JP7255095B2 - 回転検出装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
第2回転情報は、モータの1回転を複数のカウント領域に分割し、カウント領域の切り替えを回転方向に応じてカウントアップまたはカウントダウンするカウント値であって、モータの1回転中において、第2回転情報の検出ずれが生じる可能性がある不定領域および検出ずれが生じない確定領域が存在する。
回転角度が360°から0°に切り替わる回転角切替位置が不定領域に含まれる場合、回転角切替位置が前記確定領域となるように、オフセット値を用いて領域補正を行う。第2回転情報は、センサ信号の閾値比較にて演算される値であって、オフセット値は、不定領域が回転角切替位置を跨がないように、不定領域の角度幅に応じて設定される。オフセット値を用いた領域補正により、補正を行わない場合と比較し、各領域において取り得るカウント値の数を低減させる。
これにより、基準値が保持されるので、システム起動直後から絶対角を適切に演算することができる。
以下、回転検出装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
=9×90+60=870[°]
=2×360+150=870[°]
θa=INT(4/4)×360+340=700 ・・・(4)
第2実施形態の絶対角演算処理を図13のフローチャートに基づいて説明する。図13に示すように、S110では、絶対角演算部172は、絶対角θaの初回演算を実施済みか否か判断する。ここでは、イグニッションスイッチ等の車両の始動スイッチがオンされた後、確定領域Rdにてカウント値TCを用いた絶対角θaの演算が行われた場合、初回演算実施済みとする。絶対角θaの初回演算が実施済みであると判断された場合(S110:YES)、S117へ移行する。絶対角θaの初回演算が未実施であると判断された場合(S110:NO)、S111へ移行する。
Iθmd=(θm(1)-θm(0))+…
…+(θm(n-1)-θm(n-2))+(θm(n)-θm(n-1))
・・・(5-3)
第3実施形態の絶対角演算処理を図14のフローチャートに基づいて説明する。S121~S124は、図12中のS101~S104と同様である。S121~S124にて肯定判断されると、S125へ移行し、S105と同様、絶対角演算部172は、カウント値TCおよび機械角θmを用いて、絶対角θaを演算する。S121~S124にて否定判断されると、S126へ移行する。
第4実施形態を図15~図18に示す。第1実施形態にて説明したように、センサ信号の閾値比較にてカウント値TCをカウントする場合、不定領域Riが領域R0~R3を跨ぐ箇所となる(図11参照)。そのため、上述の通り、各領域R0~R3にて、3つのカウント値TCを取り得る。
第5実施形態の絶対角演算処理を図19に基づいて説明する。S161の処理は、図12中のS110と同様である。絶対角θaの初回演算を実施済みであると判断された場合(S161:YES)、S165へ移行し、S117と同様、機械角θmの差分積算により、絶対角θaを演算する。絶対角θaの初回演算が未実施であると判断された場合(S163:NO)、S163へ移行する。
第6実施形態の絶対角演算処理を図20に基づいて説明する。S171の処理は、図17中のS151と同様である。機械角θmを90で割った余りが45より大きいと判断された場合(S171:YES)、S172へ移行し、カウント値TCおよび機械角θmを用いて絶対角θaを演算する。機械角θmを90で割った余りが45以下であると判断された場合(S171:NO)、S173へ移行する。
第7実施形態を図21~図23に示す。図21に示すように、本実施形態の第1制御部170は、信号取得部171、絶対角演算部172、基準値記憶部174、異常判定部175および通信部179等を有する。第2制御部270は、信号取得部271、絶対角演算部272、基準値記憶部274、異常判定部275および通信部279等を有する。
Ra=INT(Δθm/90) ・・・(7)
ΔTC=TC-TC_init-Ra ・・・(8)
N=INT{(ΔTC-1)/4} ・・・(9-2)
θa=N×360+θm ・・・(2-2)
第8実施形態を図24に示す。本実施形態の絶対角演算処理を図24のフローチャートに基づいて説明する。S221では、絶対角演算部172は、特定領域のカウント値TCを演算する。本実施形態では、特定領域を領域R0とし、領域R0のカウント値TCを演算する(式(10)参照)。以下適宜、領域R0のカウント値TCを、TC(R0)とする。
第9実施形態の絶対角演算処理を図25のフローチャートに基づいて説明する。S241の処理は、S201と同様であり、初回起動時ではないと判断された場合(S241:NO)、S247へ移行し、初回起動時であると判断された場合(S241:YES)、S242へ移行する。
Tc_a=TC+A ・・・(13)
θa=TC_a×90+MOD(θms,90) ・・・(1-2)
第10実施形態を図26および図27に示す。上記実施形態では、各系統にて正確に絶対角θaを演算する方法について説明した。図26に示すように、系統により、起動時の初期位置が異なっていると、系統間で絶対角に誤差が生じる虞がある。そこで本実施形態では、角度情報として、機械角θmおよびカウント値TC、または、絶対角θaを送り合うことで、誤差補正を行う。また、系統間で角度情報を送り合い、異常検出を行う。
θa2_s=θa2-Δθax ・・・(15)
θa2_s=θa2-ΔN×360・・・(17)
ΔTCx=TC2-TC1 ・・・(19)
θm2_s=θm2-Δθm ・・・(20)
TC2_s=TC2-ΔTC ・・・(21)
上記実施形態では、第1回転情報が機械角であり、第2回転情報がカウント値である。他の実施形態では、第1回転情報は、機械角に換算可能などのような値であってもよい。第2回転情報は、回転回数に換算可能などのような値であってもよい。上記実施形態では、1回転を4分割しており、モータが1回転したときのカウント値が4である。他の実施形態では、1回転の分割数は、3または5以上であってもよい。また、第4実施形態では、それぞれのカウント領域を2分割している。他の実施形態では、それぞれのカウント領域を3以上に分割し、少なくとも1つの分割領域に不定領域が含まれないように機械角をシフトするように補正してもよい。
10・・・ECU(回転検出装置) 80・・・モータ
130、230・・・センサ部
170、270・・・制御部
171、172・・・信号取得部
172、272・・・絶対角演算部
174、274・・・基準値記憶部
175、275・・・異常判定部
179、279・・・通信部
191、291・・・バッテリ(電源)
Claims (9)
- モータ(80)の回転を検出し、1回転中における回転角度に係る第1回転情報、および、前記モータの回転回数に係る第2回転情報を出力するセンサ部(130、230)と、
前記センサ部から前記第1回転情報および前記第2回転情報を取得する信号取得部(171、271)、前記第1回転情報および前記第2回転情報に基づき、基準位置からの回転量である絶対角を演算する絶対角演算部(172、272)、および、前記第2回転情報の検出ずれによる前記絶対角の演算誤差の補正に用いられる基準値を始動スイッチがオフされても保持可能な不揮発記憶領域である基準値記憶部(174、274)を有する制御部(170、270)と、
を備え、
前記第2回転情報は、前記モータの1回転を複数のカウント領域に分割し、前記カウント領域の切り替えを回転方向に応じてカウントアップまたはカウントダウンするカウント値であって、
前記モータの1回転中において、前記第2回転情報の検出ずれが生じる可能性がある不定領域および検出ずれが生じない確定領域が存在し、
前記回転角度が360°から0°に切り替わる回転角切替位置が前記不定領域に含まれる場合、前記回転角切替位置が前記確定領域となるように、オフセット値を用いて領域補正を行い、
前記第2回転情報は、センサ信号の閾値比較にて演算される値であって、
前記オフセット値は、前記不定領域が前記回転角切替位置を跨がないように、前記不定領域の角度幅に応じて設定され、
前記オフセット値を用いた領域補正により、補正を行わない場合と比較し、各領域において取り得る前記カウント値の数を低減させる回転検出装置。 - 前記絶対角演算部は、それぞれの前記カウント領域を複数の分割領域に分割し、前記不定領域が一部の前記分割領域に含まれるように、前記オフセット値を用いて領域補正を行い、前記不定領域を含まない他の前記分割領域を前記確定領域とみなす請求項1に記載の回転検出装置。
- 前記基準値は、前記確定領域における前記カウント値を、前記モータの1回転中の前記カウント領域の数で除した余りに応じた値である請求項1または2に記載の回転検出装置。
- 前記基準値は、初期位置の前記第1回転情報および前記第2回転情報である請求項1または2に記載の回転検出装置。
- 前記基準値は、特定領域の前記第2回転情報である請求項1または2に記載の回転検出装置。
- 前記センサ部および前記制御部は、複数設けられ、
前記制御部は、対応して設けられる前記センサ部から前記第1回転情報および前記第2回転情報を取得し、
前記制御部は、他の前記制御部から前記絶対角に係る絶対角情報を相互に送受信可能な通信部(179、279)を有する請求項1~5のいずれか一項に記載の回転検出装置。 - 少なくとも1つの前記制御部は、他の前記制御部から取得した前記絶対角情報に基づき、自身の前記絶対角演算部にて演算された前記絶対角を補正する系統間補正部(176、276)を有する請求項6に記載の回転検出装置。
- 前記制御部は、他の前記制御部から取得された前記絶対角情報に基づいて異常を判定する異常判定部(175、275)を有する請求項6または7に記載の回転検出装置。
- 請求項1~8のいずれか一項に記載の回転検出装置(10)と、
車両の操舵に要するトルクを出力する前記モータと、
を備える電動パワーステアリング装置。
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