WO2006051590A1 - 回転検出装置 - Google Patents

回転検出装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2006051590A1
WO2006051590A1 PCT/JP2004/016722 JP2004016722W WO2006051590A1 WO 2006051590 A1 WO2006051590 A1 WO 2006051590A1 JP 2004016722 W JP2004016722 W JP 2004016722W WO 2006051590 A1 WO2006051590 A1 WO 2006051590A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotation detection
detection device
groups
output
rotation
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/016722
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hiroyuki Saitou
Original Assignee
Hitachi, Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi, Ltd. filed Critical Hitachi, Ltd.
Priority to PCT/JP2004/016722 priority Critical patent/WO2006051590A1/ja
Priority to JP2006544695A priority patent/JPWO2006051590A1/ja
Publication of WO2006051590A1 publication Critical patent/WO2006051590A1/ja

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • G01D5/2451Incremental encoders
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields

Definitions

  • the present invention relates to a rotation detection device, and more particularly to a rotation detection device suitable for a DC brushless motor used for an electric brake.
  • Electric calipers using a motor is well known in a vehicle brake system. Electric calipers often use motors, especially high-current, low-inertia DC brushless motors, instead of hydraulic pressure as the power source for operating the brake calipers.
  • a rotation detector resolver or hall IC
  • the vector control used is used.
  • Patent Document 1 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-209889
  • Patent Document 2 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 10-170307
  • a method has been proposed for estimating the magnetic pole position even when the detector is disconnected.
  • the rotation detection device is configured by simply using a plurality of independent sensors, it is difficult to realize that the mounting space is easily limited.
  • the magnetic pole position is estimated when the sensor is disconnected, there is a concern about poor control accuracy.
  • Patent Document 1 JP 2000-209889 A
  • Patent Document 2 JP-A-10-170307
  • An object of the present invention is to propose a rotation detection device that is less susceptible to mounting space restrictions and that can generate a rotation detection signal similar to that in a normal state even when one sensor fails. That is. Means for solving the problem
  • a plurality of rotation detectors of the same type are installed in two groups, and the rotation detectors of each group are installed adjacent to each other while maintaining an angle corresponding to a specific electrical angle. Even if the detectors in each group of rotation detectors fail due to disconnection or the like and do not generate a signal, normal rotation detection signals can be output using other detector signals.
  • the rotation detection device can be configured with a small mounting space. Further, even if any one of the rotation detector groups fails, a rotation detection signal similar to that in the normal state can be generated.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an arrangement example of a rotation detection device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing output waveforms of Hall ICs in each group.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an electric brake carrier using the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of a controller and an electric carrier.
  • FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the operation of the interface circuit of the Hall IC.
  • FIG. 6 is a waveform diagram showing the processing contents when the output of the Hall IC group is input to the CPU.
  • FIG. 7 is a waveform diagram for explaining a case where both of the anti-phase sensor output groups fail.
  • FIG. 8 is a block diagram showing internal processing functions of a CPU.
  • FIG. 9 is a block diagram in which an interface circuit unit is installed in the electric caliper.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing another arrangement example of the rotation detection device.
  • FIG. 1 is a schematic layout diagram of a rotation detection device showing an embodiment of the present invention.
  • Hall IC is used as the rotation detector.
  • Hall ICs 12a, 12b, and 12c facing each other with 10 magnets are installed along the circumferential direction so that the phase difference is 120 degrees in electrical angle.
  • Hall ICs 14a, 14b, and 14c are also installed along the circumferential direction so as to have a phase difference of 120 degrees in electrical angle.
  • the outputs of Hall ICs 12a, 12b and 12c are a, b and c, respectively, and the outputs of Hall ICs 14a, 14b and 14c are a0, b0 and cO, respectively.
  • Group 1 Hall ICs 12a, 12b, and 12c and Group 2 Hall ICs 14a, 14b, and 14c are installed along the circumferential direction so as to have a phase difference of 60 degrees in electrical angle.
  • the Hall ICs 12a-12c of Group 1 and Hall ICs 14a-14c of Group 2 are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction, thereby realizing an installation that maintains a phase difference of 60 degrees. ing.
  • such a configuration is not necessarily required.
  • the installation areas of the group 1 and group 2 Honoré IC12al-12c, 14a-14c are arranged in the circumferential direction so that there is no overlap. It can also be installed.
  • FIG. 2 is a diagram showing output waveforms of the Hall ICs 12a-12c and 14a-14c of each group.
  • the outputs a, b, c of Group 1 Hall IC12a-12c and the outputs a0, b0, cO of Group 2 Hall IC14a-14c have a phase difference of 60 degrees.
  • Hall IC14 Output bO is the opposite phase of Hall IC 12a output a
  • Hall IC 14c output cO is Hall I C12b output b opposite phase
  • Hall IC 14a output aO is the opposite phase of Hall IC 12c output c .
  • a backup signal at the time of failure is configured by combining the outputs having opposite phases to each other. As a result, even if any one of the rotation detector groups fails, a rotation detection signal similar to that in the normal state can be easily generated.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the electric brake carrier of the embodiment of the present invention.
  • the current applied to the stator coil 16 of the motor controls the output torque of the motor.
  • the motor output shaft 22 is supported by one end (left side in the figure) of which is coupled to the speed reduction and input shaft.
  • the pad 36 is pressed against the rotor 38 by pressing the piston 34 supported by the output shaft 22 of the rotary linear motion mechanism 28 with the seal 32 and the output shaft 22.
  • the reaction causes the Calipa body 40 to receive a rightward force.
  • the pad 42 on the other side is also pressed against the rotor 38.
  • a pressing force sensor 44 is installed at the end of the output shaft 30.
  • a magnet 46 and a rotation detection sensor group 48 are installed on the other side of the motor output shaft 22 (left side in the figure). The magnet 46 is moved by the rotation of the output shaft 22, and an output is generated in the opposing rotation sensor group 48.
  • Motor current control is executed by the controller 18 using the output of the rotation detection sensor group 48. Further, the pressing force command value from the host system is input to the controller 18 via the multiplex communication line 50, and the output value of the pressing force sensor 44 is fed back to the controller 18 to execute the pressing force control.
  • a power line 52 for supplying power to the motor is connected to the controller 18.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the internal configuration of the controller 18 and the electric caliper 56.
  • the electrical components constituting the caliper 56 include a DC brushless motor 58, a pressing force sensor 44, and a rotation detection Hall IC group 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, and 14c.
  • the electric caliper 56 surrounded by a dotted line is located below the spring (wheel side), and the controller 18 surrounded by a dotted line is located above the spring (vehicle body side).
  • the controller 18 includes a power line 52 and a host system for supplying power to the system.
  • a multiplex communication line 50 for inputting a force pressing force command value is provided.
  • the power line 52 is input to.
  • the power supply IC64 is used as a power supply for the CPU 66 that performs motor current control, pressing force control, and fault diagnosis.
  • Multiplex communication (for example, CAN communication) receives commands from the host system through the multiple communication line 50 and the interface circuit unit 68.
  • a driving motor driver (inverter) 70 for driving the DC brushless motor 58 drives the motor while feeding back the motor current to the CPU 66 based on the driving signal of the CPU 66 power!
  • the output of the pressing force sensor 44 is input to the CPU 66 via the interface circuit 72.
  • the rotation detection Hall IC groups 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c are divided into group 1 (12a, 12b, 12c) and group 2 (14a, 14b, 14c).
  • the output signals of the Hall ICs 12a and 14b are in an opposite phase relationship to each other, and the power supply circuit 74 receives power. These output signals are input to the interface circuit 76 and become the interrupt input Z of the CPU 66.
  • the Hall ICs 12c and 14a are supplied with power from the power circuit 78, and the output signal is input to the interface circuit 80 and becomes the interrupt input Y of the CPU 66.
  • Hall ICs 12b and 14c receive power supply from the power supply circuit 82, and the output signal is input to the interface circuit 84 and becomes the interrupt input X of the CPU66.
  • FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the operation of the interface circuit 76, 80, 84 of the Hall IC.
  • the outputs a and bo of the Hall ICs 12a and 14b are out of phase with each other.
  • the failure of the sensor is defined as the case where the output does not change.
  • the interface circuit 76 selects the sensor output a. When the sensor output a is abnormal and the output does not change, the interface unit 76 selects an inverted signal of the sensor output bO. Conversely, the sensor output bO is abnormal and the output changes. If not, the interface circuit 76 selects the sensor output a. If both are abnormal and the output does not change, the interface circuit 76 sets the sensor output to zero.
  • the interface circuit 80 selects the sensor output c.
  • the interface unit 80 selects an inverted signal of the sensor output aO.
  • the interface circuit 80 selects the sensor output c. If both are abnormal and the output does not change, the interface circuit 80 sets the sensor output to zero.
  • the interface circuit 84 selects the sensor output b.
  • the interface unit 84 selects an inverted signal of the sensor output cO.
  • the interface circuit 418 selects the sensor output b.
  • the interface circuit 84 sets the sensor output to 0.
  • FIG. 6 is an operation explanatory diagram showing the processing contents when the outputs X, ⁇ , and Z of these Hall IC groups are input to the CPU 66.
  • the output waveforms x, y, z of the interface circuit are rectangular waves with a phase difference of 120 degrees in electrical angle as shown in the figure.
  • CPU66 is interrupted at the rise and fall of the square wave.
  • An interrupt is generated by repeating signal z and signal y in sequence after interrupting signal X.
  • T read the value for each interrupt and use it as the period between interrupts. For example, the time Ta from interrupt Z to interrupt Y is
  • Ta X3-X2
  • the conversion constant is a coefficient for converting the free-run timer value into real time and converting the rotational speed into a required unit. Even if one of the sensor outputs fails, the interrupt input to these CPU66 does not change, so the rotation speed calculation works normally.
  • FIG. 7 shows a waveform diagram when both of the anti-phase sensor output groups fail.
  • motor rotation speed is estimated using interrupt X and interrupt Y.
  • Ta X4-X3
  • Ta X6-X4
  • ⁇ 2 120 / ( ⁇ 6- ⁇ 4) * Conversion constant.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating the internal processing function of the CPU 66.
  • the braking force command sent by multiplex communication and the deviation between the actual braking force measured by the pressing force sensor 44 are input to the braking force servo block 90 to perform the braking force servo control.
  • the motor torque command value determined by the braking force servo 90 is converted by the torque-current conversion block 92 to create a motor current command value.
  • the motor current feedback block 94 feedback control is performed by the actual motor current and the motor rotation speed, and the current to the motor 58 is controlled.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a specific example in which the interface circuit unit is installed in the electric caliper.
  • the electric wire L1 to L9 is connected between the caliper 56 and the controller 18 located on the spring (vehicle body side).
  • the number of force of 12 (Fig. 4) is also reduced to 9.
  • the functions of Hall IC12a-12c, 14a-14c, pressing force sensor 44, and DC brushless motor 58 are the same as in Fig.4.
  • the present invention can be used for devices that control a DC brushless motor using this rotation detector.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

 同種複数の回転検出手段を2群に分けて設置し、各群の回転検出器を、特定の電気角に相当する角度を維持し隣接して設置する。回転検出手段の各群にある検出器が断線などで故障して信号を発生しない場合でも、他の検出器信号を用いて通常の回転検出信号を出力することができる。

Description

明 細 書
回転検出装置
技術分野
[0001] 本発明は、回転検出装置、特に電動ブレーキに用いられる DCブラシレスモータに 適した回転検出装置に関するものである。
背景技術
[0002] モータを用いる電動キヤリパは、車両用ブレーキシステムにおいて良く知られている ことである。電動キヤリパは、ブレーキキヤリバの動作用動力源を油圧の代わりに、モ ータ、特に、大電流低慣性の DCブラシレスモータを用いられることが多い。電動キヤ リバ用モータを制御する場合、制動力の立ち上がり時の応答性確保と制動時のブレ 一キカを緻密に制御するため、モータロータの回転を検出する回転検出器 (レゾル バまたはホール IC)を用いたベクトル制御が用いられる。
[0003] 回転検出器に断線などの故障が発生した場合、制動力制御が不能となるため、ブ レーキが作動しないおそれがある。このため、特許文献 1 (特開 2000-209889号公 報)および特許文献 2 (特開平 10— 170307号公報)に記載されているように、ロータ リーェンコーダーと磁極位置検出装置を組み合わせて、磁極位置検出装置が断線し た場合でも、磁極位置を推定する方式が提案されている。しカゝしながら、単に独立し たセンサを複数個用いて回転検出装置を構成しているので、実装スペースの制約を 受け易ぐ実現には困難を伴う。また、センサの断線時には、磁極位置を推定するた め、制御精度の悪ィヒが懸念される。
[0004] 特許文献 1:特開 2000— 209889号公報
特許文献 2 :特開平 10-170307号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 本発明の目的は、実装スペースの制約が受け難ぐかつ、一つのセンサの故障時 にも、正常時と同様な回転検出信号を生成することが可能な回転検出装置を提案す ることである。 課題を解決するための手段
[0006] 本発明は、同種複数の回転検出器を 2群に分けて設置し、各群の回転検出器を、特 定の電気角に相当する角度を維持し隣接して設置する。回転検出器の各群にある 検出器が断線などで故障して信号を発生しない場合でも、他の検出器信号を用いて 通常の回転検出信号を出力することができる。
発明の効果
[0007] 上記手段により、少ない実装スペースで回転検出装置を構成することが可能となる 。また、回転検出器群のうちのいずれか一つが故障した場合でも、正常時と同様な回 転検出信号を発生させることができる。
図面の簡単な説明
[0008] [図 1]本発明における回転検出装置の配置例を示した略線図である。
[図 2]各群のホール ICの出力波形を示す図である。
[図 3]本発明を利用した電動ブレーキキヤリバの構成を示す縦断面図である。
[図 4]コントローラおよび電動キヤリバの内部構成を示すブロックダイアグラムである。
[図 5]ホール ICのインタフェース回路の動作について説明した波形図である。
[図 6]ホール IC群の出力が CPUに入力されたときの処理内容を示す波形図である。
[図 7]逆位相のセンサ出力群の両方が故障した場合を説明する波形図である。
[図 8]CPUの内部処理機能を示すブロック線図である。
[図 9]電動キヤリパ内にインタフェース回路部を設置したブロック図である。
[図 10]回転検出装置の他の配置例を示す概略図である。
符号の説明
[0009] 10· ··磁石、 12a、 12b、 12c…ホール IC、 14a、 14b、 14c…ホール IC、 16· ··ステ ータコイル、 18· ··コントローラ、 20· ··ロータ、 22· ··出力軸、 24, 26· ··ベアリング、 28 …回転—直動変^ ¾構、 32· "シール、 34· "ピストン、 36· ··ノッド、 38· ··ロータ、 40 …キヤリノボディ、 42· ··ノッド、 44· ··押し付け力センサ、 46· "マグネット、 48· "回転 検出センサ群、 50· ··多重通信線、 52· ··電源線、 56· ··電動キヤリパ、 58· "DCブラシ レスモータ、 78· ··電源回路、 64· ··インタフェース回路部。 66"'CPU、 68· ··インタフ エース回路部、 76, 80· ··インタフェース回路、 84インターフェース部、 90…制動力 サーボブロック、 92· ··トルク一電流変換ブロック、 100…インタフェース回路部、 102 、 104· "電源 82· ··電源回路。
発明を実施するための最良の形態
[0010] 図 1は、本発明の一実施形態を示す回転検出装置の概略配置図である。回転検出 装置としてはホール ICが用いられている。ホール ICに磁界変化を検出させるため、 図示しない DCブラシレスモータのロータに磁石 10が取り付けられている。磁石 10は 、ロータの円周方向に沿って配置された、 4組の単位 NZS磁石力 構成されている ので、モータの機械角と電気角の関係は、機械角 =電気角 Z4で表わされる。すな わち、モータが 1Z4回転(90度)する毎に、電気角は 360度進むことになる。
[0011] したがって、モータが、機械角で 30度回転すると、電気角で 120度回転する。磁石 10〖こ対向するホール IC12a、 12b、 12c (これらを群 1とする)は、電気角で 120度の 位相差となるように、それぞれ円周方向に沿って設置されている。ホール IC14a、 14 b、 14c (これらを群 2とする)も同様に、電気角で 120度の位相差となるよう、それぞれ 円周方向に沿って設置されている。ホール IC12a、 12b、 12cの出力は、それぞれ、 a、 b、 c、ホール IC14a、 14b、 14cの出力は、それぞれ、 a0、 b0、 cOである。ロータ が回転し、それに固定された磁石 10が回転すると、磁石 10と対向した位置にあるホ ール ICには出力が発生する。
[0012] 群 1のホール IC12a、 12b、 12cと、群 2のホール IC14a、 14b、 14cは、電気角で 6 0度の位相差となるように円周方向に沿って設置される。この実施形態では、群 1のホ ール IC12a— 12cと、群 2のホール IC14a— 14cを交互に等間隔で円周方向に並べ ることにより、 60度の位相差を保った設置を実現している。しかし、必ずしもこのような 構成でなくても良く、図 10に示すように、群 1と群 2のホーノレ IC12al— 12c, 14a— 1 4cの設置領域がオーバーラップがないようにして円周方向に設置することも可能で ある。
[0013] 図 2は、各群のホール IC12a— 12c、 14a— 14cの出力波形を示す図である。群 1 のホール IC12a— 12cの出力 a、 b、 c、群 2のホール IC14a— 14cの出力 a0、 b0、 cO は、それぞれ 60度の位相差を持っている。この波形から明らかなように、ホール IC14 bの出力 bOは、ホール IC12aの出力 aの逆位相、ホール IC14cの出力 cOは、ホール I C12bの出力 bの逆位相、ホール IC14aの出力 aOは、ホール IC12cの出力 cの逆位 相となる。この実施形態では、上記の互いに逆位相の出力同士を組み合わせて、故 障時のバックアップ信号を構成する。これによつて、回転検出器群のうちのいずれか 一つが故障した場合でも、正常時と同様な回転検出信号を容易に発生させることが できる。
[0014] 図 3は、本発明の実施形態の電動ブレーキキヤリバの構成を示す縦断面図である。
モータのステータコイル 16への通電電流をが制御し、の出力トルクを制御する。モー タの出力軸 22は、によって支持され、その一端(図中左)は、減速およびの入力軸に 結合される。回転一直動変 構 28の出力軸 22がシール 32、出力軸 22で支持され たピストン 34を押すことにより、パッド 36がロータ 38に押し付けられる。その反作用で キヤリパボディ 40が右方向への力を受ける。もう片側のパッド 42もロータ 38に押し付 けられる。
[0015] 押し付け力を制御するため、出力軸 30の終端には押し付け力センサ 44が設置さ れている。モータのトルクおよび回転数を制御するため、モータ出力軸 22の他方(図 中左)にマグネット 46と回転検出センサ群 48が設置されている。マグネット 46は、出 力軸 22の回転によって移動し、対抗する回転センサ群 48に出力が発生する。
[0016] 回転検出センサ群 48の出力を用いて、コントローラ 18によってモータ電流制御を 実行する。さら〖こ、上位システムからの押し付け力指令値が、多重通信線 50を介して コントローラ 18に入力されるとともに、押し付け力センサ 44の出力値がコントローラ 18 へフィードバックされ、押し付け力制御を実行する。コントローラ 18には、モータへ電 源を供給するための電源線 52が接続される。
[0017] 図 4は、コントローラ 18および電動キヤリパ 56の内部構成を示すブロックダイアグラ ムである。キヤリパ 56を構成する電気部品は、 DCブラシレスモータ 58、押し付け力 センサ 44および回転検出用ホール IC群 12a、 12b、 12c、 14a、 14b、 14c力もなつ ている。点線で囲まれた電動キヤリパ 56は、ばね下(車輪側)に位置し、点線で囲ま れたコントローラ 18は、ばね上(車体側)に位置している。
[0018] コントローラ 18は、システムへの電源供給のための電源線 52および上位システム 力もの押し付け力指令値を入力するための多重通信線 50を備えて 、る。電源線 52 は、へ入力される。電源 IC64は、モータ電流制御、押し付け力制御ならびに故障診 断などを実行する CPU66の電源に用いられる。多重通信 (例えば CAN通信など) は、多重通信線 50、インタフェース回路部 68を通して上位システム力も指令を受け る。
[0019] DCブラシレスモータ 58を駆動する駆動用モータドライバ(インバータ) 70は、 CPU 66力 の駆動信号に基づ!/、て、モータ電流を CPU66へフィードバックしながらモー タを駆動する。押し付け力センサ 44の出力は、インタフェース回路 72を介して CPU6 6へ入力される。回転検出用ホール IC群 12a、 12b、 12c、 14a、 14b、 14cは、群 1 ( 12a、 12b、 12c)、群 2 (14a、 14b、 14c)に分けられる。
[0020] ホール IC12aおよび 14bは、その出力信号が互いに逆位相の関係になっており、 電源回路 74力 電源供給を受ける。これらの出力信号は、インタフェース回路 76に 入力され、 CPU66の割込入力 Zとなる。同様に、ホール IC12cおよび 14aは、電源 回路 78から電源供給を受け、出力信号はインタフェース回路 80に入力されて、 CP U66の割込入力 Yとなる。ホール IC12bおよび 14cは、電源回路 82から電源供給を 受け、出力信号はインタフェース回路 84に入力されて、 CPU66の割込入力 Xとなる
[0021] 物理的配置で分けられたホール ICの群 1および群 2の出力は、互いに逆位相の出 力同士で独立している 3系統に分けられ、各々の CPU66の割込入力 X、 Y、 Ζとなる 。ばね下(車輪側)に位置するホール IC 12a— 12c、 14a— 14cの出力信号 a— c、 a 0— cOは、 12本の配線 (ノヽ一ネス)を介して、ばね上(車体側)に位置するインターフ エース 76, 80、 84、電源 74、 82、 78と接続されて! /、る。
[0022] 図 5は、上記ホール ICのインタフェース回路 76, 80, 84の動作を説明する波形図 である。ホール IC12a、 14bのそれぞれの出力 aおよび boは、互いに逆位相になって いる。ここではセンサの故障を出力が変化しない場合と規定することとする。
[0023] 両者が正常で出力が変化する場合は、インターフェース回路 76は、センサ出力 aを 選択する。センサ出力 aが異常で、出力が変化しない場合は、インターフェース部 76 は、センサ出力 bOの反転信号を選択する。逆に、センサ出力 bOが異常で出力が変 化しない場合には、インターフェース回路 76は、センサ出力 aを選択する。両者が異 常で出力が変化しない場合は、インターフェース回路 76は、センサ出力を 0とする。
[0024] ホール IC12c, 14aが正常で出力が変化する場合は、インターフェース回路 80は、 センサ出力 cを選択する。センサ出力 cが異常で、出力が変化しない場合は、インタ 一フェース部 80は、センサ出力 aOの反転信号を選択する。逆に、センサ出力 aOが異 常で出力が変化しない場合には、インターフェース回路 80は、センサ出力 cを選択 する。両者が異常で出力が変化しない場合は、インターフェース回路 80は、センサ 出力を 0とする。
[0025] ホール IC412b, 14cが正常で出力が変化する場合は、インターフェース回路 84は 、センサ出力 bを選択する。センサ出力 bが異常で、出力が変化しない場合は、インタ 一フェース部 84は、センサ出力 cOの反転信号を選択する。逆に、センサ出力 cOが異 常で出力が変化しない場合には、インターフェース回路 418は、センサ出力 bを選択 する。両者が異常で出力が変化しない場合は、インターフェース回路 84は、センサ 出力を 0とする。
[0026] 図 6は、これらホール IC群の出力 X, Υ, Zが CPU66に入力されたときの処理内容 を示す動作説明図である。ホール IC群の出力が正常な場合、インタフェース回路の 出力波形 x、 y、 zは図のような電気角で 120度づっ位相差のある矩形波となる。矩形 波の立ち上がりおよび立ち下がりで CPU66に割込がかかる。信号 Xで割込がかかつ てから、順次信号 z、信号 yの繰り返しで割込がかかる。フリーランタイマ Tを用いて、 各割込ごとにその値を読み込み、割込間の周期とする。例えば、割込 Zから割込 Yま での時間 Taは、
Ta=X3-X2
となる。電気角は 60度なので、モータの回転速度 ωは、
ω = 60/ (Χ3-Χ2) *変換定数
となる。ここで変換定数とは、フリーランタイマ値を実時間に変換するとともに、回転速 度を所要の単位に変換する係数である。センサ出力の一つが故障しても、これらの C PU66への割込入力は変化しないので、回転速度計算は正常に動作する。
[0027] 図 7に、逆位相のセンサ出力群の両方が故障した場合の波形図を示す。この例で は、出力 Zが一定値( = 0)となっている。この場合、割込 Zが発生しないので、割込 X および割込 Yを用いてモータ回転速度を推定する。
例えば、割込 Yから割込 Xまでの時間は、
Ta=X4-X3
となる。電気角は 60度なので、モータの回転速度 ω 1は、
ω 1 = 60/ (Χ4-Χ3) *変換定数
となる。
例えば、割込 Xから割込 Υまでの時間は、
Ta=X6-X4
となる。電気角は 120度なので、モータの回転速度 ω 2は、
ω 2= 120/ (Χ6-Χ4) *変換定数となる。この ω 1、 ω 2を交互に繰り返して、一 系統故障時のモータ回転速度を推定することができる。
[0028] 図 8は、 CPU66の内部処理機能を説明するブロックダイアグラムである。多重通信 で送られてきた制動力指令と、押し付け力センサ 44にて計測された実制動力の偏差 を、制動カサーボブロック 90に入力し、制動力サーボ制御を行う。制動力サーボ 90 で決定されたモータトルク指令値を、トルク一電流変換ブロック 92にて変換して、モ ータ電流指令値を作成する。モータ電流フィードバックブロック 94では、モータ実電 流とモータ回転数でフィードバック制御を行、、モータ 58への電流を制御する。
[0029] 図 9は、電動キヤリパ内にインタフェース回路部を設置した具体例を示すブロックダ ィアグラムである。インタフェース回路部 100、 102、 104をばね下(車輪側)に位置 するキヤリパ 56に取り込むことにより、キヤリパ 56とばね上(車体側)に位置するコント ローラ 18間を連絡する電線 (L1一 L9の本数力 12本(図 4)力も 9本に削減される。 ホール IC12a— 12c、 14a— 14c、押付力センサ 44、 DCブラシレスモータ 58の機能 は図 4と同じである。
産業上の利用可能性
[0030] 電動ブレーキの他、この回転検出器を用いて DCブラシレスモータを制御する機器 に利用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 回転体の円周方向に沿って設けられた少なくとも一組の N極、 S極を含む磁石と、前 記回転体が回転したとき前記磁石と互いに対向するように配置され、前記磁石と対 向したとき、所定の出力を発生する複数群の位置検出ユニットと、前記複数群の位置 検出ユニットに電源を供給する独立した複数の電源装置と、前記複数群の位置検出 ユニットの出力信号を処理する信号処理装置を備え、前記複数群の位置検出ュニッ トは、それぞれ複数の位置検出器を備え、前記磁石の回転に伴って多相信号を発生 し、前記複数の電源装置は、互いに位相の反転する信号を発生する位置検出器へ それぞれ電源を供給するように接続され、前記複数の信号処理装置は、互いに位相 の反転する信号を発生する位置検出器の出力信号を処理することを特徴とする回転 検出装置。
[2] 請求項 1に記載の回転検出装置において、前記位置検出ユニットは、二つの群を備 え、各群は、電気角で 120度毎の位相を検出する 3つの回転検出器により構成され、 各々の前記位置検出ユニット群を位相差が 60度になるように物理的に配置する回転 検出装置。
[3] 請求項 1に記載の回転検出装置において、前記位置検出ユニットは、二つの群を備 え、各群は、電気角で 120度毎の位相を検出する 3つの回転検出器により構成され、 各々の前記位置検出ユニット群が位相差が 60度になるように物理的に配置され、相 互に円周上に並んで配置される回転検出装置。
[4] 請求項 1に記載の回転検出装置において、前記各群の位置検出ユニットの設置領 域がオーバーラップして 、る回転検出装置。
[5] 請求項 1に記載の回転検出装置において、前記各群の位置検出ユニットの設置領 域がオーバーラップして 、な 、回転検出装置。
[6] 請求項 1に記載の回転検出装置において、前記ホール ICおよび信号処理装置は、 ばね下(車輪側)に位置するキヤリバ内に設置され、前記電源装置は、ばね上(車体 側)に位置するコントローラ内に設置される回転検出装置。
[7] 回転体の円周方向に沿って設けられた少なくとも一組の N極、 S極を含む磁石と、前 記回転体が回転したとき前記磁石と互いに対向するように配置され、前記磁石と対 向したとき、所定の出力を発生する複数の位置検出器と、前記複数の位置検出器に 電源を供給する独立した複数の電源装置と、前記複数の位置検出器の出力信号を 処理する信号処理装置を備え、前記複数の位置検出器は、前記磁石の回転に伴つ て多相信号を発生し、前記複数の電源装置は、互いに位相の反転する信号を発生 する位置検出器へそれぞれ電源を供給するように接続され、前記複数の信号処理 装置は、互いに位相の反転する信号を発生する位置検出器の出力信号を処理する ことを特徴とする回転検出装置。
PCT/JP2004/016722 2004-11-11 2004-11-11 回転検出装置 WO2006051590A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2004/016722 WO2006051590A1 (ja) 2004-11-11 2004-11-11 回転検出装置
JP2006544695A JPWO2006051590A1 (ja) 2004-11-11 2004-11-11 回転検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2004/016722 WO2006051590A1 (ja) 2004-11-11 2004-11-11 回転検出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006051590A1 true WO2006051590A1 (ja) 2006-05-18

Family

ID=36336276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2004/016722 WO2006051590A1 (ja) 2004-11-11 2004-11-11 回転検出装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2006051590A1 (ja)
WO (1) WO2006051590A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009125527A1 (ja) * 2008-04-07 2009-10-15 三菱電機株式会社 ブラシレスモータ位置検出装置
WO2013010292A1 (en) * 2011-07-21 2013-01-24 Honeywell International Inc. Non-contact rotational position sensor system
CN111829557A (zh) * 2019-04-16 2020-10-27 三菱电机株式会社 旋转角度检测装置
EP4279875A1 (de) * 2022-05-18 2023-11-22 Siemens Aktiengesellschaft Sensorsystem, elektrischer motor mit sensorsystem und verfahren zum messen eines winkels eines elektrischen motors

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53106157A (en) * 1977-02-28 1978-09-14 Toshiba Corp Pulse generator
JPS5521111A (en) * 1978-08-02 1980-02-15 Toshiba Corp Device with hole senser
JPH0337519A (ja) * 1989-07-03 1991-02-18 Nippon Soken Inc 位置検出方法及びその装置
JP2000132226A (ja) * 1998-10-28 2000-05-12 Shinko Electric Co Ltd センサの断線検出回路
JP2003287069A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Tokico Ltd 車両用電動ブレーキ装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6132967U (ja) * 1984-07-30 1986-02-27 株式会社ナブコ パルス伝達回路
JP2587465B2 (ja) * 1988-08-01 1997-03-05 株式会社日立製作所 パルスエンコーダ異常検出装置
JPH06261522A (ja) * 1993-03-08 1994-09-16 Sony Corp 回転検出装置
US5754963A (en) * 1996-07-30 1998-05-19 Hitachi America, Ltd. Method and apparatus for diagnosing and isolating faulty sensors in a redundant sensor system
JP2000209889A (ja) * 1999-01-12 2000-07-28 Meidensha Corp 3相位置検出装置
US6462530B1 (en) * 2001-01-25 2002-10-08 Bei Technologies, Inc. Redundant rate sensor and method
JP4963006B2 (ja) * 2002-09-09 2012-06-27 Ntn株式会社 ワイヤレスセンサシステムおよびワイヤレスセンサ付車輪用軸受装置
JP2004257808A (ja) * 2003-02-25 2004-09-16 Denso Corp 電子制御装置および乗員状態検出装置
JP2005100164A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Ntn Corp ワイヤレスセンサシステムおよびワイヤレスセンサ付軸受装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53106157A (en) * 1977-02-28 1978-09-14 Toshiba Corp Pulse generator
JPS5521111A (en) * 1978-08-02 1980-02-15 Toshiba Corp Device with hole senser
JPH0337519A (ja) * 1989-07-03 1991-02-18 Nippon Soken Inc 位置検出方法及びその装置
JP2000132226A (ja) * 1998-10-28 2000-05-12 Shinko Electric Co Ltd センサの断線検出回路
JP2003287069A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Tokico Ltd 車両用電動ブレーキ装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009125527A1 (ja) * 2008-04-07 2009-10-15 三菱電機株式会社 ブラシレスモータ位置検出装置
JPWO2009125527A1 (ja) * 2008-04-07 2011-07-28 三菱電機株式会社 ブラシレスモータ位置検出装置
US8525458B2 (en) 2008-04-07 2013-09-03 Mitsubishi Electric Corporation Brushless motor position detection device
WO2013010292A1 (en) * 2011-07-21 2013-01-24 Honeywell International Inc. Non-contact rotational position sensor system
CN111829557A (zh) * 2019-04-16 2020-10-27 三菱电机株式会社 旋转角度检测装置
EP4279875A1 (de) * 2022-05-18 2023-11-22 Siemens Aktiengesellschaft Sensorsystem, elektrischer motor mit sensorsystem und verfahren zum messen eines winkels eines elektrischen motors
WO2023222264A1 (de) * 2022-05-18 2023-11-23 Siemens Aktiengesellschaft Sensorsystem, elektrischer motor mit sensorsystem und verfahren zum messen eines winkels eines elektrischen motors

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2006051590A1 (ja) 2008-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3299257B1 (en) Motor controller and steering device
US11084523B2 (en) Vehicle-mounted device actuator and power steering device
EP2625088B1 (en) Electric power steering apparatus
JP4251196B2 (ja) ステアリング装置用モータ
JP2018038176A (ja) モータ制御装置
CN111788460B (zh) 检测装置、运算装置、控制装置及电动助力转向装置
JP6701044B2 (ja) モータ制御装置及びステアリング装置
WO2018061254A1 (ja) アクチュエータシステム、異常検知装置
JP6799968B2 (ja) 電動式直動アクチュエータ
CN113316712A (zh) 车辆搭载设备的控制装置
JP6710614B2 (ja) モータ制御装置及びステアリング装置
JP2020040437A (ja) パワーステアリング装置
JP2013159165A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP4836195B2 (ja) 車載用モータ制御装置
CN108791473B (zh) 电机驱动动力转向系统的电机控制装置和方法
KR20150087114A (ko) 반도체 디바이스 및 구동 장치
JP2005274484A (ja) 角度検出装置
JP2006205878A (ja) 車両用操舵装置
JP6732621B2 (ja) 電動モータ装置および電動ブレーキ装置
WO2006051590A1 (ja) 回転検出装置
KR20230061550A (ko) 모터 제어 장치 및 모터 제어 시스템
JP6628705B2 (ja) 電動ブレーキ装置、および、コントローラ
WO2022124261A1 (ja) モータ制御装置、モータ制御装置の制御方法およびモータ制御システム
WO2019054089A1 (ja) モータ駆動装置、モータ、および電動パワーステアリング装置
JP7162194B2 (ja) 回転機制御装置、および、制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006544695

Country of ref document: JP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 04822390

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1