JP2015059788A - 回転検出装置 - Google Patents

回転検出装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2015059788A
JP2015059788A JP2013192694A JP2013192694A JP2015059788A JP 2015059788 A JP2015059788 A JP 2015059788A JP 2013192694 A JP2013192694 A JP 2013192694A JP 2013192694 A JP2013192694 A JP 2013192694A JP 2015059788 A JP2015059788 A JP 2015059788A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
wave signal
transmission path
signal transmission
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013192694A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6153831B2 (ja
Inventor
謙司 菊池
Kenji Kikuchi
謙司 菊池
斎藤 博之
Hiroyuki Saito
博之 斎藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Systems Ltd filed Critical Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority to JP2013192694A priority Critical patent/JP6153831B2/ja
Publication of JP2015059788A publication Critical patent/JP2015059788A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6153831B2 publication Critical patent/JP6153831B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

【課題】回路規模及び部品コストの増大を抑制しつつ、レゾルバの信号伝達経路の異常検出を行える、回転検出装置を提供する。【解決手段】レゾルバ20からの正弦波信号SIN、余弦波信号COSの信号伝達経路81a,82aに、演算処理装置60で制御される遮断回路(半導体スイッチ)71,72を設ける。そして、演算処理装置60は、遮断回路71,72の導通(オン)状態で正弦波信号SIN、余弦波信号COSとして交流電圧が入力されないと信号伝達経路81a,82aの異常を判定し、また、遮断回路71,72の遮断(オフ)状態で正弦波信号SIN、余弦波信号COSとして交流電圧が入力されると信号伝達経路81a,82aの異常を判定する。【選択図】図1

Description

本発明は、レゾルバを含む回転検出装置において、レゾルバの出力信号の信号伝達経路における異常の有無を検出する技術に関する。
特許文献1には、レゾルバからの正弦波信号を出力する正弦波信号線、及び、レゾルバから余弦波信号を出力する余弦波信号線に直流電圧を重畳させる一方、リファレンス信号発生部から判定基準用信号が入力される断線検出器に、各信号線の直流電圧信号を入力させることにより、信号線における断線の有無を検出する、回転検出装置の断線検出方法が開示されている。
特許第3071232号公報
ところで、レゾルバを用いる回転検出装置における信号伝達経路の異常検出を、信号伝達経路に直流電圧を重畳させて行わせる場合には、微弱な直流電圧を生成し、かつ、直流電圧信号を取り出すための部品及び回路が必要となるため、回転検出装置の回路規模が大きくなり、また、部品コストが増大してしまうという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、回路規模及び部品コストの増大を抑制しつつ、信号伝達経路の異常検出を行える、回転検出装置を提供することを目的とする。
そのため、本願発明では、励磁信号の入力により回転体の角度に応じた信号を出力するレゾルバと、前記レゾルバからの出力信号を処理する処理回路と、前記処理回路の出力信号を読み込んで演算処理する演算処理装置と、を備えた回転検出装置において、前記レゾルバからの出力信号の信号伝達経路に、前記演算処理装置の指示により前記信号伝達経路を遮断する遮断回路を設けるようにした。
上記発明によると、遮断回路の制御状態と処理回路から読み込んだ信号との相関に基づき、信号伝達経路の異常検出を行うことが可能であり、回路規模及び部品コストの増大を抑制しつつ、信号伝達経路の異常検出を行える。
本発明の実施形態における回転検出装置の回路図である。 本発明の実施形態における電動倍力ブレーキ装置の構成を示す概略図である。 本発明の実施形態におけるレゾルバの信号伝達経路の診断処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるレゾルバの信号伝達経路の診断処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるレゾルバの信号伝達経路の診断特性を示す図である。 本発明の実施形態における半導体スイッチ(遮断回路)の配置を変更した変形例を示す図である。 本発明の実施形態における半導体スイッチ(遮断回路)の配置を変更した変形例を示す図である。 本発明の実施形態における半導体スイッチ(遮断回路)の配置を変更した変形例を示す図である。 本発明の実施形態における半導体スイッチ(遮断回路)の配置を変更した変形例を示す図である。 本発明の実施形態における半導体スイッチ(遮断回路)の配置を変更した変形例を示す図である。
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図1は、レゾルバを用いて回転体の角度を検出する回転検出装置の一例を示す回路図である。
図1に示す回転検出装置10は、レゾルバ20と、レゾルバ20の出力信号を入力する制御装置80とからなり、制御装置80は、励磁信号回路30、SIN波信号回路40、COS波信号回路50、演算処理装置(マイコン)60を備えている。
レゾルバ20は、回転体と一体に回転する励磁コイル21と、固定された第1検出コイル22、第2検出コイル23とから構成される。そして、レゾルバ20は、回転体の回転角に対して正弦波状に振幅が変化する2相の90°ずれた信号(正弦波信号SIN、余弦波信号COS)を出力する。
励磁信号回路30は、演算処理装置60から出力される励磁信号を増幅して、励磁コイル21に供給する電流バッファ回路である。
SIN波信号回路40及びCOS波信号回路50は、検出コイル22,23の両端電圧差を差動増幅する増幅器41、42を備えた、アナログ処理回路である。
演算処理装置60は、CPU,RAM、ROMなどを含むマイコンと、SIN波信号回路40及びCOS波信号回路50の出力(正弦波信号SIN、余弦波信号COS)をA/D変換してマイコンで処理させるためのA/D変換器とを備えている。
そして、演算処理装置60は、正弦波信号SIN、余弦波信号COSに基づき、回転体の角度(回転速度)を算出する。
上記の回転検出装置10を用い、一例としてモータの回転子の角度を検出することができ、更に、モータとしては、例えば、自動車用の電動倍力ブレーキ装置においてアシスト力を発生させるモータとすることができる。
図2は、自動車用の電動倍力ブレーキ装置100の一例を示す概略図である。
この図2に示す電動倍力ブレーキ装置100は、ブレーキペダル101と、入力ロッド102と、入力ピストン103と、ハウジング104と、モータ105と、ボールねじ機構106と、プライマリピストン107と、セカンダリピストン108と、マスタシリンダ109と、ドライバーによるブレーキペダル101の操作量を検出するストロークセンサ110とを備える。
上記電動倍力ブレーキ装置100では、ブレーキペダル101がドライバーによって踏み込まれると、入力ロッド102を介して入力ピストン103が図2の左方向に移動するが、このとき、ストロークセンサ110の出力に基づき、入力ピストン103と一体的にプライマリピストン107を移動させるべく、モータ105が制御される。
モータ105の回転力は、ボールねじ機構65によって軸方向のアシスト推力に変換され、プライマリピストン107に伝達される。
マスタシリンダ109は、モータ24をアシスト制御することで倍力されたプライマリ液圧とセカンダリ液圧によるブレーキ液圧を発生させる。
ここで、回生制動力の発生状態では、回生制動力分だけ液圧制動力を減らすべく、モータ105を制御してプライマリピストン107を入力ピストン103に対して相対的に後退方向(図2の右方向)に移動させる。
係るモータ105の制御においては、プライマリピストン107の目標位置に対応して、モータ105の回転角の目標が設定され、モータ105の実際の回転角が目標値に近づくように、モータ105が制御される。
そして、モータ105の回転角の検出に、回転検出装置10を用いることができ、この場合、図1に示した回転検出装置10の制御装置80は、電動倍力ブレーキ装置100の制御ユニットとして設けられ、演算処理装置60は、モータ105の回転角を検出する機能、回転角の目標を演算する機能、モータ105を駆動制御する機能を備えることができる。
なお、電動倍力ブレーキ装置100としては、例えば、特開2012−179961号公報に開示される構造のものを採用できる。
図1の回転検出装置10において、演算処理装置60は、正弦波信号SIN、余弦波信号COSの信号伝達経路における異常の有無を診断する機能を有しており、上記異常診断を行うために、レゾルバ20と増幅器41、42との間の正弦波信号SIN、余弦波信号COSの信号伝達経路に、信号伝達経路(信号ライン)の導通/遮断を切り替える遮断回路71,72を設けてある。
遮断回路71,72として、例えば、トランジスタや電界効果トランジスタなどの半導体スイッチを用いることができ、以下では、遮断回路71,72を半導体スイッチとして説明する。
演算処理装置60は、半導体スイッチ71,72のオン,オフを制御することで、信号伝達経路の遮断/導通を切り替え制御し、係る制御状態と、正弦波信号SIN、余弦波信号COSの入力状態との相関から、信号伝達経路における異常(断線、ショートなど)の有無を検出する。
なお、本願において、半導体スイッチ(遮断回路)のオン状態とは、信号伝達経路を導通する状態であり、半導体スイッチ(遮断回路)のオフ状態とは、信号伝達経路を遮断する状態であるものとする。
演算処理装置60は、励磁信号の出力状態において半導体スイッチ71,72をオンしている場合に、正弦波信号SIN、余弦波信号COSとして交流電圧が入力されなければ、信号伝達経路の異常(断線)を判定し、逆に、励磁信号の出力状態において半導体スイッチ71,72をオフしている場合に、正弦波信号SIN、余弦波信号COSとして交流電圧が入力されれば、信号伝達経路の異常(ショート)を判定する。
上記のように半導体スイッチ71,72を用いて、信号伝達経路の異常診断を行う構成であれば、回転検出装置10の部品点数を抑えることができ、また、比較的低価な遮断回路(半導体スイッチ)を使用することで、回路規模及び部品コストの増大を抑制しつつ、信号伝達経路の異常診断を行える。
図1の回転検出装置10では、正弦波信号SIN側の増幅器41の2つの入力端子の一方側(反転入力側)に接続される信号伝達経路81aであってSIN波信号回路40を構成する回路部品よりも上流側に半導体スイッチ71を配置し、余弦波信号COS側の増幅器42の2つの入力端子の一方側(反転入力側)に接続される信号伝達経路82aであってCOS波信号回路50を構成する回路部品よりも上流側に半導体スイッチ72を配置してある。
また、正弦波信号SIN側の増幅器41の2つの入力端子の他方側(非反転入力側)に接続される信号伝達経路81bであってSIN波信号回路40を構成する回路部品よりも上流側に、半導体スイッチ71の導通状態での抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗部材である抵抗器Rsを直列に接続してある。同様に、余弦波信号COS側の増幅器42の2つの入力端子の他方側(非反転入力側)に接続される信号伝達経路82bであってCOS波信号回路50を構成する回路部品よりも上流側に、半導体スイッチ72の導通状態での抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗部材である抵抗器Rcを直列に接続してある。
すなわち、半導体スイッチ71を設けることで、正弦波信号SINの一方の信号伝達経路81aにおける抵抗が増加する分だけ、他方の信号伝達経路81bの抵抗を増加させるべく抵抗器Rsを設け、半導体スイッチ72を設けることで、余弦波信号COSの一方の信号伝達経路82aにおける抵抗が増加する分だけ、他方の信号伝達経路82bの抵抗を増加させるべく抵抗器Rcを設ける。
これにより、抵抗器Rs、Rcを配置することで半導体スイッチ71,72の導通抵抗により総抵抗値のずれが生じ、増幅率が変化してしまうことを抑制し、信号伝達経路の診断のために設けた半導体スイッチ71,72によって角度検出精度が低下することを抑制できる。
そして、制御装置80(演算処理装置60)は、図3,図4のフローチャートに示すように、半導体スイッチ71,72を制御してレゾルバ20の信号伝達経路の異常検出を行う。
なお、図3,図4のフローチャートは、制御装置80が電動倍力ブレーキ装置100(モータ105)の制御機能を備える場合、つまり、制御装置80が電動倍力ブレーキ装置100の制御ユニットである場合を例として、制御装置80によるレゾルバ信号伝達経路の診断処理の流れを示す。
まず、電動倍力ブレーキシステムへの起動信号の入力(ステップS301)に基づき、制御装置80が起動する(ステップS302)。
電動倍力ブレーキシステムの起動信号としては、車両のドアスイッチ、ブレーキスイッチ、イグニッションスイッチなどの信号や、車両に設けられる複数の制御ユニット間での通信に用いられるCAN(コントローラー・エリア・ネットワーク)を介し、他の制御ユニットから送信される起動要求信号などのいずれか1つ或いは複数とすることができる。
起動した制御装置80は、レゾルバ20の信号伝達経路の診断以外の初期診断の結果、異常が検出されたか否かを判定する(ステップS303)。
レゾルバ20の信号伝達経路の診断以外の初期診断には、例えば、以下のような処理が含まれる。
(1)動作保証範囲の電圧が供給されているか否かの診断。
(2)モータを駆動する駆動回路(半導体素子)が故障しているか否かの診断。
(3)モータ制御中の電流をモニタするための基準値の学習。
(4)モータ駆動用電源をオン/オフするリレーの故障診断。
初期診断で異常が検出された場合には、正常に電動アシスト制御を実施することが困難であるため、電動アシスト制御(モータ105の駆動制御)を停止し(ステップS304)、更に、車両の運転者に対し、電動倍力ブレーキシステムにおける異常の発生を通知する(ステップS305)。異常発生の通知は、警告装置の作動によって行われ、警告装置は、音声、ブザー、警告灯の点灯などによって異常発生を運転者に認知させる。
運転者は、異常発生による電動アシスト制御の停止が通知されることで、電動アシスト力が発生しない状態でのブレーキ操作が要求されることを予め知って、運転の中止、若しくは、運転開始後のブレーキ操作を行える。
一方、初期診断で異常が検出されなかった場合、換言すれば、レゾルバ以外のデバイスに異常がない場合には、レゾルバ20の信号伝達経路の診断開始を設定し(ステップS306)、まず、正弦波信号SIN側での診断開始を設定する(ステップS307)。
なお、モータ105の回転開始前で、かつ、励磁コイル21に対して励磁信号が出力される状態で診断が行われ、診断で最終的に正常であると判定されてから、回転検出装置10による検出結果を用いたモータ105の制御(電動アシスト制御)を開始させる。
後述する診断では、一時的にレゾルバ20の出力信号の信号伝達経路を遮断するため、モータ回転中に診断を行うとモータ角度の検出が途絶えることになるので、モータ105の回転駆動を開始する前に診断を行わせ、診断によってモータ105の制御性が一時的に低下することを抑制する。
正弦波信号SIN側の信号伝達経路の診断では、まず、半導体スイッチ71をオフに制御し(ステップS308)、係るオフ状態、つまり、正弦波信号SINの信号伝達経路の遮断状態における正弦波信号SINの演算処理装置60への入力が、オフ(信号伝達経路の遮断)に見合う値になっているか否かを診断する(ステップS309)。
診断状態では、励磁コイル21に対して励磁信号が出力されるので、正弦波信号SINの信号伝達経路が繋がっていれば、第1検出コイル22には、励磁信号と周期が同じでモータ角度に応じて異なる振幅の交流電圧が発生することになる。
ここで、半導体スイッチ71をオフに制御して正弦波信号SINの信号伝達経路を遮断しているので、正弦波信号SINの入力として励磁信号と同じ周期の交流電圧が演算処理装置60に入力されることにはならない。従って、正弦波信号SINとして交流電圧の入力がない場合、つまり、入力信号が一定である場合には、交流電圧が半導体スイッチ71を迂回して流れ込むショートの発生などがなく、正弦波信号SINの信号伝達経路が正常状態であると判定する(ステップS314)。
一方、半導体スイッチ71をオフに制御しているのに、演算処理装置60への正弦波信号SINの入力として交流電圧が入力されている場合には、交流電圧が半導体スイッチ71を迂回して流れ込むショートなどの異常が信号伝達経路に発生している可能性があり、正弦波信号SINの信号伝達経路の異常状態であると判定する(ステップS310)。
正弦波信号SINの信号伝達経路においてショートなどの異常の発生を検出すると、他の信号伝達経路の診断結果が正常であるとしても、モータ105の角度検出を正常に行うことができず、モータ105によるアシスト力の発生制御を正常に行うことができないので、その後の診断を中止し(ステップS311)、電動アシスト制御(モータ105の駆動制御)の停止を設定する(ステップS312)。
更に、レゾルバ20の信号伝達経路の異常(電動倍力ブレーキシステムの異常)を検出し、電動アシスト制御を停止したことを、運転者に通知する(ステップS313)。異常発生の通知は、警告装置の作動によって行われ、警告装置は、音声、ブザー、警告灯の点灯などによって異常発生を運転者に認知させる。
これにより、正弦波信号SINの信号伝達経路にショートなどの異常が発生している状態で、回転検出装置10の検出結果に基づきモータ105が誤って制御されてしまうことを抑制できる。
また、運転者は、信号伝達経路の異常(電動倍力ブレーキシステムの異常)による電動アシスト制御の停止が通知されることで、電動アシスト力が発生しない状態でのブレーキ操作が要求されることを予め知って、運転の中止、若しくは、運転開始後のブレーキ操作を行える。
一方、半導体スイッチ71をオフに制御したときの正弦波信号SINの演算処理装置60への入力が正常である場合、つまり、正弦波信号SINとしての交流電圧の入力がない場合には、更なる診断を行うべく、今度は、半導体スイッチ71をオンに制御する(ステップS315)。
半導体スイッチ71をオンに制御した場合には、正弦波信号SINの信号伝達経路に断線等の異常がなければ、励磁信号と同じ周期の交流電圧が、演算処理装置60に対して正弦波信号SINとして入力されることになる。
そこで、演算処理装置60への正弦波信号SINの入力状態の判定を行い(ステップS316)、演算処理装置60への正弦波信号SINの入力として交流電圧が入力されていれば、正弦波信号SINの信号伝達経路が正常であると判定する(ステップS321)。
一方、半導体スイッチ71をオンに制御した状態での演算処理装置60への正弦波信号SINの入力が、交流電圧でない場合には、正弦波信号SINの信号伝達経路に断線などの異常が発生していると判定する(ステップS317)。
なお、半導体スイッチ71をオンに制御した状態での診断においては、正弦波信号SINの入力が交流電圧であって、かつ、係る交流電圧の周期が励磁信号の周期と略同等であることを正常判定の条件とし、交流電圧が入力されていても、その周期が励磁信号の周期とは異なる場合には、異常判定を行わせることができる。
正弦波信号SINの信号伝達経路に断線などの異常がある場合にも、その後の診断を中止し(ステップS318)、電動アシスト制御(モータ105の駆動制御)の停止を設定し(ステップS319)、信号伝達経路の異常(電動倍力ブレーキシステムの異常)を検出し、電動アシスト制御を停止したことを、運転者に通知する(ステップS320)。
上記ステップS318〜ステップS320の処理は、ステップS311〜ステップS313と同様である。
一方、半導体スイッチ71をオフに制御した状態、及び、オンに制御した状態との双方で、演算処理装置60への正弦波信号SINの入力が正常であれば、最終的に正弦波信号SINの信号伝達経路は正常であると判断し、今度は、余弦波信号COSの信号伝達経路の診断に移行し(ステップS322)、正弦波信号SINの信号伝達経路の診断と同様な診断処理を実施する。
余弦波信号COSの信号伝達経路の診断では、まず、半導体スイッチ72をオフに制御し(ステップS323)、係るオフ状態、つまり、余弦波信号COSの信号伝達経路の遮断状態における余弦波信号COSの演算処理装置60への入力が、オフ(信号伝達経路の遮断)に見合う値になっているか否かを診断する(ステップS324)。
余弦波信号COSの入力として、交流電圧の入力がない場合には、余弦波信号COSの信号伝達経路の正常状態であると判定する(ステップS329)。
一方、半導体スイッチ72をオフに制御しているのに、演算処理装置60への正弦波信号SINの入力として、交流電圧が入力されている場合には、ショートなどの異常が発生している可能性があり、余弦波信号COSの信号伝達経路の異常状態であると判定する(ステップS325)。
余弦波信号COSの信号伝達経路にショートなどの異常の発生を検出した場合も、その後の診断を中止し(ステップS326)、電動アシスト制御(モータ105の駆動制御)の停止を設定し(ステップS327)、更に、信号伝達経路の異常(電動倍力ブレーキシステムの異常)を検出し、電動アシスト制御を停止したことを、運転者に通知する(ステップS328)。
上記ステップS326〜ステップS328の処理は、ステップS311〜ステップS313と同様である。
一方、半導体スイッチ72をオフに制御したときの余弦波信号COSの演算処理装置60への入力が正常である(交流電圧でない)場合には、更なる診断を行うべく、今度は、半導体スイッチ72をオンに制御する(ステップS330)。
半導体スイッチ72をオンに制御した場合には、余弦波信号COSの信号伝達経路に断線等の異常がなければ、励磁信号と同じ周期の交流電圧が、演算処理装置60に対して余弦波信号COSとして入力されることになる。
そこで、演算処理装置60への余弦波信号COSの入力状態の判定を行い(ステップS331)、演算処理装置60への余弦波信号COSの入力が交流電圧であれば、余弦波信号COSの信号伝達経路が正常であると判定する(ステップS336)。
なお、半導体スイッチ72をオンに制御した状態での診断においては、余弦波信号COSの入力が交流電圧であって、かつ、係る交流電圧の周期が励磁信号の周期と略同等であることを正常判定の条件とし、交流電圧が入力されていても、その周期が励磁信号の周期とは異なる場合には、異常判定を行わせることができる。
一方、半導体スイッチ72をオンに制御した状態での演算処理装置60への余弦波信号COSの入力が、交流電圧でない場合や、周期が励磁信号の周期とは異なる場合には、余弦波信号COSの信号伝達経路に断線などの異常が発生していると判定する(ステップS332)。
余弦波信号COSの信号伝達経路に断線などの異常がある場合も、その後の診断を中止し(ステップS333)、電動アシスト制御(モータ105の駆動制御)の停止を設定し(ステップS334)、更に、信号伝達経路の異常(電動倍力ブレーキシステムの異常)を検出し、電動アシスト制御を停止したことを、運転者に通知する(ステップS335)。
上記ステップS333〜ステップS335の処理は、ステップS311〜ステップS313と同様である。
一方、半導体スイッチ72をオフに制御した状態、及び、オンに制御した状態との双方で、演算処理装置60への余弦波信号COSの入力が正常であれば、最終的に余弦波信号COSの信号伝達経路は正常であると判断し、レゾルバ20の信号伝達経路の診断を終了する(ステップS337)。
その後、必要に応じて他の診断を行い、初期状態で実施すべき診断処理が全て終了すると(ステップS338)、レゾルバ20からの正弦波信号SIN及び余弦波信号COSに基づきモータ105の角度検出を行い、角度の検出結果に基づきモータ105を駆動制御してアシスト力を発生させる電動アシスト制御を開始する(ステップS339)。
図5は、各信号伝達経路の診断における、半導体スイッチ71、72のオン/オフ状態と演算処理装置60の入力状態(交流電圧の入力の有無)との組み合わせに対応する診断結果を示す。
すなわち、半導体スイッチ71、72のオン状態では、励磁信号と同じ周期の交流電圧が演算処理装置60に入力されることになるから、励磁信号と同じ周期の交流電圧の入力があれば診断結果を異常なし(OK)とし、交流電圧の入力がないか若しくは入力した交流電圧の周期が励磁信号の周期と異なれば、診断結果を異常有り(NG)とする。
一方、半導体スイッチ71、72のオフ状態では、交流電圧が演算処理装置60に入力されないことになるから、交流電圧の入力があれば診断結果を異常有り(NG)とし、交流電圧の入力がなければ診断結果は異常なし(OK)とする。
なお、上記の診断では、交流電圧が演算処理装置60に入力されているか否かに基づいて診断を行ったが、半導体スイッチ71をオンしたときに、演算処理装置60に入力された正弦波信号SINの振幅及び/又は位相と、半導体スイッチ72をオンしたときに、演算処理装置60に入力された余弦波信号SINの振幅及び/又は位相とが同等である場合に、信号伝達経路が異常であると診断することができる。
すなわち、励磁コイル21に対する、第1検出コイル22と第2検出コイル23との相対角度の違いによって、信号伝達経路の正常時には、正弦波信号SINの振幅,位相と余弦波信号SINの振幅,位相とが異なるので、同振幅及び/又は同位相の場合には、正弦波信号SINの信号伝達経路と余弦波信号COSの信号伝達経路とがショートしているなどの異常が発生している可能性があり、係る異常の発生を診断できることになる。
但し、レゾルバ20からの正弦波信号SIN及び余弦波信号SINは、所定角度位置で同振幅、同位相になるので、例えば、同振幅、同位相の判定がなされたときに、モータ105をブレーキ液圧に影響しない程度に微小に回転させ、係る回転後にも同振幅、同位相の判定がなされた場合に、最終的に異常発生を検出することができる。
また、図3,図4のフローチャートに示した診断処理では、正弦波信号SINの信号伝達経路の診断と、余弦波信号COSの信号伝達経路の診断とを、時系列的に分けて別々に実施したが、同時並行で診断を行わせることができる。
そして、正弦波信号SINの信号伝達経路の診断と、余弦波信号COSの信号伝達経路の診断とを同時並行で実施することで、診断時間の短縮を図れ、また、演算処理装置60が読み込んだ正弦波信号SINの振幅、位相と余弦波信号SINの振幅、位相とを対比させての診断を容易に行える。
ところで、レゾルバ20の信号伝達回路に対する遮断回路(半導体スイッチ)の配置は、信号伝達回路の異常診断を行え、かつ、角度検出に影響を与えない範囲内で適宜変更することができる。
例えば、図1に示した回転検出装置10では、増幅器41,42の反転入力側に接続される信号伝達経路81a、82aに半導体スイッチ(遮断回路)71,72を配置したが、図6に示すように、増幅器41,42の非反転入力側に接続される信号伝達経路81b、82bに半導体スイッチ(遮断回路)71,72を配置することができる。
図6に示すように、増幅器41,42の非反転入力側の信号伝達経路81b、82bに半導体スイッチ(遮断回路)71,72を配置する場合には、増幅器41,42の反転入力側の信号伝達経路81a、82aに、半導体スイッチ71,72の導通状態での抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗部材である抵抗器Rs、Rcを配置する。
そして、図6に示した回転検出装置10においても、図3,図4のフローチャートに示すようにしてレゾルバ20の信号伝達経路の診断を行わせることができ、同様な作用効果を奏することができる。
また、図7に示すように、増幅器41,42の反転入力側の信号伝達経路81a、82aに半導体スイッチ(遮断回路)71a,72aを配置し、増幅器41,42の非反転入力側の信号伝達経路81b、82bに半導体スイッチ(遮断回路)71b,72bを配置することができる。
上記のように、増幅器41,42の反転入力側と非反転入力側との双方に半導体スイッチ(遮断回路)を設ける場合に、反転入力側に配置する半導体スイッチと非反転入力側に配置する半導体スイッチとを同じ素子(同じ導通抵抗の素子)とすれば、導通状態での半導体スイッチの抵抗値が反転入力側と非反転入力側とで同等となり、抵抗器Rs、Rcを用いることなく、半導体スイッチを配置することによる増幅率の変化を抑制できる。
反転入力側と非反転入力側との双方に半導体スイッチ(遮断回路)を設ける場合は、図3,図4のフローチャートのステップS308〜ステップS321の処理を、4つの半導体スイッチ(遮断回路)毎に実施する。ここで、例えば、半導体スイッチ71aをオン/オフに切り替えて診断を行う場合には、半導体スイッチ71bをオンに保持させておくことで、片側に半導体スイッチを配置する場合と同様に診断を行わせることができる。
また、図1、図6、図7に示した例では、半導体スイッチ(遮断回路)を、SIN波信号回路40及びCOS波信号回路50(アナログ処理回路)を構成する回路素子よりも上流側に配置したが、SIN波信号回路40及びCOS波信号回路50(アナログ処理回路)を構成する素子の間の信号伝達経路に、半導体スイッチ(遮断回路)を配置することができる。
図8は、増幅器41,42の反転入力側に接続される信号伝達経路81a、82aであって、差動増幅回路を構成する抵抗R1の下流側に半導体スイッチ(遮断回路)71,72を配置した例を示す。また、図8では、半導体スイッチ71,72の導通状態での抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗部材である抵抗器Rs、Rcを、増幅器41,42の非反転入力側に接続される信号伝達経路81b、82bであって、差動増幅回路を構成する抵抗R1の下流側に配置してある。
また、図9は、増幅器41,42の非反転入力側に接続される信号伝達経路81b、82bであって、差動増幅回路を構成する抵抗R1の下流側に半導体スイッチ(遮断回路)71,72を配置した例を示す。また、図9では、半導体スイッチ71,72の導通状態での抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗部材である抵抗器Rs、Rcを、増幅器41,42の反転入力側に接続される信号伝達経路81a、82aであって、差動増幅回路を構成する抵抗R1の下流側に配置してある。
なお、図8や図9に示すように半導体スイッチ71,72を配置した場合にも、図3、図4のフローチャートに従って信号伝達経路の診断を行える。
図10は、増幅器41,42の反転入力側に接続される信号伝達経路81a、82aであって、差動増幅回路を構成する抵抗R1の下流側に半導体スイッチ(遮断回路)71a,72aを配置し、更に、増幅器41,42の非反転入力側に接続される信号伝達経路81b、82bであって、差動増幅回路を構成する抵抗R1の下流側に半導体スイッチ(遮断回路)71b,72bを配置した例を示す。
すなわち、図10では、検出コイル22,23の両端電圧がそれぞれ遮断回路を介して増幅器41,42に入力されるように構成されている。
図10に示したように、増幅器41,42の反転入力側と非反転入力側とにそれぞれ半導体スイッチ(遮断回路)を配置する場合は、図3、図4のフローチャートのステップS308〜ステップS321の処理を、4つの半導体スイッチ(遮断回路)毎に実施することで、信号伝達経路の診断を行う。
以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
例えば、上記実施形態では、回転検出装置10が角度検出を行う回転体の一例として、電動倍力ブレーキ装置のアクチュエータであるモータ105を示したが、モータをアクチュエータとして用いる装置を電動倍力ブレーキ装置に限定するものではなく、例えば、内燃機関の可変動弁機構や電動パワーステアリングのアクチュエータとしてのモータや、ハイブリッド自動車や電気自動車における走行用モータとすることができる。
また、回転検出装置10が角度検出を行う回転体は、モータの回転子に限定されるものでもない。
また、SIN波信号回路40及びCOS波信号回路50(アナログ処理回路)の回路構成を種々変更できることは明らかであり、差動増幅回路の他、フィルタ回路などを含む構成とすることができる。
また、遮断回路(半導体スイッチ)は、制御装置80内の信号伝達経路に配置できる他、制御装置80の外部に設けることができる。
また、レゾルバとして、磁路中に設けたギャップの変動によるトランスの効率が変化することを利用して角度検出を行う、可変リラクタンス型レゾルバを用いることができる。
10…回転検出装置、20…レゾルバ、21…励磁コイル、22…第1検出コイル、23…第2検出コイル、30…励磁信号回路、40…SIN波信号回路、50…COS波信号回路、60…演算処理装置、71,72…半導体スイッチ(遮断回路)、80…制御装置、81a,81b,82a,82b…信号伝達経路、Rs,Rc…抵抗器、100…電動倍力ブレーキ装置、105…モータ

Claims (8)

  1. 励磁信号の入力により回転体の角度に応じた信号を出力するレゾルバと、
    前記レゾルバからの出力信号を処理する処理回路と、
    前記処理回路の出力信号を読み込んで演算処理する演算処理装置と、
    を備えた回転検出装置において、
    前記レゾルバからの出力信号の信号伝達経路に、前記演算処理装置の指示により前記信号伝達経路を遮断する遮断回路を設けた、回転検出装置。
  2. 前記レゾルバからの出力信号が、正弦波信号及び余弦波信号であり、
    前記正弦波信号の信号伝達経路に第1遮断回路を設け、前記余弦波信号の信号伝達経路に第2遮断回路を設け、
    前記演算処理装置は、前記回転体の停止状態において前記第1遮断回路及び前記第2遮断回路を制御し、当該制御状態と読み込んだ信号とに基づいて前記信号伝達経路の異常検出を行う、請求項1記載の回転検出装置。
  3. 前記処理回路が、前記レゾルバの検出コイルの両端電圧差を増幅する増幅器を含み、
    前記増幅器の一方の入力側に前記遮断回路を設け、他方の入力側に前記遮断回路の導通状態での抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗部材を配した、請求項1又は2記載の回転検出装置。
  4. 前記演算処理装置は、前記第1遮断回路及び前記第2遮断回路をオン制御したときに入力した正弦波信号及び余弦波信号の振幅と位相との少なくとも一方が近似する場合に、信号伝達経路が異常であるとする、請求項2記載の回転検出装置。
  5. 前記演算処理装置は、前記遮断回路のオン状態で、励磁信号の周期と異なる交流電圧信号を入力した場合に、信号伝達経路が異常であるとする、請求項1から3のいずれか1つに記載の回転検出装置。
  6. 前記回転体が、電動アシストブレーキ装置においてアシスト力を発生するモータである、請求項1から5のいずれか1つに記載の回転検出装置。
  7. 前記モータの回転開始前の励磁信号がレゾルバに出力される状態において、前記信号伝達経路の異常検出を行う、請求項6記載の回転検出装置。
  8. 正弦波信号及び余弦波信号の振幅と位相との少なくとも一方が近似する場合に、前記回転体の角度を変更し、変更後も正弦波信号及び余弦波信号の振幅と位相との少なくとも一方が近似する場合に、信号伝達経路の異常を判定する、請求項4記載の回転検出装置。
JP2013192694A 2013-09-18 2013-09-18 回転検出装置 Expired - Fee Related JP6153831B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013192694A JP6153831B2 (ja) 2013-09-18 2013-09-18 回転検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013192694A JP6153831B2 (ja) 2013-09-18 2013-09-18 回転検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015059788A true JP2015059788A (ja) 2015-03-30
JP6153831B2 JP6153831B2 (ja) 2017-06-28

Family

ID=52817442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013192694A Expired - Fee Related JP6153831B2 (ja) 2013-09-18 2013-09-18 回転検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6153831B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019211489A (ja) * 2019-09-18 2019-12-12 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置及び電子制御システム
WO2019244450A1 (ja) * 2018-06-19 2019-12-26 株式会社デンソー レゾルバ信号処理回路
CN110895131A (zh) * 2018-09-12 2020-03-20 广州汽车集团股份有限公司 一种旋转变压器的激励信号和响应信号的监控方法和系统
CN114786890A (zh) * 2019-12-17 2022-07-22 川崎重工业株式会社 机器人、人型机器人以及机器人的倾倒控制方法
WO2023053489A1 (ja) * 2021-09-28 2023-04-06 日立Astemo株式会社 電子制御装置および電子制御装置の診断方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6398511A (ja) * 1986-10-16 1988-04-30 S G:Kk 誘導型位置検出器における断線及び短絡検出装置
JP2001208812A (ja) * 2000-01-26 2001-08-03 Hitachi Ltd モータ回転角度情報の故障診断方法及び装置
JP2002286503A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 Mitsubishi Electric Corp 位置検出装置の異常検出方法および装置並びに電動パワーステアリング装置
US20080284366A1 (en) * 2007-05-14 2008-11-20 Fu David T Apparatus and mehtods for diagnosing motor-resolver system faults
JP2009162670A (ja) * 2008-01-09 2009-07-23 Hitachi Ltd レゾルバ異常検出回路
JP2012046047A (ja) * 2010-08-26 2012-03-08 Mitsubishi Electric Corp 電動パワーステアリングの制御装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6398511A (ja) * 1986-10-16 1988-04-30 S G:Kk 誘導型位置検出器における断線及び短絡検出装置
JP2001208812A (ja) * 2000-01-26 2001-08-03 Hitachi Ltd モータ回転角度情報の故障診断方法及び装置
JP2002286503A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 Mitsubishi Electric Corp 位置検出装置の異常検出方法および装置並びに電動パワーステアリング装置
US20080284366A1 (en) * 2007-05-14 2008-11-20 Fu David T Apparatus and mehtods for diagnosing motor-resolver system faults
JP2009162670A (ja) * 2008-01-09 2009-07-23 Hitachi Ltd レゾルバ異常検出回路
JP2012046047A (ja) * 2010-08-26 2012-03-08 Mitsubishi Electric Corp 電動パワーステアリングの制御装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019244450A1 (ja) * 2018-06-19 2019-12-26 株式会社デンソー レゾルバ信号処理回路
CN110895131A (zh) * 2018-09-12 2020-03-20 广州汽车集团股份有限公司 一种旋转变压器的激励信号和响应信号的监控方法和系统
JP2019211489A (ja) * 2019-09-18 2019-12-12 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置及び電子制御システム
CN114786890A (zh) * 2019-12-17 2022-07-22 川崎重工业株式会社 机器人、人型机器人以及机器人的倾倒控制方法
CN114786890B (zh) * 2019-12-17 2024-04-16 川崎重工业株式会社 机器人、人型机器人以及机器人的倾倒控制方法
WO2023053489A1 (ja) * 2021-09-28 2023-04-06 日立Astemo株式会社 電子制御装置および電子制御装置の診断方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6153831B2 (ja) 2017-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6153831B2 (ja) 回転検出装置
RU2630569C2 (ru) Устройство управления рулением и способ управления рулением
EP2684731B1 (en) Diagnostic method for motor
US9623900B2 (en) Vehicle steering device, failure determination method for vehicle steering device, and control method for steering motor
JP6413384B2 (ja) ステアリング装置
JP5644321B2 (ja) 車両用故障診断装置
WO2017159160A1 (ja) モータアクチュエータ、及びそれを用いたパワーステアリング装置
JP2005219573A (ja) 車両の電動パワーステアリング制御装置
JP2010234931A (ja) 車両用の制御装置
JP2011073532A (ja) 電動倍力装置
CN110733562B (zh) 用于控制线控转向系统的设备和方法
JP5961566B2 (ja) トルクセンサの異常診断装置及び異常診断方法
He et al. Fault tolerant control method of dual steering actuator motors for steer-by-wire system
JP2018140661A (ja) ステアリング装置及びステアリングセンサシステム
JP2011001041A (ja) 操舵装置
WO2015182431A1 (ja) 後輪転舵制御装置
JP7228405B2 (ja) 制御回路及びモータ制御装置
JP2013079003A (ja) 車両用操舵装置
JP5332213B2 (ja) ステアバイワイヤシステムの診断装置およびステアバイワイヤシステムの診断方法
KR20170065430A (ko) 복합 센싱 장치
US11691663B2 (en) Steering control device
JP2012218646A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2015071356A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2020501968A (ja) 電動式のサーボモータを備えたステアリングシステムにおけるラック位置を特定する方法
US20220041207A1 (en) Steering apparatus and steering control method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160217

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170131

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170327

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170502

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170531

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6153831

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees