JP4676348B2 - Rotation angle detection device, abnormality detection device, and electric power steering device - Google Patents

Rotation angle detection device, abnormality detection device, and electric power steering device Download PDF

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JP4676348B2 JP2006028153A JP2006028153A JP4676348B2 JP 4676348 B2 JP4676348 B2 JP 4676348B2 JP 2006028153 A JP2006028153 A JP 2006028153A JP 2006028153 A JP2006028153 A JP 2006028153A JP 4676348 B2 JP4676348 B2 JP 4676348B2
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Description

本発明は、モータ軸又は軸と連結した機関に備えられたレゾルバを含む回転角検出装置とその異常検出装置及びそれを用いた電動パワーステアリング装置等に関する。   The present invention relates to a rotation angle detection device including a resolver provided in a motor shaft or an engine connected to the shaft, an abnormality detection device thereof, an electric power steering device using the rotation detection device, and the like.

サーボ系制御では回転角を検出しフィードバック制御を実現するために、回転角度センサが必要である。また、ブラシレスモータ制御においては、モータの回転角に応じてモータコイルに電流を通電させる必要があるために、サーボ制御系に限らず回転角度センサが必要である。   In servo system control, a rotation angle sensor is required to detect the rotation angle and realize feedback control. Further, in brushless motor control, since it is necessary to energize the motor coil in accordance with the rotation angle of the motor, a rotation angle sensor is required in addition to the servo control system.

回転角度センサとしては、従来からレゾルバが、その単純な構成に起因する耐環境性から広く用いられている。   As a rotation angle sensor, a resolver has been widely used because of its environmental resistance resulting from its simple configuration.

また、電動パワーステアリング等に適用するサーボ制御系では、安全性、信頼性が要求されるために、回転角検出装置の故障検出機能が要求される。   Further, in a servo control system applied to electric power steering or the like, safety and reliability are required, so a failure detection function of the rotation angle detection device is required.

さて、レゾルバからの信号に基づき回転角に変換し、ディジタルデータとしてマイクロコンピュータ等に入力するためには、レゾルバディジタル変換器が開発されている。   A resolver digital converter has been developed in order to convert it into a rotation angle based on a signal from a resolver and input it as digital data to a microcomputer or the like.

また、特許文献1によれば、レゾルバの出力信号であるSIN信号及びCOS信号を、それらのピーク位置の前後対称の一対のタイミングで取り込むことが開示されている。   Patent Document 1 discloses that a SIN signal and a COS signal that are output signals of a resolver are captured at a pair of symmetrical timings before and after their peak positions.

本方式により、ピークを挟んだタイミングで、しかもピークの両側に均等に離れたタイミングでサンプリングすることにより、2つの出力信号(SIN信号とCOS信号)が、共にピーク位置に近いタイミングでサンプリングされる。また、サンプリング値のピーク位置における電圧値からの誤差が抑制され、均等化される。   With this method, sampling is performed at the timing between the peaks and evenly spaced on both sides of the peak, so that two output signals (SIN signal and COS signal) are both sampled at timing close to the peak position. . Further, an error from the voltage value at the peak position of the sampling value is suppressed and equalized.

また、検出した回転角度をθとすると、検波したsinθ、conθの二乗和を計算し、二乗和が所定閾値を下回るような変動が生じることにより、レゾルバ出力信号のハーネスが断線しているといった異常を検知することも開示されている。   Also, assuming that the detected rotation angle is θ, the sum of squares of detected sin θ and con θ is calculated, and a fluctuation that causes the sum of squares to fall below a predetermined threshold value causes an abnormality such as the resolver output signal harness being disconnected. It is also disclosed to detect.

特開2000−39337号公報(全体)JP 2000-39337 A (Overall)

しかし、上記技術では、レゾルバの出力信号のSIN信号及びCOS信号に誤差成分を含んでおり、角度を正確に検出することができない。   However, in the above technique, an error component is included in the SIN signal and the COS signal of the resolver output signal, and the angle cannot be accurately detected.

特許文献1の図2(C)からも明らかなように、レゾルバのSIN信号及びCOS信号を取り込むタイミングは、それらのピーク位置で同時であることが理想であり、ピークからずれた位置で信号を取り込むことにより、誤差成分を含むこととなる。   As is clear from FIG. 2C of Patent Document 1, it is ideal that the SIN signal and COS signal of the resolver are taken at the same time at the peak positions, and the signal is shifted at a position shifted from the peak. By taking in, an error component is included.

また、電動パワーステアリングシステム等の、高い信頼性が要求される制御対象においては、主系に用いられるレゾルバディジタル変換器の異常判定ができなければならない。   In addition, in a control target that requires high reliability, such as an electric power steering system, it is necessary to be able to determine the abnormality of the resolver digital converter used in the main system.

さらに、レゾルバディジタル変換器の故障等の異常が発生した際に、最小限、安全なバックアップが可能なレベルの精度を持つ角度検出が必要である。   Furthermore, when an abnormality such as a failure of the resolver digital converter occurs, it is necessary to detect an angle with a level of accuracy that enables a safe backup at a minimum.

本発明の目的は、レゾルバの出力信号から、高精度の角度検出が可能な回転角検出装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a rotation angle detection device capable of highly accurate angle detection from an output signal of a resolver.

本発明の他の目的は、レゾルバの出力信号から第1の角度検出を行う主系の外に、第2の角度検出を行う従系を備えた回転角検出装置において、安全なバックアップが可能な精度を持つ従系の角度検出を実現することである。   Another object of the present invention is to enable safe backup in a rotation angle detection device having a slave system that performs second angle detection in addition to a master system that performs first angle detection from an output signal of a resolver. It is to realize a subordinate angle detection with accuracy.

本発明のさらに他の目的は、主系の角度検出の異常時に、第2の角度検出を行う従系の回転角検出装置によってバックアップし、対象システムの延命措置を図ることである。   Still another object of the present invention is to back up by a secondary rotation angle detection device that performs the second angle detection when the angle detection of the main system is abnormal, and to extend the life of the target system.

本発明の望ましい実施態様においては、交流の励磁信号を生成する励磁信号生成部と、回転軸に連結して取り付けられ、前記励磁信号を入力し前記回転軸の回転角度により振幅変調して出力するレゾルバと、このレゾルバのアナログ出力信号をディジタル信号に変換するAD変換部と、このAD変換部のディジタル出力信号を入力し、第1の回転角度信号を被制御対象の制御装置へ出力する主系演算部と、前記レゾルバのアナログ出力信号及び前記励磁信号を入力し、第2の回転角度信号を出力する第2の演算部を備えた回転角検出装置において、前記第2の演算部は、前記励磁信号の周期を逐次測定する周期測定部と、この周期測定結果に基づいて前記レゾルバのアナログ出力信号をAD変換するAD変換タイミング信号を生成するAD変換指令部を備える。   In a preferred embodiment of the present invention, an excitation signal generation unit that generates an AC excitation signal and a rotation shaft are attached, and the excitation signal is input, amplitude-modulated according to the rotation angle of the rotation shaft, and output. A resolver, an AD conversion unit that converts an analog output signal of the resolver into a digital signal, and a main system that inputs the digital output signal of the AD conversion unit and outputs a first rotation angle signal to a control device to be controlled In a rotation angle detection apparatus comprising a calculation unit and a second calculation unit that inputs an analog output signal of the resolver and the excitation signal and outputs a second rotation angle signal, the second calculation unit includes the second calculation unit, A period measurement unit that sequentially measures the period of the excitation signal, and an AD conversion timing signal that generates an AD conversion timing signal that AD converts the analog output signal of the resolver based on the period measurement result. It provided with a command unit.

また、本発明の望ましい実施態様においては、前記レゾルバの出力信号の異常を検出する異常検出部を備えた回転角検出装置の異常検出装置において、前記第2の演算部は、前記励磁信号の周期を逐次測定する周期測定部と、この周期測定結果に基づいてAD変換タイミング信号を生成するAD変換指令部と、このAD変換タイミング信号に応じて前記レゾルバの出力信号をサンプルホールドするサンプルホルダを備える。   Further, in a preferred embodiment of the present invention, in the abnormality detection device of the rotation angle detection device provided with an abnormality detection unit for detecting an abnormality of the output signal of the resolver, the second calculation unit includes a period of the excitation signal. A period measurement unit that sequentially measures, an AD conversion command unit that generates an AD conversion timing signal based on the period measurement result, and a sample holder that samples and holds the output signal of the resolver according to the AD conversion timing signal .

更に、本発明の望ましい実施態様においては、前記周期測定部の周期測定結果に基づいて前記レゾルバの出力信号の周期のオフセット量を算出するオフセット量算出部と、このオフセット量に基づいて前記周期測定結果を補正する補正部を備え、前記AD変換指令部は、補正した周期測定結果に基づいてAD変換タイミング信号を生成するように構成する。   Further, in a preferred embodiment of the present invention, an offset amount calculation unit that calculates an offset amount of the period of the output signal of the resolver based on a period measurement result of the period measurement unit, and the period measurement based on the offset amount A correction unit for correcting the result is provided, and the AD conversion command unit is configured to generate an AD conversion timing signal based on the corrected period measurement result.

本発明の望ましい制御対象は、電動パワーステアリング、又は、電気的に信号を伝達することで、by−Wireシステムと称されるモータ制御システムである。   A desirable control target of the present invention is an electric power steering or a motor control system called a by-wire system by electrically transmitting a signal.

本発明の望ましい実施態様によれば、レゾルバの出力信号から、高精度の角度検出が可能な回転角検出装置を提供することができる。   According to a preferred embodiment of the present invention, it is possible to provide a rotation angle detection device capable of highly accurate angle detection from an output signal of a resolver.

また、本発明の望ましい実施態様によれば、レゾルバの出力信号から第1の角度検出を行う主系の外に、第2の角度検出を行う従系を備えた回転角検出装置において、安全なバックアップが可能な精度を持つ従系の角度検出を実現することができる。   In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, in a rotation angle detection device including a slave system that performs second angle detection in addition to a master system that performs first angle detection from an output signal of a resolver, It is possible to realize a secondary angle detection with accuracy capable of backup.

さらに本発明の望ましい実施態様によれば、主系の角度検出の異常時に、第2の角度検出を行う従系の回転角検出装置によってバックアップし、対象システムの延命措置を図ることができる。   Furthermore, according to a preferred embodiment of the present invention, when the angle detection of the main system is abnormal, it can be backed up by the secondary rotation angle detecting device that performs the second angle detection, and the life extension of the target system can be achieved.

本発明のその他の目的と特徴は、以下に述べる実施形態の中で明らかにする。   Other objects and features of the present invention will be clarified in the embodiments described below.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施例による回転角検出装置の全体機能ブロック図である。   FIG. 1 is an overall functional block diagram of a rotation angle detection device according to an embodiment of the present invention.

レゾルバ1は、例えば、電動パワーステアリング(EPS)モータの回転軸に取り付けられており、モータの回転角度位置を検出する。レゾルバ1には、励磁信号生成部2から励磁信号2aがバイアス出力され、励磁信号成分2aと回転軸の回転角度θm情報が積算されたsinθm信号1a及びcosθm信号1bが、レゾルバディジタル変換部3に入力される。レゾルバディジタル変換部3では、前記sinθm信号1a及びcosθm信号1b及び励磁信号2aを基に、モータ軸角度θmを算出する。角度情報θmは、信号線3a、3bにより、CPU4に送信され、CPU4では、角度情報θmを基にモータを制御する。   The resolver 1 is attached to a rotating shaft of an electric power steering (EPS) motor, for example, and detects the rotational angle position of the motor. The resolver 1 receives the excitation signal 2a from the excitation signal generator 2 as a bias, and the resolver digital converter 3 receives the sin θm signal 1a and the cos θm signal 1b obtained by integrating the excitation signal component 2a and the rotation angle θm information of the rotation shaft. Entered. The resolver digital converter 3 calculates the motor shaft angle θm based on the sin θm signal 1a, the cos θm signal 1b, and the excitation signal 2a. The angle information θm is transmitted to the CPU 4 through the signal lines 3a and 3b, and the CPU 4 controls the motor based on the angle information θm.

以上が、モータ軸角度を検出する主系基本方式であるが、レゾルバディジタル変換部3が異常角度を算出した場合、CPU4は誤ったモータ制御を行ってしまう。また、モータ制御を、特に、電動パワーステアリングに適用する場合は、安全性、信頼性が要求されるために、故障検出機能と同時に、レゾルバディジタル変換部3の故障時にも、安全なステアリング動作を継続できるバックアップ(延命)手段が要求される。   The above is the main system basic method for detecting the motor shaft angle. However, when the resolver digital conversion unit 3 calculates the abnormal angle, the CPU 4 performs wrong motor control. In addition, when motor control is applied particularly to electric power steering, safety and reliability are required. Therefore, a safe steering operation can be performed simultaneously with a failure detection function, even when the resolver digital conversion unit 3 fails. A backup (life extension) means that can be continued is required.

そこで、レゾルバディジタル変換部3を含めた主系における角度検出の異常を判定するための比較の基準値と、非常時にバックアップ(延命)として用いる検出角度の精度向上を図る冗長検出部5を設ける。   Therefore, a comparison reference value for determining an abnormality in angle detection in the main system including the resolver digital conversion unit 3 and a redundant detection unit 5 for improving the accuracy of the detection angle used as a backup (life extension) in an emergency are provided.

ゼロクロス検出部6は、差動出力で構成され、励磁信号2aの差動分が0の箇所を検出する。エッジ判別部7は、励磁信号2aのゼロクロスエッジが、立上り/立下りのどちらであるかを検出する。カウンタ8は、ディジタル方式で実現され、ゼロクロス検出信号6aをリセット信号として、フリーランでカウントアップするいわゆる計時カウンタである。カウンタ8では、ゼロクロス検出信号6aによるリセット信号の間隔(周期)を逐次記憶更新して、その逆数として、励磁信号2aの周波数を逐次計測する。このため、温度、電圧等の外乱により、励磁信号2aが一時的に変動しても、冗長検出部5内では、自己補正する機能を有している。   The zero-cross detector 6 is configured with a differential output, and detects a portion where the differential component of the excitation signal 2a is zero. The edge discriminating unit 7 detects whether the zero cross edge of the excitation signal 2a is rising or falling. The counter 8 is a digital counter and is a so-called time counter that counts up by free run using the zero-cross detection signal 6a as a reset signal. The counter 8 sequentially stores and updates the interval (cycle) of the reset signal based on the zero-cross detection signal 6a, and sequentially measures the frequency of the excitation signal 2a as its reciprocal. For this reason, even if the excitation signal 2a fluctuates temporarily due to disturbances such as temperature and voltage, the redundancy detection unit 5 has a self-correcting function.

また、エッジ判定部7により、立上りエッジ信号7aが入力されたときのみ、カウンタ8からワンショット生成部9へ基準信号8aを出力する。基準信号8aは、カウンタ8で逐次計測しているゼロクロス検出信号6aの間隔の1/2をデフォルトとして動作する。また、基準信号8aの出力タイミングは、オフセット加減算部10からの指令値により、前後方向に移動可能である。   Further, the reference signal 8 a is output from the counter 8 to the one-shot generation unit 9 only when the rising edge signal 7 a is input by the edge determination unit 7. The reference signal 8a operates with a default of 1/2 of the interval of the zero cross detection signal 6a that is sequentially measured by the counter 8. Further, the output timing of the reference signal 8a can be moved in the front-rear direction by a command value from the offset addition / subtraction unit 10.

レゾルバ1による位相遅れ/進み量を、予め、CPU4のROM内に記憶しておく。これにより、レゾルバ1に位相遅れ/進みがあっても、冗長検出部5は、汎用性をもって、採用することができる。   The phase delay / advance amount by the resolver 1 is stored in the ROM of the CPU 4 in advance. Thereby, even if the resolver 1 has a phase lag / advance, the redundancy detector 5 can be employed with versatility.

SPI部11は、シリアル・ペリフェラル・インターフェース(Serial Peripheral Interface)である。SPI部11は、CPU4のROM内に予め記憶されているレゾルバ1により発生する位相遅れ/進み量を、CPU4起動時に、冗長検出部5内のオフセット加減算部10に送信する。   The SPI unit 11 is a serial peripheral interface (Serial Peripheral Interface). The SPI unit 11 transmits the phase lag / advance amount generated by the resolver 1 stored in advance in the ROM of the CPU 4 to the offset addition / subtraction unit 10 in the redundancy detection unit 5 when the CPU 4 is activated.

カウンタ8では、前回のカウンタで計測したリセット間隔の1/2とオフセット加減算部10からのオフセット量を基に、基準信号8aをワンショット生成部9に出力する。   The counter 8 outputs the reference signal 8 a to the one-shot generation unit 9 based on ½ of the reset interval measured by the previous counter and the offset amount from the offset addition / subtraction unit 10.

また、sinθm信号1a、cosθm信号1bは、冗長検出部5内のサンプルホルダ12に入力され、ワンショット生成部9によるホールド指令信号9aにより、サンプルホールドされる。   The sin θm signal 1 a and the cos θm signal 1 b are input to the sample holder 12 in the redundancy detection unit 5 and sampled and held by a hold command signal 9 a from the one-shot generation unit 9.

ワンショット生成部9では、サンプルホルダ12で、sinθm/cosθm信号をホールドする信号9aを出力すると同時に、CPU4にAD変換指令信号9bを出力する。CPU4では、AD変換指令信号9bにより割込み処理を発生させ、sinθm信号1aのサンプルホールド値12a、cosθm信号1bのサンプルホールド値12bをAD変換する。   In the one-shot generation unit 9, the sample holder 12 outputs a signal 9 a for holding the sin θm / cos θm signal, and simultaneously outputs an AD conversion command signal 9 b to the CPU 4. The CPU 4 generates an interrupt process by the AD conversion command signal 9b, and AD converts the sample hold value 12a of the sin θm signal 1a and the sample hold value 12b of the cos θm signal 1b.

この実施例により、CPU外部で同時にsinθm信号1a、cosθm信号1b値をホールドして、CPU4の処理空き時間に前記信号1a、1bをAD変換することができる。このため、CPU4では、時間的誤差の無いsinθm信号1aとcosθm信号1bを基に、モータ軸角度θmを算出することができる。   According to this embodiment, the values of the sin θm signal 1a and the cos θm signal 1b can be simultaneously held outside the CPU, and the signals 1a and 1b can be AD-converted during the processing free time of the CPU 4. Therefore, the CPU 4 can calculate the motor shaft angle θm on the basis of the sin θm signal 1a and the cos θm signal 1b with no time error.

したがって、冗長検出部5では、高精度でモータ軸角度θmを算出することができ、レゾルバディジタル変換部3の異常判定のための比較の基準値を得ることができる。また、万一、レゾルバディジタル変換部3に異常が発生しても、冗長検出部5によるモータ軸角度θm検出値をバックアップとして用いることにより、最少限、安全なステアリング動作を継続(延命)することができる。   Therefore, the redundancy detection unit 5 can calculate the motor shaft angle θm with high accuracy, and can obtain a reference value for comparison for abnormality determination of the resolver digital conversion unit 3. In addition, even if an abnormality occurs in the resolver digital conversion unit 3, by using the detected value of the motor shaft angle θm by the redundancy detection unit 5 as a backup, the safe steering operation can be continued (prolonged) at the minimum. Can do.

また、更なる異常検出手段として、天地絡検出部13では、sinθm信号1a、cosθm信号1bの電圧をモニタすることにより、天絡/地絡の自己診断ができる。   As a further abnormality detection means, the sky / earth fault detection unit 13 can perform self-diagnosis of the sky / ground fault by monitoring the voltages of the sin θm signal 1a and the cos θm signal 1b.

本実施例により、信号線自体の異常を検出し、誤ったモータ軸角度を算出することを防止することができ、高信頼性を実現できる。   According to the present embodiment, it is possible to prevent abnormality of the signal line itself and to calculate an incorrect motor shaft angle, thereby realizing high reliability.

なお、天地絡検出部13の診断結果はSPI部11を介してCPU4に送信され、CPU4では即座に異常を検出することができる。   The diagnosis result of the top / bottom detection unit 13 is transmitted to the CPU 4 via the SPI unit 11, and the CPU 4 can immediately detect an abnormality.

図2は、本発明の図1の実施例における各部動作波形を示した図である。   FIG. 2 is a diagram showing operation waveforms of respective parts in the embodiment of FIG. 1 of the present invention.

励磁信号2aは、差動信号で生成されており、信号21と信号22から構成される。角度信号として、sinθm信号1aとcosθm信号1bがあるが、本図では、cosθm信号1bについてのみ記載する。cosθm
信号1bは、励磁信号2a同様差動信号で形成されており、信号23,24よりなる。これは、差動信号により同相ノイズ成分を除去するためであり、耐ノイズ性を向上させることができる。
The excitation signal 2 a is generated as a differential signal and is composed of a signal 21 and a signal 22. As the angle signals, there are a sin θm signal 1a and a cos θm signal 1b, but only the cos θm signal 1b is described in this figure. cosθm
The signal 1b is formed of a differential signal like the excitation signal 2a, and includes signals 23 and 24. This is because the common-mode noise component is removed by the differential signal, and noise resistance can be improved.

ゼロクロス検出COMP信号25は、ゼロクロス検出部6内の信号成分であり、励磁信号21と22のクロス箇所を検出する。励磁信号22が、励磁信号21より大きい状態から、小さい状態へ変化すると、HIGHからLOWへ切り替わる。また、励磁信号21が励磁信号22より大きい状態から、小さい状態へ変化すると、LOWからHIGHへ切り替わる。ゼロクロス検出信号6aは、ゼロクロス検出部6からの出力信号であり、ゼロクロス検出COMP信号25の立上り及び立下り時に出力される。立上りエッジ検出信号7aは、ゼロクロス検出COMP信号25の立下りエッジで出力される。即ち、励磁信号22が励磁信号21より大きい状態から、小さい状態へ変化するとき出力される。   The zero-cross detection COMP signal 25 is a signal component in the zero-cross detection unit 6 and detects a cross point of the excitation signals 21 and 22. When the excitation signal 22 changes from a state larger than the excitation signal 21 to a smaller state, the state changes from HIGH to LOW. When the excitation signal 21 changes from a state larger than the excitation signal 22 to a smaller state, the signal is switched from LOW to HIGH. The zero-cross detection signal 6 a is an output signal from the zero-cross detection unit 6 and is output when the zero-cross detection COMP signal 25 rises and falls. The rising edge detection signal 7 a is output at the falling edge of the zero cross detection COMP signal 25. That is, it is output when the excitation signal 22 changes from a state larger than the excitation signal 21 to a smaller state.

カウンタ信号26は、カウンタ8内で動作するカウンタであり、ゼロクロス検出信号6aをリセット信号としクロックを計時する。また、周波数計測基準信号として動作する。   The counter signal 26 is a counter that operates in the counter 8 and clocks the clock using the zero cross detection signal 6a as a reset signal. It also operates as a frequency measurement reference signal.

また、立上りエッジ検出信号7aが出力された後のカウントアップ動作を有効値として、前回のカウンタ動作による周期計測結果の1/2とCPU4からのオフセット信号を基に、AD変換指令信号9bを出力する。同時に、サンプルホルダ12の出力、即ちAD入力12bをcosθm信号1bの信号23,24の差動値から算出してサンプルホールドする。   Further, the count-up operation after the rising edge detection signal 7a is output is set as an effective value, and the AD conversion command signal 9b is output based on 1/2 of the period measurement result by the previous counter operation and the offset signal from the CPU 4. To do. At the same time, the output of the sample holder 12, that is, the AD input 12b is calculated from the differential values of the signals 23 and 24 of the cos θm signal 1b and sample-held.

本波形図では、cosθm信号1bについてのみ記載したが、sinθm信号1aについても同様な動作である。   In this waveform diagram, only the cos θm signal 1b is described, but the same operation is performed for the sin θm signal 1a.

図3は、図1に示した本発明の一実施例における天地絡検出部13の内部構成図である。   FIG. 3 is an internal block diagram of the top / bottom detector 13 in the embodiment of the present invention shown in FIG.

天地絡検出部13は、sinθm信号1a、cosθm信号1bの電圧をモニタしており、その電圧をコンパレータ31及び32及びオアゲート35により構成されるウィンドウコンパレータにより、基準電圧33,34以内か否かを判定する。正常時は、sinθm信号1a、cosθm信号1bは、基準電圧33,34以内である。もし、sinθm信号1a又はcosθm信号1bが天絡した場合は、規準電圧33より大となり、コンパレータ31より異常検出信号が出力される。また、sinθm信号1a又はcosθm信号1bが地絡した場合は、規準電圧34より小となり、コンパレータ32より異常検出信号が出力される。コンパレータ31及び32からの異常信号は、オアゲート35によりまとめられる。フィルタ36は、ノイズによる誤検出を防止するために設定されている。フィルタ36を通過した天地絡検出部13からの信号13aは、SPI部11に入力され、CPU4で、信号線の天地絡異常有無を検出することができる。   The earth-and-earth fault detector 13 monitors the voltages of the sin θm signal 1a and the cos θm signal 1b, and determines whether the voltages are within the reference voltages 33 and 34 by a window comparator constituted by the comparators 31 and 32 and the OR gate 35. judge. When normal, the sin θm signal 1a and the cos θm signal 1b are within the reference voltages 33 and 34. If the sin θm signal 1 a or the cos θm signal 1 b has a power fault, it becomes larger than the reference voltage 33 and an abnormality detection signal is output from the comparator 31. When the sin θm signal 1 a or the cos θm signal 1 b is grounded, the reference voltage 34 is lower, and an abnormality detection signal is output from the comparator 32. Abnormal signals from the comparators 31 and 32 are collected by an OR gate 35. The filter 36 is set to prevent erroneous detection due to noise. The signal 13a from the top / bottom detection unit 13 that has passed through the filter 36 is input to the SPI unit 11, and the CPU 4 can detect the presence / absence of the top / bottom fault of the signal line.

図4は、本発明の一実施例による回転角検出装置を用いた電動パワーステアリングシステムの全体機能ブロック図である。   FIG. 4 is an overall functional block diagram of an electric power steering system using a rotation angle detection device according to an embodiment of the present invention.

ステアリング401を回転させると、その回転駆動力は、ロッド402を介して、マニュアルステアリングギア403により減速して、左右のタイロッド404,405を介し、左右の車輪406,407に伝達され、これらの車輪を舵取りする。   When the steering 401 is rotated, the rotational driving force is decelerated by the manual steering gear 403 via the rod 402 and transmitted to the left and right wheels 406 and 407 via the left and right tie rods 404 and 405. Steer.

本実施例によるEPSモータ408は、ステアリング401のロッド402の近傍に取り付けられており、ギア409を介して、その駆動力をロッド402に伝達する。ロッド402には、トルクセンサ410が取り付けられており、ステアリング401に与えられた回転駆動力(トルク)を検出する。   The EPS motor 408 according to this embodiment is attached to the vicinity of the rod 402 of the steering 401 and transmits the driving force to the rod 402 via the gear 409. A torque sensor 410 is attached to the rod 402 and detects a rotational driving force (torque) applied to the steering 401.

制御装置411は、図1のCPU4を含み、まず、トルクセンサ410の出力を入力する。また、図1で説明したレゾルバ1から、レゾルバディジタル変換部3と冗長検出部5を介して検出されるEPSモータ408の回転角度θm信号を入力する。そして、EPSモータ408の回転角度θm、すなわち操舵角がステアリング401の操作角となるようにモータ408の通電電流を制御する。   The control device 411 includes the CPU 4 in FIG. 1 and first inputs the output of the torque sensor 410. Further, the rotational angle θm signal of the EPS motor 408 detected through the resolver digital conversion unit 3 and the redundancy detection unit 5 is input from the resolver 1 described in FIG. Then, the energization current of the motor 408 is controlled so that the rotation angle θm of the EPS motor 408, that is, the steering angle becomes the operation angle of the steering 401.

ここで、EPSモータ408の回転角度θmは、レゾルバ1から、主系であるレゾルバディジタル変換部3を介して制御装置411に伝達される。さらに、この回転角度θm信号に誤りがないかを制御装置411内で判定できるように、図1で述べた冗長検出部5を介して検出される冗長系からのEPSモータ408の回転角度θm信号をも入力する。しかも、この冗長検出部5は、前述したように、従来に比べて高精度の検出と信頼性を実現しており、仮に、主系が故障しても、最低限のバックアップ(延命)制御を継続できる。   Here, the rotation angle θm of the EPS motor 408 is transmitted from the resolver 1 to the control device 411 via the resolver digital conversion unit 3 which is the main system. Further, the rotation angle θm signal of the EPS motor 408 from the redundant system detected through the redundancy detection unit 5 described in FIG. 1 is determined so that the controller 411 can determine whether there is an error in the rotation angle θm signal. Enter also. In addition, as described above, the redundancy detection unit 5 realizes high-precision detection and reliability as compared with the conventional case. Even if the main system fails, the minimum backup (life extension) control is realized. Can continue.

図5は、図4の実施例における制御装置411の中の、EPSモータ408を駆動制御するステアリング駆動制御装置500の機能ブロック図である。ステアリング駆動制御装置500は、インバータ主回路(変換回路)を構成するパワーモジュール501と、パワーモジュール501のパワー半導体スイッチング素子のオン・オフ動作(スイッチング動作)を制御する制御モジュール502とを備えている。パワーモジュール501のインバータ主回路は、6つのパワー半導体スイッチング素子をブリッジ接続して構成した3相ブリッジ回路から構成されている。パワーモジュール501のインバータ主回路の入力側(直流側)にはバッテリ503が、出力側(交流側)にはEPSモータ408のステータコイル504がそれぞれ電気的に接続されている。制御モジュール502は、パワーモジュール501の6つのパワー半導体スイッチング素子のそれぞれのスイッチングを制御する。これにより、バッテリ503から出力された直流電力は、パワーモジュール501のインバータ主回路において3相交流電力に変換され、EPSモータ408のステータコイル504に供給される。   FIG. 5 is a functional block diagram of a steering drive control device 500 that drives and controls the EPS motor 408 in the control device 411 in the embodiment of FIG. The steering drive control device 500 includes a power module 501 that constitutes an inverter main circuit (conversion circuit), and a control module 502 that controls an on / off operation (switching operation) of a power semiconductor switching element of the power module 501. . The inverter main circuit of the power module 501 is composed of a three-phase bridge circuit configured by bridge-connecting six power semiconductor switching elements. The battery 503 is electrically connected to the input side (DC side) of the inverter main circuit of the power module 501, and the stator coil 504 of the EPS motor 408 is electrically connected to the output side (AC side). The control module 502 controls switching of each of the six power semiconductor switching elements of the power module 501. Thus, the DC power output from the battery 503 is converted into three-phase AC power in the inverter main circuit of the power module 501 and supplied to the stator coil 504 of the EPS motor 408.

制御モジュール502は、パワー半導体スイッチング素子のオン・オフ動作(スイッチング動作)を制御するための制御信号を生成し、その制御信号をパワーモジュール501のドライバ回路(図示省略)に出力する制御部を構成している。制御モジュール502には、入力パラメータとして、トルクセンサ410によって検出されたステアリングホイール401のトルク検出値Tf,エンコーダ505によって検出されたロータ506の回転速度検出値ωf及びレゾルバ1によって検出されたロータ506の磁極位置検出値θmが入力される。また、図1や図4を参照して説明したように、EPSモータ408の回転角度θmは、レゾルバ1から、主系であるレゾルバディジタル変換部3を介して制御装置411に伝達される。さらに、この回転角度θm信号に誤りがないかを制御装置411内で判定できるように、図1で詳述した冗長検出部5を介して、冗長系からのEPSモータ408の回転角度θm信号をも入力する。この冗長検出部5が、高精度の検出と信頼性とを実現しており、主系が故障しても、最低限のバックアップ(延命)制御を継続できる。   The control module 502 generates a control signal for controlling the on / off operation (switching operation) of the power semiconductor switching element, and configures a control unit that outputs the control signal to a driver circuit (not shown) of the power module 501. is doing. In the control module 502, the torque detection value Tf of the steering wheel 401 detected by the torque sensor 410, the rotation speed detection value ωf of the rotor 506 detected by the encoder 505, and the rotor 506 detected by the resolver 1 are input parameters. The detected magnetic pole position value θm is input. As described with reference to FIGS. 1 and 4, the rotational angle θm of the EPS motor 408 is transmitted from the resolver 1 to the control device 411 via the resolver digital conversion unit 3 which is the main system. Further, the rotation angle θm signal of the EPS motor 408 from the redundant system is obtained via the redundancy detector 5 described in detail in FIG. 1 so that the controller 411 can determine whether the rotation angle θm signal is correct. Enter also. The redundancy detection unit 5 realizes high-precision detection and reliability, and even if the main system fails, the minimum backup (life extension) control can be continued.

さて、トルク検出値Tfは、トルク指令値Tsと共にトルク制御回路507に入力される。トルク制御回路507は、トルク検出値Tfとトルク指令値Tsに基づいてトルク目標値Teを算出し、この算出されたトルク目標値Teの比例積分などによって電流指令値Is及び回転角θ1を出力する。回転角θ1は、回転速度検出値ωfと共に位相シフト回路508に入力される。位相シフト回路508は、回転速度検出値ωfに基づいてロータ506の回転角θaを算出し、この算出された回転角θaを回転角θ1に基づいて位相シフトして出力する。回転角θaは、磁極位置検出値θmと共に正弦波・余弦波発生回路509に入力される。正弦波・余弦波発生回路509は、回転角θa及び磁極位置検出値θmに基づいて、ステータコイル506の各巻線(ここでは3相)の誘起電圧を位相シフトした正弦波基本波形(駆動電流波形)値Iavを発生し、出力する。尚、上記位相シフトの量は零としてもよい。   The torque detection value Tf is input to the torque control circuit 507 together with the torque command value Ts. The torque control circuit 507 calculates the torque target value Te based on the torque detection value Tf and the torque command value Ts, and outputs the current command value Is and the rotation angle θ1 by proportional integration of the calculated torque target value Te. . The rotation angle θ1 is input to the phase shift circuit 508 together with the rotation speed detection value ωf. The phase shift circuit 508 calculates the rotation angle θa of the rotor 506 based on the detected rotation speed value ωf, and outputs the calculated rotation angle θa after phase shifting based on the rotation angle θ1. The rotation angle θa is input to the sine wave / cosine wave generation circuit 509 together with the magnetic pole position detection value θm. The sine wave / cosine wave generation circuit 509 is a sine wave basic waveform (drive current waveform) obtained by phase-shifting the induced voltage of each winding (here, three phases) of the stator coil 506 based on the rotation angle θa and the magnetic pole position detection value θm. ) Generate and output the value Iav. Note that the amount of the phase shift may be zero.

正弦波基本波形(駆動電流波形)値Iavは、電流指令値Isと共に2相−3相変換回路510に入力される。2相−3相変換回路510は、正弦波基本波形(駆動電流波形)値Iav及び電流指令Isに基づいて、各相に対応した電流指令Isa,Isb,Iscを出力する。制御モジュール502は、各相個別に電流制御系511〜513を備えている。各相の電流制御系511〜513には、対応する相の電流指令Isa,Isb,Iscと、対応する相の電流検出値Ifa,Ifb,Ifcが入力される。電流検出値Ifa,Ifb,Ifcは電流検出器514によって検出されたものであり、パワーモジュール501の変換回路から、各相のステータコイル504に供給された相電流である。各相の電流制御系511〜513は、対応する相の電流指令Isa,Isb,Iscと、対応する相の電流検出値Ifa,Ifb,Ifcに基づいて、対応する相のパワー半導体スイッチング素子のスイッチング動作を制御するための制御信号を出力する。各相の制御信号は、パワーモジュール501の対応する相のドライバ回路(図示省略)に入力される。   The sine wave basic waveform (drive current waveform) value Iav is input to the two-phase / three-phase conversion circuit 510 together with the current command value Is. The two-phase / three-phase conversion circuit 510 outputs current commands Isa, Isb, Isc corresponding to each phase based on the sine wave basic waveform (drive current waveform) value Iav and the current command Is. The control module 502 includes current control systems 511 to 513 for each phase. The current control systems 511 to 513 for each phase are input with current commands Isa, Isb, Isc for the corresponding phases and current detection values Ifa, Ifb, Ifc for the corresponding phases. The detected current values Ifa, Ifb and Ifc are detected by the current detector 514 and are phase currents supplied from the conversion circuit of the power module 501 to the stator coils 504 of the respective phases. The current control systems 511 to 513 of each phase switch the power semiconductor switching elements of the corresponding phase based on the current commands Isa, Isb, Isc of the corresponding phase and the detected current values Ifa, Ifb, Ifc of the corresponding phase. A control signal for controlling the operation is output. The control signal for each phase is input to a driver circuit (not shown) for the corresponding phase of the power module 501.

パワーモジュール501の各相のドライバ回路(図示省略)は、対応する相の制御信号に基づいて、対応する相のパワー半導体スイッチング素子のスイッチング動作させるための駆動信号を出力する。各相の駆動信号は、対応する相のパワー半導体スイッチング素子に入力される。パワー半導体スイッチング素子がスイッチング動作すると、EPSモータ408のステータコイル504には、バッテリ503から供給された直流電力が交流電力に変換されて供給される。このとき、ステータコイル504に供給される各相電流の合成電流は、界磁磁束に直角或いは位相シフトした位置に常に形成される。これにより、EPSモータ408は、ロータ506の回転位置に応じた回転磁界を発生し、ロータ506が回転する。   A driver circuit (not shown) for each phase of the power module 501 outputs a drive signal for switching the power semiconductor switching element of the corresponding phase based on the control signal of the corresponding phase. The drive signal for each phase is input to the power semiconductor switching element for the corresponding phase. When the power semiconductor switching element performs a switching operation, DC power supplied from the battery 503 is converted into AC power and supplied to the stator coil 504 of the EPS motor 408. At this time, the combined current of the phase currents supplied to the stator coil 504 is always formed at a position that is orthogonal to or phase shifted from the field magnetic flux. Thereby, the EPS motor 408 generates a rotating magnetic field corresponding to the rotational position of the rotor 506, and the rotor 506 rotates.

このような電動パワーステアリングシステムにおいて、勝手にハンドルが切れてしまうことを、セルフステアと呼び、絶対にあってはならない異常である。上記実施例における精度と信頼性に優れた冗長検出部5の存在により、このようなことが無く、信頼性の高い電動パワーステアリングシステムを実現できる。   In such an electric power steering system, when the steering wheel is cut without permission is called self-steering, which is an abnormality that should never occur. Due to the presence of the redundancy detection unit 5 having excellent accuracy and reliability in the above-described embodiment, it is possible to realize a highly reliable electric power steering system without such a situation.

以上、本発明の一実施形態について記述したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の精神を逸脱しない範囲で設計において種々の変更ができるものである。   Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made in the design without departing from the spirit of the invention described in the claims. Is.

本発明の一実施例による回転角検出装置の全体機能ブロック図。1 is an overall functional block diagram of a rotation angle detection device according to an embodiment of the present invention. 図1の一実施例における各部動作波形図。The operation | movement waveform diagram of each part in one Example of FIG. 図1の一実施例における天地絡検出部13の内部構成例図。The internal structural example figure of the top-and-bottom detection part 13 in one Example of FIG. 本発明の一実施例による回転角検出装置を用いた電動パワーステアリングシステムの全体機能ブロック図。1 is an overall functional block diagram of an electric power steering system using a rotation angle detection device according to an embodiment of the present invention. 図4の実施例におけるステアリング駆動制御装置の一例機能ブロック図。FIG. 5 is a functional block diagram illustrating an example of a steering drive control device in the embodiment of FIG. 4.

符号の説明Explanation of symbols

1…レゾルバ、2…励磁信号生成部、3…レゾルバディジタル変換部、4…CPU、5…冗長検出部、6…ゼロクロス検出部、7…エッジ判定部、8…カウンタ、9…ワンショット生成部、10…オフセット加減算部、11…SPI、12…サンプルホルダ、13…天地絡検出部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Resolver, 2 ... Excitation signal production | generation part, 3 ... Resolver digital conversion part, 4 ... CPU, 5 ... Redundancy detection part, 6 ... Zero cross detection part, 7 ... Edge determination part, 8 ... Counter, 9 ... One shot production | generation part DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Offset addition / subtraction part, 11 ... SPI, 12 ... Sample holder, 13 ... Top-and-bottom detection part.

Claims (11)

交流の励磁信号を生成する励磁信号生成部と、
回転軸に連結して取り付けられ、前記励磁信号を入力し前記回転軸の回転角度により振幅変調して出力するレゾルバと、
前記レゾルバのアナログ出力信号をディジタル回転角度信号に変換する主系のAD変換部と、
前記主系のディジタル回転角度信号を入力し、被制御対象の制御装置へ出力する主系演算用CPUと、
前記レゾルバのアナログ出力信号及び前記励磁信号を入力し、従系の回転角度信号を出力する冗長検出部と、
前記冗長検出部を介して得られた前記レゾルバのアナログ回転角度信号をAD変換する従系のAD変換部と、を有し、
前記冗長検出部は、前記励磁信号のゼロクロスエッジの立上がりと立下りを検出するゼロクロス検出部と、
前記ゼロクロス検出部の検出信号によってリセットされ、前記励磁信号の周期毎に前記検出信号の間隔を更新する周期測定部と、
前記周期測定部の前回測定結果に基づいてAD変換タイミング信号を生成するAD変換指令部と、を有し、
前記従系のAD変換部は、前記AD変換タイミング信号に基づいて、前記レゾルバのアナログ回転角度信号をAD変換して、前記AD変換部を含めた主系の異常判定の基準値を得るとともに、前記主系の異常を判定したときにバックアップとして用いる従系のディジタル回転角度信号を得る
ことを特徴とする回転角検出装置。
An excitation signal generator for generating an alternating excitation signal;
A resolver that is connected to a rotating shaft and that receives the excitation signal and modulates the amplitude according to the rotation angle of the rotating shaft;
And the AD conversion unit of the main system for converting an analog output signal of the resolver to digital rotation angle signal,
A main system arithmetic CPU for inputting the main system digital rotation angle signal and outputting it to the control device to be controlled;
A redundant detection unit that inputs the analog output signal of the resolver and the excitation signal, and outputs a secondary rotation angle signal ;
A slave AD conversion unit that AD converts the analog rotation angle signal of the resolver obtained through the redundancy detection unit,
The redundant detection unit is a zero cross detection unit that detects rising and falling of a zero cross edge of the excitation signal;
A period measurement unit that is reset by a detection signal of the zero cross detection unit and updates an interval of the detection signal for each period of the excitation signal;
An AD conversion command unit that generates an AD conversion timing signal based on the previous measurement result of the period measurement unit, and
The slave AD conversion unit AD-converts the analog rotation angle signal of the resolver based on the AD conversion timing signal to obtain a reference value for determining abnormality of the main system including the AD conversion unit, A rotation angle detection apparatus characterized by obtaining a slave digital rotation angle signal used as a backup when an abnormality of the main system is determined .
交流の励磁信号を生成する励磁信号生成部と、
回転軸に連結して取り付けられ、前記励磁信号を入力し前記回転軸の回転角度により振幅変調して出力するレゾルバと、
前記レゾルバのアナログ出力信号をディジタル回転角度信号に変換する主系のAD変換部と、
前記主系のディジタル回転角度信号を入力し、被制御対象の制御装置へ出力する主系演算用CPUと、
前記レゾルバのアナログ出力信号及び前記励磁信号を入力し、従系の回転角度信号を出力する冗長検出部と、
前記主系および従系のディジタル回転角度信号を比較して、前記レゾルバの出力信号の異常を検出する異常検出部と、
前記冗長検出部を介して得られた前記レゾルバのアナログ回転角度信号をAD変換する従系のAD変換部と、を有し、
前記冗長検出部は、前記励磁信号のゼロクロスエッジの立上がりと立下りを検出するゼロクロス検出部と、
前記ゼロクロス検出部の検出信号によってリセットされ、前記励磁信号の周期毎に前記検出信号の間隔を更新する周期測定部と、
前記周期測定部の前回測定結果に基づいてAD変換タイミング信号を生成するAD変換指令部と、を有し、
前記従系のAD変換部は、前記AD変換タイミング信号に基づいて、前記レゾルバのアナログ回転角度信号をAD変換して、前記AD変換部を含めた主系の異常判定の基準値を得るとともに、前記主系の異常を判定したときにバックアップとして用いる従系のディジタル回転角度信号を得る
ことを特徴とする回転角検出装置。
An excitation signal generator for generating an alternating excitation signal;
A resolver that is connected to a rotating shaft, inputs the excitation signal, modulates the amplitude according to the rotation angle of the rotating shaft, and outputs it;
And the AD conversion unit of the main system for converting an analog output signal of the resolver to digital rotation angle signal,
A main system arithmetic CPU for inputting the main system digital rotation angle signal and outputting it to the control device to be controlled;
A redundant detection unit that inputs the analog output signal of the resolver and the excitation signal, and outputs a secondary rotation angle signal ;
An abnormality detector that compares the digital rotation angle signals of the main system and the sub system and detects an abnormality of the output signal of the resolver ;
A slave AD conversion unit that AD converts the analog rotation angle signal of the resolver obtained through the redundancy detection unit,
The redundant detection unit is a zero cross detection unit that detects rising and falling of a zero cross edge of the excitation signal;
A period measurement unit that is reset by a detection signal of the zero cross detection unit and updates an interval of the detection signal for each period of the excitation signal;
An AD conversion command unit that generates an AD conversion timing signal based on the previous measurement result of the period measurement unit, and
The slave AD conversion unit AD-converts the analog rotation angle signal of the resolver based on the AD conversion timing signal, and obtains a reference value for determining abnormality of the main system including the AD conversion unit. rotation angle detecting equipment which is characterized in <br/> to obtain a digital rotational angle signal of the slave to be used as a backup when it is determined the abnormality of the main system.
請求項2において、前記周期測定部の周期測定結果に基づいて前記レゾルバの出力信号の周期のオフセット量を算出するオフセット量算出部と、このオフセット量に基づいて前記周期測定結果を補正する補正部を備え、前記AD変換指令部は、補正した周期測定結果に基づいてAD変換タイミング信号を生成するように構成したことを特徴とする回転角検出装置。 3. The offset amount calculation unit that calculates an offset amount of the period of the output signal of the resolver based on the cycle measurement result of the cycle measurement unit, and a correction unit that corrects the cycle measurement result based on the offset amount wherein the AD conversion command unit, the rotation angle detecting equipment which is characterized by being configured to generate an AD conversion timing signal on the basis of the corrected period measurement results. 請求項2又は3において、前記主系演算用CPUの外部に、前記AD変換タイミング信号に応じて前記レゾルバの出力信号をサンプルホールドし、そのアナログ出力信号を前記CPUへ出力するサンプルホルダを備えたことを特徴とする回転角検出装置。 4. The sample holder according to claim 2, further comprising: a sample holder that samples and holds the output signal of the resolver according to the AD conversion timing signal and outputs the analog output signal to the CPU outside the main operation CPU . rotation angle detecting equipment, characterized in that. 請求項2〜4のいずれかにおいて、前記AD変換指令部は、前回の前記周期測定結果の1/2を基準として前記AD変換タイミング信号を生成するように構成したことを特徴とする回転角検出装置。 5. The rotation angle detection according to claim 2, wherein the AD conversion command unit is configured to generate the AD conversion timing signal on the basis of 1/2 of the previous period measurement result. equipment. 請求項3において、前記AD変換指令部は、前回の前記周期測定結果の1/2と、前記オフセット量とに基いて、前記AD変換タイミング信号を生成するように構成したことを特徴とする回転角検出装置。 4. The rotation according to claim 3, wherein the AD conversion command unit is configured to generate the AD conversion timing signal based on half of the previous period measurement result and the offset amount. corner detection equipment. 請求項3又は6において、前記AD変換指令部は、前回の前記周期測定結果の1/2及び/又は前記オフセット量とに基いた時間を計時するカウンタを備えたことを特徴とする回転角検出装置。 The rotation angle detection according to claim 3 or 6, wherein the AD conversion command unit includes a counter that measures a time based on 1/2 of the previous period measurement result and / or the offset amount. equipment. 請求項2〜7のいずれかにおいて、前記周期測定部で測定した前記検出信号の間隔(周期)の逆数から周波数を周期毎に計測し、前記励磁信号が一時的に変動したとき、前記冗長検出部内で自己補正することを特徴とする回転角検出装置。The redundant detection according to any one of claims 2 to 7, wherein the frequency is measured for each period from the reciprocal of the interval (period) of the detection signal measured by the period measurement unit, and the excitation signal fluctuates temporarily. A rotation angle detection device characterized by self-correction within a unit. 請求項2〜8のいずれかにおいて、レゾルバ出力信号の電圧を検出する電圧検出部と、この検出電圧が所定電圧以下であるとき地絡異常を検出する地絡異常検出部を備えたことを特徴とする回転角検出装置。 9. A voltage detection unit for detecting a voltage of a resolver output signal according to claim 2, and a ground fault abnormality detection unit for detecting a ground fault abnormality when the detected voltage is equal to or lower than a predetermined voltage. rotation angle detection equipment to. 請求項2〜9のいずれかにおいて、レゾルバ出力信号の電圧を検出する電圧検出部と、この検出電圧が所定電圧以上であるとき天絡異常を検出する天絡異常検出部を備えたことを特徴とする回転角検出装置。 The voltage detection unit for detecting a voltage of a resolver output signal according to any one of claims 2 to 9, and a power fault abnormality detection unit for detecting a power fault abnormality when the detection voltage is equal to or higher than a predetermined voltage. rotation angle detection equipment to. 運転者によるステアリングの操作に応じて車輪の操舵を助成/駆動するモータを備えた電動パワーステアリング装置において、
交流の励磁信号を生成する励磁信号生成部と、
前記モータの回転軸に連結して取り付けられ、前記励磁信号を入力し前記回転軸の回転角度により振幅変調して出力するレゾルバと、
前記レゾルバのアナログ出力信号をディジタル回転角度信号に変換する主系のAD変換部と、
前記主系のAD変換部のディジタル回転角度信号を入力し、モータ制御装置へ出力する主系の回転角演算用CPUと、
前記レゾルバのアナログ出力信号及び前記励磁信号を入力し、従系の回転角度信号を出力する冗長検出部と、
前記冗長検出部を介して得られた前記レゾルバのアナログ回転角度信号をAD変換する従系のAD変換部と、を有し、
前記冗長検出部は、前記励磁信号のゼロクロスエッジの立上がりと立下りを検出するゼロクロス検出部と、
前記ゼロクロス検出部の検出信号によってリセットされ、前記励磁信号の周期毎に前記検出信号の間隔を更新する周期測定部と、
前記周期測定部の前回測定結果に基づいてAD変換タイミング信号を生成するAD変換指令部と、を有し、
前記従系のAD変換部は、前記AD変換タイミング信号に基づいて、前記レゾルバのアナログ回転角度信号をAD変換して、前記AD変換部を含めた主系の異常判定の基準値を得るとともに、前記主系の異常を判定したときにバックアップとして用いる従系のディジタル回転角度信号を得る
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
In an electric power steering apparatus provided with a motor for assisting / driving a wheel according to a steering operation by a driver,
An excitation signal generator for generating an alternating excitation signal;
A resolver that is connected to the rotating shaft of the motor, inputs the excitation signal, and modulates and outputs the amplitude according to the rotation angle of the rotating shaft;
And the AD conversion unit of the main system for converting an analog output signal of the resolver to digital rotation angle signal,
A main rotation angle calculation CPU that inputs a digital rotation angle signal of the main AD converter and outputs the digital rotation angle signal to the motor control device;
A redundant detection unit that inputs the analog output signal of the resolver and the excitation signal, and outputs a secondary rotation angle signal ;
A slave AD conversion unit that AD converts the analog rotation angle signal of the resolver obtained through the redundancy detection unit,
The redundant detection unit is a zero cross detection unit that detects rising and falling of a zero cross edge of the excitation signal;
A period measurement unit that is reset by a detection signal of the zero cross detection unit and updates an interval of the detection signal for each period of the excitation signal;
An AD conversion command unit that generates an AD conversion timing signal based on the previous measurement result of the period measurement unit, and
The slave AD conversion unit AD-converts the analog rotation angle signal of the resolver based on the AD conversion timing signal to obtain a reference value for determining abnormality of the main system including the AD conversion unit, An electric power steering apparatus characterized by obtaining a secondary digital rotation angle signal used as a backup when an abnormality of the main system is determined .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4262753B2 (en) 2007-01-04 2009-05-13 日本航空電子工業株式会社 Short-circuit detection circuit, RD converter, and digital angle detection device
JP5173962B2 (en) * 2009-08-06 2013-04-03 三菱電機株式会社 Resolver / digital conversion apparatus and resolver / digital conversion method
JP5780729B2 (en) * 2010-09-27 2015-09-16 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Drive circuit
JP5895680B2 (en) * 2012-04-16 2016-03-30 株式会社デンソー Signal processing device
KR102045869B1 (en) * 2013-07-26 2019-11-18 현대모비스 주식회사 Apparatus and Method for timing control of Motor Driven Power Steering Electronic Control Unit
JP6233881B2 (en) * 2013-12-27 2017-11-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 Rotation angle detector
GB201411298D0 (en) 2014-06-25 2014-08-06 Trw Ltd An electric power assisted steering system
JP6432302B2 (en) * 2014-11-19 2018-12-05 株式会社デンソー Failure determination device and motor control device for analog / digital converter
JP6476383B2 (en) * 2014-12-01 2019-03-06 多摩川精機株式会社 Resolver signal error detection circuit
JP6388730B2 (en) * 2015-10-30 2018-09-12 三菱電機株式会社 Motor control device, vacuum cleaner and hand dryer
JP6563864B2 (en) * 2016-06-16 2019-08-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 Diagnostic device and diagnostic method for rotation angle sensor
CN109539960B (en) * 2018-11-13 2020-10-13 北京金自天正智能控制股份有限公司 Rotor initial positioning control system and control method of ultra-large-capacity excitation synchronous motor
US20230141056A1 (en) 2020-03-18 2023-05-11 Nidec Corporation Estimation device, estimation method, and program
DE102022123082A1 (en) * 2022-09-12 2024-03-14 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Angle of rotation detection system for detecting the angle of rotation of a rotary brake drive for a rail vehicle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05322598A (en) * 1992-05-15 1993-12-07 Okuma Mach Works Ltd Position detecting apparatus
JP2000039337A (en) * 1998-07-21 2000-02-08 Toyota Motor Corp Abnormality detection device detecting abnormality of rotation angle detection device
JP2005114442A (en) * 2003-10-06 2005-04-28 Hitachi Ltd Resolver/digital converter with failure detection function
JP2005140525A (en) * 2003-11-04 2005-06-02 Nsk Ltd Control unit for electric power steering system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05322598A (en) * 1992-05-15 1993-12-07 Okuma Mach Works Ltd Position detecting apparatus
JP2000039337A (en) * 1998-07-21 2000-02-08 Toyota Motor Corp Abnormality detection device detecting abnormality of rotation angle detection device
JP2005114442A (en) * 2003-10-06 2005-04-28 Hitachi Ltd Resolver/digital converter with failure detection function
JP2005140525A (en) * 2003-11-04 2005-06-02 Nsk Ltd Control unit for electric power steering system

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