JP2009173098A - モータ制御装置およびパワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 運転者に与える違和感を低減したモータ制御装置を提供する。
【解決手段】 回転軸位置検出手段のポジション信号が正常のとき、ポジション信号に基づきモータの電気子コイルに通電する電流を制御し、ポジション信号の異常が検出されたとき、この異常が検出されたときよりも前のポジション信号に基づき、電気子コイルに通電する電流を制御する通電制御手段を有することとした。
【選択図】 図4
【解決手段】 回転軸位置検出手段のポジション信号が正常のとき、ポジション信号に基づきモータの電気子コイルに通電する電流を制御し、ポジション信号の異常が検出されたとき、この異常が検出されたときよりも前のポジション信号に基づき、電気子コイルに通電する電流を制御する通電制御手段を有することとした。
【選択図】 図4
Description
本発明は、パワーステアリング装置におけるモータ回転センサ故障時の通電制御に関する。
従来、電動油圧式パワーステアリング装置にあっては、モータによって可逆式ポンプを駆動し、作動油をパワーシリンダに供給することで操舵アシスト力を得ている。また、可逆式ポンプを駆動するモータの回転センサ異常の検出を行い、異常検出時にはモータを停止し、正常に復帰した場合は再度モータ回転角信号を出力する。
特開2006−177750号公報
しかしながら上記従来技術にあっては、異常検出時にモータを停止するためセンサ異常突入と同時に操舵アシスト力が停止するとともに、モータがロック状態となるため操舵反力が急増する。異常検出状態から正常に復帰した場合はモータ通電が再開されるため操舵アシスト力が急に回復し、操舵反力が急減するため運転者に違和感を与えていた。
本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、運転者に与える違和感を低減したモータ制御装置を提供することにある。
上述の目的を達成するため、本発明では、回転軸位置検出手段のポジション信号が正常のとき、ポジション信号に基づきモータの電気子コイルに通電する電流を制御し、ポジション信号の異常が検出されたとき、この異常が検出されたときよりも前のポジション信号に基づき、電気子コイルに通電する電流を制御する通電制御手段を有することとした。
よって、運転者に与える違和感を低減したモータ制御装置およびパワーステアリング装置を提供することができる。
以下、本発明のモータ制御装置およびパワーステアリング装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
[パワーステアリング装置のシステム構成]
実施例1につき説明する。図1は、本願パワーステアリング装置1のシステム構成図である。運転者がステアリングホイールSW(操舵輪)を操舵すると、シャフト2を介してピニオン4が駆動され、所謂ラック&ピニオン機構(操舵機構)によりラック5が軸方向に移動し、転舵輪6a,6bを操舵する。シャフト2には、運転者の操舵トルクを検出するトルクセンサTSが設けられ、コントロールユニット100(電動機制御手段)に対しトルク信号を出力する。
実施例1につき説明する。図1は、本願パワーステアリング装置1のシステム構成図である。運転者がステアリングホイールSW(操舵輪)を操舵すると、シャフト2を介してピニオン4が駆動され、所謂ラック&ピニオン機構(操舵機構)によりラック5が軸方向に移動し、転舵輪6a,6bを操舵する。シャフト2には、運転者の操舵トルクを検出するトルクセンサTSが設けられ、コントロールユニット100(電動機制御手段)に対しトルク信号を出力する。
ラック5には、運転者の操舵トルクに応じてラック5の移動をアシストするパワーステアリング機構が設けられている。このパワーステアリング機構は、モータM(電動機)により駆動する可逆式のポンプPと、ラック5を左右に移動させるパワーシリンダ8が設けられている。
このポンプPは可逆式の双方向ポンプであって、パワーシリンダ8の内部には軸方向移動可能なピストン8cが設けられ、このピストン8cにより第1シリンダ8a及び第2シリンダ8bが画成される。
第1シリンダ8aは第1油路21と接続し、第1油路21とポンプPとは第3油路23を介して接続されている。また、第2シリンダ8bは第2油路22と接続し、第2油路22とポンプPは第4油路24を介して接続されている。ポンプPによって第1、第2シリンダ8a,8bのいずれかに作動油を供給することにより、ラック5を軸方向に駆動して操舵アシスト力を得る。
第3、第4油路23、24にはそれぞれ第1、第2供給油路61,62が設けられ、それぞれリザーバタンク9と接続する。この第1、第2供給油路61,62にはそれぞれチェック弁34,35が設けられてリザーバタンク9への作動油の逆流を防止するとともに、第1、第2油路21,22における作動油が不足した場合にはリザーバタンク9から作動油を補給可能な構成となっている。
また、直進時(非アシスト時)では作動油の流れが止まっているため、直進時からアシストを開始する際、両圧力室8a,8bのうち容積が縮小する側の圧力室から作動油を汲み出すよりも、第1、第2供給油路61,62を介してリザーバタンク9から作動油を汲み出すほうが応答性がよい。したがって、アシスト開始時には第2供給油路61,62を介してリザーバタンク9から作動油を汲み出し、その後容積が縮小する側の圧力室から作動油を汲み出す。
第1、第2油路21,22であってポンプPとパワーシリンダ8との間には機械式の第1、第2切換弁31,32が設けられている。第1、第2切換弁31,32はそれぞれ第1、第2油路21,22と接続する。
また、第1、第2切換弁31,32はそれぞれドレン油路50を介してリザーバタンク9と接続する。さらに、第1切換弁31は第1パイロット油路41を介して第2油路22と接続し、第2切換弁32は第2パイロット油路42を介して第1油路21と接続する。
第1、第2切換弁31,32は第1、第2パイロット油路41,42を介して供給される第1、第2油路21,22の圧力差によって開閉を切り換える弁である。第1油路21の圧力が第2油路22の圧力よりも高くなると、第2切換弁32が開弁し、第1切換弁31が閉弁される。逆に第2油路22が第1油路21よりも高圧になると、第1切換弁31が開弁し、第2切換弁32が閉弁される。
ドレン油路50にはドレン油路50からリザーバタンク9への流れのみを許容する背圧弁33が設けられ、リザーバタンク9からの逆流を防止するとともに、ドレン油路50内の圧力が背圧弁33の設定背圧以上となった場合、作動油をリザーバタンク9に排出する。
コントロールユニット100には、モータ回転センサ300からのモータ回転数信号Nm、トルクセンサTSからのトルク信号T、イグニッションスイッチからのスイッチ信号IGN、エンジン回転数センサからのエンジン回転数信号Ne、車速センサからの車速信号V等が入力され、これら各種信号に基づいて操舵アシスト力を決定し、バッテリBATTの電流を制御してモータMに対し指令信号を出力する。
[制御ブロック図]
図2はパワーステアリング装置の制御ブロック図である。コントロールユニット100はモータ回転センサ300からのモータ回転位置信号に基づきバッテリBATTの電流を制御し、モータMを駆動する。
図2はパワーステアリング装置の制御ブロック図である。コントロールユニット100はモータ回転センサ300からのモータ回転位置信号に基づきバッテリBATTの電流を制御し、モータMを駆動する。
モータ回転センサ300は、発振回路310から供給された所定の周期波形をモータ回転軸Rの位相θに応じてcosθで振幅変調したcos信号と、周期波形を位相θに応じてsinθで振幅変調したsin信号に基づき、モータ回転軸Rの回転位置を検出する。
アシストトルク算出部111はトルクセンサ信号T、車速信号Vに基づきアシストトルクT*を算出する。指示電流算出部112はアシストトルクT*を電流I*に変換し、電流制御部113に出力する。
電流制御部113は、回転角算出部116で算出された機械角、および電流検出部115で検出されたu,v,wの各相の電流に基づき指示電流I*のフィードバック制御を行い、モータ駆動信号として出力する。
モータ駆動部114はFET等のパワー素子であり、モータ駆動信号に基づきFET等をスイッチングしてバッテリBATTの電流をモータMに供給する。
回転角算出部116はモータ回転センサ300からの回転位置信号に基づき機械角を算出し、電流制御部113および回転数算出部117へ出力する。
回転数算出部117は、機械角に基づきモータ回転数を算出し、アシストトルク算出部111へ出力する。
[センサ異常時モータ電流制御]
モータ回転センサ300の異常を検出した際、モータMを停止するとアシスト力もゼロとなり、操舵反力が大きくなって運転者に違和感を与える。また、正常に復帰した際にモータMに通電が再開されるとアシスト力が急激に発生し、違和感がさらに大きくなる。
モータ回転センサ300の異常を検出した際、モータMを停止するとアシスト力もゼロとなり、操舵反力が大きくなって運転者に違和感を与える。また、正常に復帰した際にモータMに通電が再開されるとアシスト力が急激に発生し、違和感がさらに大きくなる。
したがって本願では、モータ回転センサ300の異常が検出された際、異常検出時よりも前の正常時におけるセンサ値(回転位置信号θ)を用いて制御を続行する。このためモータMによる操舵アシストは継続され、従来例のようにアシスト力がゼロとなることはない。
また、モータ回転センサ300が正常に復帰すれば、復帰後のセンサ値(回転位置信号θ)を用いて制御を行う。異常時であっても、異常突入前のセンサ値を用いてモータMを駆動することにより操舵アシスト力は継続して発生しているため、正常復帰時にも操舵アシストは連続する。このため従来例のようにアシスト力がゼロから急増して運転者に違和感を与えることもない。
[センサ異常時モータ電流制御処理]
(メインフロー)
図3はセンサ異常時モータ電流制御処理のメインフローである。
(メインフロー)
図3はセンサ異常時モータ電流制御処理のメインフローである。
ステップS101では、モータ回転センサ300の信号異常フラグF_err=0(図4参照)かどうかが判断され、YESであればステップS102へ移行し、NOであればステップS111へ移行する。
ステップS102ではモータ回転センサ300のセンサ信号を読み込み、ステップS103へ移行する。
ステップS103ではセンサ信号の異常判断(図4参照)を行い、ステップS104へ移行する。
ステップS104ではモータ回転センサ300の信号異常フラグF_err=0(図4参照)かどうかが判断され、YESであればステップS105へ移行し、NOであればステップS110へ移行する。
ステップS105では検出されたセンサ信号((回転位置信号θ))が正常であるため、検出されたモータMの回転角φを演算し、ステップS106へ移行する。なお、モータMの回転角φの演算は次式によって行う。
φ=tan−1(sinθ/cosθ)
φ=tan−1(sinθ/cosθ)
ステップS106ではモータ回転角φの位相補正処理を行い、ステップS107へ移行する。
ステップS107ではモータ回転角φの平滑化を行い、制御用パラメータとしてのモータ回転角θmを算出してステップS108へ移行する。
ステップS108ではモータ回転角の今回値θmと前回値θm_1の差分値Δθを演算し、ステップS109へ移行する。
ステップS109では前回値θm_1を今回値θmで更新し、制御を終了する。
ステップS110では今回値θm=前回値θm+差分値Δθとし、ステップS109へ移行する。モータ回転センサ300が異常であるため(S104→S110)、前回値θm_1に差分値Δθを加算して今回値θmとし、モータMの通電制御を続行するものである。
ステップS111ではsin信号エラーカウンタC_sin_err≧所定時間Tまたはcos信号エラーカウンタC_cos_err≧所定時間T(図4参照)であるかどうかが判断され、YESであればステップS112へ移行し、NOであれば制御を終了する。
sin、cos信号エラーカウンタC_sin_err、C_cos_errはsin、cos信号sinθ、cosθが異常状態となってからの時間を計測するものであり、各信号エラーカウンタC_sin_err、C_cos_errが所定時間T以上となった場合、所定時間T以上異常状態が続いたとしてモータMの通電量Iを制限する。
sin、cos信号エラーカウンタC_sin_err、C_cos_errはsin、cos信号sinθ、cosθが異常状態となってからの時間を計測するものであり、各信号エラーカウンタC_sin_err、C_cos_errが所定時間T以上となった場合、所定時間T以上異常状態が続いたとしてモータMの通電量Iを制限する。
ステップS112ではモータ通電量Iを制限し、制御を終了する。この通電量Iの制限は、ただちに通電量Iをゼロとしてもよいし、漸減させてもよい。
漸減させることとすればモータMの回転が緩やかに減少するため、操舵アシスト力の急減が回避されて運転者に与える違和感が少ない。また、モータMの回転が急に停止するとモータMの回転を使用する機器へのモータ回転の入力が急に停止するため何らかの影響を与えることが考えられるが、通電量Iを漸減させることとすればこの影響も最小限に抑えられる。
漸減させることとすればモータMの回転が緩やかに減少するため、操舵アシスト力の急減が回避されて運転者に与える違和感が少ない。また、モータMの回転が急に停止するとモータMの回転を使用する機器へのモータ回転の入力が急に停止するため何らかの影響を与えることが考えられるが、通電量Iを漸減させることとすればこの影響も最小限に抑えられる。
(センサ信号異常診断フロー)
図4は、センサ信号異常診断フローである。図3のステップS103に相当する。
図4は、センサ信号異常診断フローである。図3のステップS103に相当する。
ステップS201では信号異常フラグF_err=0(正常)かどうかが判断され、YESであればステップS202へ移行し、NOであればステップS207へ移行する。
ステップS202ではモータ回転センサ300から出力されるsinθ信号の異常判断を行う。sinθがしきい値α1〜α2の間であれば正常である。したがってsinθ<α1またはα2<sinθであるかどうかが判断され、YESであればステップS203へ移行し、NOであれば正常であるためステップS207へ移行する。
ステップS203ではsinθは異常であり、異常検出フラグF_derr=1(異常検出状態)としてステップS204へ移行する。
ステップS204ではsin信号エラーカウンタC_sin_errをインクリメントし、ステップS205へ移行する。
ステップS205ではsin信号エラーカウンタC_sin_err≧所定時間Tかどうかが判断され、YESであればステップS206へ移行し、NOであれば制御を終了する。
所定時間T以上であれば異常検出フラグF_derr=1(異常検出状態)となってから一定時間が経過したことを示すため、センサ異常と判断する。
所定時間T以上であれば異常検出フラグF_derr=1(異常検出状態)となってから一定時間が経過したことを示すため、センサ異常と判断する。
ステップS206ではモータ回転センサ300が異常であり、信号異常フラグF_err=1(異常)としてステップS204へ移行する。
ステップS207では、ステップS202と同様にモータ回転センサ300から出力されるcosθ信号の異常判断を行う。cosθがしきい値β1〜β2の間であれば正常である。したがってcosθ<β1またはβ2<cosθであるかどうかが判断され、YESであればステップS203へ移行し、NOであれば正常であるためステップS212へ移行する。
ステップS208ではcosθは異常であり、異常検出フラグF_derr=1(異常検出状態)としてステップS209へ移行する。
ステップS209ではcos信号エラーカウンタC_cos_errをインクリメントし、ステップS210へ移行する。
ステップS210では、ステップS205と同様にcos信号エラーカウンタC_cos_err≧所定時間Tかどうかが判断され、YESであればステップS211へ移行し、NOであれば制御を終了する。
所定時間T以上であれば異常検出フラグF_derr=1(異常検出状態)となってから一定時間が経過したことを示すため、センサ異常と判断する。
所定時間T以上であれば異常検出フラグF_derr=1(異常検出状態)となってから一定時間が経過したことを示すため、センサ異常と判断する。
ステップS211ではモータ回転センサ300が異常であり、信号異常フラグF_err=1(異常)としてステップS204へ移行する。
ステップS212ではモータ回転センサ300から出力されるsinθ信号およびcosθ信号はともに正常であり、異常検出フラグF_derr=0(異常非検出状態)としてステップS213へ移行する。
ステップS213ではモータ回転センサ300の信号異常フラグF_err=0(正常)とし、ステップS214へ移行する。
ステップS214ではsin信号エラーカウンタC_sin_err=0とし、ステップS215へ移行する。
ステップS215ではcos信号エラーカウンタC_cos_err=0とし、制御を終了する。
[センサ信号異常診断制御の経時変化]
図5はセンサ信号異常診断制御のタイムチャートである。説明のため、図5ではモータ回転センサ300の検出した信号のうち、sin信号sinθのみが異常となった場合を示す。cos信号cosθは、常時正常領域(β1≦cosθ≦β2)であるものとする。
図5はセンサ信号異常診断制御のタイムチャートである。説明のため、図5ではモータ回転センサ300の検出した信号のうち、sin信号sinθのみが異常となった場合を示す。cos信号cosθは、常時正常領域(β1≦cosθ≦β2)であるものとする。
(領域A)
領域Aではsinθ,cosθともに正常である。したがって異常検出フラグF_derr=0(異常非検出状態)となり、モータ回転センサ300の信号異常フラグF_err=0(正常)となる(ステップS202→S207→S212〜S215)。これによりモータ回転角φを算出後、位相補正、平滑化を行ってモータ回転角θmを算出する(ステップS104→S105〜S109)。
領域Aではsinθ,cosθともに正常である。したがって異常検出フラグF_derr=0(異常非検出状態)となり、モータ回転センサ300の信号異常フラグF_err=0(正常)となる(ステップS202→S207→S212〜S215)。これによりモータ回転角φを算出後、位相補正、平滑化を行ってモータ回転角θmを算出する(ステップS104→S105〜S109)。
(領域B)
領域Bではsinθ>しきい値α2となり、正常時の領域α1≦sinθ≦α2の範囲外となって異常検出フラグF_derr=1(異常検出状態)となる(ステップS202→S203)。
このためsin信号エラーカウンタC_sin_errがインクリメントされるが(ステップS204)、所定時間Tに届く前にsinθが正常の範囲内(α1≦sinθ≦α2)に復帰するため異常検出フラグF_derrがゼロに戻り(異常非検出状態)、sin信号エラーカウンタC_sin_errのインクリメントも停止される(ステップS202→S207→S212〜S215)。
領域Bではsinθ>しきい値α2となり、正常時の領域α1≦sinθ≦α2の範囲外となって異常検出フラグF_derr=1(異常検出状態)となる(ステップS202→S203)。
このためsin信号エラーカウンタC_sin_errがインクリメントされるが(ステップS204)、所定時間Tに届く前にsinθが正常の範囲内(α1≦sinθ≦α2)に復帰するため異常検出フラグF_derrがゼロに戻り(異常非検出状態)、sin信号エラーカウンタC_sin_errのインクリメントも停止される(ステップS202→S207→S212〜S215)。
(領域C)
領域Cではsinθ,cosθともに正常の範囲内(α1≦sinθ≦α2、β1≦cosθ≦β2)、領域Aと同様である。
領域Cではsinθ,cosθともに正常の範囲内(α1≦sinθ≦α2、β1≦cosθ≦β2)、領域Aと同様である。
(領域D)
領域Dでは、領域Bと同様にsinθ>しきい値α2となり、正常領域α1≦sinθ≦α2の範囲外となって異常検出フラグF_derr=1(異常検出状態)となる(ステップS202→S203)。
領域Bとは異なり、sinθが正常領域(α1≦sinθ≦α2)の範囲内に復帰しないためsin信号エラーカウンタC_sin_errのインクリメントが続行され、所定時間Tに達する。
このためモータ回転センサ300の信号異常フラグF_err=1(異常)となり(ステップS203→S204→S205→S206)、図3のステップS101においてNO判断される。よってモータMに対する通電量Iがゼロとなり、異常状態のままモータMへの通電を継続することの悪影響(発熱等)を回避する(ステップS111→S112)。
この通電量Iの制限は、ただちに通電量Iをゼロとしてもよいし、漸減させてもよい。実施例1ではただちにゼロとする。漸減させることとすればモータMの回転が緩やかに減少するため、操舵アシスト力およびモータ回転数の急減が回避される、したがって運転者およびモータMの回転を使用する機器へ影響も最小限に抑えられる(実施例2参照)。
領域Dでは、領域Bと同様にsinθ>しきい値α2となり、正常領域α1≦sinθ≦α2の範囲外となって異常検出フラグF_derr=1(異常検出状態)となる(ステップS202→S203)。
領域Bとは異なり、sinθが正常領域(α1≦sinθ≦α2)の範囲内に復帰しないためsin信号エラーカウンタC_sin_errのインクリメントが続行され、所定時間Tに達する。
このためモータ回転センサ300の信号異常フラグF_err=1(異常)となり(ステップS203→S204→S205→S206)、図3のステップS101においてNO判断される。よってモータMに対する通電量Iがゼロとなり、異常状態のままモータMへの通電を継続することの悪影響(発熱等)を回避する(ステップS111→S112)。
この通電量Iの制限は、ただちに通電量Iをゼロとしてもよいし、漸減させてもよい。実施例1ではただちにゼロとする。漸減させることとすればモータMの回転が緩やかに減少するため、操舵アシスト力およびモータ回転数の急減が回避される、したがって運転者およびモータMの回転を使用する機器へ影響も最小限に抑えられる(実施例2参照)。
[実施例1の効果]
(1)モータ回転軸Rの回転位置を検出するとともに、この回転軸Rの回転位置に応じたモータMの回転位置信号(ポジション信号)を出力するモータ回転センサ300(回転軸位置検出手段)と、
モータMの回転位置信号の異常を検出する異常検出手段(ステップS103)と、
モータMの回転位置信号が正常のとき、このモータMの回転位置信号に基づきモータMの電気子コイルCに通電する電流を制御し、モータMの回転位置信号の異常が検出されたとき、この異常が検出されたときよりも前のモータMの回転位置信号に基づき、電気子コイルCに通電する電流を制御するコントロールユニット100(通電制御手段)を有することとした。
(1)モータ回転軸Rの回転位置を検出するとともに、この回転軸Rの回転位置に応じたモータMの回転位置信号(ポジション信号)を出力するモータ回転センサ300(回転軸位置検出手段)と、
モータMの回転位置信号の異常を検出する異常検出手段(ステップS103)と、
モータMの回転位置信号が正常のとき、このモータMの回転位置信号に基づきモータMの電気子コイルCに通電する電流を制御し、モータMの回転位置信号の異常が検出されたとき、この異常が検出されたときよりも前のモータMの回転位置信号に基づき、電気子コイルCに通電する電流を制御するコントロールユニット100(通電制御手段)を有することとした。
これにより、モータ回転センサ300の出力信号であるモータMの回転位置信号に異常が生じた場合であっても、継続してモータMを駆動することができる。
(2)コントロールユニット100は、異常が検出されたモータMの回転位置信号より1回前のモータMの回転位置信号に基づき、電気子コイルCに通電する電流を制御することとした。直近の正確なモータMの回転位置信号を用いてモータMの制御を行うため、異常時であっても最適なモータM制御を継続することができる。
(3)コントロールユニット100は、モータMの回転位置信号の異常が検出されたときよりも前のモータ回転軸Rの回転位置および回転速度に基づき、電気子コイルCに通電する電流を制御することとした。これにより、異常検出前と同じモータ回転を維持することができる。
(4)コントロールユニット100は、モータMの回転位置信号の異常が検出されたときよりも前のモータ回転軸Rの回転位置の微分値相当信号に基づき、電気子コイルCに通電する電流を制御することとした。
これにより、モータ回転軸Rの位置信号のみに基づいてモータMを制御することができる。なお、微分値は実施例1のように位置信号(モータMの回転位置信号)の差分値Δθを用いてもよいし、位置信号をフィルタ処理したものであってもよい。
(5)コントロールユニット100は、モータMの回転位置信号の異常が検出されたときから所定時間T経過後、電気子コイルCに通電する電流を制御することとした。これにより、異常検出時から所定時間T経過するまでは、モータMの回転を維持することができる。
(6)コントロールユニット100は、モータMの回転位置信号の異常が検出されたときから所定時間T経過後、電気子コイルCへの通電を中止することとした。モータMの回転維持が必要な時間経過後はモータM制御を中止することにより、異常状態でモータMを継続使用する悪影響を防止することができる。
(8)コントロールユニット100は、モータMの回転位置信号の異常が検出されたときから所定時間T経過後、モータMの回転位置信号の異常を確定することとした。これにより、ノイズ等によって異常と誤判断することを抑制できる。
(9)コントロールユニット100は、モータMの回転位置信号の異常が検出されたときから所定時間T内にこのモータMの回転位置信号が正常状態に復帰した場合、この復帰以降に出力されたモータMの回転位置信号に基づき電気子コイルCへの通電量Iを制御することとした。
所定時間T内に正常状態に復帰した場合は通常制御に戻すことにより、モータMを安定して制御することができる。
(10)モータ回転センサ300は、発振回路310から供給された所定の周期波形をモータ回転軸Rの位相θに応じてcosθで振幅変調したcos信号と、周期波形を位相θに応じてsinθで振幅変調したsin信号に基づき、モータ回転軸Rの回転位置を検出することとした。これにより、モータMの正確な回転位置を検出することができる。
(11)異常検出手段(ステップS103)は、cos信号またはsin信号と異常判定しきい値とに基づき、cos信号またはsin信号の異常を検出することとした。これにより、簡便に出力信号(モータMの回転位置信号)の異常を検出することができる。
(12)回転軸Rと、
回転軸Rの外周に設けられ、複数の磁極を有する永久磁石を備えたロータと、
ロータの外周であって、このロータに対して相対回転可能に設けられ、電気子コイルCを備えたステータSを備えるモータMに用いられることとした。
回転軸Rの外周に設けられ、複数の磁極を有する永久磁石を備えたロータと、
ロータの外周であって、このロータに対して相対回転可能に設けられ、電気子コイルCを備えたステータSを備えるモータMに用いられることとした。
これにより、上記(1)と同様の効果を得ることができる。
(13)転舵輪に連結された操舵機構の操舵力を補助する操舵機構(ラック5およびピニオン4)の操舵力を補助するパワーシリンダ8と、
パワーシリンダ8の両圧力室8a,8bに対し選択的に油圧を供給し、一対の吐出口を有する可逆式ポンプPと、
パワーシリンダ8の圧力室8a,8bと可逆式ポンプPの一対の吐出口をそれぞれ接続する第1油路21および第2油路22と、
可逆式ポンプPを駆動するモータMを有することとした。
パワーシリンダ8の両圧力室8a,8bに対し選択的に油圧を供給し、一対の吐出口を有する可逆式ポンプPと、
パワーシリンダ8の圧力室8a,8bと可逆式ポンプPの一対の吐出口をそれぞれ接続する第1油路21および第2油路22と、
可逆式ポンプPを駆動するモータMを有することとした。
これにより、上記(1)と同様の効果を得ることができる。また、モータMの回転は油圧を介して転舵輪6a,6bに伝達されるため、現在のモータMの回転位置信号の位置に基づく制御でなくとも比較的違和感の少ない操舵アシストを行うことができる。
実施例2につき説明する。基本構成は実施例1と同様である。実施例2では、sinまたはcos信号エラーカウンタC_sin_err、C_cos_errがしきい値Txとなった場合、通電量Iを漸減させる。漸減は、通電量Iの上限であるトルクリミッタ値T_limを設定し、このトルクリミッタ値T_limを漸減させることで行う。なお、このしきい値Txは、実施例1の所定時間Tよりも小さく設定される。
[通電量漸減フロー]
図6は実施例2における通電量漸減フローである。この通電量低減フローは実施例1のセンサ信号異常診断フロー(図4参照)とは別途実行され、このセンサ信号異常診断フローでカウントアップされるsin、cos信号エラーカウンタC_sin_err、C_cos_errを用いるものである。
図6は実施例2における通電量漸減フローである。この通電量低減フローは実施例1のセンサ信号異常診断フロー(図4参照)とは別途実行され、このセンサ信号異常診断フローでカウントアップされるsin、cos信号エラーカウンタC_sin_err、C_cos_errを用いるものである。
ステップS301ではsinまたはcos信号エラーカウンタC_sin_err、C_cos_err≧しきい値Txであるかどうかが判断され、YESであればステップS302へ移行し、NOであればステップS305へ移行する。
ステップS302ではトルクリミッタ値T_limからトルク漸減量ΔTdecを減じて漸減させ、ステップS303へ移行する。
ステップS303ではトルクリミッタ値T_limが負であるかどうかが判断され、YESであればステップS304へ移行し、NOであれば制御を終了する。
ステップS304ではトルクリミッタ値T_lim=0とし、制御を終了する。
ステップS305ではトルクリミッタ値T_limに漸増量ΔTincを加算して漸増し、ステップS306へ移行する。
ステップS306では、トルクリミッタ値T_limが許容される最大トルク(フルアシスト値)Tmaxよりも大きいかどうかが判断され、YESであればステップS307へ移行し、NOであれば制御を終了する。
ステップS307ではトルクリミッタ値T_limを最大トルクTmaxで保持し、制御を終了する。
[通電量を漸減した場合の経時変化]
図7は通電量を漸減した場合のセンサ信号異常診断制御のタイムチャートである。実施例1(図5)と同様、sin信号sinθのみ異常となった場合を示す。
図7は通電量を漸減した場合のセンサ信号異常診断制御のタイムチャートである。実施例1(図5)と同様、sin信号sinθのみ異常となった場合を示す。
(領域A〜C)
領域A〜Cは図5と同様である。
領域A〜Cは図5と同様である。
(領域D)
領域Dでは、sin信号エラーカウンタC_sin_errがインクリメント開始されてからしきい値Tx経過後に、トルクリミッタ値T_limを最大値(フルアシスト値)から漸減させる(ステップS302)。トルクリミッタ値T_lim=0となった場合はそのまま保持する。
領域Dでは、sin信号エラーカウンタC_sin_errがインクリメント開始されてからしきい値Tx経過後に、トルクリミッタ値T_limを最大値(フルアシスト値)から漸減させる(ステップS302)。トルクリミッタ値T_lim=0となった場合はそのまま保持する。
[実施例2の効果]
(7)コントロールユニット100は、モータMの回転位置信号の異常が検出されたときから所定時間経過後、電気子コイルCへの通電量Iを漸減することとした。モータMの回転維持が必要な時間経過後は通電量Iを漸減することにより、モータMの回転を利用する機器に与える影響および運転者に与える違和感を最小限に抑制することができる。
(他の実施例)
(7)コントロールユニット100は、モータMの回転位置信号の異常が検出されたときから所定時間経過後、電気子コイルCへの通電量Iを漸減することとした。モータMの回転維持が必要な時間経過後は通電量Iを漸減することにより、モータMの回転を利用する機器に与える影響および運転者に与える違和感を最小限に抑制することができる。
(他の実施例)
以上、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
1 パワーステアリング装置
4 ピニオン(操舵機構)
5 ラック(操舵機構)
6a,6b 転舵輪
8a,8b 圧力室
21,22 第1、第2油路
100 コントロールユニット(通電制御手段)
300 モータ回転センサ(回転軸位置検出手段、ロータ位置検出手段)
310 発振回路
C 電気子コイル
M モータ
P ポンプ(可逆式ポンプ)
R モータ回転軸
S ステータ
θ 回転位置信号(出力信号、ポジション信号)
I 電流(通電量)
4 ピニオン(操舵機構)
5 ラック(操舵機構)
6a,6b 転舵輪
8a,8b 圧力室
21,22 第1、第2油路
100 コントロールユニット(通電制御手段)
300 モータ回転センサ(回転軸位置検出手段、ロータ位置検出手段)
310 発振回路
C 電気子コイル
M モータ
P ポンプ(可逆式ポンプ)
R モータ回転軸
S ステータ
θ 回転位置信号(出力信号、ポジション信号)
I 電流(通電量)
Claims (13)
- モータ回転軸の回転位置を検出するとともに、この回転軸の回転位置に応じたポジション信号を出力する回転軸位置検出手段と、
前記ポジション信号の異常を検出する異常検出手段と、
前記ポジション信号が正常のとき、このポジション信号に基づきモータの電気子コイルに通電する電流を制御し、前記ポジション信号の異常が検出されたとき、この異常が検出されたときよりも前の前記ポジション信号に基づき、前記電気子コイルに通電する電流を制御する通電制御手段と
を有することを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置において、
前記通電制御手段は、異常が検出されたポジション信号より1回前のポジション信号に基づき、前記電気子コイルに通電する電流を制御すること
を特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置において、
前記通電制御手段は、前記ポジション信号の異常が検出されたときよりも前のモータ回転軸の回転位置および回転速度に基づき、前記電気子コイルに通電する電流を制御すること
を特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置において、
前記通電制御手段は、前記ポジション信号の異常が検出されたときよりも前のモータ回転軸の回転位置の微分値相当信号に基づき、前記電気子コイルに通電する電流を制御すること
を特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置において、
前記通電制御手段は、前記ポジション信号の異常が検出されたときから所定時間経過後、前記電気子コイルに通電する電流を制御すること
を特徴とするモータ制御装置。 - 請求項5に記載のモータ制御装置において、
前記通電制御手段は、前記ポジション信号の異常が検出されたときから所定時間経過後、前記電気子コイルへの通電を中止すること
を特徴とするモータ制御装置。 - 請求項5に記載のモータ制御装置において、
前記通電制御手段は、前記ポジション信号の異常が検出されたときから所定時間経過後、前記電気子コイルへの通電量を漸減すること
を特徴とするモータ制御装置。 - 請求項5に記載のモータ制御装置において、
前記通電制御手段は、前記ポジション信号の異常が検出されたときから所定時間経過後、前記ポジション信号の異常を確定すること
を特徴とするモータ制御装置。 - 請求項5に記載のモータ制御装置において、
前記通電制御手段は、前記ポジション信号の異常が検出されたときから所定時間内にこのポジション信号が正常状態に復帰した場合、この復帰以降に出力された前記ポジション信号に基づき前記電気子コイルへの通電量を制御すること
を特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置において、
前記回転軸位置検出手段は、発振回路から供給された所定の周期波形を前記モータ回転軸の位相θに応じてcosθで振幅変調したcos信号と、前記周期波形を前記位相θに応じてsinθで振幅変調したsin信号に基づき、前記モータ回転軸の回転位置を検出すること
を特徴とするモータ制御装置。 - 請求項10に記載のモータ制御装置において、
前記異常検出手段は、前記cos信号または前記sin信号と異常判定しきい値とに基づき、前記cos信号または前記sin信号の異常を検出すること
を特徴とするモータ制御装置。 - 回転軸と、
前記回転軸の外周に設けられ、複数の磁極を有する永久磁石を備えたロータと、
前記ロータの外周であって、このロータに対して相対回転可能に設けられ、電気子コイルを備えたステータと、
前記ロータの回転位置を検出するとともに、このロータの回転位置に応じたポジション信号を出力するロータ位置検出手段と、
前記ポジション信号の異常を検出する異常検出手段と、
前記ポジション信号が正常のとき、このポジション信号に基づき前記電気子コイルに通電する電流を制御し、前記ポジション信号の異常が検出されたとき、この異常が検出されたときよりも前の前記ポジション信号に基づき、前記電気子コイルに通電する電流を制御する通電制御手段と
を有することを特徴とするモータ制御装置。 - 転舵輪に連結された操舵機構の操舵力を補助する操舵機構の操舵力を補助するパワーシリンダと、
前記パワーシリンダの両圧力室に対し選択的に油圧を供給し、一対の吐出口を有する可逆式ポンプと、
前記パワーシリンダの圧力室と前記可逆式ポンプの一対の吐出口をそれぞれ接続する第1油路および第2油路と、
前記可逆式ポンプを駆動するモータと、
前記モータの回転軸の回転位置を検出するとともに、この回転軸の回転位置に応じたポジション信号を出力する回転軸位置検出手段と、
前記ポジション信号の異常を検出する異常検出手段と、
前記ポジション信号が正常のとき、このポジション信号に基づき前記転舵輪に与える操舵アシスト力に応じて前記モータの電気子コイルに通電する電流を制御し、前記ポジション信号の異常が検出されたとき、この異常が検出されたときよりも前の前記ポジション信号に基づき、前記電気子コイルに通電する電流を制御する通電制御手段と
を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008012144A JP2009173098A (ja) | 2008-01-23 | 2008-01-23 | モータ制御装置およびパワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008012144A JP2009173098A (ja) | 2008-01-23 | 2008-01-23 | モータ制御装置およびパワーステアリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009173098A true JP2009173098A (ja) | 2009-08-06 |
Family
ID=41028716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008012144A Pending JP2009173098A (ja) | 2008-01-23 | 2008-01-23 | モータ制御装置およびパワーステアリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009173098A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9116019B2 (en) | 2011-12-08 | 2015-08-25 | Hyundai Motor Company | Technique for compensating for abnormal output of resolver for environmentally friendly vehicle |
JP2021022976A (ja) * | 2019-07-25 | 2021-02-18 | 三菱電機株式会社 | 回転角推定装置 |
-
2008
- 2008-01-23 JP JP2008012144A patent/JP2009173098A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021022976A (ja) * | 2019-07-25 | 2021-02-18 | 三菱電機株式会社 | 回転角推定装置 |
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RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20090924 |