JP2006337208A - Electric power steering device - Google Patents

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Masahiko Sakamaki
正彦 酒巻
Shigeki Nagase
茂樹 長瀬
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device capable of detecting anomalies of a rotor position detector of a brushless DC motor for steering assist in an early stage. <P>SOLUTION: An angle detector 25 outputs sine-wave signals and cosine-wave signals according to the position of a rotor of the brushless DC motor 6. A torque detector 3 detects steering torque added to a steering member (not shown in Fig.). On the basis of the sine-wave signals and the cosine-wave signals each corrected by an each-offset correction means 62 and an each-amplitude correction means 62 and the steering torque, the electric power steering device drives the brushless DC motor 6 and assists steering. The electric power steering device is provided with both a first determination means 63 for determining whether each correction value of the each-offset correction means 62 lies within a first range or not and a second determination means 63 for determining whether each correction value of the each-amplitude correction means 62 lies within a second range or not and detects anomalies of the angle detector 25 when either the first determination means 63 or the second determination means 63 determines that it does not. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ブラシレスDCモータのロータ位置に応じた正弦波信号及び余弦波信号を出力する角度検出器と、操舵部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出器とを備え、オフセット補正され、振幅補正された正弦波信号及び余弦波信号と、トルク検出器が検出した操舵トルクとに基づき、ブラシレスDCモータを駆動して操舵補助する電動パワーステアリング装置に関するものである。   The present invention includes an angle detector that outputs a sine wave signal and a cosine wave signal corresponding to a rotor position of a brushless DC motor, and a torque detector that detects a steering torque applied to a steering member, and is offset-corrected. The present invention relates to an electric power steering device that assists steering by driving a brushless DC motor based on amplitude-corrected sine wave signals and cosine wave signals and steering torque detected by a torque detector.

モータを駆動して操舵補助を行ない、運転者の負担を軽減する電動パワーステアリング装置は、操舵部材(ステアリングホイール、ハンドル)に繋がる入力軸と、ピニオン及びラック等により操向車輪に繋がる出力軸と、入力軸及び出力軸を連結する連結軸とを備え、連結軸に生じる捩れ角度によって、トルクセンサが入力軸に加わる操舵トルク値を検出し、検出した操舵トルク値に基づき、出力軸に連動する操舵補助用のモータを駆動制御するものである。   An electric power steering device that drives a motor to assist steering and reduces the burden on the driver includes an input shaft that is connected to a steering member (steering wheel, steering wheel), and an output shaft that is connected to a steering wheel by a pinion, a rack, and the like. And a connecting shaft for connecting the input shaft and the output shaft, and a torque sensor detects a steering torque value applied to the input shaft by a twist angle generated in the connecting shaft, and interlocks with the output shaft based on the detected steering torque value. It drives and controls a steering assist motor.

このような電動パワーステアリング装置では、最近、ブラシレスDCモータが使用されるようになっている。電動パワーステアリング装置のブラシレスDCモータでは、ロータの回転する位置に応じて、回転磁界が発生するように、ステータに流す電流をPWM(Pulse Width Modulation)制御している。ロータ位置の検出には、レゾルバ、MRセンサ等のsin波信号及びcos波信号を出力する検出器が使用されている。
特許文献1には、磁気検出素子のアナログ信号をディジタル変換し、レゾルバの信号との差分値により、角度センサの異常を検出することが開示されている。
特許文献2には、角度センサから所定周期で与えられる操舵角を記憶し、操舵角の微分値を演算し、前と今の検出値の差の絶対値を求め、閾値と比較する方法が開示されている。
In such an electric power steering apparatus, a brushless DC motor has recently been used. In a brushless DC motor of an electric power steering device, PWM (Pulse Width Modulation) control is performed on the current flowing through the stator so that a rotating magnetic field is generated according to the position where the rotor rotates. For detecting the rotor position, a detector that outputs a sine wave signal and a cosine wave signal, such as a resolver or an MR sensor, is used.
Patent Document 1 discloses that an analog signal of a magnetic detection element is converted into a digital signal, and an abnormality of the angle sensor is detected based on a difference value from the resolver signal.
Patent Document 2 discloses a method of storing a steering angle given at a predetermined period from an angle sensor, calculating a differential value of the steering angle, obtaining an absolute value of a difference between a previous detection value and a current detection value, and comparing it with a threshold value. Has been.

特許文献3には、3つの操舵角センサの夫々の出力の任意の2つの出力差を調べ、ゼロから離れた値を示す組み合わせの中に、異常であるセンサが含まれると判断することが開示されている。
特許文献4には、操舵角センサが検出した操舵角を、所定時間内に所定回数サンプリングして平均・分散を演算し、平均又は分散が所定範囲外にあるときは故障と判断することが開示されている。
特開2002−81961号公報 特開平10−278826号公報 特開平10−258757号公報 特開平10−197238号公報
Patent Document 3 discloses that an arbitrary two output difference between outputs of three steering angle sensors is examined and it is determined that an abnormal sensor is included in a combination indicating a value far from zero. Has been.
Patent Document 4 discloses that a steering angle detected by a steering angle sensor is sampled a predetermined number of times within a predetermined time, an average / dispersion is calculated, and a failure is determined when the average or variance is outside a predetermined range. Has been.
JP 2002-81961 A JP-A-10-278826 Japanese Patent Laid-Open No. 10-258757 JP 10-197238 A

ロータ位置の検出に使用される検出器に故障が発生し、正確な回転位置データが得られない場合、ロータ位置に応じた適切な電流を流すことができず、ステアリングホイール(ハンドル、操舵部材)が振動したり、ロックする可能性がある。その為、検出器の異常を早期に検出する必要があるという問題がある。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、操舵補助用ブラシレスDCモータのロータ位置検出器の異常を早期に検出することができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
If a detector used to detect the rotor position fails and accurate rotational position data cannot be obtained, an appropriate current corresponding to the rotor position cannot be supplied, and the steering wheel (handle, steering member) May vibrate or lock. Therefore, there is a problem that it is necessary to detect the abnormality of the detector at an early stage.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide an electric power steering device capable of early detecting an abnormality of a rotor position detector of a brushless DC motor for steering assistance. To do.

第1発明に係る電動パワーステアリング装置は、ブラシレスDCモータのロータ位置に応じた正弦波信号及び余弦波信号を出力する角度検出器と、該正弦波信号及び余弦波信号の中性点との各ずれを各補正する各オフセット補正手段と、該正弦波信号及び余弦波信号の各振幅値を補正する各振幅補正手段と、操舵部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出器とを備え、前記各オフセット補正手段及び各振幅補正手段が各補正した正弦波信号及び余弦波信号と、前記トルク検出器が検出した操舵トルクとに基づき、前記ブラシレスDCモータを駆動して操舵補助する電動パワーステアリング装置において、前記各オフセット補正手段の各補正値が第1範囲に収まるか否かを判定する各第1判定手段と、前記各振幅補正手段の各補正値が第2範囲に収まるか否かを判定する各第2判定手段とを備え、前記各第1判定手段及び各第2判定手段の何れかが否と判定したときに、前記角度検出器の異常を検出するように構成してあることを特徴とする。   An electric power steering device according to a first aspect of the present invention includes an angle detector that outputs a sine wave signal and a cosine wave signal corresponding to a rotor position of a brushless DC motor, and neutral points of the sine wave signal and the cosine wave signal. Each offset correction means for correcting each deviation, each amplitude correction means for correcting each amplitude value of the sine wave signal and cosine wave signal, and a torque detector for detecting the steering torque applied to the steering member, Electric power steering for assisting steering by driving the brushless DC motor based on the sine wave signal and cosine wave signal corrected by the offset correction means and amplitude correction means and the steering torque detected by the torque detector. In the apparatus, each of the first determination means for determining whether or not each correction value of each of the offset correction means is within a first range, and each correction value of each of the amplitude correction means is Each of the second determination means for determining whether or not it falls within two ranges, and when any of the first determination means and each of the second determination means is determined to be abnormal, an abnormality of the angle detector is detected. It is comprised so that it may carry out.

第2発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記角度検出器の異常を検出したときは、前記ブラシレスDCモータによる操舵補助を停止するように構成してあることを特徴とする。   The electric power steering apparatus according to a second aspect of the present invention is configured to stop steering assistance by the brushless DC motor when an abnormality of the angle detector is detected.

第1発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、各第1判定手段が、各オフセット補正手段の各補正値が第1範囲に収まるか否かを判定し、各第2判定手段が、各振幅補正手段の各補正値が第2範囲に収まるか否かを判定し、各第1判定手段及び各第2判定手段の何れかが否と判定したときに、角度検出器の異常を検出するので、操舵補助用ブラシレスDCモータのロータ位置検出器の異常を早期に検出することができる電動パワーステアリング装置を実現することができる。   According to the electric power steering apparatus of the first invention, each first determination means determines whether or not each correction value of each offset correction means falls within the first range, and each second determination means determines each amplitude. Since it is determined whether or not each correction value of the correction means falls within the second range, and it is determined that any one of the first determination means and each of the second determination means is not, an abnormality of the angle detector is detected. In addition, it is possible to realize an electric power steering apparatus that can detect an abnormality in the rotor position detector of the brushless DC motor for assisting steering at an early stage.

第2発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、角度検出器の異常を検出したときは、ブラシレスDCモータによる操舵補助を停止するので、操舵補助用ブラシレスDCモータのロータ位置検出器の異常を早期に検出することができ
、ステアリングホイールがロックする虞のない電動パワーステアリング装置を実現することができる。
According to the electric power steering apparatus according to the second aspect of the invention, when the abnormality of the angle detector is detected, the steering assistance by the brushless DC motor is stopped, so the abnormality of the rotor position detector of the steering assistance brushless DC motor is detected early. Thus, an electric power steering device that can be detected without any risk of locking the steering wheel can be realized.

以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態の構成を示す模式図である。この電動パワーステアリング装置は、例えば舵取りの為のハンドル1(ステアリングホイール、操舵部材)と、ハンドル1の操舵に応じて駆動される操舵補助用のブラシレスDCモータ6と、モータ6の回転を減速歯車機構7を介して舵取機構12,12に伝える伝動手段13と、モータ6を駆動制御するECU(コントローラ)5とを備えている。ECU5には、車両の走行速度を検出する車速センサ4が出力した車速信号が与えられている。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an embodiment of an electric power steering apparatus according to the present invention. This electric power steering apparatus includes, for example, a steering wheel 1 (steering wheel, steering member) for steering, a brushless DC motor 6 for assisting steering driven according to steering of the steering wheel 1, and a reduction gear for rotating the motor 6. A transmission means 13 for transmitting to the steering mechanisms 12 and 12 via the mechanism 7 and an ECU (controller) 5 for driving and controlling the motor 6 are provided. The ECU 5 is provided with a vehicle speed signal output from a vehicle speed sensor 4 that detects the traveling speed of the vehicle.

伝動手段13は、ハンドル1に連結された入力軸2に図示しないトーションバーを介して連結される出力軸8と、出力軸8にユニバーサルジョイントを介して連結される連結軸9と、連結軸9にユニバーサルジョイントを介して連結されるピニオン軸10と、ピニオン軸10のピニオンに噛合するラック歯を有し、左右の操向輪A,Aに舵取機構12,12を介して連結されるラック軸11とを備えている。入力軸2及び伝動手段13は操舵軸14を構成している。   The transmission means 13 includes an output shaft 8 connected to the input shaft 2 connected to the handle 1 via a torsion bar (not shown), a connecting shaft 9 connected to the output shaft 8 via a universal joint, and a connecting shaft 9 The rack is connected to the left and right steered wheels A and A via the steering mechanisms 12 and 12, and has a pinion shaft 10 connected to the pinion of the pinion shaft 10 via a universal joint. A shaft 11 is provided. The input shaft 2 and the transmission means 13 constitute a steering shaft 14.

入力軸2の周りには、ハンドル1を操作することにより入力軸2に加わる操舵トルクを、トーションバーに生じる捩れによって検出するトルクセンサ3が配置されており、トルクセンサ3が検出した操舵トルクに基づいて、ECU5がモータ6を駆動制御するように構成してある。
減速歯車機構7は、モータ6の出力軸に繋がるウォームと、出力軸8の途中に嵌合されるウォームホイールとを備えており、モータ6の回転をウォーム及ウォームホイールから出力軸8に伝達するように構成してある。
Around the input shaft 2 is disposed a torque sensor 3 that detects a steering torque applied to the input shaft 2 by operating the handle 1 by a twist generated in the torsion bar, and the steering torque detected by the torque sensor 3 is detected. Based on this, the ECU 5 is configured to drive and control the motor 6.
The reduction gear mechanism 7 includes a worm connected to the output shaft of the motor 6 and a worm wheel fitted in the middle of the output shaft 8, and transmits the rotation of the motor 6 from the worm and worm wheel to the output shaft 8. It is constituted as follows.

このような構成の電動パワーステアリング装置では、ハンドル1の操作による舵取り操作力を入力軸2、トーションバー(図示せず)、出力軸8、連結軸9、及びピニオン軸10を介してラック軸11に伝達し、ラック軸11を軸長方向へ移動させ、舵取機構12,12を作動させる。また、それと共に、トルクセンサ3が検出した操舵トルクに基づき、ECU5がモータ6を駆動制御し、モータ6の駆動力を出力軸8に伝達することにより、舵取り操作力を補助し、舵取りの為の運転者の労力負担を軽減する。   In the electric power steering apparatus having such a configuration, the steering operation force by the operation of the handle 1 is applied to the rack shaft 11 via the input shaft 2, the torsion bar (not shown), the output shaft 8, the connecting shaft 9, and the pinion shaft 10. , The rack shaft 11 is moved in the axial direction, and the steering mechanisms 12, 12 are operated. At the same time, the ECU 5 drives and controls the motor 6 based on the steering torque detected by the torque sensor 3, and transmits the driving force of the motor 6 to the output shaft 8, thereby assisting the steering operation force and for steering. Reduce the labor burden of the driver.

図2は、図1に示す電動パワーステアリング装置の要部構成を示すブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、トルクセンサ3が検出した操舵トルク値Ts が、位相補償器31に与えられ、位相補償器31で位相補償された操舵トルク値が、ECU5のトルク−電流テーブル33に与えられる。また、車速センサ4が検出した車速値Vs が、トルク−電流テーブル33及び収斂性補正部27に与えられている。   FIG. 2 is a block diagram showing a main configuration of the electric power steering apparatus shown in FIG. In this electric power steering apparatus, the steering torque value Ts detected by the torque sensor 3 is given to the phase compensator 31, and the steering torque value phase-compensated by the phase compensator 31 is given to the torque-current table 33 of the ECU 5. It is done. Further, the vehicle speed value Vs detected by the vehicle speed sensor 4 is given to the torque-current table 33 and the convergence correction unit 27.

トルク−電流テーブル33では、操舵トルク値が所定の不感帯を超えると、操舵トルク値の増加に従ってモータ電流の目標値が比例的に増加し、さらに操舵トルク値が所定値以上になると目標値が飽和するような関数が、車速値Vs に応じて可変的に定められている。前記関数は車速値Vs が大となるに従って操舵トルク値に対するモータ電流の目標値の比が小となると共に、目標値の飽和値が小となるように定められている。トルク−電流テーブル33が定めたモータ電流の目標値It は、加算手段20及び指令電流方向指定部29へ与えられる。   In the torque-current table 33, when the steering torque value exceeds a predetermined dead zone, the target value of the motor current increases proportionally as the steering torque value increases, and when the steering torque value exceeds the predetermined value, the target value is saturated. Such a function is variably determined according to the vehicle speed value Vs. The function is determined so that the ratio of the target value of the motor current to the steering torque value becomes smaller and the saturation value of the target value becomes smaller as the vehicle speed value Vs becomes larger. The target value It of the motor current determined by the torque-current table 33 is given to the adding means 20 and the command current direction specifying unit 29.

モータ電流の目標値It は、dq座標変換を用いたモータ制御におけるd軸電流の目標値を示す符号付きの値であり、その正負は、操舵補助の方向を示している。
指令電流方向指定部29は、与えられたモータ電流の目標値It の正負符号に基づき、操舵補助の方向を示す方向信号Sdir を作成し、収斂性補正部27に与える。
The target value It of the motor current is a signed value indicating the target value of the d-axis current in the motor control using dq coordinate transformation, and the positive / negative indicates the steering assist direction.
The command current direction designating unit 29 creates a direction signal Sdir indicating the steering assist direction based on the sign of the given target value It of the motor current, and gives it to the convergence correction unit 27.

操舵補助を行うブラシレスDCモータであるモータ6には、そのロータ位置を検出する為の角度検出器であるレゾルバ25が内蔵され、レゾルバ25が出力したsin波信号及びcos波信号は、ECU5内のロータ位置検出部62、及びレゾルバ25の異常を検出する異常検出部63に与えられる。ロータ位置検出部62は、与えられたsin波信号及びcos波信号について、図6に示すような各振幅補正及び各オフセット補正を行い、各補正を施したsin波信号及びcos波信号に基づいて電気角θreを求め、正弦波ROMテーブル40及びロータ角速度演算部42に与える。また、イグニッションキーがオンになったとき、又は車両運転時に所定時間が経過する都度等に、振幅補正値及びオフセット補正値を演算し、演算した都度、異常検出部63に与える。   A motor 6 that is a brushless DC motor for assisting steering incorporates a resolver 25 that is an angle detector for detecting the rotor position, and a sine wave signal and a cosine wave signal output from the resolver 25 are stored in the ECU 5. This is given to the rotor position detection unit 62 and the abnormality detection unit 63 that detects the abnormality of the resolver 25. The rotor position detector 62 performs each amplitude correction and each offset correction as shown in FIG. 6 for the given sine wave signal and cosine wave signal, and based on the sine wave signal and cosine wave signal subjected to each correction. The electrical angle θre is obtained and given to the sine wave ROM table 40 and the rotor angular velocity calculation unit 42. Further, the amplitude correction value and the offset correction value are calculated every time the ignition key is turned on or when a predetermined time elapses during driving of the vehicle, and the calculated value is given to the abnormality detection unit 63 each time it is calculated.

ロータ位置検出部62は、sin波信号値及びcos波信号値に対応させた電気角θreのテーブルを備えており、各補正を施したsin波信号値及びcos波信号値に基づいてテーブルを参照することにより、電気角θreを求める。
正弦波ROMテーブル40は、与えられた電気角θreにより正弦波値sinθreを出力し、三相交流/dq座標変換部38及びdq/三相交流変換部32に与える。
The rotor position detection unit 62 includes a table of electrical angles θre corresponding to the sin wave signal value and the cos wave signal value, and refers to the table based on the corrected sin wave signal value and the cos wave signal value. Thus, the electrical angle θre is obtained.
The sine wave ROM table 40 outputs a sine wave value sin θre according to the given electrical angle θre, and gives it to the three-phase AC / dq coordinate conversion unit 38 and the dq / three-phase AC conversion unit 32.

ロータ角速度演算部42は、与えられた電気角θreによりロータ角速度ωreを算出し、収斂性補正部27に与える。収斂性補正部27は、与えられた車速値Vs 、方向信号Sdir 及びロータ角速度ωreに基づき、車両収斂性を確保する為の補償電流値ic を作成し、加算手段20に与える。
加算手段20は、モータ電流の目標値It に補償電流値ic を加算し、その加算結果をq軸電流指令値i* q として減算手段24に与える。
The rotor angular velocity calculation unit 42 calculates the rotor angular velocity ωre from the given electrical angle θre, and gives it to the convergence correction unit 27. The convergence correction unit 27 creates a compensation current value ic for ensuring vehicle convergence based on the given vehicle speed value Vs, direction signal Sdir, and rotor angular speed ωre, and supplies it to the adding means 20.
The adding means 20 adds the compensation current value ic to the target value It of the motor current, and gives the addition result to the subtracting means 24 as the q-axis current command value i * q.

ECU5内のv相電流検出器54及びu相電流検出器56が、モータ6のv相界磁コイル及びu相界磁コイルにそれぞれ流れる電流値iv 及びiu を検出し、三相交流/dq座標変換部38に与える。
三相交流/dq座標変換部38は、与えられた電流値iv ,iu 及び正弦波値sinθreに基づき、q軸電流値iq 及びd軸電流値id へdq変換し、q軸電流値iq を減算手段24へ、d軸電流値id を減算手段22へそれぞれ与える。
A v-phase current detector 54 and a u-phase current detector 56 in the ECU 5 detect current values iv and iu flowing in the v-phase field coil and the u-phase field coil of the motor 6, respectively, and three-phase AC / dq coordinates. This is given to the conversion unit 38.
The three-phase AC / dq coordinate conversion unit 38 performs dq conversion to the q-axis current value iq and the d-axis current value id based on the given current values iv and iu and the sine wave value sin θre, and subtracts the q-axis current value iq. The d-axis current value id is supplied to the subtracting means 22 to the means 24, respectively.

減算手段24は、q軸電流指令値i* q とq軸電流値iq との偏差eq を演算し、その偏差eq をq軸電流PI制御部28へ与える。
減算手段22は、トルクに関与しないので0であるd軸電流指令値i* d とd軸電流値id との偏差ed を演算し、その偏差ed をd軸電流PI制御部26へ与える。
q軸電流PI制御部28及びd軸電流PI制御部26は、与えられた偏差eq 及び偏差ed に基づき、PI制御の為のq軸電圧Vq 及びd軸電圧Vd を演算して、制限処理部30に与える。
The subtracting unit 24 calculates a deviation eq between the q-axis current command value i * q and the q-axis current value iq, and gives the deviation eq to the q-axis current PI control unit 28.
The subtracting means 22 calculates a deviation ed between the d-axis current command value i * d and d-axis current value id, which is 0 because it is not involved in the torque, and gives the deviation ed to the d-axis current PI control unit 26.
The q-axis current PI control unit 28 and the d-axis current PI control unit 26 calculate the q-axis voltage Vq and the d-axis voltage Vd for PI control based on the given deviation eq and deviation ed, and the limit processing unit 30.

制限処理部(制限手段)30は、与えられたd軸電圧Vd 及びq軸電圧Vq を、各相の電圧指令値が常に正弦波となるように制限したd軸電圧指令値V* d 及びq軸電圧指令値V* q を作成して、dq/三相交流変換部32に与える。
dq/三相交流変換部32は、与えられたq軸電圧指令値V* q 及びd軸電圧指令値V* d に基づき、dq逆変換(三相変換)して、三相のu相電圧指令値V* u 及びv相電圧指令値V* v を演算し、減算手段34及び三相PWM変調部50へ与える。
The limit processing unit (limiter) 30 limits the supplied d-axis voltage Vd and q-axis voltage Vq so that the voltage command value of each phase is always a sine wave, and the d-axis voltage command values V * d and q A shaft voltage command value V * q is created and applied to the dq / three-phase AC converter 32.
The dq / three-phase AC conversion unit 32 performs dq reverse conversion (three-phase conversion) based on the given q-axis voltage command value V * q and d-axis voltage command value V * d to obtain a three-phase u-phase voltage. The command value V * u and the v-phase voltage command value V * v are calculated and supplied to the subtracting unit 34 and the three-phase PWM modulation unit 50.

減算手段34は、V* w =−V* u −V* v を演算し、演算したw相電圧指令値V* w を三相PWM変調部50へ与える。
三相PWM変調部50は、与えられた三相の各電圧指令値V* u ,V* v ,V* w をパルス幅変調し、三相の各PWM信号Su ,Sv ,Sw としてモータ駆動回路52へ与える。
モータ駆動回路52は、与えられた各PWM信号Su ,Sv ,Sw (パルス信号)により、図示しない各相の界磁コイルと電源及び接地端子との間をスイッチングして、モータ6をPWM駆動し、モータ6はトルクTm を出力する。
The subtracting unit 34 calculates V * w = −V * u−V * v, and supplies the calculated w-phase voltage command value V * w to the three-phase PWM modulation unit 50.
The three-phase PWM modulation unit 50 performs pulse width modulation on the given three-phase voltage command values V * u, V * v, and V * w, and outputs the three-phase PWM signals Su, Sv, and Sw as motor drive circuits. 52.
The motor drive circuit 52 performs PWM drive of the motor 6 by switching between a field coil of each phase (not shown) and a power source and a ground terminal in accordance with the given PWM signals Su, Sv, Sw (pulse signals). The motor 6 outputs a torque Tm.

尚、上述したトルク−電流テーブル33、収斂性補正部27、加算手段20、指令電流方向指定部29、異常検出部63、ロータ角速度演算部42、正弦波ROMテーブル40、三相交流/dq座標変換部38、dq/三相交流変換部32、減算手段24、減算手段22、q軸電流PI制御部28、d軸電流PI制御部26、制限処理部30及び減算手段34は、マイクロコンピュータ21により実現されている。   The torque-current table 33, the convergence correction unit 27, the adding means 20, the command current direction designating unit 29, the abnormality detection unit 63, the rotor angular velocity calculation unit 42, the sine wave ROM table 40, the three-phase AC / dq coordinates described above. The conversion unit 38, the dq / three-phase AC conversion unit 32, the subtraction unit 24, the subtraction unit 22, the q-axis current PI control unit 28, the d-axis current PI control unit 26, the limit processing unit 30, and the subtraction unit 34 It is realized by.

図3,4は、このような電動パワーステアリング装置の、レゾルバ25(角度検出器)が出力したsin波信号及びcos波信号についての各振幅補正値及び各オフセット補正値を演算する動作を示すフローチャートである。各補正値を演算する動作は、例えば、イグニッションキーがオンになったとき、又は車両運転時に所定時間が経過する都度等に、パラメータ類を初期化した後実行される。
ECU5は、ロータ位置検出部62が、先ず、レゾルバ25が出力したsin波信号sinθreを読み込み(S2)、次いで、例えば、読み込んだsin波信号sinθreが増加から減少に転じる値を検出することにより、sin波信号sinθreの極大値を検出する処理を実行する(S4)。
3 and 4 are flowcharts showing the operation of calculating each amplitude correction value and each offset correction value for the sine wave signal and the cosine wave signal output from the resolver 25 (angle detector) of such an electric power steering apparatus. It is. The operation of calculating each correction value is executed after initializing the parameters, for example, when the ignition key is turned on or whenever a predetermined time elapses during vehicle operation.
In the ECU 5, the rotor position detection unit 62 first reads the sin wave signal sin θre output from the resolver 25 (S2), and then detects, for example, a value at which the read sin wave signal sin θre changes from increasing to decreasing. Processing for detecting the maximum value of the sin wave signal sin θre is executed (S4).

ロータ位置検出部62は、sin波信号sinθreの極大値を検出する処理を実行した(S4)結果、極大値を検出したとき(S6)は、その検出した極大値を記憶し(S8)、パラメータT1に1を加算する(S10)。
ロータ位置検出部62は、次に、例えば、読み込んだsin波信号sinθre(S2)が減少から増加に転じる値を検出することにより、sin波信号sinθreの極小値を検出する処理を実行する(S12)。その結果、極小値を検出したとき(S14)は、その検出した極小値を記憶し(S16)、パラメータT2に1を加算する(S18)。
The rotor position detection unit 62 executes processing for detecting the maximum value of the sin wave signal sin θre (S4). As a result, when the maximum value is detected (S6), the detected maximum value is stored (S8), and the parameter 1 is added to T1 (S10).
Next, for example, the rotor position detection unit 62 detects a minimum value of the sin wave signal sin θre by detecting a value at which the read sin wave signal sin θre (S2) shifts from decrease to increase (S12). ). As a result, when the minimum value is detected (S14), the detected minimum value is stored (S16), and 1 is added to the parameter T2 (S18).

ロータ位置検出部62は、極大値を検出しなかったとき(S6)は、直接、sin波信号sinθreの極小値を検出する処理(S12)へ移る。また、極小値を検出しなかったとき(S14)は、そのままリターンする。
ロータ位置検出部62は、パラメータT2に1を加算した(S18)後、パラメータT1,T2が共にn(nは正整数)以上であるか否かを判定し(S20)、その結果が否であれば、そのままリターンする。
ロータ位置検出部62は、パラメータT1,T2が共にn以上であれば(S20)、記憶してある極大値(S8)、及び記憶してある極小値(S16)の各平均値を各演算し(図4S22)、パラメータT1,T2を初期化する(S24)。
When the rotor position detection unit 62 does not detect the maximum value (S6), the rotor position detection unit 62 proceeds directly to the process of detecting the minimum value of the sin wave signal sin θre (S12). If the minimum value is not detected (S14), the process returns as it is.
After adding 1 to the parameter T2 (S18), the rotor position detector 62 determines whether or not the parameters T1 and T2 are both n (n is a positive integer) or more (S20). If there is, return as it is.
If the parameters T1 and T2 are both n or more (S20), the rotor position detector 62 calculates each average value of the stored maximum value (S8) and the stored minimum value (S16). (FIG. 4 S22), parameters T1 and T2 are initialized (S24).

ロータ位置検出部62は、次に、各演算した極大値の平均値及び極小値の平均値(S22)を用いて、オフセット補正値=0−(極大値の平均値+極小値の平均値)/2を演算し(S26)、演算したオフセット補正値を記憶する(S28)。次いで、振幅補正値=(極大値の平均値−極小値の平均値)/2を演算し(S30)、演算した振幅補正値を記憶し(S32)リターンする。
ロータ位置検出部62は、オフセット補正値を記憶し(S28)、振幅補正値を記憶した(S32)後は、次に、オフセット補正値及び振幅補正値が記憶更新される迄、記憶したオフセット補正値及び振幅補正値により、読み込んだsin波信号sinθreに各補正を施す。
Next, the rotor position detection unit 62 uses the average value of the calculated local maximum value and the average value of the local minimum value (S22), and the offset correction value = 0− (average value of local maximum value + average value of local minimum value). / 2 is calculated (S26), and the calculated offset correction value is stored (S28). Next, amplitude correction value = (average value of maximum value−average value of minimum value) / 2 is calculated (S30), the calculated amplitude correction value is stored (S32), and the process returns.
The rotor position detection unit 62 stores the offset correction value (S28), and after storing the amplitude correction value (S32), next stores the offset correction value until the offset correction value and the amplitude correction value are stored and updated. Each correction is performed on the read sine wave signal sin θre according to the value and the amplitude correction value.

ロータ位置検出部62は、読み込んだsin波信号sinθreにオフセット補正値を加算することにより、オフセット補正を施し、オフセットを施したsin波信号sinθreに振幅補正値を乗算することにより、振幅補正を施す。
尚、上述した演算動作では、sin波信号sinθreについて説明したが、cos波信号cosθreについても同様であり、ロータ位置検出部62は、sin波信号sinθre及びcos波信号cosθreについての各補正動作を並行して実行している。
The rotor position detecting unit 62 performs offset correction by adding an offset correction value to the read sin wave signal sin θre, and performs amplitude correction by multiplying the offset sin wave signal sin θre by the amplitude correction value. .
In the arithmetic operation described above, the sin wave signal sin θre has been described. However, the same applies to the cosine wave signal cos θre, and the rotor position detection unit 62 performs each correction operation on the sin wave signal sin θre and the cos wave signal cos θre in parallel. And running.

以下に、このような電動パワーステアリング装置のレゾルバ25(角度検出器)の異常を検出する動作を、それを示す図5のフローチャートを参照しながら説明する。
ECU5の異常判定部63は、sin波信号sinθre又はcos波信号cosθreの、ロータ位置検出部62が演算して記憶したオフセット補正値(図4S28)が、オフセット補正値の所定範囲内(第1範囲内)に収まっているか否かを判定する(S34)。所定範囲内に収まっていれば、次に、sin波信号sinθre又はcos波信号cosθreの、ロータ位置検出部62が演算して記憶した振幅補正値(図4S32)が、振幅補正値の所定範囲内(第2範囲内)に収まっているか否かを判定し(S36)、所定範囲内に収まっていれば、そのままリターンする。
Hereinafter, an operation of detecting an abnormality of the resolver 25 (angle detector) of such an electric power steering apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG.
The abnormality determination unit 63 of the ECU 5 determines that the offset correction value (S28 in FIG. 4) of the sin wave signal sin θre or the cos wave signal cos θre calculated and stored by the rotor position detection unit 62 is within a predetermined range of the offset correction value (first range). (S34). If the amplitude correction value is within the predetermined range, the amplitude correction value (S32 in FIG. 4) of the sin wave signal sin θre or the cos wave signal cos θre calculated and stored by the rotor position detection unit 62 is then within the predetermined range of the amplitude correction value. It is determined whether or not it is within (the second range) (S36). If it is within the predetermined range, the process returns as it is.

異常判定部63は、オフセット補正値が所定範囲内に収まっていなければ(S34)、又は振幅補正値が所定範囲内に収まっていなければ(S36)、角度検出器の異常検出信号を出力して(S38)リターンする。
ECU5は、異常判定部63が角度検出器異常信号を出力したときは、例えば、モータ駆動回路52の各出力電圧Vu ,Vv ,Vw を0にして、モータ6の駆動制御を停止し、モータ6がハンドル1の回転に合わせて自由に回転できる状態にする。
If the offset correction value does not fall within the predetermined range (S34) or if the amplitude correction value does not fall within the predetermined range (S36), the abnormality determination unit 63 outputs an abnormality detection signal of the angle detector. (S38) Return.
When the abnormality determination unit 63 outputs the angle detector abnormality signal, the ECU 5 sets each output voltage Vu, Vv, Vw of the motor drive circuit 52 to 0, stops the drive control of the motor 6, and stops the motor 6 Can be freely rotated in accordance with the rotation of the handle 1.

本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態の構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a configuration of an embodiment of an electric power steering apparatus according to the present invention. 図1に示す電動パワーステアリング装置の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of the electric power steering apparatus shown in FIG. レゾルバが出力したsin波信号及びcos波信号についての各振幅補正値及び各オフセット補正値を演算する動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement which calculates each amplitude correction value and each offset correction value about the sine wave signal and cosine wave signal which the resolver output. レゾルバが出力したsin波信号及びcos波信号についての各振幅補正値及び各オフセット補正値を演算する動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement which calculates each amplitude correction value and each offset correction value about the sine wave signal and cosine wave signal which the resolver output. 本発明に係る電動パワーステアリング装置のレゾルバの異常を検出する動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement which detects the abnormality of the resolver of the electric power steering apparatus which concerns on this invention. レゾルバが出力したsin波信号及びcos波信号についての各振幅補正及び各オフセット補正を説明する為の説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating each amplitude correction and each offset correction about the sine wave signal and cos wave signal which the resolver output.

符号の説明Explanation of symbols

1 ハンドル(操舵部材、ステアリングホイール)
3 トルクセンサ(トルク検出器)
5 ECU(コントローラ)
6 (ブラシレスDC)モータ
25 レゾルバ(検出器、角度検出器)
32 dq/三相交流変換部
33 トルク−電流テーブル
38 三相交流/dq座標変換部
52 モータ駆動回路
54 v相電流検出器
56 u相電流検出器
62 ロータ位置検出部(オフセット補正手段、振幅補正手段)
63 異常検出部(第1判定手段、第2判定手段)
1 Handle (steering member, steering wheel)
3 Torque sensor (torque detector)
5 ECU (controller)
6 (Brushless DC) motor 25 Resolver (detector, angle detector)
32 dq / three-phase AC converter 33 torque-current table 38 three-phase AC / dq coordinate converter 52 motor drive circuit 54 v-phase current detector 56 u-phase current detector 62 rotor position detector (offset correction means, amplitude correction) means)
63 Abnormality detection unit (first determination means, second determination means)

Claims (2)

ブラシレスDCモータのロータ位置に応じた正弦波信号及び余弦波信号を出力する角度検出器と、該正弦波信号及び余弦波信号の中性点との各ずれを各補正する各オフセット補正手段と、該正弦波信号及び余弦波信号の各振幅値を補正する各振幅補正手段と、操舵部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出器とを備え、前記各オフセット補正手段及び各振幅補正手段が各補正した正弦波信号及び余弦波信号と、前記トルク検出器が検出した操舵トルクとに基づき、前記ブラシレスDCモータを駆動して操舵補助する電動パワーステアリング装置において、
前記各オフセット補正手段の各補正値が第1範囲に収まるか否かを判定する各第1判定手段と、前記各振幅補正手段の各補正値が第2範囲に収まるか否かを判定する各第2判定手段とを備え、前記各第1判定手段及び各第2判定手段の何れかが否と判定したときに、前記角度検出器の異常を検出するように構成してあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
An angle detector that outputs a sine wave signal and a cosine wave signal corresponding to the rotor position of the brushless DC motor, and each offset correction means for correcting each deviation of the neutral point of the sine wave signal and the cosine wave signal; Each of the amplitude correction means for correcting the amplitude values of the sine wave signal and the cosine wave signal, and a torque detector for detecting the steering torque applied to the steering member, each of the offset correction means and each amplitude correction means. In the electric power steering device for assisting steering by driving the brushless DC motor based on each corrected sine wave signal and cosine wave signal and the steering torque detected by the torque detector,
Each first determination unit that determines whether or not each correction value of each of the offset correction units falls within the first range, and each of whether or not each correction value of each of the amplitude correction units falls within the second range And a second determination unit, wherein an abnormality of the angle detector is detected when it is determined that any one of the first determination unit and the second determination unit is not. Electric power steering device.
前記角度検出器の異常を検出したときは、前記ブラシレスDCモータによる操舵補助を停止するように構成してある請求項1記載の電動パワーステアリング装置。   The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the steering assist by the brushless DC motor is stopped when an abnormality of the angle detector is detected.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008273478A (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Mitsubishi Electric Corp Electric power steering control device
JP2015203666A (en) * 2014-04-16 2015-11-16 日産自動車株式会社 Rd converter and correction method thereof
CN113330282A (en) * 2019-01-22 2021-08-31 三菱电机株式会社 Rotation angle detection device and electric power steering device including the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008273478A (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Mitsubishi Electric Corp Electric power steering control device
JP2015203666A (en) * 2014-04-16 2015-11-16 日産自動車株式会社 Rd converter and correction method thereof
CN113330282A (en) * 2019-01-22 2021-08-31 三菱电机株式会社 Rotation angle detection device and electric power steering device including the same
CN113330282B (en) * 2019-01-22 2023-10-10 三菱电机株式会社 Rotation angle detection device and electric power steering device

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