JP2020132012A - 制御回路及びモータ制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、電動パワーステアリング装置(以下、「EPS」という。)に搭載されたモータ制御装置の第1実施形態について説明する。
図2に示すように、モータ制御装置30は、制御回路31と、モータ制御信号を出力する制御装置としてのマイコン32と、モータ制御信号に基づいてモータ20に駆動電力を供給する駆動回路33とを備えている。
制御回路31は、回転角度センサ41により検出された検出信号に基づいて、モータ20の回転状態を示す回転数情報としてのカウント値Cを演算する主回路100を備えている。主回路100は、バッテリ50の電源電圧を所定電圧範囲内の制御電圧Vcoに降圧する電源回路101を備えている。電源回路101の入力側には、第1接続線51及び第2接続線53が接続されている。電源回路101の出力側は、マイコン接続線を介してマイコン32に接続されるとともに、制御回路31を構成する各回路に接続されている。なお、図2では、説明の便宜上、電源回路101と制御回路31を構成する各回路とを接続する接続線を省略している。電源回路101は、始動スイッチ60のオン時にのみマイコン32に制御電圧Vcoを供給する一方、始動スイッチ60のオンオフに関係なく制御回路31を構成する各回路に制御電圧Vcoを常時供給する。これにより、制御回路31を構成する各回路は、始動スイッチ60のオン時だけでなく、始動スイッチ60のオフ時においても動作する。
カウンタ回路110は、回転角度センサ41により生成される検出信号(正弦波信号Ssin及び余弦波信号Scos)を電圧値として取得する。カウンタ回路110は、検出信号に基づいて、モータ20のマルチターンの回転角度θを演算するために用いるカウント値Cを演算する。カウント値Cは、モータ20のマルチターン数(多回転数)を示す回転数情報である。第1実施形態では、カウント値Cは、モータ20の回転軸20aの回転位置が始動スイッチ60のオフ時の位置である基準位置に対して何回転しているかを示す情報である。
増幅器111は、回転角度センサ41により生成される検出信号(正弦波信号Ssin及び余弦波信号Scos)を電圧値として取得する。増幅器111は、回転角度センサ41から取得した電圧値を増幅し、コンパレータ112に出力する。
図3に示すように、時間T1は、マイコン32が制御回路31に対して擬似異常信号Spを出力していない通常時である。擬似異常生成部150は、マイコン32から擬似異常信号Spを取得していない場合、電圧異常検出回路131に対して変更指令Scを出力せず、動作を停止している。電圧異常検出回路131は、制御電圧Vcoが通常時の上限値Vhi及び下限値Vloによって規定される所定電圧範囲内にあるか否かを判定する。電源回路101が正常であるため、その制御電圧Vcoは所定電圧範囲内にある。そこで、電圧異常検出回路131は、電圧正常フラグFnを生成する。通信インターフェース140は、電圧異常検出回路131によって生成された電圧正常フラグFnをマイコン32に対して出力する。マイコン32は、通信インターフェース140から取得した検出結果である電圧正常フラグFnに基づいて、電源回路101に異常なしと把握する。
(1)マイコン32は、擬似異常生成部150に出力する擬似異常信号Spと、擬似異常信号Spを擬似異常生成部150に対して出力したことに起因して取得した検出結果とに基づいて、検出結果通信部の異常を検出することができる。仮に、通信インターフェース140に異常が発生している場合には、マイコン32は、擬似異常生成部150への擬似異常信号Spの出力にもかかわらず、電源回路101に異常なしの検出結果を取得することになるからである。これにより、制御回路31は、電源回路101の異常の有無に関する情報をマイコン32に対して正しく出力することができ、マイコン32は、その正しい情報に基づいて演算を実行することができるため、制御回路31の信頼性を向上させることができる。
以下、EPSに搭載されたモータ制御装置の第2実施形態について説明する。ここでは、第1実施形態との違いを中心に説明する。
図5に示すように、時間T1aは、マイコン32が制御回路31に対して擬似異常信号Spを出力していない通常時である。擬似異常生成部180は、マイコン32から擬似異常信号Spを取得していない場合には、OR回路170に対して電圧正常フラグFnを出力する。電源回路101が正常であるため、制御電圧Vcoは所定電圧範囲内にある。そこで、電圧異常検出回路131は、電圧正常フラグFnを生成する。OR回路170は、擬似異常生成部180から電圧正常フラグFnを取得し、電圧異常検出回路131から電圧正常フラグFnを取得していることから、通信インターフェース140に対して電圧正常フラグFnを出力する。そして、通信インターフェース140は、OR回路170から取得した電圧正常フラグFnをマイコン32に対して出力する。マイコン32は、通信インターフェース140から取得した検出結果である電圧正常フラグFnに基づいて、電源回路101に異常なしと把握する。
(5)マイコン32は、擬似異常信号Spを擬似異常生成部180に対して出力したことに起因して、通信インターフェース140から出力された電源回路101に異常ありの検出結果を取得できるかどうかに基づいて、通信インターフェース140の異常を検出することができる。また、電圧異常検出回路131には、電源回路101に異常があるとの検出結果を擬似的に創出することができないものもある。この点、本実施形態によれば、通信インターフェース140の異常を判定する際に電圧異常検出回路131による電源回路101の異常の有無の検出結果を擬似的に異常ありに変更する必要がない。このことから、電源回路101の異常の有無を検出する際に電圧異常検出回路131が用いる上限値Vhi及び下限値Vloを変更することなく、通信インターフェース140の異常を判定することができる。
・各実施形態では、マイコン32は、始動スイッチ60がオンされたときに行われるイニシャルチェック中において、擬似異常信号Spを擬似異常生成部150,180に出力したが、これに限らない。マイコン32は、始動スイッチ60がオンされた期間において、擬似異常信号Spを擬似異常生成部150,180に出力するのであれば、どのようなタイミングで出力してもよい。
・回転角度センサ41は、例えばステアリング軸11の回転角度を検出するようにしてもよい。ステアリング軸11の回転角度は、モータ20とステアリング軸11との間に介在される減速機構21の減速比等を考慮すれば、モータ20のマルチターンの回転角度θに換算することができる。
・制御回路31は始動スイッチ60がオンされている場合においても、カウント値Cを間欠的に演算したが、始動スイッチ60がオンされている場合には、カウント値Cを演算しないようにしてもよい。この場合、始動スイッチ60がオンからオフへと切り替わると、例えばマイコン32は現在の回転角度θを記憶し、制御回路31は動作を開始してからカウント値Cを間欠的に演算して記憶する。そして、始動スイッチ60がオフからオンに切り替わると、マイコン32は、始動スイッチ60がオフされていた期間に制御回路31が演算したカウント値C及び始動スイッチ60のオフ時に記憶した回転角度θを読み出し、モータ20の回転角度θを演算する。
Claims (6)
- 転舵輪の転舵角に換算可能な回転軸に連結されるモータを制御する制御装置と接続される制御回路であって、
前記モータの回転角を相対角で検出する回転角センサからの検出信号に基づいて、前記回転軸の回転状態を示す回転数情報を演算する主回路と、
前記主回路の異常の有無を検出し、その検出した検出結果を前記制御装置に出力する検出結果通信部と、
前記制御装置からの擬似異常信号に基づいて前記検出結果を異常ありに設定する擬似異常生成部とを備え、
前記擬似異常生成部は、前記制御装置から前記擬似異常信号を取得した場合、前記検出結果通信部から出力される前記検出結果を異常ありに設定し、当該検出結果を前記制御装置に対して出力する制御回路。 - 前記検出結果通信部は、前記主回路の異常の有無を検出する異常検出回路と、前記異常検出回路の前記検出結果を前記制御装置に出力する通信インターフェースとを有し、
前記擬似異常生成部は、前記制御装置から前記擬似異常信号を取得した場合、前記異常検出回路に対して前記主回路が異常である旨示す前記検出結果を生成させる請求項1に記載の制御回路。 - 前記検出結果通信部は、前記主回路の異常の有無を検出する異常検出回路と、前記異常検出回路の前記検出結果を前記制御装置に出力する通信インターフェースとを有し、
前記擬似異常生成部は、前記制御装置から前記擬似異常信号を取得した場合、前記通信インターフェースに対して前記主回路が異常である旨示す前記検出結果を出力させる請求項1に記載の制御回路。 - 前記主回路は、電源電圧に基づいて他の回路に供給する制御電圧を生成する電源回路であり、
前記異常検出回路は、前記制御電圧が設定された所定電圧範囲内にあるか否かに基づいて前記電源回路の異常を検出する電圧異常検出回路であり、
前記擬似異常生成部は、前記制御装置から前記擬似異常信号を取得した場合、前記電圧異常検出回路に対して前記所定電圧範囲を規定させる上下限値を変更することで前記電源回路が異常である旨示す前記検出結果を生成させる請求項2に記載の制御回路。 - 前記主回路は、電源電圧に基づいて他の回路に供給する制御電圧を生成する電源回路であり、
前記異常検出回路は、前記制御電圧が設定された所定電圧範囲内にあるか否かに基づいて前記電源回路の異常を検出する電圧異常検出回路であり、
前記検出結果通信部は、前記制御装置から前記擬似異常信号を取得した場合、前記電圧異常検出回路の検出結果に関係なく、前記通信インターフェースに対して前記主回路が異常である旨示す前記検出結果を出力させるための異常検出結果生成部を有している請求項3に記載の制御回路。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の制御回路と前記制御装置とを備えるモータ制御装置であって、
前記制御装置は、
前記擬似異常生成部に対して前記擬似異常信号を出力するとともに、前記擬似異常信号を前記擬似異常生成部に出力したことに起因して取得した前記検出結果に基づいて前記検出結果通信部の異常を判定するモータ制御装置。
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