(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周期波形を有するリファレンス信号を供給した場合に、回転子の回転位置に対応して位置センサから振幅変調ないし位相変調された信号を発生させる位置検出装置の異常を検出するための異常検出方法であって、
上記位置センサの出力巻線に対して直流バイアス電流を印加するステップと、
上記回転子の回転位置を検出するための信号処理とは別に、上記出力巻線にかかる振幅変調ないし位相変調された信号のバイアスされた直流信号を検出するステップと、
該検出された直流信号から上記位置検出装置の異常を判断するステップと
を備え、
上記直流信号を検出するステップは、ノイズおよびリファレンス信号により発生する振幅変調分ないしは位相変調成分をフィルタにより除去するステップを含み、
上記フィルタは上記出力巻線の両端とグランド間にそれぞれ直列接続された抵抗とコンデンサとからなることを特徴とする位置検出装置の異常検出方法。
【請求項２】
上記リファレンス信号を供給しないとき、上記直流バイアス電流のみに依存した直流信号から上記位置検出装置の異常を判断するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の位置検出装置の異常検出方法。
【請求項３】
上記異常を判断するステップでは、上記直流信号が所定範囲外である状態が所定時間継続するときには、上記位置検出装置が異常であると判断することを特徴とする請求項１または２に記載の位置検出装置の異常検出方法。
【請求項４】
所定の周期波形を有するリファレンス信号を供給した場合に、回転子の回転位置に対応して位置センサから振幅変調ないし位相変調された信号を発生させる位置検出装置であって、
上記位置センサの出力巻線に対して直流バイアス電流を印加するバイアス電流印加手段と、
上記回転子の回転位置を検出するための信号処理手段とは別に、上記出力巻線にかかる振幅変調ないし位相変調された信号のバイアスされた直流信号を検出する直流信号検出手段と、
該直流信号検出手段で検出された直流信号から上記位置検出装置の異常を判断する異常判断手段と
を備え、
上記直流信号検出手段は、ノイズおよびリファレンス信号により発生する振幅変調分ないしは位相変調成分を除去するフィルタを有し、
上記フィルタは上記出力巻線の両端とグランド間にそれぞれ直列接続された抵抗とコンデンサとからなることを特徴とする位置検出装置の異常検出装置。
【請求項５】
上記フィルタは上記振幅変調ないし位相変調された信号の振動周期よりも大きな時定数を有することを特徴とする請求項４記載の位置検出装置の異常検出装置。
【請求項６】
上記フィルタは上記出力巻線の両端とグランド間に直列接続された抵抗とコンデンサの一方を異常検出のために用いることを特徴とする請求項４記載の位置検出装置の異常検出装置。
【請求項７】
上記バイアス電流印加手段は直流電源から第１の抵抗、上記フィルタの一方の抵抗、上記出力巻線、上記フィルタの他方の抵抗および第２の抵抗を介してグランドに至る経路を含むことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の位置検出装置の異常検出装置。
【請求項８】
上記バイアス電流印加手段の経路に含まれる抵抗分を上記出力巻線間にかかる抵抗分に比べ大きく設定したことを特徴とする請求項７記載の位置検出装置の異常検出装置。
【請求項９】
リファレンス信号の発生をコントロール可能なリファレンス信号発生手段を備え、該リファレンス信号が供給されないとき、上記異常判断手段は、上記直流バイアス電流のみに依存した直流信号から上記位置検出装置の異常を判断することを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載の位置検出装置の異常検出装置。
【請求項１０】
上記請求項４〜９のいずれかに記載の位置検出装置の異常検出装置と、
上記位置検出装置から出力される位置信号に基づいて上記回転子を含む被制御体の制御を行う制御手段と、
該制御手段の制御動作を監視する監視手段と
を備え、上記異常検出装置で得られる直流信号に基づく異常検出信号を直接上記制御手段または上記監視手段に入力し、上記異常検出信号が所定範囲外であるとき、上記位置検出装置が異常であると判断することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項１１】
上記直流信号が所定範囲外である状態が所定時間継続するときには、上記位置検出装置が異常であると判断することを特徴とする請求項１０記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１２】
上記被制御体は運転者の操舵力を補助するモータであり、該モータを駆動する駆動手段を設け、上記異常検出装置から位置検出装置が異常と判断したときには、上記モータの駆動制御を中断し、該モータの駆動を禁止することを特徴とする請求項１０または１１記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、位置検出するためのレゾルバ、あるいはシンクロのような回転位置検出器、あるいはそれと同様な検出原理に従う直線位置検出器など、回転位置および直線位置のどちらについても適応できる位置検出装置の異常検出方法およびその装置並びこの装置を用いた電動パワーステアリング装置に関し、特に、操舵輪の操舵力をモータに補助する電動パワーステアリング装置の位置検出異常時判断とそのときの処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の位置検出装置では、位置検出センサとしてレゾルバを用い、直交する２つの巻線出力信号をレゾルバデジタルコンバータ（Ｒ／Ｄコンバータ）に入力し、回転位置を検出するものである。この位置検出装置を用いてモータを回転する制御などに利用される。
【０００３】
図５は、例えば特開平９−７２７５８号公報に示されている位置検出装置を示す構成図である。
図において、レゾルバを用いた位置センサ１には、発振回路２２から励磁用の正弦波電圧であるリファレンス信号が入力される。位置センサ１からは、その回転位置θに応じてリファレンス信号が、ｃｏｓθ、およびｓｉｎθで振幅変調された信号として出力される。以後、ｃｏｓθで振幅変調された出力信号をｃｏｓ信号とし、ｓｉｎθで振幅変調された出力信号をｓｉｎ信号とする。
【０００４】
この２つの出力信号は、Ｒ／Ｄコンバータを用いた位置検出回路４に入力され、位置検出回路４からは、回転位置θがデジタル信号として出力される。この回転位置θのデジタル信号は、制御ＣＰＵ５に入力されて所定の制御に使用される。位置センサ１として用いられているレゾルバに断線が生じた場合には、各種制御機構に誤作動を生じさせる原因となるので、このレゾルバの断線を速やかに検出する必要がある。
【０００５】
従来用いられていたこの種の異常検出方法として、上記特開平９−７２７５８号公報等では、レゾルバ信号である回転位置に応じた位置センサ１の２つの出力部の振幅変調信号（ｓｉｎ信号、ｃｏｓ信号）を位置検出する位置検出回路４とは別に、Ａ／Ｄ変換回路２３、２４を経て制御ＣＰＵ５にて比較または演算することで、あらかじめ決められた条件を満足しない場合を異常と判断するものがあった。
【０００６】
また、図６に示す特開２０００−１３１０９６号公報では、直流電源１２を抵抗３１を介して位置センサ１の出力巻線３に接続し、その逆方向の出力巻線３から抵抗３２を介してＧＮＤに接続することで、位置センサ１の出力巻線３から回転位置に応じて振幅変調したｃｏｓ信号またはｓｉｎ信号に、直流バイアス電流１５を印加している。そして、出力巻線３からの信号６、７をそれぞれバッファ回路８、９を通して差動増幅アンプ１０に入力して増幅し、その増幅後の信号から最大電圧値よりも高い電圧値の信号が出力されたときを異常と判断するものもある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の各公報に示されている従来の異常検出方法では、次のような問題点があった。
まず、上記特開平９−７２７５８号公報では、前述の通り構成されているため、例えば、ｓｉｎ信号について、回転位置が０度のときは、振幅変調信号であることから０Ｖとなり、断線時には判断できない。また、地絡、天絡について、検出することが不可能であり、異常として判断することができない。
【０００８】
また、上記特開２０００−１３１０９６号公報では、正常時と異常時とを振幅変調している信号から増幅後の信号の最大値電圧を検出するために、ウィンドコンパレータなどにより、正常時と異常時とを分割するための回路が必要となる。また、位置センサ１の出力巻線３からの信号をバッファ回路８、９を通して差動増幅アンプ１０に入力する必要がある。このため、断線検出のための回路規模が大きくなる傾向となり、高価となる。
【０００９】
さらに、出力巻線３の経路が通常長いことからノイズが発生しやすく、図７に示すように通常出力部間に抵抗３３を配置し、インピーダンスを調整することで高周波成分ノイズを除去するのが通例である。しかし、図６の回路構成では、出力部間に上記の抵抗３３を配置した場合、バイアス抵抗即ち抵抗３１、３２による断線を検出することは困難であり、従って、抵抗３３を配置できないためノイズ除去することが不可能である。
【００１０】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、位置センサの出力巻線に対し直流バイアスを印加し、出力巻線の断線などの異常時の確実な検出を行うとともに、直流バイアスと位置検出のノイズ低減とを両立できる安価で構成簡単な位置検出装置の異常検出方法および装置並びに電動パワーステアリング装置を提供すること目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、所定の周期波形を有するリファレンス信号を供給した場合に、回転子の回転位置に対応して位置センサから振幅変調ないし位相変調された信号を発生させる位置検出装置の異常を検出するための異常検出方法であって、上記位置センサの出力巻線に対して直流バイアス電流を印加するステップと、上記回転子の回転位置を検出するための信号処理とは別に、上記出力巻線にかかる振幅変調ないし位相変調された信号のバイアスされた直流信号を検出するステップと、該検出された直流信号から上記位置検出装置の異常を判断するステップとを備え、上記直流信号を検出するステップは、ノイズおよびリファレンス信号により発生する振幅変調分ないしは位相変調成分をフィルタにより除去するステップを含み、上記フィルタは上記出力巻線の両端とグランド間にそれぞれ直列接続された抵抗とコンデンサとからなるものである。
【００１３】
また、上記リファレンス信号を供給しないとき、上記直流バイアス電流のみに依存した直流信号から上記位置検出装置の異常を判断するステップを含むものである。
【００１４】
また、上記異常を判断するステップでは、上記直流信号が所定範囲外である状態が所定時間継続するときには、上記位置検出装置が異常であると判断するものである。
【００１５】
また、所定の周期波形を有するリファレンス信号を供給した場合に、回転子の回転位置に対応して位置センサから振幅変調ないし位相変調された信号を発生させる位置検出装置であって、上記位置センサの出力巻線に対して直流バイアス電流を印加するバイアス電流印加手段と、上記回転子の回転位置を検出するための信号処理手段とは別に、上記出力巻線にかかる振幅変調ないし位相変調された信号のバイアスされた直流信号を検出する直流信号検出手段と、該直流信号検出手段で検出された直流信号から上記位置検出装置の異常を判断する異常判断手段とを備え、上記直流信号検出手段は、ノイズおよびリファレンス信号により発生する振幅変調分ないしは位相変調成分を除去するフィルタを有し、上記フィルタは上記出力巻線の両端とグランド間にそれぞれ直列接続された抵抗とコンデンサとからなるものである。
【００１７】
また、上記フィルタは上記振幅変調ないし位相変調された信号の振動周期よりも大きな時定数を有するものである。
【００１９】
また、上記フィルタは上記出力巻線の両端とグランド間に直列接続された抵抗とコンデンサの一方を異常検出のために用いるものである。
【００２０】
また、上記バイアス電流印加手段は直流電源から第１の抵抗、上記フィルタの一方の抵抗、上記出力巻線、上記フィルタの他方の抵抗および第２の抵抗を介してグランドに至る経路を含むものである。
【００２１】
また、上記バイアス電流印加手段の経路に含まれる抵抗分を上記出力巻線間にかかる抵抗分に比べ大きく設定したものである。
【００２２】
また、リファレンス信号の発生をコントロール可能なリファレンス信号発生手段を備え、該リファレンス信号が供給されないとき、上記異常判断手段は、上記直流バイアス電流のみに依存した直流信号から上記位置検出装置の異常を判断するものである。
【００２３】
上記の位置検出装置の異常検出装置と、上記位置検出装置から出力される位置信号に基づいて上記回転子を含む被制御体の制御を行う制御手段と、該制御手段の制御動作を監視する監視手段とを備え、上記異常検出装置で得られる直流信号に基づく異常検出信号を直接上記制御手段または上記監視手段に入力し、上記異常検出信号が所定範囲外であるとき、上記位置検出装置が異常であると判断するものである。
【００２４】
また、上記直流信号が所定範囲外である状態が所定時間継続するときには、上記位置検出装置が異常であると判断するものである。
【００２５】
また、上記被制御体は運転者の操舵力を補助するモータであり、該モータを駆動する駆動手段を設け，上記異常検出装置から位置検出装置が異常と判断したときには、上記モータの駆動制御を中断し、該モータの駆動を禁止するものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、図に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における電動パワーステアリング装置を示す構成図である。
電動パワーステアリング装置は、運転者の操舵力を検出する操舵トルクセンサ１０１と、操舵力を補助する回転位置もしくは回転速度に応じて電流駆動される被制御体としてのブラシレス式モータ１０３と、このモータ１０３の回転位置を検出する位置センサ１と、モータ１０３を制御する制御装置１０２とを備える。制御装置１０２は、操舵トルクセンサ１０１の検出出力が入力される制御手段としての制御ＣＰＵ１１１と、この制御ＣＰＵ１１１の出力に基づきモータ１０３を駆動する駆動手段としてのモータ駆動回路１１２と、リファレンス信号を端子Ｒ１、Ｒ２を介して位置センサ１の入力巻線に対して発生する発振回路１１４と、位置センサ１の出力巻線３からの振幅変調信号６，７が端子Ｓ１、Ｓ３を介して供給される第１位置異常検出手段１１６と、同様に位置センサ１の出力巻線３からの振幅変調信号６、７が端子Ｓ２、Ｓ４を介して供給される第２位置異常検出手段１１７と、第１位置異常検出手段１１６と第２位置異常検出手段１１７からの位置検出信号１４を検出して制御ＣＰＵ１１１に供給する信号処理手段としての位置検出回路１１３とを有する。
【００２７】
また、制御装置１０２は、第１位置異常検出手段１１６と第２位置異常検出手段１１７からの異常検出信号１３が入力される異常判断手段としての異常検出判断処理部１１５を内蔵する。なお、第１位置異常検出手段１１６と第２位置異常検出手段１１７は直流信号検出手段を構成する。
【００２８】
次に、動作について説明する。
制御ＣＰＵ１１１は操舵トルクに合わせ補助する目標トルクを決定し、位置センサ１からの信号によりモータ回転位置を検出し、目標トルクに合わせた電流をモータ位置に合わせて通電するパターンを決定し、モータ駆動回路１１２に出力する。モータ駆動回路１１２からモータ１０３に通電することで、モータ１０３に回転力を与え、操舵するときの補助する力となる。このとき、発振回路１１４よりリファレンス信号を出力し、位置検出センサ１の入力巻線２へ入力することで、位置センサ１の出力巻線３から位置情報を含んだ振幅変調信号６，７が出力される。
【００２９】
第１の位置異常検出手段１１６は、入力された振幅変調信号６，７を位置検出信号１４と、異常検出信号１５とに分離して出力する。第２の位置異常検出手段１１７も同様に動作する。第１の位置異常検出手段１１６から出力された位置検出信号１４は、位置検出回路１１３に入力し、位置検出回路１１３は検出された位置信号を制御ＣＰＵ１１１に供給する。また、第２の位置異常検出手段１１７出力された異常検出信号１３は、制御ＣＰＵ１１１内の異常検出判断処理部１１５入力する。
【００３０】
図２は、位置センサ１の出力が入力される位置異常検出手段として、例えば第１の位置異常検出手段１１６の一例を示す回路図である。
図において、所定のリファレンス信号を供給し、励磁するための巻線２と、出力される巻線３とからなる位置センサ１は、例えば公知のレゾルバであってもよく、可変磁気抵抗タイプの位置検出装置であってもよい。また、同様な原理からなる直線位置検出装置であってもよい。位置センサ１の出力巻線３は２相出力であるため１対構成であるが、ここではどちらか１相のみでの第１位置異常検出手段１１６で説明し、もう一方の第２位置異常検出手段１１７については、同様な方法で構成することで同じ効果が得られる。なお、リファレンス信号により出力巻線３に作用するための回転トランスなど機構部は省略する。
【００３１】
巻線出力信号である振幅変調信号６、７が得られる位置センサ１の出力巻線３の両端Ｓ１、Ｓ３は、１対の第１および第２の抵抗を介してオペアンプに接続され、このオペアンプの正相端子には第３の抵抗を介してコモン端子ＣＯＭが接続され、逆相端子には第４の抵抗を介してオペアンプの出力端子と接続されている。前述のオペアンプおよび各第１〜４の抵抗によって差動増幅アンプ１０が構成される。
【００３２】
この差動増幅アンプ１０の出力側には、位置センサ１からの回転位置θに応じて、ｓｉｎθ×Ｆ（ｔ）、もしくはｃｏｓθ×Ｆ（ｔ）で表される振幅変調された位置情報信号が位置検出信号１４として出力される。ここで、Ｆ（ｔ）は、リファレンス信号の周期Ｔに同期した時間関数であり、例えばｓｉｎ（２×π×ｔ／Ｔ）である。回転位置θは、もう１相の出力信号とを同期検波し、２相信号演算することから求める方法や、もう１相の出力信号を位相シフトし、加減算する振幅変調された信号を位相変調信号に変換して求める方法が考えられる。
【００３３】
巻線出力信号６のラインとＧＮＤ間に、直列にフィルタとして機能する抵抗４１とコンデンサ４２を接続する。また、抵抗４１とコンデンサ４２の接続点を第１の抵抗としての抵抗４３を介して直流電源１２にと接続する。また、同様に巻線出力信号７のラインとＧＮＤ間に、直列にフィルタとして機能する抵抗４４とコンデンサ４５を接続する。また、抵抗４４とコンデンサ４５の接続点を、第２の抵抗としての抵抗４６を介してＧＮＤに接続する。これにより、直流電源１２から抵抗４３、抵抗４１、巻線出力信号６のライン、出力巻線３、巻線出力信号７のライン、抵抗４４、抵抗４６を経てＧＮＤへ至る経路を通してバイアス電流１５が流れることになる。
【００３４】
この経路は実質的にバイアス電流印加手段を構成し、この経路中、抵抗４４、抵抗４６およびコンデンサ４５の接続点の信号を検出することにより、直流信号である異常検出信号を取り出すことができる。このとき、それぞれの関係は適当に決めてもよいが、各抵抗の関係は、いま抵抗４３の抵抗値をＲ１、抵抗４６の抵抗値をＲ２、抵抗４１の抵抗値をＲ４、抵抗４４の抵抗値をＲ５とすると、（Ｒ１＝Ｒ２）＞（Ｒ４＝Ｒ５）＞［出力巻線の抵抗分］とし、各コンデンサの関係は、いまコンデンサ４２の容量値をＣ１、コンデンサ４５の容量値をＣ２とすると、Ｃ１＝Ｃ２とする方が、正確に検出し易く、変調信号に悪影響を与え難いようになる。
【００３５】
次に、動作について説明する。
まず、正常な場合の動作について説明する。
発振回路１１４よりリファレンス信号を励磁する位置センサ１の入力巻線２に供給すると、その出力巻線３に誘起された回転位置θに応じた振幅変調信号ｓｉｎθ×Ｆ（ｔ）またはｃｏｓθ×Ｆ（ｔ）が、位置検出信号１４として差動増幅アンプ１０を経て出力される。この出力を位置検出回路１１３に入力することで、回転位置θを検出することになる。
【００３６】
また、異常検出信号１３については、振幅変調信号とバイアス電流とを組み合わせた直流信号が出力されることになる。このとき、抵抗４４とコンデンサ４５との値を調節すると、位置センサ１の出力巻線３からの振幅変調信号を除去し、バイアス信号のみを取り出すことが可能となる。つまり、抵抗４４とコンデンサ４５とによりフィルタ効果を持たすことができる。よって、リファレンス信号より発生する周期信号を十分取り除くことができるほど大きなフィルタ時定数を、例えば（Ｒ４・Ｃ１）＝（Ｒ５・Ｃ２）≫Ｔとなるように設定すると、異常検出信号１３には、振幅変調信号が除去され、バイアス電流の信号のみを取り出すことができる。
【００３７】
次に、異常時の動作について説明する。
位置センサ１の出力巻線３が断線するなどの異常時には、バイアス電流１５が流れない。従って、異常検出信号１３は、振幅変調信号が抵抗４４とコンデンサ４５によりフィルタ処理された信号のみが出力され、異常検出信号１３にはなにも出力されないことになる。よって、このとき、異常検出信号１３をＡ／Ｄ変換回路（図示せず）でＡ／Ｄ変換し、制御ＣＰＵ１１１に取り込み、基準値と比較することで異常の有無を判断する。また、異常検出信号１３の電圧の相異を周知のコンパレータにあらかじめ設定しておいた基準値と比較することで異常を判断することもできる。
【００３８】
従って、上記特開２０００−１３１０９６号公報で示される回路構成に比べ、簡易なコンパレータもしくは、制御ＣＰＵ１１１であるコンピュータ内部の取り込みにより判断することができ、また、位置検出回路１１３への入力にバッファ回路が不要である。以上により、簡単な回路構成でかつ安価な方法で、断線検出が可能である。異常と判断されたときには、制御ＣＰＵ１１１よりモータ駆動を停止する指示をモータ駆動回路１０２に出力し、モータ１０３に回転力を与えないようにする。
【００３９】
また、使用環境により外部から位置センサ１の出力巻線３やその信号伝送路に誘導されるノイズは、その周波数が高いことから、直列に接続された抵抗４１、４４とコンデンサ４２，４５は、高周波成分の信号については、図７中の抵抗３３と等価な回路となる。このため、抵抗４１，４４とコンデンサ４２，４５を調整することで、出力巻線部分の高周波域での不要なインピーダンスの増加を抑制し、外来ノイズの影響を低減できる。
【００４０】
なお、上述では、この経路中、抵抗４４、抵抗４６およびコンデンサ４５の接続点より異常検出信号を取り出すようにしたが、抵抗４１、抵抗４３およびコンデンサ４２の接続点より異常検出信号を取り出してもよく、同様な効果が得られる。
【００４１】
さらに、上述では、位置センサ１の出力巻線３の一方の相の両端Ｓ１、Ｓ３に得られる巻線出力信号について説明したが、出力巻線３の他方の相の両端Ｓ２、Ｓ４についても、同様な処理を施すことにより、出力巻線２相とも異常検出することが可能となる。
【００４２】
また、上述の電動パワーステアリング装置では、運転者が操舵する装置であることから、上述の異常と判断するまでに時間的猶予があるが、誤って異常と判断することの無いようにしなければならない。このため、異常と判断する方法は、異常検出信号が所定の基準値以外であるときにすぐさま異常と判断するのではなく、異常検出信号が所定の基準値以外である状態が継続したときに異常と判断し、モータ駆動を停止するようにしてもよい。よって、ノイズなどの影響により一時的に、異常検出信号が誤ってもすぐさま、正常状態に戻るような場合には、影響を受けないようにすることができる。
【００４３】
また、図示せずも、制御手段としての制御ＣＰＵ１１１により所望の制御が忠実に行われていることを監視するための監視手段を制御ＣＰＵ１１と別個に設け、位置異常検出手段１１６、１１７で得られる直流信号に基づく異常検出信号を直接上記制御手段または監視手段に入力し、異常検出信号が所定範囲外であるとき、位置検出装置が異常であると判断するようにいてもよい。
【００４４】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、上述の如く振幅変調信号を除去できるようなフィルタ定数の設定をするような場合を説明したが、位置センサによっては出力巻線から出力される振幅変調信号の振幅が小さいものもある。このような場合、異常検出信号において、振幅変調信号のみの最大電圧は、振幅変調信号が発生せずバイアス電流のみが流れるときの電圧に比べ小さくなるように、直流電源１２の電源電圧と各抵抗４３、４６、４１、４４の抵抗値を調整するようにしてもよい。
【００４５】
このとき、抵抗４４，コンデンサ４５によるフィルタ効果を期待する必要が無く、異常検出信号上に振幅変調信号が重畳しても、影響なく異常検出が可能となる。また、各抵抗、コンデンサを選択できる自由度が向上し、フィルタ効果に関係なく、位置センサ１の出力巻線３のインピーダンスを調整でき、かつ各々の抵抗、コンデンサの選定もコストを考慮して安価にすることができる。
【００４６】
実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３を示す回路図である。
図において、１６は図１の発振回路１１４の代わりに、位置センサ１の入力巻線１２の端子Ｒ１、Ｒ２の両端に設けられたリファレンス信号発生手段としてのリファレンス信号発生回路である。その他の構成は、図２と同様である。
上記実施の形態１では、リファレンス信号が常に与えられているときについて説明したが、車両等にこの発明を適用するような場合、例えば、上記電動パワーステアリング装置のモータ回転位置を検出する装置として搭載されるような場合には、イグニッションをオンしてから、位置検出装置が作動し、位置検出を開始する。
【００４７】
このとき、イグニッションをオンしてすぐさま開始する必要が無く、しばらくの装置自身を検査する猶予時間がある。このような場合には、図３に示すように、リファレンス信号発生回路１６をコントロールし、イグニッションをオンしてから、すぐさまリファレンス信号を発生せず、停止しておき、位置センサ１の出力巻線３に発生する振幅変調信号は発生しないようにする。このとき、バイアス電流１５のみ流れる形となり、異常検出信号１３は、抵抗４４，コンデンサ４５によるフィルタ効果を期待しなくとも、バイアス電流１５のみを検出することが、精度よく行うことができる。その後、異常がないと判断した後に、リファレンス信号を出力するようにリファレンス発生回路１６をコントロールする。
【００４８】
実施の形態４．
図４は、この発明の実施の形態４を示す回路図である。
図において、１Ａは入力巻線１２に２相のリファレンス信号が与えられる位置センサである。その他の構成は、図２と同様である。
上記実施の形態１では、リファレンス信号を１相のみに与え、出力巻線３より誘起する振幅変調信号を出力するような位置センサについて説明したが、本実施の形態では、図４に示すように、周期Ｔによりリファレンス信号を位置センサ１Ａの励磁側の入力巻線２に２相供給する、例えば、端子Ｒ１−Ｒ２にｓｉｎ（２π×ｔ／Ｔ）×αと端子Ｒ３−Ｒ４にｃｏｓ（２π×ｔ／Ｔ）×αを与え、出力巻線３から位相変調信号（例えば、ｓｉｎ（２π×ｔ／Ｔ＋θ）×β）が得る。
【００４９】
このよう場合においても、上述したような異常検出することが可能である。つまり、位置センサ１Ａの出力巻線３の出力として、上記の実施の形態では振幅変調信号であったものが位相変調信号に代わり、これにバイアス電流を付加したものが、異常検出信号として出力される。通常の場合には、これら位相変調信号とバイアス電流を付加した信号を検出するが、断線などの異常時には、バイアス電流が流れずに位相変調信号のみが、異常検出信号に現れる。これを判断することにより、位置検出装置の異常を判断することが可能となる。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように、この発明は、所定の周期波形を有するリファレンス信号を供給した場合に、回転子の回転位置に対応して位置センサから振幅変調ないし位相変調された信号を発生させる位置検出装置の異常を検出するための異常検出方法であって、上記位置センサの出力巻線に対して直流バイアス電流を印加するステップと、上記回転子の回転位置を検出するための信号処理とは別に、上記出力巻線にかかる振幅変調ないし位相変調された信号のバイアスされた直流信号を検出するステップと、該検出された直流信号から上記位置検出装置の異常を判断するステップとを備え、上記直流信号を検出するステップは、ノイズおよびリファレンス信号により発生する振幅変調分ないしは位相変調成分をフィルタにより除去するステップを含み、上記フィルタは上記出力巻線の両端とグランド間にそれぞれ直列接続された抵抗とコンデンサとからなるものであるので、位置検出装置の異常を回転子の回転位置に関係なく確実に検出でき、また、回路構成の簡略化、コストの低廉化を図ることができるという効果がある。また、上記直流信号を検出するステップは、ノイズおよびリファレンス信号により発生する振幅変調分ないしは位相変調成分を除去するステップを含むので、外来ノイズ等に影響されることなく、確実に位置検出装置の異常を検出できるという効果がある。また、上記フィルタは上記出力巻線の両端とグランド間にそれぞれ直列接続された抵抗とコンデンサからなるので、出力巻線上に現れるノイズを容易に除去でき、位置検出装置の異常検出の精度向上に寄与できるという効果がある。
【００５２】
また、上記リファレンス信号を供給しないとき、上記直流バイアス電流のみに依存した直流信号から上記位置検出装置の異常を判断するステップを含むので、位置検出装置の異常検出の精度を向上できるという効果がある。
【００５３】
また、上記異常を判断するステップでは、上記直流信号が所定範囲外である状態が所定時間継続するときには、上記位置検出装置が異常であると判断するので、外来ノイズ等に影響されることなく、確実に位置検出装置の異常を検出できるという効果がある。
【００５４】
また、所定の周期波形を有するリファレンス信号を供給した場合に、回転子の回転位置に対応して位置センサから振幅変調ないし位相変調された信号を発生させる位置検出装置であって、上記位置センサの出力巻線に対して直流バイアス電流を印加するバイアス電流印加手段と、上記回転子の回転位置を検出するための信号処理手段とは別に、上記出力巻線にかかる振幅変調ないし位相変調された信号のバイアスされた直流信号を検出する直流信号検出手段と、該直流信号検出手段で検出された直流信号から上記位置検出装置の異常を判断する異常判断手段とを備え、上記直流信号検出手段は、ノイズおよびリファレンス信号により発生する振幅変調分ないしは位相変調成分を除去するフィルタを有し、上記フィルタは上記出力巻線の両端とグランド間にそれぞれ直列接続された抵抗とコンデンサとからなるものであるので、位置検出装置の異常を回転子の回転位置に関係なく確実に検出でき、また、回路構成の簡略化、コストの低廉化を図ることができるという効果がある。また、上記直流信号検出手段は、ノイズおよびリファレンス信号により発生する振幅変調分ないしは位相変調成分を除去するフィルタを有するので、外来ノイズ等に影響されることなく、確実に位置検出装置の異常を検出できるという効果がある。また、上記フィルタは上記出力巻線の両端とグランド間にそれぞれ直列接続された抵抗とコンデンサからなるので、出力巻線上に現れるノイズを容易に除去でき、位置検出装置の異常検出の精度向上に寄与できるという効果がある。
【００５６】
また、上記フィルタは上記振幅変調ないし位相変調された信号の振動周期よりも大きな時定数を有するので、位置検出装置の異常検出の精度向上に寄与できるという効果がある。
【００５８】
また、上記フィルタは上記出力巻線の両端とグランド間に直列接続された抵抗とコンデンサの一方を異常検出のために用いるので、位置検出装置の異常検出の精度向上に寄与できるという効果がある。
【００５９】
また、上記バイアス電流印加手段は直流電源から第１の抵抗、上記フィルタの一方の抵抗、上記出力巻線、上記フィルタの他方の抵抗および第２の抵抗を介してグランドに至る経路を含むので、位置検出装置の異常検出の精度向上と共に回路構成の簡略化、コストの低廉化に寄与できるという効果がある。
【００６０】
また、上記バイアス電流印加手段の経路に含まれる抵抗分を上記出力巻線間にかかる抵抗分に比べ大きく設定したので、振幅変調ないし位相変調された信号に悪影響を及ぼすことなく、確実に位置検出装置の異常を検出できるという効果がある。
【００６１】
また、リファレンス信号の発生をコントロール可能なリファレンス信号発生手段を備え、該リファレンス信号が供給されないとき、上記異常判断手段は、上記直流バイアス電流のみに依存した直流信号から上記位置検出装置の異常を判断するので、位置検出装置の異常検出の精度を向上できるという効果がある。
【００６２】
上記の位置検出装置の異常検出装置と、上記位置検出装置から出力される位置信号に基づいて上記回転子を含む被制御体の制御を行う制御手段と、該制御手段の制御動作を監視する監視手段とを備え、上記異常検出装置で得られる直流信号に基づく異常検出信号を直接上記制御手段または上記監視手段に入力し、上記異常検出信号が所定範囲外であるとき、上記位置検出装置が異常であると判断するので、位置検出装置の異常を回転子の回転位置に関係なく確実に検出でき、また、回路構成の簡略化、コストの低廉化を図ることができるという効果がある。
【００６３】
また、上記直流信号が所定範囲外である状態が所定時間継続するときには、上記位置検出装置が異常であると判断するので、外来ノイズ等に影響されることなく、確実に位置検出装置の異常を検出できるという効果がある。
【００６４】
また、上記被制御体は運転者の操舵力を補助するモータであり、該モータを駆動する駆動手段を設け，上記異常検出装置から位置検出装置が異常と判断したときには、上記モータの駆動制御を中断し、該モータの駆動を禁止するので、モータ駆動制御における誤作動を確実に停止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１における電動パワーステアリング装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す回路図である。
【図３】この発明の実施の形態３を示す回路図である。
【図４】この発明の実施の形態４を示す回路図である。
【図５】従来の異常検出方法を説明するための構成図である。
【図６】従来のバイアス電流付加による異常検出方法を説明するための回路図である。
【図７】従来の出力巻線に発生するノイズを除去するのを説明するための回路図である。
【符号の説明】
１、１Ａ  位置センサ、２  入力巻線、３  出力巻線、４  位置検出回路、５  制御ＣＰＵ、６、７  出力巻線からの出力信号、１０  差動増幅アンプ、１２  直流電源、１３  異常検出信号、１４  位置検出信号、１５  バイアス電流、１６  リファレンス発生回路、１０１  操舵トルクセンサ、１０２  制御装置、１０３  モータ、１１１  制御ＣＰＵ、１１２  モータ駆動回路１１３  位置検出回路、１１４  発振回路、１１５  異常検出判断処理部、１１６  第１位置異常検出手段、１１７  第２位置異常検出手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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