CN110466606A - 角度运算装置以及运算装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及角度运算装置以及运算装置。角度运算装置具备:第一运算部(31),构成为基于来自检测马达的旋转角度的检测部的检测信号运算上述马达的旋转角度;以及第二运算部(32),构成为运算表示上述马达的多次旋转数的信息亦即旋转数信息作为基于来自上述检测部的上述检测信号运算上述旋转角度所使用的信息。在车辆的启动开关被断开的情况下,上述第一运算部(31)停止,上述第二运算部(32)运算上述旋转数信息,在上述启动开关被接通的情况下,上述第一运算部(31)使用在上述启动开关被断开的期间中由上述第二运算部(32)运算出的上述旋转数信息运算上述旋转角度。

Description

角度运算装置以及运算装置
技术领域
本发明涉及角度运算装置。另外,本发明涉及运算用于检测旋转角的旋转信息的运算装置。
背景技术
日本专利第5389101的角度运算装置具备微型计算机(以下,称为“微机”。),微机作为主运算单元以及副运算单元发挥作用。角度运算装置在点火开关被接通的情况下,由主运算单元执行马达的控制,在点火开关被断开的情况下,停止主运算单元对马达的控制。在点火开关被接通的情况下,主运算单元基于由分解器检测出的马达旋转角度信号运算马达的旋转角度,并且基于运算出的旋转角度来执行马达的控制。另一方面,存在即使在点火开关被断开时也对方向盘进行旋转操作的情况。该情况下,马达的旋转角度变化。因此,在点火开关被断开的情况下,停止主运算单元对旋转角度的运算,另一方面,通过副运算单元继续马达的旋转角度的运算。由此,日本专利第5389101的角度运算装置在点火开关被断开的情况下监视马达的旋转角度的变化。
人们寻求减少角度运算装置消耗的电池的电力。在日本专利第5389101的角度运算装置中,为了即使在点火开关被断开的情况下也继续旋转角度的运算,通过使副运算单元发挥作用从而微机进行动作,因而角度运算装置的消耗电力的减少有改善的余地。
以往,在将马达作为驱动源来赋予用于辅助转向操纵的辅助力的电动动力转向装置(EPS)等转向操纵装置中具备以包括超过360°的范围的绝对角检测方向盘的转向操纵角的旋转角检测装置。作为这种旋转角检测装置,已知基于以360°的范围内的相对角检测出的马达的旋转角和例如该马达自转向中立位置的旋转数来检测转向操纵角的装置(例如日本特开2016-5918)。
在日本特开2016-5918的旋转角检测装置中具备运算装置,该运算装置基于来自检测马达的旋转角的旋转角传感器的检测信号来检测马达的旋转角位于将其旋转范围4分割而成的象限(第一~第四象限)的哪个象限,基于该旋转角的象限的迁移来检测马达的旋转方向,并且对表示马达的旋转数的计数值进行计数。然后,转向角运算装置(微机)基于从运算装置输出的马达的旋转角以及计数值来检测以绝对角表示的转向操纵角。
另外,在该文献的旋转角检测装置中具备异常检测电路,该异常检测电路例如基于最新的运算周期中的计数值与其前次值的差是否为与旋转方向对应的值等来检测构成运算装置的各电路是否产生异常。由此,防止基于在产生异常的状态下误运算出的旋转信息来检测转向操纵角。
另外,近年来,在旋转角检测装置中要求更高的可靠性。但是,在上述以往的结构中,在异常检测电路产生任何的异常的情况下,即使运算装置运算的旋转信息是异常的,也不能够检测出该情况,有可能无法检测出准确的转向操纵角。
此外,这样的问题并不限于检测转向操纵角的情况,例如在线控转向式的转向操纵装置中,基于作为使转向轮转向的转向促动器的驱动源的马达的旋转角,以绝对角检测能够换算为转向轮的转向角的旋转轴的旋转角的情况下也同样会产生。
日本专利第5389101的角度运算装置具备微型计算机,微机作为主运算单元以及副运算单元发挥作用。角度运算装置通过从电池供给电力而进行动作。角度运算装置在点火开关被接通的情况下,通过主运算单元执行马达的控制,在点火开关被断开的情况下,停止主运算单元对马达的控制。在点火开关被接通的情况下,主运算单元基于由分解器检测出的马达旋转角度信号运算马达的旋转角度,并且基于运算出的旋转角度来执行马达的控制。
在微机中,存在供给的电力的电源电压瞬间中断、瞬间降低的情况。对于这一点,在日本专利第5389101的角度运算装置中没有公开在微机中电源电压瞬间中断、瞬间降低时的对策。
日本特开2016-191702的角度运算装置基于来自旋转角度传感器的检测信号来对马达的多转数进行计数的旋转检测器、以及基于由旋转检测器运算出的多转数以及来自旋转角传感器的检测信号运算马达的多转的旋转角度的MPU(Micro Processing Unit:微处理器)。MPU基于通过旋转角度传感器检测的检测信号以相对角运算马达的旋转角度,并且获取基于检测信号所运算出的多转数。MPU以规定的运算周期获取相对角以及多转数,并使用在这些规定运算周期中所获取的相对角以及多转数运算马达的多转的旋转角度。由此,MPU基本上使用基于规定的运算周期内的即所谓同一定时的检测信号所运算出的相对角以及多转数来运算马达的多转的旋转角度。
有时产生各种信号的传递的延迟、使用了该信号的处理的差异等。例如存在从旋转角度传感器向MPU的检测信号的传递延迟、从旋转检测器向MPU的表示多转数的信号的传递延迟的情况。另外,由于例如对检测信号进行运算处理的旋转检测器以及MPU的电路特性不同,所以有时产生旋转检测器对多转数的运算处理、MPU对相对角的运算处理延迟的处理的差异。在这种情况下,MPU根据基于相互不同的定时的检测信号所运算出的相对角以及多转数来对马达的多转的旋转角度进行运算。因此,MPU有时不能够恰当地运算马达的多转的旋转角度。
发明内容
本发明的第一方式所涉及的角度运算装置具备:第一运算部,构成为基于来自检测马达的旋转角度的检测部的检测信号运算上述马达的旋转角度;以及第二运算部,构成为运算表示上述马达的多次旋转数的信息亦即旋转数信息作为基于来自上述检测部的上述检测信号运算上述旋转角度所使用的信息。在车辆的启动开关被断开的情况下,上述第一运算部停止,上述第二运算部运算上述旋转数信息,在上述启动开关被接通的情况下,上述第一运算部使用在上述启动开关被断开的期间中由上述第二运算部运算出的上述旋转数信息运算上述旋转角度。
根据上述结构,旋转数信息是启动开关被接通的情况下第一运算部运算马达的旋转角度时所使用的信息,第二运算部运算该旋转数信息,并不是运算马达的旋转角度。因此,使第二运算部的马达的旋转数信息的运算负荷比马达的旋转角度的运算负荷小,相应地,可以减少第二运算部的消耗电力。由此,能够减少启动开关被断开的情况下的角度运算装置的消耗电力。
在上述方式所涉及的角度运算装置中,上述第二运算部可以是进行针对特定的输入所决定的输出的ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路),上述第一运算部是读出存储部中存储的程序并执行与该程序对应的运算的微型计算机。
在启动开关被断开的情况下进行动作的是进行针对特定的输入所决定的输出的ASIC。该ASIC通过比微机简单的结构来实现。据此,在启动开关被断开的情况下,与微型计算机执行与程序对应的运算的情况相比,可以减少角度运算装置的消耗电力。
在上述方式所涉及的角度运算装置中,上述第二运算部可以构成为在上述启动开关被断开的情况下检测出上述马达的旋转时,以比未检测出上述马达的旋转时短的周期间歇性地运算上述旋转数信息。
在启动开关被断开的期间中需要兼顾角度运算装置的消耗电力的减少和马达的旋转的监视。因此,根据上述构成,通过在未检测出马达的旋转那样的马达的旋转数信息变化的可能性较低的状况下,以比检测出马达的旋转那样的马达的旋转数信息变化的可能性较高的状况长的周期间歇性地进行运算,能够减少角度运算装置的消耗电力。由此,在启动开关被断开的期间中,能够兼顾角度运算装置的消耗电力的减少和马达的旋转的监视。
在上述方式所涉及的角度运算装置中,上述第二运算部可以构成为在由上述检测部检测出的当前的检测信号的电压值与由上述检测部检测出的上次的检测信号的电压值的偏差为阈值以上的情况下,检测上述马达的旋转。
在马达正在进行旋转的情况下,由检测部检测的检测信号的电压值发生变化。因此,根据上述结构,第二运算部通过掌握检测信号的电压值的变化而能够检测马达的旋转。由于基于电压值的偏差为阈值以上这一情况检测出马达的旋转,所以抑制虽然实际上马达没有旋转但因微小的振动(噪声)而判定为马达旋转。
在上述方式所涉及的角度运算装置中,上述第二运算部可以构成为在上述启动开关被断开的情况下间歇性地运算上述旋转数信息,并以比上述启动开关被接通的情况长的周期间歇性地运算上述旋转数信息。
根据上述结构,在启动开关被断开的情况下,与启动开关被接通的情况相比,能够减少第二运算部运算旋转数信息的频率。据此,可以减少启动开关被断开的期间中的第二运算部的消耗电力。
根据本发明的上述方式所涉及的角度运算装置,能够减少启动开关被断开的情况下的角度运算装置的消耗电力。
另外,本发明提供可靠性高的运算装置。
本发明的第二方式所涉及的运算装置具备:主电路,构成为基于来自旋转角传感器的检测信号运算表示上述旋转轴的旋转状态的旋转信息,上述旋转角传感器以相对角检测与能够换算为转向轮的转向角的旋转轴连结的马达的旋转角;异常检测电路,构成为检测上述主电路的异常;以及BIST(Built-in Self-test:内建自测)电路,构成为诊断上述异常检测电路。
根据上述结构,能够通过BIST电路检测出异常检测电路产生异常。因此,能够抑制在主电路运算的旋转信息是异常的情况下,异常检测电路未检测出该异常情况并输出异常的旋转信息。由此,能够提高从主电路输出的旋转信息的可靠性。
在上述方式所涉及的运算装置中,上述BIST电路可以构成为在接通车辆的启动开关后,在直至供给至转向角运算装置的控制电压稳定为止的初始期间中诊断上述异常检测电路,上述转向角运算装置基于从上述主电路输出的上述旋转信息运算以绝对角表示的上述旋转轴的旋转角。
根据上述结构,由于在向转向角运算装置稳定地供给控制电压前,即转向角运算装置开始运算处理前,通过BIST电路进行异常检测电路的诊断,所以能够抑制BIST电路的诊断给转向角运算装置的运算处理带来影响。
在上述方式所涉及的运算装置中,上述主电路构可以成为在车辆的启动开关断开时,间歇性地从上述旋转角传感器获取上述检测信号并运算上述旋转信息,上述异常检测电路构成为在上述启动开关断开时,在上述主电路运算时检测该主电路的异常,上述BIST电路构成为在上述启动开关断开时,在上述主电路未运算上述旋转信息时诊断上述异常检测电路。
根据上述结构,由于在主电路以及异常检测电路未进行基于由旋转角传感器检测出的检测信号运算旋转信息的处理时,通过BIST电路进行异常检测电路的诊断,所以能够抑制BIST电路的诊断给旋转信息的运算带来影响。
在上述方式所涉及的运算装置中,上述主电路可以包括电源电路,上述电源电路基于电源电压来生成向其它电路供给的控制电压,上述异常检测电路包括电压异常检测电路,上述电压异常检测电路构成为基于上述控制电压是否在预先设定的规定电压范围内来检测异常,上述BIST电路包括电源BIST电路,上述电源BIST电路构成为在变更规定上述规定电压范围的上下限值的情况下,基于上述电压异常检测电路是否检测出异常来诊断该电压异常检测电路。
根据上述结构,由于由电源BIST电路诊断检测电源电路的异常的电压异常检测电路,所以能够抑制在未供给正常的控制电压的状态下输出主电路运算出的旋转信息。
在上述方式所涉及的运算装置中,上述主电路可以包括:旋转方向检测电路,构成为基于来自上述旋转角传感器的检测信号来检测上述旋转角位于哪个象限,该象限是通过将上述马达的旋转范围分割多个而成的,并基于该旋转角的上述象限的迁移来检测上述马达的旋转方向;以及运算冗余电路,构成为基于来自上述旋转角传感器的检测信号来检测上述旋转角位于哪个上述象限,并基于该旋转角的上述象限的迁移来检测上述马达的旋转方向,上述异常检测电路包括运算旋转方向比较电路,上述运算旋转方向比较电路构成为基于由上述旋转方向检测电路检测出的旋转方向和由上述运算冗余电路检测出的旋转方向的比较来检测异常,上述BIST电路包括运算BIST电路,上述运算BIST电路构成为在对上述运算旋转方向比较电路发送了表示旋转方向的测试信号的情况下,基于上述运算旋转方向比较电路是否检测出异常来诊断该运算旋转方向比较电路。
根据上述结构,通过旋转方向检测电路以及运算冗余电路基于来自旋转角传感器的检测信号分别检测旋转方向,且运算旋转方向比较电路对这些旋转方向进行比较,从而检测旋转方向检测电路的异常检测。而且,由于由运算BIST电路诊断该运算旋转方向比较电路,所以能够抑制输出通过异常的运算而检测出的旋转方向。
在上述方式所涉及的运算装置中,上述主电路可以包括:旋转方向检测电路,构成为基于来自上述旋转角传感器的检测信号来检测上述旋转角位于哪个象限,并基于该旋转角的上述象限的迁移来检测上述马达的旋转方向,该象限是通过将上述马达的旋转范围分割为多个而成的;以及传感器冗余电路,构成为基于来自冗余旋转角传感器的检测信号来检测上述旋转角位于哪个上述象限,并基于该旋转角的上述象限的迁移来检测上述马达的旋转方向,上述冗余旋转角传感器以相对角检测与上述旋转角传感器分开设置的上述马达的旋转角,上述异常检测电路包括传感器旋转方向比较电路,上述传感器旋转方向比较电路构成为基于由上述旋转方向检测电路检测出的旋转方向和由上述传感器冗余电路检测出的旋转方向的比较来检测异常,上述BIST电路包括传感器BIST电路,上述传感器BIST电路构成为在对上述传感器旋转方向比较电路发送了表示旋转方向的测试信号的情况下,基于上述传感器旋转方向比较电路是否检测出异常来诊断该传感器旋转方向比较电路。
根据上述结构,通过旋转方向检测电路以及传感器冗余电路基于来自不同的旋转角传感器的检测信号分别检测旋转方向,且传感器旋转方向比较电路对这些旋转方向进行比较,从而进行检测信号的异常检测。而且,由于由传感器BIST电路诊断该传感器旋转方向比较电路,所以能够抑制输出基于异常的检测信号所检测出的旋转方向。
在上述方式所涉及的运算装置中,上述主电路可以包括:旋转方向检测电路,构成为基于来自上述旋转角传感器的检测信号来检测上述旋转角位于哪个象限,并基于该旋转角的上述象限的迁移来检测上述马达的旋转方向,该象限是通过将上述马达的旋转范围分割为多个而成的;计数器,基于上述马达的旋转方向来对作为表示该马达的旋转数的上述旋转信息的计数值进行计数;以及前次值输出电路,构成为输出从上述计数器输出的计数值的前次值,上述异常检测电路包括计数器比较电路,上述计数器比较电路构成为基于考虑到上述旋转方向的上述计数值和上述前次值的比较来检测异常,上述BIST电路包括计数器BIST电路,上述计数器BIST电路构成为在对上述计数器比较电路发送了表示上述旋转方向以及上述计数值的测试信号的情况下,基于上述计数器比较电路是否检测出异常来诊断该计数器比较电路。
根据上述结构,由计数器BIST电路诊断考虑旋转方向并基于计数值和其前次值的比较来检测计数器的异常的计数器比较电路。因此,能够抑制输出异常的计数值(旋转信息)。
根据本发明的上述方式,能够提高运算装置的可靠性。
第三方式所涉及的角度运算装置具备:第一运算部,构成为基于来自检测部的检测信号运算马达的旋转角度;以及第二运算部,构成为基于来自上述检测部的上述检测信号运算表示上述马达的多次旋转数的信息亦即旋转数信息,该旋转数信息是运算上述旋转角度所使用的信息。上述第一运算部构成为通过车辆的启动开关被接通并供给电力而能够进行动作,且在该供给的电力的电源电压达到上述第一运算部能够进行动作的电压值的情况下运算上述旋转角度,上述第二运算部构成为通过与上述启动开关接通/断开无关地供给电力而能够进行动作,并在上述启动开关被接通的期间中供给至上述第一运算部的电力的电源电压未达到上述第一运算部能够进行动作的电压值的情况下,运算上述旋转数信息。
由于在第一运算部中产生瞬间中断、瞬间降低,供给至第一运算部的电力的电源电压降低,第一运算部有时无法进行动作。根据上述结构,在启动开关被接通的期间中供给至第一运算部的电力的电源电压未达到第一运算部能够进行动作的电压值的情况下,只要第二运算部能够进行动作则进行动作。在这种情况下,虽然第一运算部不能够运算马达的旋转角度,但第二运算部能够运算旋转数信息。而且,在供给至第一运算部的电力的电源电压恢复到第一运算部能够进行动作的电压值的情况下,第一运算部能够使用在供给至第一运算部的电力的电源电压未达到第一运算部能够进行动作的电压值的期间中由第二运算部运算出的旋转数信息迅速地运算旋转角度。由此,角度运算装置即使在启动开关被接通的期间中供给至第一运算部的电力的电源电压未达到第一运算部能够进行动作的电压值,也能够抑制马达的旋转角度的丧失。
在上述方式所涉及的角度运算装置中,上述第二运算部可以构成为在上述启动开关被接通的期间中供给至上述第一运算部的电力的电源电压未达到上述第一运算部能够进行动作的电压值的情况下,间歇性地运算上述旋转数信息。
在供给至第一运算部的电力的电源电压未达到能够进行动作的电压值的情况下,在第二运算部中间歇性地执行旋转数信息的运算,所以与在第二运算部中始终执行旋转数信息的运算的情况相比,可以减少角度运算装置的消耗电力。
在上述方式所涉及的角度运算装置中,上述第二运算部可以构成为在上述启动开关被接通的期间中供给至上述第一运算部的电力的电源电压未达到上述第一运算部能够进行动作的电压值的情况下,以比供给至上述第一运算部的电力的电源电压达到上述第一运算部能够进行动作的电压值的情况长的周期间歇性地运算上述旋转数信息。
供给至第一运算部的电力的电源电压未达到第一运算部能够进行动作的电压值的情况与供给至第一运算部的电力的电源电压达到上述第一运算部能够进行动作的电压值的情况相比,是寻求减少角度运算装置的消耗电力的状况。因此,根据上述结构,第二运算部在启动开关被接通的期间中供给至第一运算部的电力的电源电压未达到第一运算部能够进行动作的电压值的情况下,与供给至第一运算部的电力的电源电压达到第一运算部能够进行动作的电压值的情况相比,能够减少第二运算部运算旋转数信息的频率。由此,可以在启动开关被接通的期间中,供给至第一运算部的电力的电源电压未达到第一运算部能够进行动作的电压值的情况下,减少第二运算部消耗电力。
在上述方式所涉及的角度运算装置中,上述第二运算部可以构成为在上述启动开关被断开的期间中,间歇性地运算上述旋转数信息,并构成为在检测出上述马达的旋转时以比未检测出上述马达的旋转时短的周期间歇性地运算上述旋转数信息。
在启动开关被断开的期间中,需要兼顾角度运算装置的消耗电力的减少和马达的旋转角度的丧失的抑制。因此,根据上述结构,第二运算部通过在检测出马达的旋转的状况下以比未检测出马达的旋转时短的周期间歇性地运算旋转数信息,能够提高马达的旋转角度的运算精度。由此,在启动开关被断开的期间中,能够兼顾角度运算装置的消耗电力的减少和马达的旋转角度的丧失的抑制。
在上述方式所涉及的角度运算装置中,上述第二运算部可以构成为在上述启动开关被断开的期间中,在由上述检测部检测出的本次的检测信号的值和由上述检测部检测出的前次的检测信号的值的偏差为阈值以上的情况下,检测上述马达的旋转。
根据上述结构,第二运算部通过判定检测信号的值的变化,能够检测马达的旋转。由于基于检测信号的值的偏差为阈值以上这一情况来检测出马达的旋转,所以抑制实际上马达没有旋转但因微小的振动(噪声)而判定为马达旋转这一情况。
在上述方式所涉及的角度运算装置中,上述第二运算部可以构成为,在上述启动开关被断开的期间中,间歇性地运算上述旋转数信息,并构成为在上述启动开关被接通的期间中,以比上述启动开关被断开的期间短的周期间歇性地运算上述旋转数信息。
启动开关被接通的期间是与启动开关被断开的期间相比,检测出马达的旋转那样的马达的旋转数信息变化的可能性较高的期间。因此,根据上述构成,在启动开关被接通的期间中,与启动开关被断开的期间相比,第二运算部运算旋转数信息的频率增加。据此,能够在启动开关被接通的期间中,提高马达的旋转角度的运算精度。
根据本发明的上述方式所涉及的角度运算装置,即使在启动开关被接通的期间中供给至第一运算部的电力的电源电压未达到第一运算部能够进行动作的电压值,也能够抑制马达的旋转角度的丧失。
本发明的第四方式所涉及的角度运算装置具备:第一运算部,构成为基于来自检测部的检测信号运算马达的多转的旋转角度;以及第二运算部,构成为基于来自上述检测部的上述检测信号运算表示上述马达的多转数的信息亦即旋转数信息,上述旋转数信息是运算上述旋转角度所使用的信息。上述第二运算部构成为存储由三个以上的角度区域构成的第二判定区域,并基于上述检测信号运算上述旋转数信息和表示上述第二判定区域中的上述马达的旋转位置存在的角度区域的信息亦即象限信息,上述第一运算部存储由相对于上述第二判定区域移动规定量后的三个以上的角度区域构成的第一判定区域,上述第一运算部构成为基于从上述第二运算部获取到的上述象限信息和基于上述检测信号而上述第一判定区域中的上述马达的旋转位置存在的角度区域来判定上述旋转数信息的异常。
起因于各种信号的传递的延迟、使用了各种信号的处理的差异,旋转数信息表示的多转数与实际的多转数之间有时产生偏离。根据上述构成,第一运算部使用相对于用于运算旋转数信息的第二判定区域移动规定量后的第一判定区域来判定旋转数信息的异常。由于能够使用第一判定区域以及第二判定区域来判定旋转数信息的异常,所以抑制第一运算部使用异常的旋转数信息来运算马达的多转的旋转角度这一情况。
在上述方式所涉及的角度运算装置中,上述第一运算部可以构成为在未将上述旋转数信息判定为异常的情况下,基于上述检测信号来变更从上述第二运算部获取到的上述旋转数信息。
在上述方式所涉及的角度运算装置中,上述第一运算部可以构成为在未将上述旋转数信息判定为异常的情况下,基于上述检测信号来变更上述第二运算部存储的上述旋转数信息。
在第一运算部未将旋转数信息判定为异常的情况下,旋转数信息表示的多转数与实际的多转数之间不会产生被判定为异常那样的偏离。然而,第一运算部具有的信息的内容和第二运算部具有的信息的内容有时不匹配。根据上述构成,第一运算部基于在第一运算部中运算旋转角度所使用的来自检测部的检测信号来变更由第二运算部运算出的旋转数信息。据此,能够使由第二运算部运算的旋转数信息的内容和第一运算部中的旋转角度的运算所使用的检测信号的内容匹配。
在上述方式所涉及的角度运算装置中,上述第一运算部可以存储上述第二判定区域,上述第一运算部变更上述旋转数信息,以使基于上述象限信息的第二判定区域中的上述马达的旋转位置存在的角度区域与基于上述检测信号的第二判定区域中的上述马达的旋转位置存在的角度区域一致。
根据上述构成,通过变更旋转数信息,能够使基于变更后的旋转数信息的第二判定区域中的马达的旋转位置存在的角度区域和基于检测信号的第二判定区域中的马达的旋转位置存在的角度区域一致。据此,能够使第一运算部获取的旋转数信息的内容和检测信号的内容匹配。
在上述方式所涉及的角度运算装置中,上述第一判定区域的角度区域的数量和上述第二判定区域的角度区域的数量可以是相同数,上述第一判定区域相对于上述第二判定区域的上述规定量的偏离为上述第二判定区域的一个角度区域的一边的偏离。
根据上述的结构,以与基于旋转数信息的第二判定区域中的马达的旋转位置存在的角度区域和邻接的角度区域对应的方式构成第一判定区域的角度区域。据此,在基于检测信号而在第一判定区域的某个角度区域中存在马达的旋转位置的情况下,如果旋转数信息没有产生异常,则在与第一判定区域的某个角度区域对应的第二判定区域的两个角度区域的任意一个区域中存在马达的旋转位置。通过在第一判定区域和第二判定区域的设定中,将它们的角度区域的数量设为相同数,并且均衡基于它们的角度区域的偏离的各角度区域的对应关系,能够使第一判定区域以及第二判定区域的设定恰当。
在上述方式所涉及的角度运算装置中,可以以规定的运算周期运算上述旋转角度以及上述旋转数信息,上述第一运算部构成为在上述旋转角度的本次值从上述旋转角度的前次值变化量未超过规定为能够正常地运算上述旋转数信息的既定变化量的情况下,将上述旋转数信息判定为不是异常,而在上述旋转角度的本次值从上述旋转角度的前次值的变化量超过规定为能够正常地运算上述旋转数信息的既定变化量的情况下,将上述旋转数信息判定为是异常的。
由于伴随着驶上路缘石等而产生的大的逆输入,马达的旋转轴有时高速旋转。在这种情况下,有时未恰当地向第一运算部传递旋转数信息。因此,根据上述的结构,第一运算部通过在旋转角度的变化量超过既定变化量的情况下判定为旋转数信息是异常的,从而例如不采用旋转数信息的本次值或根据情况而不采用旋转数信息的前次值作为正式的旋转数信息。另一方面,第一运算部通过在旋转角度的变化量不超过既定变化量的情况下判定为旋转数信息不是异常,从而例如采用旋转数信息的本次值或根据情况而采用旋转数信息的前次值作为正式的旋转数信息。由此,能够进一步提高运算马达的多转的旋转角度所使用的旋转数信息的精度。
在上述方式所涉及的角度运算装置中,上述第一运算部可以构成为基于上述旋转数信息的本次值从上述旋转数信息的前次值的变化和上述象限信息的本次值从上述象限信息的前次值的变化的关系来判定上述象限信息的异常。
在旋转数信息从前次值变化为本次值的情况下,象限信息应根据该旋转数信息的变化以规定的关系从前次值变化为本次值。因此,根据上述的构成,第一运算部能够在象限信息相对于旋转数信息的变化如规定那样变化的情况下判定为象限信息不是异常,而在象限信息相对于旋转数信息的变化没有如规定那样变化的情况下判定为象限信息的异常的。由此,能够提高象限信息的精度。
根据本发明的上述方式所涉及的角度运算装置,能够判定旋转数信息的异常。
附图说明
根据以下参照附图对实施例进行的详细说明可了解本发明的上述以及更多的特点和优点,在附图中,对相同的元素标注相同的附图标记,并且其中:
图1是表示转向装置的示意结构的框图。
图2是表示第一实施方式中的角度运算装置的电构成的框图。
图3是表示象限判定部中的象限区分的具体例子的图表。
图4是表示角度运算装置的动作状态的图。
图5是电动动力转向装置的示意结构图。
图6是第二实施方式中的转向操纵控制装置的框图。
图7表示启动开关的接通/断开状态、微机的控制电压以及主电路的工作定时的关系的时间图。
图8是转向装置的示意结构的框图。
图9是表示第三实施方式中的角度运算装置的电构成的框图。
图10是表示象限判定部中的象限区分的具体例子的图表。
图11是是角度运算装置的动作状态的图。
图12是表示转向装置的示意结构的框图。
图13是在第四实施方式中表示角度运算装置的电结构的框图。
图14是表示第二判定区域的具体例子的图表。
图15是表示第一判定区域的具体例子的图表。
图16是表示基于检测信号的第一判定区域中的马达的旋转轴的旋转位置存在的角度区域和基于象限信息的第二判定区域中的马达的旋转轴的旋转位置存在的象限的关系的图。
图17是表示基于检测信号所运算的马达的相对角、基于象限信息的马达的旋转轴的旋转位置存在的象限以及针对计数值的修正值亦即计数修正值的关系的图。
图18是表示计数值和象限信息的关系的图。
图19是表示计数值、象限信息以及相对角的关系的图。
图20是表示在相对角为20度时,第一判定区域中的马达的旋转轴的旋转位置存在的角度区域和基于计数值的第二判定区域中的马达的旋转轴的旋转位置存在的象限的关系的图。
图21是表示第五实施方式在角度运算装置的电结构的框图。
图22是在其它实施方式中表示第二判定区域的具体例子的图表。
图23是在其它实施方式中表示第一判定区域的具体例子的图表。
图24是在其它实施方式中表示基于检测信号的第一判定区域中的马达的旋转轴的旋转位置存在的角度区域和基于象限信息的第二判定区域中的马达的旋转轴的旋转位置存在的象限的关系的图。
图25是在其它实施方式中表示基于检测信号所运算的马达的相对角、基于象限信息的马达的旋转轴的旋转位置存在的象限以及针对计数值的修正值亦即计数修正值的关系的图。
图26是在其它实施方式中表示第二判定区域的具体例子的图表。
图27是在其它实施方式中表示基于检测信号的第一判定区域中的马达的旋转轴的旋转位置存在的角度区域和基于象限信息的第二判定区域中的马达的旋转轴的旋转位置存在的象限的关系的图。
图28是在其它实施方式中表示基于检测信号所运算的马达的相对角、基于象限信息的马达的旋转轴的旋转位置存在的象限以及针对计数值的修正值亦即计数修正值的关系的图。
图29是在其它实施方式中表示角度运算装置的电结构的框图。
具体实施方式
以下,对搭载在电动动力转向装置(以下,称为“EPS”。)上的、第一实施方式中的角度运算装置进行说明。如图1所示,EPS具备:转向操纵机构1,基于驾驶员对方向盘10的操作来使转向轮15、15转向;促动器3,具有使转向操纵机构1产生用于辅助转向操作的辅助力的马达20;以及角度运算装置30,检测马达20的旋转角度θ并控制马达20。
转向操纵机构1具有连结有方向盘10的转向轴11和根据转向轴11的旋转而在轴方向上进行往复移动的作为转向轴的齿条轴12。转向轴11具有与方向盘10连结的转向柱轴11a、与转向柱轴11a的下端部连结的中间轴11b以及与中间轴11b的下端部连结的小齿轮轴11c。齿条轴12和小齿轮轴11c被配置为具有规定的交叉角,形成在齿条轴12的齿条齿和形成在小齿轮轴11c的小齿轮齿啮合来构成齿条和小齿轮机构13。另外,在齿条轴12的两端连结有横拉杆14、14,横拉杆14、14的前端与组装有转向轮15、15的未图示的转向节连结。因此,在EPS中,伴随着转向操作而产生的转向轴11的旋转运动经由齿条和小齿轮机构13转换成齿条轴12的轴方向的往复直线运动。该轴方向的往复直线运动经由横拉杆14、14传递至转向节,由此变更转向轮15、15的转向角,即车辆的行进方向。
促动器3具备马达20以及减速机构21。马达20的旋转轴20a经由减速机构21与转向柱轴11a连结。马达20的旋转轴20a能够多次旋转。减速机构21使马达20的旋转减速,并将该减速后的旋转力传递至转向柱轴11a。即,通过对转向轴11赋予马达20的扭矩作为辅助力(Assist power)来辅助驾驶员的转向操作。
角度运算装置30基于设置在车辆上的各种传感器的检测结果来控制马达20。作为各种传感器,例如设置有扭矩传感器40以及旋转角度传感器41。扭矩传感器40设置在转向柱轴11a。旋转角度传感器41设置在马达20。扭矩传感器40对伴随着驾驶员的转向操作而赋予给转向轴11的转向操纵扭矩Th进行检测。旋转角度传感器41生成用于运算马达20的旋转轴20a的实际的旋转角度θ的检测信号。角度运算装置30基于由旋转角度传感器41生成的检测信号运算马达20的实际的旋转角度θ。旋转角度传感器41采用磁传感器,该磁传感器通过检测根据马达20的旋转轴20a的旋转而变化的磁性来生成检测信号并作为电压值而输出。作为磁传感器,例如采用MR传感器(磁阻效应传感器)。旋转角度传感器41具有由两个磁传感器元件构成的电桥电路,由这些磁传感器元件分别生成电信号(电压)。由一个磁传感器元件生成的电信号的相位从由另一个磁传感器元件生成的电信号的相位偏离90度。因此,在本实施方式中,将由一个磁传感器元件生成的电信号视为正弦波信号Ssin,将由另一个磁传感器元件生成的电信号视为余弦波信号Scos。这些正弦波信号Ssin以及余弦波信号Scos是旋转角度传感器41的检测信号。角度运算装置30基于由旋转角度传感器41检测出的检测信号(正弦波信号Ssin以及余弦波信号Scos)运算马达20的旋转角度θ。而且,角度运算装置30基于各传感器的输出值来设定赋予至转向操纵机构1的目标扭矩,并控制供给至马达20的电力,以使实际的马达20的扭矩成为目标扭矩。
对角度运算装置30的结构进行说明。如图2所示,角度运算装置30具备微机31和旋转监视部32。此外,微机31是第一运算部的一个例子,旋转监视部32是第二运算部的一个例子。另外,旋转角度传感器41是检测部的一个例子。
在点火开关51被接通的情况下,微机31运算马达20的旋转角度θ,并且控制供给至马达20的电力。微机31以规定的运算周期运算马达20的旋转角度θ。微机31的运算周期被设定为能够迅速地检测马达20的旋转轴20a旋转那样的较短的周期。供给至马达20的电力的电力源是电池50。微机31例如由微处理单元等构成。在微机31连接有旋转监视部32。旋转监视部32通过封装组合了电子电路、触发器等的逻辑电路而构成。旋转监视部32是所谓的ASIC(application specific integrated circuit:专用集成电路)。微机31读出其存储部中存储的程序,并执行与该程序对应的运算。旋转监视部32进行针对特定的输入(此处,旋转角度传感器41的检测信号)所决定的输出。
在旋转监视部32中设置有电源电路100,该电源电路100对从电池50供给的电力亦即供给电压进行降压以供给恒压。在电池50与电源电路100之间设置有点火开关51,该点火开关51作为切换从电池50供给的电力的通电以及切断的启动开关。驾驶员通过操作设置在车辆上的开关来切换点火开关51的接通/断开。电源电路100在点火开关51被接通的情况下被输入接通信号,并且在电池50与电源电路100之间通过点火开关51通电。电源电路100在点火开关51被断开的情况下被输入断开信号,并且在电池50与电源电路100之间通过点火开关51切断电力。
在电池50与电源电路100之间通过点火开关51通电的情况下,向微机31供给电力。即,在点火开关51被接通的情况下,向微机31供给电力,微机31进行动作。另一方面,在电池50与电源电路100之间通过点火开关51切断电力的情况下,不向微机31供给电力。即,在点火开关51被断开的情况下,不向微机31供给电力,微机31停止动作。
另外,在电源电路100直接连结有电池50。即,与点火开关51是接通还是断开无关,始终从电池50向旋转监视部32供给电力。在旋转监视部32连接有旋转角度传感器41。另外,也在微机31连接有旋转角度传感器41。
旋转监视部32具备计数器电路101以及通信接口102。与点火开关51是接通还是断开无关,都从电池50向计数器电路101供给电力。在点火开关51被接通的情况下,从电池50向通信接口102供给电力。
计数器电路101获取由旋转角度传感器41生成的检测信号(正弦波信号Ssin以及余弦波信号Scos)。计数器电路101基于检测信号对运算马达20的旋转角度θ所使用的计数值C进行运算。计数值C是表示马达20的多次旋转数的旋转数信息。在本实施方式中,计数值C是表示马达20的旋转轴20a的旋转位置相对于其基准位置(中立位置)旋转几次的信息。
计数器电路101具备放大器103、比较器104、象限判定部105以及计数器106。放大器103获取由旋转角度传感器41生成的检测信号(正弦波信号Ssin以及余弦波信号Scos)作为电压值。放大器103对从旋转角度传感器41获取到的检测信号进行放大,并输出至比较器104。
如果由旋转角度传感器41生成的电压值(被放大器103放大后的电压值)是高于所设定的阈值的值,则比较器104生成Hi电平,如果由旋转角度传感器41生成的电压值是低于所设定的阈值的值,则比较器104生成Lo电平的信号。该阈值例如被设定为“0”。即,在电压值(被放大器103放大后的电压值)为正的情况下,比较器104生成Hi电平,在电压值为负的情况下,比较器104生成Lo电平的信号。
象限判定部105根据由比较器104生成的Hi电平的信号和Lo电平的信号的组合来判定马达20的旋转轴20a的旋转位置位于所设计的四个象限中的哪个象限。马达20的旋转轴20a的基准位置例如是方向盘10处于中立位置时的马达20的旋转轴20a的旋转位置,此时的旋转角度θ例如为“0”度。
如图3所示,根据Hi电平的信号和Lo电平的信号的组合,即检测信号的正负的组合,将马达20的旋转轴20a的一次旋转每隔90度分割成四个象限。具体而言,四个象限如下。
第一象限是正弦波信号Ssin以及余弦波信号Scos双方都为Hi电平时的象限。在马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第一象限内的情况下,马达20的旋转角度θ处于0~90度的范围。
第二象限是正弦波信号Ssin为Hi电平且余弦波信号Scos为Lo电平时的象限。在马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第二象限内的情况下,马达20的旋转角度θ处于90~180度的范围。
第三象限是正弦波信号Ssin以及余弦波信号Scos双方都为Lo电平时的象限。在马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第三象限内的情况下,马达20的旋转角度θ处于180~270度的范围。
第四象限是正弦波信号Ssin为Lo电平且余弦波信号Scos为Hi电平时的象限。在马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第四象限内的情况下,马达20的旋转角度θ处于270~360度的范围。
如图2所示,象限判定部105基于由比较器104生成的Hi电平的信号和Lo电平的信号来生成左旋转标志Fl或右旋转标志Fr。假设象限判定部105在每次马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限变化到邻接的象限时便进行单位旋转量(90度)的旋转。另外,根据马达20的旋转轴20a的旋转位置在马达20旋转前存在的象限和在马达20旋转后存在的象限的关系来确定马达20的旋转轴20a的旋转方向。在马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限例如从第一象限向第二象限变化等的象限沿逆时针方向变化的情况下,象限判定部105生成左旋转标志Fl。在马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限例如从第一象限向第四象限变化等的象限沿顺时针方向变化的情况下,象限判定部105生成右旋转标志Fr。
计数器106基于由象限判定部105获取的左旋转标志Fl或右旋转标志Fr运算计数值C。计数器106是组合了触发器等的逻辑电路。计数值C表示马达20的旋转轴20a的旋转位置相对于其基准位置旋转了单位旋转量(90度)的次数。计数器106在每次从象限判定部105获取左旋转标志Fl时便自加1(计数值C加1),在每次从象限判定部105获取右旋转标志Fr时,便自减1(计数值C减1)。这样,计数器106在每次从旋转角度传感器41生成检测信号时运算计数值C,并存储该计数值C。
在点火开关51被接通的情况下,通信接口102将计数器106中存储的计数值C输出至微机31。另一方面,在点火开关51被断开的情况下,通信接口102不进行动作。
电源电路100基于所输入的接通信号或断开信号掌握点火开关51的接通/断开。电源电路100存储有多个周期(周期Toff以及周期Ton)。电源电路100具备通电部,该通电部每隔所选择的周期间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。
电源电路100在点火开关51被接通的情况下使用从电池50始终供给的电力以周期Ton间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。由此,电源电路100以周期Ton间歇性地使旋转角度传感器41以及计数器电路101进行动作。
另一方面,电源电路100在点火开关51被断开的情况下使用从电池50始终供给的电力以比周期Ton长的周期亦即周期Toff间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。由此,电源电路100以周期Toff间歇性地使旋转角度传感器41以及计数器电路101进行动作,以间歇性地运算计数值C。
电源电路100获取由旋转角度传感器41检测出的检测信号。电源电路100在本次的检测信号的电压值与前次的(在之前的运算周期中所检测出的)检测信号的电压值的偏差为阈值以上的情况下,检测出马达20的旋转。该阈值被设定为认为是由马达20旋转引起的电压值的偏差而不是由噪声等的影响所造成的偏差的程度的值。电源电路100将由旋转角度传感器41检测出的检测信号的电压值的变化作为触发来变更间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电时的周期Toff。电源电路100在未检测出马达20的旋转的情况下以第一周期Toff1间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电,而在检测出马达20的旋转的情况下以比第一周期Toff1短的周期亦即第二周期Toff2间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。第一周期Toff1以及第二周期Toff2都是比周期Ton长的周期。微机31的运算周期被设定为周期Ton以上的周期。另外,电源电路100具备计时部,该计时部对检测出马达20的旋转之后的时间进行计测。电源电路100在本次的检测信号的电压值与前次的检测信号的电压值的偏差小于阈值的情况下,判定为未检测出马达20的旋转。电源电路100在从第一周期Toff1切换为第二周期Toff2后在规定时间内未检测出马达20的旋转的情况下,从第二周期Toff2切换为第一周期Toff1,以第一周期Toff1间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。由此,在点火开关51被断开的情况下,旋转角度传感器41以及计数器电路101以第一周期Toff1或第二周期Toff2间歇性地进行动作,以第一周期Toff1或第二周期Toff2间歇性地运算计数值C。此外,周期Ton、第一周期Toff1以及第二周期Toff2分别被设定为不会错过马达20的旋转轴20a旋转了单位旋转量(90度)的程度的周期。将第二周期Toff2设为比第一周期Toff1短的周期是因为检测出马达20的旋转的情况与未检测出马达20的旋转的情况相比,马达20的旋转轴20a容易高速旋转。
在点火开关51被接通的情况下,微机31基于由旋转监视部32获取的计数值C以及由旋转角度传感器41生成的检测信号运算马达20的旋转角度θ。详细而言,微机31通过根据由旋转角度传感器41生成的两个检测信号求出反正切来计算旋转角度θ。另外,微机31基于由旋转监视部32获取的计数值C掌握马达20的旋转轴20a在1周(360度)单位中旋转几次。微机31通过对旋转角度θ加上基于计数值C的马达20的旋转轴20a的多次旋转数乘以360度所得的值来运算马达20的绝对旋转角度。而且,微机31如果考虑夹设在马达20与转向轴11之间的减速机构21的减速比等,则也能够根据马达20的绝对旋转角度运算转向绝对旋转角度。角度运算装置30通过使用这样求出的马达20的绝对旋转角度来控制供给至马达20的电力。
对角度运算装置30的动作状态进行说明。如图4所示,在点火开关51被接通的情况下,向微机31供给来自电池50的电力。由此,微机31进行动作,运算马达20的旋转角度θ。另外,在点火开关51被接通的情况下,通过间歇性地向旋转角度传感器41以及计数器电路101供给来自电池50的电力,从而计数器电路101以周期Ton间歇性地运算计数值C。此外,来自电池50的电力的电压值亦即电池电压超过能够使微机31进行动作的动作阈值。
如时间T1所示,在点火开关51被断开的情况下,停止从电池50向微机31的电力的供给。因此,微机31未运算马达20的旋转角度θ。另一方面,即使在点火开关51被断开的情况下,也对计数器电路101继续通电。旋转监视部32在微机31停止动作的定时从周期Ton切换为第一周期Toff1,以第一周期Toff1间歇性地运算计数值C。
如时间T2所示,即使在点火开关51被断开的情况下,马达20有时也旋转。例如通过操作方向盘10从而马达20旋转。旋转监视部32的电源电路100在本次的检测信号的电压值与前次的检测信号的电压值的偏差为阈值以上的情况下,检测出马达20的旋转。旋转监视部32若在点火开关51被断开的情况下检测出马达20的旋转,则从第一周期Toff1切换为第二周期Toff2,以第二周期Toff2间歇性地运算计数值C。在这种情况下,若基于由旋转角度传感器41生成的检测信号判定出马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限发生变化,则计数器106中存储的计数值C自加1或自减1。
如时间T3所示,旋转监视部32在从第一周期Toff1切换为第二周期Toff2后在规定时间内未检测出马达20的旋转的情况下,从第二周期Toff2切换为第一周期Toff1,以第一周期Toff1间歇性地运算计数值C。
如时间T4所示,在点火开关51被接通的情况下,开始从电池50向通信接口102以及微机31的电力的供给。微机31获取点火开关51被断开的期间中由旋转监视部32(计数器电路101)运算出的计数值C。微机31使用该计数值C运算马达20的旋转角度θ。另外,旋转监视部32从第一周期Toff1(或第二周期Toff2)切换为周期Ton,以周期Ton间歇性地运算计数值C。
对本实施方式的作用以及效果进行说明。(1)计数值C是在点火开关51被接通的情况下由微机31运算马达20的旋转角度θ时所使用的信息。旋转监视部32(计数器电路101)运算该计数值C,并不是运算马达20的旋转角度θ。因此,使旋转监视部32对计数值C的运算负荷小于马达20的旋转角度θ的运算负荷,相应地,能够减少点火开关51被断开的情况下的角度运算装置30的消耗电力。
(2)在点火开关51被断开的情况下进行动作的是进行针对特定的输入所预先决定的输出的旋转监视部32。该旋转监视部32是通过比微机31简单的结构来实现的ASIC。微机31读入例如来自ROM(Read Only Memory:只读存储器)、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)等存储介质的运算式等来进行各种运算,另一方面,ASIC仅执行在设计时所决定的运算式。据此,在点火开关51被断开的情况下,与微机31执行与程序对应的运算的情况相比,可以减少角度运算装置30的消耗电力。
(3)在点火开关51被断开的期间,需要兼顾角度运算装置30的消耗电力的减少和马达20的旋转的监视。因此,在本实施方式中,在未检测出马达20的旋转那样的马达20的旋转轴20a的旋转位置的象限变化的可能性较低的状况下,旋转监视部32通过以比第二周期Toff2长的周期亦即第一周期Toff1间歇性地运算计数值C,能够减少角度运算装置30的消耗电力。由此,在点火开关51被断开的期间中,能够兼顾角度运算装置30的消耗电力的减少和马达20的旋转的监视。
(4)在马达20正在进行旋转的情况下,由旋转角度传感器41检测出的检测信号的电压值变化。因此,在本实施方式中,旋转监视部32的电源电路100通过基于本次的检测信号的电压值与前次的检测信号的电压值的偏差掌握检测信号的电压值的变化,能够检测马达20的旋转。由于基于电压值的偏差为阈值以上检测出马达20的旋转,所以抑制虽然实际上马达20没有旋转但因微小的振动(噪声)而判定为马达20旋转。
(5)由于马达20的旋转轴20a开始旋转之后,马达20的旋转速度缓缓地变为高速,在检测出马达20的旋转的情况下,马达20的旋转轴20a的旋转位置的象限容易变化。因此,在检测出马达20的旋转那样的马达20的旋转轴20a的旋转位置的象限变化的可能性较高的状况下,旋转监视部32以比第一周期Toff1短的周期亦即第二周期Toff2间歇性地运算计数值C。由此,旋转监视部32在减少旋转监视部32的消耗电力时能够运算计数值C而不会错过马达20的旋转轴20a旋转了单位旋转量。
(6)电源电路100在点火开关51被断开的情况下以比周期Ton长的周期亦即周期Toff间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。据此,在点火开关51被断开的情况下,与点火开关51被接通的情况相比,能够减少旋转监视部32运算计数值C的频率。由此,可以减少点火开关51被断开的情况下的旋转监视部32的消耗电力。
此外,本实施方式可以如下那样变更。另外,以下的其它实施方式能够在技术上不矛盾的范围中相互组合。·在本实施方式中,电源电路100基于本次的检测信号的电压值与前次的检测信号的电压值的偏差来检测马达20的旋转,但并不限于此。例如,电源电路100获取由象限判定部105生成的右旋转标志Fr或左旋转标志Fl。电源电路100也可以在点火开关51被断开的情况下,将输入右旋转标志Fr或左旋转标志Fl作为触发来检测马达20的旋转。
·电源电路100在未检测出马达20的旋转的情况下以第一周期Toff1间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电,在检测出马达20的旋转的情况下以比第一周期Toff1短的周期亦即第二周期Toff2间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电,但并不限于此。电源电路100也可以在未检测出马达20的旋转时以及检测出马达20的旋转时都以相同的周期(例如周期Toff2)间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。该情况下,电源电路100无需检测马达20是否正在旋转。
·电源电路100在点火开关51被断开的情况下以比周期Ton长的周期亦即周期Toff间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电,但并不限于此。例如,电源电路100也可以在点火开关51被断开的情况下和被接通的情况下都以相同的周期(例如周期Toff2)间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。
·在本实施方式中,旋转监视部32是执行针对特定的输入所决定的运算的ASIC,但并不限于此。例如旋转监视部32也可以通过由微处理单元等构成的微机来实现。另外,旋转监视部32也可以读出该存储部中存储的程序并执行与该程序对应的运算。即使在这些情况下,也运算与旋转角度θ的运算负荷相比运算负荷较小的计数值C,相应地,旋转监视部32的结构也能够成为比微机31的结构简单的结构。
·旋转角度传感器41是MR传感器,但可以是例如使用了霍尔元件的传感器,或可以是使用了分解器的传感器。·旋转角度传感器41例如可以检测转向轴11的旋转角度。如果考虑夹设在马达20与转向轴11之间的减速机构21的减速比等,则转向轴11的旋转角度能够换算成马达20的旋转角度θ。
·旋转监视部32具备电源电路100,但并不限于此。电源电路100也可以设置于角度运算装置30的内部且旋转监视部32的外部。·旋转监视部32即使在点火开关51被接通的情况下也间歇性地运算计数值C,但在点火开关51被接通的情况下,也可以不运算计数值C。该情况下,当点火开关51从接通切换为断开时,例如微机31存储当前的旋转角度θ,旋转监视部32开始动作之后间歇性地运算计数值C并存储。而且,当点火开关51从断开切换为接通时,微机31读出在点火开关51被断开的期间中由旋转监视部32运算出的计数值C以及存储的旋转角度θ,并运算马达20的旋转角度θ。
·微机31也可以经由旋转监视部32(计数器电路101以及通信接口102)获取旋转角度传感器41的检测信号。在该情况下,旋转角度传感器41在点火开关51被接通的期间中,与微机31同样地始终被通电。
·本实施方式的EPS可以具体化为马达20的旋转轴20a和齿条轴12的轴线平行的EPS,或可以应用于旋转轴20a和齿条轴12同轴存在的EPS。另外,并不限于EPS,例如可以具体化为线控转向式的转向装置。
·搭载本实施方式的EPS的车辆可以是驱动源采用发动机的所谓的具有内燃机的车辆,也可以是驱动源采用马达的所谓电动车辆。此外,在电动车辆的情况下,启动开关是启动作为驱动源的马达的开关。
以下,按照附图对第二实施方式中的运算装置进行说明。如图5所示,作为转向操纵装置的电动动力转向装置(EPS)110具备基于驾驶员对方向盘10的操作使转向轮15转向的转向操纵机构4。另外,EPS110具备向转向操纵机构4赋予用于辅助转向操作的辅助力的EPS促动器500以及控制EPS促动器500的工作的作为旋转角检测装置的转向操纵控制装置6。
转向操纵机构4具备固定方向盘10的转向轴11、根据转向轴11的旋转在轴方向上往复移动的齿条轴12以及齿条轴12以能够往复移动插通的大致圆筒状的齿条壳体130。此外,转向轴11通过从方向盘10侧起依次连结转向柱轴(Column shaft)11a、中间轴(Intermediate shaft)11b以及小齿轮轴(pinion shaft)11c而构成。
齿条轴(pinion shaft)12和小齿轮轴11c在齿条壳体130内配置为具有规定的交叉角,通过形成在齿条轴12的齿条齿12a和形成在小齿轮轴11c的小齿轮齿16a啮合来构成齿条和小齿轮机构17。另外,在齿条轴12的两端经由横拉杆18连结组装有转向轮15的未图示的转向节。因此,在EPS110中,伴随着转向操作而产生的转向轴11的旋转通过齿条和小齿轮机构17变换为齿条轴12的轴方向移动,该轴方向移动经由横拉杆18传递至转向节,由此变更转向轮15的转向角,即车辆的行进方向。
EPS促动器500具备作为驱动源的马达210、传递马达210的旋转的传递机构22以及将经由传递机构22传递的旋转变换为齿条轴12的往复移动的变换机构23。而且,EPS促动器500通过将马达210的旋转经由传递机构22传递至变换机构23,并通过变换机构23变换为齿条轴12的往复移动,由此对转向操纵机构4赋予辅助力。此外,本实施方式的马达210例如采用三相的无刷马达,传递机构22例如采用带机构,变换机构23例如采用滚珠螺杆机构。
在转向操纵控制装置6连接有检测车辆的车速SPD的车速传感器310以及检测通过驾驶员的转向操纵而赋予到转向轴11的转向操纵扭矩T的扭矩传感器320。另外,在转向操纵控制装置6连接有以360°的范围内的相对角检测马达210的旋转角的作为旋转角传感器的第一旋转角传感器330以及以相对角检测该马达210的旋转角的作为冗余旋转角传感器的第二旋转角传感器340。从第一以及第二旋转角传感器330、340分别输出由sin信号以及cos信号构成的检测信号Sd1、Sd2。此外,如上述那样,马达210经由传递机构22以及变换机构23与齿条轴12机械连结,马达210的旋转轴210a的旋转角成为与能够换算成转向轮15的转向角的作为旋转轴转向轴11的转向操纵角相关的值。另外,在转向操纵控制装置6连接有用于启动车辆的驱动源的启动开关350(例如点火按键的操作位置、开始开关),被输入表示其接通/断开状态的启动信号Sig。
而且,转向操纵控制装置6通过基于由这些各传感器检测的各种状态量向马达210供给驱动电力从而控制EPS促动器500的工作。换句话说,转向操纵控制装置6执行通过EPS促动器500的控制将辅助力赋予至转向操纵机构4的辅助控制。
如图6所示,转向操纵控制装置6具备作为运算装置的接口群410、输出马达控制信号的作为转向角运算装置的微机420以及基于马达控制信号向马达210供给驱动电力的驱动电路430。
接口群410通过将多个电子电路集成为单一的芯片而构成。接口群410经由第一连接线510与搭载在车辆上的车载电源520始终连接,并且经由中途设置有电源继电器530的第二连接线540与车载电源520连接。电源继电器530由机械式继电器、FET(场效应型晶体管)等构成,根据启动信号Sig的开启/关断进行开闭。由于接口群410经由第一连接线510与车载电源520始终连接,所以即使在启动开关350断开时,也向接口群410供给电力,使得能够工作。另外,接口群410被输入检测信号Sd1、Sd2。而且,接口群410基于检测信号Sd1、Sd2如后述那样将计数值Nn输出至微机420,该计数值Nn作为表示马达210(旋转轴210a)的旋转数的旋转信息。
驱动电路430经由电源线55与车载电源520连接,在电源线55的中途设置有由机械式继电器、FET(场效应型晶体管)等构成的驱动继电器56。因此,驱动电路430通过驱动继电器56成为接通状态且电源线55导通而能够进行基于车载电源520的电源电压的驱动电力的供给。
微机420经由接口群410与车载电源520连接,并在启动信号Sig为开启状态的情况下,通过从接口群410供给预先设定的规定电压范围内的控制电压Vco而进行工作。微机420若从接口群410供给控制电压Vco并开始其工作,则向驱动继电器56输出继电器信号Srl,使电源线55导通。因此,当驾驶员将启动开关350操作为接通状态时,从接口群410供给控制电压Vco,微机420进行工作,驱动继电器56成为接通状态,由此成为能够向马达210供给驱动电力的状态。
微机420被输入检测信号Sd1以及计数值Nn。微机420使用反正切函数,根据检测信号Sd1以相对角运算马达210的旋转角。在微机420中,基于由齿条和小齿轮机构17的齿数比、变换机构23的导线以及传递机构22的减速比确定的换算系数来预先设定马达210的旋转角以及计数值Nn和转向操纵角的关系,并基于运算出的马达210的旋转角以及计数值Nn以包括超过360°的范围的绝对角运算转向操纵角。另外,微机420被输入车速SPD以及转向操纵扭矩T。而且,微机420生成基于转向操纵角、车速SPD以及转向操纵扭矩T的马达控制信号,并输出至驱动电路430。由此,将与由各传感器检测出的状态量对应的驱动电力供给至马达210,控制其工作。
接下来,对接口群410的结构进行说明。接口群410具备主电路60,该主电路60基于检测信号Sd1、Sd2运算作为表示马达210的旋转状态的旋转信息的计数值Nn。主电路60具备电源电路61,该电源电路61将车载电源520的电源电压降压到规定电压范围内的控制电压Vco。在电源电路61的输入侧连接有第一以及第二连接线510、540。电源电路61的输出侧经由微机连接线62与微机420连接,并且与构成接口群410的各电路连接。此外,在图6中,为了便于说明,省略了连接电源电路61和构成接口群410的各电路的连接线。而且,电源电路61仅在启动开关350接通时将控制电压Vco供给至微机420,另一方面,与启动开关350是接通还断开无关,始终将控制电压Vco供给至构成接口群410的各电路。由此,构成接口群410的各电路不仅在启动开关350接通时在断开时也工作。另外,本实施方式的主电路60在启动开关350断开时,以规定的间歇周期间歇性地获取检测信号Sd1、Sd2,以运算计数值Nn,在启动开关350接通时,始终获取检测信号Sd1、Sd2,以预先设定的规定的运算周期运算计数值Nn。此外,规定的间歇周期被设定为在检测马达210(旋转轴210a)的旋转角位于将其旋转范围进行4分割而成的第一~第四象限的哪个象限的情况下,即使转向操纵角因各种因素而变化,该旋转角的象限间的迁移也不会超过邻接的象限的周期。
另外,主电路60具备对检测信号Sd1进行A/D变换的A/D变换器63以及对检测信号Sd2进行A/D变换的A/D变换器64。另外,主电路60具备旋转方向检测电路65,该旋转方向检测电路65基于A/D变换后的检测信号Sd1’来检测马达210(旋转轴210a)的旋转角位于第一~第四象限的哪个象限,并基于该旋转角的象限的迁移来检测马达210的旋转方向。另外,主电路60具备基于检测信号Sd1’来检测马达210的旋转方向的运算冗余电路66以及基于检测信号Sd2’来检测马达210的旋转方向的传感器冗余电路67。另外,主电路60具备基于马达210的旋转方向来对表示马达210的旋转数的计数值Nn进行计数的计数器68以及输出从计数器68输出的计数值Nn的前次值Nn-1的前次值输出电路69。
详细而言,旋转方向检测电路65将所输入的检测信号Sd1’(sin信号以及cos信号)根据其信号电平而二值化为Hi电平和Lo电平,并根据sin信号的信号电平和cos信号的信号电平的组合(全部4组)来检测马达210的旋转角位于第一~第四象限的哪个象限。而且,在最新的运算周期中马达210的旋转角位于的象限从前次的运算周期中马达210的旋转角位于的象限变化的情况下,根据该变化判定为马达210右旋转或者左旋转,而在马达210的旋转角位于的象限没有变化的情况下,判定为马达210未旋转。换句话说,旋转方向检测电路65基于马达210的旋转角的象限的迁移来检测其旋转方向。表示这样检测出的马达210的旋转方向的旋转方向信号Srd除了输出至计数器68,还输出至后述的运算旋转方向比较电路72、传感器旋转方向比较电路73以及计数器比较电路74。
运算冗余电路66通过基于所输入的检测信号Sd1’执行与旋转方向检测电路65同样的运算处理来检测马达210的旋转方向。表示这样检测出的马达210的旋转方向的运算冗余信号Scp被输出至运算旋转方向比较电路72。
传感器冗余电路67通过基于所输入的检测信号Sd2’执行与旋转方向检测电路65同样的运算处理来检测马达210的旋转方向。表示这样检测出的马达210的旋转方向的传感器冗余信号Ssp被输出至传感器旋转方向比较电路73。
计数器68基于旋转方向信号Srd运算表示马达210的旋转数的计数值Nn。本实施方式的计数器68将将车辆前进的转向中立位置上的旋转数设为零,将马达210从该位置向右方向旋转的情况设为正,将马达210从该位置向左方向旋转的情况设为负。此外,马达210的旋转方向和计数值Nn的附图标记的关系可以相反。而且,计数器68在所输入的旋转方向信号Srd所示的马达210的旋转方向为右方向的情况下,使计数值Nn自加1(Nn=Nn-1+1),在马达210的旋转方向为左方向的情况下,使计数值Nn自减1(Nn=Nn-1-1)。另外,计数器68在马达210未旋转的情况下,保持计数值Nn。这样运算出的计数值Nn被输出至前次值输出电路69、计数器比较电路74以及微机420。
前次值输出电路69将所输入的计数值Nn至少保持两次的运算周期。而且,前次值输出电路69在每次输入计数值Nn时便将该前次值Nn-1输出至计数器比较电路74。
另外,接口群410具备检测主电路60的异常的异常检测电路70。异常检测电路70具备检测电源电路61的异常的电压异常检测电路71、检测旋转方向检测电路65的异常的运算旋转方向比较电路72、检测检测信号Sd1’、Sd2’的异常的传感器旋转方向比较电路73以及检测计数器68的异常的计数器比较电路74。
详细而言,电压异常检测电路71基于从电源电路61输出的控制电压Vco是否在规定电压范围内来检测电源电路61的异常。具体而言,电压异常检测电路71检测从电源电路61输出的控制电压Vco,并在该控制电压Vco大于规定电压范围的上限值Vup,或者小于规定电压范围的下限值Vlo的情况下,设置电源电路61产生异常的电压异常标志(图示省略)。另一方面,电压异常检测电路71在控制电压Vco为上限值Vup以下且为下限值Vlo以上的情况下,不设置电压异常标志。
运算旋转方向比较电路72基于旋转方向信号Srd以及运算冗余信号Scp来检测旋转方向检测电路65的异常。具体而言,运算旋转方向比较电路72在旋转方向信号Srd所示的马达210的旋转方向和运算冗余信号Scp所示的马达210的旋转方向不同的情况下,设置旋转方向检测电路65产生异常的运算异常标志(图示省略)。另一方面,运算旋转方向比较电路72在旋转方向信号Srd所示的马达210的旋转方向和运算冗余信号Scp所示的马达210的旋转方向一致的情况下,不设置运算异常标志。
传感器旋转方向比较电路73基于旋转方向信号Srd以及传感器冗余信号Ssp来检测检测信号Sd1’、Sd2’的异常。具体而言,传感器旋转方向比较电路73在旋转方向信号Srd所示的马达210的旋转方向和传感器冗余信号Ssp所示的马达210的旋转方向不同的情况下,设置检测信号Sd1’、Sd2’产生异常的传感器异常标志(图示省略)。另一方面,传感器旋转方向比较电路73在旋转方向信号Srd所示的马达210的旋转方向和传感器冗余信号Ssp所示的马达210的旋转方向一致的情况下,不设置传感器异常标志。
计数器比较电路74基于旋转方向信号Srd、计数值Nn以及前次值Nn-1来检测计数器68的异常。具体而言,计数器比较电路74在计数值Nn与前次值Nn-1的差不符合旋转方向信号Srd所示的马达210的旋转方向的情况下,例如尽管马达210未旋转但仍存在计数值Nn与前次值Nn-1的差时,设置计数器68产生异常的计数器异常标志(图示省略)。另一方面,计数器比较电路74在计数值Nn与前次值Nn-1的差符合旋转方向信号Srd所示的马达210的旋转方向的情况下,不设置计数器异常标志。
此外,在设置了上述各异常标志的至少一个的情况下,微机420通过未图示的警告灯等报告该情况,并且停止转向操纵角的运算。此处,在上述异常检测电路产生异常的情况下,即使主电路60运算的计数值Nn是异常的,也有可能无法检测出该情况。鉴于这一点,本实施方式的接口群410具备诊断异常检测电路70的BIST(Built-in Self-test)电路80。BIST电路80具备诊断电压异常检测电路71的电源BIST电路81、诊断运算旋转方向比较电路72的运算BIST电路82、诊断传感器旋转方向比较电路73的传感器BIST电路83以及诊断计数器比较电路74的计数器BIST电路84。
详细而言,电源BIST电路81在电压异常检测电路71进行诊断时变更了上限值Vup以及下限值Vlo的至少一方的情况下,基于电压异常检测电路71是否设置电压异常标志来进行该电压异常检测电路71的诊断。具体而言,例如虽然控制电压Vco为规定电压范围外的值但在电压异常检测电路71未设置电压异常标志的情况下,电源BIST电路81仍设置电压异常检测电路71产生异常的电源BIST异常标志(图示省略)。另一方面,电源BIST电路81在例如由于控制电压Vco成为规定电压范围外的值所以电压异常检测电路71已设置电压异常标志的情况下,不设置电源BIST异常标志。
运算BIST电路82在运算旋转方向比较电路72进行诊断时发送了表示马达210的旋转方向的测试信号Scb的情况下,基于运算旋转方向比较电路72是否设置运算异常标志来进行该运算旋转方向比较电路72的诊断。具体而言,运算BIST电路82在例如虽然发送了旋转方向不同的测试信号Scb但运算旋转方向比较电路72没有设置运算异常标志的情况下,设置运算旋转方向比较电路72产生异常的运算BIST异常标志(图示省略)。另一方面,运算BIST电路82在例如发送了旋转方向不同的测试信号Scb时运算旋转方向比较电路72已设置运算异常标志的情况下,不设置运算BIST异常标志。
传感器BIST电路83在传感器旋转方向比较电路73进行诊断时发送了表示马达210的旋转方向的测试信号Ssb的情况下,基于传感器旋转方向比较电路73是否设置传感器异常标志来进行该传感器旋转方向比较电路73的诊断。具体而言,传感器BIST电路83在例如虽然发送了旋转方向不同的测试信号Ssb但传感器旋转方向比较电路73未设置传感器异常标志的情况下,设置传感器旋转方向比较电路73产生异常的传感器BIST异常标志(图示省略)。另一方面,传感器BIST电路83在例如发送了旋转方向不同的测试信号Ssb时传感器旋转方向比较电路73已设置传感器异常标志的情况下,不设置传感器BIST异常标志。
计数器BIST电路84在计数器比较电路74进行诊断时发送了表示马达210的旋转方向以及计数值Nn的测试信号Snb的情况下,基于计数器比较电路74是否设置计数器异常标志来进行该计数器比较电路74的诊断。具体而言,计数器BIST电路84在虽然发送了测试信号Snb所示的计数值Nn与前次值Nn-1的差不符合马达210的旋转方向但计数器比较电路74未设置计数器异常标志的情况下,设置计数器比较电路74产生异常的计数器BIST异常标志(图示省略)。另一方面,计数器BIST电路84在发送了测试信号Snb所示的计数值Nn与前次值Nn-1的差不符合马达210的旋转方向时计数器比较电路74已设置计数器异常标志的情况下,不设置计数器BIST异常标志。
此外,在已设置上述各BIST异常标志的至少一个的情况下,微机420通过未图示的警告灯等报告该情况,并且停止转向操纵角的运算。接下来,对转向操纵控制装置6的动作进行说明。
如图7所示,在启动开关350断开时,由于未从接口群410(电源电路61)向微机420供给控制电压Vco,所以微机420停止。此时,主电路60以规定的间歇周期间歇性地获取检测信号Sd1、Sd2,以检测马达210的旋转方向以及计数值Nn,并且异常检测电路70进行主电路60的异常检测。由此,即使在启动开关350断开时,若例如方向盘10被转向操纵,则通过接口群410的运算处理,计数值Nn增减。
此处,当在时刻t1启动开关350变为接通状态时,向微机420供给的控制电压Vco上升,在时刻t2变为规定电压范围,并稳定,开始微机420中的运算处理。此时,微机420基于通过接口群410在启动开关350断开时也继续增减的计数值Nn来检测转向操纵角。由此,由微机420运算出的转向操纵角也包括在启动开关350断开时所产生的角度变化。
主电路60以及异常检测电路70在直到供给至微机420的控制电压Vco稳定为止的初始期间,即从时刻t1到时刻t2的期间中,与启动开关350断开时同样地间歇性地进行工作。另外,主电路60在时刻t2以后,连续地获取检测信号Sd1、Sd2以检测旋转方向以及计数值Nn,并且异常检测电路70进行主电路60的异常检测。而且,在接口群410中,在初始期间,即,主电路60以及异常检测电路70即将进行间歇性的工作之前或者刚进行工作之后,进行电源BIST电路81、运算BIST电路82、传感器BIST电路83以及计数器BIST电路84的诊断。
对本实施方式的作用以及效果进行说明。(1)由于接口群410具备诊断异常检测电路70的BIST电路80,所以能够通过BIST电路80检测出异常检测电路70产生异常。因此,能够抑制在主电路60运算出的计数值Nn是异常的情况下,异常检测电路70未检测出该情况而输出该计数值。由此,能够提高从接口群410(主电路60)输出的计数值Nn的可靠性。
(2)BIST电路80在接通启动开关350后,直到控制电压Vco稳定为止的初始期间,即微机420开始转向操纵角等的运算处理前,通过BIST电路80进行异常检测电路70的诊断,所以能够抑制BIST电路80的诊断给微机420的运算处理带来影响。
(3)由于BIST电路80在主电路60以及异常检测电路70未进行基于由第一以及第二旋转角传感器330、340检测出的检测信号Sd1、Sd2运算计数值Nn的处理时进行异常检测电路70的诊断,所以能够抑制BIST电路80的诊断给计数值Nn的运算、异常检测带来影响。
(4)由于检测电源电路61的异常的电压异常检测电路71由电源BIST电路81进行诊断,所以能够抑制输出在未供给正常的控制电压的状态下所运算出的计数值Nn。
(5)由于基于旋转方向信号Srd以及运算冗余信号Scp来进行旋转方向检测电路65的异常检测的运算旋转方向比较电路72由运算BIST电路82进行诊断,所以能够抑制将通过异常的运算所检测出的旋转方向输出至计数器68。
(6)由于基于旋转方向信号Srd以及传感器冗余信号Ssp来检测检测信号Sd1’、Sd2’的异常的传感器旋转方向比较电路73由传感器BIST电路83进行诊断,所以能够抑制将基于异常的检测信号Sd1’所检测出的旋转方向输出至计数器68。
(7)由于考虑旋转方向并基于计数值Nn和其前次值Nn-1的比较来检测计数器68的异常的计数器比较电路74由计数器BIST电路84进行诊断,所以能够抑制将异常的计数值Nn输出至微机420。
本实施方式能够如以下那样变更并实施。本实施方式以及以下的变形例能够在技术上不矛盾的范围中相互组合并实施。·在上述实施方式中,接口群410也可以在微机420开始运算处理后停止。此外,该情况下,微机420通过根据基于检测信号Sd1所获得的马达210的旋转角对基于在运算处理开始时所获取到的计数值Nn的转向操纵角进行增减,从而能够继续运算转向操纵角。
·在上述实施方式中,对微机420输入检测信号Sd1,但并不限于此,例如可以输入A/D变换后的检测信号Sd1’。换句话说,接口群410也可以将计数值Nn以及检测信号Sd1’输出至微机420作为旋转信息。
·在上述实施方式中,旋转方向检测电路65基于二值化的检测信号Sd1’来检测马达210的旋转角位于第一~第四象限的哪个象限,但并不限于此,例如也可以使用反正切函数根据检测信号Sd1’运算马达210的旋转角,并基于运算出的旋转角来检测位于第一~第四象限的哪个象限。另外,在这种情况下,也可以基于运算出的旋转角的变化量(微分值)来检测马达210的旋转方向。此外,运算冗余电路66以及传感器冗余电路67同样地也可以利用其它方法检测马达210的旋转方向。
·在上述实施方式中,如果主电路60至少具备电源电路61、A/D变换器63、旋转方向检测电路65以及计数器68,则例如可以是不具备运算冗余电路66等的结构,主电路60的结构也可以适当地变更。
·在上述实施方式中,异常检测电路70具备电压异常检测电路71、运算旋转方向比较电路72、传感器旋转方向比较电路73以及计数器比较电路74,但并不限于此,只要具备它们中的至少一个,则可以废弃其它电路,异常检测电路70的结构也可以适当地变更。
·在上述实施方式中,电源BIST电路81在变更上限值Vup以及下限值Vlo的至少一方的情况下,基于电压异常检测电路71是否设置电压异常标志来进行该电压异常检测电路71的诊断。然而,并不限于此,例如也可以在向电压异常检测电路71发送了表示电压的测试信号的情况下,基于电压异常检测电路71是否设置电压异常标志来进行该诊断。另外,运算BIST电路82、传感器BIST电路83以及计数器BIST电路84的诊断方法可以适当地变更。
·在上述实施方式中,BIST电路80具备电源BIST电路81、运算BIST电路82、传感器BIST电路83以及计数器BIST电路84,但并不限于此,只要具备它们中的至少一个,则可以废弃其它电路,BIST电路80的结构也可以适当地变更。
·在上述实施方式中,由接口群410构成运算装置,但并不限于此,例如可以通过由专用的硬件构成的ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、通过程序进行同样的处理的微机等构成运算装置。
·在上述实施方式中,采用EPS110作为成为转向操纵控制装置6的控制对象的转向操纵装置,微机420运算方向盘10(转向轴11)的转向操纵角。然而,并不限于此,例如也可以采用线控转向(SBW)方式的转向操纵装置,微机420以绝对角运算能够换算为转向轮15的转向角的作为旋转轴的小齿轮轴等的旋转角。
以下,对搭载在电动动力转向装置(以下,称为“EPS”。)上的第三实施方式中的角度运算装置进行说明。如图8所示,EPS具备:转向操纵机构1,基于驾驶员对方向盘10的操作来使转向轮15、15转向;促动器3,具有使转向操纵机构1产生用于辅助转向操作的辅助力的马达20;以及角度运算装置30,检测马达20的旋转角度θ并控制马达20。
转向操纵机构1具有连结有方向盘10的转向轴11和根据转向轴11的旋转而在轴方向上进行往复移动的作为转向轴的齿条轴12。转向轴11具有与方向盘10连结的转向柱轴11a、与转向柱轴11a的下端部连结的中间轴11b以及与中间轴11b的下端部连结的小齿轮轴11c。齿条轴12和小齿轮轴11c被配置为具有规定的交叉角,通过形成在齿条轴12的齿条齿和形成在小齿轮轴11c的小齿轮齿啮合来构成齿条和小齿轮机构13。另外,在齿条轴12的两端连结有横拉杆14、14,横拉杆14、14的前端与组装有转向轮15、15的未图示的转向节连结。因此,在EPS中,伴随着转向操作而产生的转向轴11的旋转运动经由齿条和小齿轮机构13转换成齿条轴12的轴方向的往复直线运动。该轴方向的往复直线运动经由横拉杆14、14传递至转向节,由此变更转向轮15、15的转向角,即车辆的行进方向。
促动器3具备马达20以及减速机构21。马达20的旋转轴20a经由减速机构21与转向柱轴11a连结。马达20的旋转轴20a能够多次旋转。减速机构21使马达20的旋转减速,并将该减速后的旋转力传递至转向柱轴11a。即,通过对转向轴11赋予马达20的扭矩作为辅助力(Assist power)来辅助驾驶员的转向操作。
角度运算装置30基于设置在车辆上的各种传感器的检测结果来控制马达20。作为各种传感器,例如设置有扭矩传感器40以及旋转角度传感器41。扭矩传感器40设置在转向柱轴11a。扭矩传感器40对伴随着驾驶员的转向操作而赋予给转向轴11的转向操纵扭矩Th进行检测。旋转角度传感器41设置在马达20。旋转角度传感器41生成用于运算马达20的旋转轴20a的实际的旋转角度θ的检测信号,并作为电压值而输出。角度运算装置30基于由旋转角度传感器41生成的检测信号运算马达20的实际的旋转角度θ。旋转角度传感器41采用磁传感器,该磁传感器通过检测根据马达20的旋转轴20a的旋转而变化的磁性来生成检测信号。作为磁传感器,例如采用MR传感器(磁阻效应传感器)。旋转角度传感器41具有由两个磁传感器元件构成的电桥电路,由这些磁传感器元件分别生成电信号(电压)。由一个磁传感器元件生成的电信号的相位从由另一个磁传感器元件生成的电信号的相位偏离90度。因此,在本实施方式中,将由一个磁传感器元件生成的电信号视为正弦波信号Ssin,将由另一个磁传感器元件生成的电信号视为余弦波信号Scos。这些正弦波信号Ssin以及余弦波信号Scos是旋转角度传感器41的检测信号。角度运算装置30基于由旋转角度传感器41检测出的检测信号(正弦波信号Ssin以及余弦波信号Scos)运算马达20的旋转角度θ。而且,角度运算装置30基于各传感器的输出值来设定赋予至转向操纵机构1的目标扭矩,并控制供给至马达20的电力,以使实际的马达20的扭矩成为目标扭矩。
对角度运算装置30的结构进行说明。如图9所示,角度运算装置30具备微机31和旋转监视部32。此外,微机31是第一运算部的一个例子,旋转监视部32是第二运算部的一个例子。另外,旋转角度传感器41是检测部的一个例子。
在点火开关51被接通的情况下,微机31运算马达20的旋转角度θ,并且控制供给至马达20的电力。微机31以规定的运算周期运算马达20的旋转角度θ。微机31的运算周期被设定为能够迅速地检测出马达20的旋转轴20a旋转那样的较短的周期。供给至马达20的电力的电力源是电池50。微机31例如由微处理单元等构成。在微机31连接有旋转监视部32。旋转监视部32通过封装组合了电子电路、触发器等的逻辑电路而构成。旋转监视部32是所谓的ASIC(application specific integrated circuit:专用集成电路)。微机31读出其存储部中存储的程序,并执行与该程序对应的运算。旋转监视部32执行针对特定的输入(此处,旋转角度传感器41的检测信号)所决定的运算。
在旋转监视部32中设置有电源电路100,该电源电路100对从电池50供给的电力的电压进行降压以供给恒压。在电池50与电源电路100之间的第一供电线F1设置有点火开关51,该点火开关51作为切换从电池50供给的电力的通电以及切断的启动开关。驾驶员通过操作设置在车辆上的开关来切换点火开关51的接通/断开。在点火开关51被接通的情况下,在电池50与电源电路100之间通过点火开关51通电。在点火开关51被断开的情况下,在电池50与电源电路100之间通过点火开关51切断电力。
在电池50与电源电路100之间通过点火开关51通电的情况下,向微机31供给电力。即,在点火开关51被接通的情况下,经由第一供电线F1向微机31供给电力,微机31进行动作。另一方面,在电池50与电源电路100之间通过点火开关51切断电力的情况下,不向微机31供给电力。即,在点火开关51被断开的情况下,不向微机31供给电力,微机31停止动作。
在电源电路100经由第二供电线F2连接有电池50。即,与点火开关51是接通还是断开无关,始终从电池50向旋转监视部32供给电力。在旋转监视部32连接有旋转角度传感器41。另外,也在微机31连接有旋转角度传感器41。
在电池50与电源电路100之间的各供电路径(第一供电线F1以及第二供电线F2)分别设置有第一电容器52以及第二电容器53。第一电容器52被设置于第一供电线F1中比点火开关51更靠电池50侧。第二电容器53被设置于第二供电线F2。第一电容器52以及第二电容器53接地。第一电容器52使供给至第一供电线F1的电力的电压变得平滑。第二电容器53使供给至第二供电线F2的电力的电压变得平滑。在向第一供电线F1以及第二供电线F2的至少一方供给的电力中断时,例如在微机31中产生瞬间中断、瞬间降低。瞬间中断是指向微机31供给的电力瞬间中断地被切断。瞬间降低是指向微机31供给的电力瞬间地小于规定值(例如微机31能够进行动作的电压值)。在产生这些瞬间中断以及瞬间降低时,在任何的情况下,供给至微机31的电力都小于微机31能够进行动作的电压值。这些瞬间中断以及瞬间降低例如在用于连接电池50和角度运算装置30的连接器因振动而脱落的情况下、电池50的正侧的电压暂时降低的情况下等产生。在连接器因振动而脱落的情况下,如果也存在第一供电线F1侧的连接器脱落的情况,则既存在第二供电线F2侧的连接器脱落的情况,也存在两方连接器都脱落的情况。这些瞬间中断以及瞬间降低例如遍及数十毫秒~数百毫秒左右的时间而产生。
旋转监视部32具备计数器电路101以及通信接口102。与点火开关51是接通还是断开无关,都从电池50向计数器电路101供给电力。在点火开关51被接通的情况下,从电池50向通信接口102供给电力。
计数器电路101获取由旋转角度传感器41生成的检测信号(正弦波信号Ssin以及余弦波信号Scos)作为电压值。计数器电路101基于检测信号对运算马达20的旋转角度θ所使用的计数值C进行运算。计数值C是表示马达20的多次旋转数的旋转数信息。在本实施方式中,计数值C是表示马达20的旋转轴20a的旋转位置相对于其基准位置(中立位置)旋转几次的信息。
计数器电路101具备放大器103、比较器104、象限判定部105以及计数器106。放大器103获取由旋转角度传感器41生成的电压值(正弦波信号Ssin以及余弦波信号Scos)。放大器103对从旋转角度传感器41获取到的电压值进行放大,并输出至比较器104。
如果由旋转角度传感器41生成的电压值(被放大器103放大后的电压值)是高于所设定的阈值的值,则比较器104生成Hi电平,如果由旋转角度传感器41生成的电压值是低于所设定的阈值的值,则比较器104生成Lo电平的信号。该阈值例如被设定为“0”。即,在电压值(被放大器103放大后的电压值)为正的情况下,比较器104生成Hi电平,在电压值为负的情况下,比较器104生成Lo电平的信号。
象限判定部105根据由比较器104生成的Hi电平的信号和Lo电平的信号的组合来判定马达20的旋转轴20a的旋转位置位于所设计的四个象限中的哪个象限。马达20的旋转轴20a的基准位置例如是方向盘10处于中立位置时的马达20的旋转轴20a的旋转位置,此时的旋转角度θ例如为“0”度。
如图10所示,根据Hi电平的信号和Lo电平的信号的组合,即根据检测信号的正负的组合,将马达20的旋转轴20a的一次旋转每90度分割成四个象限。具体而言,四个象限如下。
第一象限是正弦波信号Ssin以及余弦波信号Scos双方都为Hi电平时的象限。在马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第一象限内的情况下,马达20的旋转角度θ处于0~90度的范围。
第二象限是正弦波信号Ssin为Hi电平且余弦波信号Scos为Lo电平时的象限。在马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第二象限内的情况下,马达20的旋转角度θ处于90~180度的范围。
第三象限是正弦波信号Ssin以及余弦波信号Scos双方都为Lo电平时的象限。在马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第三象限内的情况下,马达20的旋转角度θ处于180~270度的范围。
第四象限是正弦波信号Ssin为Lo电平且余弦波信号Scos为Hi电平时的象限。在马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第四象限内的情况下,马达20的旋转角度θ处于270~360度的范围。
如图9所示,象限判定部105基于由比较器104生成的Hi电平的信号和Lo电平的信号来生成左旋转标志Fl或右旋转标志Fr。假设象限判定部105在每次马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限变化到邻接的象限时,便进行单位旋转量(90度)的旋转。另外,根据马达20的旋转轴20a的旋转位置在马达20旋转前存在的象限和在马达20旋转后存在的象限的关系来确定马达20的旋转轴20a的旋转方向。在马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限例如从第一象限向第二象限变化等的象限沿逆时针方向变化的情况下,象限判定部105生成左旋转标志Fl。在马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限例如从第一象限向第四象限变化等的象限沿顺时针方向变化的情况下,象限判定部105生成右旋转标志Fr。
计数器106基于由象限判定部105获取的左旋转标志Fl或右旋转标志Fr运算计数值C。计数器106是组合了触发器等的逻辑电路。计数值C表示马达20的旋转轴20a的旋转位置相对于其基准位置旋转了单位旋转量(90度)的次数。计数器106在每次从象限判定部105获取左旋转标志Fl时便自加1(使计数值C加1),在每次从象限判定部105获取右旋转标志Fr时,便自减1(使计数值C减1)。这样,计数器106在每次从旋转角度传感器41生成检测信号时,便运算计数值C,并存储该计数值C。
在点火开关51被接通的情况下,通信接口102将计数器106中存储的计数值C输出至微机31。另一方面,在点火开关51被断开的情况下,通信接口102不进行动作。
电源电路100基于所输入的接通信号或断开信号掌握点火开关51的接通/断开。电源电路100存储有多个周期。电源电路100具备通电部,该通电部按每一所选择的周期间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。另外,电源电路100对供给至微机31的电力的电压亦即电源电压进行监视。由于将从电池50供给到第一供电线F1的电力供给给微机31,所以微机31的电源电压能够根据供给至第一供电线F1的电力的电压掌握。电源电路100判定供给至微机31的电力的电源电压是否是微机31能够进行动作的电压值以上。以微机31能够进行动作的最低的电压值为基准来设定微机31能够进行动作的电压值。在虽然点火开关51被接通但供给至微机31的电力的电源电压小于微机31能够进行动作的电压值的情况下,电源电路100能够掌握例如在微机31中产生瞬间中断、瞬间降低。
电源电路100在点火开关51被接通且供给至微机31的电力的电源电压为微机31能够进行动作的电压值以上的情况下,使用从电池50经由第二供电线F2始终供给的电力,以周期Ton1间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。由此,电源电路100以周期Ton1间歇性地使旋转角度传感器41以及计数器电路101动作。
另一方面,电源电路100在点火开关51被断开的情况下使用从电池50经由第二供电线F2始终供给的电力以比周期Ton1长的周期亦即周期Ton2间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。
电源电路100在点火开关51从接通切换为断开之后直到经过规定时间为止的期间中,以比周期Ton1长的周期亦即周期Toff1间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。由此,电源电路100以周期Toff1间歇性地使旋转角度传感器41以及计数器电路101进行动作,以周期Toff1间歇性地运算计数值C。电源电路100具备计时部,该计时部对点火开关51从接通切换为断开之后的时间进行计测。电源电路100基于计时部的时间的计测结果来判定点火开关51从接通切换为断开后是否经过了规定时间。此外,在本实施方式中,周期Ton2是与周期Toff1同程度的周期。
当点火开关51从接通切换为断开后经过规定时间时,电源电路100变更间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电时的周期。当点火开关51从接通切换为断开后经过规定时间时,电源电路100以周期Toff2间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。周期Toff2是比周期Toff1长的周期。
电源电路100获取由旋转角度传感器41检测出的检测信号。电源电路100在本次的检测信号的电压值与前次的(在之前的运算周期中所检测出的)检测信号的电压值的偏差为阈值以上的情况下,检测出马达20的旋转。该阈值被设定为认为是由马达20旋转引起的电压值的偏差而不是由噪声等的影响所造成的偏差的程度的值。电源电路100将由旋转角度传感器41检测出的检测信号的电压值的变化作为触发来变更间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电时的周期。电源电路100在点火开关51被断开的期间中检测出马达20的旋转的情况下以周期Toff3间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。周期Toff3是比周期Ton1长的周期。另外,周期Toff3是比周期Toff2短的周期。此外,在本实施方式中,周期Toff3是与周期Toff1以及周期Ton2同程度的周期。微机31的运算周期被设定为与周期Ton1相同获取比周期Ton1短的周期。另外,电源电路100的计时部对检测出马达20的旋转之后的时间进行计测。电源电路100在本次的检测信号的电压值与前次的检测信号的电压值的偏差小于阈值的情况下,判定为未检测出马达20的旋转。电源电路100在切换为周期Toff3后在规定时间内未检测出马达20的旋转的情况下,从周期Toff3切换为周期Toff2,以周期Toff2间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。
在点火开关51被接通的情况下,微机31基于由旋转监视部32获取的计数值C以及由旋转角度传感器41生成的检测信号运算马达20的旋转角度θ。详细而言,微机31通过根据由旋转角度传感器41生成的两个检测信号求出反正切来计算旋转角度θ。另外,微机31基于由旋转监视部32获取的计数值C掌握马达20的旋转轴20a在1周(360度)单位中旋转几次。微机31通过对旋转角度θ加上基于计数值C的马达20的旋转轴20a的多次旋转数乘以360度所得的值来运算马达20的绝对旋转角度。而且,微机31如果考虑夹设在马达20与转向轴11之间的减速机构21的减速比等,则也能够根据马达20的绝对旋转角度运算转向绝对旋转角度。角度运算装置30通过使用这样求出的马达20的绝对旋转角度来控制供给至马达20的电力。
在点火开关51被接通的情况下,有时在微机31中产生瞬间中断、瞬间降低。该情况下,产生供给至微机31的电力的电源电压低于微机31能够进行动作的电压值的状况。虽然在微机31中产生瞬间中断、瞬间降低时,微机31不能够运算旋转角度θ,但微机31寻求抑制旋转角度θ的丧失。
与此相对,在本实施方式中,即使在微机31中产生瞬间中断、瞬间降低的情况下,即,即使在供给至微机31的电力的电源电压小于微机31能够进行动作的电压值的情况下,如果旋转监视部32能够进行动作则执行计数值C的运算。换言之,供给至微机31的电力的电源电压小于微机31能够进行动作的电压值的情况是指供给至微机31的电力的电源电压未达到微机31能够进行动作的电压值的情况。
电源电路100在点火开关51被接通且供给至微机31的电力的电源电压小于微机31能够进行动作的电压值的情况下,如果旋转监视部32能够进行动作,则以周期Ton2间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。此外,在原因是电池50的瞬间中断/瞬间降低的情况下,电源电路100使用第二电容器53中积蓄的电荷对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。周期Ton2可以与周期Toff1以及周期Toff3同程度,或是短的周期,或是长的周期。周期Ton2是第一周期的一个例子。
此外,周期Ton1、周期Ton2、周期Toff1、周期Toff2以及周期Toff3被设定为在分别应用的状况下不会错过马达20的旋转轴20a旋转了单位旋转量(90度)的程度的大小。将周期Toff3设为比周期Toff2短的周期是因为在检测出马达20的旋转的情况下,与未检测出马达20的旋转的情况相比,马达20的旋转轴20a容易高速旋转。周期Toff2被设定为不会错过马达20的旋转轴20a的低速的旋转的程度的大小,周期Toff3被设定为不会错过马达20的旋转轴20a的高速的旋转的程度的大小。另外,将周期Ton2设为比周期Toff2短的周期是因为由于是点火开关51被接通的期间所以驾驶员操作方向盘10的可能性较高。另外,将周期Toff1设为比周期Toff2短的周期是因为由于是在将点火开关51从接通切换为断开之后所以驾驶员仍操作方向盘10的可能性较高。
对角度运算装置30的动作状态进行说明。如图11所示,在点火开关51被接通,且供给至微机31的电力的电源电压为微机31能够进行动作的电压值以上的情况下,微机31进行动作,运算马达20的旋转角度θ。另外,在点火开关51被接通,且供给至微机31的电力的电源电压为微机31能够进行动作的电压值(动作阈值)以上的情况下,通过间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101供给来自电池50的电力,计数器电路101以周期Ton1间歇性地运算计数值C。微机31通过通信接口102获取计数值C,并使用该计数值C以及由旋转角度传感器41生成的检测信号运算马达20的旋转角度θ。
如时间T1所示,在点火开关51被接通,且供给至微机31的电力的电源电压小于微机31能够进行动作的电压值的情况下,微机31停止动作。该情况下,由于所供给的电力不足,所以微机31无法进行动作,不能够运算马达20的旋转角度θ。另一方面,即使在点火开关51被接通,且供给至微机31的电力的电源电压小于微机31能够进行动作的电压值的情况下,如果使用第二电容器53中积蓄的电荷等能够进行对旋转角度传感器41以及计数器电路101的通电,则也继续该通电。在能够进行对旋转角度传感器41以及计数器电路101的通电的情况下,旋转监视部32(电源电路100)在供给至微机31的电力的电源电压降低到小于微机31能够进行动作的电压值的定时,从周期Ton1切换为周期Ton2,以周期Ton2间歇性地运算计数值C。
如时间T2所示,在点火开关51被接通,供给至微机31的电力的电源电压从小于微机31能够进行动作的电压值恢复到微机31能够进行动作的电压值以上的情况下,微机31再开始旋转角度θ的运算。微机31在点火开关51被接通且供给至微机31的电力的电源电压小于微机31能够进行动作的电压值的期间中获取旋转监视部32运算出的计数值C。微机31使用该计数值C以及由旋转角度传感器41生成的检测信号运算马达20的旋转角度θ。该情况下,旋转监视部32(电源电路100)从周期Ton2切换为周期Ton1,以周期Ton1间歇性地运算计数值C。
如时间T3所示,在点火开关51被断开的情况下,停止从电池50向微机31的电力的供给。因此,由于微机31停止动作,所以马达20的旋转角度θ的运算停止。另一方面,即使在点火开关51被断开的情况下也对计数器电路101继续通电。旋转监视部32(电源电路100)在点火开关51从接通切换为断开后直到经过规定时间为止的期间中,从周期Ton1切换为周期Toff1,以周期Toff1间歇性地运算计数值C。此外,旋转监视部32(电源电路100)在供给至微机31的电力的电源电压小于微机31能够进行动作的电压值的期间中点火开关51被断开的情况下,在点火开关51从接通切换为断开后直到经过规定时间为止的期间中,从周期Ton2切换为周期Toff1,以周期Toff1间歇性地运算计数值C。
如时间T4所示,当点火开关51从接通切换为断开后经过规定时间时,旋转监视部32(电源电路100)从周期Toff1切换为周期Toff2,以周期Toff2间歇性地运算计数值C。
如时间T5所示,即使在点火开关51被断开的情况下,马达20有时也旋转。例如通过操作方向盘10使得马达20旋转。旋转监视部32(电源电路100)在本次的检测信号的电压值与前次的检测信号的电压值的偏差为阈值以上的情况下,检测出马达20的旋转。旋转监视部32(电源电路100)若在点火开关51被断开的情况下检测出马达20的旋转,则从周期Toff2切换为周期Toff3,以周期Toff3间歇性地运算计数值C。在这种情况下,若象限判定部105基于由旋转角度传感器41生成的检测信号判定出马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限变化,则计数器106中存储的计数值C自加1或自减1。
如时间T6所示,旋转监视部32(电源电路100)从周期Toff2切换为周期Toff3后在规定时间内未检测出马达20的旋转的情况下,从周期Toff3切换为周期Toff2,以周期Toff2间歇性地运算计数值C。
如时间T7所示,在点火开关51被接通的情况下,开始从电池50向通信接口102以及微机31的电力的供给。微机31通过通信接口102获取在点火开关51被断开的期间中由旋转监视部32(计数器电路101)运算出的计数值C。微机31使用该计数值C以及由旋转角度传感器41生成的检测信号运算马达20的旋转角度θ。另外,旋转监视部32(电源电路100)从周期Toff2(或周期Toff3)切换为周期Ton1,以周期Ton1间歇性地运算计数值C。
对本实施方式的作用以及效果进行说明。(1)由于在微机31中产生瞬间中断、瞬间降低,所以供给至微机31的电力的电源电压有时降低,微机31无法进行动作。该情况下,微机31不能够运算马达20的旋转角度θ。在本实施方式中,即使在供给至微机31的电力的电源电压小于微机31能够进行动作的电压值的情况下,即,即使供给至微机31的电力的电源电压未达到微机31能够进行动作的电压值的情况下,如果旋转监视部32能够进行动作则进行动作。该情况下,虽然微机31不能够运算马达20的旋转角度θ,但旋转监视部32的计数器电路101能够运算计数值C。而且,在供给至微机31的电力的电源电压恢复到微机31能够进行动作的电压值以上的情况下,微机31能够使用在供给至微机31的电力的电源电压小于微机31能够进行动作的电压值的期间中由计数器电路101运算出的计数值C迅速地运算旋转角度θ。由此,角度运算装置30即使在供给至微机31的电力的电源电压小于微机31也能够在进行动作的电压值的期间中抑制马达20的旋转角度θ的丧失。
(2)在供给至微机31的电力的电源电压小于微机31能够进行动作的电压值的期间中,旋转监视部32进行动作,运算计数值C时,与微机31运算旋转角度θ时相比,能够减少角度运算装置30的消耗电力。
(3)在供给至微机31的电力的电源电压小于能够进行动作的电压值的情况下,旋转监视部32的计数器电路101以周期Ton2间歇性地执行计数值C的运算。据此,与由计数器电路101始终执行计数值C的情况相比,能够减少角度运算装置30的消耗电力。
(4)在供给至微机31的电力的电源电压小于能够进行动作的电压值的情况下,与供给至微机31的电力的电源电压为能够进行动作的电压值以上的情况相比,是寻求减少角度运算装置30的消耗电力的状况。因此,在本实施方式中,电源电路100在点火开关51被接通且供给至微机31的电力的电源电压小于微机31能够进行动作的电压值的情况下,以周期Ton2间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。由于计数器电路101以比周期Ton1长的周期亦即周期Ton2间歇性地运算计数值C,所以能够减少计数器电路101运算计数值C的频率。由此,在点火开关51被接通的期间中,供给至微机31的电力的电源电压小于微机31能够进行动作的电压值的情况下,能够减少旋转监视部32(计数器电路101)的消耗电力。
(5)在点火开关51被断开的期间中,需要兼顾角度运算装置30的消耗电力的减少和马达20的旋转角度θ的丧失的抑制。对于这一点,由于马达20的旋转轴20a开始旋转之后,马达20的旋转速度缓缓地变为高速,所以在检测出马达20的旋转的情况下,马达20的旋转轴20a的旋转位置的象限容易变化。因此,在本实施方式中,旋转监视部32的计数器电路101在检测出马达20的旋转的状况下,以未检测出马达20的旋转的状况下的周期Toff2短的周期亦即周期Toff3间歇性地运算计数值C。由此,旋转监视部32能够在点火开关51被断开的期间中减少旋转监视部32的消耗电力时能够运算计数值C而不会错过马达20的旋转轴20a旋转了单位旋转量,能够提高计数值C的运算精度。据此,在点火开关51被断开的期间中,能够兼顾角度运算装置30的消耗电力的减少和马达20的旋转角度θ的丧失的抑制。
(6)旋转监视部32在未检测出马达20的旋转的状况下,以比检测出马达20的旋转的状况下的周期Toff3长的周期亦即周期Toff2间歇性地运算计数值C,由此能够减少角度运算装置30的消耗电力。
(7)在马达20正在进行旋转的情况下,由旋转角度传感器41检测出的检测信号的电压值变化。因此,在本实施方式中,旋转监视部32的电源电路100通过基于本次的检测信号的电压值与前次的检测信号的电压值的偏差掌握检测信号的电压值的变化,能够检测马达20的旋转。由于基于电压值的偏差为阈值以上检测出马达20的旋转,所以抑制虽然实际上马达20没有旋转但因微小的振动(噪声)而判定为马达20旋转。
(8)点火开关51被接通的期间是与点火开关51被断开的期间相比,计数值C变化的可能性高的期间。因此,在本实施方式中,在点火开关51被接通的期间中,与点火开关51被断开的期间相比,旋转监视部32的计数器电路101运算计数值C的频率增加。据此,在点火开关51被接通的期间中,能够提高马达20的旋转角度θ的运算精度。
此外,本实施方式可以如下那样变更。另外,以下的其它实施方式能够在技术上不矛盾的范围中相互组合。·电源电路100也可以无论在点火开关51被断开的情况还是被接通的情况下,都以相同的周期(例如周期Toff3)间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。
·周期Toff3可以是比周期Toff1短的周期,或可以是比周期Toff1长的周期。另外,周期Toff3可以是比周期Toff2短的周期,或可以是比周期Toff2长的周期。
·周期Toff3可以是比周期Toff1以及周期Toff2短的周期,或可以是比周期Toff1以及周期Toff2长的周期。·电源电路100也可以将输入由象限判定部105生成的右旋转标志Fr或左旋转标志Fl作为触发来检测马达20的旋转。
·电源电路100也可以在无论未检测出马达20的旋转时还是检测出马达20的旋转时,都以相同的周期(例如周期Toff3)间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。该情况下,电源电路100无需检测马达20是否正在进行旋转。
·在本实施方式中,旋转监视部32可以通过由微处理单元等构成的微机来实现。另外,旋转监视部32也可以读出其存储部中存储的程序并执行与该程序对应的运算。即使在这些情况下,也运算与旋转角度θ的运算负荷相比运算负荷较小的计数值C,相应地,旋转监视部32的结构能够成为比微机31的结构简单的结构。
·旋转角度传感器41例如可以是使用了霍尔元件的传感器,或可以是使用了分解器的传感器。·旋转角度传感器41例如检测转向轴11的旋转角度。如果考虑夹设在马达20与转向轴11之间的减速机构21的减速比等,则转向轴11的旋转角度能够换算成马达20的旋转角度θ。
·旋转监视部32在点火开关51被接通的情况下,也可以不运算计数值C。该情况下,当点火开关51从接通切换为断开时,例如微机31存储当前的旋转角度θ,旋转监视部32开始动作之后间歇性地运算计数值C并存储。而且,当点火开关51从断开切换为接通时,微机31在点火开关51被断开的期间中读出由旋转监视部32运算出的计数值C以及存储的旋转角度θ,并运算马达20的旋转角度θ。
·电源电路100在点火开关51被接通的期间中供给至微机31的电力的电源电压小于微机31能够进行动作的电压值的情况下,只要是不会错过马达20的旋转轴20a旋转了单位旋转量的程度的周期,则可以以任何的周期间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。由此,计数器电路101间歇性地运算计数值C。
·电源电路100也可以在点火开关51被接通的期间中供给至微机31的电力的电源电压小于微机31能够进行动作的电压值的情况下,始终对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。该情况下,计数器电路101始终运算计数值C。
·微机31也可以经由旋转监视部32(计数器电路101以及通信接口102)获取旋转角度传感器41的检测信号。在该情况下,旋转角度传感器41在点火开关51被接通的期间中,与微机31同样地被通电。
·本实施方式的EPS可以具体化为马达20的旋转轴20a和齿条轴12的轴线平行的EPS,或可以应用于旋转轴20a和齿条轴12同轴存在的EPS。另外,并不限于EPS,例如可以具体化为线控转向式的转向装置。
·搭载本实施方式的EPS的车辆可以是驱动源采用发动机的所谓的具有内燃机的车辆,也可以是驱动源采用马达的所谓电动车辆。此外,在电动车辆的情况下,启动开关是启动作为驱动源的马达的开关。
以下,对搭载在电动动力转向装置(以下,称为“EPS”。)上的、第四实施方式中的角度运算装置进行说明。
如图12所示,EPS具备:转向操纵机构1,基于驾驶员对方向盘10的操作来使转向轮15转向;促动器3,具有使转向操纵机构1产生用于辅助转向操作的辅助力的马达20;以及角度运算装置30,检测马达20的旋转角度θ并控制马达20。
转向操纵机构1具有连结有方向盘10的转向轴11、和根据转向轴11的旋转而在轴方向上进行往复移动的作为转向轴的齿条轴12。转向轴11具有与方向盘10连结的转向柱轴(Column shaft)11a、与转向柱轴11a的下端部连结的中间轴(Intermediate shaft)11b以及与中间轴11b的下端部连结的小齿轮轴(Pinion shaft)11c。齿条轴12和小齿轮轴11c被配置为具有规定的交叉角,通过形成在齿条轴12的齿条齿和形成在小齿轮轴11c的小齿轮齿啮合来构成齿条和小齿轮机构13。另外,在齿条轴(rack shaft)12的两端连结有横拉杆14,横拉杆14的前端与组装有转向轮15的未图示的转向节连结。因此,在EPS中,伴随着转向操作而产生的转向轴11的旋转运动经由齿条和小齿轮机构13转换成齿条轴12的轴方向的往复直线运动。该轴方向的往复直线运动经由横拉杆14传递至转向节,由此变更转向轮15的转向角,即车辆的行进方向。
促动器3具备马达20以及减速机构21。马达20的旋转轴20a经由减速机构21与转向柱轴11a连结。马达20的旋转轴20a能够多次旋转。减速机构21使马达20的旋转减速,并将该减速后的旋转力传递至转向柱轴11a。即,通过对转向轴11赋予马达20的扭矩作为辅助力(Assist power)来辅助驾驶员的转向操作。
角度运算装置30基于设置在车辆上的各种传感器的检测结果来控制马达20。作为各种传感器,例如设置有扭矩传感器40以及旋转角度传感器41。扭矩传感器40设置在转向柱轴11a。扭矩传感器40对伴随着驾驶员的转向操作而赋予给转向轴11的转向操纵扭矩Th进行检测。旋转角度传感器41设置在马达20。旋转角度传感器41生成用于运算马达20的旋转轴20a的实际的旋转角度θ的检测信号,并作为电压值而输出。在角度运算装置30连接有作为供给至马达20的电力的电力源的电池50。角度运算装置30基于由旋转角度传感器41生成的检测信号运算马达20的实际的旋转角度θ。旋转角度传感器41采用磁传感器,该磁传感器通过检测根据马达20的旋转轴20a的旋转而变化的磁性来生成检测信号。作为磁传感器,例如采用MR传感器(磁阻效应传感器)。旋转角度传感器41具有由两个磁传感器元件构成的电桥电路,由这些磁传感器元件分别生成电信号(电压)。由一个磁传感器元件生成的电信号的相位从由另一个磁传感器元件生成的电信号的相位偏离90度。因此,在第四实施方式中,将由一个磁传感器元件生成的电信号视为正弦波信号Ssin,将由另一个磁传感器元件生成的电信号视为余弦波信号Scos。这些正弦波信号Ssin以及余弦波信号Scos是旋转角度传感器41的检测信号。角度运算装置30基于由旋转角度传感器41检测出的检测信号(正弦波信号Ssin以及余弦波信号Scos)运算马达20的多转(多次旋转)的旋转角度θ。而且,角度运算装置30基于各传感器的输出值来设定赋予至转向操纵机构1的目标扭矩,并控制供给至马达20的电力,以使实际的马达20的扭矩成为目标扭矩。
对角度运算装置30的结构进行说明。如图13所示,角度运算装置30具备微机31和旋转监视部32。此外,微机31是第一运算部的一个例子,旋转监视部32是第二运算部的一个例子。另外,旋转角度传感器41是检测部的一个例子。
在点火开关51被接通的情况下,微机31运算马达20的多转的旋转角度θ,并且控制供给至马达20的电力。微机31以规定的运算周期运算马达20的旋转角度θ。微机31的运算周期被设定为能够迅速地检测出马达20的旋转轴20a旋转那样的较短的周期。微机31例如由微处理单元等构成。在微机31连接有旋转监视部32。旋转监视部32通过封装组合了电子电路、触发器等的逻辑电路而构成。旋转监视部32是所谓的ASIC(application specificintegrated circuit:专用集成电路)。微机31读出其存储部中存储的程序,并执行与该程序对应的运算。旋转监视部32执行针对特定的输入(此处,旋转角度传感器41的检测信号)所决定的输出。
在旋转监视部32中设置有电源电路100,该电源电路100对从电池50供给的电力亦即供给电压进行降压以供给恒压。在电池50与电源电路100之间设置有点火开关51,该点火开关51切换从电池50供给的电力的通电以及切断。驾驶员通过操作设置在车辆上的开关来切换点火开关51的接通/断开。在点火开关51被接通的情况下,电源电路100被输入接通信号,并且在电池50与电源电路100之间通过点火开关51通电。在点火开关51被断开的情况下,电源电路100被输入断开信号,并在电池50与电源电路100之间通过点火开关51切断电力。
在电池50与电源电路100之间通过点火开关51通电的情况下,向微机31供给电力。即,在点火开关51被接通的情况下,向微机31供给电力,微机31进行动作。另一方面,在电池50与电源电路100之间通过点火开关51切断电力的情况下,不向微机31供给电力。即,在点火开关51被断开的情况下,不向微机31供给电力,微机31停止动作。
在电源电路100直接连接有电池50。即,与点火开关51是接通还是断开无关,都从电池50向旋转监视部32始终供给电力。在旋转监视部32连接有旋转角度传感器41。另外,也在微机31连接有旋转角度传感器41。
旋转监视部32具备计数器电路101以及通信接口102。与点火开关51是接通还是断开无关,都从电池50向计数器电路101始终供给电力。在点火开关51被接通的情况下,从电池50向通信接口102供给电力。
计数器电路101获取由旋转角度传感器41生成的检测信号(正弦波信号Ssin以及余弦波信号Scos)作为电压值。计数器电路101基于检测信号对运算马达20的多转的旋转角度θ所使用的计数值C进行运算。计数值C是表示马达20的多转数(多次旋转数)的旋转数信息。在第四实施方式中,计数值C是表示马达20的旋转轴20a的旋转位置相对于其基准位置(中立位置)旋转几次的信息。
计数器电路101具备放大器103、比较器104、象限判定部105、计数器106、计数前次值输出电路107以及计数器比较电路108。
放大器103获取由旋转角度传感器41生成的检测信号(正弦波信号Ssin以及余弦波信号Scos),作为电压值。放大器103对从旋转角度传感器41获取到的电压值进行放大,并输出至比较器104。
如果由旋转角度传感器41生成的电压值(被放大器103放大后的电压值)是高于所设定的阈值的值,则比较器104生成Hi电平,如果由旋转角度传感器41生成的电压值是低于所设定的阈值的值,则比较器104生成Lo电平的信号。该阈值例如被设定为“0”。即,在电压值(被放大器103放大后的电压值)为正的情况下,比较器104生成Hi电平,在电压值为负的情况下,比较器104生成Lo电平的信号。
象限判定部105根据由比较器104生成的Hi电平的信号和Lo电平的信号的组合来判定马达20的旋转轴20a的旋转位置位于所设计的四个象限中的哪个象限。马达20的旋转轴20a的基准位置例如是方向盘10处于中立位置时的马达20的旋转轴20a的旋转位置,此时的旋转角度θ例如为“0”度。
如图14所示,根据Hi电平的信号和Lo电平的信号的组合,即,检测信号的正负的组合,将马达20的旋转轴20a的一次旋转每隔90度分割成四个象限。具体而言,四个象限如下。旋转监视部32存储由这四个象限构成的第二判定区域A2。具体而言,第二判定区域A2如下。
第一象限是正弦波信号Ssin以及余弦波信号Scos双方都为Hi电平时的象限。在马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第一象限内的情况下,马达20的旋转角度θ处于0~90度的范围。
第二象限是正弦波信号Ssin为Hi电平且余弦波信号Scos为Lo电平时的象限。在马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第二象限内的情况下,马达20的旋转角度θ处于90~180度的范围。
第三象限是正弦波信号Ssin以及余弦波信号Scos双方都为Lo电平时的象限。在马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第三象限内的情况下,马达20的旋转角度θ处于180~270度的范围。
第四象限是正弦波信号Ssin为Lo电平且余弦波信号Scos为Hi电平时的象限。在马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第四象限内的情况下,马达20的旋转角度θ处于270~360度的范围。
如图13所示,象限判定部105基于由比较器104生成的Hi电平的信号和Lo电平的信号来生成表示马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限的信息亦即象限信息Q。象限判定部105基于象限信息Q表示的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限的变化来生成左旋转标志Fl或右旋转标志Fr。假设象限判定部105在每次马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限变化到邻接的象限时便进行单位旋转量(90度)的旋转。另外,根据马达20的旋转轴20a的旋转位置在马达20旋转前存在的象限和在马达20旋转后存在的象限的关系来确定马达20的旋转轴20a的旋转方向。在马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限例如从第一象限向第二象限变化等的、象限沿逆时针方向变化的情况下,象限判定部105生成左旋转标志Fl。在马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限例如从第一象限向第四象限变化等的、象限沿顺时针方向变化的情况下,象限判定部105生成右旋转标志Fr。
计数器106基于由象限判定部105获取的左旋转标志Fl或右旋转标志Fr运算计数值C。计数器106是组合了触发器等的逻辑电路。计数值C表示马达20的旋转轴20a的旋转位置相对于其基准位置旋转了单位旋转量(90度)的次数。计数器106在每次从象限判定部105获取左旋转标志Fl时便自加1(使计数值C加1),在每次从象限判定部105获取右旋转标志Fr时,便自减1(使计数值C减1)。这样,计数器106在每次从角度传感器41生成检测信号时,便运算计数值C,并存储该计数值C。由计数器106运算出的计数值C被输出至计数前次值输出电路107、计数器比较电路108以及通信接口102。
计数前次值输出电路107将所输入的计数值C至少保持两次的运算周期。即,计数前次值输出电路107不仅保持本次的运算周期的计数值C亦即计数本次值Cn,还保持前次的运算周期的计数值C亦即计数前次值Cn-1。而且,计数前次值输出电路107在每次输入本次的运算周期的计数值C时,将其前次的运算周期的值亦即计数前次值Cn-1输出至计数器比较电路108。
计数器比较电路108基于由象限判定部105获取的左旋转标志Fl或右旋转标志Fr、由计数器106运算出的计数值C(计数本次值Cn)以及由计数前次值输出电路107输出的计数前次值Cn-1来判定计数器106的异常。具体而言,计数器比较电路108在计数本次值Cn与计数前次值Cn-1的差不符合由象限判定部105获取的左旋转标志Fl或右旋转标志Fr所示的马达20的旋转方向的情况下,生成计数器106产生异常的计数器异常标志Fc。例如,虽然马达20未旋转但存在计数本次值Cn与计数前次值Cn-1的差的情况下,计数器比较电路108生成计数器异常标志Fc。另一方面,在计数本次值Cn与计数前次值Cn-1的差符合左旋转标志Fl或右旋转标志Fr所示的马达20的旋转方向的情况下,计数器不生成比较电路108计数器异常标志Fc。
通信接口102在每次点火开关51被接通时便将计数器106中存储的计数值C、由象限判定部105生成的象限信息Q以及计数器异常标志Fc输出至微机31。另一方面,通信接口102在点火开关51被断开的情况下不进行动作。
电源电路100基于所输入的接通信号或断开信号掌握点火开关51的接通/断开。电源电路100在点火开关51被接通的情况下,使用从电池50始终供给的电力间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。另一方面,电源电路100使用从电池50始终供给的电力,在点火开关51被接通的情况下,以比在点火开关51被断开的情况短的周期间歇性地对旋转角度传感器41以及计数器电路101进行通电。由此,电源电路100以规定的周期间歇性地使旋转角度传感器41以及计数器电路101进行动作,间歇性地运算计数值C。该规定的周期被设定为不会错过马达20的旋转轴20a旋转了单位旋转量(90度)的程度的大小。
微机31在每次点火开关51被接通时便获取由旋转监视部32运算出的计数值C。微机31基于由旋转角度传感器41生成的检测信号的变化在微机31自身以规定的运算周期更新在直到点火开关51被断开为止的期间中,点火开关51被接通的情况下获取到的计数值C。微机31在使用检测信号所运算出的相对角d沿逆时针方向每变化单位旋转量(90度)时,便使计数值C自加1(计数值C加1)来进行更新,在相对角d沿顺时针方向变化单位旋转量(90度)时,使计数值C自减1(计数值C减1)来进行更新。即,在本实施方式中,在点火开关51被接通的期间中,在微机31以及旋转监视部32分别独立地更新计数值C。另外,微机31以规定的运算周期获取由旋转角度传感器41生成的检测信号。微机31基于获取到计数值C以及检测信号运算马达20的多转的旋转角度θ。详细而言,微机31具有相对角运算部33,该相对角运算部33通过根据由旋转角度传感器41生成的两个检测信号求出反正切而以相对角d运算马达20的旋转角度。该相对角d是在0~360度的范围内表示马达20的旋转角度的。另外,微机31具有旋转角度运算部34,该旋转角度运算部34基于由旋转监视部32运算的计数值C(详细而言,后述的变更后计数值Cc)以及由相对角运算部33运算的相对角d运算马达20的多转的旋转角度θ。旋转角度运算部34基于计数值C(详细而言,后述的变更后计数值Cc)掌握马达20的旋转轴20a在1周(360度)单位中旋转几次。旋转角度运算部34通过对相对角d加上基于计数值C(变更后计数值Cc)的马达20的旋转轴20a的多转数乘以360度所得的值来运算马达20的多转的旋转角度θ(绝对角)。而且,微机31如果考虑夹设在马达20与转向轴11之间的减速机构21的减速比等,则也能够根据马达20的多转的旋转角度θ运算转向绝对旋转角度。角度运算装置30通过使用这样求出的马达20的多转的旋转角度θ来控制供给至马达20的电力。
另外,有时各种信号的传递产生延迟、使用了各种信号的处理产生差异等。例如,如果从旋转角度传感器41向微机31传递检测信号也延迟,则从旋转监视部32向微机31传递计数值C也延迟。另外,微机31以及旋转监视部32的电路特性,即硬件的特性有偏差。据此,有时产生旋转监视部32对计数值C的运算处理、微机31对相对角d的运算处理延迟等处理的差异。在这种情况下,微机31被输入与由旋转角度传感器41生成的检测信号不同的运算周期的计数值C,有可能运算马达20的多转的旋转角度θ。因此,在微机31中设置有变更判定部35,该判定部35在每次获取计数值C时判定计数值C的异常,并基于使用检测信号所运算出的相对角d来变更计数值C。
判定部35获取由相对角运算部33运算出的相对角d、由象限判定部105运算出的象限信息Q、计数器电路由101运算出的计数值C以及计数器异常标志Fc。微机31的判定部35从旋转监视部32获取象限信息Q以及计数值C的定时是相同的。判定部35基于相对角d以及象限信息Q来判定计数值C的异常。详细而言,判定部35基于本次的运算周期的相对角本次值dn以及象限信息本次值Qn来判定本次的运算周期的计数本次值Cn的异常。判定部35存储表示由四个角度区域构成的第一判定区域A1的第一映射M1。
图15示出第一判定区域A1。对于第一判定区域A1,通过根据正弦波信号Ssin和余弦波信号Scos的组合,即,根据检测信号的组合将马达20的旋转轴20a的一次旋转(360度)每隔90度分割成四个角度区域。对于判定部35而言,假设每当马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的角度区域变化到邻接的角度区域时,马达20的旋转轴20a进行单位旋转量(90度)的旋转。第一判定区域A1相对于第二判定区域A2偏离规定量。该规定量是考虑由各种信号(信息)的传递和使用了各种信号的处理的差异所引起的计数值C以及象限信息Q的所允许的偏离所设定的。起因于各种信号的传递的延迟、使用了各种信号的处理的偏离,以允许到计数器电路由101运算出的计数值C以及由象限判定部105运算出的象限信息Q成为是从由相对角运算部33运算出的相对角d不超过45度的程度偏离的角度时的计数值以及象限信息的方式设计角度运算装置30。因此,在第四实施方式中,相对于第二判定区域A2沿顺时针方向移动45度来构成第一判定区域A1。具体而言,第一判定区域A1的四个角度区域如下。
第一角度区域是马达20的相对角d处于315~45度的范围时的象限。该情况下,正弦波信号Ssin为负的阈值-Ths以下且余弦波信号Scos为正的阈值Thc以上、以及正弦波信号Ssin小于正的阈值Ths且余弦波信号Scos大于正的阈值Thc。在马达20的相对角d处于315~45度的范围的情况下,马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第一角度区域内。
此外,正的阈值Ths是相对角d为45度时应检测出的作为正弦波信号Ssin的电压值,负的阈值Ths是相对角d为-45度时应检测出的作为正弦波信号Ssin的电压值。另外,正的阈值Thc是相对角d为45度时应检测出的作为余弦波信号Scos的电压值,负的阈值Thc是相对角d为135度时应检测出的作为余弦波信号Scos的电压值。通过实验或理论求出这些各阈值。
第二角度区域是马达20的相对角d处于45~135度的范围时的象限。该情况下,正弦波信号Ssin为正的阈值Ths以上且余弦波信号Scos为正的阈值Thc以下、以及正弦波信号Ssin大于正的阈值Ths且余弦波信号Scos大于负的阈值-Thc。在马达20的相对角d处于45~135度的范围的情况下,马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第二角度区域内。
第三角度区域是马达20的相对角d处于135~225度的范围时的象限。该情况下,正弦波信号Ssin为正的阈值Ths以下且余弦波信号Scos为负的阈值-Thc以下、以及正弦波信号Ssin大于负的阈值-Ths且余弦波信号Scos小于负的阈值-Thc。在马达20的相对角d处于135~225度的范围的情况下,马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第三角度区域内。
第四角度区域是马达20的相对角d处于225~315度的范围时的象限。该情况下,正弦波信号Ssin为负的阈值-Ths以下且余弦波信号Scos为负的阈值-Thc以上以及正弦波信号Ssin大于负的阈值-Ths且余弦波信号Scos小于正的阈值Thc。在马达20的相对角d处于225~315度的范围的情况下,马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第四角度区域内。
如图13所示,微机31的判定部35存储有图16所示的第一映射M1以及图17所示的第二映射M2。第二映射M2具有与第二判定区域A2相同的角度区域的部分。即,由于判定部35存储有第二映射M2,所以也存储有第二映射M2所包含的第二判定区域A2。象限信息Q与计数值C密切相关,在象限信息Q是异常的情况下,可以说计数值C也是异常的。因此,判定部35使用第一映射M1基于象限信息Q来判定计数值C的异常。另外,判定部35在未判定出计数值C的异常的情况下,使用第二映射M2基于相对角d(检测信号)来变更从旋转监视部32的计数器电路101获取到的计数值C。
图16示出第一映射M1。第一映射M1示出基于相对角d(检测信号)的第一判定区域A1中的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的角度区域和基于象限信息Q的第二判定区域A2中的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限的关系。判定部35存储有角度区域以及象限不是异常的组合和角度区域以及象限是异常的组合。具体而言,第一映射M1所示的角度区域以及象限的关系如下。
在马达20的相对角d处于315~45度(0度≤d<45度,315度≤d<360度)的范围的情况下,即,在马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第一角度区域内的情况下,不是异常的象限为第一象限以及第四象限,是异常的象限为第二象限以及第三象限。不是异常的象限是指在由象限判定部105生成不是异常的象限信息Q的情况下与该象限信息Q相当的象限。异常的象限是指在由象限判定部105运算出不是异常的象限信息Q的情况下不是与该象限信息Q相当的象限的象限,不可能存在马达20的旋转轴20a的旋转位置的象限。允许计数值C以及象限信息Q包括小于45度的偏离作为相对于相对角d规定量的偏离,在计数值C以及象限信息Q包括相对于相对角d超过45度的偏离的情况下,马达20的旋转轴20a的旋转位置位于是异常的象限。
在马达20的相对角d处于45~135度(45度≤d<135度)的范围的情况下,即,马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第二角度区域内的情况下,不是异常的象限为第一象限以及第二象限,是异常的象限为第三象限以及第四象限。
在马达20的相对角d处于135~225度(135度≤d<225度)的范围的情况下,即,马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第三角度区域内的情况下,不是异常的象限为第二象限以及第三象限,是异常的象限为第一象限以及第四象限。
在马达20的相对角d处于225~315度(225度≤d<315度)的范围的情况下,即,马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第四象限内的情况下,不是异常的象限为第三象限以及第四象限,是异常的象限为第一象限以及第二象限。
如图13所示,微机31具有前次值输出电路36以及相对角前次值输出电路37。前次值输出电路36将输入至微机31的计数值C以及象限信息Q至少保持两个运算周期。即,前次值输出电路36不仅保持本次的运算周期的计数值C亦即计数本次值Cn,还保持前次的运算周期的计数值C亦即计数前次值Cn-1。而且,前次值输出电路36在每次输入本次的运算周期的计数值C时便将其前次的值亦即计数前次值Cn-1输出至判定部35。另外,前次值输出电路36不仅保持本次的运算周期的象限信息Q亦即象限信息本次值Qn,还保持前次的运算周期的象限信息Q亦即象限信息前次值Qn-1。而且,前次值输出电路36在每次输入本次的运算周期的象限信息Q时将其前次的值亦即象限信息前次值Qn-1输出至判定部35。
相对角前次值输出电路37将由相对角运算部33运算出的相对角d至少保持两个运算周期。即,相对角前次值输出电路37不仅保持本次的运算周期的相对角d亦即相对角本次值dn,还保持前次的运算周期的相对角d亦即相对角前次值dn-1。而且,相对角前次值输出电路37在每次输入本次的运算周期的相对角d时便将其前次的值亦即相对角前次值dn-1输出至判定部35。
判定部35获取由计数器106运算出的本次的运算周期的计数值C亦即计数本次值Cn、由象限判定部105运算出的本次的运算周期的象限信息Q亦即象限信息本次值Qn以及计数器异常标志Fc。另外,判定部35获取由相对角运算部33运算出的本次的运算周期的相对角d亦即相对角本次值dn、由前次值输出电路36输出的计数前次值Cn-1以及象限信息前次值Qn-1、由相对角前次值输出电路37输出的相对角前次值dn-1。
图18示出判定部35中存储的第三映射M3。第三映射M3示出计数本次值Cn从计数前次值Cn-1的变化和象限信息本次值Qn从象限信息前次值Qn-1的变化的关系。判定部35存储有针对计数本次值Cn从计数前次值Cn-1的变化的异常的象限信息Q的组合。具体而言,第三映射M3所示的计数值C的变化和象限信息Q的变化的关系如下。
在前次的运算周期的计数值C亦即计数前次值Cn-1为“4R+1”(R为任意的整数。)的情况下,下一个周期的计数本次值Cn取“(4R+1)+1”、“4R+1”、“(4R+1)-1”中的任意一个值。在计数本次值Cn为“(4R+1)+1”且计数前次值Cn-1为“4R+1”的情况下,前次的运算周期的象限为第一象限,本次的运算周期的不是异常的象限为第二象限,本次的运算周期的是异常的象限为第一象限、第三象限以及第四象限。不是异常的象限是指,例如在计数值C未变化的情况下与象限信息Q相当的象限未变化时的象限,而在计数值C变化的情况下与象限信息Q相当的象限处于符合计数值C的变化的位置时的象限。是异常的象限是指,例如虽然计数值C未变化但与象限信息Q相当的象限从前下一个周期变化时的象限,虽然计数值C变化但与象限信息Q相当的象限未从前下一个周期变化时的象限。另外,在计数本次值Cn为“4R+1”且计数前次值Cn-1为“4R+1”的情况下,前次的运算周期的象限为第一象限,本次的运算周期的不是异常的象限为第一象限,本次的运算周期的是异常的象限为第二象限、第三象限以及第四象限。另外,在计数本次值Cn为“(4R+1)-1”且计数前次值Cn-1为“4R+1”的情况下,前次的运算周期的象限为第一象限,本次的运算周期的不是异常的象限为第四象限,本次的运算周期的是异常的象限为第一象限、第二象限以及第三象限。
在前次的运算周期的计数前次值Cn-1为“4R+2”的情况下,下一个周期的计数本次值Cn取“(4R+2)+1”、“4R+2”、“(4R+2)-1”中的任意一个值。在计数本次值Cn为“(4R+2)+1”且计数前次值Cn-1为“4R+2”的情况下,前次的运算周期的象限为第二象限,本次的运算周期的不是异常的象限为第三象限,本次的运算周期的是异常的象限为第一象限、第二象限以及第四象限。在计数本次值Cn为“4R+2”且计数前次值Cn-1为“4R+2”的情况下,前次的运算周期的象限为第二象限,本次的运算周期的不是异常的象限为第二象限,本次的运算周期的是异常的象限为第一象限、第三象限以及第四象限。在计数本次值Cn为“(4R+2)-1”且计数前次值Cn-1为“4R+2”的情况下,前次的运算周期的象限为第二象限,本次的运算周期的不是异常的象限为第一象限,本次的运算周期的是异常的象限为第二象限、第三象限以及第四象限。
在前次的运算周期的计数前次值Cn-1为“4R+3”的情况下,下一个周期的计数本次值Cn取“(4R+3)+1”、“4R+3”、“(4R+3)-1”中的任意一个值。在计数本次值Cn为“(4R+3)+1”且计数前次值Cn-1为“4R+3”的情况下,前次的运算周期的象限为第三象限,本次的运算周期的不是异常的象限为第四象限,本次的运算周期的是异常的象限为第一象限、第二象限以及第三象限。在计数本次值Cn为“4R+3”且计数前次值Cn-1为“4R+3”的情况下,前次的运算周期的象限为第三象限,本次的不是异常的象限为第三象限,本次的运算周期的是异常的象限为第一象限、第二象限以及第四象限。在计数本次值Cn为“(4R+3)-1”且计数前次值Cn-1为“4R+3”的情况下,前次的运算周期的象限为第三象限,本次的运算周期的不是异常的象限为第二象限,本次的运算周期的是异常的象限为第一象限、第三象限以及第四象限。
在前次的运算周期的计数前次值Cn-1为“4R”的情况下,下一个周期的计数本次值Cn取“4R+1”、“4R”、“4R-1”中的任意一个值。在计数本次值Cn为“4R+1”且计数前次值Cn-1为“4R”的情况下,前次的运算周期的象限为第四象限,本次的运算周期的不是异常的象限为第一象限,本次的运算周期的是异常的象限为第二象限、第三象限以及第四象限。在计数本次值Cn为“4R”且计数前次值Cn-1为“4R”的情况下,前次的运算周期的象限为第四象限,本次的运算周期的不是异常的象限为第四象限,本次的运算周期的是异常的象限为第一象限、第二象限以及第三象限。在计数本次值Cn为“4R-1”且计数前次值Cn-1为“4R”的情况下,前次的运算周期的象限为第四象限,本次的运算周期的不是异常的象限为第三象限,本次的运算周期的是异常的象限为第一象限、第二象限以及第四象限。
如图13所示,判定部35使用这样的第三映射M3基于计数本次值Cn、计数前次值Cn-1、象限信息本次值Qn以及象限信息前次值Qn-1来判定计数值C和象限信息Q是否是妥当的关系。在计数值C和象限信息Q不是适当的关的情况下,认为计数值C以及象限信息Q的任意一个是异常的。即使在计数值C和象限信息Q不是妥当的关系的情况下,在未生成计数器异常标志Fc时,由计数器比较电路108确认出计数器106未产生异常,象限信息Q产生异常的可能性高于计数值C产生异常的可能性。因此,判定部35在未生成计数器异常标志Fc的情况下,计数值C和象限信息Q不是妥当的关系时,判定为象限信息Q是异常的,而在计数值C和象限信息Q是妥当的关系时,判定为象限信息Q不是异常的。
具体而言,判定部35在计数本次值Cn从计数前次值Cn-1的变化不符合象限信息本次值Qn从象限信息前次值Qn-1的变化的情况下,判定出象限信息Q产生异常。另一方面,判定部35在计数本次值Cn从计数前次值Cn-1的变化符合象限信息本次值Qn从象限信息前次值Qn-1的变化的情况下,判定出象限信息Q未产生异常。例如,虽然计数本次值Cn与计数前次值Cn-1之间存在差,但在象限信息本次值Qn未从象限信息前次值Qn-1变化的情况下,判定部35判定出象限信息Q产生异常。
判定部35基于由相对角运算部33运算出的本次的运算周期的相对角d亦即相对角本次值dn以及由相对角前次值输出电路37输出的相对角前次值dn-1运算相对角本次值dn从相对角前次值dn-1的变化量。判定部35在相对角本次值dn从相对角前次值dn-1的变化量未超过确定为能够正常运算计数值C的既定变化量的情况下,判定为计数本次值Cn不是异常的。另一方面,判定部35在相对角本次值dn从相对角前次值dn-1的变化量超过既定变化量的情况下,判定为计数本次值Cn是异常的。判定部35在前次的运算周期中,基于相对角前次值dn-1从上上次的运算周期的相对角d亦即相对角上上次值的变化量是否超过既定变化量来判定计数前次值Cn-1的异常。据此,在相对角本次值dn从相对角前次值dn-1的变化量超过既定变化量的情况下,如果相对角前次值dn-1从相对角上上次值的变化量未超过既定变化量,则不是相对角前次值dn-1,而能够判定为相对角本次值dn是异常的。
如图13以及图19所示,判定部35执行基于计数值C以及象限信息Q的象限信息Q的异常的判定(图19中的箭头A1)、基于相对角d以及象限信息Q的计数值C的异常的判定(图19中的箭头A2)、基于相对角本次值dn以及相对角前次值dn-1的马达20的旋转轴20a的高速旋转的判定(图19中的箭头A3)。此外,与允许计数值C以及象限信息Q从相对角d偏离的45度的偏离对应地将既定变化量设定为45度。基于与能够从旋转监视部32向微机31适当地传递计数值C以及象限信息Q的程度的马达20的旋转轴20a的旋转速度对应的相对角d的变化量来设定既定变化量。另外,也考虑在以规定周期反复执行上述三个异常的判定的情况下,能够从旋转监视部32向微机31准确地传递计数值C以及象限信息Q的马达20的旋转轴20a的旋转速度这个观点来设定规定变化量。例如,是因为在基于相对角d以及象限信息Q的计数值C的异常的判定中,即使在马达20的旋转轴20a未旋转的状况下判定为计数值C不是异常的,在马达20的旋转轴20a正在进行旋转的状况下,也有时判定为计数值C是异常的。因此,既定变化量,在基于相对角d以及象限信息Q的计数值C的异常的判定中即使暂时判定为计数值C不是异常的,在考虑了马达20的旋转轴20a的旋转速度的情况下,在分开全部运算周期中连续地判定为不是异常的状况的观点下设定。基于这些观点并通过实验求出既定变化量。
判定部35在三个异常的判定中均未判定出计数值C以及象限信息Q产生异常的情况下,使用计数前次值Cn-1作为正式的计数值C,并使用图17的第二映射M2来变更计数值C。
另外,在需要变更计数值C时,也需要对象限信息Q进行变更。因此,判定部35也对象限信息Q与计数值C同样地使用第二映射M2来变更象限信息Q。
图17示出第二映射M2。第二映射M2,示出基于检测信号所运算出的马达20的相对角d、基于象限信息Q的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限以及针对计数值C的修正值亦即计数修正值的关系。具体而言,第二映射M2所示的相对角d、象限以及计数修正值的关系如下。
在马达20的相对角d处于第二判定区域A2的第一象限的范围的情况下(0度≤d<90度),如果象限信息Q不是异常的,则基于象限信息Q的马达20的旋转轴20a的旋转位置位于象限为第一象限、第二象限以及第四象限这三个中的任意一个。在相对角d为0~90度的情况下,象限信息Q表示马达20的旋转轴20a的旋转位置位于第四象限时,使计数值C增减的修正值亦即计数修正值成为“1”。该情况下,使象限信息Q增减的修正值亦即象限信息修正值成为使基于象限信息Q的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限沿逆时针方向变化的值。另外,在相对角d为0~90度的情况下,象限信息Q表示马达20的旋转轴20a的旋转位置位于第一象限时,计数修正值成为“0”。该情况下,象限信息修正值成为不使基于象限信息Q的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限保持原样地变化的值。另外,在相对角d为0~90度的情况下,象限信息Q表示马达20的旋转轴20a的旋转位置位于第二象限时,计数修正值成为“-1”。该情况下,象限信息修正值成为使基于象限信息Q的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限沿顺时针方向变化的值。
在马达20的相对角d处于第二判定区域A2的第二象限的范围的情况下(90度≤d<180度),如果象限信息Q不是异常的,则基于象限信息Q的马达20的旋转轴20a的旋转位置位于的象限是第一象限、第二象限以及第三象限这三个中的任意一个。在相对角d为90~180度的情况下,象限信息Q表示马达20的旋转轴20a的旋转位置位于第一象限时,计数修正值成为“1”。该情况下,象限信息修正值成为使基于象限信息Q的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限沿逆时针方向变化的值。另外,在相对角d为90~180度的情况下,象限信息Q表示马达20的旋转轴20a的旋转位置位于第二象限时,计数修正值成为“0”。该情况下,象限信息修正值成为不使基于象限信息Q的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限保持原样地变化的值。另外,在相对角d为90~180度的情况下,象限信息Q表示马达20的旋转轴20a的旋转位置位于第三象限时,计数修正值成为“-1”。该情况下,象限信息修正值成为使基于象限信息Q的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限沿顺时针方向变化的值。
在马达20的相对角d处于第二判定区域A2的第三象限的范围的情况下(180度≤d<270度),如果象限信息Q不是异常,则基于象限信息Q的马达20的旋转轴20a的旋转位置位于的象限为第二象限、第三象限以及第四象限这三个中的任意一个。在相对角d为180~270度的情况下,象限信息Q表示马达20的旋转轴20a的旋转位置位于第二象限时,计数修正值成为“1”。该情况下,象限信息修正值,成为使基于象限信息Q的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限沿逆时针方向变化的值。另外,在相对角d为180~270度的情况下,象限信息Q表示马达20的旋转轴20a的旋转位置位于第三象限时,计数修正值成为“0”。该情况下,象限信息修正值成为不使基于象限信息Q的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限保持原样地变化的值。另外,在相对角d为180~270度的情况下,象限信息Q表示马达20的旋转轴20a的旋转位置位于第四象限时,计数修正值成为“-1”。该情况下,象限信息修正值成为使基于象限信息Q的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限沿顺时针方向变化的值。
在马达20的相对角d处于第二判定区域A2的第四象限的范围的情况下(270度≤d<360度),如果象限信息Q不是异常,则基于象限信息Q的马达20的旋转轴20a的旋转位置位于的象限为第一象限、第三象限、以及第四象限这三个中的任意一个。在相对角d为270~360度的情况下,象限信息Q表示马达20的旋转轴20a的旋转位置位于第三象限时,计数修正值成为“1”。该情况下,象限信息修正值成为使基于象限信息Q的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限沿逆时针方向变化的值。另外,在相对角d为270~360度的情况下,象限信息Q表示马达20的旋转轴20a的旋转位置位于第四象限时,计数修正值成为“0”。该情况下,象限信息修正值成为不使基于象限信息Q的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限保持原样地变化的值。另外,在相对角d为270~360度的情况下,象限信息Q表示马达20的旋转轴20a的旋转位置位于第一象限时,计数修正值成为“-1”。该情况下,象限信息修正值成为使基于象限信息Q的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限沿顺时针方向变化的值。
如图13所示,判定部35使用这样的第二映射M2运算变更后计数值Cc。判定部35在计数修正值为“1”的情况下,通过使计数值C自加1来运算变更后计数值Cc,并向旋转角度运算部34输出变更后计数值Cc。判定部35在计数修正值为“0”的情况下,将计数值C保持原样地作为变更后计数值Cc并输出至旋转角度运算部34。判定部35在计数修正值为“-1”的情况下,通过使计数值C自减1来运算变更后计数值Cc,并向旋转角度运算部34输出变更后计数值Cc。
旋转角度运算部34获取由相对角运算部33运算出的相对角d以及由判定部35运算出的变更后计数值Cc。旋转角度运算部34通过对相对角d加上基于变更后计数值Cc的马达20的旋转轴20a的多转数乘以360度所得的值来运算马达20的多转的旋转角度θ。
另一方面,判定部35在基于计数值C以及象限信息Q的象限信息Q的异常的判定、基于相对角d以及象限信息Q的计数值C的异常的判定、基于相对角本次值dn以及相对角前次值dn-1的马达20的旋转轴20a的高速旋转的判定的任意一个中判定出计数值C或象限信息Q是异常的情况下,旋转角度运算部34不能够以适当的值获得运算马达20的多转的旋转角度θ所需的计数值C(变更计数值Cc)。因此,在由判定部35判定出计数值C或象限信息Q是异常的情况下,由于旋转角度运算部34不能够运算马达20的多转的旋转角度θ,所以微机31执行停止转向操作的辅助等故障保险。另外,判定部35在获取到计数器异常标志Fc的情况下不能够以适当的值获得运算马达20的多转的旋转角度θ所需的计数值C,所以微机31也执行停止转向操作的辅助等故障保险。
对第四实施方式的作用以及效果进行说明。(1)起因于各种信号的传递的延迟、使用了各种信号的处理的差异,计数值C表示的多转数与实际的多转数之间有时产生偏离。据此,由微机31的相对角运算部33运算出的相对角d的内容和由旋转监视部32的计数器电路101运算出的计数值C的内容有时不匹配。
例如图20示出基于来自旋转角度传感器41的检测信号,相对角运算部33将相对角d运算为20度时的第一判定区域A1中的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的角度区域和基于象限信息Q的第二判定区域A2中的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限。对于这一点,即使由计数器电路101运算出不是异常的计数值C,但微机31获取的计数值C有时成为是从由相对角运算部33运算出的相对角d最大偏离45度的角度时的计数值。即,由计数器电路101运算出的计数值C成为相对角d处于335度~65度的范围使可取的值。此时,微机31获取的象限信息Q表示第二判定区域A2中的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在于第一象限或第四象限。据此,在由相对角运算部33运算出的相对角d为20度的情况下,如果基于象限信息Q的第二判定区域A2中的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限为第一象限或第四象限,则计数值C不是异常。另一方面,在由相对角运算部33运算出的相对角d为20度的情况下,如果基于象限信息Q的第二判定区域A2中的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限为第二象限或第三象限,则计数值C是异常的。这样,能够基于来自旋转角度传感器41的检测信号针对由相对角运算部33运算出的相对角d规定是异常的计数值C和不是异常的计数值C的关系。
在第四实施方式中,微机31的判定部35使用相对于用于运算计数值C的第二判定区域A2作为规定量移动45度的第一判定区域A1来判定计数值C的异常。判定部35能够在由相对角运算部33运算出的相对角d为20度的情况下,即,相对角d处于第一角度区域(315~45度)的范围的情况下,如基于象限信息Q的第二判定区域A2中的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限为第一象限或第四象限,则计数值C不是异常,如果是第二象限或第三象限则判定为计数值C的异常。这是因为若考虑计数值C有最大45度的偏离,则在计数值C不是异常的情况下,相对角d处于第一角度区域的范围时的象限信息Q表示相对角d处于270~90度(第一象限或第四象限)的范围。
据此,能够基于针对基于相对角d的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的第一~第四角度区域的基于象限信息Q的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的第一~第四象限的组合来生成用于判定计数值C是否是异常的第一映射M1。这样,判定部35能够存储表示相对于用于运算计数值C的第二判定区域A2作为规定量错开45度的第一判定区域A1的关系的第一映射M1,并使用该第一映射M1来判定计数值C的异常。因此,能够抑制微机31使用是异常的计数值C运算马达20的多转的旋转角度θ。
(2)即使在计数值C不是异常的情况下,但由于计数值C包括最大45度的偏离,因而由微机31的相对角运算部33运算出的相对角d的内容和由旋转监视部32的计数器电路101运算出的计数值C(象限信息Q)的内容有时不匹配。例如在图20的情况下,由相对角运算部33运算出的相对角d为20度,而象限信息Q表示第二判定区域A2中的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在于第三象限的情况下,由微机31的相对角运算部33运算出的相对角d的内容和使用由象限判定部105运算出的象限信息Q以及象限信息Q所运算出的计数值C的内容不匹配。因此,在第四实施方式,判定部35在未将计数值C判定为异常的情况下,使用第二映射M2变更计数值C。例如图20的情况下,判定部35使用第二映射M2基于相对角d以及象限信息Q将计数修正值设为“1”,并通过使计数值C自加1来将变更后计数值Cc设为“+4”并输出至旋转角度运算部34。据此,能够使由微机31的相对角运算部33运算出的相对角d的内容和由判定部35运算出的变更后计数值Cc的内容匹配。
(3)判定部35基于检测信号来变更计数值C,能够使基于变更后计数值Cc的第二判定区域A2中的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的角度区域和基于使用检测信号所运算出的相对角d的第二判定区域A2中的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的角度区域一致。据此,能够使变更后计数值Cc的内容和相对角d的内容匹配。
(4)第一判定区域A1具有的角度区域的数量和第二判定区域A2具有的象限的数量相同,相对于第二判定区域A2移动45度来构成第一判定区域A1。由此,以与第二判定区域A2中的某个角度区域和邻接角度区域对应的方式构成第一判定区域A1的角度区域。例如第一判定区域A1的第一角度区域与第二判定区域A2的第一象限的一半的角度区域和第四象限的一半的角度区域对应。据此,基于相对角d(检测信号)在第一判定区域A1的某个角度区域存在马达20的旋转轴20a的旋转位置的情况下,如果计数值C不是异常的,则马达20的旋转轴20a的旋转位置存在于与第一判定区域A1的某个角度区域对应的第二判定区域A2的两个角度区域中的任意一个。这样,在第一判定区域A1和第二判定区域A2的设定中,通过使它们的角度区域的数量相同,并且使基于它们的角度区域的偏离的各角度区域的对应关系均等化,能够使第一判定区域A1以及第二判定区域A2的设定适当。
(5)如果构成为使第一判定区域A1相对于第二判定区域A2超过第二判定区域A2的一个角度区域的一半(45度)超或小于一半移动,则在第一判定区域A1的一个角度区域不均等地对应第二判定区域A2的两个象限。例如如果构成为使第一判定区域A1相对于第二判定区域A2沿顺时针方向移动60度,则在第一判定区域A1的第一角度区域对应第二判定区域A2的第一象限的30度的角度区域以及第二象限的60度的角度区域。该情况下,有可能计数值C的异常的判定处理变得复杂,根据马达20的旋转轴20a的旋转方向而计数值C的异常判定的精度产生不同。对于这一点,在第四实施方式中,由于构成为使第一判定区域A1相对于第二判定区域A2移动第二判定区域A2的一个角度区域的一半(45度),所以在第一判定区域A1的一个角度区域均等地对应第二判定区域A2的两个象限。据此,能够简单地构成计数值C的异常的判定处理。另外,能够抑制根据马达20的旋转轴20a的旋转方向而计数值C的异常判定的精度产生不同。
(6)由于允许到使计数值C以及象限信息Q相对于相对角d最大偏离45度,所以判定部35只要能够判定计数值C相对于相对角d是否超过45度偏离即可。即,只要计数值C的异常的判定处理的判定精度与计数值C的运算精度对应即可。因此,判定部35存储考虑计数值C以及象限信息Q的偏离相对于第二判定区域A2移动45度而构成的第一判定区域A1,并使用该第一判定区域A1来判定计数值C的异常。据此,能够使计数值C的异常的判定处理成为与计数值C的运算精度对应的适当的运算负荷的判定处理。
(7)由于伴随着驶上路缘石等而产生的大的逆输入,有时马达20的旋转轴20a高速旋转。在这种情况下,有时未恰当地从旋转监视部32向微机31传递计数值C。因此,在本实施方式中,微机31的判定部35在相对角d的变化量超过既定变化量的情况下判定为计数本次值Cn是异常的,由此不会采用计数本次值Cn、计数前次值Cn-1作为正式的计数值C。另一方面,判定部35在相对角d的变化量未超过既定变化量的情况下判定为计数本次值Cn以及计数前次值Cn-1不是异常的,由此采用计数前次值Cn-1作为正式的计数值C。此外,采用计数前次值Cn-1作为正式的计数值C是因为关于计数前次值Cn-1,不仅在本次的运算周期中判定为不是异常的,也在前次的运算周期中判定为不是异常的。由此,可以进一步提高运算马达20的多转的旋转角度θ所使用的计数值C的精度。
(8)在从计数前次值Cn-1变化到计数本次值Cn的情况下,根据该计数值C的变化,象限信息Q应以规定的关系从象限信息前次值Qn-1向象限信息本次值Qn变化。例如,在计数前次值Cn-1从“4R+1”变化到计数本次值Cn“(4R+1)+1”的情况下,应从表示第一象限的象限信息前次值Qn-1向表示第二象限的象限信息本次值Qn变化。虽然是那样,但在没有向表示第二象限的象限信息本次值Qn变化的情况下,认为计数值C或象限信息Q的任意一个产生异常。但是,即使在这样计数值C和象限信息Q不是妥当的关系的情况下,也在旋转监视部32的计数器比较电路108中确认出计数器106没有异常,所以象限信息Q产生异常的可能性高于计数值C产生异常的可能性。因此,在本实施方式中,判定部35能够在象限信息Q相对于计数值C的变化如规定那样变化的情况下,判定为象限信息Q不是异常的,而在象限信息Q相对于计数值C的变化没有如规定那样变化的情况下,判定为象限信息Q是异常的。另外,判定部35如果在前次的运算周期中判定为象限信息前次值Qn-1不是异常的,则在象限信息Q相对于计数值C的变化没有如规定那样变化的情况下,能够判定为象限信息本次值Qn是异常的。
(9)在计数器比较电路108中,考虑左旋转标志Fl或右旋转标志Fr,并基于计数本次值Cn与计数前次值Cn-1的比较来判定计数器106的异常。由此,能够抑制从计数器106生成异常的计数值C。
以下,对搭载在EPS上的第五实施方式中的角度运算装置进行说明。此处,以与第四实施方式的不同之处为中心进行说明。
如图21所示,判定部35获取由相对角运算部33运算出的相对角d、由象限判定部105运算出的象限信息Q以及由计数器电路101运算出的计数值C。判定部35在使用第一映射M1未将计数值C判定为异常的情况下,使用第二映射M2基于相对角d(检测信号)来变更计数器电路101的计数器106中存储的计数值C。判定部35在计数修正值为“1”的情况下,生成左旋转标志Fl,在计数修正值为“-1”的情况下,生成右旋转标志Fr。计数器106在每次从象限判定部105以及判定部35获取左旋转标志Fl时自加1,在每次从象限判定部105以及判定部35获取右旋转标志Fr时自减1。
微机31的旋转角度运算部34获取由相对角运算部33运算出的相对角d以及由判定部35运算出的变更后计数值Cc。旋转角度运算部34通过对相对角d加上基于变更后计数值Cc的马达20的旋转轴20a的多转数乘以360度所得的值来运算马达20的多转的旋转角度θ。
对第五实施方式的作用以及效果进行说明。(10)由于变更计数器电路101的计数器106中存储的计数值C,所以能够使由微机31的相对角运算部33运算出的相对角d的内容、和计数器106存储的计数值C的内容匹配。另外,能够使从计数器106获取计数值C并使用计数值C所执行的处理(例如马达20的多转的旋转角度θ的运算)适当。
此外,各实施方式也可以如下那样变更。另外,以下的其它实施方式能够在技术上不矛盾的范围中相互组合。·在各实施方式中,第一判定区域A1由四个角度区域构成,但也可以由三个角度区域构成,或可以由五个以上的角度区域构成。另外,第二判定区域A2由四个象限构成,但也可以由三个象限构成,或可以由五个以上的象限构成。即,第一判定区域A1只要由三个以上的角度区域构成即可。另外,第二判定区域A2只要由三个以上的象限构成即可。
例如如图22以及图23所示,也可以由三个角度区域构成第一判定区域A1,由三个象限构成第二判定区域A2。对于第二判定区域A2,通过根据正弦波信号Ssin余弦波信号Scos的组合,即,检测信号的组合将马达20的旋转轴20a的一次旋转(360度)每隔120度分割成三个象限。第一象限是马达20的相对角d处于0~120度的范围时的象限。第二象限是马达20的相对角d处于120~240度的范围使的象限。第三象限是马达20的相对角d处于240~360度的范围时的象限。
对于第一判定区域A1,通过根据正弦波信号Ssin和余弦波信号Scos的组合,即,检测信号的组合将马达20的旋转轴20a的一次旋转(360度)每120度分割成三个角度区域。第一判定区域A1通过相对于第二判定区域A2作为规定量移动60度而构成。该规定量是第二判定区域A2的一个角度区域的一半的角度(60度)。该情况下,起因于各种信号的传递的延迟、使用了各种信号的处理的差异,以允许到计数值C以及象限信息Q成为是从由相对角运算部33运算出的相对角d偏离到不超过60度的程度的角度时的计数值以及象限信息的方式设计角度运算装置30。第一角度区域是马达20的相对角d处于300~60度的范围时的象限。第二角度区域是马达20的相对角d处于60~180度的范围时的象限。第三角度区域是马达20的相对角d处于180~300度的范围时的象限。
判定部35存储有图24所示的第一映射M1以及图25所示的第二映射M2。判定部35使用第一映射M1来判定计数值C的异常,并使用第二映射M2来变更计数值C。
图24示出第一判定区域A1以及第二判定区域A2由三个角度区域构成的情况下的第一映射M1。在马达20的相对角d处于300~60度(0度≤d<60度,300度≤d<360度)的范围的情况下,即,在马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第一角度区域内的情况下,不是异常的象限为第一象限以及第三象限,异常的象限为第二象限。在马达20的相对角d处于60~120度(60度≤d<120度)的范围的情况下,即,马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第二角度区域内的情况下,不是异常的象限为第一象限以及第二象限,异常的象限为第三象限。在马达20的相对角d处于120~240度(120度≤d<240度)的范围的情况下,即,马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第三角度区域内的情况下,不是异常的象限为第二象限以及第三象限,异常的象限为第一象限。
图25示出第一判定区域A1以及第二判定区域A2由三个角度区域构成的情况下的第二映射M2。在马达20的相对角d处于第二判定区域A2的第一象限的范围的情况下(0度≤d<120度),象限信息Q表示马达20的旋转轴20a的旋转位置位于第三象限时,计数修正值成为“1”,象限信息Q表示马达20的旋转轴20a的旋转位置位于第一象限时,计数修正值成为“0”。在马达20的相对角d处于第二判定区域A2的第二象限的范围的情况下(120度≤d<240度),象限信息Q表示马达20的旋转轴20a的旋转位置位于第一象限时,计数修正值成为“1”,在象限信息Q表示马达20的旋转轴20a的旋转位置存在于第二象限时,计数修正值成为“0”。在马达20的相对角d为第二判定区域A2的第三象限的范围的情况下(240度≤d<360度),在象限信息Q表示马达20的旋转轴20a的旋转位置位于第二象限时,计数修正值成为“1”,而在象限信息Q表示马达20的旋转轴20a的旋转位置位于第三象限时,计数修正值成为“0”。判定部35使用这样的计数修正值来变更计数值C。
·在各实施方式中,第一判定区域A1的角度区域的数量和第二判定区域A2的象限的数量可以不同。例如也可以,如图14所示,由四个象限构成第二判定区域A2,如图26所示,由八个角度区域构成第一判定区域A1。
图26示出由八个角度区域构成的第一判定区域A1。对于第一判定区域A1,通过基于正弦波信号Ssin和余弦波信号Scos的组合,即,基于相对角d,将马达20的旋转轴20a的一次旋转(360度)每隔45度分割成八个角度区域。第一判定区域A1通过相对于第二判定区域A2作为规定量移动22.5度而构成。该规定量是第二判定区域A2的一个角度区域的一半的角度(22.5度)。该情况下,起因于各种信号的传递的延迟、使用了各种信号的处理的差异,以允许到计数值C以及象限信息Q成为是从由相对角运算部33运算出的相对角d偏离到不超过22.5度的程度的角度时的计数值以及象限信息的方式设计角度运算装置30。第一角度区域是马达20的相对角d处于337.5~22.5度的范围时的角度区域。第二角度区域是马达20的相对角d处于22.5~67.5度的范围时的角度区域。第三角度区域是马达20的相对角d处于67.5~112.5度的范围时的角度区域。以下,对于第四~第八角度区域,也与第一~第三角度区域同样地由45度刻度的角度区域构成。
判定部35存储图27所示的第一映射M1以及图28所示的第二映射M2。判定部35使用第一映射M1来判定计数值C的异常,使用第二映射M2来变更计数值C。
图27示出第一判定区域A1由八个角度区域构成,第二判定区域A2由四个象限构成的情况下的第一映射M1。在马达20的相对角d处于337.5~22.5度(0度≤d<22.5度,337.5度≤d<360度)的范围的情况下,即马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第一角度区域的范围内的情况下,不是异常的象限为第一象限以及第四象限,异常的象限为第二象限以及第三象限。在马达20的相对角d处于22.5~67.5度(22.5度≤d<67.5度)的范围的情况下,即马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第二角度区域的范围内的情况下,不是异常的象限为第一象限,异常的象限为第二~第四象限。在马达20的相对角d处于67.5~112.5度(67.5度≤d<112.5度)的范围的情况下,即马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第三角度区域的范围内的情况下,不是异常的象限为第一象限以及第二象限,异常的象限为第三象限以及第四象限。以后,对于马达20的旋转轴20a的旋转位置处于第四~第八角度区域的范围内的情况,也与第一~第三角度区域同样地规定不是异常的象限以及异常的象限。
图28示出第一判定区域A1由八个角度区域构成,第二判定区域A2由四个象限构成的情况下的第二映射M2。在马达20的相对角d处于第二判定区域A2的第一象限的范围的情况下(0度≤d<90度),象限信息Q表示马达20的旋转轴20a的旋转位置存在于第四象限时,计数修正值成为“1”,在表示存在于第一象限时,计数修正值成为“0”,在表示存在于第二象限时,计数修正值成为“-1”。对于马达20的相对角d处于第二判定区域A2的第二~第四象限的情况,也规定象限信息Q以及计数修正值的关系。判定部35使用这样的计数修正值来变更计数值C。
·在各实施方式中,计数器电路101以不会错过马达20的旋转轴20a旋转了单位旋转量(90度)的周期,即,不会错过在第二判定区域A2中马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限从某个象限变化到邻接的象限的周期运算计数值C,但并不限于此。例如,在由八个角度区域构成第一判定区域A1,由八个角度区域构成第二判定区域A2的情况下,计数器电路101也可以以不会错过马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限从某个象限变化到两个相邻的象限的周期运算计数值C。该情况下,计数器106会根据第二判定区域A2的象限的变化将计数值C一次加减“2”。此外,计数值C的运算周期能够适当地变更。另外,判定部35也可以变更计数值C,以使基于计数值C的第二判定区域A2中的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的角度区域与基于相对角d的第二判定区域A2中的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的角度区域一致或接近。
·在各实施方式中,判定部35获取由相对角运算部33运算出的相对角d,但也可以获取来自旋转角度传感器41的检测信号,并基于该检测信号来判定第一判定区域A1中的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的角度区域。
·在各实施方式中,判定部35在计数值C不是异常的情况下,使用第二映射M2来变更计数值C,但也可以不变更计数值C。判定部35在判定为计数值C是异常的情况下执行故障保险,所以抑制使用异常的计数值C运算马达20的多转的旋转角度θ,并能够抑制使用该旋转角度θ来执行各种处理。
·在各实施方式中,将使第一判定区域A1相对于第二判定区域A2移动的方向设为顺时针方向,但也可以为逆时针方向。·对于使第一判定区域A1相对于第二判定区域A2的规定量的偏离,考虑各种信号的传递和使用了各种信号的处理的差异来设定,但并不限于此。例如,对于该规定量,可以根据确保计数值C的异常判定的判定精度的观点设定,或可以根据容易设计第一判定区域A1的各角度区域这个观点设定。
·在各实施方式中,判定部35在基于计数值C以及象限信息Q的象限信息Q的异常的判定、基于相对角d以及象限信息Q的计数值C的异常的判定、基于相对角本次值dn以及相对角前次值dn-1的马达20的旋转轴20a的高速旋转的判定中均未判定出计数值C以及象限信息Q产生异常的情况下,采用正式的计数值C作为计数前次值Cn-1,但并不限于此。即,判定部35也可以在这三个判定中均未判定出计数值C以及象限信息Q产生异常的情况下,采用正式的计数值C作为计数本次值Cn。
·在各实施方式中,判定部35每隔运算周期便执行基于计数值C以及象限信息Q的象限信息Q的异常的判定,相对角d以及象限信息Q基计数值C的异常的判定、基于相对角本次值dn以及相对角前次值dn-1的马达20的旋转轴20a的高速旋转的判定,但并不限于此。例如,判定部35也可以在10个运算周期中仅在特定的1个运算周期执行象限信息Q的异常的判定。此时,在计数本次值Cn从计数前次值Cn-1的变化不符合象限信息本次值Qn从象限信息前次值Qn-1的变化时,判定出象限信息本次值Qn或象限信息前次值Qn-1的至少一方是异常的。
·在各实施方式中,与允许计数值C以及象限信息Q从相对角d偏离的45度的偏离对应地设定既定变化量,但并不限于此。例如,对于既定变化量,为了使马达20的旋转轴20a的旋转速度的限制更加严格而可以设为比45度小的角度,或可以在限制马达20的旋转轴20a的旋转速度明确地表示异常的值的观点下设为大于45度的角度。即,只要能够判定相对角d的变化量的异常,则可以在任何的观点下设定既定变化量。
·在各实施方式中,判定部35基于相对角本次值dn以及相对角前次值dn-1来执行马达20的旋转轴20a的高速旋转的判定,但并不限于此。例如,判定部35也可以除了相对角本次值dn以及相对角前次值dn-1之外还基于比相对角前次值dn-1靠前的运算周期的相对角d来执行马达20的旋转轴20a的高速旋转的判定。
·在各实施方式中,判定部35基于计数本次值Cn从计数前次值Cn-1的变化是否符合象限信息本次值Qn从象限信息前次值Qn-1的变化来判定象限信息Q的异常,但并不限于此。例如,判定部35也可以除了计数本次值Cn以及计数前次值Cn-1之外还使用比计数前次值Cn-1靠前的运算周期的计数值C,除了象限信息本次值Qn以及象限信息前次值Qn-1之外还使用比象限信息前次值Qn-1靠前的运算周期的象限信息Q来判定象限信息Q的异常。
·在各实施方式中,判定部35执行基于计数值C以及象限信息Q的象限信息Q的异常的判定、基于相对角d以及象限信息Q的计数值C的异常的判定、基于相对角本次值dn以及相对角前次值dn-1的马达20的旋转轴20a的高速旋转的判定,但并不限于此。判定部35只要至少能够进行基于相对角d以及象限信息Q的计数值C的异常的判定即可。在判定部35中仅执行基于相对角d以及象限信息Q的计数值C的异常的判定的情况下,如图29所示,角度运算装置30成为省去计数前次值输出电路107、计数器比较电路108、前次值输出电路36以及相对角前次值输出电路37的结构。
·在各实施方式中,旋转监视部32是执行针对特定的输入所决定的运算ASIC,但并不限于此。例如旋转监视部32可以通过由微处理单元等构成的微机来实现。另外,旋转监视部32也可以读出其存储部中存储的程序并执行与该程序对应的运算。即使在这些情况下,也运算与多转的旋转角度θ的运算负荷相比运算负荷较小的计数值C,相应地,旋转监视部32的结构能够成为比微机31的结构简单的结构。另外,也可以通过特化为多转的旋转角度θ的运算等特定的功能的低消耗电力的微机来实现旋转监视部32。即使在该情况下,也特化为特定的功能,相应地,能够使旋转监视部32的结构成为比微机31的结构简单的结构。
·旋转角度传感器41例如可以是使用了霍尔元件的传感器,或可以是使用了分解器的传感器。·旋转角度传感器41例如检测转向轴11的旋转角度。如果考虑夹设在马达20与转向轴11之间的减速机构21的减速比等,则转向轴11的旋转角度能够换算成马达20的旋转角度θ。
·旋转角度传感器41被设置在马达20,但也可以设置在方向盘10的旋转轴亦即转向轴11。·旋转监视部32即使在点火开关51被接通的情况下,也间歇性地运算计数值C,但在点火开关51被接通的情况下,也可以不运算计数值C。该情况下,当点火开关51从接通切换为断开时,例如微机31存储当前的旋转角度θ,旋转监视部32开始动作之后间歇性地运算计数值C并存储。而且,当点火开关51从断开切换为接通时,微机31读出在点火开关51被断开的期间中由旋转监视部32运算出的计数值C以及存储的旋转角度θ,并运算马达20的旋转角度θ。
·判定部35获取由象限判定部105运算出的象限信息Q,并使用该象限信息Q来执行计数值C的异常的判定以及变更,但并不限于此。例如,即使在通过旋转监视部32在点火开关51被接通的期间中也继续计数值C的运算的情况下,判定部35也可以根据从计数器106获取到的计数值C来生成象限信息Q,并使用该象限信息Q来执行计数值C的异常的判定以及变更。
·判定部35在未判定出计数值C的异常的情况下,除了变更计数值C之外还执行象限信息Q的变更,但只要仅执行至少计数值C的变更即可,对于象限信息Q,可以不执行变更。
·前次值输出电路36可以保持判定部35中基于计数修正值进行了变更的本次的运算周期的变更后计数值Cc以及基于象限信息修正值进行了变更的本次的运算周期的变更后的象限信息Q。即,在本实施方式中,对于计数值C以及象限信息Q,考虑到通信延迟等进行了变更的所得值作为计数前次值Cn-1以及象限信息前次值Qn-1而被存储至前次值输出电路36。而且,前次值输出电路36在每次输入本次的运算周期的变更后计数值Cc以及本次的运算周期的变更后的象限信息Q时便将该前次的运算周期的变更后计数值Cc以及前次的运算周期的变更后的象限信息Q输出至判定部35。由此,判定部35能够使用在前次的运算周期中被修正的信息来判定计数值C以及象限信息Q的异常。
·第一映射M1可以表示基于相对角d的第一判定区域A1中的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的角度区域和基于象限信息Q以及计数值C的第二判定区域A2中的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限的关系。另外,第二映射M2可以表示马达20的相对角d、基于象限信息Q以及计数值C的马达20的旋转轴20a的旋转位置存在的象限以及针对计数值C的修正值亦即计数修正值的关系。
·象限判定部105可以基于由比较器104生成的Hi电平的信号和Lo电平的信号的组合的变化来生成左旋转标志Fl或右旋转标志Fr,并且与左旋转标志Fl或右旋转标志Fr的生成并行地生成象限信息Q。即,计数器电路101可以并列地执行计数值C的运算以及象限信息Q的运算。
·微机31可以经由旋转监视部32(计数器电路101以及通信接口102)获取旋转角度传感器41的检测信号。该情况下,旋转角度传感器41在点火开关51被接通的期间中与微机31同样被通电。
·各实施方式的EPS可以具体化为马达20的旋转轴20a和齿条轴12的轴线平行的EPS,或可以应用于旋转轴20a和齿条轴12同轴存在的EPS。另外,并不限于EPS,例如可以具体化为线控转向式的转向装置。
·搭载各实施方式的EPS的车辆可以是车辆驱动源采用发动机的所谓具有内燃机的车辆,也可以是车辆驱动源采用马达的所谓电动车辆。此外,电动车辆的情况下的点火开关启动作为车辆驱动源的马达的开关。

Claims (5)

1.一种角度运算装置,其特征在于,包括:
第一运算部(31),构成为基于来自检测马达的旋转角度的检测部的检测信号运算上述马达的旋转角度;以及
第二运算部(32),构成为运算表示上述马达的多次旋转数的信息亦即旋转数信息作为基于来自上述检测部的上述检测信号运算上述旋转角度所使用的信息,
在车辆的启动开关被断开的情况下,上述第一运算部(31)停止,上述第二运算部(32)运算上述旋转数信息,
在上述启动开关被接通的情况下,上述第一运算部(31)使用在上述启动开关被断开的期间中由上述第二运算部(32)运算出的上述旋转数信息运算上述旋转角度。
2.根据权利要求1所述的角度运算装置,其特征在于,
上述第二运算部(32)是进行针对特定的输入所决定的输出的专用集成电路,
上述第一运算部(31)是读出存储部中存储的程序并执行与该程序对应的运算的微型计算机。
3.根据权利要求1所述的角度运算装置,其特征在于,
上述第二运算部(32)构成为在上述启动开关被断开的情况下检测出上述马达的旋转时,以比未检测出上述马达的旋转时短的周期间歇性地运算上述旋转数信息。
4.根据权利要求3所述的角度运算装置,其特征在于,
上述第二运算部(32)构成为在由上述检测部检测出的当前的检测信号的电压值与由上述检测部检测出的上次的检测信号的电压值的偏差为阈值以上的情况下,检测上述马达的旋转。
5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的角度运算装置,其特征在于,
上述第二运算部(32)构成为在上述启动开关被断开的情况下间歇性地运算上述旋转数信息,并以比上述启动开关被接通的情况长的周期间歇性地运算上述旋转数信息。
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