Represents the range that can be calculated under the second condition ( range of θe (n−1) ). In the figure, a range indicated by an arrow is a range that can be calculated under the second condition, and a filled range is a range in which the rotation angle is not uniquely determined. As can be seen from this figure, the computable range under the second condition set from the second condition is very wide.

次に、トルク演算部３２の実行する操舵トルク検出処理について説明する。図５は、操舵トルク検出ルーチンを表すフローチャートである。操舵トルク検出ルーチンは、記憶部３３に制御プログラムとして記憶されている。操舵トルク検出ルーチンは、イグニッションキーがオン状態となっている期間において、所定の短い周期で繰り返し実行される。尚、トルク演算部３２は、操舵トルク検出ルーチンの起動とともに、コイル駆動回路５２を作動させて、第１励磁信号出力ポート５０pe1および第２励磁信号出力ポート５０pe2から第１励磁信号および第２励磁信号の出力を開始する。   Next, the steering torque detection process executed by the torque calculator 32 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing a steering torque detection routine. The steering torque detection routine is stored in the storage unit 33 as a control program. The steering torque detection routine is repeatedly executed at a predetermined short period during a period in which the ignition key is in the on state. The torque calculator 32 operates the coil drive circuit 52 together with the start of the steering torque detection routine, and the first excitation signal and the second excitation signal from the first excitation signal output port 50pe1 and the second excitation signal output port 50pe2. Starts output.

トルク演算部３２は、ステップＳ１１において、第１ｓｉｎ相検出信号，第１ｃｏｓ相検出信号，第２ｓｉｎ相検出信号，第２ｃｏｓ相検出信号の電圧値である第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅs1，第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅc1，第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅs2，第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅc2を読み込む。トルク演算部３２は、操舵トルク検出ルーチンとは別のサンプリングルーチンで、励磁信号の１周期当たりに例えば４回のサンプリング周期で検出電圧Ｅs1，Ｅc1，Ｅs2，Ｅc2の瞬時値をサンプリングしている。このステップＳ１１では、そのサンプリングルーチンでサンプリングした検出電圧Ｅs1，Ｅc1，Ｅs2，Ｅc2の読み込みを行う。続いて、ステップＳ１２において、読み込んだ検出電圧Ｅs1，Ｅc1，Ｅs2，Ｅc2に基づいて、最小二乗法を用いて、第１ｓｉｎ相検出信号，第１ｃｏｓ相検出信号，第２ｓｉｎ相検出信号，第２ｃｏｓ相検出信号の振幅Ａs1，Ａc1，Ａs2，Ａc2を計算する。   In step S11, the torque calculation unit 32 determines the first sin phase detection voltage Es1, the first cos phase detection voltage, which are voltage values of the first sin phase detection signal, the first cos phase detection signal, the second sin phase detection signal, and the second cos phase detection signal. Ec1, the second sin phase detection voltage Es2, and the second cos phase detection voltage Ec2 are read. The torque calculator 32 is a sampling routine different from the steering torque detection routine, and samples the instantaneous values of the detected voltages Es1, Es1, Es2, and Ec2 at, for example, four sampling periods per period of the excitation signal. In step S11, the detection voltages Es1, Es1, Es2, and Ec2 sampled by the sampling routine are read. Subsequently, in step S12, the first sin phase detection signal, the first cos phase detection signal, the second sin phase detection signal, and the second cos phase are detected using the least square method based on the read detection voltages Es1, Ec1, Es2, and Ec2. The detection signal amplitudes As1, Ac1, As2, and Ac2 are calculated.

続いて、トルク演算部３２は、ステップＳ１３において、検出電圧Ｅs1，Ｅc1，Ｅs2，Ｅc2に基づいて、コイル異常のチェックを行う。コイル異常は、レゾルバ内のコイル異常だけでなく、第１ｓｉｎ相検出ライン２１２，第１ｃｏｓ相検出ライン２１３，第２ｓｉｎ相検出ライン２２２，第２ｃｏｓ相検出ライン２２３の断線等により生じる。主に、ワイヤハーネス部の断線、コネクタ外れが原因となる。こうしたコイル異常が発生した場合には、検出電圧Ｅs1，Ｅc1，Ｅs2，Ｅc2が正常な範囲から外れる。例えば、検出電圧Ｅs1，Ｅc1，Ｅs2，Ｅc2のオフセットが生じたり、交流電圧信号が検出されなくなったりする。ステップＳ１３は、こうした検出電圧Ｅs1，Ｅc1，Ｅs2，Ｅc2が正常範囲から外れているか否かに基づいて、コイル異常の有無、および、コイル異常が発生しているレゾルバ、および、その異常相を特定する。   Subsequently, in step S13, the torque calculation unit 32 checks the coil abnormality based on the detected voltages Es1, Ec1, Es2, and Ec2. The coil abnormality is caused not only by the coil abnormality in the resolver but also by disconnection of the first sin phase detection line 212, the first cos phase detection line 213, the second sin phase detection line 222, the second cos phase detection line 223, and the like. This is mainly due to disconnection of the wire harness and disconnection of the connector. When such a coil abnormality occurs, the detection voltages Es1, Ec1, Es2, and Ec2 deviate from the normal range. For example, the detection voltages Es1, Ec1, Es2, and Ec2 may be offset, or the AC voltage signal may not be detected. Step S13 identifies the presence or absence of a coil abnormality, the resolver in which the coil abnormality has occurred, and its abnormal phase, based on whether or not these detection voltages Es1, Ec1, Es2, and Ec2 are out of the normal range. To do.

続いて、トルク演算部３２は、ステップＳ１４において、コイル異常チェック結果に基づいて、コイル異常が発生しているか否かを判断し、コイル異常が発生していない場合には（Ｓ１４：Ｎｏ）、ステップＳ１５において、第１レゾルバ１１０の第１回転角θ１と第２レゾルバ１２０の第２回転角θ２を上記式（１０）、（１１）を用いて計算する。 Subsequently, in step S14, the torque calculation unit 32 determines whether or not a coil abnormality has occurred based on the coil abnormality check result. If no coil abnormality has occurred (S14: No), in step S15, the second rotation angle theta 2 of the above formula of the first rotation angle theta 1 and the second resolver 120 of the first resolver 110 (10), is calculated using (11).

続いて、トルク演算部３２は、ステップＳ１６において、上記式（１２）を用いて、操舵トルクＴｒを計算し、次に、ステップＳ１７において、計算した操舵トルクＴｒをアシスト演算部３１に出力する。アシスト演算部３１は、この操舵トルクＴｒを使って目標アシストトルクを計算し、この目標アシストトルクに対応した目標電流が電動モータ２１に流れるようにモータ駆動回路４０にＰＷＭ制御信号を出力する。これにより、電動モータ２１から適正な操舵アシストトルクが発生する。   Subsequently, the torque calculation unit 32 calculates the steering torque Tr using the above formula (12) in step S16, and then outputs the calculated steering torque Tr to the assist calculation unit 31 in step S17. The assist calculation unit 31 calculates a target assist torque using the steering torque Tr, and outputs a PWM control signal to the motor drive circuit 40 so that a target current corresponding to the target assist torque flows to the electric motor 21. Thereby, an appropriate steering assist torque is generated from the electric motor 21.

トルク演算部３２は、ステップＳ１７の処理を行うと、操舵トルク検出ルーチンを一旦終了する。そして、所定の短い周期にて操舵トルク検出ルーチンを繰り返す。こうした処理が繰り返されて、ステップＳ１３において、コイル異常が検出されると、ステップＳ１４の判断は「Ｙｅｓ」となる。この場合、トルク演算部３２は、その処理をステップＳ１８に進めて、車両の警告ランプ６５を点灯させる。これにより、ドライバーに対して異常が生じていることを認識させることができる。尚、ドライバーに異常報知する手段は、警告ランプ６５に限らず、異常メッセージをスピーカや表示画面等を使って報知するようにしてもよい。   When the torque calculation unit 32 performs the process of step S17, the steering torque detection routine is temporarily ended. Then, the steering torque detection routine is repeated at a predetermined short cycle. If such a process is repeated and a coil abnormality is detected in step S13, the determination in step S14 is “Yes”. In this case, the torque calculation unit 32 advances the process to step S18 and turns on the warning lamp 65 of the vehicle. Thereby, it can be made to recognize that abnormality has arisen with respect to a driver. The means for notifying the driver of the abnormality is not limited to the warning lamp 65, and an abnormality message may be notified using a speaker, a display screen, or the like.

続いて、トルク演算部３２は、ステップＳ１９において、コイル異常が１つ（１相）であるか否かを判断する。コイル異常が複数である場合には、操舵トルクＴｒを検出することができないため、ステップＳ２０において、アシスト演算部３１に対して、トルク検出不能信号を出力する。これにより、アシスト演算部３１は、操舵アシスト制御を停止する。   Subsequently, in Step S19, the torque calculation unit 32 determines whether or not there is one coil abnormality (one phase). If there are a plurality of coil abnormalities, the steering torque Tr cannot be detected, and therefore a torque detection impossible signal is output to the assist calculation unit 31 in step S20. Thereby, the assist calculation unit 31 stops the steering assist control.

一方、コイル異常が１つである場合（Ｓ１９：Ｙｅｓ）には、ステップＳ２１において、コイル異常が発生しているのは第１レゾルバ１１０であるか否かを判断する。第１レゾルバ１１０である場合には、ステップＳ２２において、第２レゾルバ１２０の第２回転角θ２を上記式（１１）を用いて計算する。 On the other hand, if there is only one coil abnormality (S19: Yes), it is determined in step S21 whether or not it is the first resolver 110 in which the coil abnormality has occurred. If it is the first resolver 110, at step S22, the second rotation angle theta 2 of the second resolver 120 is calculated using the above equation (11).

続いて、トルク演算部３２は、ステップＳ３０において、第１レゾルバ１１０の第１回転角θ１を演算する。この処理については、図６のフローチャートを使って後述する。ステップＳ３０において、第１レゾルバ１１０の第１回転角θ１が算出されると、この第１回転角θ１とステップＳ２２で算出した第２回転角θ２とに基づいて操舵トルクＴｒを計算し（Ｓ１６）、その操舵トルクＴｒをアシスト演算部３１に出力する（Ｓ１７）。 Subsequently, the torque calculator 32 calculates the first rotation angle θ 1 of the first resolver 110 in step S30. This process will be described later using the flowchart of FIG. When the first rotation angle θ 1 of the first resolver 110 is calculated in step S30, the steering torque Tr is calculated based on the first rotation angle θ 1 and the second rotation angle θ 2 calculated in step S22. (S16), the steering torque Tr is output to the assist calculator 31 (S17).

また、ステップＳ２１において、コイル異常が発生しているのは第１レゾルバ１１０ではない、つまり、第２レゾルバ１２０でコイル異常が発生していると判断した場合には、ステップＳ２３において、第１レゾルバ１１０の第１回転角θ１を上記式（１０）を用いて計算する。 If it is determined in step S21 that the coil abnormality has not occurred in the first resolver 110, that is, if the second resolver 120 has detected a coil abnormality, in step S23, the first resolver 110 A first rotation angle θ 1 of 110 is calculated using the above equation (10).

続いて、トルク演算部３２は、ステップＳ４０において、第２レゾルバ１１０の第２回転角θ２を演算する。この処理については、図７のフローチャートを使って後述する。ステップＳ４０において、第２レゾルバ１２０の第２回転角θ２が算出されると、この第２回転角θ２とステップＳ２３で算出した第１回転角θ１とに基づいて操舵トルクＴｒを計算し（Ｓ１６）、その操舵トルクＴｒをアシスト演算部３１に出力する（Ｓ１７）。 Subsequently, the torque calculating section 32, at step S40, calculates a second rotation angle theta 2 of the second resolver 110. This process will be described later using the flowchart of FIG. When the second rotation angle θ 2 of the second resolver 120 is calculated in step S40, the steering torque Tr is calculated based on the second rotation angle θ 2 and the first rotation angle θ 1 calculated in step S23. (S16), the steering torque Tr is output to the assist calculator 31 (S17).

尚、トルク演算部３２は、ステップＳ１５，Ｓ３０，Ｓ４０で第１回転角θ１および第２回転角θ２を計算するたびに、その回転角θ１，θ２に対応した電気角θｅ１，θｅ２を、一演算周期前の電気角θｅ１（ｎ−１），θｅ２（ｎ−１）として記憶部３３に記憶更新する。この記憶部３３に記憶された電気角θｅ１（ｎ−１），θｅ２（ｎ−１）は、後述する第２条件下算出可能状況の判定に利用される。 The torque calculator 32 calculates the electrical angles θe 1 , θe 1 , θ2 corresponding to the rotation angles θ 1 , θ 2 every time the first rotation angle θ 1 and the second rotation angle θ 2 are calculated in steps S15, S30, S40. θe 2 is stored and updated in the storage unit 33 as electrical angles θe 1 (n−1) and θe 2 (n−1) one calculation cycle before. The electrical angles θe 1 (n−1) and θe 2 (n−1) stored in the storage unit 33 are used for determining a computable situation under the second condition described later.

次に、ステップＳ３０の第１レゾルバ１１０の第１回転角θ１の計算処理について説明する。図６は、上記操舵トルク検出ルーチンにおいてステップＳ３０として組み込まれた第１回転角計算ルーチン（サブルーチン）を表すフローチャートである。 Next, the calculation process of the first rotation angle θ 1 of the first resolver 110 in step S30 will be described. FIG. 6 is a flowchart showing a first rotation angle calculation routine (subroutine) incorporated as step S30 in the steering torque detection routine.

第１回転角計算ルーチンが起動すると、トルク演算部３２は、まず、ステップＳ３１において、第１レゾルバ１１０のコイル異常はｓｉｎ相で発生しているのか否かを判断する。コイル異常がｓｉｎ相で発生している場合には、ステップＳ３２において、先のステップＳ２２で算出した第２レゾルバ１２０の第２回転角θ２に対応する電気角θｅ２が第１条件下算出可能範囲に入っているか否かを判断する。つまり、第１条件下算出可能状況にあるか否かを判断する。この第１条件下算出可能範囲は、図８（ａ）に矢印で示す範囲である。 When the first rotation angle calculation routine is activated, the torque calculation unit 32 first determines in step S31 whether the coil abnormality of the first resolver 110 has occurred in the sin phase. When the coil abnormality has occurred in the sin phase, in step S32, the second resolver 120 second electrical angle .theta.e 2 corresponding to the rotation angle theta 2 may calculate a first condition of which is calculated in the previous step S22 Determine if it is in range. That is, it is determined whether or not the first condition can be calculated. The range that can be calculated under the first condition is a range indicated by an arrow in FIG.

このステップＳ３２においては、電気角θｅ２が次式（４９），（５０）にて表される範囲に入っているか否かについて判断される。
θｅｓ１＜θｅ２＜θｅｓ２ ・・・（４９）
θｅｓ３＜θｅ２＜θｅｓ４ ・・・（５０）
この第１条件下算出可能範囲は、上述したように、第１回転角θ１と第２回転角θ２とが所定角度差未満になるという第１条件から設定されるもので、例えば、上述した例を使えば、θｅｓ１＝４８°，θｅｓ２＝１３２°，θｅｓ３＝２２８°，θｅｓ４＝３１２°である。この所定角度差は、電気角で示すと（θｅｓ１−０°）[ｄｅｇ]で表される角度である。 In this step S32, the electric angle .theta.e 2 the following equation (49), a determination is made whether or not within the range represented by (50).
θe s1 <θe 2 <θe s2 (49)
θe s3 <θe 2 <θe s4 (50)
As described above, the computable range of the first condition is set based on the first condition that the first rotation angle θ 1 and the second rotation angle θ 2 are less than a predetermined angle difference. Using this example, θe s1 = 48 °, θe s2 = 132 °, θe s3 = 228 °, and θe s4 = 312 °. The predetermined angle difference is the angle represented by the illustrated electrical angle (θe s1 -0 °) [deg ].

トルク演算部３２は、電気角θｅ２が第１条件下算出可能範囲に入っていると判定した場合（Ｓ３２：Ｙｅｓ）には、ステップＳ３３において、上記式（１６）を用いて第１回転角θ１を計算する。この場合、第１回転角θ１は、２通りの解が存在するが、上記の第１条件を満たす解を選択する。つまり、第２回転角θ２との差が所定角度差未満（上記の例では６[ｄｅｇ]）となる第１回転角θ１を選択する。 When the torque calculation unit 32 determines that the electrical angle θe 2 is within the computable range under the first condition (S32: Yes), the first rotation angle is calculated using the above equation (16) in step S33. Calculate θ 1 . In this case, the first rotation angle theta 1 is a solution of 2 types exist, selects the first condition is satisfied solution described above. That is, the first rotation angle θ 1 is selected such that the difference from the second rotation angle θ 2 is less than the predetermined angle difference (6 [deg] in the above example).

トルク演算部３２は、こうして第１レゾルバ１２０の第１回転角θ１を算出すると、その処理をメインルーチンである操舵トルク検出ルーチンのステップＳ１６に進める。 After calculating the first rotation angle θ 1 of the first resolver 120 in this way, the torque calculator 32 advances the processing to step S16 of the steering torque detection routine that is the main routine.

トルク演算部３２は、ステップＳ３２において、「Ｎｏ」と判定した場合、つまり、電気角θｅ２が第１条件下算出可能範囲に入っていないと判定した場合には、その処理をステップＳ３４に進める。このステップＳ３４においては、一演算周期前に算出した第１回転角θ１（ｎ−１）に対応する電気角θｅ１（ｎ−１）が第２条件下算出可能範囲に入っているか否かを判断する。つまり、第２条件下算出可能状況にあるか否かを判断する。この第２条件下算出可能範囲は、図９（ａ）に矢印で示す範囲である。 Torque computing unit 32, in step S32, when it is judged to be "No", i.e., when the electrical angle .theta.e 2 is judged not in the first condition calculation range advances the process to step S34 . In this step S34, whether or not the electrical angle θe 1 (n−1) corresponding to the first rotation angle θ 1 (n−1) calculated before one calculation cycle is within the computable range under the second condition. Judging. That is, it is determined whether or not the second condition can be calculated. The range that can be calculated under the second condition is a range indicated by an arrow in FIG.

このステップＳ３４においては、電気角θｅ１（ｎ−１）が次式（５１），（５２）にて表される範囲に入っているか否かについて判断される。
θｅｓａ＜θｅ１（ｎ−１）＜θｅｓｂ ・・・（５１）
θｅｓｃ＜θｅ１（ｎ−１）＜θｅｓｄ ・・・（５２）
この第２条件下算出可能範囲は、上述したように、一演算周期の間に電気角θｅが変化できる回転角変化量Δθｅが最大変化量Δθｅmax未満になるという第２条件から設定されるもので、例えば、上述した例を使えば、θｅｓａ＝９.２°，θｅｓｂ＝１７０.８°，θｅｓｃ＝１８９.２°，θｅｓｄ＝３５０.８°である。この最大変化量Δθｅmaxは、電気角で示すと（θｅｓａ−０°）[ｄｅｇ]で表される角度である。尚、一演算周期前において第１回転角θ１が算出できていなかった場合には、上記の判断をすることができないので、ステップＳ３４の判断は「Ｎｏ」となる。 In step S34, it is determined whether or not the electrical angle θe 1 (n−1) is within a range represented by the following equations (51) and (52).
θe sa <θe 1 (n−1) <θe sb (51)
θe sc <θe 1 (n−1) <θe sd (52)
The range that can be calculated under the second condition is set based on the second condition that, as described above, the rotation angle change amount Δθe that can change the electrical angle θe during one calculation cycle is less than the maximum change amount Δθemax. , for example, Using the above example, θe sa = 9.2 °, θe sb = 170.8 °, θe sc = 189.2 °, a θe sd = 350.8 °. This maximum change amount Δθemax is an angle represented by (θe sa −0 °) [deg] in terms of electrical angle. Incidentally, when the first rotation angle theta 1 was not able to calculate in one calculation period before, it is not possible to the above determination, the determination of step S34 is "No".

トルク演算部３２は、電気角θｅ１（ｎ−１）が第２条件下算出可能範囲に入っていると判定した場合（Ｓ３４：Ｙｅｓ）には、ステップＳ３３において、上記式（１６）を用いて第１回転角θ１を計算する。この場合、第１回転角θ１においても、２通りの解が存在するが、上記の第２条件を満たす解を選択する。つまり、一演算周期前に算出した第１回転角θ１（ｎ−１）に対応する電気角θｅ１（ｎ−１）との差が最大変化量Δθｅmax未満となる第１回転角θ１を選択する。 When the torque calculation unit 32 determines that the electrical angle θe 1 (n−1) is within the computable range under the second condition (S34: Yes), the equation (16) is used in step S33. To calculate the first rotation angle θ 1 . In this case, although there are two solutions at the first rotation angle θ 1 , a solution that satisfies the second condition is selected. That is, the electrical angle .theta.e 1 (n-1) first rotation angle theta 1 which the difference is less than the maximum change amount Δθemax with corresponding to one calculation cycle first rotation angle theta 1 is calculated before (n-1) select.

トルク演算部３２は、こうして第１レゾルバ１２０の第１回転角θ１を算出すると、その処理をメインルーチンである操舵トルク検出ルーチンのステップＳ１６に進める。 After calculating the first rotation angle θ 1 of the first resolver 120 in this way, the torque calculator 32 advances the processing to step S16 of the steering torque detection routine that is the main routine.

一方、ステップＳ３４において、「Ｎｏ」と判定した場合、つまり、第２条件下算出可能状況ではないと判定した場合には、トルク演算部３２は、その処理をステップＳ３５に進める。このステップＳ３５においては、一演算周期前の操舵トルク検出ルーチンで計算した操舵トルクＴｒ(n-1)を、今回の操舵トルクＴｒに設定し、その操舵トルクＴｒをアシスト演算部３１に出力する（Ｓ１７）。   On the other hand, if it is determined as “No” in step S34, that is, if it is determined that the situation is not a condition that can be calculated under the second condition, the torque calculator 32 advances the process to step S35. In this step S35, the steering torque Tr (n-1) calculated in the steering torque detection routine one calculation cycle before is set as the current steering torque Tr, and the steering torque Tr is output to the assist calculation unit 31 ( S17).

また、ステップＳ３１において、「Ｎｏ」、つまり、第１レゾルバ１１０のコイル異常がｃｏｓ相で発生していると判定した場合には、ステップＳ３６において、先のステップＳ２２で算出した第２レゾルバ１２０の第２回転角θ２に対応する電気角θｅ２が第１条件下算出可能範囲に入っているか否かを判断する。つまり、第１条件下算出可能状況にあるか否かを判断する。この第１条件下算出可能範囲は、図８（ｂ）に矢印で示す範囲である。 In Step S31, when it is determined that “No”, that is, the coil abnormality of the first resolver 110 is occurring in the cos phase, in Step S36, the second resolver 120 calculated in the previous Step S22 is determined. It is determined whether or not the electrical angle θe 2 corresponding to the second rotation angle θ 2 is within a computable range under the first condition. That is, it is determined whether or not the first condition can be calculated. The range that can be calculated under the first condition is a range indicated by an arrow in FIG.

このステップＳ３６においては、電気角θｅ２が次式（５３），（５４），（５５）にて表される範囲に入っているか否かについて判断される。
０°＜θｅ２＜θｅｃ１ ・・・（５３）
θｅｃ２＜θｅ２＜θｅｃ３ ・・・（５４）
θｅｃ４＜θｅ２＜３６０° ・・・（５５）
この第１条件下算出可能範囲は、上述したように、第１回転角θ１と第２回転角θ２とが所定角度差未満になるという第１条件から設定されるもので、例えば、上述した例を使えば、θｅｃ１＝４２°，θｅｃ２＝１３８°，θｅｓ４＝２２２°，θｅｃ４＝３１８°である。この所定角度差は、電気角で示すと、例えば、（９０°−θｅｃ１）[ｄｅｇ]で表される角度である。 In this step S36, the electric angle .theta.e 2 the following equation (53), (54), a determination is made whether or not within the range represented by (55).
0 ° <θe 2 <θe c1 (53)
θe c2 <θe 2 <θe c3 (54)
θe c4 <θe 2 <360 ° (55)
As described above, the computable range of the first condition is set based on the first condition that the first rotation angle θ 1 and the second rotation angle θ 2 are less than a predetermined angle difference. Using this example, θe c1 = 42 °, θe c2 = 138 °, θe s4 = 222 °, and θe c4 = 318 °. This predetermined angle difference is, for example, an angle represented by (90 ° −θe c1 ) [deg] in terms of electrical angle.

トルク演算部３２は、電気角θｅ２が第１条件下算出可能範囲に入っていると判定した場合（Ｓ３６：Ｙｅｓ）には、ステップＳ３７において、上記式（１７）を用いて第１回転角θ１を計算する。この場合、第１回転角θ１は、２通りの解が存在するが、上記の第１条件を満たす解を選択する。つまり、第２回転角θ２との差が所定角度差未満（上記の例では６[ｄｅｇ]）となる第１回転角θ１を選択する。 When the torque calculation unit 32 determines that the electrical angle θe 2 is within the computable range under the first condition (S36: Yes), in step S37, the first rotation angle is calculated using the equation (17). Calculate θ 1 . In this case, the first rotation angle theta 1 is a solution of 2 types exist, selects the first condition is satisfied solution described above. That is, the first rotation angle θ 1 is selected such that the difference from the second rotation angle θ 2 is less than the predetermined angle difference (6 [deg] in the above example).

トルク演算部３２は、こうして第１レゾルバ１１０の第１回転角θ１を算出すると、その処理をメインルーチンである操舵トルク検出ルーチンのステップＳ１６に進める。 When the torque calculator 32 calculates the first rotation angle θ 1 of the first resolver 110 in this way, the process proceeds to step S16 of the steering torque detection routine that is the main routine.

トルク演算部３２は、ステップＳ３６において、「Ｎｏ」と判定した場合、つまり、電気角θｅ２が第１条件下算出可能範囲に入っていないと判定した場合には、その処理をステップＳ３８に進める。このステップＳ３８においては、一演算周期前に算出した第１回転角θ１（ｎ−１）に対応する電気角θｅ１（ｎ−１）が第２条件下算出可能範囲に入っているか否かを判断する。つまり、第２条件下算出可能状況にあるか否かを判断する。この第２条件下算出可能範囲は、図９（ｂ）に矢印で示す範囲である。 Torque calculating unit 32, at step S36, when it is judged to be "No", i.e., when the electrical angle .theta.e 2 is judged not in the first condition calculation range advances the process to step S38 . In this step S38, whether or not the electrical angle θe 1 (n−1) corresponding to the first rotation angle θ 1 (n−1) calculated before one calculation cycle is within the computable range under the second condition. Judging. That is, it is determined whether or not the second condition can be calculated. The range that can be calculated under the second condition is a range indicated by an arrow in FIG.

このステップＳ３８においては、電気角θｅ１（ｎ−１）が次式（５６），（５７），（５８）にて表される範囲に入っているか否かについて判断される。
０°＜θｅ１（ｎ−１）＜θｅｃａ ・・・（５６）
θｅｃｂ＜θｅ１（ｎ−１）＜θｅｃｃ ・・・（５７）
θｅｃｄ＜θｅ１（ｎ−１）＜３６０° ・・・（５８）
この第２条件下算出可能範囲は、上述したように、一演算周期の間に電気角θｅが変化できる回転角変化量Δθｅが最大変化量Δθｅmax未満になるという第２条件から設定されるもので、例えば、上述した例を使えば、θｅｃａ＝８０.８°，θｅｃｂ＝９９。２°，θｅｃｃ＝２６０.８°，θｅｃｄ＝２７９.２°である。この最大変化量Δθｅmaxは、電気角で示すと、例えば、（９０°−θｅｃａ）[ｄｅｇ]で表される角度である。尚、一演算周期前において第１回転角θ１が算出できていなかった場合には、上記の判断をすることができないので、ステップＳ３８の判断は「Ｎｏ」となる。 In this step S38, it is determined whether or not the electrical angle θe 1 (n−1) is within the range represented by the following equations (56), (57), (58).
0 ° <θe 1 (n−1) <θe ca (56)
θe cb <θe 1 (n−1) <θe cc (57)
θe cd <θe 1 (n−1) <360 ° (58)
The range that can be calculated under the second condition is set based on the second condition that, as described above, the rotation angle change amount Δθe that can change the electrical angle θe during one calculation cycle is less than the maximum change amount Δθemax. For example, using the example described above, θe ca = 80.8 °, θe cb = 99.2 °, θe cc = 260.8 °, and θe cd = 279.2 °. The maximum change amount Δθemax is an angle represented by, for example, (90 ° −θe ca ) [deg] in terms of electrical angle. Incidentally, when the first rotation angle theta 1 was not able to calculate in one calculation period before, it is not possible to the above determination, the determination of step S38 is "No".

トルク演算部３２は、電気角θｅ１（ｎ−１）が第２条件下算出可能範囲に入っていると判定した場合（Ｓ３８：Ｙｅｓ）には、ステップＳ３７において、上記式（１７）を用いて第１回転角θ１を計算する。この場合、第１回転角θ１は、２通りの解が存在するが、上記の第２条件を満たす解を選択する。つまり、一演算周期前に算出した第１回転角θ１（ｎ−１）に対応する電気角θｅ１（ｎ−１）との差が最大変化量Δθｅmax未満となる第１回転角θ１を選択する。 When the torque calculation unit 32 determines that the electrical angle θe 1 (n−1) is within the computable range under the second condition (S38: Yes), the equation (17) is used in step S37. To calculate the first rotation angle θ 1 . In this case, there are two solutions for the first rotation angle θ 1 , but a solution that satisfies the second condition is selected. That is, the electrical angle .theta.e 1 (n-1) first rotation angle theta 1 which the difference is less than the maximum change amount Δθemax with corresponding to one calculation cycle first rotation angle theta 1 is calculated before (n-1) select.

トルク演算部３２は、こうして第１レゾルバ１２０の第１回転角θ１を算出すると、その処理をメインルーチンである操舵トルク検出ルーチンのステップＳ１６に進める。 After calculating the first rotation angle θ 1 of the first resolver 120 in this way, the torque calculator 32 advances the processing to step S16 of the steering torque detection routine that is the main routine.

一方、ステップＳ３８において、「Ｎｏ」と判定した場合、つまり、第２条件下算出可能状況ではないと判定した場合には、トルク演算部３２は、その処理を上述のステップＳ３５に進める。   On the other hand, if it is determined as “No” in step S38, that is, if it is determined that the situation is not a condition that can be calculated under the second condition, the torque calculator 32 advances the process to step S35 described above.

次に、ステップＳ４０の第２レゾルバ１２０の第２回転角θ２の計算処理について説明する。図７は、上記操舵トルク検出ルーチンにおいてステップＳ４０として組み込まれた第２回転角計算ルーチン（サブルーチン）を表すフローチャートである。尚、第２回転角計算ルーチンは、上述した第１回転角計算ルーチンと同様に考えればよい。 Next, the calculation process of the second rotation angle θ 2 of the second resolver 120 in step S40 will be described. FIG. 7 is a flowchart showing a second rotation angle calculation routine (subroutine) incorporated as step S40 in the steering torque detection routine. The second rotation angle calculation routine may be considered in the same manner as the first rotation angle calculation routine described above.

第２回転角計算ルーチンが起動すると、トルク演算部３２は、まず、ステップＳ４１において、第２レゾルバ１１０のコイル異常はｓｉｎ相で発生しているのか否かを判断する。コイル異常がｓｉｎ相で発生している場合には、ステップＳ４２において、先のステップＳ２３で算出した第１レゾルバ１１０の第１回転角θ１に対応する電気角θｅ１が第１条件下算出可能範囲に入っているか否かを判断する。つまり、第１条件下算出可能状況にあるか否かを判断する。この第１条件下算出可能範囲は、図８（ａ）に矢印で示す範囲である。 When the second rotation angle calculation routine is activated, the torque calculator 32 first determines in step S41 whether or not the coil abnormality of the second resolver 110 has occurred in the sin phase. When the coil abnormality occurs in the sin phase, in step S42, the electrical angle θe 1 corresponding to the first rotation angle θ 1 of the first resolver 110 calculated in the previous step S23 can be calculated under the first condition. Determine if it is in range. That is, it is determined whether or not the first condition can be calculated. The range that can be calculated under the first condition is a range indicated by an arrow in FIG.

このステップＳ４２においては、電気角θｅ１が次式（５９），（６０）にて表される範囲に入っているか否かについて判断される。
θｅｓ１＜θｅ１＜θｅｓ２ ・・・（５９）
θｅｓ３＜θｅ１＜θｅｓ４ ・・・（６０） In this step S42, it is determined whether or not the electrical angle θe 1 is within the range represented by the following equations (59) and (60).
θe s1 <θe 1 <θe s2 (59)
θe s3 <θe 1 <θe s4 (60)

トルク演算部３２は、電気角θｅ１が第１条件下算出可能範囲に入っていると判定した場合（Ｓ４２：Ｙｅｓ）には、ステップＳ４３において、上記式（１８）を用いて第２回転角θ２を計算する。この場合、第１回転角θ１との差が所定角度差未満となる第２回転角θ２を選択する。 When the torque calculation unit 32 determines that the electrical angle θe 1 is within the computable range under the first condition (S42: Yes), the second rotation angle is calculated using the above equation (18) in step S43. Calculate θ 2 . In this case, the second rotation angle θ 2 is selected such that the difference from the first rotation angle θ 1 is less than the predetermined angle difference.

トルク演算部３２は、電気角θｅ１が第１条件下算出可能範囲に入っていないと判定した場合には（Ｓ４２：Ｎｏ）、ステップＳ４４において、一演算周期前に算出した第２回転角θ２（ｎ−１）に対応する電気角θｅ２（ｎ−１）が第２条件下算出可能範囲に入っているか否かを判断する。つまり、第２条件下算出可能状況にあるか否かを判断する。この第２条件下算出可能範囲は、図９（ａ）に矢印で示す範囲である。 When the torque calculation unit 32 determines that the electrical angle θe 1 is not within the computable range under the first condition (S42: No), the second rotation angle θ calculated one calculation cycle before in step S44. 2 electrical angle .theta.e 2 (n-1) corresponding to the (n-1) to determine whether the entered second condition calculation range. That is, it is determined whether or not the second condition can be calculated. The range that can be calculated under the second condition is a range indicated by an arrow in FIG.

このステップＳ４４においては、電気角θｅ２（ｎ−１）が次式（６１），（６２）にて表される範囲に入っているか否かについて判断される。
θｅｓａ＜θｅ２（ｎ−１）＜θｅｓｂ ・・・（６１）
θｅｓｃ＜θｅ２（ｎ−１）＜θｅｓｄ ・・・（６２） In step S44, it is determined whether or not the electrical angle θe 2 (n−1) is within the range represented by the following equations (61) and (62).
θe sa <θe 2 (n−1) <θe sb (61)
θe sc <θe 2 (n−1) <θe sd (62)

トルク演算部３２は、電気角θｅ２（ｎ−１）が第２条件下算出可能範囲に入っていると判定した場合（Ｓ４４：Ｙｅｓ）には、ステップＳ４３において、上記式（１８）を用いて第２回転角θ２を計算する。この場合、一演算周期前に算出した第２回転角θ２（ｎ−１）に対応する電気角θｅ２（ｎ−１）との差が最大変化量Δθｅmax未満となる第２回転角θ２を選択する。 When the torque calculation unit 32 determines that the electrical angle θe 2 (n−1) is within the computable range under the second condition (S44: Yes), the formula (18) is used in step S43. To calculate the second rotation angle θ 2 . In this case, one calculation period before the second rotation angle theta 2 is calculated in (n-1) corresponding to an electrical angle .theta.e 2 (n-1) second rotation angle difference is less than the maximum change amount Δθemax and theta 2 Select.

トルク演算部３２は、こうして第２レゾルバ１２０の第２回転角θ２を算出すると、その処理をメインルーチンである操舵トルク検出ルーチンのステップＳ１６に進める。 When the torque calculator 32 calculates the second rotation angle θ 2 of the second resolver 120 in this way, the process proceeds to step S16 of the steering torque detection routine that is the main routine.

一方、ステップＳ４４において、「Ｎｏ」と判定した場合、つまり、第２条件下算出可能状況ではないと判定した場合には、ステップＳ４５において、一演算周期前の操舵トルク検出ルーチンで計算した操舵トルクＴｒ(n-1)を、今回の操舵トルクＴｒに設定し、その操舵トルクＴｒをアシスト演算部３１に出力する（Ｓ１７）。   On the other hand, if it is determined as “No” in step S44, that is, if it is determined that the second condition cannot be calculated, the steering torque calculated in the steering torque detection routine one calculation cycle before in step S45. Tr (n-1) is set to the current steering torque Tr, and the steering torque Tr is output to the assist calculation unit 31 (S17).

また、ステップＳ４１において、「Ｎｏ」、つまり、第２レゾルバ１２０のコイル異常がｃｏｓ相で発生していると判定した場合には、ステップＳ４６において、先のステップＳ２３で算出した第１レゾルバ１１０の第１回転角θ１に対応する電気角θｅ１が第１条件下算出可能範囲に入っているか否かを判断する。つまり、第１条件下算出可能状況にあるか否かを判断する。この第１条件下算出可能範囲は、図８（ｂ）に矢印で示す範囲である。 In Step S41, when it is determined that “No”, that is, the coil abnormality of the second resolver 120 is occurring in the cos phase, in Step S46, the first resolver 110 calculated in the previous Step S23 is determined. It is determined whether or not the electrical angle θe 1 corresponding to the first rotation angle θ 1 is within a computable range under the first condition. That is, it is determined whether or not the first condition can be calculated. The range that can be calculated under the first condition is a range indicated by an arrow in FIG.

このステップＳ４６においては、電気角θｅ１が次式（６３），（６４），（６５）にて表される範囲に入っているか否かについて判断される。
０°＜θｅ１＜θｅｃ１ ・・・（６３）
θｅｃ２＜θｅ１＜θｅｃ３ ・・・（６４）
θｅｃ４＜θｅ１＜３６０° ・・・（６５） In step S46, it is determined whether or not the electrical angle θe 1 is within the range represented by the following equations (63), (64), and (65).
0 ° <θe 1 <θe c1 (63)
θe c2 <θe 1 <θe c3 (64)
θe c4 <θe 1 <360 ° (65)

トルク演算部３２は、電気角θｅ１が第１条件下算出可能範囲に入っていると判定した場合（Ｓ４６：Ｙｅｓ）には、ステップＳ４７において、上記式（１９）を用いて第２回転角θ２を計算する。この場合、第１回転角θ１との差が所定角度差未満となる第２回転角θ２を選択する。 When the torque calculation unit 32 determines that the electrical angle θe 1 is within the computable range under the first condition (S46: Yes), in step S47, the second rotation angle is calculated using the above equation (19). Calculate θ 2 . In this case, the second rotation angle θ 2 is selected such that the difference from the first rotation angle θ 1 is less than the predetermined angle difference.

トルク演算部３２は、こうして第２レゾルバ１２０の第２回転角θ２を算出すると、その処理をメインルーチンである操舵トルク検出ルーチンのステップＳ１６に進める。 When the torque calculator 32 calculates the second rotation angle θ 2 of the second resolver 120 in this way, the process proceeds to step S16 of the steering torque detection routine that is the main routine.

トルク演算部３２は、ステップＳ４６において、「Ｎｏ」と判定した場合、つまり、電気角θｅ１が第１条件下算出可能範囲に入っていないと判定した場合には、ステップＳ４８において、一演算周期前に算出した第２回転角θ２（ｎ−１）に対応する電気角θｅ２（ｎ−１）が第２条件下算出可能範囲に入っているか否かを判断する。つまり、第２条件下算出可能状況にあるか否かを判断する。この第２条件下算出可能範囲は、図９（ｂ）に矢印で示す範囲である。 When it is determined “No” in step S46, that is, when it is determined that the electrical angle θe 1 is not within the computable range under the first condition, the torque calculation unit 32 determines one calculation cycle in step S48. It is determined whether or not the electrical angle θe 2 (n−1) corresponding to the previously calculated second rotation angle θ 2 (n−1) is within the computable range under the second condition. That is, it is determined whether or not the second condition can be calculated. The range that can be calculated under the second condition is a range indicated by an arrow in FIG.

このステップＳ４８においては、電気角θｅ２（ｎ−１）が次式（６６），（６７），（６８）にて表される範囲に入っているか否かについて判断される。
０°＜θｅ２（ｎ−１）＜θｅｃａ ・・・（６６）
θｅｃｂ＜θｅ２（ｎ−１）＜θｅｃｃ ・・・（６７）
θｅｃｄ＜θｅ２（ｎ−１）＜３６０° ・・・（６８） In step S48, it is determined whether or not the electrical angle θe 2 (n−1) is within the range represented by the following equations (66), (67), (68).
0 ° <θe 2 (n−1) <θe ca (66)
θe cb <θe 2 (n−1) <θe cc (67)
θe cd <θe 2 (n−1) <360 ° (68)

トルク演算部３２は、電気角θｅ２（ｎ−１）が第２条件下算出可能範囲に入っていると判定した場合（Ｓ４８：Ｙｅｓ）には、ステップＳ４７において、上記式（１９）を用いて第２回転角θ２を計算する。この場合、第２回転角θ２は、２通りの解が存在するが、一演算周期前に算出した第２回転角θ２（ｎ−１）に対応する電気角θｅ２（ｎ−１）との差が最大変化量Δθｅmax未満となる第２回転角θ２を選択する。 When the torque calculation unit 32 determines that the electrical angle θe 2 (n−1) is within the computable range under the second condition (S48: Yes), the formula (19) is used in step S47. To calculate the second rotation angle θ 2 . In this case, the second rotation angle theta 2 is the solution of two types are present, the electrical angle θe 2 (n-1) corresponding to one calculation the second rotation angle period was calculated before θ 2 (n-1) The second rotation angle θ 2 is selected such that the difference between the two is less than the maximum change amount Δθemax.

トルク演算部３２は、こうして第２レゾルバ１２０の第２回転角θ２を算出すると、その処理をメインルーチンである操舵トルク検出ルーチンのステップＳ１６に進める。 When the torque calculator 32 calculates the second rotation angle θ 2 of the second resolver 120 in this way, the process proceeds to step S16 of the steering torque detection routine that is the main routine.

一方、ステップＳ４８において、「Ｎｏ」と判定した場合、つまり、第２条件下算出可能状況ではないと判定した場合には、トルク演算部３２は、その処理を上述のステップＳ４５に進める。   On the other hand, if it is determined as “No” in step S48, that is, if it is determined that the situation is not a condition that can be calculated under the second condition, the torque calculator 32 advances the process to step S45 described above.

以上説明した本実施形態のトルク検出装置においては、第１条件（捩れ角度上限）から導き出した第１条件下算出可能状況だけでなく、第２条件（回転角変化量上限）から導き出した第２条件下算出可能状況となる場合にも、正常側相の検出信号の振幅に基づいて回転角を算出する。従って、片側相にコイル異常が発生した場合でも、正常側相の検出信号の振幅から一義的に回転角を算出できる範囲が非常に広くなり、操舵トルクを検出できる期間が長くなる。従って、電動パワーステアリング装置で適正な操舵アシストを継続できる期間を長くすることができる。   In the torque detection device of the present embodiment described above, the second condition derived from the second condition (rotation angle change upper limit) as well as the first condition computable situation derived from the first condition (twist angle upper limit). Even in a condition that can be calculated under conditions, the rotation angle is calculated based on the amplitude of the detection signal of the normal side phase. Therefore, even when a coil abnormality occurs in one side phase, the range in which the rotation angle can be uniquely calculated from the amplitude of the detection signal in the normal side phase becomes very wide, and the period during which the steering torque can be detected becomes long. Therefore, it is possible to lengthen the period during which proper steering assist can be continued with the electric power steering apparatus.

また、２つの算出可能状況とはならず、異常側レゾルバの回転角を一義的に決めることができない場合には、直前回（一演算周期前）の操舵トルク検出ルーチンで計算した操舵トルクＴｒ(n-1)を用いて操舵アシストを継続するため、途中で操舵アシストが中断してしまうことが無く操作性が良好となる。   In addition, if the two calculation situations are not possible and the rotation angle of the abnormal side resolver cannot be determined uniquely, the steering torque Tr ( Since the steering assist is continued using n-1), the steering assist is not interrupted and the operability is improved.

また、コイル異常が発生した場合には、警告ランプ６５が点灯するため、操舵アシストを継続させながらも、ドライバーに異常を認識させることができる。これにより、早期に修理が行われるため、２重故障により操舵アシストが停止されるという状況に陥る確率を極めて小さくすることができる。   When a coil abnormality occurs, the warning lamp 65 is lit, so that the driver can be made aware of the abnormality while continuing the steering assist. Thereby, since repair is performed at an early stage, the probability of falling into a situation where the steering assist is stopped due to a double failure can be extremely reduced.

次に、変形例について説明する。上述した実施形態においては、操舵ハンドル１１の操舵速度ωの想定される最大値ωmaxに基づいて第２条件下算出可能範囲を設定したが、操舵速度ωの大きさ｜ω｜が小さければ、式（３６）における最大変化量Δθｅmaxが小さくなるため、図１０に示すように、第２条件下算出可能範囲をさらに拡大することができる。   Next, a modified example will be described. In the above-described embodiment, the computable range for the second condition is set based on the assumed maximum value ωmax of the steering speed ω of the steering handle 11. However, if the magnitude | ω | Since the maximum change amount Δθemax in (36) becomes small, the range that can be calculated under the second condition can be further expanded as shown in FIG.

例えば、操舵速度ωの想定される最大値ωmaxが１０[ｒａｄ／ｓ]となる場合には、式（３６）を用いて最大変化量Δθｅmaxを計算すると、最大変化量Δθｅmaxは、約０.９２[ｄｅｇ]となる。従って、第２条件下算出可能範囲が非常に広くなる。尚、図１０は、ｓｉｎ相にコイル異常が発生したときの第２条件下算出可能範囲を表すもので、ｃｏｓ相のコイル異常が発生したときの第２条件下算出可能範囲は、この図を原点を中心に９０°回転させたものとなる。   For example, when the assumed maximum value ωmax of the steering speed ω is 10 [rad / s], when the maximum change amount Δθemax is calculated using the equation (36), the maximum change amount Δθemax is about 0.92. [deg]. Therefore, the range that can be calculated under the second condition is very wide. Note that FIG. 10 shows the range under which the second condition can be calculated when a coil abnormality occurs in the sin phase. The figure under which the second condition can be calculated when a cos phase coil abnormality occurs is shown in FIG. It is rotated 90 ° around the origin.

そこで、変形例においては、実際の操舵速度ωを検出し、検出した操舵速度ωの大きさに応じた最大変化量Δθｅmaxを設定する。以下、検出した操舵速度ωの大きさを実操舵速度｜ω｜と呼ぶ。   Therefore, in the modification, the actual steering speed ω is detected, and the maximum change amount Δθemax corresponding to the detected steering speed ω is set. Hereinafter, the magnitude of the detected steering speed ω is referred to as an actual steering speed | ω |.

この場合、実操舵速度｜ω｜は、電動モータ２１に設けた回転角センサ６１で検出された回転角の時間微分値から求めるようにすることができるが、他にも、ステアリングシャフト１２に操舵角センサ（図示略）を設けて、その操舵角センサで検出された操舵角の時間微分値から求めるようにしても良いし、レゾルバユニット１００における正常側レゾルバの検出する回転角の時間微分値から求めるようにしても良い。   In this case, the actual steering speed | ω | can be obtained from the time differential value of the rotation angle detected by the rotation angle sensor 61 provided in the electric motor 21. An angle sensor (not shown) may be provided and obtained from the time differential value of the steering angle detected by the steering angle sensor, or from the time differential value of the rotation angle detected by the normal resolver in the resolver unit 100. You may make it ask.

実操舵速度｜ω｜に応じて最大変化量Δθｅmaxを設定するにあたっては、図１１に示すように、実操舵速度｜ω｜を式（３６）のωmaxに代入して理論値となる最大変化量Δθｅmaxを設定するとよい。また、図１２に示すように、理論値に対して余裕幅を上乗せした値に設定するようにしてもよい。この場合には、検出誤差等による第２条件下算出可能状況の判断誤りが生じないようになる。また、図１３に示すように、実操舵速度｜ω｜が所定値以下となる範囲においては、最大変化量Δθｅmaxを一定値とした余裕幅を持たせて設定するようにしてもよい。この場合には、操舵速度検出分解能の関係で、操舵速度の測定精度が低くなる範囲での測定値を、第２条件下算出可能範囲の設定に反映させないようにすることができる。このため、第２条件下算出可能状況の判断誤りを更に減らすことができる。   In setting the maximum change amount Δθemax according to the actual steering speed | ω |, as shown in FIG. 11, the maximum change amount that becomes a theoretical value by substituting the actual steering speed | ω | for ωmax in the equation (36). Δθemax may be set. Also, as shown in FIG. 12, it may be set to a value obtained by adding a margin width to the theoretical value. In this case, an error in determining the situation that can be calculated under the second condition due to a detection error or the like does not occur. In addition, as shown in FIG. 13, in the range where the actual steering speed | ω | is equal to or less than a predetermined value, the maximum change amount Δθemax may be set with a certain margin. In this case, the measurement value in the range where the measurement accuracy of the steering speed becomes low can be prevented from being reflected in the setting of the computable range under the second condition because of the steering speed detection resolution. For this reason, it is possible to further reduce the determination error of the situation that can be calculated under the second condition.

このように実操舵速度｜ω｜に応じて最大変化量Δθｅmaxを可変させる場合には、第１回転角計算ルーチンおよび第２回転角計算ルーチンにおいて、図１５、図１６に示す処理を追加するとよい。つまり、図１５に示すように、ステップＳ３２とステップＳ３４との間、および、ステップＳ４２とステップＳ４４との間に、ステップＳ５１，Ｓ５２，Ｓ５３の処理を追加し、図１６に示すように、ステップＳ３６とステップＳ３８との間、および、ステップＳ４６とステップＳ４８との間に、ステップＳ６１，Ｓ６２，Ｓ６３の処理を追加する。   When the maximum change amount Δθemax is varied in accordance with the actual steering speed | ω | as described above, the processes shown in FIGS. 15 and 16 may be added to the first rotation angle calculation routine and the second rotation angle calculation routine. . That is, as shown in FIG. 15, the processing of steps S51, S52, and S53 is added between step S32 and step S34, and between step S42 and step S44, and as shown in FIG. Steps S61, S62, and S63 are added between step S36 and step S38, and between step S46 and step S48.

コイル異常がｓｉｎ相で発生している場合には、図１５に示すように、トルク演算部３２は、ステップＳ５１において、回転角センサ６１で検出されるモータ回転角の時間微分値から操舵速度ωを検出する。続いて、ステップＳ５２において、実操舵速度｜ω｜に基づいて、図１１（あるいは図１２，図１３でも良い）に示した実操舵速度｜ω｜と最大変化量Δθｅmaxとの関係から、最大変化量Δθｅmaxを設定する。実操舵速度｜ω｜と最大変化量Δθｅmaxとの関係を表す情報は、計算式あるいはマップを使って予め記憶部３３に記憶されている。トルク演算部３２は、記憶部３３に記憶されている情報を参照して、最大変化量Δθｅmaxを設定する。続いて、トルク演算部３２は、ステップＳ５３において、最大変化量Δθｅmaxに基づいて、第２条件下算出可能範囲の境界となるθｅｓａ，，θｅｓｂ，θｅｓｃ，θｅｓｄを設定する（図９（ａ）参照）。この場合、（θｅｓａ−０°）[ｄｅｇ]で表される角度が最大変化量Δθｅmaxとなるように設定すればよい。 When the coil abnormality occurs in the sin phase, as shown in FIG. 15, the torque calculation unit 32 determines the steering speed ω from the time differential value of the motor rotation angle detected by the rotation angle sensor 61 in step S51. Is detected. Subsequently, in step S52, based on the actual steering speed | ω |, the maximum change is obtained from the relationship between the actual steering speed | ω | and the maximum change amount Δθemax shown in FIG. 11 (or FIG. 12 or 13). The amount Δθemax is set. Information representing the relationship between the actual steering speed | ω | and the maximum change amount Δθemax is stored in the storage unit 33 in advance using a calculation formula or a map. The torque calculation unit 32 refers to the information stored in the storage unit 33 and sets the maximum change amount Δθemax. Subsequently, in step S53, the torque calculation unit 32 sets θe sa ,, θe sb , θe sc , θe sd that are boundaries of the range that can be calculated under the second condition based on the maximum change amount Δθemax (FIG. 9). (See (a)). In this case, the angle represented by (θe sa −0 °) [deg] may be set to be the maximum change amount Δθemax.

また、コイル異常がｃｏｓ相で発生している場合には、図１６に示すように、トルク演算部３２は、ステップＳ６１において、操舵速度ωを検出し、ステップＳ６２において、実操舵速度｜ω｜に基づいて、最大変化量Δθｅmaxを設定する。続いて、トルク演算部３２は、ステップＳ６３において、最大変化量Δθｅmaxに基づいて、第２条件下算出可能範囲の境界となるθｅｃａ，，θｅｃｂ，θｅｃｃ，θｅｃｄを設定する（図９（ｂ）参照）。この場合、（９０°−θｅｃａ）[ｄｅｇ]で表される角度が最大変化量Δθｅmaxとなるように設定すればよい。 When the coil abnormality occurs in the cos phase, as shown in FIG. 16, the torque calculator 32 detects the steering speed ω in step S61, and in step S62, the actual steering speed | ω | Based on the above, the maximum change amount Δθemax is set. Subsequently, in step S63, the torque calculation unit 32 sets θe ca ,, θe cb , θe cc , θe cd that are boundaries of the range that can be calculated under the second condition based on the maximum change amount Δθemax (FIG. 9). (See (b)). In this case, the angle represented by (90 ° −θe ca ) [deg] may be set so as to be the maximum change amount Δθemax.

この変形例によれば、実操舵速度｜ω｜が小さくなるほど小さくなる最大変化量Δθｅmaxを設定するため、異常側レゾルバの回転角を一義的に決めることができる第２条件下算出可能範囲がさらに広くなる。   According to this modification, the maximum change amount Δθemax is set to be smaller as the actual steering speed | ω | is smaller. Therefore, the range that can be calculated under the second condition in which the rotation angle of the abnormal-side resolver can be uniquely determined Become wider.

以上、本実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、本実施形態においては、第１条件と第２条件との両方を用いて回転角が一義的に決まる範囲を設定しているが、第２条件のみから回転角が一義的に決まる範囲を設定するようにしてもよい。   Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be employed within the scope of the present invention. For example, in this embodiment, the range in which the rotation angle is uniquely determined using both the first condition and the second condition is set, but the range in which the rotation angle is uniquely determined only from the second condition. You may make it set.

１１…操舵ハンドル、１２…ステアリングシャフト、１２in…入力シャフト、１２out…出力シャフト、１２ａ…トーションバー、２０…パワーアシスト部、２１…電動モータ、３１…アシスト演算部、３２…トルク演算部、３３…記憶部、４０…モータ駆動回路、５０…アシストＥＣＵ、５１s1，５１c1，５１s2，５１c2…アンプ、５２…コイル駆動回路、６１…回転角センサ、１００…レゾルバユニット、１１０…第１レゾルバ、１１１…第１励磁コイル、１１２…第１ｓｉｎ相検出コイル、１１３…第１ｃｏｓ相検出コイル、１１４…第１ロータコイル、１２０…第２レゾルバ、１２１…第２励磁コイル、１２２…第２ｓｉｎ相検出コイル、１２３…第２ｃｏｓ相検出コイル、１２４…第２ロータコイル、２１２…第１ｓｉｎ相検出ライン、２１３…第１ｃｏｓ相検出ライン、２２２…第２ｓｉｎ相検出ライン、２２３…第２ｃｏｓ相検出ライン、Ａs1，Ａc1，Ａs2，Ａc2…振幅、Ｅs1，Ｅc1，Ｅs2，Ｅc2…検出電圧、Ｔｒ…操舵トルク、θ１…第１回転角、θ２…第２回転角、ω…操舵速度。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Steering handle, 12 ... Steering shaft, 12in ... Input shaft, 12out ... Output shaft, 12a ... Torsion bar, 20 ... Power assist part, 21 ... Electric motor, 31 ... Assist calculation part, 32 ... Torque calculation part, 33 ... Storage unit 40 ... motor drive circuit 50 ... assist ECU 51s1, 51c1, 51s2, 51c2 ... amplifier 52 ... coil drive circuit 61 ... rotation angle sensor 100 ... resolver unit 110 ... first resolver 111 ... first DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 excitation coil, 112 ... 1st sin phase detection coil, 113 ... 1st cos phase detection coil, 114 ... 1st rotor coil, 120 ... 2nd resolver, 121 ... 2nd excitation coil, 122 ... 2nd sin phase detection coil, 123 ... Second cos phase detection coil, 124 ... second rotor coil, 212 ... first sin phase detection line, 213: first cos phase detection line, 222: second sin phase detection line, 223: second cos phase detection line, As1, Ac1, As2, Ac2 ... amplitude, Es1, Ec1, Es2, Ec2 ... detection voltage, Tr: steering torque, θ 1 ... first rotation angle, θ 2 ... second rotation angle, ω ... steering speed.

Claims (5)

操舵ハンドルに連結されたステアリングシャフトの入力側の回転角である第１回転角に応じた２相の検出信号を出力する一対の検出コイルを有する第１レゾルバと、前記ステアリングシャフトの出力側の回転角である第２回転角に応じた２相の検出信号を出力する一対の検出コイルを有する第２レゾルバとを備えたレゾルバユニットと、
前記第１レゾルバの出力する２相の検出信号に基づいて前記第１回転角を演算し、前記第２レゾルバの出力する２相の検出信号に基づいて前記第２回転角を演算する回転角演算手段と、
前記演算された第１回転角と第２回転角との差に基づいて前記ステアリングシャフトに働く操舵トルクを演算するトルク演算手段と
を備えたトルク検出装置において、
前記第１レゾルバあるいは第２レゾルバの何れかで、前記一対の検出コイルの一方に異常が発生していることを検出する異常検出手段と、
前記検出コイルの一方に異常が検出されているとき、前記回転角演算手段が前記第１回転角および第２回転角を演算する演算周期あたりに前記第１回転角あるいは前記第２回転角が変化する回転角変化量が所定変化量以内であるという回転角変化条件に基づいて、前記異常が検出されている検出コイルを有する異常側レゾルバの回転角を一義的に算出することができる状況であるか否かを判断する異常側回転角算出可否判断手段と、
前記異常側回転角算出可否判断手段により、前記異常側レゾルバの回転角を一義的に算出することができる状況であると判定されている場合には、前記異常側レゾルバにおける異常が検出されていない検出コイルの検出信号に基づいて、前記回転角変化条件を満たす前記異常側レゾルバの回転角を演算する異常側回転角演算手段と
を備えたことを特徴とするトルク検出装置。 A first resolver having a pair of detection coils for outputting a two-phase detection signal corresponding to a first rotation angle that is a rotation angle on the input side of the steering shaft connected to the steering handle, and rotation on the output side of the steering shaft A resolver unit comprising a second resolver having a pair of detection coils for outputting a two-phase detection signal corresponding to a second rotation angle that is an angle;
Rotation angle calculation for calculating the first rotation angle based on the two-phase detection signal output from the first resolver and calculating the second rotation angle based on the two-phase detection signal output from the second resolver. Means,
A torque detector comprising: a torque calculator that calculates a steering torque acting on the steering shaft based on the difference between the calculated first rotation angle and the second rotation angle;
An abnormality detection means for detecting that an abnormality has occurred in one of the pair of detection coils in either the first resolver or the second resolver;
When an abnormality is detected in one of the detection coils, the first rotation angle or the second rotation angle changes per calculation cycle in which the rotation angle calculation means calculates the first rotation angle and the second rotation angle. Based on the rotation angle change condition that the rotation angle change amount to be within a predetermined change amount, the rotation angle of the abnormal resolver having the detection coil in which the abnormality is detected can be uniquely calculated. Abnormal side rotation angle calculation availability determination means for determining whether or not,
If it is determined by the abnormal-side rotation angle calculation availability determination means that the rotation angle of the abnormal-side resolver can be uniquely calculated, no abnormality is detected in the abnormal-side resolver. A torque detection apparatus comprising: an abnormal-side rotation angle calculating means for calculating a rotation angle of the abnormal-side resolver that satisfies the rotation angle change condition based on a detection signal of a detection coil. 前記異常側回転角算出可否判断手段は、前記異常が検出されている検出コイルがｓｉｎ相検出コイルである場合には、前記異常側レゾルバの電気角が一演算周期のあいだに０°あるいは１８０°を通過する可能性がない状況であるときに、前記異常側レゾルバの回転角を一義的に算出することができる状況であると判定し、前記異常が検出されている検出コイルがｃｏｓ相検出コイルである場合には、前記異常側レゾルバの電気角が一演算周期のあいだに９０°あるいは２７０°を通過する可能性がない状況であるときに、前記異常側レゾルバの回転角を一義的に算出することができる状況であると判定することを特徴とする請求項１記載のトルク検出装置。   The abnormal-side rotation angle calculation possibility determination means determines that the electrical angle of the abnormal-side resolver is 0 ° or 180 ° during one calculation cycle when the detection coil in which the abnormality is detected is a sin phase detection coil. It is determined that the rotation angle of the abnormal-side resolver can be uniquely calculated when there is no possibility of passing through the detection coil, and the detection coil in which the abnormality is detected is a cos phase detection coil In the case where the electrical angle of the abnormal side resolver is not likely to pass 90 ° or 270 ° during one calculation cycle, the rotational angle of the abnormal side resolver is uniquely calculated. The torque detection device according to claim 1, wherein the torque detection device determines that the situation is possible. 前記所定変化量は、前記操舵ハンドルが回される操舵速度に基づいて設定されることを特徴とする請求項１または２記載のトルク検出装置。   The torque detection device according to claim 1, wherein the predetermined change amount is set based on a steering speed at which the steering wheel is turned. 前記所定変化量は、前記操舵ハンドルが回される操舵速度の想定される最大値に基づいて設定されることを特徴とする請求項３記載のトルク検出装置。   4. The torque detection device according to claim 3, wherein the predetermined change amount is set based on an assumed maximum value of a steering speed at which the steering wheel is turned. 前記操舵ハンドルが回される操舵速度を検出する操舵速度検出手段と、
前記操舵速度検出手段により検出された操舵速度が小さくなるほど小さくなる前記所定変化量を設定する変化量設定手段と
を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか一項記載のトルク検出装置。 Steering speed detecting means for detecting a steering speed at which the steering wheel is turned;
The change amount setting means for setting the predetermined change amount that decreases as the steering speed detected by the steering speed detection means decreases. The change amount setting means according to any one of claims 1 to 4, Torque detection device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012111396A (en) * 2010-11-26 2012-06-14 Toyota Motor Corp Electric power steering device

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