CN109247059B - 马达驱动控制装置、电动助力转向装置和车辆 - Google Patents
马达驱动控制装置、电动助力转向装置和车辆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109247059B CN109247059B CN201780026395.4A CN201780026395A CN109247059B CN 109247059 B CN109247059 B CN 109247059B CN 201780026395 A CN201780026395 A CN 201780026395A CN 109247059 B CN109247059 B CN 109247059B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rotation
- rotation speed
- state
- motor
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
提供马达驱动控制装置、电动助力转向装置和车辆,适用于降低点火开关为断开状态时的马达旋转信息的检测用的电池的消耗电力。马达驱动控制装置具有第1和第2旋转信息检测功能部(51)和(52)、电源控制部(50),电源控制部(50)在判定为点火开关从接通状态变为断开状态时,在马达转速小于预先设定的设定转速的期间内,针对第1和第2旋转信息检测功能部(51)和(52),以第1间隔间歇地供给来自电池的电力,在该间歇供给状态中,在判定为马达转速为设定转速以上时,在设定转速以上的期间内,针对第1和第2旋转信息检测功能部(51)和(52),以比第1间隔短的第2间隔间歇地供给来自电池的电力。
Description
技术领域
本发明涉及对向转向轴施加转向辅助力的电动马达进行驱动控制的马达驱动控制装置、具有该马达驱动控制装置的电动助力转向装置和车辆。
背景技术
以往,作为根据马达旋转角检测转向的位置信息的技术,例如公开了专利文献1所记载的技术。在该技术中,在点火开关断开时也对专用磁检测元件供给电源,根据断开时检测到的角度信号计算转向的位置信息。在该技术中,具有在断开时的电源供给时在一定期间内停止向专用磁检测元件供给电源的低消耗电力模式。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-116964号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在上述专利文献1所记载的现有技术中,构成为在低消耗电力模式中进行间歇电源供给的期间内,当检测到电动马达的角度变化时,继续进行监视(继续进行连续的电源供给),直到角度变化停止为止。因此,在间歇供给就够的转速中的角度变化时也进行连续的电源供给,因此,在抑制消耗电力的方面存在改良的余地。
因此,本发明是着眼于这种现有技术所具有的未解决课题而完成的,其课题在于,提供适用于降低点火开关为断开状态时的马达旋转信息的检测用的电池的消耗电力的马达驱动控制装置、电动助力转向装置和车辆。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明的第1方式的马达驱动控制装置具有:圆环状或圆板状的磁铁,其被设置成能够与对转向轴施加转向辅助力的电动马达的马达旋转轴同步旋转,并且在周向上交替配置2极以上的不同的磁极;旋转信息检测功能部,其具有旋转位置信息检测部以及旋转信息检测部,所述旋转位置信息检测部检测所述磁铁的磁通作为旋转位置信息,所述旋转信息检测部根据由所述旋转位置信息检测部检测到的所述旋转位置信息检测所述电动马达的旋转位移的旋转信息;马达驱动控制部,其根据从所述旋转信息检测功能部输出的所述旋转信息对所述电动马达进行驱动控制;以及电源控制部,其在判定为点火开关为断开状态时,在断开状态中,针对所述旋转信息检测功能部,以预先设定的第1间隔间歇地供给来自电池的电力,并且,在判定为所述电动马达的马达转速已变为预先设定的设定转速以上时,在该设定转速以上的期间内,以预先设定的比所述第1间隔短的第2间隔间歇地供给来自所述电池的电力。所述电源控制部在以所述第2间隔间歇地对所述旋转信息检测功能部供给来自所述电池的电力的过程中,当判定为所述马达转速已开始下降时,在下降中,以预先设定的比所述第1间隔短且比所述第2间隔长的第3间隔间歇地对所述旋转信息检测功能部供给来自所述电池的电力,直到所述马达转速小于所述设定转速为止。
并且,为了解决上述课题,本发明的第2方式的马达驱动控制装置具有:圆环状或圆板状的磁铁,其被设置成能够与对转向轴施加转向辅助力的电动马达的马达旋转轴同步旋转,在周向上交替配置2极以上的不同的磁极;旋转信息检测功能部,其具有旋转位置信息检测部以及旋转信息检测部,所述旋转位置信息检测部检测所述磁铁的磁通作为旋转位置信息,所述旋转信息检测部根据由所述旋转位置信息检测部检测到的所述旋转位置信息检测所述电动马达的旋转位移的旋转信息;马达驱动控制部,其根据从所述旋转信息检测功能部输出的所述马达旋转角、所述旋转位置的变化量和所述旋转次数对所述电动马达进行驱动控制;以及电源控制部,其在判定为点火开关为断开状态时,在断开状态中,针对所述旋转信息检测功能部,以预先设定的第1间隔间歇地供给来自电池的电力,并且,在判定为所述电动马达的马达转速已变为预先设定的设定转速以上时,在该设定转速以上的期间内,没有间隔地连续地供给来自所述电池的电力。所述电源控制部在所述马达转速已变为所述设定转速以上而从基于所述第1间隔的间歇供给状态向连续供给状态转移后,在判定为所述马达转速已开始下降时,在下降中,以预先设定的比所述第1间隔短的第2间隔间歇地对所述旋转信息检测功能部供给来自所述电池的电力,直到所述马达转速小于所述设定转速为止。
并且,为了解决上述课题,本发明的第3方式的电动助力转向装置具有上述第1方式和第2方式的马达驱动控制装置。
并且,为了解决上述课题,本发明的第4方式的车辆具有上述第3方式的电动助力转向装置。
发明效果
根据本发明的马达驱动控制装置,能够在点火开关为断开状态时,针对旋转信息检测功能部,以第1间隔间歇供给电池电力,在马达转速变为预先设定的设定转速以上时,在该设定转速以上的期间内,以比第1间隔短的第2间隔间歇供给电池电力。由此,在电动马达的转速比较慢(旋转位置变化比较小)时,能够优先低耗电量而以较长的供给间隔进行电力供给。而且,在电动马达的转速比较快(旋转位置变化比较大)时,能够优先追随于该变化而以比较短的供给间隔或没有间隔而连续地供给电力。其结果是,与以往相比,能够维持马达旋转信息的检测精度并降低电池的电力消耗量。
而且,在具有上述马达驱动控制装置的电动助力转向装置中,能够进行可靠性高的转向辅助控制。并且,在具有上述电动助力转向装置的车辆中,能够进行可靠性高的转向辅助控制。
附图说明
图1是将搭载了第1实施方式的马达驱动控制装置的电动助力转向装置应用于车辆的情况下的整体结构图。
图2是示出第1实施方式的马达驱动控制装置的整体结构的框图。
图3的(a)~(b)是示出第1实施方式的马达旋转传感器的结构例的图,(c)~(d)是示出其他结构例的图。
图4是示出第1实施方式的旋转信息检测功能部的具体结构例的框图。
图5是示出第1实施方式的电源控制部的具体结构的框图。
图6是示出第1实施方式的点火开关为断开状态时的电力供给控制的第1例的波形图。
图7是示出第1实施方式的IG开关为断开状态时的电力供给控制的第2例的波形图。
图8是示出第2实施方式的电源控制部的具体结构的框图。
图9是示出第2实施方式的电源控制部的IG开关为断开状态时的电源供给对象的一例的框图。
图10是示出第3实施方式的IG开关为断开状态时的电源供给控制的一例的波形图。
图11是示出第4实施方式的IG开关为断开状态时的电源供给控制的一例的波形图。
图12是示出第5实施方式的IG开关为断开状态时的电源供给控制的一例的波形图。
图13是示出第6实施方式的IG开关为断开状态时的电源供给控制的一例的波形图。
图14是示出第7实施方式的IG开关为断开状态时的电源供给控制的一例的波形图。
具体实施方式
接着,参照附图对本发明的第1~第7实施方式进行说明。在以下的附图的记载中,对相同或相似的部分标注相同或相似的标号。但是,附图包含示意性内容,应该留意到部件或部分的纵横尺寸和比例尺有时与实际不同。因此,有时应该参照以下说明来判断具体尺寸和比例尺。并且,在附图相互之间当然包含相互的尺寸关系和比率不同的部分。
并且,以下所示的第1~第7实施方式例示了用于对本发明的技术思想进行具体化的装置和方法,本发明的技术思想不将结构部件的材质、形状、构造、配置等限定为下述内容。本发明的技术思想能够在权利要求书所记载的权利要求项所规定的技术范围内进行各种变更。
(第1实施方式)
(整体结构)
如图1所示,第1实施方式的车辆1具有作为左右的转向轮的前轮4FR和4FL以及后轮4RR和4RL。前轮4FR和4FL通过电动助力转向装置3进行转向。
电动助力转向装置3具有方向盘31、转向轴32、第1万向节34、下轴35、第2万向节36。
电动助力转向装置3还具有小齿轮轴37、转向齿轮38、拉杆39、转向节臂40、扭矩传感器41。
由驾驶员作用于方向盘31的转向力被传递到转向轴32。该转向轴32具有输入轴32a和输出轴32b。输入轴32a的一端与方向盘31联结,另一端经由扭矩传感器41而与输出轴32b的一端联结。
而且,传递到输出轴32b的转向力经由第1万向节34传递到下轴35,进而,经由第2万向节36传递到小齿轮轴37。传递到该小齿轮轴37的转向力经由转向齿轮38传递到拉杆39。进而,传递到该拉杆39的转向力传递到转向节臂40,使前轮4FR和4FL转向。
这里,转向齿轮38构成为具有与小齿轮轴37联结的小齿轮38a和与该小齿轮38a啮合的齿条38b的齿轮齿条副形式。因此,转向齿轮38利用齿条38b将传递到小齿轮38a的旋转运动转换为车宽方向的直进运动。
扭矩传感器41检测对方向盘31施加且传递到输入轴32a的转向扭矩T。
并且,在转向轴32的输出轴32b上联结有将转向辅助力传递到输出轴32b的转向辅助机构42。
转向辅助机构42具有与输出轴32b联结的由蜗轮机构构成的减速齿轮43、与该减速齿轮43联结的产生转向辅助力的电动马达44、以及固定支承在电动马达44的外壳上的马达驱动控制装置45。
电动马达44是三相无刷马达,具有未图示的环状的马达转子和环状的马达定子。马达定子构成为在圆周方向上等间隔地具有向径向内侧突出的多个极齿,在各极齿上卷绕有励磁用线圈。而且,在马达定子的内侧同轴地配设有马达转子。马达转子构成为具有多个磁铁,该多个磁铁以具有微小空隙(气隙)的方式与马达定子的极齿对置,并且在外周面上沿圆周方向等间隔地设置。
马达转子固定在马达旋转轴上,在马达定子的线圈中经由马达驱动控制装置45流过三相交流电流,由此,马达定子的各齿按照规定的顺序被励磁而使马达转子旋转,伴随该旋转,马达旋转轴旋转。
然后,当马达旋转轴旋转时,其旋转力(转向辅助力)经由减速齿轮43传递到转向轴32而使转向轴32旋转。另一方面,当方向盘31被转向而使转向轴32旋转时,其旋转力经由减速齿轮43传递到马达旋转轴而使马达转子旋转。即,电动马达44的旋转位置和转向轴32的旋转位置存在对应关系,能够根据任意一方的旋转信息计算另一方的旋转位置。
马达驱动控制装置45通过从车载电源即电池61供给电源而进行动作。这里,电池61的负极接地,其正极经由进行发动机发动的点火开关62(以下有时记载为“IG开关62”)而与马达驱动控制装置45连接,并且,不经由IG开关62而直接与马达驱动控制装置45连接。
并且,如图1所示,对马达驱动控制装置45输入由扭矩传感器41检测到的转向扭矩T和由车速传感器60检测到的车速V。
(马达驱动控制装置45的结构)
如图2所示,马达驱动控制装置45具有马达旋转传感器46、旋转检测装置47、控制器48、马达驱动电路49、电源控制部50。
马达旋转传感器46是用于检测电动马达44的旋转位置信息的磁式传感器,如图3所示,具有2个系统的旋转位置信息检测部即第1旋转位置信息检测部46b和第2旋转位置信息检测部46c。另外,马达旋转传感器46的详细结构在后面叙述。
返回图2,对旋转检测装置47输入由第1和第2旋转位置信息检测部46b和46c检测到的磁检测信号即第1马达旋转位置信号(sinθ1,cosθ1)和第2马达旋转位置信号(sinθ2,cosθ2)。
下面,第1马达旋转位置信号(sinθ1,cosθ1)和第2马达旋转位置信号(sinθ2,cosθ2)有时单独简记为“sinθ1”、“cosθ1”、“sinθ2”、“cosθ2”。
如图4所示,旋转检测装置47具有根据所输入的第1马达旋转位置信号(sinθ1,cosθ1)和第2马达旋转位置信号(sinθ2,cosθ2)进行这些马达旋转位置信号的异常诊断处理、马达旋转角θm的计算处理、马达旋转位置的变化量的测定处理等的2个系统的第1和第2旋转信息检测部47a和47b。旋转检测装置47的详细结构在后面叙述。
这里,第1实施方式的旋转检测装置47构成为,在IG开关62为断开状态中,也继续进行马达旋转位置的变化量的测定处理。
返回图2,控制器48根据转向扭矩T、车速V、来自旋转检测装置47的马达旋转角θm和马达旋转位置的变化量对马达驱动电路49进行控制,对电动马达44进行驱动控制。
具体而言,控制器48在进行转向辅助控制的情况下,按照公知步骤计算用于在电动马达44中产生与转向扭矩T、车速V和马达旋转角θm对应的转向辅助扭矩的转向辅助指令值(转向辅助扭矩指令值),根据计算出的转向辅助指令值计算转向辅助控制用的第1电流指令值Iref1。然后,根据计算出的第1电流指令值Iref1对马达驱动电路49进行控制,对电动马达44进行驱动控制。
此时,第1实施方式的控制器48根据旋转检测装置47的2个系统的第1和第2旋转信息检测部47a和47b各自的异常诊断结果,判定第1马达旋转位置信号(sinθ1,cosθ1)和第2马达旋转位置信号(sinθ2,cosθ2)中是否产生异常。然后,在判定为任意一方产生了异常的情况下,根据基于第1马达旋转位置信号(sinθ1,cosθ1)计算出的第1马达旋转角θm1和基于第2马达旋转位置信号(sinθ2,cosθ2)计算出的第2马达旋转角θm2中的未产生异常的马达旋转角,进行转向辅助控制。
另一方面,控制器48在IG开关62为接通状态中,根据来自旋转检测装置47的马达旋转角θm计算(估计)转向轴32的旋转位置θs(以下有时记载为“转向角度θs”)。
但是,第1实施方式的控制器48在IG开关62从断开状态切换为接通状态时,根据预先存储在非易失性存储器(未图示)中的即将成为断开状态时的转向角度θs和马达旋转位置的变化量(后述计数值Cs和Cc)以及刚切换为接通状态之后的马达旋转位置的变化量,计算从断开状态切换为接通状态时的转向角度θs。
而且,控制器48在根据来自自动驾驶控制装置(未图示)的指令进行自动驾驶控制的情况下,根据来自自动驾驶控制装置的目标转向角θs*、计算出的转向角度θs、来自旋转检测装置47的马达旋转角θm,计算自动驾驶控制用的第2电流指令值Iref2。然后,根据计算出的第2电流指令值Iref2对马达驱动电路49进行控制,对电动马达44进行驱动控制。
虽然省略图示,但是,马达驱动电路49具有三相逆变器电路,根据来自控制器48的驱动信号(例如PWM信号)对三相逆变器电路进行驱动,将马达驱动电流供给到电动马达44。
电源控制部50与电池61直接连接,并且还与IG开关62连接。对电源控制部50输入来自IG开关62的表示IG开关62的接通状态和断开状态的信号(以下有时记载为“IG信号”或“IG”)。而且,被输入来自马达旋转传感器46的第1马达旋转位置信号(sinθ1,cosθ1)和第2马达旋转位置信号(sinθ2,cosθ2)。
电源控制部50进行如下控制:在根据IG信号判定为IG开关62为接通状态时,在接通状态的期间内,针对第1和第2旋转位置信息检测部46b和46c以及旋转检测装置47没有间隔地连续供给来自电池61的电力。
下面,有时将连续供给来自电池61的电力的电力供给状态记载为“通常供给状态”。
另一方面,电源控制部50进行如下控制:在判定为IG开关62为断开状态时,根据第1马达旋转位置信号(sinθ1,cosθ1)和第2马达旋转位置信号(sinθ2,cosθ2),针对第1和第2旋转位置信息检测部46b和46c以及旋转检测装置47,以预先设定的间隔间歇供给来自电池61的电力。另外,电源控制部50的详细结构在后面叙述。
(马达旋转传感器46的结构)
接着,根据图3对马达旋转传感器46的具体结构进行说明。
如图3的(a)所示,第1实施方式的马达旋转传感器46设置在位于电动马达44的马达定子内的马达旋转轴44a的减速齿轮43侧的定子端部位置。
具体而言,如图3的(b)所示,马达旋转传感器46具有多极环形磁铁46a、第1旋转位置信息检测部46b、第2旋转位置信息检测部46c。
多极环形磁铁46a是S极和N极沿着周向在外径面上交替连续的被磁化了的圆环形状(环状)的多极磁铁,固定支承在马达旋转轴44a上。该多极环形磁铁46a在中央的贯通孔内贯穿插入有马达旋转轴44a的状态下、以与马达旋转轴44a同心的方式固定支承在马达定子的内侧。由此,与马达旋转轴44a的旋转同步地,多极环形磁铁46a也旋转。
另外,多极环形磁铁46a通过正弦波磁化进行磁化,各磁极表面的磁通密度分布成为正弦波状。
第1旋转位置信息检测部46b具有第1磁检测元件46d和第2磁检测元件46e。第1磁检测元件46d和第2磁检测元件46e以具有规定的空隙的方式与多极环形磁铁46a的外周面对置配置,并且,沿着多极环形磁铁46a的周向以相互电角成为90°的相位差的间隔并列设置。
第2旋转位置信息检测部46c具有第3磁检测元件46f和第4磁检测元件46g。第3磁检测元件46f和第4磁检测元件46g以具有规定的空隙的方式与多极环形磁铁46a的外周面对置配置,并且,沿着多极环形磁铁46a的周向以相互电角成为90°的相位差的间隔并列设置。
根据该结构,第1旋转位置信息检测部46b能够检测根据马达旋转轴44a的旋转位置而变化的多极环形磁铁46a的磁通作为正弦波和余弦波的磁检测信号(第1马达旋转位置信号(sinθ1,cosθ1))。进而,第2旋转位置信息检测部46c能够检测根据马达旋转轴44a的旋转位置而变化的多极环形磁铁46a的磁通作为正弦波和余弦波的磁检测信号(第2马达旋转位置信号(sinθ2,cosθ2))。另外,在第1旋转位置信息检测部46b和第2旋转位置信息检测部46c正常时,第1马达旋转位置信号(sinθ1,cosθ1)和第2马达旋转位置信号(sinθ2,cosθ2)一致。
即,第1实施方式的马达旋转传感器46具有2个系统的旋转位置信息检测部。
另外,图3的(a)~(b)所示的马达旋转传感器46构成为,相对于多极环形磁铁46a,使第1旋转位置信息检测部46b和第2旋转位置信息检测部46c以具有规定的空隙的方式与多极环形磁铁46a的外周面对置配置,但是不限于该结构。
例如,如图3的(c)的马达旋转传感器46’所示,也可以构成为使第1旋转位置信息检测部46b和第2旋转位置信息检测部46c以具有规定的空隙的方式与多极环形磁铁46a的轴向的端面对置配置。
并且,马达旋转传感器不限于图3的(a)~(c)所示的结构,例如,也可以构成为使用图3的(d)所示的马达旋转传感器53。
该马达旋转传感器53具有2极磁铁53a和第3旋转位置信息检测部53b。
2极磁铁53a是轴向的一端侧的面被磁化为S极和N极这2极的圆板形状的磁铁。2极磁铁53a在设于与被磁化的面相反的一侧的面的中央的凹部中与2极磁铁53a同心地插入马达旋转轴44a的与减速齿轮43相反的一侧的端部的状态下,固定支承在马达旋转轴44a上。由此,与马达旋转轴44a的旋转同步地,2极磁铁53a也旋转。
第3旋转位置信息检测部53b以具有规定的空隙的方式与2极磁铁53a的轴向的另一端侧的面对置配置。第3旋转位置信息检测部53b与马达旋转传感器46同样,具有2个系统的旋转位置信息检测部(图示省略),与马达旋转传感器46同样,能够检测第1马达旋转位置信号(sinθ1,cosθ1)和第2马达旋转位置信号(sinθ2,cosθ2)。
(旋转检测装置47的结构)
接着,根据图4对旋转检测装置47的具体结构进行说明。
如图4所示,旋转检测装置47具有第1旋转信息检测部47a和第2旋转信息检测部47b。
并且,由第1旋转位置信息检测部46b和第1旋转信息检测部47a构成第1旋转信息检测功能部51,由第2旋转位置信息检测部46c和第2旋转信息检测部47b构成第2旋转信息检测功能部52。即,第1实施方式的马达驱动控制装置45具有2个系统的旋转信息检测功能部。
第1旋转信息检测部47a具有第1ADC(Analog-to-digital converter:模-数转换器)471a、第1诊断部471b、第1计数部471c、第1存储部471d、第1旋转角计算部471e、第1输出判定部471f。
第1ADC 471a被输入来自第1旋转位置信息检测部46b的模拟的第1马达旋转位置信号(sinθ1,cosθ1)后,将其转换为数字的第1马达旋转位置信号即第1数字旋转位置信号(sinθd1,cosθd1)。然后,将该第1数字旋转位置信号(sinθd1,cosθd1)分别输出到第1诊断部471b、第1计数部471c和第1旋转角计算部471e。
下面,有时将第1数字旋转位置信号(sinθd1,cosθd1)简记为“第1数字旋转位置信号”,或者单独简记为“sinθd1”、“cosθd1”。
第1诊断部471b根据第1数字旋转位置信号,诊断该第1数字旋转位置信号中是否产生了异常。然后,设定表示诊断结果的第1诊断结果标志DR1,将所设定的第1诊断结果标志DR1分别输出到第1计数部471c、第1存储部471d和第1输出判定部471f。
具体而言,第1诊断部471b根据以下的式(1)诊断第1数字旋转位置信号有无异常。
sinθd2+cosθd2=1…(1)
即,求出sin信号和cos信号的平方后,两者成为仅相位反转的相同波形,上式(1)成立。因此,如果sinθd1和cosθd1正常,则其平方值的和“sinθd12+cosθd12”成为1。
因此,如果sinθd1和cosθd1的平方值的和为“1”,则能够诊断为第1数字旋转位置信号中未产生异常(正常)。而且,在成为“1”以外的数值的情况下,能够诊断为产生了异常。
第1诊断部471b在诊断为正常的情况下将第1诊断结果标志DR1设定为“0”,在诊断为异常的情况下将第1诊断结果标志DR1设定为“1”。
第1计数部471c按照sinθd1和cosθd1的每个象限对它们的值进行计数,将其计数值即第1sin计数值Cs1和第1cos计数值Cc1输出到第1存储部471d。
下面,有时将第1sin计数值Cs1和第1cos计数值Cc1简记为“第1计数值Cs1和Cc1”。
进而,第1计数部471c根据预先设定的一个周期的计数数以及第1计数值Cs1和Cc1计算第1旋转次数Rt1。然后,将计算出的第1旋转次数Rt1输出到第1存储部471d。
并且,第1计数部471c构成为在从第1诊断部471b输入的第1诊断结果标志DR1为“1”的情况下停止其动作。
第1存储部471d具有非易失性存储器(图示省略),将从第1计数部471c输入的第1计数值Cs1和Cc1以及第1旋转次数Rt1存储在非易失性存储器中。下面,有时将第1计数值Cs1和Cc1以及第1旋转次数Rt1简记为“第1旋转位移信息”。
并且,第1存储部471d构成为在从第1诊断部471b输入的第1诊断结果标志DR1为“1”的情况下停止其动作。
第1旋转角计算部471e根据来自第1ADC 471a的第1数字旋转位置信号计算第1马达旋转角θm1。然后,将计算出的第1马达旋转角θm1输出到第1输出判定部471f。
第1输出判定部471f在从第1诊断部471b输入的第1诊断结果标志DR1为“0”时,将该第1诊断结果标志DR1和从第1旋转角计算部471e输入的第1马达旋转角θm1输出到控制器48。并且,在IG开关62从断开状态成为接通状态时,还将第1存储部471d中存储的第1旋转位移信息输出到控制器48。进而,在IG开关62为断开状态中,将第1计数值Cs1和Cc1输出到电源控制部50。
另一方面,第1输出判定部471f在第1诊断结果标志DR1为“1”时,停止第1马达旋转角θm1和第1旋转位移信息的输出,仅将第1诊断结果标志DR1输出到控制器48。
另一方面,第2旋转信息检测部47b具有第2ADC 472a、第2诊断部472b、第2计数部472c、第2存储部472d、第2旋转角计算部472e、第2输出判定部472f。
第2ADC 472a被输入来自第2旋转位置信息检测部46c的模拟的第2马达旋转位置信号(sinθ2,cosθ2)后,将其转换为数字的第2马达旋转位置信号即第2数字旋转位置信号(sinθd2,cosθd2)。然后,将该第2数字旋转位置信号(sinθd2,cosθd2)分别输出到第2诊断部472b、第2计数部472c和第2旋转角计算部472e。
下面,有时将第2数字旋转位置信号(sinθd2,cosθd2)简记为“第2数字旋转位置信号”,或者单独简记为“sinθd2”、“cosθd2”。
另外,关于第2诊断部472b、第2计数部472c、第2存储部472d、第2旋转角计算部472e和第2输出判定部472f,仅进行处理的信号不同,进行与上述第1诊断部471b、第1计数部471c、第1存储部471d、第1旋转角计算部471e和第1输出判定部471f相同的动作。因此,省略它们的说明。
并且,设表示第2诊断部472b的诊断结果的标志为第2诊断结果标志DR2,设第2计数部472c的计数值为第2sin计数值Cs2和第2cos计数值Cc2。并且,设基于这些计数值和一个周期的计数数的旋转次数为第2旋转次数Rt2,设由第2旋转角计算部472e计算出的马达旋转角为第2马达旋转角θm2。
下面,有时将第2sin计数值Cs2和第2cos计数值Cc2简记为“第2计数值Cs2和Cc2”。进而,有时将第2计数值Cs2和Cc2以及第2旋转次数Rt2简记为“第2旋转位移信息”。
根据第1和第2旋转信息检测功能部51和52的上述结构,控制器48在第1诊断结果标志DR1为“1”的情况下,能够识别为第1旋转信息检测功能部51中产生异常,在第2诊断结果标志DR2为“1”的情况下,能够识别为第2旋转信息检测功能部52中产生了异常。即,能够确定第1和第2旋转信息检测功能部51和52中的哪一方产生了异常。
另外,第1实施方式的控制器48构成为在检测到异常的情况下,通过未图示的警告灯的点亮和针对未图示的汽车导航的显示装置的警告消息的显示,对驾驶员进行异常的报知。
并且,第1实施方式的第1旋转信息检测部47a和第2旋转信息检测部47b分别独立地构成。例如,利用面向特定用途设计制造的集成电路即ASIC(applicationspecificintegrated circuit:应用型专用集成电路)、在制造后能够由购入者或设计者设定结构的集成电路即FPGA(field programmable gate array:现场可编程门阵列)等电路,分别独立地构成。因此,即使一方产生异常,另一方也不会受到该异常的影响,能够独立地进行动作。
并且,即使IG开关62成为断开状态,第1实施方式的第1和第2旋转信息检测功能部51和52也经由电源控制部50间歇供给来自电池61的电力。因此,在IG开关62为断开状态中,也能够继续进行第1和第2马达旋转位置信号的检测处理、第1和第2马达旋转位置信号的AD转换处理、第1和第2数字旋转位置信号的计数处理、旋转次数计算处理、旋转信息的存储处理。
由此,在IG开关62的断开状态中,即使方向盘31转向,也能够追踪马达旋转位置的变化,控制器48在IG开关62从断开状态切换为接通状态时,能够根据从第1旋转信息检测功能部51和第2旋转信息检测功能部52输入的第1旋转位移信息和第2旋转位移信息计算准确的转向角度θs。
(电源控制部50的结构)
接着,根据图5对电源控制部50的具体结构进行说明。
如图5所示,电源控制部50具有旋转位移检测部50a、电源供给控制部50b、第1切换开关50c。
旋转位移检测部50a根据从第1旋转信息检测部47a和第2旋转信息检测部47b输入的第1计数值Cs1和Cc1以及第2计数值Cs2和Cc2,计算旋转位移。具体而言,根据各计数值计算上次驱动时的旋转位置和本次驱动时的旋转位置,计算上次的旋转位置与本次的旋转位置之差作为旋转位移。然后,将计算出的旋转位移输出到电源供给控制部50b。
电源供给控制部50b进行如下控制:根据从IG开关62输入的IGN信号,在IG开关62为接通状态时,针对第1旋转信息检测功能部51和第2旋转信息检测功能部52,没有间隔地连续供给来自电池61的电力。
具体而言,电源供给控制部50b在IG开关62为接通状态中,对第1切换开关50c输出使该第1切换开关50c持续成为(固定为)接通状态的切换控制信号。
下面,有时将连续供给来自电池61的电力的电力供给状态记载为“通常供给状态”。
另一方面,进行如下控制:在判定为IG开关62为断开状态时,针对第1旋转信息检测功能部51和第2旋转信息检测功能部52,间歇地供给来自电池61的电力。即,构成为通过间歇供给,降低IG开关62为断开状态时的电力消耗量。
具体而言,电源供给控制部50b在判定为IG开关62成为断开状态时,针对第1切换开关50c输出交替重复接通状态和断开状态以使得该第1切换开关50c按照预先设定的第1间隔X1以预先设定的供给时间Tc成为接通状态的切换控制信号。
下面,有时将以第1间隔X1间歇地供给来自电池61的电力的电力供给状态记载为“第1间歇供给状态”。
另一方面,电源供给控制部50b在第1间歇供给状态中,根据从旋转位移检测部50a输入的旋转位移,判定马达转速是否为预先设定的设定转速ωt以上。即,预先调查旋转位移与马达转速之间的关系,判定旋转位移是否为与设定转速ωt相当的变化以上。然后,设成判定为马达转速为设定转速ωt以上。该情况下,电源供给控制部50b在设定转速ωt以上的期间内,针对第1切换开关50c输出交替重复接通状态和断开状态以使得该第1切换开关50c按照预先设定的比第1间隔X1短的第2间隔X2以供给时间Tc成为接通状态的切换控制信号。
下面,有时将以第2间隔X2间歇地供给来自电池61的电力的电力供给状态记载为“第2间歇供给状态”。
即,在IG开关62为断开状态中且在第1间歇供给状态中,在判定为马达转速(rpm)为设定转速ωt以上时,将针对第1旋转信息检测功能部51和第2旋转信息检测功能部52的电力供给状态从第1间歇供给状态切换为第2间歇供给状态。进而,在切换后的第2间歇供给状态中,在判定为马达转速小于设定转速ωt时,从第2间歇供给状态切换为第1间歇供给状态。例如,在第1间歇供给状态时,设为驾驶员对方向盘31进行转向而使马达转速成为设定转速ωt以上。这种情况下,使来自电池61的电力的供给间隔比第1间隔短,能够更加可靠地追随于马达旋转位置的变化。
这里,设供给时间Tc固定,间歇供给时的第1和第2间隔X1和X2的值由电池61的容量(暗电流)和方向盘31的最大旋转速度决定。即,当不进行电力供给的间隔过长时,可能无法追随于马达旋转位置的变化,因此,决定为能够充分追随的间隔。在第1实施方式中,第1间隔X1的值决定为能够追随于小于设定转速ωt的变化的间隔值,第2间隔X2的值决定为能够追随于设定转速ωt以上的变化的间隔值。
第1切换开关50c是切换针对第1旋转信息检测功能部51和第2旋转信息检测功能部52的、来自电池61的电力的导通和非导通的开关。第1切换开关50c例如由功率晶体管构成,在接通时成为导通状态,在断开时成为非导通状态。第1切换开关50c被插入到第1旋转信息检测功能部51和第2旋转信息检测功能部52的全部结构部与电池61之间的电源供给线上。而且,在接通状态时,针对全部结构部使电力导通,在断开状态时,针对全部结构部使电力不导通。
(动作)
接着,根据图6~图7对第1实施方式的动作进行说明。
当前,IG开关62为接通状态中,针对第1和第2旋转信息检测功能部51和52,经由电源控制部50以通常供给状态供给来自电池61的电力。
该状态下,第1和第2旋转位置信息检测部46b和46c检测与马达旋转位置对应的第1和第2马达旋转位置信号,将检测到的第1和第2马达旋转位置信号输入到第1和第2旋转信息检测部47a和47b。
由此,第1和第2旋转信息检测部47a和47b在第1和第2ADC 471a和472a中将所输入的模拟的第1和第2马达旋转位置信号转换为数字的第1和第2数字旋转位置信号。然后,将转换后的第1和第2数字旋转位置信号分别输出到第1和第2诊断部471b和472b、第1和第2计数部471c和472c、第1和第2旋转角计算部471e和472e。
接着,第1和第2诊断部471b和472b根据所输入的第1和第2数字旋转位置信号,按照上式(1)计算“sinθd12+cosθd12”和“sinθd22+cosθd22”,判定它们的计算结果是否成为“1”。
这里,设上述计算结果均为“1”,第1和第2诊断部471b和472b将“0”作为第1和第2诊断结果标志DR1和DR2分别输出到第1和第2计数部471c和472c、第1和第2存储部471d和472d、第1和第2输出判定部471f和472f。
并且,第1和第2计数部471c和472c按照每个象限对所输入的第1和第2数字旋转位置信号进行计数。进而,根据这些计数值和一个周期的计数数计算第1旋转次数Rt1和第2旋转次数Rt2。然后,将由第1计数值Cs1和Cc1以及第1旋转次数Rt1构成的第1旋转位移信息输出到第1存储部471d,将由第2计数值Cs2和Cc2以及第2旋转次数Rt2构成的第2旋转位移信息输出到第2存储部472d。
第1存储部471d将所输入的第1旋转位移信息存储在自己的非易失性存储器中,第2存储部472d将所输入的第2旋转位移信息存储在自己的非易失性存储器中。
并且,第1和第2旋转角计算部471e和472e根据所输入的第1和第2数字旋转位置信号计算第1和第2马达旋转角θm1和θm2,将第1马达旋转角θm1输出到第1输出判定部471f,将第2马达旋转角θm2输出到第2输出判定部472f。
所输入的第1和第2诊断结果标志DR1和DR2为“0”,因此,第1和第2输出判定部471f和472f将这些第1和第2诊断结果标志DR1和DR2以及所输入的第1和第2马达旋转角θm1和θm2输出到控制器48。
控制器48根据从第1和第2旋转信息检测功能部51和52输入的第1和第2诊断结果标志DR1和DR2,判定为第1和第2旋转信息检测功能部51和52双方未产生异常(双方正常)。
然后,控制器48在此根据所输入的第1和第2马达旋转角θm1和θm2中的第1马达旋转角θm1计算转向角度θs。进而,在实施转向辅助控制的情况下,根据第1马达旋转角θm1对电动马达44进行驱动控制,在实施自动驾驶控制的情况下,根据计算出的转向角度θs和第1马达旋转角θm1对电动马达44进行驱动控制。
然后,当IG开关62从接通状态成为断开状态时,电源控制部50将针对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的来自电池61的电力供给状态从通常供给状态切换为第1间歇供给状态。
具体而言,如图6所示,电源控制部50交替反复接通/断开第1切换开关50c,以使得按照第1间隔X1(在图6的例子中为99[ms]的断开状态)以供给时间Tc(在图6的例子中为1[ms])成为接通状态。由此,针对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的来自电池61的电力供给状态成为第1间歇供给状态。
由此,在第1间歇供给状态中,按照第1间隔X1继续对第1和第2ADC 471a和472a输入模拟的第1和第2马达旋转位置信号,该信号被转换为数字的第1和第2数字旋转位置信号。进而,在第1和第2诊断部471b和472b中进行第1和第2数字旋转位置信号的诊断。并且,在第1和第2旋转角计算部471e和472e中进行第1和第2马达旋转角θm1和θm2的计算处理。
这里,设第1和第2数字旋转位置信号中没有异常,第1和第2诊断结果标志DR1和DR2成为“0”。
由此,在第1间歇供给状态中,按照第1间隔X1,针对小于设定转速ωt的旋转位移,继续实施第1和第2计数部471c和472c的计数处理和旋转次数的计算处理。进而,继续实施第1和第2存储部471d和472d的旋转信息的存储处理。
例如,此时,设为搭载了在停车时使发动机自动停止的所谓怠速停止功能的车辆1中搭乘的驾驶员在等待信号灯的期间内,在通过怠速停止功能而使IG开关62断开的状态下,对方向盘31进行转向,通过该转向,马达旋转轴44a旋转。
这样,在IG开关62为断开状态中进行了转向的情况下,第1和第2计数部471c和472c也能够对与第1和第2数字旋转位置信号的变化对应的值进行计数,还能够根据这些计数值计算旋转次数。进而,第1存储部471d和第2存储部472d在IG开关62为断开状态中也能够存储第1旋转位移信息和第2旋转位移信息。
在第1间歇供给状态中,电源控制部50根据从第1和第2旋转信息检测部47a和47b输入的第1计数值Cs1和Cc1、第2计数值Cs2和Cc2,计算旋转位移。然后,根据计算出的旋转位移,判定马达转速是否为设定转速ωt(例如50[rpm])以上。
这里,设为驾驶员以比较快的转向速度进行转向,判定为马达转速成为设定转速ωt以上。由此,电源控制部50将当前的第1间歇供给状态切换为第2间歇供给状态。即,如图7所示,交替反复接通/断开第1切换开关50c,以使得按照第2间隔X2(在图7的例子中为1[ms]的断开状态)以供给时间Tc(在图7的例子中为1[ms])成为接通状态。由此,针对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的来自电池61的电力供给状态从第1间歇供给状态向第2间歇供给状态转移。
另外,在图7中,叉记号表示与电力供给定时对应的马达转速[rpm],粗直线和粗虚线表示第1切换开关50c的接通和断开(导通和非导通)。
由此,在IG开关62为断开状态中进行了成为设定转速ωt以上的转向的情况下,第1和第2计数部471c和472c能够在基于比第1间隔X1短的第2间隔X2的电力供给状态下,对与第1和第2数字旋转位置信号的变化对应的值进行计数。而且,能够根据这些计数值计算旋转次数。进而,第1存储部471d和第2存储部472d能够存储第1旋转位移信息和第2旋转位移信息。
接着,在IG开关62为断开状态中,当马达转速降低而小于设定转速ωt时,电源控制部50将当前的第2间歇供给状态切换为第1间歇供给状态。
然后,设为信号成为蓝色,解除了怠速停止,IG开关62从断开状态成为接通状态。电源控制部50在IG开关62从断开状态成为接通状态时,将当前的第1间歇供给状态切换为通常供给状态。
第1和第2输出判定部471f和472f将第1和第2诊断结果标志DR1和DR2、第1和第2马达旋转角θm1和θm2、第1和第2存储部471d和472d中存储的第1旋转位移信息和第2旋转位移信息输出到控制器48。
控制器48根据所输入的第1旋转位移信息和第2旋转位移信息计算转向角度θs,在实施自动驾驶控制时,根据计算出的转向角度θs和所输入的第1马达旋转角θm1和第2马达旋转角θm2对电动马达44进行驱动控制。
接着,实施与上述通常供给时相同的处理,在第1和第2诊断部471b和472b中,设第1诊断结果标志DR1为“1”、第2诊断结果标志DR2为“0”。即,设对第1计数部471c、第1存储部471d和第1输出判定部471f输入表示异常的“1”作为第1诊断结果标志DR1。
由此,第1计数部471c和第1存储部471d停止动作。
并且,第1输出判定部471f停止第1马达旋转角θm1和第1计数值Cs1和Cc1的输出,仅将第1诊断结果标志DR1(=1)输出到控制器48。
另一方面,第2旋转信息检测功能部52正常进行动作,对控制器48输出第2诊断结果标志DR2(=0)和第2马达旋转角θm2。
控制器48根据所输入的第1诊断结果标志DR1(=1)判断为第1旋转信息检测功能部51中产生异常,根据所输入的第2诊断结果标志DR2(=0)判断为第2旋转信息检测功能部52正常。然后,使用从判断为正常的第2旋转信息检测功能部52输入的第2马达旋转角θm2对电动马达44进行驱动控制。
这里,多极环形磁铁46a对应于圆环状的磁铁,第1和第2旋转位置信息检测部46b和46c对应于旋转位置信息检测部。
并且,第1和第2计数部471c和472c、第1和第2存储部471d和472d、第1和第2旋转角计算部471e和472e对应于旋转信息检测部。
并且,第1和第2计数部471c和472c、第1和第2存储部471d和472d对应于旋转信息计测部,第1和第2旋转角计算部471e和472e对应于旋转角检测部。
并且,第1和第2诊断部471b和472b对应于旋转位置信息诊断部,控制器48和马达驱动电路49对应于马达驱动控制部,第1和第2旋转信息检测功能部51和52对应于旋转信息检测功能部。
(第1实施方式的效果)
(1)第1实施方式的马达驱动控制装置45具有圆环状的多极环形磁铁46a,该多极环形磁铁46a设置成能够与对转向轴32施加转向辅助力的电动马达44的马达旋转轴44a同步旋转,在周向上交替配置2极以上的不同磁极。
进而,具有第1旋转信息检测功能部51和第2旋转信息检测功能部52这2个系统的旋转信息检测功能部。
在第1旋转信息检测功能部51中,第1旋转位置信息检测部46b通过第1磁检测元件46d和第2磁检测元件46e检测根据马达旋转轴44a的旋转位置而变化的多极环形磁铁46a的磁通作为旋转位置信息(第1马达旋转位置信号(sinθ1,cosθ1))。第1旋转角计算部471e根据由第1旋转位置信息检测部46b检测到的旋转位置信息计算第1马达旋转角θm1。进而,第1计数部471c和第1存储部471d计测电动马达44的旋转位置的变化量即第1计数值Cs1和Cc1、电动马达44的旋转次数即第1旋转次数Rt1。
在第2旋转信息检测功能部52中,第2旋转位置信息检测部46c通过第3磁检测元件46f和第4磁检测元件46g检测根据马达旋转轴44a的旋转位置而变化的多极环形磁铁46a的磁通作为旋转位置信息(第2马达旋转位置信号(sinθ2,cosθ2))。第2旋转角计算部472e根据由第2旋转位置信息检测部46c检测到的旋转位置信息计算第2马达旋转角θm2。第2计数部472c和第2存储部472d计测电动马达44的旋转位置的变化量即第2计数值Cs2和Cc2、电动马达44的旋转次数即第2旋转次数Rt2。
在第1实施方式的马达驱动控制装置45中,进而,控制器48和马达驱动电路49根据从2个系统的第1和第2旋转信息检测功能部51和52输出的第1和第2马达旋转角θm1和θm2对电动马达44进行驱动控制。
进而,电源控制部50在判定为IG开关62成为断开状态时,在断开状态中,针对第1和第2旋转信息检测功能部51和52,在电动马达44的马达转速小于预先设定的设定转速ωt的期间内,以预先设定的第1间隔X1间歇地供给来自电池61的电力。而且,在IG开关62为断开状态中,针对第1和第2旋转信息检测功能部51和52,在电动马达44的马达转速为预先设定的设定转速ωt以上的期间内,以预先设定的比第1间隔X1短的第2间隔X2间歇地供给来自电池61的电力。
进而,控制器48和马达驱动电路49在第1和第2旋转信息检测功能部51和52中的一方中诊断为马达旋转位置信号产生异常的情况下,根据从另一个正常的旋转信息检测功能部输出的马达旋转角对电动马达44进行驱动控制。
如果是该结构,则在IG开关62为断开状态中,将针对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给状态切换为第1间歇供给状态,能够继续进行动作。而且,在马达转速为设定转速ωt以上时,将电力供给状态从第1间歇供给状态切换为第2间歇供给状态,能够继续进行动作。
由此,在马达转速比较慢(旋转位置变化比较小)时,能够使低消耗电力优先,以比较长的第1间隔X1的供给间隔进行电力供给。而且,在马达转速比较快(旋转位置变化比较大)时,能够优先追随于该变化而以比较短的第2间隔X2的供给间隔进行电力供给。其结果是,与以往相比,能够维持马达旋转信息的检测精度并降低电池61的电力消耗量。
(2)在第1实施方式的马达驱动控制装置45中,进而,第1诊断部471b诊断由第1旋转位置信息检测部46b检测到的旋转位置信息是否产生异常。第2诊断部472b诊断由第2旋转位置信息检测部46c检测到的旋转位置信息是否产生异常。控制器48和马达驱动电路49在第1和第2旋转信息检测功能部51和52的第1诊断部471b或第2诊断部472b诊断为异常的情况下,根据从正常的一方的旋转信息检测功能部输出的马达旋转角、旋转位置的变化量和旋转次数对电动马达44进行驱动控制。
如果是该结构,则第1和第2旋转信息检测功能部51和52分别具有能够诊断旋转位置信息是否产生异常的诊断部,因此,能够确定产生了异常的旋转信息检测功能部。由此,在一个旋转信息检测功能部中诊断为异常的情况下,能够通过另一个正常的旋转信息检测功能部继续进行电动马达44的驱动控制。而且,各系统能够通过2个磁检测元件检测相位相差90°的2个旋转位置信息(sinθ,cosθ),因此,能够根据这2个旋转位置信息更加准确地确定产生异常的系统。
(3)第1实施方式的电动助力转向装置3和车辆1具有上述马达驱动控制装置45。
由此,能够进行可靠性较高的转向辅助控制。
(第2实施方式)
接着,根据图8和图9对本发明的第2实施方式进行说明。
(结构)
第2实施方式与上述第1实施方式的不同之处在于,在IG开关62为断开状态中,仅对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的结构部中的测定马达旋转位置的变化量所需要的结构部间歇供给来自电池61的电力。
下面,对与上述第1实施方式相同的结构部标注相同标号并适当省略说明,仅对不同的部分进行详细说明。
如图8所示,第2实施方式的电源控制部50A构成为针对上述第1实施方式的电源控制部50新追加了第2切换开关50d。
并且,第2实施方式的第1切换开关50c构成为切换针对电力供给结构部500的电力的导通/非导通。
新追加的第2切换开关50d构成为切换针对电力停止结构部600的电力的导通/非导通。
电力供给结构部500是测定马达旋转位置的变化量所需要的结构部,是在IG开关62为断开状态中希望工作的结构部。即,电力供给结构部500是在IG开关62为断开状态中间歇供给来自电池61的电力的结构部。
如图9所示,电力供给结构部500由第1和第2旋转位置信息检测部46b和46c、第1和第2ADC 471a和472a、第1和第2诊断部471b和472b、第1和第2计数部471c和472c、第1和第2存储部471d和472d构成。
电力停止结构部600是测定马达旋转位置的变化量所不需要的结构部,是在IG开关62为断开状态中希望停止工作的结构部。即,电力停止结构部600是在IG开关62为断开状态中完全停止(切断)来自电池61的电力供给的结构部。
如图9所示,电力停止结构部600由第1和第2旋转角计算部471e和472e、第1和第2输出判定部471f和472f构成。
第2实施方式的电源供给控制部50b在判定为IG开关62从接通状态成为断开状态时,针对第1切换开关50c输出交替重复接通状态和断开状态以使得该第1切换开关50c按照第1间隔X1以供给时间Tc成为接通状态的切换控制信号。进而,针对第2切换开关50d输出使该第2切换开关50d固定在断开状态的切换控制信号。即,将电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从通常供给状态切换为第1间歇供给状态。
另一方面,第2实施方式的电源供给控制部50b在判定为在第1间歇供给状态中马达转速为设定转速ωt以上的情况下,针对第1切换开关50c输出交替重复接通状态和断开状态以使得该第1切换开关50c按照第2间隔X2以供给时间Tc成为接通状态的切换控制信号。进而,针对第2切换开关50d输出使该第2切换开关50d固定在断开状态的切换控制信号。
即,第2实施方式的电源控制部50A构成为在IG开关62为断开状态时,如图9所示,针对标注了向下的框线箭头的结构部间歇供给来自电池61的电力,针对未标注框线箭头的结构部完全停止电力供给。
(动作)
当前,设车辆1的IG开关62从接通状态成为断开状态。
电源控制部50A在判定为已成为断开状态时,交替反复接通/断开第1切换开关50c以使得按照第1间隔X1以供给时间Tc成为接通状态。而且,将第2切换开关50d固定在断开状态。
即,使电池61对电力供给结构部500的电力供给的状态从当前的通常供给状态向第1间歇供给状态转移。进而,使针对电力停止结构部600的电力供给状态从通常供给状态向完全停止状态转移。
由此,在第1间歇供给状态中,继续对第1和第2ADC 471a和472a输入模拟的第1和第2马达旋转位置信号,该信号被转换为数字的第1和第2数字旋转位置信号。进而,在第1和第2诊断部471b和472b中进行第1和第2数字旋转位置信号的诊断。
这里,设第1和第2数字旋转位置信号中没有异常,第1和第2诊断结果标志DR1和DR2成为“0”。
由此,在第1间歇供给状态中,针对小于设定转速ωt的旋转位移,继续实施第1和第2计数部471c和472c的计数处理和旋转次数的计算处理。进而,继续实施第1和第2存储部471d和472d的旋转信息的存储处理。
另一方面,第1和第2旋转角计算部471e和472e、第1和第2输出判定部471f和472f未被供给电力,因此成为工作停止状态。
接着,设为驾驶员以比较快的转向速度进行转向,判定为马达转速成为设定转速ωt以上。由此,电源控制部50交替反复接通/断开第1切换开关50c,以使得按照第2间隔X2以供给时间Tc成为接通状态。而且,将第2切换开关50d固定在断开状态。
即,使电池61对电力供给结构部500的电力供给的状态从当前的第1间歇供给状态向第2间歇供给状态转移。进而,针对电力停止结构部600的电力供给状态继续成为完全停止状态。
由此,在第2间歇供给状态中,针对设定转速ωt以上的旋转位移,继续实施第1和第2计数部471c和472c的计数处理和旋转次数的计算处理。进而,继续实施第1和第2存储部471d和472d的旋转信息的存储处理。
另一方面,第1和第2旋转角计算部471e和472e、第1和第2输出判定部471f和472f未被供给电力,因此成为工作停止状态。
(第2实施方式的效果)
第2实施方式在上述第1实施方式的效果的基础上发挥下述效果。
(1)在第2实施方式的马达驱动控制装置45中,电源控制部50在IG开关62为断开状态时,针对电力供给结构部500间歇供给来自电池61的电力,切断对电力停止结构部600的电力供给。
如果是该结构,则在IG开关62为断开状态时,在间歇供给电力的基础上,还能够仅针对断开状态中需要进行动作的结构部(测定马达旋转位置的变化量所需要的结构部)进行电力供给,因此,能够更加节约断开状态中的消耗电力量。
(第3实施方式)
接着,根据图10对本发明的第3实施方式进行说明。
(结构)
第3实施方式与上述第1和第2实施方式的不同之处在于,在第2间歇供给状态中,判定马达转速是否开始下降,在判定为开始下降时,对从该时刻起到马达转速下降到小于设定转速ωt为止的电力的供给间隔进行变更。
下面,对与上述第1和第2实施方式相同的结构部标注相同标号并适当省略说明,仅对不同的部分进行详细说明。
第3实施方式的电源供给控制部50b在第2间歇供给状态中,根据从旋转位移检测部50a输入的旋转位移,判定马达转速是否开始下降。然后,在判定为开始下降时,从该时刻起到马达转速小于设定转速ωt为止,在下降中,针对第1旋转信息检测功能部51和第2旋转信息检测功能部52,以预先设定的第3间隔X3间歇供给来自电池61的电力。这里,第3间隔X3是比第1间隔X1短且比第2间隔X2长的间隔。
下面,有时将以第3间隔X3间歇供给的电力供给状态记载为“第3间歇供给状态”。
(动作)
下面,根据图10对将第3实施方式的结构应用于上述第1实施方式的结构中的情况下的动作例进行说明。
当前,设为在第1间歇供给状态中,驾驶员以比较快的转向速度进行转向,马达转速成为设定转速ωt以上。由此,如图10所示,电源控制部50交替反复接通/断开第1切换开关50c,以使得按照第2间隔X2(在图10的例子中为1[ms]的断开状态)以供给时间Tc(在图10的例子中为1[ms])成为接通状态。即,使电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从当前的第1间歇供给状态向第2间歇供给状态转移。
另外,在图10中,叉记号表示与电力供给定时对应的马达转速[rpm],粗直线和粗虚线表示第1切换开关50c的接通和断开(导通和非导通)。
在图10的例子中,马达转速大约上升到100[rpm],在该状态下暂时固定,然后开始下降。电源控制部50在检测到马达转速开始下降时,如图10所示,交替反复接通/断开第1切换开关50c,以使得按照第3间隔X3(在图10的例子中为1<X3<99)[ms]的断开状态以供给时间Tc(1[ms])成为接通状态。即,使电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从当前的第2间歇供给状态向第3间歇供给状态转移。
由此,在第2间歇供给状态中马达转速开始下降时,第1和第2计数部471c和472c能够在基于比第1间隔X1短且比第2间隔X2长的第3间隔X3的电力供给状态下,对与第1和第2数字旋转位置信号的变化对应的值进行计数。而且,能够根据这些计数值计算旋转次数。进而,第1存储部471d和第2存储部472d能够存储第1旋转位移信息和第2旋转位移信息。
即,当马达转速下降时,旋转位置的变化量也减小,第2间歇供给状态下的对旋转位置的变化的追随性产生富余。因此,根据该富余量,在转速的下降中延长供给间隔,由此,能够维持变化量的计测所需要的追随性并降低电力消耗量。
(第3实施方式的效果)
第3实施方式在上述第1实施方式的效果的基础上发挥下述效果。
(1)在第3实施方式的马达驱动控制装置45中,电源控制部50在第2间歇供给状态中判定为马达转速开始下降时,在下降中小于设定转速ωt之前,针对第1和第2旋转信息检测功能部51和52,以预先设定的比第1间隔X1短且比第2间隔X2长的第3间隔X3供给来自电池61的电力。
如果是该结构,则在第2间歇供给状态中马达转速下降而使旋转位置的变化减小的状况下,能够将电力的供给间隔从第2间隔X2变更为第3间隔X3。其结果是,能够在容许范围内维持旋转位置的变化量的计测精度,并且进一步降低电力消耗量。
(第4实施方式)
接着,根据图11对本发明的第4实施方式进行说明。
(结构)
第4实施方式与上述第1和第2实施方式的不同之处在于,作为向第1间歇供给状态和第2间歇供给状态转移的转移判定中使用的阈值,设定与转移方向对应的2种设定转速。
下面,对与上述第1和第2实施方式相同的结构部标注相同标号并适当省略说明,仅对不同的部分进行详细说明。
第4实施方式的电源供给控制部50b在第1间歇供给状态中,根据从旋转位移检测部50a输入的旋转位移,判定马达转速是否成为预先设定的第1设定转速ωt1以上。通过该判定,在判定为马达转速为第1设定转速ωt1以上的情况下,将电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从当前的第1间歇供给状态切换为第2间歇供给状态。
进而,第4实施方式的电源供给控制部50b在第2间歇供给状态中,根据从旋转位移检测部50a输入的旋转位移,判定马达转速是否成为预先设定的与第1设定转速ωt1不同的值的第2设定转速ωt2以下。然后,在判定为已成为第2设定转速ωt2以下的情况下,将电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从当前的第2间歇供给状态切换为第1间歇供给状态。
在第4实施方式中,第1设定转速ωt1被设定为比第2设定转速ωt2大的值。
(动作)
下面,根据图11对将第4实施方式的结构应用于上述第1实施方式的结构中的情况下的动作例进行说明。
当前,设为车辆1的IG开关62从接通状态成为断开状态。
由此,如图11所示,电源控制部50交替反复接通/断开第1切换开关50c,以使得按照第1间隔X1(在图11的例子中为99[ms]的断开状态)以供给时间Tc(在图11的例子中为1[ms])成为接通状态。即,使针对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力的供给状态从当前的通常供给状态向第1间歇供给状态转移。
另外,在图11中,叉记号表示与电力供给定时对应的马达转速[rpm],粗直线和粗虚线表示第1切换开关50c的接通和断开(导通和非导通)。
然后,电源控制部50在第1间歇供给状态中,根据从旋转位移检测部50a输入的旋转位移,判定马达转速是否为第1设定转速ωt1(在图11的例子中为50[rpm])以上。
这里,设为车辆1的驾驶员以比较快的转向速度进行转向,判定为马达转速成为第1设定转速ωt1以上。由此,如图11所示,电源控制部50交替反复接通/断开第1切换开关50c,以使得按照第2间隔X2(在图11的例子中为1[ms]的断开状态)以供给时间Tc(1[ms])成为接通状态。即,使电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从当前的第1间歇供给状态向第2间歇供给状态转移。
接着,电源控制部50在第2间歇供给状态中,根据从旋转位移检测部50a输入的旋转位移,判定马达转速是否为第2设定转速ωt2(在图11的例子中为30[rpm])以下。
这里,设为转向速度降低,判定为马达转速成为第2设定转速ωt2以下。由此,如图11所示,电源控制部50交替反复接通/断开第1切换开关50c,以使得按照第1间隔X1(99[ms])以供给时间Tc(1[ms])成为接通状态。即,使电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从当前的第2间歇供给状态向第1间歇供给状态转移。
(第4实施方式的效果)
第4实施方式在上述第1实施方式的效果的基础上发挥下述效果。
(1)第4实施方式的马达驱动控制装置45预先设定从第1间歇供给状态向第2间歇供给状态转移时的判定中使用的第1设定转速ωt1、以及从第2间歇供给状态向第1间歇供给状态转移时的判定中使用的与第1设定转速ωt1不同的第2设定转速ωt2(在第4实施方式中为ωt1>ωt2)。然后,电源控制部50在判定为马达转速成为第1设定转速ωt1以上时,从第1间歇供给状态向第2间歇供给状态转移。电源控制部50在判定为马达转速成为第1设定转速ωt1以上后开始下降而成为第2设定转速ωt2以下时,从第2间歇供给状态向第1间歇供给状态转移。
如果是该结构,则能够将从第1间歇供给状态向第2间歇供给状态转移的条件、及从第2间歇供给状态向第1间歇供给状态转移(返回)的条件设为不同的条件。具体而言,能够将从第1间歇供给状态向第2间歇供给状态转移的条件设得严格,来降低消耗电力量,能够将从第2间歇供给状态向第1间歇供给状态转移的条件设得宽松,来提高下降时的追随性。
特别是,将第1设定转速ωt1设定为比第2设定转速ωt2大的值,因此,与设为相同值的情况相比,能够减少波动的产生。
并且,例如,进行控制以使得在转速上升中和转速固定的期间内继续进行第2间歇供给状态,由此,能够将第1设定转速ωt1设定为比第2设定转速ωt2小的值。该情况下,能够提高转速上升时的追随性,能够降低下降时的消耗电力量。
(第5实施方式)
接着,根据图12对本发明的第5实施方式进行说明。
(结构)
第5实施方式与上述第1和第2实施方式的不同之处在于,在IG开关62为断开状态中且第1间歇供给状态中判定为马达转速成为设定转速ωt以上的情况下,从第1间歇供给状态向通常供给状态转移。
下面,对与上述第1和第2实施方式相同的结构部标注相同标号并适当省略说明,仅对不同的部分进行详细说明。
第5实施方式的电源供给控制部50b在判定为IG开关62成为断开状态时,将电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从当前的通常供给状态切换为第1间歇供给状态。
另一方面,第5实施方式的电源供给控制部50b在第1间歇供给状态中判定为马达转速成为设定转速ωt以上时,将电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从当前的第1间歇供给状态切换为通常供给状态。
然后,在IG开关62为断开状态中且通常供给状态中判定为马达转速小于设定转速ωt时,使电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从当前的通常供给状态向第1间歇供给状态转移。
(动作)
下面,根据图12对将第5实施方式的结构应用于上述第1实施方式的结构中的情况下的动作例进行说明。
当前,设为车辆1的IG开关62从接通状态变为断开状态。
由此,如图12所示,电源控制部50交替反复接通/断开第1切换开关50c,以使得按照第1间隔X1(在图12的例子中为99[ms]的断开状态)以供给时间Tc(在图12的例子中为1[ms])成为接通状态。即,使电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从当前的通常供给状态向第1间歇供给状态转移。
另外,在图12中,细线表示通常供给状态中的马达转速[rpm],粗直线和粗虚线表示第1切换开关50c的接通和断开(导通和非导通)。
然后,设为在第1间歇供给状态中,驾驶员以比较快的转向速度进行转向,马达转速成为设定转速ωt以上。由此,如图12所示,电源控制部50将第1切换开关50c固定在接通状态,以使得没有间隔地连续供给电力。即,使电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从当前的第1间歇供给状态向通常供给状态转移。
由此,在IG开关62为断开状态中进行了成为设定转速ωt以上的转向的情况下,第1和第2计数部471c和472c能够在基于通常供给状态的全部工作状态下,对与第1和第2数字旋转位置信号的变化对应的值进行计数。而且,能够根据这些计数值计算旋转次数。进而,第1存储部471d和第2存储部472d能够存储第1旋转位移信息和第2旋转位移信息。
(第5实施方式的效果)
第5实施方式在上述第1实施方式的效果的基础上发挥下述效果。
(1)第5实施方式的马达驱动控制装置45具有圆环状的多极环形磁铁46a,该多极环形磁铁46a以能够与该马达旋转轴44a同步旋转的方式设置在对转向轴32施加转向辅助力的电动马达44的马达旋转轴44a上,在周向上交替配置2极以上的不同磁极。
进而,具有第1旋转信息检测功能部51和第2旋转信息检测功能部52这2个系统的旋转信息检测功能部。
在第1旋转信息检测功能部51中,第1旋转位置信息检测部46b通过第1磁检测元件46d和第2磁检测元件46e检测根据马达旋转轴44a的旋转位置而变化的多极环形磁铁46a的磁通作为旋转位置信息(第1马达旋转位置信号(sinθ1,cosθ1))。第1旋转角计算部471e根据由第1旋转位置信息检测部46b检测到的旋转位置信息计算第1马达旋转角θm1。进而,第1计数部471c和第1存储部471d计测电动马达44的旋转位置的变化量即第1计数值Cs1和Cc1、电动马达44的旋转次数即第1旋转次数Rt1。
在第2旋转信息检测功能部52中,第2旋转位置信息检测部46c通过第3磁检测元件46f和第4磁检测元件46g检测根据马达旋转轴44a的旋转位置而变化的多极环形磁铁46a的磁通作为旋转位置信息(第2马达旋转位置信号(sinθ2,cosθ2))。第2旋转角计算部472e根据由第2旋转位置信息检测部46c检测到的旋转位置信息计算第2马达旋转角θm2。第2计数部472c和第2存储部472d计测电动马达44的旋转位置的变化量即第2计数值Cs2和Cc2、电动马达44的旋转次数即第2旋转次数Rt2。
在第5实施方式的马达驱动控制装置45中,进而,控制器48和马达驱动电路49根据从2个系统的第1和第2旋转信息检测功能部51和52输出的第1和第2马达旋转角θm1和θm2对电动马达44进行驱动控制。
进而,电源控制部50在判定为IG开关62成为断开状态时,在断开状态中,针对第1和第2旋转信息检测功能部51和52,在电动马达44的马达转速小于预先设定的设定转速ωt的期间内,以预先设定的第1间隔X1间歇地供给来自电池61的电力。而且,在IG开关62为断开状态时,针对第1和第2旋转信息检测功能部51和52,在电动马达44的马达转速为预先设定的设定转速ωt以上的期间内,没有间隔地连续供给来自电池61的电力。
进而,控制器48和马达驱动电路49在第1和第2旋转信息检测功能部51和52中的一方中诊断为马达旋转位置信号产生了异常的情况下,根据从另一个正常的旋转信息检测功能部输出的马达旋转角对电动马达44进行驱动控制。
如果是该结构,则在IG开关62为断开状态中也能够使第1和第2旋转信息检测功能部51和52继续进行动作,并且,能够节约断开状态中的消耗电力量。而且,在马达转速成为设定转速ωt以上时,从第1间歇供给状态切换为通常供给状态,能够使第1和第2旋转信息检测功能部51和52全部进行工作。由此,能够更加可靠地测定设定转速ωt以上时的马达旋转位置的变化量和旋转次数。
(第6实施方式)
接着,根据图13对本发明的第6实施方式进行说明。
(结构)
第6实施方式与上述第5实施方式的不同之处在于,在IG开关62为断开状态且通常供给状态中,判定马达转速是否开始下降,在判定为开始下降时,从该时刻起到马达转速下降到小于设定转速为止,在下降中间歇供给电力。
下面,对与上述第5实施方式相同的结构部标注相同标号并适当省略说明,仅对不同的部分进行详细说明。
第6实施方式的电源供给控制部50b在IG开关62为断开状态中马达转速成为设定转速ωt以上而从第1间歇供给状态切换为通常供给状态后,根据从旋转位移检测部50a输入的旋转位移,判定马达转速是否开始下降。然后,在判定为开始下降时,在马达转速在下降中小于设定转速ωt之前,针对第1旋转信息检测功能部51和第2旋转信息检测功能部52,以预先设定的第2间隔X2间歇供给来自电池61的电力。另外,不限于第2间隔X2,也可以是其他间隔。
(动作)
下面,根据图13对将第6实施方式的结构应用于上述第1实施方式的结构中的情况下的动作例进行说明。
当前,设为在第1间歇供给状态中,驾驶员以比较快的转向速度进行转向,马达转速成为设定转速ωt以上。
由此,如图13所示,电源控制部50将第1切换开关50c固定在接通状态,以使得没有间隔地连续供给电力。即,使电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从当前的第1间歇供给状态向通常供给状态转移。
另外,在图13中,细线和叉记号表示与电力供给定时对应的马达转速[rpm],粗直线和粗虚线表示第1切换开关50c的接通和断开(导通和非导通)。
在图13的例子中,马达转速大约上升到100[rpm],在该状态下暂时固定,然后开始下降。电源控制部50在检测到该马达转速开始下降时,如图13所示,交替反复接通/断开第1切换开关50c,以使得按照第2间隔X2(在图13的例子中为1[ms]的断开状态)以供给时间Tc(在图13的例子中为1[ms])成为接通状态。即,使电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从当前的通常供给状态向第2间歇供给状态转移。
由此,在通常供给状态中马达转速开始下降时,第1和第2计数部471c和472c能够在基于第2间歇供给状态的工作状态下,对与第1和第2数字旋转位置信号的变化对应的值进行计数。而且,能够根据这些计数值计算旋转次数。进而,第1存储部471d和第2存储部472d能够存储第1旋转位移信息和第2旋转位移信息。
即,当马达转速下降时,旋转位置的变化量也减小,通常供给状态下的对旋转位置的变化的追随性产生富余。因此,根据该富余量,在转速的下降中成为间歇供给状态,由此,能够维持变化量的计测所需要的追随性并降低电力消耗量。
(第6实施方式的效果)
第6实施方式在上述第5实施方式的效果的基础上发挥下述效果。
(1)在第6实施方式的马达驱动控制装置45中,电源控制部50在马达转速成为设定转速ωt以上而从第1间歇供给状态向通常供给状态转移后判定为马达转速开始下降时,在下降中小于设定转速ωt之前,针对第1和第2旋转信息检测功能部51和52,以第2间隔X2间歇地供给来自电池61的电力。
如果是该结构,则在马达转速下降而使旋转位置的变化减小的状况下,能够将电力的供给状态从通常供给状态变更为间歇供给状态。其结果是,能够维持旋转位置的变化量的测定精度,并且进一步降低电力消耗量。
(第7实施方式)
接着,根据图14对本发明的第7实施方式进行说明。
(结构)
第7实施方式与上述第5实施方式的不同之处在于,作为向第1间歇供给状态和通常供给状态转移的转移判定中使用的阈值,设定与转移方向对应的2种设定转速。
下面,对与上述第5实施方式相同的结构部标注相同标号并适当省略说明,仅对不同的部分进行详细说明。
第7实施方式的电源供给控制部50b在判定为IG开关62从接通状态变为断开状态时,将电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从当前的通常供给状态切换为第1间歇供给状态。
另一方面,第7实施方式的电源供给控制部50b在第1间歇供给状态中中,根据从旋转位移检测部50a输入的旋转位移,判定马达转速是否成为了预先设定的第1设定转速ωt1以上。
第7实施方式的电源供给控制部50b通过该判定而判定为马达转速成为了第1设定转速ωt1以上的情况下,将电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从当前的第1间歇供给状态切换为通常供给状态。
进而,第7实施方式的电源供给控制部50b在该通常供给状态中,根据从旋转位移检测部50a输入的旋转位移,判定马达转速是否成为了预先设定的与第1设定转速ωt1不同的值的第2设定转速ωt2以下。然后,在判定为成为了第2设定转速ωt2以下的情况下,将电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从当前的通常供给状态切换为第1间歇供给状态。
在第7实施方式中,第1设定转速ωt1被设定为比第2设定转速ωt2大的值。
(动作)
当前,设为车辆1的IG开关62从接通状态变为断开状态。
由此,如图14所示,电源控制部50交替反复接通/断开第1切换开关50c,以使得按照第1间隔X1(在图14的例子中为99[ms]的断开状态)以供给时间Tc(在图14的例子中为1[ms])成为接通状态。即,使电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从当前的通常供给状态向第1间歇供给状态转移。
另外,在图14中,细线表示与电力供给定时对应的马达转速,粗直线和粗虚线表示第1切换开关50c的接通和断开(导通和非导通)。
然后,在第1间歇供给状态中,电源控制部50根据从旋转位移检测部50a输入的旋转位移,判定马达转速是否成为了第1设定转速ωt1(在图14的例子中为50[rpm])以上。
这里,设为驾驶员以比较快的转向速度进行转向,判定为马达转速成为了第1设定转速ωt1以上。由此,如图14所示,电源控制部50将第1切换开关50c固定在接通状态,以使得没有间隔地连续供给电力。即,使电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从当前的第1间歇供给状态向通常供给状态转移。
接着,电源控制部50在通常供给状态中,根据从旋转位移检测部50a输入的旋转位移,判定马达转速是否成为了第2设定转速ωt2(在图14的例子中为30[rpm])以下。
这里,设为转向速度降低,判定为马达转速成为了第2设定转速ωt2以下。由此,如图14所示,电源控制部50交替反复接通/断开第1切换开关50c,以使得按照第1间隔X1(99[ms])以供给时间Tc(1[ms])成为接通状态。即,使电池61对第1和第2旋转信息检测功能部51和52的电力供给的状态从当前的通常供给状态向第1间歇供给状态转移。
(第7实施方式的效果)
第7实施方式在上述第5实施方式的效果的基础上发挥下述效果。
(1)第7实施方式的马达驱动控制装置45预先设定从第1间歇供给状态向通常供给状态转移时的判定中使用的第1设定转速ωt1、以及从通常供给状态向第1间歇供给状态转移时的判定中使用的与第1设定转速ωt1不同的第2设定转速ωt2(在第7实施方式中为ωt1>ωt2)。然后,电源控制部50在IG开关62为断开状态中判定为马达转速成为了第1设定转速ωt1以上时,从第1间歇供给状态向通常供给状态转移。电源控制部50在IG开关62为断开状态中判定为马达转速成为了第1设定转速ωt1以上后开始下降而成为第2设定转速ωt2以下时,从通常供给状态向第1间歇供给状态转移。
如果是该结构,则在IG开关62为断开状态中,能够将从第1间歇供给状态向通常供给状态转移的条件、及从通常供给状态向第1间歇供给状态转移(返回)的条件设为不同的条件。具体而言,能够将从第1间歇供给状态向通常供给状态转移的条件设得严格,来降低消耗电力量,能够将从通常供给状态向第1间歇供给状态转移的条件设得宽松,来提高下降时的追随性。
特别地,将第1设定转速ωt1设定为比第2设定转速ωt2大的值,因此,与设为相同值的情况相比,能够减少波动的产生。
并且,例如,进行控制以使得在转速上升中和转速固定的期间内继续进行通常供给状态,由此,能够将第1设定转速ωt1设定为比第2设定转速ωt2小的值。该情况下,能够提高转速上升时的追随性,能够降低下降时的消耗电力量。
(变形例)
(1)在上述各实施方式中,由2个系统构成旋转信息检测功能部,但是不限于该结构,也可以由1个系统或3个系统以上构成。
(2)在上述各实施方式中,由磁式传感器构成马达旋转传感器46,但是不限于该结构,也可以由光学式传感器构成。
(3)在上述各实施方式中,构成为在产生了异常的情况下,仅将各种诊断结果标志输出到控制器48,控制器48根据各种诊断结果标志确定产生了异常的旋转信息检测功能部和各结构部,但是不限于该结构。例如,也可以构成为在产生了异常的情况下,将计算出的马达旋转角或测定出的计数值输出到控制器48,在控制器48中,在各系统之间对马达旋转角或计数值进行相互比较,由此进行双重的异常诊断。
(4)在上述各实施方式中,构成为设输入到计数部的旋转位置信息为(sinθ,cosθ),但是,只要是旋转位置信息即可,不限于该结构。例如,也可以构成为使用进行角度运算处理后的旋转位置信息。
(5)在上述各实施方式中,构成为第1旋转位置信息检测部46b和第2旋转位置信息检测部46c分别具有检测相位相互不同的磁信号的2个磁检测元件,但是不限于该结构,也可以构成为具有3个以上的磁检测元件。
(6)在上述各实施方式中,说明了将本发明应用于柱辅助式的电动助力转向装置的例子,但是不限于该结构,例如,也可以构成为应用于齿条辅助式或小齿轮辅助式的电动助力转向装置。
如上所述,本申请主张优先权的日本特许申请P2016-097216(2016年5月13日申请)的全部内容作为引用例而包含于此。
这里,参照有限数量的实施方式进行了说明,但是,权利范围不限于此,基于上述公开的各实施方式的改变对于本领域技术人员来说是显而易见的。
标号说明
1:车辆;3:电动助力转向装置;44:电动马达;45:马达驱动控制装置;46:马达旋转传感器;46a:多极环形磁铁;46b:第1旋转位置信息检测部;46c:第2旋转位置信息检测部;47:旋转检测装置;47a:第1旋转信息检测部;47b:第2旋转信息检测部;48:控制器;49:马达驱动电路;50:电源控制部;50a:旋转位移检测部;50b:电源供给控制部;50c~50d:第1~第2切换开关;51:第1旋转信息检测功能部;52:第2旋转信息检测功能部;61:电池;62:IG开关;471a、472a:第1、第2ADC;471b、472b:第1、第2诊断部;471c、472c:第1、第2计数部;471d、472d:第1、第2存储部;471e、472e:第1、第2旋转角计算部;471f、472f:第1、第2输出判定部;500:电力供给结构部;600:电力停止结构部
Claims (16)
1.一种马达驱动控制装置,其特征在于,所述马达驱动控制装置具有:
圆环状或圆板状的磁铁,其被设置成能够与对转向轴施加转向辅助力的电动马达的马达旋转轴同步旋转,并且在周向上交替配置2极以上的不同的磁极;
旋转信息检测功能部,其具有旋转位置信息检测部以及旋转信息检测部,其中,所述旋转位置信息检测部检测所述磁铁的磁通作为旋转位置信息,所述旋转信息检测部根据由所述旋转位置信息检测部检测到的所述旋转位置信息检测与所述电动马达的旋转位移有关的旋转信息;
马达驱动控制部,其根据从所述旋转信息检测功能部输出的所述旋转信息对所述电动马达进行驱动控制;以及
电源控制部,其在判定为点火开关已成为断开状态时,在断开状态中,针对所述旋转信息检测功能部,在所述电动马达的马达转速小于预先设定的设定转速的期间内,以预先设定的第1间隔间歇地供给来自电池的电力,在所述马达转速为预先设定的设定转速以上的期间内,以预先设定的比所述第1间隔短的第2间隔间歇地供给来自所述电池的电力,
所述电源控制部在以所述第2间隔间歇地对所述旋转信息检测功能部供给来自所述电池的电力的过程中,当判定为所述马达转速已开始下降时,在下降中,以预先设定的比所述第1间隔短且比所述第2间隔长的第3间隔间歇地对所述旋转信息检测功能部供给来自所述电池的电力,直到所述马达转速小于所述设定转速为止。
2.根据权利要求1所述的马达驱动控制装置,其中,
作为所述设定转速,预先设定第1设定转速和与所述第1设定转速不同的第2设定转速,所述第1设定转速用于从第1间歇供给状态向第2间歇供给状态转移时的判定,所述第1间歇供给状态是以所述第1间隔间歇地供给所述电力的状态,所述第2间歇供给状态是以所述第2间隔间歇地供给所述电力的状态,所述第2设定转速用于从第3间歇供给状态向所述第1间歇供给状态转移时的判定,所述第3间歇供给状态是以与所述第1间隔不同的间隔间歇地供给所述电力的状态,
所述电源控制部在判定为在所述第1间歇供给状态中所述马达转速已变为所述第1设定转速以上时,从所述第1间歇供给状态向所述第2间歇供给状态转移,在判定为所述马达转速变为所述第1设定转速以上后开始下降而变为所述第2设定转速以下时,从所述第3间歇供给状态向所述第1间歇供给状态转移。
3.根据权利要求1或2所述的马达驱动控制装置,其中,
所述马达驱动控制装置具有2个系统以上的所述旋转信息检测功能部,
所述旋转信息检测功能部具有诊断部,该诊断部诊断由所述旋转位置信息检测部检测到的所述旋转位置信息中是否产生了异常,
所述旋转位置信息检测部具有多个传感器元件,所述多个传感器元件检测相位相互不同的磁信号作为所述旋转位置信息,
所述马达驱动控制部在所述诊断部诊断为所述2个系统以上的所述旋转信息检测功能部中的一部分产生了异常的情况下,根据从剩余的正常的所述旋转信息检测功能部输出的所述旋转信息对所述电动马达进行驱动控制。
4.根据权利要求1或2所述的马达驱动控制装置,其中,
所述旋转信息检测部具有旋转角检测部以及旋转信息计测部,所述旋转角检测部根据所述旋转位置信息检测所述电动马达的马达旋转角,所述旋转信息计测部根据所述旋转位置信息计测所述电动马达的旋转位置的变化量和旋转次数。
5.根据权利要求4所述的马达驱动控制装置,其中,
所述电源控制部在判定为点火开关为断开状态时,在断开状态中,仅对构成所述旋转信息检测功能部的结构部中的所述旋转位置信息检测部和所述旋转信息计测部供给来自所述电池的电力。
6.根据权利要求3所述的马达驱动控制装置,其中,
所述旋转信息检测部具有旋转角检测部以及旋转信息计测部,所述旋转角检测部根据所述旋转位置信息检测所述电动马达的马达旋转角,所述旋转信息计测部根据所述旋转位置信息计测所述电动马达的旋转位置的变化量和旋转次数。
7.根据权利要求6所述的马达驱动控制装置,其中,
所述电源控制部在判定为点火开关为断开状态时,在断开状态中,仅对构成所述旋转信息检测功能部的结构部中的所述旋转位置信息检测部和所述旋转信息计测部供给来自所述电池的电力。
8.一种马达驱动控制装置,其特征在于,所述马达驱动控制装置具有:
圆环状或圆板状的磁铁,其被设置成能够与对转向轴施加转向辅助力的电动马达的马达旋转轴同步旋转,在周向上交替配置2极以上的不同的磁极;
旋转信息检测功能部,其具有旋转位置信息检测部以及旋转信息检测部,其中,所述旋转位置信息检测部检测所述磁铁的磁通作为旋转位置信息,所述旋转信息检测部根据由所述旋转位置信息检测部检测到的所述旋转位置信息检测与所述电动马达的旋转位移有关的旋转信息;
马达驱动控制部,其根据从所述旋转信息检测功能部输出的所述旋转信息对所述电动马达进行驱动控制;以及
电源控制部,其在判定为点火开关已成为断开状态时,在断开状态中,针对所述旋转信息检测功能部,以预先设定的第1间隔间歇地供给来自电池的电力,并且,在判定为所述电动马达的马达转速已变为预先设定的设定转速以上时,在该设定转速以上的期间内,连续地供给来自所述电池的电力,
所述电源控制部在所述马达转速已变为所述设定转速以上而从基于所述第1间隔的间歇供给状态向连续供给状态转移后,在判定为所述马达转速已开始下降时,在下降中,以预先设定的比所述第1间隔短的第2间隔间歇地对所述旋转信息检测功能部供给来自所述电池的电力,直到所述马达转速小于所述设定转速为止。
9.根据权利要求8所述的马达驱动控制装置,其中,
作为所述设定转速,预先设定第1设定转速和与所述第1设定转速不同的第2设定转速,所述第1设定转速用于从第1间歇供给状态向通常供给状态转移时的判定,所述第1间歇供给状态是以所述第1间隔间歇地供给所述电力的状态,所述通常供给状态是连续地供给所述电力的状态,所述第2设定转速用于从所述通常供给状态向所述第1间歇供给状态转移时的判定,
所述电源控制部在判定为所述马达转速已变为所述第1设定转速以上时,从所述第1间歇供给状态向所述通常供给状态转移,在判定为所述马达转速变为所述第1设定转速以上后开始下降而变为所述第2设定转速以下时,从所述通常供给状态向所述第1间歇供给状态转移。
10.根据权利要求8或9所述的马达驱动控制装置,其中,
所述马达驱动控制装置具有2个系统以上的所述旋转信息检测功能部,
所述旋转信息检测功能部具有诊断部,该诊断部诊断由所述旋转位置信息检测部检测到的所述旋转位置信息中是否产生了异常,
所述旋转位置信息检测部具有多个传感器元件,所述多个传感器元件检测相位相互不同的磁信号作为所述旋转位置信息,
所述马达驱动控制部在所述诊断部诊断为所述2个系统以上的所述旋转信息检测功能部中的一部分产生了异常的情况下,根据从剩余的正常的所述旋转信息检测功能部输出的所述旋转信息对所述电动马达进行驱动控制。
11.根据权利要求8或9所述的马达驱动控制装置,其中,
所述旋转信息检测部具有旋转角检测部以及旋转信息计测部,所述旋转角检测部根据所述旋转位置信息检测所述电动马达的马达旋转角,所述旋转信息计测部根据所述旋转位置信息计测所述电动马达的旋转位置的变化量和旋转次数。
12.根据权利要求11所述的马达驱动控制装置,其中,
所述电源控制部在判定为点火开关为断开状态时,在断开状态中,仅对构成所述旋转信息检测功能部的结构部中的所述旋转位置信息检测部和所述旋转信息计测部供给来自所述电池的电力。
13.根据权利要求10所述的马达驱动控制装置,其中,
所述旋转信息检测部具有旋转角检测部以及旋转信息计测部,所述旋转角检测部根据所述旋转位置信息检测所述电动马达的马达旋转角,所述旋转信息计测部根据所述旋转位置信息计测所述电动马达的旋转位置的变化量和旋转次数。
14.根据权利要求13所述的马达驱动控制装置,其中,
所述电源控制部在判定为点火开关为断开状态时,在断开状态中,仅对构成所述旋转信息检测功能部的结构部中的所述旋转位置信息检测部和所述旋转信息计测部供给来自所述电池的电力。
15.一种电动助力转向装置,其具有权利要求1~14中的任意一项所述的马达驱动控制装置。
16.一种车辆,其具有权利要求15所述的电动助力转向装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016-097216 | 2016-05-13 | ||
JP2016097216 | 2016-05-13 | ||
PCT/JP2017/016523 WO2017195601A1 (ja) | 2016-05-13 | 2017-04-26 | モータ駆動制御装置、電動パワーステアリング装置及び車両 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109247059A CN109247059A (zh) | 2019-01-18 |
CN109247059B true CN109247059B (zh) | 2021-12-24 |
Family
ID=60267005
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201780026395.4A Active CN109247059B (zh) | 2016-05-13 | 2017-04-26 | 马达驱动控制装置、电动助力转向装置和车辆 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10103657B2 (zh) |
EP (1) | EP3422563B1 (zh) |
JP (1) | JP6233554B1 (zh) |
CN (1) | CN109247059B (zh) |
WO (1) | WO2017195601A1 (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6756302B2 (ja) * | 2017-05-09 | 2020-09-16 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の制御装置 |
KR102024550B1 (ko) * | 2017-10-16 | 2019-09-24 | 주식회사 만도 | 전동식 동력 조향 시스템의 페일 세이프 제어장치 및 제어방법 |
KR102004345B1 (ko) * | 2017-11-03 | 2019-07-29 | 주식회사 만도 | 센서 장치 및 차량의 조향 장치 |
EP3712037B1 (en) * | 2017-11-17 | 2024-06-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotation detection device |
DE102018218587A1 (de) * | 2018-10-30 | 2020-04-30 | Audi Ag | Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechendes Lenksystem |
JP7180370B2 (ja) * | 2018-12-26 | 2022-11-30 | 株式会社デンソー | モータ制御装置およびこれを備えるモータ制御システム |
JP2021138288A (ja) * | 2020-03-05 | 2021-09-16 | 日本電産モビリティ株式会社 | 電動パワーステアリング制御装置および制御方法 |
CN114269633A (zh) * | 2020-04-08 | 2022-04-01 | 日本精工株式会社 | 旋转角检测装置、电动助力转向装置以及电动助力转向装置的控制方法 |
KR20220050577A (ko) * | 2020-10-16 | 2022-04-25 | 주식회사 만도 | 로드 휠 액츄에이터의 이상유무를 감지하는 조향장치 및 로드 휠 액츄에이터의 이상유무 판단방법 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102256862A (zh) * | 2008-12-18 | 2011-11-23 | 法雷奥电机控制系统公司 | 用于控制汽车方向盘的位置传感器的装置 |
EP2450266A1 (de) * | 2010-11-05 | 2012-05-09 | Robert Bosch GmbH | Lenkwinkelsensor für eine Servolenkung eines Kraftfahrzeugs und Verfahren |
CN102761309A (zh) * | 2011-04-28 | 2012-10-31 | 株式会社捷太格特 | 马达控制装置以及车辆用转向装置 |
CN104724163B (zh) * | 2013-12-19 | 2017-03-29 | 日本电产艾莱希斯株式会社 | 电动动力转向用电子控制单元 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010002803A1 (de) * | 2009-11-04 | 2011-05-19 | Zf Lenksysteme Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Hilfskraftlenkung |
JP5093698B2 (ja) * | 2010-05-28 | 2012-12-12 | 株式会社デンソー | 電動機駆動装置、および、それを用いた電動パワーステアリング装置 |
JP2012005231A (ja) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Standard Electric Co Ltd | 単相交流同期モータおよびその制御方法 |
JP5140122B2 (ja) * | 2010-08-26 | 2013-02-06 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリングの制御装置 |
JP5541183B2 (ja) * | 2011-02-07 | 2014-07-09 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
JP5822108B2 (ja) * | 2011-03-31 | 2015-11-24 | Kyb株式会社 | ステアリングシャフト回転角度検出装置 |
JP5389101B2 (ja) * | 2011-04-26 | 2014-01-15 | 三菱電機株式会社 | モータ制御装置 |
KR101405603B1 (ko) * | 2012-03-12 | 2014-06-10 | 주식회사 만도 | 자동차의 전동식 동력 보조 조향장치 |
JP5920050B2 (ja) | 2012-06-21 | 2016-05-18 | 株式会社デンソー | 電動機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置 |
JPWO2014148087A1 (ja) * | 2013-03-19 | 2017-02-16 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | パワーステアリング装置およびパワーステアリング装置の制御装置 |
JP6095845B2 (ja) | 2014-02-19 | 2017-03-15 | 三菱電機株式会社 | モータ回転角度検出装置及びこれを用いた電動パワーステアリング装置 |
JP2016055678A (ja) * | 2014-09-05 | 2016-04-21 | 株式会社ジェイテクト | ステアリング装置及び電動パワーステアリング装置 |
-
2017
- 2017-04-26 WO PCT/JP2017/016523 patent/WO2017195601A1/ja active Application Filing
- 2017-04-26 JP JP2017544691A patent/JP6233554B1/ja active Active
- 2017-04-26 CN CN201780026395.4A patent/CN109247059B/zh active Active
- 2017-04-26 EP EP17795962.4A patent/EP3422563B1/en active Active
- 2017-04-26 US US15/570,453 patent/US10103657B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102256862A (zh) * | 2008-12-18 | 2011-11-23 | 法雷奥电机控制系统公司 | 用于控制汽车方向盘的位置传感器的装置 |
EP2450266A1 (de) * | 2010-11-05 | 2012-05-09 | Robert Bosch GmbH | Lenkwinkelsensor für eine Servolenkung eines Kraftfahrzeugs und Verfahren |
CN102761309A (zh) * | 2011-04-28 | 2012-10-31 | 株式会社捷太格特 | 马达控制装置以及车辆用转向装置 |
CN104724163B (zh) * | 2013-12-19 | 2017-03-29 | 日本电产艾莱希斯株式会社 | 电动动力转向用电子控制单元 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6233554B1 (ja) | 2017-11-22 |
CN109247059A (zh) | 2019-01-18 |
US10103657B2 (en) | 2018-10-16 |
JPWO2017195601A1 (ja) | 2018-05-24 |
US20180234039A1 (en) | 2018-08-16 |
EP3422563A1 (en) | 2019-01-02 |
EP3422563A4 (en) | 2019-04-03 |
WO2017195601A1 (ja) | 2017-11-16 |
EP3422563B1 (en) | 2020-04-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109247059B (zh) | 马达驱动控制装置、电动助力转向装置和车辆 | |
CN109477733B (zh) | 马达驱动控制装置、电动助力转向装置和车辆 | |
JP4421043B2 (ja) | 電動パワーステアリングシステム | |
US10246127B2 (en) | Rotational angle detecting device and electric power steering device using the same | |
EP3566929B1 (en) | Angle computing device and computing device | |
US20170085205A1 (en) | Controller and control method for motor | |
WO2012132751A1 (ja) | ステアリングシャフト回転角度検出装置 | |
JP4623150B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP2016191702A (ja) | 回転検出装置、回転角検出装置および電動パワーステアリング装置 | |
CN104684752A (zh) | 电动汽车的电动机异常检测装置 | |
JPWO2014148087A1 (ja) | パワーステアリング装置およびパワーステアリング装置の制御装置 | |
CN114270673B (zh) | 旋转检测器和具有该旋转检测器的电动机 | |
JP2018179644A (ja) | 電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器、トルクアングルセンサ、トルクセンサ及びモータ駆動制御装置、電動パワーステアリング装置並びに車両 | |
CN111591339A (zh) | 控制电路以及马达控制装置 | |
JP6547663B2 (ja) | 制御装置 | |
JP4189953B2 (ja) | 位置切換制御装置 | |
JP2013082440A (ja) | ステアリング装置 | |
JP2020137223A (ja) | モータ制御装置 | |
JPH0712589A (ja) | 磁気式エンコーダの異常検出装置 | |
JP2011172417A (ja) | リレー溶着検出装置 | |
US20190199252A1 (en) | Motor control device and motor control method | |
CN113353144A (zh) | 电动助力转向控制装置和控制方法 | |
JP2000065845A (ja) | 速度センサ | |
JPH04110774A (ja) | 移動量検出センサーとそれを用いた自動車 | |
JP2008289355A (ja) | 位置切換制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |