JP2002112578A - Position-measuring device and motor controller - Google Patents

Position-measuring device and motor controller

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JP2002112578A
JP2002112578A JP2000297873A JP2000297873A JP2002112578A JP 2002112578 A JP2002112578 A JP 2002112578A JP 2000297873 A JP2000297873 A JP 2000297873A JP 2000297873 A JP2000297873 A JP 2000297873A JP 2002112578 A JP2002112578 A JP 2002112578A
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JP
Japan
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phase
value
phase signal
motor
reference point
Prior art date
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Application number
JP2000297873A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazumasa Kodama
和正 小玉
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Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position-measuring device which has high reliability and is resistant to adverse effects, such as noises. SOLUTION: A step 840 calls and carries out a failure detection process. However, the step 840 is carried out to determine whether an error is being accumulated on a value of an electrical angle θcaused by adverse effects such as noises, and is not for detecting failures. A step 860 determines whether the error is present, large or small based on a failure code, and if it determines that the error is being accumulated at the value of the electrical angle of θ(large error), the procedure goes to a step 880. The step 880 opens at least one interrupt mask of an edge interrupt. for example, if the step 880 opens only an u-phase interrupt mask, then 'u-phase edge interrupt process' (reference point synchronizing process for the electrical angle θ) is executed, when an edge interrupt of u-phase occurs.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の位相センサ
を有する測位装置に関し、また、特にこの本発明の測位
装置(例:回転角センサ)を用いたモータ制御装置に関
する。また、本発明は、例えば、自動車のパワーステア
リングシステムに搭載されるモータ制御装置や、回転角
センサ等に利用することができる。また、本発明の作用
原理は、複数の位相センサを有する回転角センサに限ら
ず、複数のセンサを有し、周期的な位相の検出に基づい
てものの長さや位置を同様に測定するリニアスケール等
に適用することも同様に可能である。
The present invention relates to a positioning device having a plurality of phase sensors, and more particularly to a motor control device using the positioning device (eg, a rotation angle sensor) of the present invention. Further, the present invention can be used, for example, for a motor control device mounted on a power steering system of an automobile, a rotation angle sensor, and the like. The principle of operation of the present invention is not limited to a rotation angle sensor having a plurality of phase sensors, but also has a plurality of sensors, and a linear scale or the like which similarly measures the length and position based on periodic phase detection. It is likewise possible to apply

【0002】[0002]

【従来の技術】図13に、従来のモータ制御装置の正弦
波通電時の制御方式を示す論理構成図を例示する。この
様にPI制御(比例・積分制御)やPWM制御(チョッ
パ制御)等を中心としたフィードバック制御により、例
えば3相式のブラシレスモータMに所望のトルク値を出
力させるための電子制御が実現される。
2. Description of the Related Art FIG. 13 exemplifies a logical configuration diagram showing a control method when a sine wave is applied to a conventional motor control device. In this way, by feedback control centering on PI control (proportional / integral control), PWM control (chopper control), etc., for example, electronic control for outputting a desired torque value to the three-phase brushless motor M is realized. You.

【0003】図14は、上記のモータ制御装置の2相式
のパルスセンサEの出力値A,Bと領域信号Cとの関係
を示すグラフ(a)及び定義表(b)である。例えば、
特許公報「平3−47689:操舵角検出装置」に記載
されている演算方法等によれば、この様な領域信号Cの
経時的遷移パターンに基づいて、回転体(例:ステアリ
ングシャフト、モータのロータ等)の回転方向d(又は
微小回転変位;d=0,±1)を検出することができ
る。
FIG. 14 is a graph (a) and a definition table (b) showing the relationship between the output values A and B of the two-phase pulse sensor E of the motor control device and the area signal C. For example,
According to the calculation method and the like described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 3-47689: a steering angle detecting device, a rotating body (eg, a steering shaft, motor The rotation direction d (or minute rotation displacement; d = 0, ± 1) of the rotor or the like can be detected.

【0004】また、この様な回転方向dの値を用いれ
ば、モータMのロータの回転角θ、即ち、モータMの電
気角(1次元変位)θを次式(1)により求めることが
できる。
Further, by using such a value in the rotation direction d, the rotation angle θ of the rotor of the motor M, that is, the electrical angle (one-dimensional displacement) θ of the motor M can be obtained by the following equation (1). .

【数1】 θ=θ’+αd …(1) ただし、ここで、αは1つの領域信号(例:C=3)が
占める角度領域の大きさを示す定数で、60°よりも十
分に小さい値(約0.1°〜数度程度)を持つ。また、
θ’は前回の制御周期で求められた電気角θの値であ
る。図13の制御ブロック210(角度検出)では、こ
の様にしてモータMの電気角(1次元変位)θを算出す
る。また、この電気角θは、2相変換、dq変換、dq
逆変換、3相変換等の各種の変換等を実行する制御ブロ
ックで参照されて、例えば、モータMの各相(U,V,
W)に略正弦波形状の電流を給電するのに利用される。
Where, α is a constant indicating the size of an angle area occupied by one area signal (eg, C = 3), and is sufficiently smaller than 60 °. Value (about 0.1 ° to several degrees). Also,
θ ′ is the value of the electrical angle θ obtained in the previous control cycle. The control block 210 (angle detection) in FIG. 13 calculates the electric angle (one-dimensional displacement) θ of the motor M in this manner. The electrical angle θ is obtained by two-phase conversion, dq conversion, dq
For example, each phase of the motor M (U, V,
It is used to supply a substantially sinusoidal current to W).

【0005】一方、図15は、上記のモータ制御装置
(図13)のホール素子16の出力値u,v,wと位相
信号Sとの関係を示すグラフ(a)及び定義表(b)で
あり、1つの位相信号(例:S=6)が占める角度領域
の大きさは、60°となっている。運動体の回転角を所
定の位相領域単位に段階的に表す周期的な位相信号Sを
出力するこの様なフェーズ検出手段は、例えば光電素子
等を用いても略同様に構成することが可能である。
On the other hand, FIG. 15 is a graph (a) and a definition table (b) showing the relationship between the output values u, v, w of the Hall element 16 of the motor control device (FIG. 13) and the phase signal S. In addition, the size of the angle area occupied by one phase signal (eg, S = 6) is 60 °. Such a phase detection unit that outputs a periodic phase signal S that indicates the rotation angle of the moving body in a stepwise manner in a predetermined phase region unit can be configured in substantially the same manner using, for example, a photoelectric element or the like. is there.

【0006】図16は、上記のモータ制御装置の整合性
判定基準表である。例えばこの様な判定基準に従って、
図13の制御ブロック230(異常検出処理)では、ホ
ール素子16の出力(u,v,w)と、パルスセンサE
の出力(A,B)との間の整合性等が随時テストされ
る。
FIG. 16 is a table for judging the consistency of the motor control device. For example, according to such criteria
In the control block 230 (abnormality detection processing) of FIG. 13, the output (u, v, w) of the Hall element 16 and the pulse sensor E
And the like (A, B) are tested as needed.

【0007】そして、これらの異常検出処理により異常
が検出されると、例えば、図17に示される様な異常処
理などが自動的に実行される。ただし、ここで、図17
は、上記のモータ制御装置の異常処理(モータ停止処
理)の制御手順を例示するフローチャートであり、Rは
トルク電流の指令値iq* の調整係数である。
[0007] When an abnormality is detected by the abnormality detection processing, for example, an abnormality processing as shown in FIG. 17 is automatically executed. However, here, FIG.
Is a flowchart illustrating a control procedure of the abnormality processing (motor stop processing) of the motor control device, and R is an adjustment coefficient of the command value iq * of the torque current.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記の様なパルスセン
サEを用いて構成される回転角センサにおいては、例え
ば静電気や電磁波等の電気的或いは電磁気的な外乱(ノ
イズ)等により、回転角θの値に不測の誤差が生じるこ
とがある。また、回転角θは、式(1)に示す様な演算
方法により前回の制御周期で求めた回転角θ’に基づい
て算出されるため、一旦発生した誤差は、時間の経過と
共に随時蓄積されていく。従って、これらの誤差は、経
時的に拡大されていく傾向が強く、回転角センサを比較
的長時間に渡って使用する場合には、モータMの回転角
(電気角θ)の測定値の信頼性に問題が生じる恐れがあ
る。
In a rotation angle sensor constituted by using the pulse sensor E as described above, the rotation angle θ is caused by an electric or electromagnetic disturbance (noise) such as static electricity or electromagnetic waves. May have unexpected errors. Further, since the rotation angle θ is calculated based on the rotation angle θ ′ obtained in the previous control cycle by a calculation method as shown in Expression (1), the error once generated is accumulated as needed with time. To go. Therefore, these errors tend to increase over time, and when the rotation angle sensor is used for a relatively long time, the reliability of the measured value of the rotation angle (electrical angle θ) of the motor M is high. There is a possibility that a problem may occur in the sex.

【0009】また、例えば、特に上記のモータ制御装置
の様に、異常検出手段を有する装置においては、検出さ
れる回転角θの誤差の拡大に伴って、異常状態が誤検出
されてしまう恐れが生じる。
Further, for example, in a device having an abnormality detecting means, particularly like the above-mentioned motor control device, there is a possibility that an abnormal state is erroneously detected with an increase in the error of the detected rotation angle θ. Occurs.

【0010】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的は、ノイズ等の悪影響を受
け難く、信頼性の高い測位装置(例:回転角センサ)を
実現することである。また、本発明の更なる目的は、ノ
イズ等の悪影響を受け難く、信頼性の高いモータ制御装
置やパワーステアリングシステムを実現することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to realize a highly reliable positioning device (eg, a rotation angle sensor) which is hardly affected by noise or the like. That is. A further object of the present invention is to realize a highly reliable motor control device and power steering system that are not easily affected by noise or the like.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めには、以下の手段が有効である。即ち、第1の手段
は、ホール素子又は光電素子等を有して、運動体の位置
又は回転角を所定の位相領域単位に段階的に表す周期的
な位相信号Sを出力するフェーズ検出手段と、その運動
体の位置又は回転角を示す1次元変位θをパルスセンサ
等を用いて詳細に検出する変位検出手段とを有する測位
装置において、位相信号Sに対する1次元変位θの位相
合わせまたはゼロ点調整のための基準点同期処理を、定
期的又は周期的に或いは測定系の初期化が完了した後の
測位装置使用中の所定の実行条件が成立した時に、実行
する基準点補正手段を備えることである。
The following means are effective in solving the above-mentioned problems. That is, the first means includes a Hall element or a photoelectric element or the like, and outputs a periodic phase signal S that indicates the position or the rotation angle of the moving body in steps of a predetermined phase region. And a displacement detecting means for detecting in detail a one-dimensional displacement θ indicating the position or rotation angle of the moving body using a pulse sensor or the like. A reference point correcting means for executing a reference point synchronization process for adjustment periodically or periodically or when a predetermined execution condition during use of the positioning device after the initialization of the measurement system is satisfied is satisfied. It is.

【0012】また、第2の手段は、上記の第1の手段に
おいて、位相信号S又は1次元変位θの測定値の異常
を、この測定値の経時的遷移パターン、この測定値の変
化率の上限値又は下限値、或いは、これらの両測定値間
の整合性等に基づいて、検出する異常検出手段を備える
ことである。
Further, the second means according to the first means, wherein the abnormality of the measured value of the phase signal S or the one-dimensional displacement θ is determined by a time-dependent transition pattern of the measured value and the rate of change of the measured value. An abnormality detecting means for detecting based on an upper limit value, a lower limit value, or consistency between these two measured values, or the like is provided.

【0013】また、第3の手段は、上記の第1又は第2
の手段において、上記の実行条件を、位相信号Sに対す
る1次元変位θの検出誤差の絶対値に基づいて規定する
ことである。
Further, the third means may be the first or second means described above.
In the means, the above-mentioned execution condition is defined based on an absolute value of a detection error of the one-dimensional displacement θ with respect to the phase signal S.

【0014】また、第4の手段は、上記の第1乃至第3
の何れか1つの手段において、上記の基準点補正手段を
位相信号Sが変化する際に実行することである。
Further, the fourth means includes the first to third means.
In any one of the means, the above-described reference point correcting means is executed when the phase signal S changes.

【0015】また、第5の手段は、上記の第4の手段に
おいて、基準点補正手段を位相信号Sの経時的遷移パタ
ーンに基づいて実行することである。
A fifth means is that, in the fourth means, the reference point correcting means is executed based on a temporal transition pattern of the phase signal S.

【0016】また、第6の手段は、上記の第4又は第5
の手段において、基準点補正手段を変位検出手段の動作
とは並列又は非同期に実行することである。
The sixth means may be the fourth or fifth means described above.
In the means, the reference point correcting means is executed in parallel or asynchronously with the operation of the displacement detecting means.

【0017】また、第7の手段は、上記の第4乃至第6
の何れか1つの手段において、基準点補正手段に、位相
信号Sが変化する際に発生するエッジ割り込みに関する
割り込みマスク操作手段を設けることである。
Further, the seventh means includes the fourth to sixth aspects.
In any one of the means, the reference point correcting means is provided with an interrupt mask operating means relating to an edge interrupt generated when the phase signal S changes.

【0018】また、第8の手段は、上記の第6又は第7
の手段において、変位検出手段による1次元変位θの定
期的又は周期的な検出に伴う1次元変位θの定期的又は
周期的な更新処理を、割込禁止処理、排他制御処理、又
は排他的直列化命令等により、位相信号Sが変化する際
に発生するエッジ割り込みの割込処理ルーチン内の基準
点同期処理における1次元変位θの更新処理に対して、
排他的に実行することである。
The eighth means may be the sixth or seventh means described above.
Means for periodically or periodically updating the one-dimensional displacement θ accompanying the periodic or periodic detection of the one-dimensional displacement θ by the displacement detecting means, the interrupt prohibition processing, the exclusive control processing, or the exclusive serial processing. The update processing of the one-dimensional displacement θ in the reference point synchronization processing in the interruption processing routine of the edge interrupt generated when the phase signal S changes due to the
Exclusive execution.

【0019】また、第9の手段は、上記の第1乃至第8
の何れか1つの手段において、アラーム音、音声、ラン
プの点灯又は点滅、或いは、画面表示等により、モータ
の使用者に対して測定系の異常を警告する異常警告手段
を設けることである。
The ninth means includes the first to eighth aspects.
In any one of the means, an abnormality warning means for warning the user of the motor of a measurement system abnormality by an alarm sound, a sound, lighting or blinking of a lamp, or screen display is provided.

【0020】また、第10の手段は、回転角センサにお
いて、上記の第1乃至第9の何れか1つの手段を用いて
構成された測位装置を用いて、運動体(回転体)の回転
角を測定することである。
[0020] A tenth means is a rotation angle sensor, using a positioning device constructed using any one of the first to ninth means described above, using a rotation angle of a moving body (rotary body). Is to measure

【0021】また、第11の手段は、リニアスケールに
おいて、上記の第1乃至第9の何れか1つの手段を用い
て構成された測位装置を用いて、運動体(並進体)の位
置(変位)を測定することである。
The eleventh means uses a positioning device constructed using any one of the first to ninth means on a linear scale, and the position (displacement) of a moving body (translational body) is determined. ) Is to measure.

【0022】また、第12の手段は、モータ制御装置に
おいて、上記の第10の手段を用いて構成された回転角
センサを用いて、モータの回転運動を電子制御すること
である。
A twelfth means is to electronically control the rotational movement of the motor in the motor control device using the rotation angle sensor constituted by using the tenth means.

【0023】また、第13の手段は、上記の第12の手
段において、モータの回転、モータの制御又はモータへ
の給電を停止する異常処理手段を設けることである。
According to a thirteenth means, in the twelfth means, an abnormality processing means for stopping rotation of the motor, control of the motor or power supply to the motor is provided.

【0024】また、第14の手段は、車両搭載用のパワ
ーステアリングシステムにおいて、上記の第10の手段
の回転角センサ、或いは、上記の第12又は第13の手
段のモータ制御装置を備えることである。以上の手段に
より、前記の課題を解決することができる。
According to a fourteenth aspect, a power steering system mounted on a vehicle includes the rotation angle sensor according to the tenth aspect or the motor control device according to the twelfth or thirteenth aspect. is there. With the above means, the above-mentioned problem can be solved.

【0025】[0025]

【作用及び発明の効果】ノイズ等で電気角θがズレる様
なことが有っても、電気角θに対して随時補正を掛ける
ことで、回転角センサ(測位装置)の信頼性が向上す
る。この様な補正は、定期的又は周期的に実施しても、
或いは、所定の実行条件が成立した際に実行しても良
い。また、この様な実行条件は、例えば電気角θのズレ
の大きさに基づいて規定しても良い。
[Effects of the invention] Even if the electrical angle θ is shifted due to noise or the like, the electrical angle θ is corrected as needed to improve the reliability of the rotation angle sensor (positioning device). . Such corrections may be made periodically or periodically,
Alternatively, it may be executed when a predetermined execution condition is satisfied. Further, such an execution condition may be defined based on, for example, the magnitude of the deviation of the electrical angle θ.

【0026】また、この様に電気角θの測定精度を向上
させることにより、回転角センサ(測位装置)が異常検
出手段を有する場合には、異常検出に関する誤検出が回
避できる。また、これらの作用により、ノイズ等の悪影
響のために生じる電気角θの測定誤差や、これらの誤差
の経時的な蓄積のために、異常処理系の動作によりシス
テムが不当に停止される等の事態が回避できる。
Further, by improving the measurement accuracy of the electrical angle θ in this manner, when the rotation angle sensor (positioning device) has abnormality detecting means, erroneous detection relating to abnormality detection can be avoided. In addition, due to these effects, measurement errors in the electrical angle θ caused by adverse effects such as noise, and the accumulation of these errors over time may cause the system to be abnormally stopped by the operation of the abnormal processing system. Things can be avoided.

【0027】上記の補正処理(基準点同期処理)を実現
する手段(基準点補正手段)は、例えば、フェーズ検出
手段が出力する位相信号Sが変化する際に発生させるこ
とが可能な「エッジ割り込み」を利用して構成すること
ができる。この様な方法に依れば、比較的簡潔なロジッ
クで上記の補正処理を実行する基準点補正手段を構成す
ることができる(第1実施例)。
The means (reference point correction means) for realizing the above correction processing (reference point synchronization processing) is, for example, an "edge interrupt" which can be generated when the phase signal S output from the phase detection means changes. ] Can be used. According to such a method, it is possible to configure a reference point correction unit that executes the above-described correction processing with relatively simple logic (first embodiment).

【0028】また、本発明は、この様な「エッジ割り込
み」の割り込み機構を有しない測定系を構成した場合に
も適用することが可能である。即ち、必ずしもこの様な
「エッジ割り込み」に対応する割込処理を用いなくと
も、基準点補正手段を位相信号Sの経時的遷移パターン
に基づいて実行する等の手段によれば、上記の補正処理
を実行する基準点補正手段を構成することは可能である
(第2実施例)。
The present invention can also be applied to a case where a measuring system having no such an "edge interrupt" interrupt mechanism is configured. That is, even if the interrupt processing corresponding to the "edge interrupt" is not necessarily used, the reference point correcting means can be executed based on the temporal transition pattern of the phase signal S. It is possible to configure a reference point correction unit that executes the above (2nd embodiment).

【0029】また、「エッジ割り込み」を利用する場合
には、通常の定期的な電気角θの更新処理とは非同期
に、「エッジ割り込み」の割込処理により電気角θの更
新処理が並列的に実行され得るため注意を要する。即
ち、割込処理による電気角θの更新処理を所望のタイミ
ングで確実に実行するためには、通常の定期的な電気角
θの更新処理を割込禁止処理、排他制御処理、又は排他
的直列化命令等により、排他的に実行する必要がある。
これはエッジ割り込みの割込処理による電気角θの更新
処理を無効としないための手段である。
When the "edge interrupt" is used, the update process of the electrical angle θ is performed in parallel with the interrupt process of the "edge interrupt", asynchronously with the normal periodic update process of the electrical angle θ. Be careful because it can be performed. That is, in order to surely execute the electrical angle θ update process at a desired timing by the interrupt process, the normal periodic electrical angle θ update process is performed by an interrupt prohibition process, an exclusive control process, or an exclusive serial process. It is necessary to execute it exclusively by using a conversion instruction.
This is a means for preventing the update processing of the electrical angle θ by the interrupt processing of the edge interrupt from being invalidated.

【0030】この様な回避すべき現象は、通常、式
(1)に従ってモータMの電気角θを更新する処理が、
割り込み可能な機械命令、又は割り込み可能な「複数の
機械命令から構成される機械命令の列」に展開されて実
現されること等に起因する。ただし、上記の補正処理を
実行する基準点補正手段が高い頻度で起動される場合に
は、補正処理が十分近い将来再度実行されるので、必ず
しもこの様な排他処理を行う必要は無い。
Such a phenomenon to be avoided is usually that the processing for updating the electric angle θ of the motor M according to the equation (1) is as follows.
This is caused by being realized by being developed into an interruptible machine instruction or an interruptible “string of machine instructions composed of a plurality of machine instructions”. However, when the reference point correcting means for executing the above-described correction processing is started with a high frequency, the correction processing will be executed again in the near future, so that it is not always necessary to perform such exclusive processing.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例
に限定されるものではない。 (第1実施例)図1に、本発明の各実施例に係わる電動
パワーステアリングシステム80のハードウェア構成図
を示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described based on specific embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments described below. (First Embodiment) FIG. 1 shows a hardware configuration diagram of an electric power steering system 80 according to each embodiment of the present invention.

【0032】ステアリングシャフト10の一端には、ス
テアリングホイール11が取り付けられ、他端にはギヤ
ボックス12に軸承されたピニオン軸13が結合されて
いる。ピニオン軸13は、ギヤボックス12に嵌装され
たラック軸14に噛合され、このラック軸14の両端は
図示していないが、ボールジョイント等を介して操向車
輪に連結されている。
A steering wheel 11 is attached to one end of the steering shaft 10, and a pinion shaft 13 mounted on a gear box 12 is connected to the other end. The pinion shaft 13 is engaged with a rack shaft 14 fitted in the gear box 12, and both ends of the rack shaft 14 are connected to steering wheels via ball joints or the like (not shown).

【0033】また、ステアリングシャフト10には、ア
シストトルクを発生するブラシレス直流モータM(以
下、単に「モータM」という)が、歯車17を介して連
結されている。この直流モータMには、駆動回路113
より電流検出器115を介してU,V,Wの3相に対す
る各モータ駆動電流iu,iv,iwが供給されてい
る。
A brushless DC motor M (hereinafter simply referred to as “motor M”) for generating assist torque is connected to the steering shaft 10 via a gear 17. This DC motor M has a driving circuit 113
The motor drive currents iu, iv, and iw for the three phases U, V, and W are supplied via the current detector 115.

【0034】更に、ステアリングシャフト10には、運
転者からステアリングホイール11に加えられたマニュ
アル操舵力の大きさ及びその方向(操舵トルクτ)を検
出するためのトルク検出器15及び、ステアリングシャ
フト10の操舵角Θを検出するフォトインタラプタ30
が設けられている。フォトインタラプタ30の出力はカ
ウンタ32に入力され、操舵角Θに変換されて出力され
る。この操舵角Θは、入力インターフェイス(IF)1
14を介してCPU110に入力され、CPU110の
演算により操舵角速度(dΘ/dt)が検出される。
Further, the steering shaft 10 includes a torque detector 15 for detecting the magnitude and the direction (steering torque τ) of the manual steering force applied to the steering wheel 11 by the driver, and the steering shaft 10 Photo interrupter 30 for detecting steering angle Θ
Is provided. The output of the photo interrupter 30 is input to a counter 32, converted into a steering angle Θ, and output. This steering angle Θ is determined by input interface (IF) 1
The steering angular velocity (dΘ / dt) is input to the CPU 110 via the CPU 14 and calculated by the CPU 110.

【0035】また、モータ制御装置100には、モータ
Mの回転角を検出する回転角センサ(エンコーダ)Eが
設けられており、CPU110は、パルスセンサEが出
力する2相のパルス信号A,Bに基づいて、後述の図7
で詳しく例示する様に、前記の式(1)に従ってモータ
Mの回転角θを検出する。
The motor control device 100 is provided with a rotation angle sensor (encoder) E for detecting the rotation angle of the motor M. The CPU 110 controls the two-phase pulse signals A and B output from the pulse sensor E. Based on FIG.
As described in detail below, the rotation angle θ of the motor M is detected according to the above equation (1).

【0036】モータMには、ホール素子が各相単位にそ
れぞれ設けられており、出力部のみが図示されているフ
ェーズ検出装置16は、上記3相に各々対応する上記ホ
ール素子の出力値u,v,wを検出、増幅及び波形整形
し、入力インターフェイス(IF)114を介してCP
U110に出力する。ただし、この増幅処理や波形整形
処理は入力インターフェイス(IF)114にて実施し
ても良い。
The motor M is provided with a Hall element for each phase, and only the output section is shown. The phase detector 16 outputs the output values u and u of the Hall elements corresponding to the three phases, respectively. v, w are detected, amplified and waveform-shaped, and CP is input via an input interface (IF) 114.
Output to U110. However, the amplification process and the waveform shaping process may be performed by the input interface (IF) 114.

【0037】モータ制御装置100は、CPU110、
ROM111、RAM112、駆動回路113、入力イ
ンターフェイス(IF)114、電流検出器115等か
ら構成されている。駆動回路113は、図略のバッテリ
ー、PWM変換器、PMOS駆動回路等から構成され、
チョッパ制御により駆動電流を略正弦波にしてモータM
に電力を供給する。
The motor control device 100 includes a CPU 110,
It comprises a ROM 111, a RAM 112, a drive circuit 113, an input interface (IF) 114, a current detector 115 and the like. The drive circuit 113 includes a battery (not shown), a PWM converter, a PMOS drive circuit, and the like.
The drive current is made substantially sinusoidal by chopper control, and the motor M
To supply power.

【0038】更に、モータ制御装置100は、上記の操
舵トルクτ、操舵角Θ及び、車速計50により検出され
る車両速度cを入力インターフェイス(IF)114を
介してCPU110に入力し、これらの入力値から所定
のトルク計算により、「トルク指令」の指令値を決定す
る。
Further, the motor control device 100 inputs the steering torque τ, the steering angle Θ, and the vehicle speed c detected by the vehicle speedometer 50 to the CPU 110 via the input interface (IF) 114, and inputs these inputs. A command value of the “torque command” is determined by a predetermined torque calculation from the value.

【0039】図2は、上記の電動パワーステアリングシ
ステム80のモータ制御装置100の矩形波通電時の制
御方式を示す論理構成図(制御ブロック・ダイアグラ
ム)である。d軸とq軸の各電流指令値(id* ,Ri
* )は、上記の「トルク指令」の指令値に基づいて決
定される。ただし、ここで、Rはトルク電流iq* の係
数で、以下、トルク電流調整係数又は単に調整係数とい
う場合がある。平常時には、R=1,id* =0であ
る。
FIG. 2 is a logical configuration diagram (control block diagram) showing a control method when the rectangular wave is supplied to the motor control device 100 of the electric power steering system 80. d-axis and q-axis current command values (id * , Ri
q * ) is determined based on the command value of the above “torque command”. Here, R is a coefficient of the torque current iq * , and may be hereinafter referred to as a torque current adjustment coefficient or simply an adjustment coefficient. In normal times, R = 1 and id * = 0.

【0040】回転角センサ(測位装置)200は、測定
系(測定システム)を最初に立ち上げる際には、モータ
Mの回転角(電気角)θの基準点(ゼロ点)が未定であ
り、回転角θの値が未だ不定となっているため、回転角
θを出力する代わりに位相信号Sを出力する。以下、こ
の様な期間(の出力モード)を「位相信号出力モード」
と言う。位相信号出力モードでは、制御ブロック220
(角度領域検出)により、以下の式(2)で求められた
位相信号Sが出力され、「dq逆変換、3相変換、2相
変換、dq変換」等を実行する各制御ブロックでは、回
転角θの基準点(ゼロ点)が決定(同期設定)されるま
で、この位相信号Sに基づいて、モータMに矩形波通電
する。
When the measurement system (measurement system) is first started up, the rotation angle sensor (positioning device) 200 determines the reference point (zero point) of the rotation angle (electric angle) θ of the motor M, Since the value of the rotation angle θ is still undefined, the phase signal S is output instead of outputting the rotation angle θ. Hereinafter, such a period (output mode) is referred to as a “phase signal output mode”.
Say. In the phase signal output mode, the control block 220
The phase signal S calculated by the following equation (2) is output by (angle area detection), and each control block that executes “dq inverse conversion, three-phase conversion, two-phase conversion, dq conversion”, etc. Until the reference point (zero point) of the angle θ is determined (synchronous setting), the rectangular wave is supplied to the motor M based on the phase signal S.

【0041】[0041]

【数2】 S=4u+2v+w …(2) この様な矩形波通電時には、例えば、「0,±0.86」
の3値で正弦波を荒く近似した矩形波等が用いられる。
また、通常、この様な矩形波は、U相、V相、W相の各
相毎に位相をそれぞれ互いに1/3周期(電気角θに換
算して120°)ずつずらして用いられる。
S = 4u + 2v + w (2) When such a rectangular wave is applied, for example, “0, ± 0.86”
A rectangular wave or the like which roughly approximates a sine wave with the three values is used.
Normally, such a rectangular wave is used by shifting the phase of each of the U, V, and W phases by 1 / cycle (120 ° in terms of electrical angle θ).

【0042】図3は、モータ制御装置100の回転角セ
ンサ(測位装置)200の制御手順を例示するフローチ
ャート(前半)である。本制御手順では、まず最初に、
ステップ305により、ホール素子16の各相の出力値
u,v,wを入力する。ステップ310では、式(2)
により、位相信号Sを求める。ステップ315では、出
力モードフラグsw1の値を0(位相信号出力モード)
に設定する。本フラグが0の場合には、回転角センサ
(測位装置)200より、位相信号Sが出力される。
FIG. 3 is a flowchart (first half) illustrating a control procedure of the rotation angle sensor (positioning device) 200 of the motor control device 100. In this control procedure, first,
In step 305, output values u, v, w of each phase of the Hall element 16 are input. In step 310, equation (2)
To obtain the phase signal S. In step 315, the value of the output mode flag sw1 is set to 0 (phase signal output mode).
Set to. When this flag is 0, the phase signal S is output from the rotation angle sensor (positioning device) 200.

【0043】ステップ320では、本回転角センサ(測
位装置)200の出力値(位相信号S又は電気角θ)を
利用する応用プログラム、即ち、「dq逆変換、3相変
換、2相変換、又はdq変換」等を実行する制御プログ
ラム(制御ブロック)に対して、出力モードフラグsw
1と位相信号Sの値を出力する。
In step 320, an application program using the output value (phase signal S or electrical angle θ) of the rotation angle sensor (positioning device) 200, that is, “dq inverse conversion, three-phase conversion, two-phase conversion, or For a control program (control block) that executes “dq conversion” or the like, the output mode flag sw
1 and the value of the phase signal S are output.

【0044】ステップ325では、エッジ割り込みの割
り込みマスクをそれぞれ全て開く。ただし、ここで言う
「エッジ割り込み」とは、位相信号Sが変化する際に発
生する割り込みのことであり、図15から判る様に、θ
=30°、210°で発生するエッジ割り込みをu相の
エッジ割り込みと言い、θ=150°、330°で発生
するエッジ割り込みをv相のエッジ割り込みと言い、θ
=90°、270°で発生するエッジ割り込みをw相の
エッジ割り込みと言う。
In step 325, all the interrupt masks of the edge interrupt are opened. However, the “edge interrupt” here is an interrupt that occurs when the phase signal S changes, and as can be seen from FIG.
= 30 °, 210 ° is called a u-phase edge interrupt, θ = 150 °, 330 ° is called a v-phase edge interrupt, and θ
= 90 ° and 270 ° are called w-phase edge interrupts.

【0045】これらのエッジ割り込みの割り込みマスク
が全て開いている時に、例えば、u相のエッジ割り込み
が発生した場合には、図4に例示される後述の割り込み
処理(基準点同期処理)が実行される。
When the edge masks of these edge interrupts are all open and, for example, a u-phase edge interrupt occurs, the later-described interrupt processing (reference point synchronization processing) illustrated in FIG. 4 is executed. You.

【0046】ステップ330では、割り込み処理(基準
点同期処理)の完了を待つ。この割り込み処理(図4)
により、モータMの現在の電気角の正確な値が変数θに
設定される。従って、この割り込み処理の完了待ちが終
わるまでは、本回転角センサ(測位装置)200の出力
値は、ステップ320で出力した値に固定される。
In step 330, the process waits for completion of the interrupt process (reference point synchronization process). This interrupt processing (Fig. 4)
As a result, the accurate value of the current electrical angle of the motor M is set in the variable θ. Therefore, the output value of the rotation angle sensor (positioning device) 200 is fixed to the value output in step 320 until the completion of the interruption process is completed.

【0047】ステップ335では、ホール素子16の各
相の出力値u,v,wを入力する。ステップ340で
は、式(2)により、位相信号S0を初期化する。ただ
し、ここで位相信号S0は、位相信号Sの1制御周期だ
け過去の値を退避しておくための変数(退避領域)であ
る。また、この1制御周期の長さ(ΔT秒間)は、制御
対象のモータMの仕様等から決定されるが、例えば、本
モータ制御装置の場合には、1〜25ms程度に設定され
ている。
In step 335, the output values u, v, w of each phase of the Hall element 16 are input. In step 340, the phase signal S0 is initialized by the equation (2). Here, the phase signal S0 is a variable (a save area) for saving a past value for one control cycle of the phase signal S. Further, the length of this one control cycle (ΔT seconds) is determined based on the specifications of the motor M to be controlled and the like. For example, in the case of the present motor control device, it is set to about 1 to 25 ms.

【0048】ステップ350では、出力モードフラグs
w1の値を1(電気角出力モード)に変更する。ステッ
プ355では、本回転角センサ(測位装置)200の出
力値(位相信号S又は電気角θ)を利用する前記の応用
プログラムに対して、出力モードフラグsw1と電気角
θの値を出力する。この出力により、「dq逆変換、3
相変換、2相変換、又はdq変換」等を実行する前記の
応用プログラムにおいては、正弦波通電によるモータM
の駆動制御が実行(開始)可能となる。
At step 350, the output mode flag s
The value of w1 is changed to 1 (electrical angle output mode). In step 355, the output mode flag sw1 and the value of the electrical angle θ are output to the application program using the output value (the phase signal S or the electrical angle θ) of the rotation angle sensor (positioning device) 200. By this output, “dq inverse transform, 3
In the above-described application program for performing “phase conversion, two-phase conversion, or dq conversion”, the motor M
Can be executed (started).

【0049】前記の矩形波通電時には、「0,±0.8
6」の3値で正弦波を荒く近似した矩形波等の使用例を
示したが、上記の様な正弦波通電時に使用される正弦波
は、通常、数十個から数千個程度の関数値を用いて、比
較的正確に近似される。また、これらの正弦波は、前記
の矩形波通電時と同様に、通常、U相、V相、W相の各
相毎に位相をそれぞれ互いに1/3周期(電気角θに換
算して120°)ずつずらすして用いられる。
When energizing the rectangular wave, "0, ± 0.8
Although a use example of a rectangular wave or the like which roughly approximates a sine wave with three values of 6 ”has been described, the sine wave used when the sine wave is energized as described above generally has a function of several tens to several thousands. Using the values, it is approximated relatively accurately. In addition, these sine waves are, as in the case of the rectangular wave energization described above, usually 1/3 cycle of each phase of each of the U phase, V phase, and W phase (120 degrees in terms of electrical angle θ). °).

【0050】ステップ360では、待ち時刻Tの値を現
在時刻(タイマ時刻)tと1制御周期の長さΔTの和に
設定する。ステップ365では、前記のパルスセンサE
の出力値A,Bを入力する。ステップ370では、B相
の出力信号Bの1制御周期だけ過去の値を退避しておく
ための変数(退避領域)B0に、現在のB相の出力信号
Bの値を格納することにより、変数B0の初期化を行
う。
In step 360, the value of the waiting time T is set to the sum of the current time (timer time) t and the length ΔT of one control cycle. In step 365, the pulse sensor E
Output values A and B are input. In step 370, the current value of the B-phase output signal B is stored in a variable (save area) B0 for saving a past value of the B-phase output signal B for one control cycle. Initialize B0.

【0051】ステップ375では、前述の図14の領域
信号Cの1制御周期だけ過去の値を退避しておくための
変数(退避領域)C0に、現在の領域信号Cの値(=2
A+B)を格納することにより、変数C0の初期化を行
う。ステップ380では、その他の変数の初期化を必要
に応じて実行する。
In step 375, the value of the current area signal C (= 2) is set in a variable (save area) C0 for saving the past value for one control cycle of the area signal C in FIG.
By storing (A + B), the variable C0 is initialized. In step 380, other variables are initialized as necessary.

【0052】図4は、回転角センサ(測位装置)200
の、エッジ割り込み発生時に起動される非同期処理(u
相エッジ割り込み処理)の制御手順を例示するフローチ
ャートである。本u相エッジ割り込み処理では、まず最
初にステップ410により、本u相のエッジ割り込みの
割り込みマスクを閉じる。次に、ステップ420では、
ホール素子が出力したv相及びw相の値(v,w)を入
力する。
FIG. 4 shows a rotation angle sensor (positioning device) 200.
Of the asynchronous processing (u
9 is a flowchart illustrating a control procedure of (phase edge interrupt processing). In this u-phase edge interrupt processing, first, in step 410, the interrupt mask of the u-phase edge interrupt is closed. Next, in step 420,
The values (v, w) of the v-phase and w-phase output by the Hall element are input.

【0053】ステップ430では、v相及びw相の値を
判定し、「v=0、かつ、w=1」ならばステップ44
0へ、そうでなければステップ450へ処理を移す。ス
テップ440では、電気角θの値を30°に設定する。
ステップ450では、v相及びw相の値を判定し、「v
=1、かつ、w=0」ならばステップ460へ、そうで
なければステップ470へ処理を移す。
In step 430, the values of the v-phase and the w-phase are determined, and if "v = 0 and w = 1", step 44
If not, the process moves to step 450. In step 440, the value of the electrical angle θ is set to 30 °.
In step 450, the values of the v phase and the w phase are determined, and “v
= 1 and w = 0 ", the process proceeds to step 460; otherwise, the process proceeds to step 470.

【0054】ステップ460では、電気角θの値を21
0°に設定する。ステップ470では、所定の例外処理
を実行する。また、v相やw相の各エッジ割り込み処理
についても同様の電気角設定処理(基準点同期処理)が
構成されている。
In step 460, the value of the electrical angle θ is set to 21
Set to 0 °. In step 470, predetermined exception processing is executed. Similar electrical angle setting processing (reference point synchronization processing) is also configured for each of the v-phase and w-phase edge interrupt processing.

【0055】図3、及び図4に示した以上の処理によ
り、回転角センサ(測位装置)200の初期処理が実行
される。
The initial processing of the rotation angle sensor (positioning device) 200 is executed by the above processing shown in FIGS.

【0056】図5は、モータ制御装置100の回転角セ
ンサ(測位装置)200の初期処理完了後の周期的な制
御手順を例示するフローチャートである。ステップ50
5では、現在時刻(タイマ時刻)tが、前記の待ち時刻
Tの値以上になるまで待つ。ステップ510では、パル
スセンサEの出力値A,Bを入力する。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a periodic control procedure after completion of the initial processing of the rotation angle sensor (positioning device) 200 of the motor control device 100. Step 50
At 5, the control waits until the current time (timer time) t becomes equal to or greater than the value of the waiting time T. In step 510, the output values A and B of the pulse sensor E are input.

【0057】ステップ515では、図6の出力判定表に
基づいて構成されている図7のサブルーチンにより、モ
ータMの回転方向(微小回転量)dを求める。ただし、
ここで、図6は2相式パルスセンサEの出力値より、モ
ータの回転方向dを判定する際の判定基準として用いら
れる出力判定表であり、モータMが所定の1制御周期
(ΔT)の間に、図14及び式(1)に示される角度α
〔°〕以上回転することは無いと言う物理的な前提条件
の基に作られている。また、図7は2相式パルスセンサ
Eの出力値より、モータの回転方向dを算出する処理手
順を例示するフローチャートである。
In step 515, the rotation direction (small amount of rotation) d of the motor M is obtained by the subroutine shown in FIG. 7, which is constructed based on the output determination table shown in FIG. However,
Here, FIG. 6 is an output determination table used as a determination criterion when determining the rotation direction d of the motor based on the output value of the two-phase pulse sensor E. The motor M has a predetermined control period (ΔT). In the meantime, the angle α shown in FIG.
It is made on the basis of the physical precondition that it will not rotate more than [°]. FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing procedure for calculating the rotation direction d of the motor from the output value of the two-phase pulse sensor E.

【0058】本フローチャートでは、まず最初にステッ
プ710により、図14に定義されている領域信号Cを
求める。ただし、ここで、A,Bは各々1ビット情報
(1ビット変数)、Cは2ビット情報(2ビット変数)
である。ステップ720では、ステップ710で求めた
領域信号Cと、前回の制御周期で求めた領域信号の値C
0とを各対応ビット毎に突き合わせて、排他的論理和
(XOR)演算を行う。
In this flowchart, first, at step 710, the area signal C defined in FIG. 14 is obtained. Here, A and B are each 1-bit information (1-bit variable), and C is 2-bit information (2-bit variable).
It is. In step 720, the area signal C obtained in step 710 and the value C of the area signal obtained in the previous control cycle are determined.
An exclusive OR (XOR) operation is performed by matching 0 with each corresponding bit.

【0059】ステップ730では、回転方向dの値を0
(回転無し)に設定する。ステップ740では、今回の
A相の値Aと前回のB相の値B0とを比較し、等しけれ
ばd=+1(正方向回転)に、そうでなければd=−1
(負方向回転)に、回転方向dの値を設定する。ステッ
プ770では、今回のB相の値Bを変数B0に、また、
ステップ780では、今回の領域信号Cの値を変数C0
に、各々格納(退避)する。
In step 730, the value of the rotation direction d is set to 0.
(No rotation). In step 740, the value A of the current A phase is compared with the value B0 of the previous B phase, and if they are equal, d = + 1 (forward rotation); otherwise, d = -1.
The value of the rotation direction d is set in (negative rotation). In step 770, the value B of the current B phase is set to a variable B0, and
In step 780, the value of the current area signal C is set to the variable C0.
Are respectively stored (evacuated).

【0060】以上の回転方向d演算処理により、図5の
ステップ515が実現される。その後、図5のステップ
520においては、前記の式(1)に従って、モータM
の電気角θを更新する。ただし、本更新処理は、割込禁
止処理、排他制御処理、又は排他的直列化命令等によ
り、図4の割込処理ルーチン内の電気角θの更新処理に
対して、排他的に実行する。これにより、「後述の図1
0のステップ880を契機としてその後実行される図4
の電気角θの更新処理(ステップ440、又はステップ
460)が、ステップ520の更新処理と競合し、θの
更新処理が重なって、結果的に電気角θの補正処理(ス
テップ440、又はステップ460)が無効となる現
象」が確実に防止される。この現象は、式(1)に従っ
てモータMの電気角θを更新する処理(ステップ52
0)が、割り込み可能な機械命令、又は割り込み可能な
「複数の機械命令から構成される機械命令の列」に展開
されて実現されること等に起因する。
Step 515 in FIG. 5 is realized by the above-described rotation direction d calculation processing. Thereafter, in step 520 of FIG. 5, the motor M
Is updated. However, this update processing is executed exclusively with respect to the update processing of the electrical angle θ in the interrupt processing routine of FIG. 4 by an interrupt prohibition processing, an exclusive control processing, an exclusive serialization instruction, or the like. Thereby, “FIG. 1 described later
FIG. 4 executed after step 880 of 0
Of the electrical angle θ (step 440 or step 460) competes with the update process of step 520, and the update process of θ overlaps, resulting in a correction process of the electrical angle θ (step 440 or step 460). ) Becomes invalid. This phenomenon is caused by the process of updating the electric angle θ of the motor M according to the equation (1) (step 52).
0) is developed and realized as an interruptible machine instruction or an interruptible “string of machine instructions composed of a plurality of machine instructions”.

【0061】その後、図5のステップ525では、ホー
ル素子16の各相の出力値u,v,wを入力する。ステ
ップ530では、式(2)により、位相信号Sを求め
る。ステップ535では、次のステップ540の異常検
出処理(図8)で参照すべき、前述の整合性判定基準表
(図16)の安全定数δの値を設定する。
Thereafter, in step 525 of FIG. 5, the output values u, v, w of each phase of the Hall element 16 are input. In step 530, the phase signal S is obtained by the equation (2). In step 535, the value of the safety constant δ in the above-described consistency determination criterion table (FIG. 16) to be referred to in the abnormality detection processing (FIG. 8) in the next step 540 is set.

【0062】ただし、ここで、この安全定数δの標準値
δ0は、例えば、以下の様にして決定される。
Here, the standard value δ0 of the safety constant δ is determined, for example, as follows.

【数3】 δ0=(ホール素子のヒステリシス誤差)+(マージン) …(3) ただし、光電素子でフェーズ検出装置を構成する場合に
は、「ホール素子のヒステリシス誤差」の項は必要な
い。
Δ0 = (Hysteresis error of Hall element) + (Margin) (3) However, when the phase detector is constituted by the photoelectric element, the term “Hysteresis error of Hall element” is not required.

【0063】ステップ540では、例えば、図8及び図
9に例示される「異常検出処理」を実行する。図8は、
本回転角センサ(測位装置)200の異常検出処理(整
合性判定処理)の制御手順を例示するフローチャートで
ある。また、図9は、上記の異常検出処理(図8)で参
照される配列C(S)の定義表である。
In step 540, for example, an “abnormality detection process” illustrated in FIGS. 8 and 9 is executed. FIG.
It is a flowchart which illustrates the control procedure of abnormality detection processing (consistency determination processing) of the present rotation angle sensor (positioning device) 200. FIG. 9 is a definition table of the array C (S) referred to in the abnormality detection processing (FIG. 8).

【0064】例えば、本異常検出処理に従えば、前述の
整合性判定基準表(図16)で規定された異常がJ回の
制御周期にわたって連続的に検出された場合に、所定の
異常コードが設定される。ただし、Jは任意の自然数で
あり、特にJ=1とした場合には、これらの異常が1度
検出されると即座に異常コードが設定される。また、こ
の様な異常は、例えば、断続的に発生し検出される異常
の発生頻度に応じて、上記の異常コードを区分する様に
しても良い。また、この様な異常は、例えば、前回の制
御周期で検出された位相信号の値S0と今回の制御周期
で検出された位相信号の値Sとの間の位相信号遷移パタ
ーンの例外事象等から検出する様にしても良い。
For example, according to the present abnormality detection processing, when an abnormality specified in the above-described consistency determination reference table (FIG. 16) is continuously detected over J control cycles, a predetermined abnormality code is generated. Is set. However, J is an arbitrary natural number. In particular, when J = 1, an abnormality code is set immediately when these abnormalities are detected once. Further, such an abnormality may be classified into the above-described abnormality codes according to the frequency of occurrence of the abnormality which is intermittently detected. Further, such an abnormality is caused by, for example, an exceptional event of a phase signal transition pattern between the value S0 of the phase signal detected in the previous control cycle and the value S of the phase signal detected in the current control cycle. You may make it detect.

【0065】ステップ545では、上記の異常検出処理
で設定され得る異常コードに基づいて、測定値u,v,
w又は測定値A,Bの少なくとも何れかに異常が有った
か否かを判定し、異常時にはステップ550に、そうで
なければステップ555に処理を移す。ステップ550
では、例えば図17に例示される様な前記の異常処理
(モータ停止処理)を実行する。
At step 545, based on the abnormality code which can be set in the abnormality detection processing described above, the measured values u, v,
It is determined whether or not w or at least one of the measurement values A and B has an abnormality. If an abnormality has occurred, the process proceeds to step 550; otherwise, the process proceeds to step 555. Step 550
Then, for example, the above-described abnormality processing (motor stop processing) as illustrated in FIG. 17 is executed.

【0066】ステップ555では、本回転角センサ(測
位装置)200の出力値(位相信号S又は電気角θ)を
利用する前記の応用プログラムに対して、出力モードフ
ラグsw1と電気角θの値を出力する。この出力によ
り、「dq逆変換、3相変換、2相変換、又はdq変
換」等を実行する前記の応用プログラムは、正弦波通電
によるモータMの駆動制御が実行(継続)可能となる。
In step 555, the output mode flag sw1 and the value of the electrical angle θ are applied to the application program using the output value (phase signal S or electrical angle θ) of the present rotation angle sensor (positioning device) 200. Output. With this output, the application program that executes “dq inverse conversion, three-phase conversion, two-phase conversion, or dq conversion” or the like can execute (continue) the drive control of the motor M by sine wave conduction.

【0067】ステップ560では、基準点同期処理を行
う。本ステップ560では、図3に例示した、エッジ割
り込みの割り込みマスクを全て開く処理(ステップ32
5)と同等の処理を無条件に実行しても良い。この様な
構成に従えば、図4の「u相エッジ割り込み処理」や、
これと同様に構成される「v相エッジ割り込み処理」及
び「w相エッジ割り込み処理」が、各エッジ割り込み発
生時にそれぞれ毎回実行される。また、本ステップ56
0では、エッジ割り込みの割り込みマスクを開く際、例
えば、w相の割り込みマスクだけを開く様にしても良
い。ただし、本第1実施例においては、本ステップ56
0の基準点同期処理を図10に示すサブルーチンにより
実行する。
At step 560, reference point synchronization processing is performed. In the present step 560, the processing of opening all the interrupt masks of the edge interrupt illustrated in FIG. 3 (step 32)
Processing equivalent to 5) may be executed unconditionally. According to such a configuration, “u-phase edge interrupt processing” in FIG.
“V-phase edge interrupt processing” and “w-phase edge interrupt processing” configured in the same manner are executed each time an edge interrupt occurs. In addition, step 56
In the case of 0, when opening the interrupt mask of the edge interrupt, for example, only the w-phase interrupt mask may be opened. However, in the first embodiment, step 56
The reference point synchronization process of 0 is executed by a subroutine shown in FIG.

【0068】図10は、本第1実施例における、電気角
(1次元変位)θの基準点同期処理を実行(起動)する
制御手順を例示するフローチャートである。本サブルー
チンでは、まず最初に、ステップ820にて、前述の図
5のステップ535と略同様に、安全定数δの値を設定
する。ただし、本ステップ820では、この安全定数δ
の標準値δ0は、γ倍(0<γ<1)してから変数δに
格納する。例えば、このγの値は、1/10,1/5,1
/3,1/2等で良い。このγの値は、ノイズの発生頻
度や、ノイズ1回当りで電気角θに誤差が生じる大きさ
の期待値や、1制御周期の長さΔTや、制御対象(モー
タM等)の特性等の各種の条件に応じて最適値を選択す
れば良い。
FIG. 10 is a flowchart illustrating a control procedure for executing (starting) the reference point synchronization processing of the electrical angle (one-dimensional displacement) θ in the first embodiment. In this subroutine, first, in step 820, the value of the safety constant δ is set in substantially the same manner as in step 535 of FIG. 5 described above. However, in this step 820, this safety constant δ
Is stored in a variable δ after being multiplied by γ (0 <γ <1). For example, the value of γ is 1/10, 1/5, 1
/ 3, 1/2, etc. The value of γ is, for example, the frequency of occurrence of noise, the expected value of the magnitude of an error in the electrical angle θ per noise, the length ΔT of one control cycle, and the characteristics of the control target (motor M, etc.). The optimum value may be selected according to the various conditions.

【0069】ステップ840では、前述の図8の異常検
出処理を呼び出して実行する。ただし、本ステップ84
0は、異常を検出することを目的として実行するもので
はなく、ノイズ等の悪影響により電気角(1次元変位)
θの値に誤差が蓄積されつつ有るか否かを判定すること
を目的として実行するものである。また、本ステップ8
40で呼び出すサブルーチン(異常検出処理)は、必ず
しも図5のステップ540で呼び出したサブルーチン
(異常検出処理)と同一のサブルーチンである必要はな
い。即ち、これらのサブルーチンはそれぞれ個別に(目
的別に)用意しても良い。
In step 840, the above-described abnormality detection processing of FIG. 8 is called and executed. However, this step 84
0 is not executed for the purpose of detecting an abnormality, but is an electrical angle (one-dimensional displacement) due to adverse effects such as noise.
This is performed for the purpose of determining whether or not an error is being accumulated in the value of θ. Step 8
The subroutine (abnormality detection processing) called at 40 need not necessarily be the same subroutine as the subroutine (abnormality detection processing) called at step 540 in FIG. That is, these subroutines may be prepared individually (for each purpose).

【0070】ステップ860では、前記の異常コードに
基づいて上記の誤差の有無又は大小を判定し、電気角
(1次元変位)θの値に誤差が蓄積されつつある(誤差
大)と判断される場合にはステップ880へ、そうでな
ければ呼出元に処理(制御)を移す。ステップ880で
は、エッジ割り込みの割り込みマスクの少なくとも1つ
を開く。例えば、本ステップ880の動作により、u相
の割り込みマスクだけが開かれると、その後、u相のエ
ッジ割り込みが発生した際に、図4の「u相エッジ割り
込み処理」(電気角θの基準点同期処理)が実行され
る。
In step 860, the presence or absence or magnitude of the error is determined based on the abnormal code, and it is determined that an error is being accumulated in the value of the electrical angle (one-dimensional displacement) θ (large error). In this case, the process proceeds to step 880; otherwise, the process (control) is transferred to the calling source. In step 880, at least one of the interrupt masks of the edge interrupt is opened. For example, if only the u-phase interrupt mask is opened by the operation of step 880, then, when a u-phase edge interrupt occurs, the “u-phase edge interrupt processing” in FIG. Synchronous processing) is executed.

【0071】ただし、u,v,wの各相の割り込みマス
クを全て開いて置くことが補正(基準点同期処理)を迅
速に実施する上でより望ましい。特に、上記のγの値が
比較的大きく設定されている場合には、各相の割り込み
マスクを全て開いて置くことが補正を迅速に実施する上
でより望ましい。
However, it is more desirable to open all the interrupt masks of each phase of u, v, w in order to quickly perform the correction (reference point synchronization processing). In particular, when the value of γ is set relatively large, it is more desirable to open all the interrupt masks of each phase in order to quickly perform the correction.

【0072】その後、呼出元(図5)のステップ565
では、現在の位相信号Sの値を変数S0に退避する。ス
テップ570では、待ち時刻Tの値を1制御周期の長さ
ΔTだけ増加させて再設定し、ステップ505に処理
(制御)を戻す。
Thereafter, step 565 of the caller (FIG. 5)
Then, the current value of the phase signal S is saved in the variable S0. In step 570, the value of the waiting time T is increased by the length ΔT of one control cycle and reset, and the process (control) is returned to step 505.

【0073】以上の制御手順により、ノイズ等の悪影響
のために生じる電気角θの測定誤差や、これらの誤差の
経時的な蓄積のために、異常処理系の動作によりシステ
ム(モータ制御装置100)が不当に停止される等の事
態が未然に回避できる。
According to the above control procedure, the error of the electrical angle θ caused by the adverse effect of noise and the like and the accumulation of these errors with the lapse of time cause the system (motor control device 100) to operate by the abnormality processing system. Can be avoided beforehand.

【0074】この様に、補正処理(基準点同期処理)を
実行する手段は、フェーズ検出手段が出力する位相信号
Sが変化する際に発生する「エッジ割り込み」を利用し
て構成することができ、この様な構成に依れば、上記の
様に、比較的簡潔なロジックで補正処理を実現すること
ができる。
As described above, the means for executing the correction processing (reference point synchronization processing) can be constituted by utilizing the "edge interrupt" generated when the phase signal S output from the phase detection means changes. According to such a configuration, as described above, the correction processing can be realized with relatively simple logic.

【0075】(第2実施例)上記の第1実施例において
は、補正処理(基準点同期処理)を実行する手段を「エ
ッジ割り込み」の割り込み機構を利用して構成したが、
本発明は、この様な「エッジ割り込み」を有しない装置
に対しても適用することも可能である。
(Second Embodiment) In the first embodiment described above, the means for executing the correction processing (reference point synchronization processing) is configured by using the "edge interrupt" interrupt mechanism.
The present invention can also be applied to a device that does not have such an “edge interrupt”.

【0076】図11は、本第2実施例における、電気角
θの基準点同期処理を実行するサブルーチンの制御手順
を例示するフローチャートである。本サブルーチンは、
図5のステップ560の「基準点同期」処理として、第
1実施例で使用した図10のサブルーチン(基準点同期
処理(1))の代わりに呼び出して実行するためのもの
である。
FIG. 11 is a flowchart illustrating a control procedure of a subroutine for executing the reference point synchronization processing of the electric angle θ in the second embodiment. This subroutine
The "reference point synchronization" processing in step 560 in FIG. 5 is to be called and executed instead of the subroutine (reference point synchronization processing (1)) in FIG. 10 used in the first embodiment.

【0077】本サブルーチンでは、まず最初にステップ
910で、基準点同期処理の実行の要否を示すフラグF
1の値を判定し、0(不要)ならばステップ920へ、
そうでなければステップ950へ、処理を移す。ただ
し、フラグF1の初期値は0であり、この初期化は図3
のステップ380で実施する。ステップ920では、図
10のステップ820と全く同様に、安全定数δに標準
値δ0のγ倍(0<γ<1)の値を設定する。ステップ
925では、図8の「異常検出処理」のサブルーチンを
呼び出して実行する。
In this subroutine, first, at step 910, a flag F indicating whether or not the reference point synchronization processing needs to be executed is performed.
The value of 1 is determined, and if 0 (unnecessary), the process proceeds to step 920.
Otherwise, the process proceeds to step 950. However, the initial value of the flag F1 is 0, and this initialization is performed as shown in FIG.
Step 380 is performed. In step 920, a value of γ times (0 <γ <1) the standard value δ0 is set as the safety constant δ, just like step 820 in FIG. In step 925, the subroutine "abnormality detection processing" in FIG. 8 is called and executed.

【0078】ステップ930では、前記の異常コードに
基づいて上記の誤差の有無又は大小を判定し、電気角
(1次元変位)θの値に誤差が蓄積されつつある(誤差
大)と判断される場合にはステップ950へ、そうでな
ければ呼出元に処理(制御)を移す。ステップ950で
は、現在の位相信号Sの値が「5」ならばステップ96
0へ、そうでなければステップ990へ、処理を移す。
In step 930, the presence or absence or magnitude of the error is determined based on the abnormal code, and it is determined that the error is being accumulated in the value of the electrical angle (one-dimensional displacement) θ (large error). In this case, the process goes to step 950; otherwise, the process (control) is transferred to the caller. In step 950, if the current value of the phase signal S is "5", step 96 is executed.
The process moves to 0, otherwise to step 990.

【0079】ステップ960では、前回(1制御周期
前)の位相信号の値S0をチェックし、「4」ならばス
テップ965へ、そうでなければステップ970へ、処
理を移す。ステップ965では、電気角θを90°に設
定し、その後ステップ980へ処理を移す。ステップ9
70では、前回(1制御周期前)の位相信号の値S0を
チェックし、「1」ならばステップ975へ、そうでな
ければステップ990へ、処理を移す。ステップ975
では、電気角θを30°に設定し、その後ステップ98
0へ処理を移す。
At step 960, the value S0 of the previous phase signal (one control cycle before) is checked, and if "4", the process proceeds to step 965, otherwise to step 970. In step 965, the electrical angle θ is set to 90 °, and then the process proceeds to step 980. Step 9
In step 70, the value S0 of the previous phase signal (one control cycle before) is checked, and if "1", the process proceeds to step 975; otherwise, the process proceeds to step 990. Step 975
Then, the electrical angle θ is set to 30 °, and thereafter, step 98
Move the process to 0.

【0080】ステップ980では、フラグF1の値を0
(基準点同期処理実行不要)に設定する。ステップ99
0では、フラグF1の値を1(基準点同期処理実行必
要)に設定する。その後、呼出元に処理(制御)を戻
す。
At step 980, the value of the flag F1 is set to 0
(No need to execute reference point synchronization). Step 99
At 0, the value of the flag F1 is set to 1 (necessary to execute the reference point synchronization processing). Thereafter, the processing (control) is returned to the calling source.

【0081】例えば、以上の様なサブルーチンによって
も、第1実施例で使用した図10のサブルーチン(基準
点同期処理(1))の代わりに、本発明の基準点同期処
理を実現することができる。上記の構成によれば、電気
角θの値に誤差が蓄積されつつある(誤差大)と判断さ
れる場合に、位相信号Sの値が他の値から「5」に遷移
した時に、電気角θの補正(基準点同期)が行われる。
For example, the reference point synchronization processing of the present invention can be realized by the above-described subroutine instead of the subroutine (reference point synchronization processing (1)) of FIG. 10 used in the first embodiment. . According to the above configuration, when it is determined that an error is accumulating in the value of the electrical angle θ (large error), when the value of the phase signal S transitions from another value to “5”, the electrical angle Correction of θ (reference point synchronization) is performed.

【0082】この様にしてチェックする位相信号Sの値
は「5」でなくとも良く、その値は任意である。また、
この様にしてチェックする位相信号Sの値は1つでなく
とも良く、その組み合わせは任意である。例えば、この
様な構成により、位相信号Sの経時的遷移パターンに基
づいてエッジ割り込みと略同様のタイミングを得ること
ができ、これにより的確なタイミングで基準点補正手段
を実行することが可能となる。
The value of the phase signal S to be checked in this way does not have to be “5”, and the value is arbitrary. Also,
The value of the phase signal S to be checked in this way is not limited to one, and the combination is arbitrary. For example, with such a configuration, it is possible to obtain substantially the same timing as that of the edge interrupt based on the temporal transition pattern of the phase signal S, and thereby it is possible to execute the reference point correcting means at an accurate timing. .

【0083】尚、「エッジ割り込み」を有しない装置に
おいては、図3の「位相信号出力モード(ステップ30
5〜ステップ340)」の処理も、変更する必要があ
る。図12は、本第2実施例において、システム起動時
の最初の「位相信号出力モード」で実行すべき制御手順
(サブルーチン)を例示するフローチャートである。本
サブルーチンは、「エッジ割り込み」を使用しない場合
に、図3のステップ305〜ステップ340の代わりに
実行するためのものである。
Incidentally, in an apparatus having no "edge interrupt", the "phase signal output mode" (step 30) shown in FIG.
5 to step 340) ”also needs to be changed. FIG. 12 is a flowchart illustrating a control procedure (subroutine) to be executed in the first “phase signal output mode” when the system is started in the second embodiment. This subroutine is to be executed instead of Steps 305 to 340 in FIG. 3 when the “edge interrupt” is not used.

【0084】本サブルーチンでは、まず最初にステップ
120により、前回(1制御周期前)の位相信号の値S
0を0に初期化する。ただし、ここで設定する初期値
は、「2」と「4」以外の数値であれば任意である。
In this subroutine, first, at step 120, the value S of the phase signal of the previous time (one control cycle before) is obtained.
Initialize 0 to 0. However, the initial value set here is arbitrary as long as it is a numerical value other than “2” and “4”.

【0085】ステップ125では、待ち時刻Tに現在時
刻(タイマ時刻)tを設定する。ステップ130では、
出力モードフラグsw1の値を0(位相信号出力モー
ド)に設定する。本フラグが0の場合には、回転角セン
サ(測位装置)200より、位相信号Sが出力される。
In step 125, the current time (timer time) t is set as the waiting time T. In step 130,
The value of the output mode flag sw1 is set to 0 (phase signal output mode). When this flag is 0, the phase signal S is output from the rotation angle sensor (positioning device) 200.

【0086】ステップ135では、ホール素子16の各
相の出力値u,v,wを入力する。ステップ140で
は、式(2)により、位相信号Sを求める。ステップ1
45では、本回転角センサ(測位装置)200の出力値
(位相信号S又は電気角θ)を利用する応用プログラム
に対して、出力モードフラグsw1と位相信号Sの値を
出力する。ステップ150では、現在の位相信号Sの値
が「6」ならばステップ155へ、そうでなければステ
ップ180へ、処理を移す。
In step 135, the output values u, v, w of each phase of the Hall element 16 are input. In step 140, the phase signal S is obtained by the equation (2). Step 1
At 45, the output mode flag sw1 and the value of the phase signal S are output to an application program that uses the output value (phase signal S or electrical angle θ) of the rotation angle sensor (positioning device) 200. In step 150, if the current value of the phase signal S is "6", the process proceeds to step 155; otherwise, the process proceeds to step 180.

【0087】ステップ155では、前回(1制御周期
前)の位相信号の値S0をチェックし、「4」ならばス
テップ160へ、そうでなければステップ165へ、処
理を移す。ステップ160では、電気角θを150°に
設定し、その後ステップ175へ処理を移す。ステップ
165では、前回(1制御周期前)の位相信号の値S0
をチェックし、「2」ならばステップ170へ、そうで
なければステップ180へ、処理を移す。ステップ17
0では、電気角θを210°に設定し、その後ステップ
175へ処理を移す。ステップ175では、変数S0に
今回の位相信号Sの値を退避し、その後、呼出元に処理
(制御)を戻す。
At step 155, the value S0 of the previous phase signal (one control cycle before) is checked, and if "4", the process proceeds to step 160; otherwise, the process proceeds to step 165. In step 160, the electrical angle θ is set to 150 °, and then the process proceeds to step 175. In step 165, the value S0 of the previous phase signal (one control cycle before)
Is checked, and if "2", the process proceeds to step 170; otherwise, the process proceeds to step 180. Step 17
At 0, the electrical angle θ is set to 210 °, and then the process proceeds to step 175. In step 175, the current value of the phase signal S is saved in the variable S0, and then the process (control) is returned to the calling source.

【0088】一方、ステップ180では、変数S0に今
回の位相信号Sの値を退避する。ステップ185では、
待ち時刻Tの値を1制御周期の長さΔTだけ増加させて
再設定する。ステップ190では、現在時刻(タイマ時
刻)tが、前記の待ち時刻Tの値以上になるまで待ち、
その後ステップ135に処理(制御)を戻す。
On the other hand, in step 180, the value of the current phase signal S is saved in the variable S0. In step 185,
The value of the waiting time T is increased and reset by the length of one control cycle ΔT. In step 190, wait until the current time (timer time) t becomes equal to or greater than the value of the waiting time T,
Thereafter, the process (control) is returned to step 135.

【0089】例えば、以上の様なサブルーチンによって
も、図3の「位相信号出力モード(ステップ305〜ス
テップ340)」の処理の代りの処理を構成することが
できる。上記の構成によれば、位相信号Sの値が他の値
から「6」に遷移した時に、電気角θの初期設定(基準
点同期)が行われる。
For example, the subroutine as described above can also constitute a process instead of the process of “phase signal output mode (steps 305 to 340)” in FIG. According to the above configuration, when the value of the phase signal S transits from another value to “6”, the initial setting of the electrical angle θ (reference point synchronization) is performed.

【0090】この様にしてチェックする位相信号Sの値
は「6」でなくとも良く、その値は任意である。また、
この様にしてチェックする位相信号Sの値は1つでなく
とも良く、その組み合わせは任意である。これらの構成
により、エッジ割り込みと略同様のタイミングを得るこ
とが可能である。
The value of the phase signal S to be checked in this way does not have to be “6”, and its value is arbitrary. Also,
The value of the phase signal S to be checked in this way is not limited to one, and the combination is arbitrary. With these configurations, it is possible to obtain substantially the same timing as that of the edge interrupt.

【0091】例えば、以上の様な構成例に従えば、「エ
ッジ割り込み」を有しない装置に対しても本発明を適用
することができる。また、以上の様な構成例に従えば、
ノイズ等で電気角θがズレる様なことが有っても、電気
角θに対して随時補正を掛けることで、回転角センサ
(測位装置)の信頼性が向上する。また、この様に電気
角θの測定精度を向上させることにより、回転角センサ
(測位装置)が異常検出手段による誤検出が回避でき
る。
For example, according to the above configuration example, the present invention can be applied to a device having no "edge interrupt". Also, according to the above configuration example,
Even if the electrical angle θ shifts due to noise or the like, the reliability of the rotation angle sensor (positioning device) is improved by applying correction to the electrical angle θ as needed. In addition, by improving the measurement accuracy of the electrical angle θ in this manner, the rotation angle sensor (positioning device) can avoid erroneous detection by the abnormality detection unit.

【0092】尚、上記の各実施例では、一次元変位θと
して「0°≦θ<360°」なる電気角(位相)を例示
したが、これらの一次元変位θは、一般に、必ずしも上
限値や下限値を持つものではない。これらの上限又は下
限を排除するためには、公知又は任意のカウント手段を
用いて、例えば所定の向きへの回転回数等の、絶対的な
基準点からの位相信号Sの1周期単位の変化量(変位)
をも同時に管理(カウント)すれば良い。
In each of the above embodiments, the electric angle (phase) of “0 ° ≦ θ <360 °” is exemplified as the one-dimensional displacement θ. However, these one-dimensional displacements θ are generally not necessarily limited to the upper limit. And does not have a lower limit. To eliminate these upper and lower limits, a known or arbitrary counting means is used to change the phase signal S from the absolute reference point in one cycle unit, such as the number of rotations in a predetermined direction. (Displacement)
May be managed (counted) at the same time.

【0093】また、上記の各実施例では、一次元変位θ
として「角度」を取り上げたが、これらの一次元変位θ
は、一般に、「長さ」でも良い。即ち、本発明は、上記
の実施例と同様に、線分或いは曲線の長さ等を測定する
リニアスケール等にも適用することができる。
In each of the above embodiments, the one-dimensional displacement θ
Was described as “angle”, but these one-dimensional displacements θ
May generally be "length". That is, the present invention can be applied to a linear scale or the like for measuring the length of a line segment or a curve as in the above-described embodiment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の各実施例に係わる電動パワーステアリ
ングシステム80のハードウェア構成図。
FIG. 1 is a hardware configuration diagram of an electric power steering system 80 according to each embodiment of the present invention.

【図2】電動パワーステアリングシステム80のモータ
制御装置100の矩形波通電時の制御方式を示す論理構
成図。
FIG. 2 is a logical configuration diagram showing a control method when a rectangular wave is applied to a motor control device 100 of the electric power steering system 80.

【図3】モータ制御装置100の回転角センサ(測位装
置)200の制御手順を例示するフローチャート(前
半)。
FIG. 3 is a flowchart (first half) illustrating a control procedure of a rotation angle sensor (positioning device) 200 of the motor control device 100;

【図4】回転角センサ(測位装置)200の、エッジ割
り込み発生時に起動される非同期処理(u相エッジ割り
込み処理)の制御手順を例示するフローチャート。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a control procedure of an asynchronous process (u-phase edge interrupt process) started by the rotation angle sensor (positioning device) 200 when an edge interrupt occurs.

【図5】モータ制御装置100の回転角センサ(測位装
置)200の制御手順を例示するフローチャート(後
半)。
FIG. 5 is a flowchart (second half) illustrating a control procedure of a rotation angle sensor (positioning device) 200 of the motor control device 100;

【図6】2相式パルスセンサEの出力値より、モータの
回転方向dを判定する際の判定基準として用いられる出
力判定表。
FIG. 6 is an output determination table used as a criterion for determining the rotation direction d of the motor from the output value of the two-phase pulse sensor E;

【図7】2相式パルスセンサEの出力値より、モータの
回転方向dを算出する処理手順を例示するフローチャー
ト。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing procedure for calculating a rotation direction d of a motor from an output value of a two-phase pulse sensor E;

【図8】回転角センサ(測位装置)200の異常検出処
理(整合性判定処理)の制御手順を例示するフローチャ
ート。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a control procedure of an abnormality detection process (consistency determination process) of the rotation angle sensor (positioning device) 200;

【図9】回転角センサ(測位装置)200の異常検出処
理で参照される配列C(S)の定義表。
FIG. 9 is a definition table of an array C (S) referred to in abnormality detection processing of the rotation angle sensor (positioning device) 200.

【図10】第1実施例における、1次元変位θの基準点
同期処理を実行(起動)する制御手順を例示するフロー
チャート(1)。
FIG. 10 is a flowchart (1) illustrating a control procedure for executing (starting) reference point synchronization processing of one-dimensional displacement θ in the first embodiment.

【図11】第2実施例における、1次元変位θの基準点
同期処理を実行する制御手順を例示するフローチャート
(2)。
FIG. 11 is a flowchart (2) illustrating a control procedure for executing a reference point synchronization process of one-dimensional displacement θ in the second embodiment.

【図12】第2実施例において、システム起動時の最初
の位相信号出力モードで実行すべき制御手順(サブルー
チン)を例示するフローチャート。
FIG. 12 is a flowchart illustrating a control procedure (subroutine) to be executed in a first phase signal output mode at the time of system startup in the second embodiment.

【図13】従来のモータ制御装置の正弦波通電時の制御
方式を示す論理構成図。
FIG. 13 is a logical configuration diagram showing a control method when a sine wave is applied to a conventional motor control device.

【図14】従来のモータ制御装置の2相式パルスセンサ
の出力値A,Bと領域信号Cとの関係を示すグラフ
(a)及び定義表(b)。
FIG. 14 is a graph (a) and a definition table (b) showing the relationship between the output values A and B of the two-phase pulse sensor of the conventional motor control device and the area signal C.

【図15】従来のモータ制御装置のホール素子16の出
力値u,v,wと位相信号Sとの関係を示すグラフ
(a)及び定義表(b)。
FIG. 15 is a graph (a) and a definition table (b) showing the relationship between the output values u, v, w of the Hall element 16 of the conventional motor control device and the phase signal S.

【図16】従来のモータ制御装置の整合性判定基準表。FIG. 16 is a table for determining the consistency of a conventional motor control device.

【図17】従来のモータ制御装置の異常処理(モータ停
止処理)の制御手順を例示するフローチャート。
FIG. 17 is a flowchart illustrating a control procedure of an abnormal process (motor stop process) of the conventional motor control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M … ブラシレス直流モータ E … 2相式パルスセンサ(インクリメンタルエ
ンコーダ) 10 … ステアリングシャフト 15 … トルク検出器 16 … フェーズ検出装置(ホール素子) 80 … 電動パワーステアリングシステム 100 … モータ制御装置 113 … 駆動回路 230 … 異常検出処理の制御ブロック A … A相のパルスセンサの出力値 B … B相のパルスセンサの出力値 θ … 1次元変位(モータMのロータの回転角
(電気角)) τ … 操舵トルク Θ … 操舵角 c … 車両速度 id* … d軸の指令電流 iq* … q軸の指令電流 idf … d軸の測定電流(フィード・バック電流) iqf … q軸の測定電流(フィード・バック電流) ΔId … d軸の電流偏差 ΔIq … q軸の電流偏差 S … 位相信号 u … U相のホール素子の出力値 v … V相のホール素子の出力値 w … W相のホール素子の出力値 R … トルク電流調整係数
M: brushless DC motor E: two-phase pulse sensor (incremental encoder) 10: steering shaft 15: torque detector 16: phase detection device (Hall element) 80: electric power steering system 100: motor control device 113: drive circuit 230 … Control block for abnormality detection processing A… Output value of A-phase pulse sensor B… Output value of B-phase pulse sensor θ… One-dimensional displacement (rotation angle (electric angle) of rotor of motor M) τ… Steering torque Θ … Steering angle c… Vehicle speed id * … d-axis command current iq * … q-axis command current idf… d-axis measurement current (feedback current) iqf… q-axis measurement current (feedback current) ΔId … Current deviation of d axis ΔIq… current deviation of q axis S… phase signal u… of U-phase Hall element Output value v: Output value of V-phase Hall element w: Output value of W-phase Hall element R: Torque current adjustment coefficient

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Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ホール素子又は光電素子等を有して、運
動体の位置又は回転角を所定の位相領域単位に段階的に
表す周期的な位相信号Sを出力するフェーズ検出手段
と、前記運動体の位置又は回転角を示す1次元変位θを
パルスセンサ等を用いて詳細に検出する変位検出手段と
を有する測位装置において、 前記位相信号Sに対する、前記1次元変位θの位相合わ
せ又はゼロ点調整のための基準点同期処理を、 定期的又は周期的に、或いは、測定系の初期化が完了し
た後の前記測位装置使用中の所定の実行条件が成立した
時に、 実行する基準点補正手段を有することを特徴とする測位
装置。
1. A phase detecting means having a Hall element or a photoelectric element and outputting a periodic phase signal S representing a position or a rotation angle of a moving body stepwise in a predetermined phase region unit; A displacement detecting means for detecting the one-dimensional displacement θ indicating the position or the rotation angle of the body in detail using a pulse sensor or the like, wherein the phase adjustment of the one-dimensional displacement θ with respect to the phase signal S or the zero point is performed. Reference point correcting means for executing a reference point synchronization process for adjustment periodically or periodically, or when a predetermined execution condition during use of the positioning device is satisfied after initialization of the measurement system is completed. A positioning device comprising:
【請求項2】 前記位相信号S又は前記1次元変位θの
測定値の異常を、 前記測定値の経時的遷移パターン、前記測定値の変化率
の上限値又は下限値、或いは、前記両測定値間の整合性
等に基づいて、検出する異常検出手段を有することを特
徴とする請求項1に記載の測位装置。
2. The abnormality of the measured value of the phase signal S or the one-dimensional displacement θ is determined by a transition pattern of the measured value with time, an upper limit or a lower limit of a rate of change of the measured value, or both of the measured values. 2. The positioning device according to claim 1, further comprising an abnormality detection unit that detects an abnormality based on, for example, consistency between the positioning devices.
【請求項3】 前記実行条件は、 前記位相信号Sに対する前記1次元変位θの検出誤差の
絶対値に基づいて規定されていることを特徴とする請求
項1又は請求項2に記載の測位装置。
3. The positioning apparatus according to claim 1, wherein the execution condition is defined based on an absolute value of a detection error of the one-dimensional displacement θ with respect to the phase signal S. .
【請求項4】 前記基準点補正手段は、 前記位相信号Sが変化する際に実行されることを特徴と
する請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の測位装
置。
4. The positioning device according to claim 1, wherein the reference point correction unit is executed when the phase signal S changes.
【請求項5】 前記基準点補正手段は、 前記位相信号Sの経時的遷移パターンに基づいて実行さ
れることを特徴とする請求項4に記載の測位装置。
5. The positioning apparatus according to claim 4, wherein said reference point correcting means is executed based on a temporal transition pattern of said phase signal S.
【請求項6】 前記基準点補正手段は、 前記変位検出手段の動作とは並列又は非同期に実行され
ることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の測位
装置。
6. The positioning apparatus according to claim 4, wherein the reference point correction unit is executed in parallel or asynchronously with the operation of the displacement detection unit.
【請求項7】 前記基準点補正手段は、 前記位相信号Sが変化する際に発生するエッジ割り込み
に関する割り込みマスク操作手段を有することを特徴と
する請求項4乃至請求項6の何れか1項に記載の測位装
置。
7. The apparatus according to claim 4, wherein said reference point correcting means has an interrupt mask operating means for an edge interrupt generated when said phase signal S changes. A positioning device as described.
【請求項8】 前記変位検出手段による前記1次元変位
θの定期的又は周期的な検出に伴う、前記1次元変位θ
の定期的又は周期的な更新処理は、 割込禁止処理、排他制御処理、又は排他的直列化命令等
により、 前記位相信号Sが変化する際に発生するエッジ割り込み
の割込処理ルーチン内の前記基準点同期処理における前
記1次元変位θの更新処理に対して、排他的に実行され
ることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の測位
装置。
8. The one-dimensional displacement θ accompanying the periodic or periodic detection of the one-dimensional displacement θ by the displacement detecting means.
The periodic or periodic update process is performed by an interrupt prohibition process, an exclusive control process, or an exclusive serialization instruction, etc., in the edge interrupt interrupt process routine that occurs when the phase signal S changes. The positioning apparatus according to claim 6, wherein the update processing of the one-dimensional displacement θ in the reference point synchronization processing is executed exclusively.
【請求項9】 アラーム音、音声、ランプの点灯又は点
滅、或いは、画面表示等により、前記モータの使用者に
対して前記測定系の異常を警告する異常警告手段を有す
ることを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れか1項
に記載の測位装置。
9. An abnormality warning means for warning a user of the motor of an abnormality of the measurement system by alarm sound, voice, lighting or blinking of a lamp, or screen display. The positioning device according to any one of claims 1 to 8.
【請求項10】 請求項1乃至請求項9の何れか1項に
記載の測位装置を用いて、前記運動体の回転角を測定す
ることを特徴とする回転角センサ。
10. A rotation angle sensor for measuring a rotation angle of the moving body using the positioning device according to claim 1. Description:
【請求項11】 請求項1乃至請求項9の何れか1項に
記載の測位装置を用いて、前記運動体の位置を測定する
ことを特徴とするリニアスケール。
11. A linear scale, wherein the position of the moving body is measured using the positioning device according to any one of claims 1 to 9.
【請求項12】 請求項10に記載の回転角センサを用
いて、モータの回転運動を電子制御することを特徴とす
るモータ制御装置。
12. A motor control device using the rotation angle sensor according to claim 10 to electronically control the rotation of the motor.
【請求項13】 前記モータの回転、前記モータの制御
又は前記モータへの給電を停止する異常処理手段を有す
ることを特徴とする請求項12に記載のモータ制御装
置。
13. The motor control device according to claim 12, further comprising abnormality processing means for stopping rotation of the motor, control of the motor, or power supply to the motor.
【請求項14】 請求項10に記載の回転角センサ、或
いは、請求項12又は請求項13に記載のモータ制御装
置を備えたことを特徴とする車両搭載用のパワーステア
リングシステム。
14. A power steering system mounted on a vehicle, comprising: the rotation angle sensor according to claim 10; or the motor control device according to claim 12 or 13.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007132685A (en) * 2005-11-08 2007-05-31 Toyo Denso Co Ltd Steering angle sensor
JP2008190977A (en) * 2007-02-05 2008-08-21 Yokogawa Electric Corp Abnormality determination/restoration measuring instrument
JP2011080841A (en) * 2009-10-06 2011-04-21 Jtekt Corp Rotational angle detection device and electric power steering system
KR101849903B1 (en) * 2011-08-18 2018-04-18 현대모비스 주식회사 Method for detecting current phase of motor drive power steering

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