JP2010112899A - Abnormality detection method for resolver, and control system using the method - Google Patents

Abnormality detection method for resolver, and control system using the method Download PDF

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Nobuyasu Kanekawa
信康 金川
Tomonobu Koseki
知延 小関
Jun Uehara
淳 上原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology capable of heightening availability of a system by not only detecting an abnormality of a resolver but also determining whether an influence thereof exerted on the system is serious or not. <P>SOLUTION: In order to attain the object, following means are taken. (1) The amplitude of a signal from the resolver is monitored, and monitored whether or not the value of sinθ<SP>2</SP>+cosθ<SP>2</SP>is deviated from 1. (2) When the value of sinθ<SP>2</SP>+cosθ<SP>2</SP>is deviated from 1 in step (1), sinθ, cosθ are plotted respectively as coordinates (sinθ, cosθ) on an orthogonal coordinates, and in the case where each plot of the coordinates (sinθ, cosθ) exists in all the four quadrants within a prescribed time, it is determined to be normal, and in the other cases, it is determined to be abnormal and driving of a motor is prohibited. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はレゾルバ/デジタル変換器にかかり、特に故障検出機能を有するレゾルバ/デジタル変換器または、レゾルバ/デジタル変換器の故障検出機能に関する。   The present invention relates to a resolver / digital converter, and more particularly to a resolver / digital converter having a failure detection function or a failure detection function of a resolver / digital converter.

サーボ制御系では回転角を検出しフィードバック制御を実施するために回転角度センサが必要である。またブラシレスモータ制御においてはモータの回転角に応じてモータのコイルに電流を通電させる必要があるために、サーボ制御系に限らず回転角度センサが必要である。回転角度センサとして従来からレゾルバが、その単純な構成に起因する堅牢さ、耐環境性から広く用いられている。   In the servo control system, a rotation angle sensor is necessary to detect the rotation angle and perform feedback control. Further, in brushless motor control, since it is necessary to energize the motor coil in accordance with the rotation angle of the motor, a rotation angle sensor is required in addition to the servo control system. Conventionally, resolvers have been widely used as rotation angle sensors because of their robustness and environmental resistance resulting from their simple structure.

また電動パワーステアリング,x-by-wire特にsteer-by-wire,fly-by-wireなどに適用するサーボ制御系では安全性,信頼性が要求されるために、故障検出機能が要求される。   In addition, a servo control system applied to electric power steering, x-by-wire, particularly steer-by-wire, fly-by-wire, etc. requires safety and reliability, and therefore requires a failure detection function.

文献1:特開平9−280890号公報によればsinθ2+cosθ2=1というレゾルバの出力である三角関数の性質を利用してレゾルバの故障を検出している。また、文献2:特開2005−308634号公報によれば、判定域を正多角形として演算を簡略化している。 Document 1: According to Japanese Patent Laid-Open No. 9-280890, a resolver failure is detected by utilizing the property of a trigonometric function that is an output of a resolver of sin θ 2 + cos θ 2 = 1. Further, according to Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-308634, the calculation is simplified with the determination area as a regular polygon.

特開平9−280890号公報JP-A-9-280890 特開2005−308634号公報JP 2005-308634 A

上記従来技術によれば、レゾルバからのあるいはレゾルバへの信号が断線すると、レゾルバからの信号が異常となりsinθ,cosθの間の関係が成立しなくなるためsinθ2+cosθ2の値が1よりはずれるため故障として検出しマイクロコンピュータに通知することが可能となる。 According to the above prior art, when the signal from the resolver or to the resolver is broken, the signal from the resolver becomes abnormal and the relationship between sinθ and cosθ is not established, and the value of sinθ 2 + cosθ 2 deviates from 1. Can be detected and notified to the microcomputer.

以上述べた従来技術では、異常の検出だけでなくさらにその異常が実際のシステムの動作に及ぼす影響の重軽の判断という面で更なる考慮が望ましい。システムの動作に重大な影響を及ぼす故障であるかどうかの判断は、安全性を確保しながらシステムをすぐには動作停止にせずにシステムの可用性(availability)を高める上で重要である。特に、車重の大きな自動車に適用される電動パワーステアリングでは、制御異常により危険な事象が発生しない限りモータによるアシストを継続することは、安全確保の見地から望ましいことである。   In the conventional technology described above, further consideration is desirable not only in detecting an abnormality, but also in determining whether or not the influence of the abnormality on actual system operation is important. The determination of whether or not a failure has a significant effect on the operation of the system is important in increasing the availability of the system without securing the safety and immediately shutting down the system. In particular, in an electric power steering applied to an automobile having a large vehicle weight, it is desirable from the viewpoint of ensuring safety that the assist by the motor is continued unless a dangerous event occurs due to a control abnormality.

そこで本発明では、レゾルバの異常検出に留まらず、そのシステムに及ぼす影響が重大か否かを判断してシステムの可用性を高める技術を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a technique for increasing the availability of a system by determining whether or not the influence on the system is serious, not just detecting the abnormality of the resolver.

上記目的を達成するために本発明は、モータと、該モータと回転軸を介して連結されるレゾルバを有し、該回転軸の電気角での回転角の正弦および余弦に比例する該レゾルバからのレゾルバ正弦振幅信号及びレゾルバ余弦振幅信号を入力する制御システムに用いられるレゾルバ異常検出方法であって、該レゾルバ正弦振幅信号の振幅と該レゾルバ余弦振幅信号の振幅とが第1の関係にあるとき、かつ該レゾルバ正弦振幅信号の振幅と該レゾルバ余弦振幅信号の振幅とを軸として直行座標上にプロットしたとき、一定の時間の間に存在しない象限がある場合にはモータ駆動を禁止することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention includes a motor and a resolver coupled to the motor via a rotating shaft, and the resolver is proportional to the sine and cosine of the rotating angle at the electrical angle of the rotating shaft. A resolver abnormality detection method used in a control system that inputs a resolver sine amplitude signal and a resolver cosine amplitude signal when the resolver sine amplitude signal amplitude and the resolver cosine amplitude signal amplitude have a first relationship And, when plotted on orthogonal coordinates with the amplitude of the resolver sine amplitude signal and the amplitude of the resolver cosine amplitude signal as axes, prohibiting motor drive when there is a quadrant that does not exist for a certain period of time. Features.

以上述べたように本発明によれば、システムの動作の安全性に影響を及ぼさないレゾルバの故障と、システムの動作の安全性に影響を及ぼすレゾルバの故障とを区別することができ、システムの動作の安全性に影響を及ぼさないレゾルバの故障の場合には動作継続が可能となり、安全性を確保しながらシステムの可用性を高めることが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to distinguish between a resolver failure that does not affect the safety of system operation and a resolver failure that affects the safety of system operation. In the case of a resolver failure that does not affect the safety of the operation, the operation can be continued and the availability of the system can be increased while ensuring the safety.

本発明の最良の形態を、本発明の原理とともに、以下に説明する。
(1)レゾルバからの信号の振幅を監視し、sinθ2+cosθ2の値が1より外れていないか監視する。
(2)(1)で、sinθ2+cosθ2の値が1より外れている場合には、sinθ,cosθをそれぞれ直交座標上に、座標(sinθ,cosθ)をプロットし、所定の時間内に4つの象限すべてに座標(sinθ,cosθ)のプロットが存在する場合には正常、そうでない場合には異常とみなしモータ駆動禁止とする。
The best mode of the present invention will be described below together with the principle of the present invention.
(1) Monitor the amplitude of the signal from the resolver, and monitor whether the value of sin θ 2 + cos θ 2 deviates from 1.
(2) When the value of sinθ 2 + cosθ 2 is different from 1 in (1), sinθ and cosθ are plotted on the orthogonal coordinates and the coordinates (sinθ, cosθ) are plotted, and 4 within a predetermined time. If there is a plot of coordinates (sinθ, cosθ) in all four quadrants, it is considered normal, otherwise it is regarded as abnormal and motor drive is prohibited.

レゾルバの異常により起因するシステムへの影響は、モータの磁極位置検出誤差によるトルク変動である。磁極位置検出誤差とトルク変動の関係は次式で示される。   The influence on the system caused by the abnormality of the resolver is torque fluctuation due to the magnetic pole position detection error of the motor. The relationship between the magnetic pole position detection error and the torque fluctuation is expressed by the following equation.

τm=K・iq・cosθe
但し
τm:モータ出力トルク
K:トルク定数
iq:q軸電流
θe:磁極位置検出誤差
この式より、|θe|<±90°の範囲内であれば磁極位置検出誤差によりトルク変動が発生し、制御性,操作性が悪化するに留まることがわかる。さらに、|θe|>±90°となるとcosθeの値が負となり、iqとτmの符号が逆転するため、モータを回転させようとする方向と逆方向に回る状態になることがわかる。フィードバック制御系でこのような状態が発生するとフィードバックの極性が逆転するため、ネガティブフィードバックがポジティブフィードバックとなり制御系が発散してしまうことになる。このような状態が例えば電動パワーステアリング装置で発生すると、勝手にステアリングをまわしてしまうセルフステアなどの現象となる。このような現象は絶対に避けなければならない。
τm = K ・ iq ・ cosθe
However, τm: Motor output torque K: Torque constant iq: q-axis current θe: Magnetic pole position detection error From this equation, if it is within the range of | θe | <± 90 °, torque fluctuation occurs due to the magnetic pole position detection error. It can be seen that the performance and operability are only deteriorated. Further, when | θe |> ± 90 °, the value of cosθe becomes negative and the signs of iq and τm are reversed, so that it can be seen that the motor rotates in the direction opposite to the direction in which the motor is to be rotated. When such a state occurs in the feedback control system, the polarity of the feedback is reversed, so that the negative feedback becomes positive feedback and the control system diverges. When such a state occurs in, for example, an electric power steering apparatus, a phenomenon such as self-steering that turns the steering without permission occurs. Such a phenomenon must be avoided.

レゾルバが正常なときにはsinθ,cosθ直交座標上での座標(sinθ,cosθ)のプロット、すなわちリサージュ軌跡は図3の軌跡Aにように原点Oを中心とした単位円を描き、レゾルバに故障が発生した場合には軌跡B,軌跡Cのように単位円から外れることが知られている。さらにレゾルバの故障解析の結果、|θe|<±90°のときにはリサージュ軌跡の内部に原点Oを含み、|θe|>±90°の場合にはリサージュ軌跡の内部に原点Oを含まないことがわかった。   When the resolver is normal, the plot of the coordinates (sinθ, cosθ) on the sinθ, cosθ orthogonal coordinates, that is, the Lissajous locus draws a unit circle centered on the origin O as shown in the locus A in FIG. In such a case, it is known that the unit circle deviates like the locus B and the locus C. As a result of the failure analysis of the resolver, the origin O is included in the Lissajous locus when | θe | <± 90 °, and the origin O is not included in the Lissajous locus when | θe |> ± 90 °. all right.

ここで、原点Oをリサージュ軌跡の内部に含むということはリサージュ軌跡が4象限すべてを通過することになり、原点Oをリサージュ軌跡の内部に含まないことはリサージュ軌跡が4象限の内いずれかの象限を通過しないことになる。   Here, including the origin O within the Lissajous locus means that the Lissajous locus passes through all four quadrants, and not including the origin O within the Lissajous locus means that the Lissajous locus is one of the four quadrants. It will not pass through the quadrant.

従って、sinθ,cosθ直交座標上に、座標(sinθ,cosθ)をプロットし、所定の時間内に4つの象限すべてに座標(sinθ,cosθ)のプロットが存在する場合には正常、そうでない場合には異常とみなすことができる。但し、電動パワーステアリングの場合、直進時にはθがほぼ一定で、所定の時間内に座標(sinθ,cosθ)のプロットが4つの象限すべてを通過しない場合が起こりうるので、これだけでは異常と判定できず、他の診断、例えば上記(1)の診断と組み合わせて判定すべきである。   Therefore, when the coordinates (sinθ, cosθ) are plotted on the sinθ, cosθ orthogonal coordinates and the plots of the coordinates (sinθ, cosθ) exist in all four quadrants within a predetermined time, it is normal. Can be considered abnormal. However, in the case of electric power steering, θ may be almost constant when going straight, and the plot of coordinates (sinθ, cosθ) may not pass through all four quadrants within a predetermined time. It should be determined in combination with another diagnosis, for example, the diagnosis of (1) above.

以下図に従い、本発明の実施例について説明を加える。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の基本的実施例である。レゾルバ1は励磁信号生成部2からの励磁信号f(t)が1次巻線に印加すると、レゾルバ1とモータ5に取り付けられた回転軸7の回転角度θに応じて、信号f(t)sinθ,f(t)cosθが2次巻線に誘起される。なお、励磁信号生成部2,モータ5,回転軸7は図1には図示していないが図8,図9に示してある。レゾルバ1の2次巻線に誘起された信号f(t)sinθ,f(t)cosθはA/D変換器11でデジタル信号に変換され、誤り検出機能12に入力される。誤り検出機能12では他の診断129とともにリサージュ軌跡振幅判定121とリサージュ軌跡象限判定122を実行する。リサージュ軌跡振幅判定121で検出域1と判断されかつリサージュ軌跡象限判定122で異常と判定されたときにはモータ駆動禁止と判断される。また、他の診断129で異常と判断された場合もモータ駆動禁止と判断される。   FIG. 1 shows a basic embodiment of the present invention. When the excitation signal f (t) from the excitation signal generator 2 is applied to the primary winding, the resolver 1 receives the signal f (t) according to the rotation angle θ of the rotary shaft 7 attached to the resolver 1 and the motor 5. sinθ, f (t) cosθ is induced in the secondary winding. The excitation signal generator 2, the motor 5, and the rotary shaft 7 are not shown in FIG. 1, but are shown in FIGS. The signals f (t) sinθ and f (t) cosθ induced in the secondary winding of the resolver 1 are converted into digital signals by the A / D converter 11 and input to the error detection function 12. The error detection function 12 executes a Lissajous locus amplitude determination 121 and a Lissajous locus quadrant determination 122 together with other diagnoses 129. When the Lissajous locus amplitude determination 121 determines that the detection range is 1 and the Lissajous locus quadrant determination 122 determines that the abnormality is detected, it is determined that motor driving is prohibited. Further, when it is determined that there is an abnormality in the other diagnosis 129, it is determined that the motor drive is prohibited.

また、誤り検出機能12はマイコン10内でソフトウェアで実現され、A/D変換器11もマイコン10内蔵のものを用いるのがハードウェア量を削減できるので望ましい。   In addition, it is desirable that the error detection function 12 is realized by software in the microcomputer 10 and that the A / D converter 11 includes the microcomputer 10 because the amount of hardware can be reduced.

以上述べた本実施例によれば、システムの動作の安全性に影響を及ぼさないレゾルバの故障と、システムの動作の安全性に影響を及ぼすレゾルバの故障とを区別することができ、システムの動作の安全性に影響を及ぼさないレゾルバの故障の場合には動作継続が可能となり、安全性を確保しながらシステムの可用性を高めることが可能となる。なお、システムの動作の安全性に影響を及ぼさないレゾルバの故障の場合には警告ランプを点灯させたりモータの駆動出力を制限したりすることも可能である。   According to this embodiment described above, it is possible to distinguish between a resolver failure that does not affect the safety of the system operation and a resolver failure that affects the safety of the system operation. In the case of a resolver failure that does not affect the safety of the system, the operation can be continued and the availability of the system can be increased while ensuring the safety. In the case of a resolver failure that does not affect the safety of system operation, it is possible to turn on a warning lamp or limit the motor drive output.

図2はリサージュ軌跡振幅判定121の実施例である。   FIG. 2 shows an example of the Lissajous locus amplitude determination 121.

信号f(t)sinθ,f(t)cosθからsinθ,cosθ直交座標上に、座標(sinθ,cosθ)をプロットし、そのプロットが検出域1にかかった場合には異常とみなす。   When the coordinates (sin θ, cos θ) are plotted on the sin θ, cos θ orthogonal coordinates from the signals f (t) sin θ, f (t) cos θ, and the plot is in the detection area 1, it is regarded as abnormal.

なお、検出域1は本実施例えば単位円(f(t)の振幅で正規化すれば単位円となる。本実施例ではf(t)の振幅も含めて半径r0の円としている。)の内外に一定の幅を持たせて設定してある。この一定の幅は、レゾルバや電子回路の個体差や、温度特性,経時劣化を考慮して決定すればよい。なお、図2では、正常時の半径の中心値をr0、上限をr1、下限をr2としている。   Note that the detection area 1 is a unit circle in this embodiment, for example, a unit circle if normalized with the amplitude of f (t). In this embodiment, the circle has a radius r0 including the amplitude of f (t). It is set with a certain width inside and outside. This constant width may be determined in consideration of individual differences of resolvers and electronic circuits, temperature characteristics, and deterioration over time. In FIG. 2, the center value of the radius in the normal state is r0, the upper limit is r1, and the lower limit is r2.

図3はリサージュ軌跡象限判定122の検出原理である。レゾルバが正常なときにはsinθ,cosθ直交座標上に座標(sinθ,cosθ)のプロット、すなわちリサージュ軌跡は図3の軌跡Aのように単位円を描き、レゾルバに故障が発生した場合には軌跡B,軌跡Cのように単位円から外れることが知られている。さらにレゾルバの故障解析の結果、|θe|<±90°のときにはリサージュ軌跡の内部に原点Oを含み、|θe|>±90°の場合にはリサージュ軌跡の内部に原点Oを含まないことがわかっている。   FIG. 3 shows the detection principle of the Lissajous locus quadrant determination 122. When the resolver is normal, the plot of the coordinates (sinθ, cosθ) on the sin θ, cos θ orthogonal coordinates, that is, the Lissajous locus draws a unit circle like the locus A in FIG. 3, and when the resolver fails, the locus B, It is known that it deviates from the unit circle like the locus C. As a result of the failure analysis of the resolver, the origin O is included in the Lissajous locus when | θe | <± 90 °, and the origin O is not included in the Lissajous locus when | θe |> ± 90 °. know.

図4はリサージュ軌跡象限判定122の実施例である。軌跡AおよびBのように所定の時間内に4つの象限すべてを通過する場合には正常とみなし、軌跡2のように2つの象限しか通過しない場合には異常とみなす。   FIG. 4 shows an example of the Lissajous locus quadrant determination 122. If all four quadrants pass within a predetermined time such as the trajectories A and B, it is considered normal, and if only two quadrants pass like the trajectory 2, it is considered abnormal.

なお、各象限にあるかどうかは、以下のようにsinθ,cosθの正負から判断できる。   In addition, whether it exists in each quadrant can be judged from the positive / negative of sin (theta) and cos (theta) as follows.

第1象限: sinθ>0,cosθ>0
第2象限: sinθ>0,cosθ<0
第3象限: sinθ<0,cosθ<0
第4象限: sinθ<0,cosθ>0
Quadrant 1: sinθ> 0, cosθ> 0
Second quadrant: sinθ> 0, cosθ <0
Third quadrant: sinθ <0, cosθ <0
Quadrant 4: sinθ <0, cosθ> 0

また、所定の時間内に4つの象限すべてを通過しているかの判定は、例えば、各証言を通過した時刻を夫々記憶しておき、現在時刻との差が所定の時間以内であるかどうかで判断することができる。   The determination of whether all four quadrants have been passed within a predetermined time is, for example, memorized the time when each testimony is passed, and whether or not the difference from the current time is within a predetermined time. Judgment can be made.

図5はリサージュ軌跡象限判定122の検出域を正方形とした実施例である。本実施例によれば、sinθ,cosθの絶対値が所定の範囲内にあるかどうかの判定だけで異常を検出することができるので、検出域を円とする場合よりも演算量を削減することができる。この場合には以下の論理式で判断ができる。   FIG. 5 shows an embodiment in which the detection area of the Lissajous locus quadrant determination 122 is a square. According to the present embodiment, an abnormality can be detected only by determining whether or not the absolute values of sinθ and cosθ are within a predetermined range, so that the amount of calculation can be reduced as compared with the case where the detection area is a circle. Can do. In this case, it can be determined by the following logical expression.

|sinθ|>bかつ|cosθ|>b、
かつ
(|sinθ|<aまたは|cosθ|><a)
ならば正常、
それ以外ならば異常。
| Sinθ |> b and | cosθ |> b,
And (| sinθ | <a or |cosθ|>><a)
Then normal,
Otherwise, it is abnormal.

同様にして、他に検出域を正多角形にすることも可能である。   Similarly, the detection area can be a regular polygon.

図6,図7はリサージュ軌跡振幅判定121の検出域を検出域1,検出域2と2段階にした実施例である。図6ではリサージュ軌跡振幅判定121で検出域2と判定された場合にはリサージュ軌跡象限判定122の結果に関わらずモータ駆動禁止とし、検出域1と判定された場合には、リサージュ軌跡象限判定122でも異常と判定された場合にモータ駆動禁止とする。   6 and 7 show an embodiment in which the detection range of the Lissajous trajectory amplitude determination 121 is divided into two stages, a detection area 1 and a detection area 2. FIG. In FIG. 6, when the detection range 2 is determined in the Lissajous locus amplitude determination 121, the motor drive is prohibited regardless of the result of the Lissajous locus quadrant determination 122. However, if it is determined to be abnormal, motor drive is prohibited.

検出域2は図7に示すように検出域1よりも振幅の小さな領域(半径r3の円内)に設定されており、レゾルバからの信号の振幅が小さくなり、S/Nが低下して|θe|>±90°となる場合にモータ駆動禁止を禁止するようにしている。   As shown in FIG. 7, the detection area 2 is set to an area having an amplitude smaller than that of the detection area 1 (within a circle having a radius r3), and the amplitude of the signal from the resolver is reduced, and the S / N is reduced. When θe |> ± 90 °, prohibition of motor drive is prohibited.

本実施例のように検出域を2段階にする方法は正方形や正多角形とした場合にも同様に適用可能である。   The method of making the detection area in two steps as in the present embodiment can be similarly applied to a square or regular polygon.

図8は本発明をモータ制御システムに適用した実施例である。   FIG. 8 shows an embodiment in which the present invention is applied to a motor control system.

マイコン10はモータドライバ4を制御し、モータドライバ4はモータ5を駆動する。モータ5の回転軸7はレゾルバ1と制御対象6に接続されている。レゾルバ1は回転軸7を介してモータ5の回転角度(磁極位置)を検出して、その結果に基づき、マイコン10はモータドライバ4によりモータ5を駆動して制御する。また、モータ5は回転軸7を介して制御対象6を制御する。   The microcomputer 10 controls the motor driver 4, and the motor driver 4 drives the motor 5. A rotating shaft 7 of the motor 5 is connected to the resolver 1 and the controlled object 6. The resolver 1 detects the rotation angle (magnetic pole position) of the motor 5 via the rotating shaft 7, and the microcomputer 10 drives and controls the motor 5 by the motor driver 4 based on the result. Further, the motor 5 controls the control object 6 via the rotating shaft 7.

誤り検出機能12によりモータ駆動禁止停止になった場合には制御システムはモータ5の駆動を停止する。この場合モータ5の駆動を停止する方法はいくつか考えられるが、モータドライバ4への制御信号を遮断する方法,モータドライバ4への電源供給を停止する方法,モータドライバ4からモータ5への出力を遮断する方法などがある。   When the motor detection prohibition is stopped by the error detection function 12, the control system stops the driving of the motor 5. In this case, there are several methods for stopping the driving of the motor 5, but a method of cutting off the control signal to the motor driver 4, a method of stopping the power supply to the motor driver 4, and an output from the motor driver 4 to the motor 5 There is a way to shut off.

図9は本発明を電動パワーステアリングに適用した実施例である。   FIG. 9 shows an embodiment in which the present invention is applied to an electric power steering.

制御対象6として減速ギア,コラムシャフト,ピニオン,ラックを介して車輪の舵取り機構に機械的に接続されているとともに、コラムシャフトはステアリングホイール8,トルクセンサ9に機械的に接続されている。ステアリングホイール8を介しての運転者からの操作入力はトルクセンサ9によって検出され、トルクセンサ9の検出信号はマイコン10に入力され、マイコン10はトルクセンサ9によって検出された運転者の操作トルク(操舵力)に応じてモータ5の出力トルクを制御することにより、運転者の操舵を補助する。   The control target 6 is mechanically connected to a wheel steering mechanism via a reduction gear, a column shaft, a pinion, and a rack, and the column shaft is mechanically connected to a steering wheel 8 and a torque sensor 9. An operation input from the driver via the steering wheel 8 is detected by a torque sensor 9, a detection signal of the torque sensor 9 is input to the microcomputer 10, and the microcomputer 10 detects the driver's operation torque detected by the torque sensor 9 ( The driver's steering is assisted by controlling the output torque of the motor 5 in accordance with the steering force.

本発明の基本的実施例。1 shows a basic embodiment of the present invention. リサージュ軌跡振幅判定121の実施例である実施例。The embodiment which is an embodiment of the Lissajous locus amplitude determination 121. リサージュ軌跡象限判定122の検出原理。Detection principle of Lissajous locus quadrant determination 122. リサージュ軌跡象限判定122の実施例。An example of Lissajous locus quadrant determination 122. リサージュ軌跡象限判定122の検出域を正方形とした実施例。The embodiment which made the detection area of the Lissajous locus quadrant determination 122 square. リサージュ軌跡振幅判定121の検出域を2段階にした実施例。The embodiment which made the detection range of the Lissajous locus amplitude determination 121 into two stages. リサージュ軌跡振幅判定121の検出域を2段階にした実施例。The embodiment which made the detection range of the Lissajous locus amplitude determination 121 into two stages. モータ制御システムの実施例。An example of a motor control system. 電動パワーステアリングの実施例。An example of electric power steering.

符号の説明Explanation of symbols

1 レゾルバ
2 励磁信号生成部
3 変換トリガ生成部
4 モータドライバ
5 モータ
6 制御対象
7 回転軸
8 ステアリングホイール
9 トルクセンサ
10 マイコン
11 A/D変換器
12 誤り検出機能
121 リサージュ軌跡振幅判定
122 リサージュ軌跡象限判定
123 AND(論理積)
124 OR(論理和)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Resolver 2 Excitation signal production | generation part 3 Conversion trigger production | generation part 4 Motor driver 5 Motor 6 Control object 7 Rotating shaft 8 Steering wheel 9 Torque sensor 10 Microcomputer 11 A / D converter 12 Error detection function 121 Lissajous locus amplitude determination 122 Lissajous locus quadrant Judgment 123 AND (logical product)
124 OR (logical sum)

Claims (12)

モータと、該モータと回転軸を介して連結されるレゾルバを有し、該回転軸の電気角での回転角の正弦および余弦に比例する該レゾルバからのレゾルバ正弦振幅信号及びレゾルバ余弦振幅信号を入力する制御システムに用いられるレゾルバ異常検出方法であって、
該レゾルバ正弦振幅信号の振幅と該レゾルバ余弦振幅信号の振幅とが第1の関係にあるとき、かつ該レゾルバ正弦振幅信号の振幅と該レゾルバ余弦振幅信号の振幅とを軸として直行座標上にプロットしたとき、
一定の時間の間に存在しない象限がある場合にはモータ駆動を禁止することを特徴とするレゾルバ異常検出方法。
A resolver sine amplitude signal and a resolver cosine amplitude signal from the resolver proportional to the sine and cosine of the rotation angle at the electrical angle of the rotation shaft. A resolver abnormality detection method used in an input control system,
When the amplitude of the resolver sine amplitude signal and the amplitude of the resolver cosine amplitude signal are in a first relationship, and plotted on orthogonal coordinates with the amplitude of the resolver sine amplitude signal and the amplitude of the resolver cosine amplitude signal as axes When
A resolver abnormality detection method characterized by prohibiting motor drive when there is a quadrant that does not exist for a certain period of time.
請求項1記載のレゾルバ異常検出方法であって、
前記第1の関係が、前記レゾルバ正弦振幅信号の振幅の2乗と、前記レゾルバ余弦振幅信号の振幅の2乗との和が第1の所定の範囲を逸脱していることであることを特徴とするレゾルバ異常検出方法。
The resolver abnormality detection method according to claim 1,
The first relationship is that the sum of the square of the amplitude of the resolver sine amplitude signal and the square of the amplitude of the resolver cosine amplitude signal deviates from a first predetermined range. Resolver abnormality detection method.
請求項1記載のレゾルバ異常検出方法であって、
前記第1の関係が、
前記レゾルバ正弦振幅信号の振幅の絶対値と、前記レゾルバ余弦振幅信号の振幅の絶対値のいずれかが第1の所定の値より大きいか、
もしくは、前記レゾルバ正弦振幅信号の振幅の絶対値と、前記レゾルバ余弦振幅信号の振幅の絶対値のいずれもが第2の所定の値より小さいこと、
であることを特徴とするレゾルバ異常検出方法。
The resolver abnormality detection method according to claim 1,
The first relationship is
Either the absolute value of the amplitude of the resolver sine amplitude signal or the absolute value of the amplitude of the resolver cosine amplitude signal is greater than a first predetermined value,
Alternatively, both the absolute value of the amplitude of the resolver sine amplitude signal and the absolute value of the amplitude of the resolver cosine amplitude signal are smaller than a second predetermined value,
The resolver abnormality detection method characterized by the above-mentioned.
請求項1記載のレゾルバ異常検出方法であって、
前記第1の関係が、該レゾルバ正弦振幅信号の振幅と該レゾルバ余弦振幅信号の振幅とを軸として直行座標上にプロットしたとき、原点Oを中心にもつ所定の直径の円周よりも、予め定められた第3の所定の値以上の距離をもつことであることを特徴とするレゾルバ異常検出方法。
The resolver abnormality detection method according to claim 1,
When the first relationship is plotted on an orthogonal coordinate with the amplitude of the resolver sine amplitude signal and the amplitude of the resolver cosine amplitude signal as axes, the first relationship is greater than the circumference of a predetermined diameter centered on the origin O. A resolver abnormality detection method characterized by having a distance equal to or greater than a predetermined third predetermined value.
請求項1記載のレゾルバ異常検出方法であって、
前記第1の関係が、該レゾルバ正弦振幅信号の振幅と該レゾルバ余弦振幅信号の振幅とを軸として直行座標上にプロットしたとき、原点Oを重心にもつ所定の大きさの正多角形の辺よりも、予め定められた第4の所定の値以上の距離をもつことであることを特徴とするレゾルバ異常検出方法。
The resolver abnormality detection method according to claim 1,
When the first relationship is plotted on an orthogonal coordinate with the amplitude of the resolver sine amplitude signal and the amplitude of the resolver cosine amplitude signal as axes, the sides of a regular polygon of a predetermined size having the origin O as the center of gravity A resolver abnormality detection method characterized by having a distance equal to or greater than a predetermined fourth predetermined value.
請求項1記載のレゾルバ異常検出方法であって、
前記レゾルバ正弦振幅信号の振幅と前記レゾルバ余弦振幅信号の振幅とが第2の関係にあるときにはモータ駆動を禁止することを特徴とするレゾルバ異常検出方法。
The resolver abnormality detection method according to claim 1,
A resolver abnormality detection method, wherein motor drive is prohibited when the amplitude of the resolver sine amplitude signal and the amplitude of the resolver cosine amplitude signal are in a second relationship.
請求項6記載のレゾルバ異常検出方法であって、
前記第2の関係が、前記レゾルバ正弦振幅信号の振幅の2乗と、前記レゾルバ余弦振幅信号の振幅の2乗との和が第2の所定の範囲を逸脱していることであることを特徴とするレゾルバ異常検出方法。
The resolver abnormality detection method according to claim 6,
The second relationship is that the sum of the square of the amplitude of the resolver sine amplitude signal and the square of the amplitude of the resolver cosine amplitude signal deviates from a second predetermined range. Resolver abnormality detection method.
請求項6記載のレゾルバ異常検出方法であって、
前記第2の関係が、前記レゾルバ正弦振幅信号の振幅の絶対値と、前記レゾルバ余弦振幅信号の振幅の絶対値のいずれもが第2の所定の範囲を逸脱していることであることを特徴とするレゾルバ異常検出方法。
The resolver abnormality detection method according to claim 6,
The second relationship is that both the absolute value of the amplitude of the resolver sine amplitude signal and the absolute value of the amplitude of the resolver cosine amplitude signal deviate from a second predetermined range. Resolver abnormality detection method.
請求項6記載のレゾルバ異常検出方法であって、
前記第2の関係が、該レゾルバ正弦振幅信号の振幅と該レゾルバ余弦振幅信号の振幅とを軸として直行座標上にプロットしたとき、原点Oを中心にもつ所定の直径の円周よりも、予め定められた第5の所定の値以上の距離をもつことであることを特徴とするレゾルバ異常検出方法。
The resolver abnormality detection method according to claim 6,
When the second relationship is plotted on an orthogonal coordinate with the amplitude of the resolver sine amplitude signal and the amplitude of the resolver cosine amplitude signal as axes, the circumference of a predetermined diameter centered on the origin O is preliminarily determined. A resolver abnormality detection method characterized by having a distance equal to or greater than a predetermined fifth predetermined value.
請求項6記載のレゾルバ異常検出方法であって、
前記第2の関係が、該レゾルバ正弦振幅信号の振幅と該レゾルバ余弦振幅信号の振幅とを軸として直行座標上にプロットしたとき、原点Oを重心にもつ所定の大きさの正多角形の辺よりも、予め定められた第6の所定値以上の距離をもつことであることを特徴とするレゾルバ異常検出方法。
The resolver abnormality detection method according to claim 6,
When the second relationship is plotted on an orthogonal coordinate with the amplitude of the resolver sine amplitude signal and the amplitude of the resolver cosine amplitude signal as axes, an edge of a regular polygon of a predetermined size having the origin O as the center of gravity A resolver abnormality detection method characterized by having a distance greater than or equal to a predetermined sixth predetermined value.
モータと該モータと回転軸を介して連結されるレゾルバと、
モータを駆動するモータ駆動回路と、
レゾルバからの信号により該モータ駆動回路を制御するためのモータ制御回路と、を有し、
請求項1記載のレゾルバ異常検出方法を用いていることを特徴とするモータ制御装置。
A motor and a resolver coupled to the motor via a rotating shaft;
A motor drive circuit for driving the motor;
A motor control circuit for controlling the motor drive circuit by a signal from a resolver,
A motor control device using the resolver abnormality detection method according to claim 1.
モータと該モータと回転軸を介して連結されるレゾルバと、
モータを駆動するモータ駆動回路と、
減速ギア,コラムシャフト,ピニオン,ラックと、それらを介して機械的に連結される車輪の舵取り機構と、
該コラムシャフトを介して機械的に連結されるステアリングホイールと、トルクセンサと、
該レゾルバからの信号と、該トルクセンサからの信号により該モータを駆動制御するための駆動制御回路部と、を有し、
請求項1記載のレゾルバ異常検出方法を用いていることを特徴とする電動パワーステアリング。
A motor and a resolver coupled to the motor via a rotating shaft;
A motor drive circuit for driving the motor;
A reduction gear, a column shaft, a pinion, a rack, and a steering mechanism for a wheel mechanically coupled via them,
A steering wheel mechanically coupled via the column shaft, a torque sensor,
A drive control circuit unit for driving and controlling the motor by a signal from the resolver and a signal from the torque sensor;
An electric power steering using the resolver abnormality detection method according to claim 1.
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