JP2006010336A - Resolver anomaly detection apparatus and transmission-ratio-variable steering apparatus for vehicle using same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レゾルバ異常検出装置及びそれを用いた車両用伝達比可変操舵装置に関するものである。 The present invention relates to a resolver abnormality detection device and a vehicle transmission ratio variable steering device using the same.
従来、レゾルバ異常検出装置は、レゾルバから出力される回転体の回転角度に応じた振幅変調信号のうちの複数のサンプリング値の合計とゼロ値との差であるオフセット値が一定の閾値を超えた場合に、レゾルバが異常であると判定していた(例えば、特許文献1参照)。
ところで、レゾルバが正常時であっても、回転体が低速回転時に生じるオフセット値よりも高速回転時に生じるオフセット値が大きいことが分かった。しかし、従来のレゾルバ異常検出装置によれば一定の閾値に基づき判定しているので、その閾値を例えばレゾルバが正常時に高速回転時に異常と判定しない閾値とした場合には次の問題が生じる。すなわち、低速回転時のオフセット値に対しては閾値が非常に高い値となっている。そのため、低速回転時には、より適切なレゾルバの異常判定を行うことができない。一方、閾値を例えばレゾルバが正常時に低速回転時に異常と判定しない閾値とした場合には次の問題が生じる。すなわち、高速回転時のオフセット値に対しては閾値が非常に低い値となっている。そのため、高速回転時には、レゾルバが正常であるにも関わらず異常と誤判定するおそれがある。 By the way, it was found that even when the resolver is normal, the offset value generated at the time of high speed rotation is larger than the offset value generated at the time of rotating the rotating body at a low speed. However, according to the conventional resolver abnormality detection device, the determination is made based on a certain threshold value. For example, when the threshold value is set to a threshold value that does not determine that the resolver is abnormal when the resolver is operating at high speed, the following problem occurs. That is, the threshold value is very high for the offset value during low-speed rotation. Therefore, a more appropriate resolver abnormality determination cannot be performed during low-speed rotation. On the other hand, for example, when the threshold value is set to a threshold value that does not determine that the resolver is abnormal when the resolver is rotating at low speed, the following problem occurs. That is, the threshold value is very low with respect to the offset value during high-speed rotation. Therefore, at the time of high-speed rotation, there is a possibility of erroneously determining that the resolver is abnormal although the resolver is normal.
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、回転体の回転速度に応じて正常時のオフセット値が変化する場合であっても、適切なレゾルバの異常判定を行うことができるレゾルバ異常検出装置及びそれを用いた車両用伝達比可変操舵装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even when the normal offset value changes according to the rotational speed of the rotating body, it is possible to appropriately determine the abnormality of the resolver. It is an object of the present invention to provide a resolver abnormality detection device that can be used, and a vehicle transmission ratio variable steering device using the same.
(1)本発明のレゾルバ異常検出装置
本発明のレゾルバ異常検出装置は、回転体の回転角度に応じた振幅変調信号を出力するレゾルバの異常を検出するレゾルバ異常検出装置において、前記振幅変調信号のうち複数のサンプリング値を入力するサンプリング値入力手段と、前記複数のサンプリング値に基づきゼロ値との差であるオフセット値を算出するオフセット値算出手段と、前記回転体の回転速度を入力する回転速度入力手段と、前記回転速度に応じて前記レゾルバの異常判定用閾値が変化する回転速度−異常判定用閾値関係を記憶した回転速度−異常判定用閾値関係記憶手段と、前記回転速度と前記回転速度−異常判定用閾値関係とに基づき前記異常判定用閾値を決定する異常判定用閾値決定手段と、前記オフセット値が前記異常判定用閾値決定手段により決定された前記異常判定用閾値を超えた場合に前記レゾルバが異常状態であると判定する異常判定手段と、を備えたことを特徴とする。
(1) Resolver abnormality detection device of the present invention A resolver abnormality detection device of the present invention is a resolver abnormality detection device that detects an abnormality of a resolver that outputs an amplitude modulation signal corresponding to a rotation angle of a rotating body. Among them, sampling value input means for inputting a plurality of sampling values, offset value calculation means for calculating an offset value that is a difference from a zero value based on the plurality of sampling values, and a rotation speed for inputting the rotation speed of the rotating body Input means, rotational speed-abnormality determination threshold relation storage means storing rotational speed-abnormality determination threshold relation in which the resolver abnormality determination threshold changes according to the rotational speed, the rotational speed and the rotational speed The abnormality determination threshold value determining means for determining the abnormality determination threshold value based on the abnormality determination threshold value relationship, and the offset value is the abnormality determination value. Abnormality determination means for determining that the resolver is in an abnormal state when the abnormality determination threshold value determined by the threshold value determination means is exceeded.
ここで、複数のサンプリング値は、例えば、レゾルバの出力信号である振幅変調信号のうちの各周期の振幅最大値と振幅最小値の2箇所としてもよいし、それ以上の箇所数、例えば4箇所としてもよい。ここで、レゾルバの出力信号が理想的な正弦波とした場合に、各周期のサンプリング値の合計がほぼゼロ値となるような時点における出力値をサンプリング値とする。具体的には、一周期におけるサンプリング値を例えば4箇所とした場合には、一周期を0.2msecとすると、周期開始時点から0.025msec、0.075msec、0.125msec、0.175msecの時点における出力値をサンプリング値とする等である。この場合、前者2点は同一の正の値となり、後者2点が前者2点の値の符号を反転させた値となる。 Here, the plurality of sampling values may be, for example, two places of the amplitude maximum value and the amplitude minimum value of each period of the amplitude modulation signal that is an output signal of the resolver, or the number of places more than that, for example, four places It is good. Here, when the output signal of the resolver is an ideal sine wave, the output value at the time point when the sum of the sampling values of each period becomes almost zero is taken as the sampling value. Specifically, when the sampling values in one cycle are, for example, four locations, and when one cycle is 0.2 msec, the time points are 0.025 msec, 0.075 msec, 0.125 msec, and 0.175 msec from the cycle start time. The output value at is used as a sampling value. In this case, the former two points are the same positive value, and the latter two points are values obtained by inverting the signs of the values of the former two points.
また、オフセット値算出手段により算出されたオフセット値が、複数のサンプリング値の合計の場合には、異常判定用閾値は正側の異常判定用閾値と負側の異常判定用閾値とを有することになる。また、オフセット値算出手段により算出されたオフセット値が、複数のサンプリング値の合計の絶対値である場合には、異常判定用閾値は正側の異常判定用閾値のみとなる。また、回転速度−異常判定用閾値関係は、回転速度と異常判定用閾値との関係式としてもよいし、回転速度と異常判定用閾値との関係を示すマップとしてもよい。 Further, when the offset value calculated by the offset value calculation means is the sum of a plurality of sampling values, the abnormality determination threshold value has a positive abnormality determination threshold value and a negative abnormality determination threshold value. Become. Further, when the offset value calculated by the offset value calculating means is an absolute value of the sum of a plurality of sampling values, the abnormality determination threshold value is only the positive abnormality determination threshold value. Further, the rotational speed-abnormality determination threshold value relationship may be a relational expression between the rotational speed and the abnormality determination threshold value, or may be a map showing the relationship between the rotational speed and the abnormality determination threshold value.
(2)本発明の車両用伝達比可変操舵装置
本発明の車両用伝達比可変操舵装置は、ステアリングホイールの操舵角と転舵輪の転舵角との間の回転伝達比を可変にする伝達比可変用電動機と、前記伝達比可変用電動機の固定子に対する回転子の相対回転角度に応じた振幅変調信号を出力するレゾルバと、前記振幅変調信号に基づき前記回転子の相対回転角度を算出する回転角度算出手段と、前記振幅変調信号に基づき前記レゾルバの異常を検出するレゾルバ異常検出手段と、前記伝達比可変用電動機の前記固定子と前記回転子との相対回転を拘束して前記回転伝達比を固定したロック状態にするロック装置と、前記操舵角、前記相対回転角度及び前記レゾルバ異常検出手段の出力信号に基づき、前記伝達比可変用電動機及び前記ロック装置を制御する制御手段と、を備える。
(2) Vehicle Transmission Ratio Variable Steering Device of the Present Invention The vehicle transmission ratio variable steering device of the present invention is a transmission ratio that varies the rotation transmission ratio between the steering angle of the steering wheel and the turning angle of the steered wheels. A variable motor, a resolver that outputs an amplitude modulation signal corresponding to the relative rotation angle of the rotor with respect to the stator of the transmission ratio variable motor, and a rotation that calculates a relative rotation angle of the rotor based on the amplitude modulation signal An angle calculating means; a resolver abnormality detecting means for detecting an abnormality of the resolver based on the amplitude modulation signal; and the rotation transmission ratio by restricting relative rotation between the stator and the rotor of the transmission ratio variable motor. The transmission ratio variable motor and the lock device are controlled based on the lock device that locks the lock, the steering angle, the relative rotation angle, and the output signal of the resolver abnormality detection means. Control means for controlling.
そして、本発明の車両用伝達比可変操舵装置の特徴的な事項は、前記レゾルバ異常検出手段が、前記振幅変調信号のうち複数のサンプリング値を入力するサンプリング値入力手段と、前記複数のサンプリング値に基づきゼロ値との差であるオフセット値を算出するオフセット値算出手段と、前記回転子の回転速度を入力する回転速度入力手段と、前記回転速度に応じて前記レゾルバの異常判定用閾値が変化する回転速度−異常判定用閾値関係を記憶した回転速度−異常判定用閾値関係記憶手段と、前記回転速度と前記回転速度−異常判定用閾値関係とに基づき前記異常判定用閾値を決定する異常判定用閾値決定手段と、前記オフセット値が前記異常判定用閾値決定手段により決定された前記異常判定用閾値を超えた場合に前記レゾルバが異常状態であると判定する異常判定手段と、を備えることである。さらに、前記制御手段が、前記異常判定手段により前記レゾルバが異常状態であると判定された場合に、前記回転伝達比を小さくする伝達比低減制御、又は、前記ロック装置を駆動して前記ロック状態にするロック制御を行うこととしている。 And the characteristic matter of the transmission ratio variable steering apparatus for a vehicle according to the present invention is that the resolver abnormality detecting means has sampling value input means for inputting a plurality of sampling values of the amplitude modulation signal, and the plurality of sampling values. An offset value calculating means for calculating an offset value that is a difference from the zero value based on the above, a rotational speed input means for inputting the rotational speed of the rotor, and a threshold for abnormality determination of the resolver according to the rotational speed Rotation speed-abnormality determination threshold value relationship storage means storing the rotation speed-abnormality determination threshold value relationship, and abnormality determination for determining the abnormality determination threshold value based on the rotation speed and the rotation speed-abnormality determination threshold value relationship And the resolver is abnormal when the offset value exceeds the abnormality determination threshold value determined by the abnormality determination threshold value determination means. And abnormality determining means for determining that the state is to comprise a. Further, when the control means determines that the resolver is in an abnormal state by the abnormality determination means, transmission ratio reduction control for reducing the rotation transmission ratio, or driving the lock device to the locked state The lock control is to be performed.
ここで、伝達比低減制御は、例えば、回転伝達比の上限値を決定しておき、制御手段が指令する回転伝達比の指令値が上限値を超えた場合に上限値とするようにしてもよい。また、伝達比低減制御は、制御手段が指令する回転伝達比を所定割合に低減するようにしてもよい。 Here, in the transmission ratio reduction control, for example, an upper limit value of the rotation transmission ratio is determined, and the upper limit value is set when the command value of the rotation transmission ratio commanded by the control means exceeds the upper limit value. Good. In the transmission ratio reduction control, the rotation transmission ratio commanded by the control means may be reduced to a predetermined ratio.
(1)本発明のレゾルバ異常検出装置の効果
本発明のレゾルバ異常検出装置によれば、回転速度−異常判定用閾値関係記憶手段に記憶された回転速度−異常判定用閾値関係は、回転体の回転速度に応じてレゾルバの異常判定用閾値を変化させている。このように、回転体の回転速度に応じて異常判定用閾値を変化させているので、回転体の回転速度に応じて適切なレゾルバの異常判定を行うことができる。つまり、回転体の回転速度が低速の場合であっても、適切な異常判定用閾値に基づき判定することができ、高速の場合であっても誤判定を生じることなく判定することができる。
(1) Effect of the resolver abnormality detection device of the present invention According to the resolver abnormality detection device of the present invention, the rotational speed-abnormality determination threshold relation stored in the rotational speed-abnormality determination threshold relation storage means The threshold value for determining the abnormality of the resolver is changed according to the rotational speed. Thus, since the abnormality determination threshold value is changed according to the rotational speed of the rotating body, an appropriate resolver abnormality determination can be performed according to the rotational speed of the rotating body. That is, even when the rotational speed of the rotating body is low, the determination can be made based on an appropriate abnormality determination threshold, and even when the rotational speed is high, the determination can be made without causing erroneous determination.
(2)本発明の車両用伝達比可変操舵装置の効果
本発明の車両用伝達比可変操舵装置によれば、上述した本発明のレゾルバ異常検出装置による同一の効果を奏することができる。そして、レゾルバの異常判定を適切に行うことができることにより、結果として、操舵フィーリングを向上させることができる。例えば、伝達比可変用電動機の回転速度が高速の場合における誤判定の防止に伴い、適切に伝達比可変用電動機を駆動させることができることにより操舵フィーリングを向上できる。
(2) Effect of the transmission ratio variable steering apparatus for a vehicle according to the present invention According to the variable transmission ratio steering apparatus for a vehicle of the present invention, the same effect can be obtained by the above-described resolver abnormality detection apparatus of the present invention. And since the abnormality determination of a resolver can be performed appropriately, steering feeling can be improved as a result. For example, the steering feeling can be improved by appropriately driving the transmission ratio variable motor in accordance with prevention of erroneous determination when the rotation speed of the transmission ratio variable motor is high.
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments.
(1)本発明のレゾルバ異常検出装置の実施形態
本発明のレゾルバ異常検出装置は、上述したように、サンプリング値入力手段と、オフセット値算出手段と、回転速度入力手段と、回転速度−異常判定用閾値関係記憶手段と、異常判定用閾値決定手段と、異常判定手段とを備える。
(1) Embodiment of Resolver Abnormality Detection Device of the Present Invention As described above, the resolver abnormality detection device of the present invention has a sampling value input means, an offset value calculation means, a rotational speed input means, and a rotational speed-abnormality determination. Threshold relation storage means, abnormality determination threshold value determination means, and abnormality determination means.
ここで、前記回転速度−異常判定用閾値関係は、前記回転速度が大きくなるにつれて前記異常判定用閾値の絶対値が大きくなるようにするとよい。レゾルバの出力信号である振幅変調信号は、回転体の回転速度が大きいほどオフセット値が大きくなる。ここで、回転体の回転速度が大きくなると、振幅変調信号の振幅変調周期が短くなり、その結果、振幅変調信号の振幅変調傾きの変化が大きくなる。振幅変調傾きの変化が大きくなると、振幅変調信号の一周期における複数のサンプリング値のバラツキが大きくなり、オフセット値が大きくなる。つまり、回転速度が大きくなるにつれて異常判定用閾値の絶対値を大きくすることにより、より適切なレゾルバの異常判定を行うことができる。なお、回転速度に対する異常判定用閾値は、一次式的に増加するようにしてもよいし、高次式的に増加するようにしてもよい。また、回転速度に対する異常判定用閾値は、段階的に増加するようにしてもよい。 Here, the rotational speed-abnormality determination threshold value relationship may be such that the absolute value of the abnormality determination threshold value increases as the rotational speed increases. The amplitude modulation signal that is the output signal of the resolver has an offset value that increases as the rotational speed of the rotating body increases. Here, when the rotation speed of the rotating body increases, the amplitude modulation period of the amplitude modulation signal becomes shorter, and as a result, the change in the amplitude modulation slope of the amplitude modulation signal increases. When the change in the amplitude modulation slope increases, the variation of the plurality of sampling values in one period of the amplitude modulation signal increases, and the offset value increases. That is, by increasing the absolute value of the abnormality determination threshold as the rotational speed increases, more appropriate resolver abnormality determination can be performed. Note that the abnormality determination threshold for the rotational speed may be increased linearly or may be increased higher-order. Further, the abnormality determination threshold for the rotation speed may be increased stepwise.
また、前記回転速度−異常判定用閾値関係は、前記回転速度と複数の前記異常判定用閾値との関係からなり、前記異常判定手段は、複数の前記異常判定用閾値に応じて前記レゾルバの複数の前記異常状態を判定するようにしてもよい。複数の異常判定用閾値を用いることにより、レゾルバの異常状態をより詳細に判定することができる。例えば、異常判定用閾値を注意段階の異常判定用閾値と警告段階の異常判定用閾値の2種類などとすることができる。この場合、警告段階の異常判定用閾値は、注意段階の異常判定用閾値より高い値とする。そして、オフセット値が注意段階の異常判定用閾値を超えた場合と警告段階の異常判定用閾値を超えた場合とのそれぞれに応じて、レゾルバを用いる電動機などの制御をそれぞれ異なるようにすることができる。 Further, the rotational speed-abnormality determination threshold value relationship includes a relationship between the rotational speed and a plurality of abnormality determination threshold values, and the abnormality determination means includes a plurality of resolvers according to the plurality of abnormality determination threshold values. The abnormal state may be determined. By using a plurality of abnormality determination thresholds, the abnormal state of the resolver can be determined in more detail. For example, the abnormality determination threshold value may be two types, that is, the abnormality determination threshold value in the attention stage and the abnormality determination threshold value in the warning stage. In this case, the abnormality determination threshold value in the warning stage is set higher than the abnormality determination threshold value in the attention stage. The control of the motor using the resolver may be made different depending on whether the offset value exceeds the abnormality determination threshold value in the attention stage or the warning stage abnormality determination threshold value. it can.
また、前記レゾルバは、車両の操舵力を補助する電動パワーステアリング装置のアシスト電動機、又は、ステアリングホイールの操舵角と転舵輪の転舵角との間の回転伝達比を可変にする車両用伝達比可変操舵装置の伝達比可変用電動機の回転角度の検出に用いられるレゾルバとすることができる。本発明のレゾルバ異常検出装置を電動パワーステアリング装置又は車両用伝達比可変操舵装置に用いることにより、電動パワーステアリング装置又は車両用伝達比可変操舵装置を適切に駆動することができる。結果として、操舵性を良好とすることができる。 The resolver may be an assist motor of an electric power steering device that assists the steering force of the vehicle, or a vehicle transmission ratio that makes a rotation transmission ratio between a steering angle of a steering wheel and a turning angle of a steered wheel variable. It can be set as the resolver used for detection of the rotation angle of the electric motor for variable transmission ratio of a variable steering device. By using the resolver abnormality detection device of the present invention for an electric power steering device or a vehicle transmission ratio variable steering device, the electric power steering device or the vehicle transmission ratio variable steering device can be appropriately driven. As a result, the steering performance can be improved.
(2)本発明の車両用伝達比可変操舵装置の実施形態
本発明の車両用伝達比可変操舵装置は、上述したように、伝達比可変用電動機と、レゾルバと、回転角度算出手段と、レゾルバ異常検出手段と、ロック装置と、制御手段とを備える。ここで、前記レゾルバ異常検出手段の回転速度−異常判定用閾値関係記憶手段に記憶される回転速度−異常判定用閾値関係は、前記回転速度と第1異常判定用閾値及び第2異常判定用閾値との関係からなるとし、前記制御手段は、前記異常判定手段により前記オフセット値が前記第1異常判定用閾値を超えた第1異常状態と判定された場合に前記伝達比低減制御を行い、前記異常判定手段により前記オフセット値が前記第2異常判定用閾値を超えた第2異常状態と判定された場合に前記ロック制御を行うようにしてもよい。なお、第1異常判定用閾値の絶対値は、第2異常判定用閾値の絶対値よりも小さな値とする。
(2) Embodiment of Variable Transmission Ratio Steering Device for Vehicle of the Present Invention As described above, the variable transmission ratio steering device for a vehicle of the present invention is a transmission ratio variable motor, a resolver, a rotation angle calculating means, and a resolver. An abnormality detection means, a lock device, and a control means are provided. Here, the rotational speed-abnormality determination threshold value relationship stored in the rotational speed-abnormality determination threshold value relationship storage means of the resolver abnormality detection means is the rotation speed, the first abnormality determination threshold value, and the second abnormality determination threshold value. The control means performs the transmission ratio reduction control when the abnormality determination means determines that the offset value is a first abnormal state exceeding the first abnormality determination threshold, The lock control may be performed when it is determined by the abnormality determination means that the offset value is in the second abnormal state exceeding the second abnormality determination threshold. The absolute value of the first abnormality determination threshold value is smaller than the absolute value of the second abnormality determination threshold value.
つまり、オフセット値が第1異常判定用閾値を超えた場合には回転伝達比を低減し、さらにオフセット値が第1異常判定用閾値より大きな第2異常判定用閾値を超えた場合にロック状態としている。このように、2つの異常判定用閾値を用いて段階的に制御することにより、伝達比可変用電動機を出来るだけ長く機能させ続けることができると共に、急激にロック状態となることを避けることができる。つまり、操舵フィーリングを良好にすることができる。 That is, when the offset value exceeds the first abnormality determination threshold, the rotation transmission ratio is reduced, and when the offset value exceeds the second abnormality determination threshold larger than the first abnormality determination threshold, the lock state is set. Yes. In this way, by performing step-by-step control using the two abnormality determination thresholds, the transmission ratio variable motor can continue to function as long as possible, and a sudden lock state can be avoided. . That is, the steering feeling can be improved.
次に、本発明のレゾルバ異常検出装置を車両用伝達比可変操舵装置に適用した場合を例に挙げて、図面を参照しながら本発明をより具体的に説明する。 Next, the present invention will be described more specifically with reference to the drawings, taking as an example the case where the resolver abnormality detection device of the present invention is applied to a vehicle transmission ratio variable steering device.
(1)車両用伝達比可変操舵装置(E−VGR装置)の全体構成
車両用伝達比可変操舵装置(以下、「E−VGR装置」という。)の全体構成について、図1を参照して説明する。図1は、E−VGR装置の全体構成の斜視部分断面図を示す。図1に示すように、E−VGR装置は、ステアリングホイール側から順に、スパイラルケーブル1と、ロック装置2と、レゾルバ3と、伝達比可変用電動機4と、減速機5と、電子制御ユニット(以下、「ECU」という。)(図4に示す)6とから構成される。このE−VGR装置は、ステアリングホイールの操舵角と転舵輪(図示せず)の転舵角との間の回転伝達比(以下、「ギヤ比」という。)を可変にする装置である。
(1) Overall Configuration of Vehicle Transmission Ratio Variable Steering Device (E-VGR Device) The overall configuration of the vehicle transmission ratio variable steering device (hereinafter referred to as “E-VGR device”) will be described with reference to FIG. To do. FIG. 1 is a perspective partial sectional view of the overall configuration of the E-VGR apparatus. As shown in FIG. 1, the E-VGR device includes, in order from the steering wheel side, a
スパイラルケーブル1は、ECU6から伝達比可変用電動機4に電力の供給を可能とするケーブルであり、ECU6からレゾルバ3に励磁信号の供給及びレゾルバ3からECU6に検出信号の出力を可能とするケーブルである。このスパイラルケーブル1は、ステアリングホイールが操舵されることにより伝達比可変用電動機4のモータステータ41及びレゾルバ3のレゾルバステータ31(図2に示す)が回転した場合であっても、確実に伝達比可変用電動機4のモータステータ41及びレゾルバ3のレゾルバステータ31と電気的に接続することができるようにされている。
The
ロック装置2は、ステアリングホイールに連結されているステアリングシャフト(図示せず)と伝達比可変用電動機4のモータロータ42とを機械的に連結する機構を有している。すなわち、ロック装置2は、伝達比可変用電動機4のモータステータ41とモータロータ42との相対回転を拘束してギヤ比を固定したロック状態とギヤ比を可変可能なロック解除状態とを切り替えることができる装置である。なお、通常、ロック装置2はロック解除状態にしている。
The
伝達比可変用電動機4はインナーロータ型ブラシレスDCモータからなり、この伝達比可変用電動機4の駆動によりステアリングホイールの操舵角と転舵輪の転舵角とのギヤ比を可変にしている。この伝達比可変用電動機4は、モータステータ(固定子)41がステアリングシャフト側に連結され、モータロータ(回転子)42が転舵輪側に連結されている。なお、伝達比可変用電動機4の詳細は後述する。レゾルバ3は、励磁信号が入力された場合に、伝達比可変用電動機4のモータステータ41に対するモータロータ42の相対回転角度に応じた振幅変調信号(検出信号)を出力する。つまり、伝達比可変用電動機4のモータステータ41に対するモータロータ42の相対回転角度を検出するための信号を出力する。なお、レゾルバ3の詳細は後述する。減速機5は、伝達比可変用電動機4のモータロータ42の回転を減速して転舵輪に伝達している。
The transmission
ECU6は、図1には図示しないが、レゾルバ3の検出信号に基づき伝達比可変用電動機4のモータロータ42の相対回転角度を算出している。さらに、ステアリングホイールの操舵角及び伝達比可変用電動機4のモータロータ42の相対回転角度等に基づき、伝達比可変用電動機4を制御している。また、ECU6は、レゾルバ3の検出信号に基づき、レゾルバ3の異常状態を検出している。さらに、レゾルバ3の異常状態に応じて、ロック装置2をロック状態とロック解除状態との切り替え制御を行っている。なお、ECU6の詳細は後述する。
Although not shown in FIG. 1, the ECU 6 calculates the relative rotation angle of the
(2)伝達比可変用電動機4の詳細構成
伝達比可変用電動機4の詳細構成について、図2を参照して説明する。図2は、伝達比可変用電動機4及びレゾルバ3を含む軸方向断面図を示す。図2に示すように、伝達比可変用電動機4は、ハウジング7の内周側に固定されたモータステータ41と、モータステータ41の内周側に対向して配設されモータステータ41に対して相対回転可能なモータロータ42とから構成される。モータステータ41は、略円筒形状からなる珪素鋼板が積層されたモータステータコア411と、モータステータコア411に巻回された3相のモータ巻線412とを有する。このモータ巻線412は、上述したスパイラルケーブル1を介してECU6に接続されている。モータロータ42は、磁性体からなるロータシャフト(ロータコア)421と、ロータシャフト421の外周面に固定された複数の永久磁石422とを有する。このように構成される伝達比可変用電動機4は、ECU6から各相のモータ巻線412に電流が供給されることにより、モータロータ42を回転させることができる。
(2) Detailed Configuration of Transmission
(3)レゾルバ3の詳細構成
次に、レゾルバ3の詳細構成について、図2〜図4を参照して説明する。図2は、上述したように、伝達比可変用電動機4及びレゾルバ3を含む軸方向断面図を示す。図3は、図2のA−A断面図、すなわち、レゾルバ3の径方向断面図を示す。図4は、E−VGR装置のブロック図を示す。図2及び図3に示すように、レゾルバ3は、ハウジング7の内周側に固定されたレゾルバステータ31と、レゾルバステータ31の内周側に対向して配設されロータシャフト421の外周側に固定されたレゾルバロータ32とを有する。すなわち、レゾルバステータ31はモータステータ41に固定的に配設され、レゾルバロータ32はモータロータ42に固定的に配設されている。
(3) Detailed Configuration of
レゾルバステータ31は、レゾルバステータコア311と、レゾルバステータコア311に巻回されたレゾルバ巻線312とを有する。レゾルバステータコア311は、略円筒形状からなる珪素鋼板が積層されている。具体的には、レゾルバステータコア311は、環状のヨーク311aと、ヨーク311aから径方向内周側に向かって等間隔に配設された略T字状の径方向断面形状からなる磁極311bとから構成される。
The
レゾルバ巻線312は、レゾルバステータコア311の磁極311bに巻回されている。このレゾルバ巻線312は、図4に示すように、励磁巻線312aと、SIN検出用巻線312bと、COS検出用巻線312cとからなる。そして、このレゾルバ巻線312は、上述したスパイラルケーブル1を介してECU6に接続されている。具体的には、励磁巻線312aは、ECU6から交流の励磁電圧からなる励磁信号が印加される。SIN検出用巻線312b及びCOS検出用巻線312cは、励磁巻線312aに励磁電圧が印加されることにより誘起された誘起電圧である検出信号をECU6に出力している。
The resolver winding 312 is wound around the
レゾルバロータ32は、略円筒形状からなる珪素鋼板が積層されている。このレゾルバロータ32の外周面は、図3に示すように、径方向外側に向かって等間隔に形成される略円弧状の突部32aと、これら突部32aの間に形成される谷部32bとから構成される。つまり、レゾルバロータ32の突部32aと谷部32bとにより、レゾルバロータ32の外周面側とレゾルバステータコア311の磁極311bの内周面側との距離であるギャップをレゾルバロータ32の回転角度によって異なるようにしている。
The
(4)レゾルバ3の検出信号の概略説明
ここで、上述したレゾルバ3の検出信号について図5及び図6を参照して説明する。図5及び図6は、レゾルバ3の検出信号を示す図である。図5に示すレゾルバ3の検出信号は、モータロータ42の回転速度が小さい場合であり、図6に示すレゾルバ3の検出信号はモータロータ42の回転速度が大きい場合である。具体的には、図6の場合のモータロータ42の回転速度は、図5の場合のモータロータ42の回転速度の約3倍としている。なお、SIN検出用巻線312bにより出力される検出信号とCOS検出用巻線312cにより出力される検出信号は、それぞれ位相が異なるのみであるので、何れも図5及び図6に示すような検出信号となる。また、図5及び図6は、伝達比可変用電動機4が回転している場合におけるレゾルバ3の検出信号である。また、図5及び図6は、便宜上、振幅最大値の絶対値を1としている。
(4) Schematic description of detection signal of
ここで、伝達比可変用電動機4が回転している場合について説明する前に、伝達比可変用電動機4が回転していない場合のレゾルバ3の検出信号について説明する。伝達比可変用電動機4が回転していない場合は、モータステータ41に対してモータロータ42が相対角度が一定となる。そうすると、レゾルバステータ31に対してレゾルバロータ32も相対角度が一定となる。そして、さらにレゾルバステータコア311の磁極311bの内周面側にレゾルバロータ32の突部32aが位置している場合には、磁極311bとレゾルバロータ32とのギャップが小さくなり、磁気抵抗が小さくなる。従って、この場合に励磁巻線312aに励磁信号が入力されると、SIN検出用巻線312b及びCOS検出用巻線312cの検出信号は、大きな一定振幅の波形となる。なお、SIN検出用巻線312b及びCOS検出用巻線312cの検出信号の周期は、励磁信号の周期と同一である。
Here, before describing the case where the transmission
一方、伝達比可変用電動機4が回転しておらず、かつ、レゾルバステータコア311の磁極311bの内周面側にレゾルバロータ32の谷部32bが位置している場合には、磁極311bとレゾルバロータ32とのギャップが大きくなり、磁気抵抗が大きくなる。従って、この場合に励磁巻線312aに励磁信号が入力されると、SIN検出用巻線312b及びCOS検出用巻線312cの検出信号は、小さな一定振幅の波形となる。
On the other hand, when the transmission
次に、伝達比可変用電動機4が回転している場合には、レゾルバステータ31に対してレゾルバロータ32が相対回転する。そうすると、レゾルバステータコア311の磁極311bの内周面側とレゾルバロータ32の外周面とのギャップは、レゾルバロータ32の突部32aと谷部32bとの移動に伴い変化する。つまり、磁気抵抗が変化する。従って、励磁巻線312aに励磁信号が入力されると、図5及び図6に示すように、検出信号の振幅が変調する。そして、図5及び図6に示す振幅変調信号からなる検出信号の振幅変調周期Ta1、Tb1は、レゾルバロータ32の一の谷部32bから隣接する谷部32bまでの距離分に相当する。
Next, when the transmission
ここで、図6に示す検出信号の振幅変調周期Tb1は、図5に示す検出信号の振幅変調周期Ta1に比べて短くなっている。具体的には、図6に示す検出信号の振幅変調周期Tb1は、図5に示す検出信号の振幅変調周期Ta1の約3分の1となっている。そのため、図6に示す検出信号の振幅変調傾きの変化は、図5に示す検出信号の振幅変調傾きの変化に比べて大きくなっている。これは、伝達比可変用電動機4の回転速度が大きくなることに伴い、レゾルバステータ31に対するレゾルバロータ32の相対回転角度の変化が早くなるためである。なお、図5及び図6の検出信号の周期は、伝達比可変用電動機4が回転している場合も、励磁信号の周期と同一である。
Here, the amplitude modulation period Tb1 of the detection signal shown in FIG. 6 is shorter than the amplitude modulation period Ta1 of the detection signal shown in FIG. Specifically, the amplitude modulation period Tb1 of the detection signal shown in FIG. 6 is about one third of the amplitude modulation period Ta1 of the detection signal shown in FIG. Therefore, the change in the amplitude modulation slope of the detection signal shown in FIG. 6 is larger than the change in the amplitude modulation slope of the detection signal shown in FIG. This is because the change in the relative rotation angle of the
(5)ECU6の詳細構成
次に、ECU6の詳細構成について、図4を参照して説明する。図4は、上述したように、E−VGR装置のブロック図を示す。図4に示すように、ECU6は、回転角度算出部(回転角度算出手段)61と、制御部(制御手段)62と、レゾルバ異常検出部(レゾルバ異常検出手段、レゾルバ異常検出装置)63とから構成される。
(5) Detailed Configuration of ECU 6 Next, the detailed configuration of the ECU 6 will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a block diagram of the E-VGR device as described above. As shown in FIG. 4, the ECU 6 includes a rotation angle calculation unit (rotation angle calculation unit) 61, a control unit (control unit) 62, and a resolver abnormality detection unit (resolver abnormality detection unit, resolver abnormality detection device) 63. Composed.
(5.1)回転角度算出部61
回転角度算出部61は、レゾルバ3のSIN検出用巻線312b及びCOS検出用巻線312cからスパイラルケーブル1を介して検出信号を入力する。そして、入力された検出信号に基づき、伝達比可変用電動機4のモータステータ41に対するモータロータ42の相対回転角度を算出する。この相対回転角度の算出の詳細は、公知であるので、詳細な説明を省略する。
(5.1) Rotation
The rotation
(5.2)制御部62
制御部62は、ステアリングホイールの操舵角及び回転角度算出部61により算出されたモータステータ41に対するモータロータ42の相対回転角度に基づき、伝達比可変用電動機4を制御する。具体的には、伝達比可変用電動機4のギヤ比を適宜変更するように制御している。さらに、制御部62は、レゾルバ異常検出部63によりレゾルバ3の異常信号が出力された場合に、所定の制御を行う。具体的には、レゾルバ異常検出部63により後述するギヤ比低減制御信号が出力された場合には、制御部62は伝達比可変用電動機4のギヤ比を小さくするギヤ比低減制御(伝達比低減制御)を行う。また、レゾルバ異常検出部63により後述するロック制御信号が出力された場合には、制御部62はロック装置2を駆動してロック解除状態からロック状態に切り替えるロック制御を行う。
(5.2)
The
ここで、ギヤ比低減制御とは、例えば、ギヤ比の上限値を決定しておき、制御部62が指令するギヤ比の指令値が当該上限値を超えた場合に当該上限値のギヤ比とするようにする。なお、ギヤ比低減制御は、制御部62が指令するギヤ比を所定割合に低減するようにしてもよい。
Here, the gear ratio reduction control is, for example, determining an upper limit value of the gear ratio, and when the gear ratio command value commanded by the
(5.3)レゾルバ異常検出部63
レゾルバ異常検出部63について図4〜図10を参照して説明する。図5及び図6は、上述したように、レゾルバ3の検出信号を示す図である。なお、図5に示すレゾルバ3の検出信号は、モータロータ42の回転速度が小さい場合(以下、「低速回転時」という。)であり、図6に示すレゾルバ3の検出信号はモータロータ42の回転速度が大きい場合(以下、「高速回転時」という。)である。図7は、図5の検出信号のうちTa2の区間を拡大した図である。図8は、図6の検出信号のうちTb2の区間を拡大した図である。図9は、レゾルバ異常検出部63の動作を示すフローチャートである。図10は、回転速度−異常判定用閾値関係を示す図である。
(5.3) Resolver abnormality detection unit 63
The resolver abnormality detection unit 63 will be described with reference to FIGS. 5 and 6 are diagrams showing detection signals of the
レゾルバ異常検出部63は、図4に示すように、サンプリング値入力部631と、オフセット値算出部632と、回転速度入力部633と、回転速度−閾値関係記憶部634と、閾値決定部635と、決定閾値記憶部636と、異常判定部637とから構成される。
As shown in FIG. 4, the resolver abnormality detection unit 63 includes a sampling
(5.3.1)サンプリング値入力部631
サンプリング値入力部(サンプリング値入力手段)631は、レゾルバ3のSIN検出用巻線312b及びCOS検出用巻線312cから出力される振幅変調信号である検出信号のうち複数のサンプリング値a1〜a4、b1〜b4を入力する(図9のステップS1)。このサンプリング値a1〜a4、b1〜b4について、図7及び図8を参照して説明する。サンプリング値a1〜a4、b1〜b4は、検出信号の一周期のうちで4箇所としている。ここで、レゾルバ3の励磁巻線312aに入力される励磁信号の周期は、0.2msecとすると、レゾルバ3のSIN検出用巻線312b及びCOS検出用巻線312cの検出信号の周期Ta3,Tb3も同様に0.2msecとなる。そして、サンプリング値a1,b1は、周期開始時点から0.025msecの時点における出力値とする。サンプリング値a2,b2は、周期開始時点から0.075msecの時点における出力値とする。サンプリング値a3,b3は、周期開始時点から0.125msecの時点における出力値とする。サンプリング値a4,b4は、周期開始時点から0.175msecの時点における出力値とする。
(5.3.1) Sampling
The sampling value input unit (sampling value input means) 631 includes a plurality of sampling values a1 to a4 among detection signals that are amplitude modulation signals output from the SIN detection winding 312b and the COS detection winding 312c of the
ここで、このようなサンプリング値を採用した理由は、レゾルバ3の検出信号が理想的な正弦波とした場合に、各周期毎のサンプリング値の合計がほぼゼロ値となるような時点における出力値をサンプリング値としているからである。ただし、実際のレゾルバ3の検出信号は振幅変調信号であるので、サンプリング値の合計はゼロ値とはならない。
Here, the reason why such a sampling value is adopted is that when the detection signal of the
なお、図7に示す低速回転時の所定周期Ta3におけるサンプリング値a1は0.025、a2は0.045、a3は−0.100、a4は−0.094である。また、図8に示す高速回転時の所定周期Tb3におけるサンプリング値b1は0.084、b2は0.148、b3は−0.326、b4は−0.297である。 Note that the sampling value a1 in the predetermined period Ta3 during low-speed rotation shown in FIG. 7 is 0.025, a2 is 0.045, a3 is -0.100, and a4 is -0.094. Further, the sampling value b1 in the predetermined period Tb3 during high-speed rotation shown in FIG. 8 is 0.084, b2 is 0.148, b3 is −0.326, and b4 is −0.297.
(5.3.2)オフセット値算出部632
オフセット値算出部(オフセット値算出手段)632は、サンプリング値入力部631に入力されたサンプリング値a1〜a4、b1〜b4に基づき、オフセット値Ofsを算出する(図9のステップS2)。オフセット値Ofsは、一周期内のサンプリング値の合計である。すなわち、図7に示す低速回転時におけるオフセット値Ofsは、a1+a2+a3+a4により算出される。ここで、低速回転時の所定周期Ta3におけるオフセット値Ofsは、−0.124となる。また、図8に示す高速回転時におけるオフセット値Ofsは、b1+b2+b3+b4により算出される。ここで、高速回転時の所定周期Tb3におけるオフセット値Ofsは、−0.391となる。
(5.3.2) Offset
The offset value calculation unit (offset value calculation means) 632 calculates the offset value Ofs based on the sampling values a1 to a4 and b1 to b4 input to the sampling value input unit 631 (step S2 in FIG. 9). The offset value Ofs is the sum of sampling values within one period. That is, the offset value Ofs at the time of low speed rotation shown in FIG. 7 is calculated by a1 + a2 + a3 + a4. Here, the offset value Ofs in the predetermined cycle Ta3 during the low-speed rotation is −0.124. Further, the offset value Ofs at the time of high-speed rotation shown in FIG. 8 is calculated by b1 + b2 + b3 + b4. Here, the offset value Ofs in the predetermined cycle Tb3 during high-speed rotation is −0.391.
ここで、図8に示す高速回転時の所定周期Tb3におけるオフセット値Ofsの絶対値が、図7に示す低速回転時の所定周期Ta3におけるオフセット値Ofsの絶対値よりも大きいのは、検出信号の振幅変調傾きの変化が高速回転時の方が大きいからである。なお、高速回転時のオフセット値Ofsの絶対値が低速回転時のオフセット値Ofsの絶対値よりも大きくなる関係は、他の周期においても同様の関係となる。 Here, the absolute value of the offset value Ofs in the predetermined period Tb3 during high-speed rotation shown in FIG. 8 is larger than the absolute value of the offset value Ofs in the predetermined period Ta3 during low-speed rotation shown in FIG. This is because the change in the amplitude modulation slope is larger during high-speed rotation. Note that the relationship in which the absolute value of the offset value Ofs during high-speed rotation is greater than the absolute value of the offset value Ofs during low-speed rotation is similar in other periods.
(5.3.3)回転速度入力部633
回転速度入力部(回転速度入力手段)633は、電動機回転速度検出部8により検出されたモータロータ42のモータステータ41に対する回転速度(以下、「モータロータ42の回転速度」という。)Vを入力する(図9のステップS3)。なお、図4においては、電動機回転速度検出部8は、ECU6の外部に別途配設される構成としたが、ECU6の内部に配設することもできる。この場合は、例えば回転角度算出部61の出力信号に基づきモータロータ42のモータステータ41対する回転速度を算出するようにしてもよい。
(5.3.3) Rotational
The rotational speed input section (rotational speed input means) 633 inputs the rotational speed (hereinafter referred to as “rotational speed of the
(5.3.4)回転速度−閾値関係記憶部634
回転速度−閾値関係記憶部(回転速度−異常判定用閾値関係記憶部)634は、回転速度−閾値関係(回転速度−異常判定用閾値関係)のマップを記憶している。回転速度−閾値関係は、図10に示すように、伝達比可変用電動機4のモータロータ42の回転速度Vに対するレゾルバ3の異常判定用閾値Thの関係である。ここで、閾値Thは、第1閾値Tha1,Tha2と、第2閾値Thb1,Thb2とからなる。具体的には、第1閾値のうち第1正閾値Tha1は、正の値であって、モータロータ42の回転速度Vが大きくなるにつれて大きくなる。第1閾値のうち第1負閾値Tha2は、第1正閾値Tha1の符号を反転させた値である。すなわち、第1負閾値Tha2は、負の値であって、モータロータ42の回転速度Vが大きくなるにつれて小さくなる。つまり、第1閾値Tha1,Tha2の絶対値が、モータロータ42の回転速度Vが大きくなるにつれて、大きくなるようにされている。
(5.3.4) Rotational speed-threshold
The rotational speed-threshold relationship storage unit (rotational speed-abnormality determination threshold relationship storage unit) 634 stores a map of rotational speed-threshold relationship (rotational speed-abnormality determination threshold relationship). As shown in FIG. 10, the rotational speed-threshold relation is a relation of the abnormality determination threshold Th of the
また、第2閾値のうちの第2正閾値Thb1は、正の値であって、第1正閾値Tha1をほぼ平行に上方側へ移動させた値である。すなわち、第2正閾値Thb1は、第1正閾値Tha1よりも大きな値であって、モータロータ42の回転速度Vが大きくなるにつれて大きくなる。第2閾値のうち第2負閾値Thb2は、第2正閾値Thb1の符号を反転させた値である。すなわち、第2負閾値Thb2は、負の値であって、第1負閾値Tha2よりも小さな値であって、モータロータ42の回転速度Vが大きくなるにつれて小さくなる。
Further, the second positive threshold value Thb1 of the second threshold values is a positive value, and is a value obtained by moving the first positive
(5.3.5)閾値決定部635
閾値決定部(異常判定用閾値決定手段)635は、回転速度入力部633により入力されたモータロータ42の回転速度Vと、回転速度−閾値関係記憶部634に記憶された回転速度−閾値関係のマップとに基づき、現時点における閾値を決定する。具体的には、まず、モータロータ42の回転速度Vに応じた第1正閾値Tha1及び第1負閾値Tha2を決定する(図9のステップS4)。続いて、モータロータ42の回転速度Vに応じた第2正閾値Thb1及び第2負閾値Thb2を決定する(図9のステップS5)。つまり、モータロータ42の回転速度Vが大きいほど、決定される第1閾値Tha1,Tha2及び第2閾値Thb1,Thb2の絶対値は大きくなる。
(5.3.5)
The threshold value determination unit (abnormality determination threshold value determination unit) 635 is a map of the rotational speed V of the
(5.3.6)決定閾値記憶部636
決定閾値記憶部636は、閾値決定部635により決定された現時点におけるモータロータ42の回転速度Vに応じた第1閾値Tha1,Tha2及び第2閾値Thb1,Thb2を記憶する。
(5.3.6) Determination
The determination
(5.3.7)異常判定部637
異常判定部(異常判定手段)637は、オフセット値算出部632により算出されたオフセット値Ofsと決定閾値記憶部636に記憶された第1閾値Tha1,Tha2及び第2閾値Thb1,Thb2とに基づき、レゾルバ3が異常状態であるか否かの判定を行う。
(5.3.7)
The abnormality determination unit (abnormality determination unit) 637 is based on the offset value Ofs calculated by the offset
具体的には、まず、オフセット値Ofsが第1負閾値Tha2より大きく、かつ、第1正閾値Tha1より小さい第1判定条件に基づき判定する(図9のステップS6)。この第1判定条件を満たす場合(ステップS6:Yes)には、異常判定部637は、レゾルバ3は正常であると判定することになる。その結果、異常判定部637は何も出力することなく次のオフセット値Ofsに対する処理を行う。つまり、第1判定条件を満たす場合には、再び図9のステップS1に戻り処理を繰り返す。
Specifically, first, the offset value Ofs is determined based on a first determination condition that is larger than the first negative threshold value Tha2 and smaller than the first positive threshold value Tha1 (step S6 in FIG. 9). When the first determination condition is satisfied (step S6: Yes), the
一方、第1判定条件を満たさない場合(ステップS6:No)には、オフセット値Ofsが第2負閾値Thb2より大きく、かつ、第2正閾値Thb1より小さい第2判定条件に基づき判定する(図9のステップS7)。この第2判定条件を満たす場合(ステップS7:Yes)には、異常判定部637は、レゾルバ3が第1段階の異常状態であると判定する。その結果、異常判定部637は、制御部62にギヤ比低減制御信号を出力する(図9のステップS8)。その後は、次のオフセット値Ofsに対する処理を行う。すなわち、異常判定部637がギヤ比低減信号を出力した後には、再び図9のステップS1に戻り処理を繰り返す。
On the other hand, when the first determination condition is not satisfied (step S6: No), the offset value Ofs is determined based on the second determination condition that is larger than the second negative threshold Thb2 and smaller than the second positive threshold Thb1 (FIG. 9 step S7). When this second determination condition is satisfied (step S7: Yes), the
一方、第2判定条件を満たさない場合(ステップS7:No)には、異常判定部637は、レゾルバ3が第2段階の異常状態であると判定する。その結果、異常判定部637は、制御部62にロック制御信号を出力する(図9のステップS9)。その後は、次のオフセット値Ofsに対する処理を行う。すなわち、異常判定部637がロック制御信号を出力した後には、再び図9のステップS1に戻り処理を繰り返す。
On the other hand, when the second determination condition is not satisfied (step S7: No), the
つまり、オフセット値Ofsが第1正閾値Tha1及び第1負閾値Tha2を超えた場合には、制御部62にギヤ比低減制御を行うようにさせる。さらに、オフセット値Ofsが第2正閾値Thb1及び第2負閾値Thb2を超えた場合には、制御部62にロック制御を行うようにさせる。そして、決定される第1閾値Tha1,Tha2及び第2閾値Thb1,Thb2の絶対値は、上述したように、モータロータ42の回転速度Vが大きくなるにつれて大きくしているので、低速回転時と高速回転時とのオフセット値Ofsの変化に対応している。つまり、モータロータ42の回転速度Vに応じて適切にレゾルバ3の異常判定を行うことができる。
That is, when the offset value Ofs exceeds the first positive threshold value Tha1 and the first negative threshold value Tha2, the
(6)その他
上記実施例においては、図10に示すように、閾値Thをモータロータ42の回転速度Vに対して一次式の関係となるようにしたが、これに限られるものではない。例えば、高次式の関係となるようにしてもよい。また、閾値Thを第1閾値Tha1,Tha2と第2閾値Thb1,Thb2の2段階としたが、1段階の閾値であってもよいし、さらに多数段階の閾値としてもよい。さらに、第1正閾値Tha1と第1負閾値Tha2、及び、第2正閾値Thb1と第2負閾値Thb2は、それぞれ正負対称としたが、それぞれ異なる関係を有するようにしてもよい。また、オフセット値Ofs及び閾値Thは、絶対値を用いても良い。
(6) Others In the above-described embodiment, as shown in FIG. 10, the threshold value Th is set to have a linear relationship with the rotational speed V of the
1:スパイラルケーブル、 2:ロック装置、 3:レゾルバ、 4:伝達比可変用電動機、 5:減速機、 6:電子制御ユニット(ECU)、 7:ハウジング、31:レゾルバステータ、 32:レゾルバロータ、 32a:突部、 32b:谷部、 41:モータステータ、 42:モータロータ、 61:回転角度算出部(回転角度算出手段)、 62:制御部(制御手段)、 63:レゾルバ異常検出部(レゾルバ異常検出手段、レゾルバ異常検出装置)、 311:レゾルバステータコア、 312:レゾルバ巻線、 311a:ヨーク、 311b:磁極、 312a:励磁巻線、 312b:SIN検出用巻線、 312c:COS検出用巻線、 411:モータステータコア、 412:モータ巻線、 421:ロータシャフト、 422:永久磁石、 631:サンプリング値入力部(サンプリング値入力手段)、 632:オフセット値算出部(オフセット値算出手段)、 633:回転速度入力部(回転速度入力手段)、 634:回転速度−閾値関係記憶部(回転速度−異常判定用閾値関係記憶手段)、 635:閾値決定部(異常判定用閾値決定手段)、 636:決定閾値記憶部、 637:異常判定部(異常判定手段) 1: Spiral cable 2: Lock device 3: Resolver 4: Transmission ratio variable motor 5: Reducer 6: Electronic control unit (ECU) 7: Housing 31: Resolver stator 32: Resolver rotor 32a: protrusion, 32b: valley, 41: motor stator, 42: motor rotor, 61: rotation angle calculation unit (rotation angle calculation means), 62: control unit (control means), 63: resolver abnormality detection unit (resolver abnormality) Detection means, resolver abnormality detection device), 311: resolver stator core, 312: resolver winding, 311a: yoke, 311b: magnetic pole, 312a: excitation winding, 312b: winding for SIN detection, 312c: winding for COS detection, 411: Motor stator core, 412: Motor winding, 421: Rotor shaft, 42 : Permanent magnet, 631: sampling value input unit (sampling value input unit), 632: offset value calculation unit (offset value calculation unit), 633: rotational speed input unit (rotational speed input unit), 634: rotational speed-threshold relationship Storage unit (rotational speed-abnormality determination threshold value relationship storage unit), 635: threshold value determination unit (abnormality determination threshold value determination unit), 636: determination threshold value storage unit, 637: abnormality determination unit (abnormality determination unit)
Claims (6)
前記振幅変調信号のうち複数のサンプリング値を入力するサンプリング値入力手段と、
前記複数のサンプリング値に基づきゼロ値との差であるオフセット値を算出するオフセット値算出手段と、
前記回転体の回転速度を入力する回転速度入力手段と、
前記回転速度に応じて前記レゾルバの異常判定用閾値が変化する回転速度−異常判定用閾値関係を記憶した回転速度−異常判定用閾値関係記憶手段と、
前記回転速度と前記回転速度−異常判定用閾値関係とに基づき前記異常判定用閾値を決定する異常判定用閾値決定手段と、
前記オフセット値が前記異常判定用閾値決定手段により決定された前記異常判定用閾値を超えた場合に前記レゾルバが異常状態であると判定する異常判定手段と、
を備えたことを特徴とするレゾルバ異常検出装置。 In a resolver abnormality detecting device for detecting an abnormality of a resolver that outputs an amplitude modulation signal according to a rotation angle of a rotating body,
Sampling value input means for inputting a plurality of sampling values of the amplitude modulation signal;
An offset value calculating means for calculating an offset value that is a difference from a zero value based on the plurality of sampling values;
Rotational speed input means for inputting the rotational speed of the rotating body;
A rotational speed-abnormality determination threshold value relationship storage means for storing a rotational speed-abnormality determination threshold value relationship in which the resolver abnormality determination threshold value changes according to the rotational speed;
An abnormality determination threshold value determining means for determining the abnormality determination threshold value based on the rotation speed and the rotation speed-abnormality determination threshold value relationship;
Abnormality determination means for determining that the resolver is in an abnormal state when the offset value exceeds the abnormality determination threshold determined by the abnormality determination threshold determination means;
A resolver abnormality detection device comprising:
前記異常判定手段は、複数の前記異常判定用閾値に応じて前記レゾルバの複数の前記異常状態を判定することを特徴とする請求項1又は2に記載のレゾルバ異常検出装置。 The rotational speed-abnormality determination threshold value relationship includes a relationship between the rotational speed and a plurality of the abnormality determination threshold values,
The resolver abnormality detection device according to claim 1, wherein the abnormality determination unit determines a plurality of the abnormal states of the resolver according to a plurality of the abnormality determination thresholds.
前記伝達比可変用電動機の固定子に対する回転子の相対回転角度に応じた振幅変調信号を出力するレゾルバと、
前記振幅変調信号に基づき前記回転子の相対回転角度を算出する回転角度算出手段と、
前記振幅変調信号に基づき前記レゾルバの異常を検出するレゾルバ異常検出手段と、
前記伝達比可変用電動機の前記固定子と前記回転子との相対回転を拘束して前記回転伝達比を固定したロック状態にするロック装置と、
前記操舵角、前記相対回転角度及び前記レゾルバ異常検出手段の出力信号に基づき、前記伝達比可変用電動機及び前記ロック装置を制御する制御手段と、
を備えた車両用伝達比可変操舵装置において、
前記レゾルバ異常検出手段は、
前記振幅変調信号のうち複数のサンプリング値を入力するサンプリング値入力手段と、
前記複数のサンプリング値に基づきゼロ値との差であるオフセット値を算出するオフセット値算出手段と、
前記回転子の回転速度を入力する回転速度入力手段と、
前記回転速度に応じて前記レゾルバの異常判定用閾値が変化する回転速度−異常判定用閾値関係を記憶した回転速度−異常判定用閾値関係記憶手段と、
前記回転速度と前記回転速度−異常判定用閾値関係とに基づき前記異常判定用閾値を決定する異常判定用閾値決定手段と、
前記オフセット値が前記異常判定用閾値決定手段により決定された前記異常判定用閾値を超えた場合に前記レゾルバが異常状態であると判定する異常判定手段と、を備え、
前記制御手段は、前記異常判定手段により前記レゾルバが異常状態であると判定された場合に、前記回転伝達比を小さくする伝達比低減制御、又は、前記ロック装置を駆動して前記ロック状態にするロック制御を行うことを特徴とする車両用伝達比可変操舵装置。 A transmission ratio variable motor that varies the rotation transmission ratio between the steering angle of the steering wheel and the steered wheel;
A resolver that outputs an amplitude modulation signal according to a relative rotation angle of a rotor with respect to a stator of the transmission ratio variable motor;
Rotation angle calculation means for calculating a relative rotation angle of the rotor based on the amplitude modulation signal;
Resolver abnormality detecting means for detecting an abnormality of the resolver based on the amplitude modulation signal;
A locking device that locks the rotation transmission ratio by restricting relative rotation between the stator and the rotor of the transmission ratio variable motor; and
Control means for controlling the transmission ratio variable motor and the locking device based on the steering angle, the relative rotation angle and the output signal of the resolver abnormality detection means;
In a vehicle transmission ratio variable steering apparatus comprising:
The resolver abnormality detection means includes
Sampling value input means for inputting a plurality of sampling values of the amplitude modulation signal;
An offset value calculating means for calculating an offset value that is a difference from a zero value based on the plurality of sampling values;
Rotational speed input means for inputting the rotational speed of the rotor;
A rotational speed-abnormality determination threshold value relationship storage means for storing a rotational speed-abnormality determination threshold value relationship in which the resolver abnormality determination threshold value changes according to the rotational speed;
An abnormality determination threshold value determining means for determining the abnormality determination threshold value based on the rotation speed and the rotation speed-abnormality determination threshold value relationship;
An abnormality determination unit that determines that the resolver is in an abnormal state when the offset value exceeds the abnormality determination threshold value determined by the abnormality determination threshold value determination unit;
When the resolver determines that the resolver is in an abnormal state by the abnormality determination unit, the control unit reduces the rotation transmission ratio, or drives the lock device to enter the locked state. A vehicle transmission ratio variable steering apparatus characterized by performing lock control.
前記制御手段は、
前記異常判定手段により前記オフセット値が前記第1異常判定用閾値を超えた第1異常状態と判定された場合に前記伝達比低減制御を行い、
前記異常判定手段により前記オフセット値が前記第2異常判定用閾値を超えた第2異常状態と判定された場合に前記ロック制御を行うことを特徴とする請求項5記載の車両用伝達比可変操舵装置。 The rotational speed-abnormality determination threshold value relationship includes a relationship between the rotational speed and the first abnormality determination threshold value and the second abnormality determination threshold value.
The control means includes
Performing the transmission ratio reduction control when the abnormality determination means determines that the offset value is a first abnormal state exceeding the first abnormality determination threshold;
6. The transmission ratio variable steering for a vehicle according to claim 5, wherein the lock control is performed when the abnormality determination means determines that the offset value is in a second abnormal state exceeding the second abnormality determination threshold value. apparatus.
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