JP2016092855A - Motor controller - Google Patents

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佐藤　正健
Masayasu Sato
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor controller that is decreased in the number of signal lines and can determine a stop state of a motor and a power supply fault or ground fault of a signal line.SOLUTION: A rotary sensor part 30 generates a plurality of sensor signals differing in phase for a rotational angle of a motor 200 and a rotational angle signal whose voltage level recovers after varying for a time predetermined according to a rotating direction each time one voltage level among the plurality of sensor signals varies. An abnormality determination part 40 generates an abnormality determination signal of a second duty ratio when a first duty ratio and the plurality of sensor signals all become constant in the case that the plurality of sensor signals vary. A control unit 50 determines that the motor is in a rotating state and a rotational angle signal line 93 is in a power supply fault or ground fault state when the abnormality determination signal has the first duty ratio and the rotational angle signal is constant, and also determines that the motor is in a rotation stop state when the abnormality determination signal has a second duty ratio and the rotational angle signal is constant.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、モータを回転駆動するドライバー、および、ドライバーにモータの回転速度を指示するコントロールユニットを有するモータ制御装置に関するものである。   The present invention relates to a motor control device having a driver for rotationally driving a motor, and a control unit for instructing the rotational speed of the motor to the driver.

特許文献１に示されるように、電動モータの回転を利用して内燃機関のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置が知られている。このバルブタイミング調整装置は、電動モータの回転方向を電圧レベルにより表す回転方向信号、および、電動モータの回転数をパルス数により表すセンサ信号を生成する駆動回路を有する。またバルブタイミング調整装置は、回転方向信号に応じた制御信号を生成して駆動回路に出力する制御回路を有する。駆動回路と制御回路とは複数の信号線を介して電気的に接続されており、回転方向信号とセンサ信号とはそれぞれ別の信号線を介して駆動回路から制御回路へ出力される。   As shown in Patent Document 1, a valve timing adjusting device that adjusts the valve timing of an internal combustion engine using the rotation of an electric motor is known. This valve timing adjusting device has a drive circuit that generates a rotation direction signal that represents the rotation direction of the electric motor by a voltage level, and a sensor signal that represents the number of rotations of the electric motor by the number of pulses. The valve timing adjusting device also has a control circuit that generates a control signal corresponding to the rotation direction signal and outputs the control signal to the drive circuit. The drive circuit and the control circuit are electrically connected via a plurality of signal lines, and the rotation direction signal and the sensor signal are output from the drive circuit to the control circuit via different signal lines.

駆動回路は所定期間においてハイレベルの回転方向信号を強制出力する。制御回路はこの所定期間においてローレベルの回転方向信号が入力されると、回転方向信号を出力する信号線の地絡異常を検出する。また駆動回路は所定期間において回転方向信号の電圧レベルを信号線のアクティブ電圧レベルと同レベルに強制設定する。制御回路はこの所定期間においてアクティブ電圧レベルとは異なるレベルの回転方向信号が入力されると、回転方向信号を出力する信号線の断線異常を検出する。   The drive circuit forcibly outputs a high-level rotation direction signal for a predetermined period. When a low-level rotation direction signal is input during this predetermined period, the control circuit detects a ground fault abnormality in the signal line that outputs the rotation direction signal. Further, the drive circuit forcibly sets the voltage level of the rotation direction signal to the same level as the active voltage level of the signal line in a predetermined period. When a rotational direction signal having a level different from the active voltage level is input during the predetermined period, the control circuit detects a disconnection abnormality of a signal line that outputs the rotational direction signal.

特開２００７−３２１７５０号公報JP 2007-321750 A

上記したように特許文献１には駆動回路と制御回路とが回転方向信号を出力する信号線とセンサ信号を出力する信号線とを介して電気的に接続された構成が記載されている。したがってこの構成の場合、回転方向と回転数（回転角度）を検出するための信号線の数が多い、という問題がある。   As described above, Patent Document 1 describes a configuration in which a drive circuit and a control circuit are electrically connected via a signal line that outputs a rotation direction signal and a signal line that outputs a sensor signal. Therefore, in this configuration, there is a problem that the number of signal lines for detecting the rotation direction and the rotation number (rotation angle) is large.

この課題を解決するべく、回転方向信号とセンサ信号それぞれの情報を併せ持つ信号を１つの信号線によって出力する構成が想定される。そしてこの信号の電圧レベルを所定期間検出することで信号線の天絡若しくは地絡を検出することも想定される。しかしながらこの構成では回転体が停止しているために信号の電圧レベルが一定となるのか、それとも信号線に天絡若しくは地絡が生じているために信号の電圧レベルが一定となるのか、その区別がつかない。   In order to solve this problem, a configuration is assumed in which a signal having both information on the rotation direction signal and the sensor signal is output by one signal line. It is also assumed that the signal line power or ground fault is detected by detecting the voltage level of this signal for a predetermined period. However, in this configuration, whether the voltage level of the signal is constant because the rotating body is stopped, or whether the voltage level of the signal is constant because of a ground fault or ground fault in the signal line. I can't.

そこで本発明は上記問題点に鑑み、回転方向と回転数（回転角度）を検出するための信号線の数が低減され、モータの停止状態と信号線の天絡若しくは地絡を判別可能なモータ制御装置を提供することを目的とする。   Accordingly, in view of the above problems, the present invention reduces the number of signal lines for detecting the rotation direction and the number of rotations (rotation angle), and can determine the motor stop state and the signal line power supply fault or ground fault. An object is to provide a control device.

上記した目的を達成するための第１発明は、モータ（２００）の回転を制御するモータ制御部（２０）、モータの回転角度を示す回転角信号を生成する回転センサ部（３０）、および、モータの回転状態に応じて変化する異常判定信号を生成する異常判定部（４０）を有するドライバー（１０）と、ドライバーにモータの回転速度を指示するコントロールユニット（５０）と、を有し、回転角信号が回転角信号線（９３）を介してドライバーからコントロールユニットに入力され、異常判定信号が異常判定信号線（９２）を介してドライバーからコントロールユニットに入力されており、回転センサ部は、モータの回転角度に対して位相の異なる複数のセンサ信号を生成しており、複数のセンサ信号それぞれはパルス信号であり、回転角信号は複数のセンサ信号の内の少なくとも１つの電圧レベルが変化する毎に電圧レベルが所定時間変化した後に電圧レベルが元に戻るパルス信号であり、所定時間はモータの回転方向に応じて異なるように定められており、異常判定信号はパルス信号であり、そのデューティ比は、複数のセンサ信号それぞれの電圧レベルが変化している場合に第１デューティ比、複数のセンサ信号それぞれの電圧レベルが一定となった場合に第１デューティ比とは異なる第２デューティ比となっており、コントロールユニットは、異常判定信号のデューティ比が第１デューティ比であり、回転角信号の電圧レベルが一定の場合、モータは回転状態であり、回転角信号線が天絡若しくは地絡していると判定し、異常判定信号のデューティ比が第２デューティ比であり、回転角信号の電圧レベルが一定の場合、モータの回転が停止していると判定することを特徴とする。   A first invention for achieving the above-described object includes a motor control unit (20) that controls rotation of the motor (200), a rotation sensor unit (30) that generates a rotation angle signal indicating the rotation angle of the motor, and A driver (10) having an abnormality determination unit (40) that generates an abnormality determination signal that changes according to the rotation state of the motor, and a control unit (50) that instructs the rotation speed of the motor to the driver. An angle signal is input from the driver to the control unit via the rotation angle signal line (93), an abnormality determination signal is input from the driver to the control unit via the abnormality determination signal line (92), and the rotation sensor unit is A plurality of sensor signals having different phases with respect to the rotation angle of the motor are generated. Each of the plurality of sensor signals is a pulse signal. This is a pulse signal in which the voltage level returns to the original level after the voltage level changes for a predetermined time each time at least one voltage level of the plurality of sensor signals changes, and the predetermined time is determined to be different depending on the rotation direction of the motor. The abnormality determination signal is a pulse signal, and the duty ratio thereof is the first duty ratio and the voltage level of each of the plurality of sensor signals is constant when the voltage level of each of the plurality of sensor signals is changing. The control unit has a second duty ratio different from the first duty ratio, and the control unit is configured such that the duty ratio of the abnormality determination signal is the first duty ratio and the voltage level of the rotation angle signal is constant, the motor It is in a rotating state, and it is determined that the rotation angle signal line has a power fault or a ground fault, and the duty ratio of the abnormality determination signal is the second duty ratio. , When the voltage level of the rotation angle signal is constant, the rotation of the motor and judging that the stop.

このように回転角信号には情報として回転角度と回転方向が含まれており、回転角信号が１つの回転角信号線（９３）を介してドライバー（１０）からコントロールユニット（５０）に出力される。そのため回転角度と回転方向それぞれを情報として別々に含む２つの信号がドライバー（１０）からコントロールユニット（５０）に出力される構成と比べて、回転角度と回転方向をドライバー（１０）からコントロールユニット（５０）に出力するための信号線が少なくなる。   Thus, the rotation angle signal includes the rotation angle and the rotation direction as information, and the rotation angle signal is output from the driver (10) to the control unit (50) via one rotation angle signal line (93). The For this reason, the rotation angle and direction of rotation from the driver (10) to the control unit (50) are compared with the configuration in which two signals including the rotation angle and the rotation direction are separately output from the driver (10) to the control unit (50). 50) fewer signal lines for output.

またコントロールユニット（５０）に入力する回転角信号の電圧レベルが一定になるのは、モータ（２００）の回転が停止したか、回転角信号線（９３）が天絡若しくは地絡したかのいずれかである。そして複数のセンサ信号それぞれの電圧レベルが変化するのはモータ（２００）が回転している場合であり、それとは反対に複数のセンサ信号それぞれの電圧レベルが一定になるのはモータ（２００）の回転が停止した場合である。したがって上記したように異常判定信号のデューティ比が、複数のセンサ信号それぞれの電圧レベルが変化していることを示す第１デューティ比であり、回転角信号の電圧レベルが一定の場合、モータ（２００）は回転状態であり、回転角信号線（９３）が天絡若しくは地絡していると判定することができる。また異常判定信号のデューティ比が、複数のセンサ信号それぞれの電圧レベルが一定であることを示す第２デューティ比であり、回転角信号の電圧レベルが一定の場合、モータ（２００）の回転が停止していると判定することができる。   The voltage level of the rotation angle signal input to the control unit (50) is constant because either the rotation of the motor (200) has stopped or the rotation angle signal line (93) has a power fault or a ground fault. It is. The voltage level of each of the plurality of sensor signals changes when the motor (200) is rotating. On the contrary, the voltage level of each of the plurality of sensor signals is constant in the motor (200). This is when the rotation stops. Therefore, as described above, the duty ratio of the abnormality determination signal is the first duty ratio indicating that the voltage level of each of the plurality of sensor signals has changed, and when the voltage level of the rotation angle signal is constant, the motor (200 ) Is a rotation state, and it can be determined that the rotation angle signal line (93) has a power fault or a ground fault. The duty ratio of the abnormality determination signal is a second duty ratio indicating that the voltage level of each of the plurality of sensor signals is constant. When the voltage level of the rotation angle signal is constant, the rotation of the motor (200) is stopped. Can be determined.

以上示したように回転角度と回転方向とを１つの回転角信号線（９３）を介してドライバー（１０）からコントロールユニット（５０）に出力する構成においても、モータ（２００）の停止状態と回転角信号線（９３）の天絡若しくは地絡を判別することができる。   As described above, even when the rotation angle and the rotation direction are output from the driver (10) to the control unit (50) via the single rotation angle signal line (93), the motor (200) is stopped and rotated. It is possible to determine the power line or ground fault of the corner signal line (93).

なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけている。この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。   In addition, the code | symbol with the parenthesis is attached | subjected to the element as described in the claim as described in a claim, and each means for solving a subject. The reference numerals in parentheses are for simply indicating the correspondence with each component described in the embodiment, and do not necessarily indicate the element itself described in the embodiment. The description of the reference numerals with parentheses does not unnecessarily narrow the scope of the claims.

第１実施形態に係るモータ制御装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the motor control apparatus which concerns on 1st Embodiment. モータ制御装置の信号を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the signal of a motor control device. センサ信号とモータの回転角度、および、回転方向を示す図表である。It is a graph which shows a sensor signal, the rotation angle of a motor, and a rotation direction. 回転方向の逆転に伴う回転角信号のＬｏレベル時間の変化を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the change of Lo level time of the rotation angle signal accompanying reversal of a rotation direction. 回転角信号線で天絡が生じた場合のモータ制御装置の信号を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows a signal of a motor control device when a power fault occurs in a rotation angle signal line. モータの回転停止時におけるモータ制御装置の信号を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows a signal of a motor control device at the time of rotation stop of a motor. 異常判定部によるモータの回転状態検出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the rotation state detection process of the motor by an abnormality determination part. コントロールユニットによるモータ制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the motor control by a control unit. Ｗ相センサで異常が生じた場合のモータ制御装置の信号を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows a signal of a motor control device when abnormality arises in a W phase sensor. モータ制御部の出力信号に異常が生じた場合のモータ制御装置の信号を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the signal of a motor control device when abnormality arises in the output signal of a motor control part. 指示信号に異常が生じた場合のモータ制御装置の信号を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows a signal of a motor control device when abnormality occurs in an instruction signal.

以下、本発明をカム位相制御に適用した場合の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図８に基づいて、本実施形態に係るモータ制御装置を説明する。図１ではモータ制御装置１００の他に、モータ２００、回転角センサ２１０、内燃機関３００、カム角センサ３４０、および、クランク角センサ３５０を図示している。 Hereinafter, an embodiment when the present invention is applied to cam phase control will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
Based on FIGS. 1-8, the motor control apparatus which concerns on this embodiment is demonstrated. In addition to the motor control device 100, FIG. 1 illustrates a motor 200, a rotation angle sensor 210, an internal combustion engine 300, a cam angle sensor 340, and a crank angle sensor 350.

モータ制御装置１００はモータ２００の回転を制御することで、内燃機関３００のカムシャフト３２０とクランクシャフト３３０の位相差（以下、カム位相と示す）を制御するものである。図１に示すようにモータ制御装置１００はモータ２００と電気的に接続されモータ２００は内燃機関３００のバルブタイミング変換部３１０と機械的に連結されている。   The motor control device 100 controls the phase difference between the camshaft 320 and the crankshaft 330 of the internal combustion engine 300 (hereinafter referred to as cam phase) by controlling the rotation of the motor 200. As shown in FIG. 1, the motor control device 100 is electrically connected to the motor 200, and the motor 200 is mechanically connected to the valve timing conversion unit 310 of the internal combustion engine 300.

図示しないがモータ２００は出力軸に固定されたロータ、および、ロータの近くに設けられたステータを有する。ロータは永久磁石を有しており、出力軸の回転によってステータを貫く磁束の方向が時間的に変化する。ステータは鉄などから成る固定部にコイルが巻かれたものであり、このコイルに電流が流れることで磁束が発生される。モータ制御装置１００によってロータに回転トルクが生じるように上記のコイルに電流が供給されることで、モータ２００の出力軸が自立回転する。   Although not shown, the motor 200 has a rotor fixed to the output shaft and a stator provided near the rotor. The rotor has a permanent magnet, and the direction of the magnetic flux passing through the stator changes with time by the rotation of the output shaft. In the stator, a coil is wound around a fixed portion made of iron or the like, and a magnetic flux is generated when a current flows through the coil. When the motor control device 100 supplies current to the coil so that rotational torque is generated in the rotor, the output shaft of the motor 200 rotates independently.

モータ２００の出力軸はバルブタイミング変換部３１０を介してカムシャフト３２０と連結されている。そしてバルブタイミング変換部３１０はチェーンを介してクランクシャフト３３０と連結されている。内燃機関３００の駆動によってクランクシャフト３３０が回転し始めると、それに伴ってバルブタイミング変換部３１０とともにカムシャフト３２０とモータ２００の出力軸も回転し始める。この回転によってカムシャフト３２０のカムジャーナルに設けられたカムロブが回転する。カムロブの回転により吸気弁と排気弁が燃焼室に対して上下動し、吸気弁にて燃焼室への吸気が行われ、排気弁にて燃焼室からの排気が行われる。   The output shaft of the motor 200 is connected to the camshaft 320 via the valve timing conversion unit 310. The valve timing conversion unit 310 is connected to the crankshaft 330 via a chain. When the crankshaft 330 starts to rotate by driving the internal combustion engine 300, the camshaft 320 and the output shaft of the motor 200 together with the valve timing conversion unit 310 also start to rotate. This rotation causes the cam lobe provided on the cam journal of the camshaft 320 to rotate. The intake valve and the exhaust valve move up and down with respect to the combustion chamber by the rotation of the cam lobe, the intake valve intakes the combustion chamber, and the exhaust valve exhausts the combustion chamber.

内燃機関３００が例えば４サイクルエンジンの場合、吸気弁若しくは排気弁に対応するカムシャフト３２０のカムロブは、クランクシャフト３３０が２回転すると１回転する。通常、吸気弁と排気弁の位相はおよそ１８０°ずれているが、この位相差は、上記したカム位相をモータ制御装置１００、モータ２００、および、バルブタイミング変換部３１０によって制御することで調整可能となっている。   When the internal combustion engine 300 is, for example, a four-cycle engine, the cam lobe of the camshaft 320 corresponding to the intake valve or the exhaust valve rotates once when the crankshaft 330 rotates twice. Normally, the phases of the intake valve and the exhaust valve are shifted by about 180 °, but this phase difference can be adjusted by controlling the above-described cam phase by the motor control device 100, the motor 200, and the valve timing conversion unit 310. It has become.

図示しないがバルブタイミング変換部３１０は上記したチェーンを介して伝達されるクランクシャフト３３０の回転トルクをカムシャフト３２０に伝達しつつ、カムシャフト３２０をクランクシャフト３３０に対して相対的に回転させる遊星歯車機構を有する。バルブタイミング変換部３１０は上記したチェーンが連結される環状のリングギヤ、および、リングギヤの中に設けられた円盤状のピニオンギヤとバルブギヤを有する。リングギヤはチェーンを介してクランクシャフト３３０と連結され、バルブギヤはカムシャフト３２０に連結されている。そしてピニオンギヤはモータ２００の出力軸に連結されている。リングギヤの内側面に歯が形成され、ピニオンギヤおよびバルブギヤそれぞれの外側面に歯が形成されている。このリングギヤの内側面の歯とピニオンギヤの歯とが噛み合わさり、ピニオンギヤの歯とバルブギヤの歯とが噛み合わさっている。したがってクランクシャフト３３０が回転するとその回転トルクがチェーンを介してリングギヤに伝達され、これによってリングギヤが回転する。するとピニオンギヤがバルブギヤの周りを公転し、これによってバルブギヤが回転する。この結果、クランクシャフト３３０とともにカムシャフト３２０が回転する。   Although not shown, the valve timing converter 310 transmits the rotational torque of the crankshaft 330 transmitted through the above-described chain to the camshaft 320, and the planetary gear that rotates the camshaft 320 relative to the crankshaft 330. It has a mechanism. The valve timing conversion unit 310 includes an annular ring gear to which the above-described chain is connected, and a disk-shaped pinion gear and a valve gear provided in the ring gear. The ring gear is connected to the crankshaft 330 via a chain, and the valve gear is connected to the camshaft 320. The pinion gear is connected to the output shaft of the motor 200. Teeth are formed on the inner surface of the ring gear, and teeth are formed on the outer surfaces of the pinion gear and the valve gear. The teeth of the inner surface of the ring gear and the teeth of the pinion gear mesh with each other, and the teeth of the pinion gear and the teeth of the valve gear mesh with each other. Therefore, when the crankshaft 330 rotates, the rotational torque is transmitted to the ring gear through the chain, and thereby the ring gear rotates. Then, the pinion gear revolves around the valve gear, thereby rotating the valve gear. As a result, the camshaft 320 rotates together with the crankshaft 330.

カムシャフト３２０におけるクランクシャフト３３０との位相差（カム位相）を維持する場合、モータ制御装置１００はモータ２００によってピニオンギヤを自転させずにバルブギヤの周りを公転させることで、バルブギヤとリングギヤとを同一の速さで回転させる。しかしながらカム位相を調整する場合、モータ制御装置１００はモータ２００によってピニオンギヤを自転させつつバルブギヤの周りを公転させることで、バルブギヤをリングギヤに対して相対的に回転させる。この結果、カムシャフト３２０がクランクシャフト３３０に対して進角若しくは遅角される。モータ２００の出力軸がカムシャフト３２０よりも速く回転するとカム位相が進角され、出力軸がカムシャフト３２０よりも遅く回転するとカム位相が遅角される。進角若しくは遅角によってカム位相が目標とする位相に到達すると、モータ２００の出力軸をリングギヤと同一の速さで回転させる。これによって調整後のカム位相が維持される。このモータ２００によるカム位相制御によって、吸気タイミングと排気タイミングが調整される。   When the phase difference (cam phase) between the camshaft 320 and the crankshaft 330 is maintained, the motor control device 100 causes the motor 200 to revolve around the valve gear without rotating the pinion gear, so that the valve gear and the ring gear are made the same. Rotate at speed. However, when adjusting the cam phase, the motor control device 100 rotates the valve gear relative to the ring gear by causing the motor 200 to rotate around the valve gear while rotating the pinion gear. As a result, the camshaft 320 is advanced or retarded with respect to the crankshaft 330. When the output shaft of the motor 200 rotates faster than the camshaft 320, the cam phase is advanced, and when the output shaft rotates later than the camshaft 320, the cam phase is retarded. When the cam phase reaches the target phase due to advance or retard, the output shaft of the motor 200 is rotated at the same speed as the ring gear. As a result, the adjusted cam phase is maintained. By the cam phase control by the motor 200, the intake timing and the exhaust timing are adjusted.

図１に示すようにモータ２００には回転角センサ２１０が設けられ、内燃機関３００にはカム角センサ３４０とクランク角センサ３５０が設けられている。回転角センサ２１０によってモータ２００の回転状態を示す検知信号が検出され、カム角センサ３４０とクランク角センサ３５０によってカムシャフト３２０の回転角度とクランクシャフト３３０の回転角度が検出される。モータ制御装置１００は検知信号に基づいてモータ２００の回転角度を算出し、カムシャフト３２０の回転角度とクランクシャフト３３０の回転角度とに基づいて内燃機関３００の回転角度を算出する。モータ制御装置１００は算出した内燃機関３００の回転角度とモータ２００の回転角度とに基づいてモータ２００を制御する。こうすることでモータ制御装置１００はカム位相制御を行う。なお、カム位相制御を行うためには、上記した目標とする位相を算出しなくてはならない。この目標とする位相は、ユーザーのアクセル踏込量を示すアクセル開度センサや内燃機関３００の吸入空気量を計測するエアフローメータなどの車両の走行状態を示す各種センサ信号に基づいて、モータ制御装置１００にて算出される。   As shown in FIG. 1, the motor 200 is provided with a rotation angle sensor 210, and the internal combustion engine 300 is provided with a cam angle sensor 340 and a crank angle sensor 350. A detection signal indicating the rotation state of the motor 200 is detected by the rotation angle sensor 210, and the rotation angle of the camshaft 320 and the rotation angle of the crankshaft 330 are detected by the cam angle sensor 340 and the crank angle sensor 350. The motor control device 100 calculates the rotation angle of the motor 200 based on the detection signal, and calculates the rotation angle of the internal combustion engine 300 based on the rotation angle of the camshaft 320 and the rotation angle of the crankshaft 330. The motor control device 100 controls the motor 200 based on the calculated rotation angle of the internal combustion engine 300 and the rotation angle of the motor 200. By doing so, the motor control device 100 performs cam phase control. Note that in order to perform cam phase control, the target phase described above must be calculated. The target phase is determined based on various sensor signals indicating the running state of the vehicle, such as an accelerator opening sensor that indicates the accelerator depression amount of the user and an air flow meter that measures the intake air amount of the internal combustion engine 300. Is calculated by

図１に示すようにモータ制御装置１００は、ドライバー１０とコントロールユニット５０を有する。コントロールユニット５０はドライバー１０にモータ２００の回転数（回転速度）を含む指示信号を出力するものであり、ドライバー１０は指示信号および回転角センサ２１０の検知信号に基づいてモータ２００を制御するものである。ドライバー１０とコントロールユニット５０とは指示信号線９１、異常判定信号線９２、および、回転角信号線９３を介して電気的に接続されている。図示しないがモータ２００は上記したステータとして、Ｕ相ステータ、Ｖ相ステータ、Ｗ相ステータを有し、回転角センサ２１０はロータの周りに設けられた３つのセンサ素子を有する。したがって図１に示すようにドライバー１０とモータ２００とは３つのステータ線９４〜９６を介して電気的に接続され、ドライバー１０と回転角センサ２１０とは３つのセンサ線９７〜９９を介して電気的に接続されている。   As shown in FIG. 1, the motor control device 100 includes a driver 10 and a control unit 50. The control unit 50 outputs an instruction signal including the rotation speed (rotational speed) of the motor 200 to the driver 10. The driver 10 controls the motor 200 based on the instruction signal and the detection signal of the rotation angle sensor 210. is there. The driver 10 and the control unit 50 are electrically connected via an instruction signal line 91, an abnormality determination signal line 92, and a rotation angle signal line 93. Although not shown, the motor 200 has a U-phase stator, a V-phase stator, and a W-phase stator as the above-described stators, and the rotation angle sensor 210 has three sensor elements provided around the rotor. Accordingly, as shown in FIG. 1, the driver 10 and the motor 200 are electrically connected via three stator wires 94 to 96, and the driver 10 and the rotation angle sensor 210 are electrically connected via three sensor wires 97 to 99. Connected.

図１に示すようにドライバー１０は、モータ制御部２０、センサ信号処理部３０、および、異常判定部４０を有する。モータ制御部２０は指示信号線９１を介してコントロールユニット５０から入力される指示信号および後述するセンサ信号処理部３０のセンサ信号に基づいてモータ２００の回転を制御するものである。モータ制御部２０はステータ線９４〜９６を介してモータ２００の出力軸を自立回転するための回転電流をモータ２００の３相のステータに出力することでモータ２００を回転させる。センサ信号処理部３０はセンサ線９７〜９９を介して回転角センサ２１０から入力されるアナログの検知信号に基づいてデジタルのセンサ信号と回転角信号を生成し、回転角信号線９３を介して回転角信号をコントロールユニット５０に出力するものである。異常判定部４０はモータ２００の回転状態を示す異常判定信号を生成し、異常判定信号線９２を介して異常判定信号をコントロールユニット５０に出力するものである。この異常判定部４０には、上記したセンサ信号、回転角信号、指示信号、および、回転電流が入力される。センサ信号処理部３０が特許請求の範囲に記載の回転センサ部に相当する。   As shown in FIG. 1, the driver 10 includes a motor control unit 20, a sensor signal processing unit 30, and an abnormality determination unit 40. The motor control unit 20 controls the rotation of the motor 200 based on an instruction signal input from the control unit 50 via the instruction signal line 91 and a sensor signal of a sensor signal processing unit 30 described later. The motor control unit 20 rotates the motor 200 by outputting a rotation current for rotating the output shaft of the motor 200 independently through the stator wires 94 to 96 to the three-phase stator of the motor 200. The sensor signal processing unit 30 generates a digital sensor signal and a rotation angle signal based on an analog detection signal input from the rotation angle sensor 210 via the sensor lines 97 to 99, and rotates via the rotation angle signal line 93. The angle signal is output to the control unit 50. The abnormality determination unit 40 generates an abnormality determination signal indicating the rotation state of the motor 200 and outputs the abnormality determination signal to the control unit 50 via the abnormality determination signal line 92. The abnormality determination unit 40 receives the sensor signal, the rotation angle signal, the instruction signal, and the rotation current. The sensor signal processing unit 30 corresponds to the rotation sensor unit described in the claims.

モータ制御部２０は、カム位相を調整しない場合、３相のステータに回転電流を流さない。したがってこの場合モータ２００の出力軸はクランクシャフト３３０およびカムシャフト３２０に連れまわされて回転する。しかしながらコントロールユニット５０から現在のモータ２００の出力軸の回転数とは異なる回転数が入力されると、その回転数に出力軸の回転数が一致するように回転電流を流す。これによってモータ制御部２０はカムシャフト３２０をクランクシャフト３３０に対して進角若しくは遅角させる。またモータ制御部２０は、カム位相を維持する場合、モータ２００の出力軸（カムシャフト３２０）とクランクシャフト３３０それぞれの速さが異ならずに同一の速さで回転するように、３相のステータに回転電流を流す。   When the cam phase is not adjusted, the motor control unit 20 does not flow the rotation current through the three-phase stator. Therefore, in this case, the output shaft of the motor 200 is driven by the crankshaft 330 and the camshaft 320 to rotate. However, when a rotational speed different from the current rotational speed of the output shaft of the motor 200 is input from the control unit 50, a rotational current is supplied so that the rotational speed of the output shaft matches the rotational speed. As a result, the motor control unit 20 advances or retards the camshaft 320 with respect to the crankshaft 330. In addition, when maintaining the cam phase, the motor control unit 20 has a three-phase stator so that the output shaft (camshaft 320) of the motor 200 and the crankshaft 330 rotate at the same speed without different speeds. Rotation current is passed through.

センサ信号処理部３０は、回転角センサ２１０から出力される出力軸の回転角に対応する３つの検知信号を二値化処理して３つのセンサ信号を生成し、この３つのセンサ信号に基づいて回転角信号を生成する。回転角センサ２１０の有する３つのセンサ素子それぞれはホール素子であり、ロータの周りに隣接角度１２０°で設けられている。したがって回転状態のロータの永久磁石から発せられる磁束の透過方向は３つのセンサ素子に対して位相が１２０°ずれている。このため３つのセンサ素子から出力される検知信号も位相が１２０°ずれている。この３つの検知信号がセンサ信号処理部３０にて二値化処理され、図２に示すパルス状のＵ相センサ信号、Ｖ相センサ信号、Ｗ相センサ信号が生成される。この３つのセンサ信号は同一の波形を有し、モータ２００が１８０°回転すると電圧レベルがＨｉレベルからＬｏレベル若しくはＬｏレベルからＨｉレベルに変動する。そして３つのセンサ信号はモータ２００の回転角度に対して位相が異なっており、互いに１２０°位相がずれている。以上により図２および図３に示すように出力軸の回転角度が６０°進む毎にＵ相センサ信号、Ｖ相センサ信号、Ｗ相センサ信号のいずれか１つの電圧レベルが変化する。換言すれば、出力軸の回転角度が６０°進む毎に３つのセンサ信号の内の１つの電圧レベルが変化する。   The sensor signal processing unit 30 binarizes three detection signals corresponding to the rotation angle of the output shaft output from the rotation angle sensor 210 to generate three sensor signals, and based on the three sensor signals A rotation angle signal is generated. Each of the three sensor elements included in the rotation angle sensor 210 is a Hall element, and is provided at an adjacent angle of 120 ° around the rotor. Therefore, the transmission direction of the magnetic flux generated from the permanent magnet of the rotating rotor is out of phase with the three sensor elements by 120 °. For this reason, the detection signals output from the three sensor elements are also 120 ° out of phase. The three detection signals are binarized by the sensor signal processing unit 30, and the pulsed U-phase sensor signal, V-phase sensor signal, and W-phase sensor signal shown in FIG. 2 are generated. These three sensor signals have the same waveform, and when the motor 200 rotates 180 °, the voltage level changes from the Hi level to the Lo level or from the Lo level to the Hi level. The three sensor signals have different phases with respect to the rotation angle of the motor 200 and are 120 ° out of phase with each other. 2 and 3, the voltage level of any one of the U-phase sensor signal, the V-phase sensor signal, and the W-phase sensor signal changes each time the rotation angle of the output shaft advances by 60 °. In other words, every time the rotation angle of the output shaft advances by 60 °, one voltage level of the three sensor signals changes.

上記した回転角信号は３つのセンサ信号の内の少なくとも１つの電圧レベルが変化する毎に電圧レベルが所定時間変化した後に電圧レベルが元に戻るパルス信号である。本実施形態において回転角信号は、図２に示すようにセンサ信号の電圧レベルがＨｉレベルからＬｏレベル、若しくは、ＬｏレベルからＨｉレベルに変化する毎に、電圧レベルがＨｉレベルからＬｏレベルへと変化する。そして所定時間後に電圧レベルがＬｏレベルからＨｉレベルへと元に戻る。換言すれば、出力軸が６０°回転する毎に回転角信号に含まれるパルスが立ち下がる。したがって回転角信号のパルスの立ち下りエッジを検出することで、モータ２００が６０°回転したことを検出することができる。このため回転角信号のパルスの数（立ち下りエッジ数）を検出することでモータ２００の回転数を検出することができる。   The rotation angle signal described above is a pulse signal that returns to the original voltage level after the voltage level changes for a predetermined time every time the voltage level of at least one of the three sensor signals changes. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the rotation angle signal changes from the Hi level to the Lo level whenever the voltage level of the sensor signal changes from the Hi level to the Lo level, or from the Lo level to the Hi level. Change. Then, after a predetermined time, the voltage level returns from the Lo level to the Hi level. In other words, the pulse included in the rotation angle signal falls every time the output shaft rotates 60 °. Therefore, by detecting the falling edge of the pulse of the rotation angle signal, it is possible to detect that the motor 200 has rotated 60 °. Therefore, the number of rotations of the motor 200 can be detected by detecting the number of pulses of the rotation angle signal (the number of falling edges).

なお、上記した回転角信号の電圧レベルがＬｏレベルになっている所定時間は、モータ２００の回転方向に応じて異なるように定められている。図４に示すようにモータ２００が正転する場合、所定時間はＲ１に定められ、逆転する場合、所定時間はＲ２に定められている。この所定時間Ｒ１，Ｒ２を定めるためには、センサ信号処理部３０がモータ２００の回転方向を検出しなければならないが、モータ２００の回転方向は図３に示す表に基づいて検出される。センサ信号処理部３０は図３に示すモータ２００の回転角度に対する３つのセンサ信号のＨｉレベルとＬｏレベルの対応関係を記憶している。センサ信号処理部３０は図２および図３に示すように時間がｔ１からｔ７へと進む過程（期間Ｔ１からＴ６へと進む過程）において３つのセンサ信号の電圧レベルがどのように変化したかを判定する。例えば図３に示すように期間Ｔ１においてＵ相センサ信号、Ｖ相センサ信号、Ｗ相センサ信号の電圧レベルがＨｉ，Ｌｏ，Ｈｉの場合に、時間が進み期間Ｔ２においてＨｉ，Ｌｏ，Ｌｏと変化した場合、センサ信号処理部３０はモータ２００が正転していると判定する。これとは異なり、期間Ｔ１においてＵ相センサ信号、Ｖ相センサ信号、Ｗ相センサ信号の電圧レベルがＨｉ，Ｌｏ，Ｈｉの場合に、時間が進み期間Ｔ２においてＬｏ，Ｌｏ，Ｈｉと変化した場合、センサ信号処理部３０はモータ２００が逆転していると判定する。このようにセンサ信号処理部３０は、図３に示す３つのセンサ信号の電圧レベルの組み合わせが時間経過に伴って実線矢印で示すように左から右へと変化する場合にモータ２００は正転していると判定する。それとは逆にセンサ信号処理部３０は、図３に示す３つのセンサ信号の電圧レベルの組み合わせが時間経過に伴って破線矢印で示すように右から左へと変化する場合にモータ２００は逆転していると判定する。センサ信号処理部３０はこの判定結果に基づいて回転角信号のＬｏレベル時間（所定時間Ｒ１，Ｒ２）を決定している。   It should be noted that the predetermined time during which the voltage level of the rotation angle signal is at the Lo level is determined to be different depending on the rotation direction of the motor 200. As shown in FIG. 4, when the motor 200 rotates in the forward direction, the predetermined time is set to R1, and when the motor 200 rotates in the reverse direction, the predetermined time is set to R2. In order to determine the predetermined times R1 and R2, the sensor signal processing unit 30 must detect the rotation direction of the motor 200. The rotation direction of the motor 200 is detected based on the table shown in FIG. The sensor signal processing unit 30 stores the correspondence between the Hi level and the Lo level of the three sensor signals with respect to the rotation angle of the motor 200 shown in FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the sensor signal processing unit 30 determines how the voltage levels of the three sensor signals have changed in the process in which the time advances from t1 to t7 (process in which the time advances from period T1 to T6). judge. For example, as shown in FIG. 3, when the voltage levels of the U-phase sensor signal, the V-phase sensor signal, and the W-phase sensor signal are Hi, Lo, and Hi in the period T1, the time advances and changes to Hi, Lo, and Lo in the period T2. In this case, the sensor signal processing unit 30 determines that the motor 200 is rotating forward. In contrast, when the voltage levels of the U-phase sensor signal, the V-phase sensor signal, and the W-phase sensor signal are Hi, Lo, and Hi in the period T1, the time advances and changes to Lo, Lo, and Hi in the period T2. The sensor signal processing unit 30 determines that the motor 200 is rotating in reverse. In this way, the sensor signal processing unit 30 causes the motor 200 to rotate forward when the combination of the voltage levels of the three sensor signals shown in FIG. 3 changes from left to right as indicated by the solid line arrows as time elapses. It is determined that On the other hand, the sensor signal processing unit 30 reverses the motor 200 when the combination of the voltage levels of the three sensor signals shown in FIG. 3 changes from right to left as indicated by the dashed arrows with the passage of time. It is determined that The sensor signal processing unit 30 determines the Lo level time (predetermined time R1, R2) of the rotation angle signal based on this determination result.

以上示したように、回転角信号に含まれるパルスの数（立ち下りエッジ数）によってモータ２００の回転数が表され、Ｌｏレベル時間（所定時間Ｒ１，Ｒ２）によってモータ２００の回転方向が表されている。なお、所定時間Ｒ１，Ｒ２は、以下のように定まっている。図２および図３に示すようにセンサ信号処理部３０が検出可能なモータ２００の最小回転角度は６０°となっており、この最小回転角度だけモータ２００が回転するのに要する時間はモータ２００の回転速度によって変動する。したがってモータ２００が最速で回転している場合においてもモータ２００が６０°回転する度に電圧レベルが変化して元に戻るように、所定時間Ｒ１，Ｒ２は定められている。   As described above, the rotation number of the motor 200 is represented by the number of pulses (the number of falling edges) included in the rotation angle signal, and the rotation direction of the motor 200 is represented by the Lo level time (predetermined times R1, R2). ing. The predetermined times R1 and R2 are determined as follows. As shown in FIGS. 2 and 3, the minimum rotation angle of the motor 200 that can be detected by the sensor signal processing unit 30 is 60 °, and the time required for the motor 200 to rotate by this minimum rotation angle is equal to that of the motor 200. It varies depending on the rotation speed. Therefore, even when the motor 200 is rotating at the fastest speed, the predetermined times R1 and R2 are determined so that the voltage level changes and returns every time the motor 200 rotates 60 °.

異常判定部４０はモータ２００の回転状態に応じて、デューティ比の変化する異常判定信号を生成する。本実施形態に係る異常判定部４０は３つのセンサ信号の電圧レベルが変化している場合に第１デューティ比の異常判定信号を生成する。これとは異なり３つのセンサ信号それぞれの電圧レベルが一定となった場合に異常判定部４０は第１デューティ比とは異なる第２デューティ比の異常判定信号を生成する。本実施形態において第１デューティ比は８０％、第２デューティ比は９０％である。第１デューティ比はモータ２００が回転状態であることを示し、第２デューティ比はモータ２００が停止状態であることを示している。上記したようにモータ２００はバルブタイミング変換部３１０を介してクランクシャフト３３０と連結されている。したがってモータ２００が停止状態になるのは、モータ２００の駆動状態および非駆動状態に関わらず、クランクシャフト３３０の運動が停止した時となる。この場合、内燃機関３００は停止状態となるのでカム位相を制御しなくともよく、モータ２００を駆動しなくともよくなる。しかしながら例えば内燃機関３００が停止しているにも関わらずモータ２００が駆動するという異常が発生することも想定される。この場合、３つのセンサ信号の電圧レベルが変化しているので、異常判定部４０は第１デューティ比の異常判定信号を生成し、これをコントロールユニット５０に出力する。これによりモータ２００の異常状態がコントロールユニット５０によって判定され、コントロールユニット５０によってモータ２００を強制的に非駆動状態にすることが可能となっている。   The abnormality determination unit 40 generates an abnormality determination signal whose duty ratio changes according to the rotation state of the motor 200. The abnormality determination unit 40 according to the present embodiment generates an abnormality determination signal having a first duty ratio when the voltage levels of the three sensor signals are changing. In contrast, when the voltage level of each of the three sensor signals becomes constant, the abnormality determination unit 40 generates an abnormality determination signal having a second duty ratio different from the first duty ratio. In the present embodiment, the first duty ratio is 80% and the second duty ratio is 90%. The first duty ratio indicates that the motor 200 is in a rotating state, and the second duty ratio indicates that the motor 200 is in a stopped state. As described above, the motor 200 is connected to the crankshaft 330 via the valve timing conversion unit 310. Therefore, the motor 200 is stopped when the movement of the crankshaft 330 is stopped regardless of whether the motor 200 is driven or not. In this case, since the internal combustion engine 300 is stopped, the cam phase need not be controlled and the motor 200 need not be driven. However, for example, it may be assumed that an abnormality occurs in which the motor 200 is driven even when the internal combustion engine 300 is stopped. In this case, since the voltage levels of the three sensor signals have changed, the abnormality determination unit 40 generates an abnormality determination signal having the first duty ratio and outputs it to the control unit 50. Accordingly, the abnormal state of the motor 200 is determined by the control unit 50, and the motor 200 can be forcibly brought into the non-driven state by the control unit 50.

コントロールユニット５０はカム角センサ３４０とクランク角センサ３５０の出力信号、および、ドライバー１０から出力される回転角信号に基づいてモータ２００の回転数を決定するものである。コントロールユニット５０はカム角センサ３４０およびクランク角センサ３５０それぞれの出力信号に基づいて内燃機関３００の回転角度（エンジン角度）を算出する。そしてコントロールユニット５０は上記したアクセル開度センサやエアフローメータなどの各種センサ信号に基づいて、車両の走行状態に適合する、目標と成るカム位相を算出する。次いでコントロールユニット５０は、この目標とするカム位相とするためのモータ２００の回転数を算出し、この回転数を含めた指示信号をドライバー１０に出力する。   The control unit 50 determines the rotation speed of the motor 200 based on the output signals of the cam angle sensor 340 and the crank angle sensor 350 and the rotation angle signal output from the driver 10. The control unit 50 calculates the rotation angle (engine angle) of the internal combustion engine 300 based on the output signals of the cam angle sensor 340 and the crank angle sensor 350, respectively. The control unit 50 calculates a target cam phase that matches the traveling state of the vehicle based on various sensor signals such as the accelerator opening sensor and the air flow meter. Next, the control unit 50 calculates the rotation speed of the motor 200 for setting the target cam phase, and outputs an instruction signal including the rotation speed to the driver 10.

図１に示すようにコントロールユニット５０にはドライバー１０から異常判定信号と回転角信号が入力される。コントロールユニット５０はこれらの信号に基づいて、モータ２００の回転状態と回転角信号線９３の天絡若しくは地絡を判定する。コントロールユニット５０に入力される回転角信号の電圧レベルが一定になるのは、モータ２００の回転が停止したか、回転角信号線９３が天絡若しくは地絡したかのいずれかである。そして複数のセンサ信号それぞれの電圧レベルが変化するのはモータ２００が回転している場合であり、それとは反対に複数のセンサ信号それぞれの電圧レベルが一定になるのはモータ２００の回転が停止した場合である。したがってコントロールユニット５０は、異常判定信号のデューティ比が複数のセンサ信号それぞれの電圧レベルが変化していることを示す第１デューティ比であり、回転角信号の電圧レベルが一定の場合、モータ２００は回転状態であり、回転角信号線９３が天絡若しくは地絡していると判定する。そしてこの際にコントロールユニット５０は回転角信号の電圧レベルを検出する。コントロールユニット５０は回転角信号の電圧レベルがＨｉレベルで一定の場合に回転角信号線９３が天絡していると判定し、Ｌｏレベルで一定の場合に回転角信号線９３が地絡していると判定する。またコントロールユニット５０は、異常判定信号のデューティ比が複数のセンサ信号それぞれの電圧レベルが一定であることを示す第２デューティ比であり、回転角信号の電圧レベルが一定の場合、モータ２００の回転が停止していると判定する。   As shown in FIG. 1, an abnormality determination signal and a rotation angle signal are input to the control unit 50 from the driver 10. Based on these signals, the control unit 50 determines the rotation state of the motor 200 and the sky or ground fault of the rotation angle signal line 93. The voltage level of the rotation angle signal input to the control unit 50 is constant when either the rotation of the motor 200 has stopped or the rotation angle signal line 93 has a power fault or a ground fault. The voltage level of each of the plurality of sensor signals changes when the motor 200 is rotating. On the contrary, the voltage level of each of the plurality of sensor signals is constant. Is the case. Therefore, in the control unit 50, when the duty ratio of the abnormality determination signal is the first duty ratio indicating that the voltage level of each of the plurality of sensor signals is changed, and the voltage level of the rotation angle signal is constant, the motor 200 It is in a rotating state, and it is determined that the rotation angle signal line 93 has a power fault or a ground fault. At this time, the control unit 50 detects the voltage level of the rotation angle signal. The control unit 50 determines that the rotation angle signal line 93 is faulty when the voltage level of the rotation angle signal is constant at the Hi level, and when the voltage level of the rotation angle signal is constant at the Lo level, the rotation angle signal line 93 is grounded. It is determined that In the control unit 50, the duty ratio of the abnormality determination signal is a second duty ratio indicating that the voltage level of each of the plurality of sensor signals is constant, and the rotation of the motor 200 is performed when the voltage level of the rotation angle signal is constant. Is determined to be stopped.

なお、上記したようにセンサ信号処理部３０が検出可能なモータ２００の最小回転角度は６０°となっており、モータ２００が６０°だけ回転する間に回転角信号の電圧レベルがモータ２００の回転速度に依らずに、所定時間Ｒ１，Ｒ２だけ変化することが期待される。そこでコントロールユニット５０は図６に示すようにモータ２００が６０°回転する間に回転角信号の電圧レベルが一定であるのか否かを判定する。   As described above, the minimum rotation angle of the motor 200 that can be detected by the sensor signal processing unit 30 is 60 °, and the voltage level of the rotation angle signal is the rotation of the motor 200 while the motor 200 rotates by 60 °. Regardless of the speed, it is expected to change by a predetermined time R1, R2. Therefore, as shown in FIG. 6, the control unit 50 determines whether or not the voltage level of the rotation angle signal is constant while the motor 200 rotates 60 °.

次に、図７に基づいて異常判定部４０によるモータ２００の回転状態検出処理を説明する。図７に示すステップＳ１０において異常判定部４０は、入力される３つのセンサ信号それぞれの電圧レベルが一定となっている時間（継続時間）を測定する。そしてステップＳ２０において異常判定部４０は、継続時間が判定時間を超過したか否かを判定する。すなわち異常判定部４０は、３つのセンサ信号それぞれの電圧レベルが一定となっているか否かを判定する。異常判定部４０は、例えば図５に示すように３つのセンサ信号それぞれの電圧レベルが一定ではないと判定した場合、ステップＳ３０に進む。これとは異なり例えば図６に示すように３つのセンサ信号それぞれの電圧レベルが一定となっていると判定した場合、異常判定部４０はステップＳ４０に進む。なお、上記した判定時間はモータ２００が最も遅く回転している際にモータ２００がセンサ信号処理部３０の検出可能な最小回転角度（６０°）回転するのに要する時間に基づいて決定される。この時間に基づいて判定時間が決定されるのは、モータ２００が回転している場合、この時間が経過する間に３つのセンサ信号の内の１つの電圧レベルが変化することが期待されるからである。   Next, the rotation state detection process of the motor 200 by the abnormality determination part 40 is demonstrated based on FIG. In step S10 shown in FIG. 7, the abnormality determination unit 40 measures the time (duration) during which the voltage levels of the three input sensor signals are constant. In step S20, the abnormality determination unit 40 determines whether or not the duration has exceeded the determination time. That is, the abnormality determination unit 40 determines whether or not the voltage levels of the three sensor signals are constant. For example, when the abnormality determination unit 40 determines that the voltage levels of the three sensor signals are not constant as illustrated in FIG. 5, the process proceeds to step S <b> 30. On the other hand, for example, as shown in FIG. 6, when it is determined that the voltage levels of the three sensor signals are constant, the abnormality determination unit 40 proceeds to step S40. The determination time described above is determined based on the time required for the motor 200 to rotate at the minimum rotation angle (60 °) detectable by the sensor signal processing unit 30 when the motor 200 rotates at the slowest speed. The determination time is determined based on this time because, when the motor 200 is rotating, it is expected that the voltage level of one of the three sensor signals will change while this time elapses. It is.

ステップＳ３０に進むと異常判定部４０は、モータ２００は回転していると判定し、ステップＳ５０に進む。   If it progresses to step S30, the abnormality determination part 40 will determine with the motor 200 rotating, and will progress to step S50.

ステップＳ５０に進むと異常判定部４０は、モータ２００が回転状態であることを示す異常判定信号を生成して、それをコントロールユニット５０に出力する。すなわち異常判定部４０は第１デューティ比の異常判定信号をコントロールユニット５０に出力する。そして異常判定部４０はモータ２００の回転状態検出処理を終了する。   In step S <b> 50, the abnormality determination unit 40 generates an abnormality determination signal indicating that the motor 200 is in a rotating state, and outputs it to the control unit 50. That is, the abnormality determination unit 40 outputs an abnormality determination signal having the first duty ratio to the control unit 50. Then, the abnormality determination unit 40 ends the rotation state detection process of the motor 200.

これとは異なりステップＳ２０において３つのセンサ信号それぞれの電圧レベルが一定となっていると判定してステップＳ４０に進んだ場合、異常判定部４０はモータ２００の回転が停止していると判定し、ステップＳ６０に進む。   On the other hand, when it is determined in step S20 that the voltage levels of the three sensor signals are constant and the process proceeds to step S40, the abnormality determination unit 40 determines that the rotation of the motor 200 is stopped, Proceed to step S60.

ステップＳ６０に進むと異常判定部４０は、モータ２００の回転停止を示す異常判定信号を生成して、それをコントロールユニット５０に出力する。すなわち異常判定部４０は第２デューティ比の異常判定信号をコントロールユニット５０に出力する。そして異常判定部４０はモータ２００の回転状態検出処理を終了する。   In step S <b> 60, the abnormality determination unit 40 generates an abnormality determination signal indicating the rotation stop of the motor 200 and outputs it to the control unit 50. That is, the abnormality determination unit 40 outputs an abnormality determination signal having the second duty ratio to the control unit 50. Then, the abnormality determination unit 40 ends the rotation state detection process of the motor 200.

次に、図８に基づいてコントロールユニット５０のモータ制御を説明する。図８に示すステップＳ１１０においてコントロールユニット５０は異常判定信号のデューティ比を検出する。異常判定信号のデューティ比がモータ２００の回転状態を示す第１デューティ比の場合、コントロールユニット５０はステップＳ１２０に進む。これとは異なり異常判定信号のデューティ比がモータ２００の回転停止を示す第２デューティ比の場合、コントロールユニット５０はステップＳ１３０に進む。   Next, the motor control of the control unit 50 will be described based on FIG. In step S110 shown in FIG. 8, the control unit 50 detects the duty ratio of the abnormality determination signal. When the duty ratio of the abnormality determination signal is the first duty ratio indicating the rotation state of the motor 200, the control unit 50 proceeds to step S120. On the other hand, when the duty ratio of the abnormality determination signal is the second duty ratio indicating the rotation stop of the motor 200, the control unit 50 proceeds to step S130.

ステップＳ１２０に進むとコントロールユニット５０は、回転角信号がＬｏレベルで固定されているか否かを判定する。回転角信号がＬｏレベルに固定されていないと判定した場合、コントロールユニット５０はステップＳ１４０に進む。これとは異なり、回転角信号がＬｏレベルに固定されていると判定した場合、コントロールユニット５０はステップＳ１５０に進む。   In step S120, the control unit 50 determines whether or not the rotation angle signal is fixed at the Lo level. If it is determined that the rotation angle signal is not fixed at the Lo level, the control unit 50 proceeds to step S140. On the other hand, if it is determined that the rotation angle signal is fixed at the Lo level, the control unit 50 proceeds to step S150.

ステップＳ１４０に進むとコントロールユニット５０は、回転角信号がＨｉレベルで固定されているか否かを判定する。回転角信号がＨｉレベルに固定されていないと判定した場合、コントロールユニット５０はステップＳ１６０に進む。これとは異なり、例えば図５に示すように回転角信号がＨｉレベルに固定されていると判定した場合、コントロールユニット５０はステップＳ１７０に進む。   In step S140, the control unit 50 determines whether or not the rotation angle signal is fixed at the Hi level. If it is determined that the rotation angle signal is not fixed at the Hi level, the control unit 50 proceeds to step S160. On the other hand, when it is determined that the rotation angle signal is fixed at the Hi level, for example, as shown in FIG. 5, the control unit 50 proceeds to step S170.

ステップＳ１６０に進むとコントロールユニット５０は、モータ２００は回転し、回転角信号線９３は正常であると判定する。そしてコントロールユニット５０はステップＳ１８０に進む。   In step S160, the control unit 50 determines that the motor 200 rotates and the rotation angle signal line 93 is normal. Then, the control unit 50 proceeds to step S180.

ステップＳ１８０に進むとコントロールユニット５０は、内燃機関３００の回転角度（エンジン角度）と回転角信号とに基づいてカム位相の制御を実施する。以下、異常判定信号のデューティ比が第１デューティ比から変化するまで、このカム位相制御をコントロールユニット５０は実施する。   In step S180, the control unit 50 controls the cam phase based on the rotation angle (engine angle) of the internal combustion engine 300 and the rotation angle signal. Thereafter, the control unit 50 performs this cam phase control until the duty ratio of the abnormality determination signal changes from the first duty ratio.

なおステップＳ１２０において回転角信号がＬｏレベルに固定されていると判定してステップＳ１５０に進んだ場合、コントロールユニット５０は回転角信号線９３が地絡していると判定し、ステップＳ１９０へと進む。同様にしてステップＳ１４０において回転角信号がＨｉレベルに固定されていると判定してステップＳ１７０に進んだ場合、コントロールユニット５０は回転角信号線９３が天絡していると判定し、ステップＳ１９０へと進む。   When it is determined in step S120 that the rotation angle signal is fixed at the Lo level and the process proceeds to step S150, the control unit 50 determines that the rotation angle signal line 93 is grounded, and the process proceeds to step S190. . Similarly, when it is determined in step S140 that the rotation angle signal is fixed at the Hi level and the process proceeds to step S170, the control unit 50 determines that the rotation angle signal line 93 is in a power fault and proceeds to step S190. Proceed with

ステップＳ１９０へ進むとコントロールユニット５０は、回転角信号を用いずに、内燃機関３００の回転角度（エンジン角度）に基づいてモータ２００の駆動を制御することで、カム位相を制御する。この場合、カム位相を一定に維持する制御をコントロールユニット５０は行う。以下、異常判定信号のデューティ比が第２デューティ比から変化するまで、このカム位相の制御をコントロールユニット５０は実施する。   In step S190, the control unit 50 controls the cam phase by controlling the driving of the motor 200 based on the rotation angle (engine angle) of the internal combustion engine 300 without using the rotation angle signal. In this case, the control unit 50 performs control to keep the cam phase constant. Thereafter, the control unit 50 performs this cam phase control until the duty ratio of the abnormality determination signal changes from the second duty ratio.

フローを遡り、ステップＳ１１０において異常判定信号のデューティ比がモータ２００の回転停止を示す第２デューティ比であると判定してステップＳ１３０に進んだ場合、コントロールユニット５０はドライバー１０にモータ２００の駆動を指示する信号を出力しているか否かを判定する。換言すれば、コントロールユニット５０は、モータ２００を現在回転しているクランクシャフト３３０およびクランクシャフト３３０の回転速度とは異なる回転速度とする指示をドライバー１０に指示したか否かを判定する。モータ２００の駆動を指示していると判定した場合、コントロールユニット５０はステップＳ２００に進む。これとは異なりモータ２００の駆動を指示していないと判定した場合、コントロールユニット５０はステップＳ２１０に進む。   Going back to the flow, when it is determined in step S110 that the duty ratio of the abnormality determination signal is the second duty ratio indicating the rotation stop of the motor 200 and the process proceeds to step S130, the control unit 50 causes the driver 10 to drive the motor 200. It is determined whether an instruction signal is output. In other words, the control unit 50 determines whether or not the driver 10 has been instructed to set the rotation speed different from the rotation speed of the crankshaft 330 that is currently rotating the motor 200 and the crankshaft 330. If it is determined that the driving of the motor 200 is instructed, the control unit 50 proceeds to step S200. On the other hand, if it is determined that the driving of the motor 200 is not instructed, the control unit 50 proceeds to step S210.

ステップＳ２００に進むとコントロールユニット５０は、モータ２００は駆動状態であるにもかかわらず回転停止していると判定し、ステップＳ２２０に進む。   When the process proceeds to step S200, the control unit 50 determines that the rotation of the motor 200 is stopped despite being in the driving state, and the process proceeds to step S220.

ステップＳ２２０に進むとコントロールユニット５０は、ドライバー１０にモータ２００の駆動停止を指示する。そしてコントロールユニット５０はモータ２００の制御を終了する。   In step S220, the control unit 50 instructs the driver 10 to stop driving the motor 200. Then, the control unit 50 ends the control of the motor 200.

またステップＳ１３０においてモータ２００の駆動を指示していないと判定してステップＳ２１０に進んだ場合、コントロールユニット５０は、モータ２００は非駆動状態であると判定する。そしてコントロールユニット５０はモータ２００の制御を終了する。   If it is determined in step S130 that driving of the motor 200 is not instructed and the process proceeds to step S210, the control unit 50 determines that the motor 200 is in a non-driven state. Then, the control unit 50 ends the control of the motor 200.

次に、本実施形態に係るモータ制御装置１００の作用効果を説明する。上記したように、回転角信号には情報として回転角度と回転方向が含まれており、回転角信号が１つの回転角信号線９３を介してドライバー１０からコントロールユニット５０に出力される。そのため回転角度と回転方向それぞれを情報として別々に含む２つの信号がドライバー１０からコントロールユニット５０に出力される構成と比べて、回転角度と回転方向をドライバー１０からコントロールユニット５０に出力するための信号線が少なくなる。   Next, functions and effects of the motor control device 100 according to the present embodiment will be described. As described above, the rotation angle signal includes the rotation angle and the rotation direction as information, and the rotation angle signal is output from the driver 10 to the control unit 50 via one rotation angle signal line 93. Therefore, a signal for outputting the rotation angle and the rotation direction from the driver 10 to the control unit 50 is compared with a configuration in which two signals including the rotation angle and the rotation direction separately as information are output from the driver 10 to the control unit 50. There are fewer lines.

またコントロールユニット５０は異常判定信号のデューティ比と回転角信号の電圧レベルに基づいて、モータ２００が回転しているか否かと、回転角信号線９３が天絡若しくは地絡しているか否かを判定する。上記したように回転角信号の電圧レベルが一定になるのは、モータ２００の回転が停止したために複数のセンサ信号の電圧レベルが一定となったか、回転角信号線９３が天絡若しくは地絡したかのいずれかである。そして複数のセンサ信号それぞれの電圧レベルが変化するのは、モータ２００が回転している場合であり、複数のセンサ信号それぞれの電圧レベルが一定になるのは、モータ２００の回転が停止した場合である。したがって異常判定信号のデューティ比が第１デューティ比であり、回転角信号の電圧レベルが一定の場合、モータ２００は回転状態であり、回転角信号線９３が天絡若しくは地絡していると判定することができる。また異常判定信号のデューティ比が第２デューティ比であり、回転角信号の電圧レベルが一定の場合、モータ２００の回転が停止していると判定することができる。以上示したように、回転角度と回転方向とを１つの回転角信号線９３を介してドライバー１０からコントロールユニット５０に出力する構成においても、モータ２００の停止状態と回転角信号線９３の天絡若しくは地絡を判別することができる。   Further, the control unit 50 determines whether the motor 200 is rotating and whether the rotation angle signal line 93 is in a ground fault or a ground fault based on the duty ratio of the abnormality determination signal and the voltage level of the rotation angle signal. To do. As described above, the voltage level of the rotation angle signal becomes constant because the rotation of the motor 200 has stopped, the voltage levels of a plurality of sensor signals have become constant, or the rotation angle signal line 93 has a power fault or a ground fault. Either. The voltage level of each of the plurality of sensor signals changes when the motor 200 is rotating, and the voltage level of each of the plurality of sensor signals is constant when the rotation of the motor 200 is stopped. is there. Therefore, when the duty ratio of the abnormality determination signal is the first duty ratio and the voltage level of the rotation angle signal is constant, it is determined that the motor 200 is in a rotating state and the rotation angle signal line 93 is in a power fault or a ground fault. can do. Further, when the duty ratio of the abnormality determination signal is the second duty ratio and the voltage level of the rotation angle signal is constant, it can be determined that the rotation of the motor 200 is stopped. As described above, even in the configuration in which the rotation angle and the rotation direction are output from the driver 10 to the control unit 50 via the single rotation angle signal line 93, the motor 200 is stopped and the power of the rotation angle signal line 93 is lost. Or a ground fault can be discriminated.

コントロールユニット５０は、回転角信号線９３の天絡若しくは地絡を判定した場合、回転角信号を用いずに、内燃機関３００の回転角度に基づいてモータ２００の駆動を制御することでカム位相を制御する。これによれば回転角信号を得られない場合においてもカム位相の制御を継続することができる。   When the control unit 50 determines that the rotation angle signal line 93 has a power supply fault or a ground fault, the control unit 50 controls the driving of the motor 200 based on the rotation angle of the internal combustion engine 300 without using the rotation angle signal, thereby adjusting the cam phase. Control. According to this, even when the rotation angle signal cannot be obtained, the control of the cam phase can be continued.

コントロールユニット５０は、ドライバー１０にモータ２００の駆動を指示したにもかかわらず、モータ２００の回転が停止していると判定した場合、モータ２００を非駆動状態にする指示をドライバー１０に出力する。これによれば、モータ２００が駆動状態であるにも関わらずに回転が停止している状況において、モータ２００が発熱することが抑制される。   When the control unit 50 determines that the rotation of the motor 200 is stopped despite instructing the driver 10 to drive the motor 200, the control unit 50 outputs an instruction to make the motor 200 non-driven to the driver 10. According to this, in a situation where the rotation is stopped despite the motor 200 being in a driving state, the motor 200 is prevented from generating heat.

コントロールユニット５０はセンサ信号処理部３０の検出可能な最小回転角度（６０°）だけモータ２００が回転する間に回転角信号の電圧レベルが一定であるのか否かを判定する。これによれば回転角信号の電圧レベルが一定であるのか否かを最短で検出することができる。   The control unit 50 determines whether or not the voltage level of the rotation angle signal is constant while the motor 200 rotates by the minimum rotation angle (60 °) that can be detected by the sensor signal processing unit 30. According to this, it is possible to detect in a shortest manner whether or not the voltage level of the rotation angle signal is constant.

コントロールユニット５０は回転角信号線９３が天絡しているのか、それとも地絡しているのかを判定する。これによれば回転角信号線９３の故障状態を知ることができる。   The control unit 50 determines whether the rotation angle signal line 93 has a power fault or a ground fault. According to this, the failure state of the rotation angle signal line 93 can be known.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本実施形態では異常判定部４０がモータ２００の回転状態を判定する例を示した。しかしながら異常判定部４０はモータ２００の回転状態の他に別の判定を行ってもよい。すなわち異常判定部４０は、複数のセンサ信号の異常を検出してもよい。例えば図９に示すようにＵ相センサ信号とＶ相センサ信号の電圧レベルが変化しているにも関わらず、Ｗ相センサ信号の電圧レベルが一定となる場合がある。この場合、異常判定部４０はＷ相センサ信号を生成するセンサ素子、若しくはこのセンサ素子とセンサ信号処理部３０とを接続するセンサ線９９に天絡若しくは地絡が生じたと判定し、第３デューティ比の異常判定信号を生成する。また図示しないが、例えばＵ相センサ信号の電圧レベルが変化しているにも関わらず、Ｖ相センサ信号とＷ相センサ信号の電圧レベルが一定となる場合、異常判定部４０はＶ相センサ信号を生成するセンサ素子とＷ相センサ信号を生成するセンサ素子、若しくは、センサ線９８，９９に天絡若しくは地絡が生じたと判定する。このように異常判定部４０は３つのセンサ信号の一部に異常が生じている場合、３つのセンサ素子の一部、若しくは、センサ線９７〜９９の一部に異常が生じていると判定する。なお、３つのセンサ素子の全てが故障すること、および、３つのセンサ線９７〜９９の全てが天絡若しくは地絡することは起こり難い。したがって３つのセンサ信号の全ての電圧レベルが一定となった場合、本実施形態で示したように異常判定部４０はモータ２００の回転が停止したと判定し、異常判定信号のデューティ比を第２デューティ比としている。   In this embodiment, the abnormality determination part 40 showed the example which determines the rotation state of the motor 200. FIG. However, the abnormality determination unit 40 may make another determination in addition to the rotation state of the motor 200. That is, the abnormality determination unit 40 may detect an abnormality in a plurality of sensor signals. For example, as shown in FIG. 9, there are cases where the voltage level of the W-phase sensor signal is constant even though the voltage levels of the U-phase sensor signal and the V-phase sensor signal are changing. In this case, the abnormality determination unit 40 determines that a power fault or a ground fault has occurred in the sensor element that generates the W-phase sensor signal or the sensor line 99 that connects the sensor element and the sensor signal processing unit 30, and the third duty A ratio abnormality determination signal is generated. Although not shown, for example, when the voltage level of the V-phase sensor signal and the W-phase sensor signal is constant despite the change in the voltage level of the U-phase sensor signal, the abnormality determination unit 40 determines that the V-phase sensor signal It is determined that the sensor element that generates the W and the sensor element that generates the W-phase sensor signal, or the sensor wires 98 and 99 have a power supply fault or a ground fault. As described above, when an abnormality occurs in some of the three sensor signals, the abnormality determination unit 40 determines that an abnormality occurs in a part of the three sensor elements or part of the sensor lines 97 to 99. . Note that it is unlikely that all three sensor elements will fail and that all three sensor lines 97 to 99 will have a sky or ground fault. Therefore, when all the voltage levels of the three sensor signals become constant, the abnormality determination unit 40 determines that the rotation of the motor 200 has stopped as shown in the present embodiment, and sets the duty ratio of the abnormality determination signal to the second value. The duty ratio.

なお上記した第３デューティ比としては例えば図９に示すように４０％を採用することができる。コントロールユニット５０は、異常判定信号のデューティ比が第３デューティ比の場合、回転角信号はモータ２００の回転状態を正しく反映していないと判定する。そこでコントロールユニット５０は回転角信号を用いずに、内燃機関３００の回転角度に基づいてモータ２００の駆動を制御する。すなわちカム位相を一定に維持する。これによれば回転角信号を得られない場合においてもカム位相の制御を継続することができる。   As the third duty ratio described above, for example, 40% can be adopted as shown in FIG. The control unit 50 determines that the rotation angle signal does not correctly reflect the rotation state of the motor 200 when the duty ratio of the abnormality determination signal is the third duty ratio. Therefore, the control unit 50 controls the driving of the motor 200 based on the rotation angle of the internal combustion engine 300 without using the rotation angle signal. That is, the cam phase is kept constant. According to this, even when the rotation angle signal cannot be obtained, the control of the cam phase can be continued.

また異常判定部４０は、モータ制御部２０の出力信号の異常を検出してもよい。例えばステータ線９４〜９６を介して３相のステータに供給する回転電流の少なくとも１つの電圧レベルが一定となった場合、異常判定部４０はモータ制御部２０に異常が生じた、若しくは、ステータ線９４〜９６の少なくとも１つに天絡若しくは地絡が生じたと判定する。この場合、異常判定部４０は第４デューティ比の異常判定信号を生成する。この第４デューティ比としては例えば図１０に示すように６０％を採用することができる。コントロールユニット５０は、異常判定信号のデューティ比が第４デューティ比の場合、モータ２００を正常に駆動することができないと判定する。そこでコントロールユニット５０はドライバー１０にモータ２００を非駆動状態にする旨を含めた指示信号を出力する。   The abnormality determination unit 40 may detect an abnormality in the output signal of the motor control unit 20. For example, when at least one voltage level of the rotational current supplied to the three-phase stator via the stator wires 94 to 96 becomes constant, the abnormality determination unit 40 has an abnormality in the motor control unit 20, or the stator wire It is determined that a power fault or a ground fault has occurred in at least one of 94 to 96. In this case, the abnormality determination unit 40 generates an abnormality determination signal having a fourth duty ratio. As the fourth duty ratio, for example, 60% can be adopted as shown in FIG. The control unit 50 determines that the motor 200 cannot be normally driven when the duty ratio of the abnormality determination signal is the fourth duty ratio. Therefore, the control unit 50 outputs an instruction signal including that the motor 200 is not driven to the driver 10.

さらに異常判定部４０は、指示信号に基づいて指示信号線９１の異常を検出してもよい。例えば指示信号線９１の電圧レベルが一定となった場合、異常判定部４０は指示信号線９１に天絡若しくは地絡が生じたと判定する。この場合、異常判定部４０は第５デューティ比の異常判定信号を生成する。この第５デューティ比としては例えば図１１に示すように１００％を採用することができる。コントロールユニット５０は、異常判定信号のデューティ比が第５デューティ比の場合、モータ２００を正常に駆動することができないと判定する。またコントロールユニット５０はドライバー１０にモータ２００の駆動を指示することが不可能であると判定する。   Furthermore, the abnormality determination unit 40 may detect an abnormality in the instruction signal line 91 based on the instruction signal. For example, when the voltage level of the instruction signal line 91 becomes constant, the abnormality determination unit 40 determines that a power fault or a ground fault has occurred in the instruction signal line 91. In this case, the abnormality determination unit 40 generates an abnormality determination signal having a fifth duty ratio. As the fifth duty ratio, for example, 100% can be adopted as shown in FIG. The control unit 50 determines that the motor 200 cannot be driven normally when the duty ratio of the abnormality determination signal is the fifth duty ratio. The control unit 50 determines that it is impossible to instruct the driver 10 to drive the motor 200.

本実施形態ではカム位相制御に適用されるモータ２００を本発明に係るモータ制御装置１００が制御する例を示した。しかしながらモータ制御装置１００が制御対象とするモータ２００としては上記例に限定されない。本発明に係るモータ制御装置１００は、モータ２００の回転数と回転方向を示す信号を出力するための信号線の数を低減し、この信号線の天絡若しくは地絡を検出し、モータ２００の回転状態を検出することを課題とする民生機器に適宜採用することができる。制御対象とするモータ２００に応じて、本発明に係るモータ制御装置１００の採用が制限されることはない。   In this embodiment, the example which the motor control apparatus 100 based on this invention controls the motor 200 applied to cam phase control was shown. However, the motor 200 to be controlled by the motor control device 100 is not limited to the above example. The motor control device 100 according to the present invention reduces the number of signal lines for outputting signals indicating the rotation speed and rotation direction of the motor 200, detects a power supply fault or ground fault of the signal line, and The present invention can be adopted as appropriate for a consumer device whose task is to detect the rotation state. The adoption of the motor control device 100 according to the present invention is not limited according to the motor 200 to be controlled.

本実施形態ではモータ２００が最速で回転している場合においてもモータ２００が６０°回転する度に電圧レベルが変化して元に戻るように、所定時間Ｒ１，Ｒ２が定められる例を示した。しかしながら所定時間Ｒ１，Ｒ２はモータ２００の回転速度に応じて変化させてもよい。   In the present embodiment, an example is shown in which the predetermined times R1 and R2 are determined so that the voltage level changes and returns every time the motor 200 rotates 60 ° even when the motor 200 rotates at the highest speed. However, the predetermined times R1 and R2 may be changed according to the rotation speed of the motor 200.

本実施形態では回転角センサ２１０がセンサ素子としてホール素子を有する例を示した。しかしながらセンサ素子としては磁気信号を電気信号に変換する磁電変換素子であれば適宜採用することができる。またセンサ素子の数として３つの例を示したが、センサ素子の数としては３つ以上であればよい。   In the present embodiment, an example in which the rotation angle sensor 210 has a Hall element as a sensor element is shown. However, any sensor element can be used as long as it is a magnetoelectric conversion element that converts a magnetic signal into an electric signal. In addition, although three examples are shown as the number of sensor elements, the number of sensor elements may be three or more.

本実施形態ではセンサ信号の電圧レベルが変化する毎に回転角信号の電圧レベルがＨｉレベルからＬｏレベルへと変化し、所定時間Ｒ１，Ｒ２後にＬｏレベルからＨｉレベルへと電圧レベルが元に戻る例を示した。しかしながらこれとは反対に、センサ信号の電圧レベルが変化する毎に回転角信号の電圧レベルがＬｏレベルからＨｉレベルへと変化し、所定時間Ｒ１，Ｒ２後にＨｉレベルからＬｏレベルへと電圧レベルが元に戻る構成を採用することもできる。   In this embodiment, every time the voltage level of the sensor signal changes, the voltage level of the rotation angle signal changes from the Hi level to the Lo level, and the voltage level returns from the Lo level to the Hi level after a predetermined time R1, R2. An example is shown. However, on the contrary, every time the voltage level of the sensor signal changes, the voltage level of the rotation angle signal changes from Lo level to Hi level, and the voltage level changes from Hi level to Lo level after a predetermined time R1, R2. It is also possible to adopt a configuration for returning to the original state.

１０…ドライバー
２０…モータ制御部
３０…センサ信号処理部
４０…異常判定部
５０…コントロールユニット
９３…回転角信号線
１００…モータ制御装置
２００…モータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Driver 20 ... Motor control part 30 ... Sensor signal processing part 40 ... Abnormality determination part 50 ... Control unit 93 ... Rotation angle signal line 100 ... Motor control apparatus 200 ... Motor

Claims (9)

モータ（２００）の回転を制御するモータ制御部（２０）、前記モータの回転角度を示す回転角信号を生成する回転センサ部（３０）、および、前記モータの回転状態に応じて変化する異常判定信号を生成する異常判定部（４０）を有するドライバー（１０）と、
前記ドライバーに前記モータの回転速度を指示するコントロールユニット（５０）と、を有し、
前記回転角信号が回転角信号線（９３）を介して前記ドライバーから前記コントロールユニットに入力され、
前記異常判定信号が異常判定信号線（９２）を介して前記ドライバーから前記コントロールユニットに入力されており、
前記回転センサ部は、前記モータの回転角度に対して位相の異なる複数のセンサ信号を生成しており、
複数の前記センサ信号それぞれはパルス信号であり、
前記回転角信号は複数の前記センサ信号の内の少なくとも１つの電圧レベルが変化する毎に電圧レベルが所定時間変化した後に電圧レベルが元に戻るパルス信号であり、前記所定時間は前記モータの回転方向に応じて異なるように定められており、
前記異常判定信号はパルス信号であり、そのデューティ比は、複数の前記センサ信号それぞれの電圧レベルが変化している場合に第１デューティ比、複数の前記センサ信号それぞれの電圧レベルが一定となった場合に前記第１デューティ比とは異なる第２デューティ比となっており、
前記コントロールユニットは、
前記異常判定信号のデューティ比が前記第１デューティ比であり、前記回転角信号の電圧レベルが一定の場合、前記モータは回転状態であり、前記回転角信号線が天絡若しくは地絡していると判定し、
前記異常判定信号のデューティ比が前記第２デューティ比であり、前記回転角信号の電圧レベルが一定の場合、前記モータの回転が停止していると判定することを特徴とするモータ制御装置。 A motor control unit (20) that controls the rotation of the motor (200), a rotation sensor unit (30) that generates a rotation angle signal indicating the rotation angle of the motor, and an abnormality determination that changes according to the rotation state of the motor A driver (10) having an abnormality determination unit (40) for generating a signal;
A control unit (50) for instructing the rotational speed of the motor to the driver,
The rotation angle signal is input to the control unit from the driver via a rotation angle signal line (93),
The abnormality determination signal is input from the driver to the control unit via an abnormality determination signal line (92);
The rotation sensor unit generates a plurality of sensor signals having different phases with respect to the rotation angle of the motor,
Each of the plurality of sensor signals is a pulse signal,
The rotation angle signal is a pulse signal in which the voltage level returns to the original state after the voltage level changes for a predetermined time every time the voltage level of at least one of the plurality of sensor signals changes, and the rotation time of the motor is the predetermined time. It is set differently depending on the direction,
The abnormality determination signal is a pulse signal, and the duty ratio of the first duty ratio and the voltage level of each of the plurality of sensor signals is constant when the voltage level of each of the plurality of sensor signals is changed. The second duty ratio is different from the first duty ratio,
The control unit is
When the duty ratio of the abnormality determination signal is the first duty ratio, and the voltage level of the rotation angle signal is constant, the motor is in a rotating state, and the rotation angle signal line has a power fault or a ground fault. And
The motor control device according to claim 1, wherein when the duty ratio of the abnormality determination signal is the second duty ratio and the voltage level of the rotation angle signal is constant, it is determined that the rotation of the motor is stopped. 前記モータは車両に設けられた内燃機関（３００）のカムシャフト（３２０）と連動し、
前記内燃機関の回転角度を示す信号が前記コントロールユニットに入力されており、
前記コントロールユニットは前記内燃機関の回転角度、および、前記回転角信号に基づいて前記モータの駆動を制御することで前記カムシャフトとクランクシャフト（３３０）の位相差を制御し、前記内燃機関の吸気タイミングと排気タイミングを制御しており、
前記コントロールユニットは、前記モータが回転状態であり、前記回転角信号線に天絡若しくは地絡が生じていると判定した場合、前記回転角信号を用いずに、前記内燃機関の回転角度に基づいて前記モータの駆動を制御することで、前記位相差を制御することを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。 The motor is interlocked with a camshaft (320) of an internal combustion engine (300) provided in the vehicle,
A signal indicating the rotation angle of the internal combustion engine is input to the control unit;
The control unit controls the phase difference between the camshaft and the crankshaft (330) by controlling the rotation angle of the internal combustion engine and the drive of the motor based on the rotation angle signal, and the intake air of the internal combustion engine Control timing and exhaust timing,
When the control unit determines that the motor is in a rotating state and a power supply fault or ground fault has occurred in the rotation angle signal line, the control unit does not use the rotation angle signal, but based on the rotation angle of the internal combustion engine. The motor control apparatus according to claim 1, wherein the phase difference is controlled by controlling driving of the motor. 前記コントロールユニットは、前記ドライバーに前記モータの駆動を指示したにもかかわらず、前記モータの回転が停止していると判定した場合、前記モータを非駆動状態にする指示を前記ドライバーに出力することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置。   If the control unit determines that the rotation of the motor has stopped despite instructing the driver to drive the motor, the control unit outputs an instruction to the driver to turn the motor to a non-driven state. The motor control device according to claim 1, wherein the motor control device is a motor control device. 前記コントロールユニットは、前記ドライバーに前記モータの駆動を指示していなく、前記モータが回転を停止していると判定した場合、前記モータが非駆動状態であると判定することを特徴とする請求項３に記載のモータ制御装置。   The control unit does not instruct the driver to drive the motor, and determines that the motor is in a non-driven state when it is determined that the motor has stopped rotating. 3. The motor control device according to 3. 前記コントロールユニットは、前記回転角信号の電圧レベルが一定であるか否かの判定を、前記回転センサ部における前記モータの回転角度の検出可能な最小回転角度分だけ前記モータが回転する間に行うことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載のモータ制御装置。   The control unit determines whether or not the voltage level of the rotation angle signal is constant while the motor rotates by a minimum detectable rotation angle of the rotation angle of the motor in the rotation sensor unit. The motor control device according to any one of claims 1 to 4, wherein: 前記回転角信号の電圧レベルはＨｉレベルおよび前記Ｈｉレベルより電圧レベルの低いＬｏレベルから成り、
前記コントロールユニットは前記異常判定信号のデューティ比が前記第１デューティ比であり、前記回転角信号の電圧レベルが前記Ｈｉレベルで一定の場合に前記回転角信号線が天絡していると判定し、前記Ｌｏレベルで一定の場合に前記回転角信号線が地絡していると判定することを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載のモータ制御装置。 The voltage level of the rotation angle signal consists of a Hi level and a Lo level that is lower than the Hi level,
The control unit determines that the rotation angle signal line has a power fault when the duty ratio of the abnormality determination signal is the first duty ratio and the voltage level of the rotation angle signal is constant at the Hi level. 6. The motor control device according to claim 1, wherein when the Lo level is constant, it is determined that the rotation angle signal line is grounded. 6. 前記異常判定部は、前記モータの回転状態の他に複数の前記センサ信号の異常も検出し、複数の前記センサ信号の一部に異常が生じた場合に前記異常判定信号のデューティ比を第３デューティ比としており、
前記コントロールユニットは、前記異常判定信号のデューティ比が前記第３デューティ比の場合、前記回転角信号は前記モータの回転状態を正しく反映していないと判定することを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載のモータ制御装置。 The abnormality determination unit detects an abnormality of the plurality of sensor signals in addition to the rotation state of the motor, and sets a duty ratio of the abnormality determination signal to a third when an abnormality occurs in a part of the plurality of sensor signals. The duty ratio is
The control unit determines that the rotation angle signal does not correctly reflect the rotation state of the motor when the duty ratio of the abnormality determination signal is the third duty ratio. The motor control device according to any one of claims. 前記異常判定部は、前記モータの回転状態の他に前記モータ制御部の出力信号の異常も検出し、前記モータ制御部の出力信号に異常が生じた場合に前記異常判定信号のデューティ比を第４デューティ比としており、
前記コントロールユニットは、前記異常判定信号のデューティ比が前記第４デューティ比の場合、前記モータを正常に駆動することができないと判定することを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載のモータ制御装置。 The abnormality determination unit detects an abnormality in the output signal of the motor control unit in addition to the rotation state of the motor, and sets a duty ratio of the abnormality determination signal when an abnormality occurs in the output signal of the motor control unit. 4 duty ratio,
8. The control unit according to claim 1, wherein the control unit determines that the motor cannot be normally driven when a duty ratio of the abnormality determination signal is the fourth duty ratio. 9. Motor control device. 前記異常判定部は、前記モータの回転状態の他に前記コントロールユニットから前記ドライバーに入力される前記モータの回転速度の指示を含む指示信号の異常も検出し、前記モータが駆動している状態において前記指示信号の電圧レベルが一定になった場合に前記異常判定信号のデューティ比を第５デューティ比としており、
前記コントロールユニットは、前記異常判定信号のデューティ比が前記第５デューティ比の場合、前記モータを正常に駆動することができないと判定することを特徴とする請求項１〜８いずれか１項に記載のモータ制御装置。 The abnormality determination unit detects an abnormality of an instruction signal including an instruction of a rotation speed of the motor input from the control unit to the driver in addition to the rotation state of the motor, and the motor is in a driving state. When the voltage level of the instruction signal becomes constant, the duty ratio of the abnormality determination signal is the fifth duty ratio,
9. The control unit according to claim 1, wherein when the duty ratio of the abnormality determination signal is the fifth duty ratio, the control unit determines that the motor cannot be driven normally. Motor control device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109633509A (en) * 2018-12-26 2019-04-16 北京经纬恒润科技有限公司 Diagnostic system of motor fault, method and readable storage medium storing program for executing

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