(57)【要約】【課題】レゾルバに正しい励磁信号を供給することができるレゾルバ励磁回路、及びそれを用いた位置検出装置を備える電動パワーステアリング装置の制御装置を提供する。【解決手段】３つのＰＷＭ信号生成回路２２１〜２２３と、３つのＸＯＲ回路２２４〜２２６と、３つの立ち上がりエッジ検出回路２２７〜２２９とで、ＰＷＭ信号生成回路２２１〜２２３の異常監視を行う。そして、ＰＷＭ信号切り替え回路２３２は、その異常監視結果に基づいて、３つのＰＷＭ信号生成回路２２１〜２２３のうち何れか１つを選択し、選択したＰＷＭ信号生成回路からのＰＷＭ信号を元に、レゾルバへ供給する励磁信号を生成する。【選択図】      図２
2013253796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レゾルバに励磁信号を供給するレゾルバ励磁回路であって、
それぞれ同一波形のＰＷＭ信号を生成する独立した３つのＰＷＭ信号生成回路と、
前記３つのＰＷＭ信号生成回路のうち２つからＰＷＭ信号を入力し、当該２つのＰＷＭ信号の不一致を検出する処理を、すべての組み合わせについて行う３つのＸＯＲ回路と、
前記３つのＸＯＲ回路の出力信号の立ち上がりエッジの有無をそれぞれ検出する３つのエッジ検出回路と、
前記エッジ検出回路の出力に基づいて、前記３つのＰＷＭ信号生成回路のうち、前記励磁信号の元となるＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成回路を選択するＰＷＭ信号切り替え回路と、を備えることを特徴とするレゾルバ励磁回路。
【請求項２】
前記ＰＷＭ信号切り替え回路は、前記エッジ検出回路の出力が、前記ＰＷＭ信号生成回路で生成された３つのＰＷＭ信号のうち１つに異常が発生しているときの出力と一致するとき、残りの２つの正常なＰＷＭ信号のうち何れか一方が前記励磁信号の元となるＰＷＭ信号となるように、選択中の前記ＰＷＭ信号生成回路を切り替える３つの切り替えスイッチから構成されていることを特徴とする請求項１に記載のレゾルバ励磁回路。
【請求項３】
前記３つのエッジ検出回路の出力を入力するＡＮＤ回路と、
前記ＡＮＤ回路の出力に基づいて、前記ＰＷＭ信号切り替え回路の出力をオンオフする出力停止スイッチと、をさらに備え、
前記出力停止スイッチは、前記ＡＮＤ回路の出力が、前記エッジ検出回路の出力が前記ＰＷＭ信号生成回路で生成された３つのＰＷＭ信号のうち２つ以上に異常が発生しているときの出力と一致するとき、前記ＰＷＭ信号切り替え回路の出力を停止するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレゾルバ励磁回路。
【請求項４】
車両の操舵系をアシストするモータの回転位置を検出する位置検出手段を備え、操舵トルク及び前記位置検出手段からの位置情報に基づいて前記モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置の制御装置において、
前記位置検出手段は、レゾルバと、当該レゾルバに励磁信号を供給する前記請求項１〜３の何れか１項に記載のレゾルバ励磁回路と、を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転角等の位置検出に使用されるレゾルバを励磁するためのレゾルバ励磁回路、及びそれを用いた電動パワーステアリング装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレゾルバを使用した位置検出装置としては、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術は、正弦波の励磁信号を生成する励磁信号回路を備え、当該励磁信号回路から出力される励磁信号によってレゾルバを励磁するものである。しかしながら、このように、励磁信号回路が１つしか設けられていない場合、励磁信号回路に異常が発生すると正しい励磁信号が出力されず、レゾルバを励磁することができない。
そこで、励磁信号の元となるＰＷＭ信号を生成する回路（ＰＷＭ信号生成回路）を複数設けるものとして、例えば特許文献２に記載の技術がある。この技術は、ＰＷＭ信号の生成方式が異なる２個のＰＷＭ信号生成回路を設け、これらのうち何れか一方が生成したＰＷＭ信号を元に励磁信号を生成するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２１７００６号公報
【特許文献２】特開２００８−２１６１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献２に記載の技術にあっては、ＰＷＭ信号生成回路の異常監視機能、及び切り替え機能を有していない。したがって、有効な方のＰＷＭ信号生成回路に異常が発生した場合、当該異常を検出して正常なＰＷＭ信号生成回路へ切り替えるといった処置を行うことができない。そのため、正しい励磁信号を出力することができず、レゾルバを励磁することができない。
そこで、本発明は、レゾルバに正しい励磁信号を供給することができるレゾルバ励磁回路、及びそれを用いた電動パワーステアリング装置の制御装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係るレゾルバ励磁回路は、レゾルバに励磁信号を供給するレゾルバ励磁回路であって、それぞれ同一波形のＰＷＭ信号を生成する独立した３つのＰＷＭ信号生成回路と、前記３つのＰＷＭ信号生成回路のうち２つからＰＷＭ信号を入力し、当該２つのＰＷＭ信号の不一致を検出する処理を、すべての組み合わせについて行う３つのＸＯＲ回路と、前記３つのＸＯＲ回路の出力信号の立ち上がりエッジの有無をそれぞれ検出する３つのエッジ検出回路と、前記エッジ検出回路の出力に基づいて、前記３つのＰＷＭ信号生成回路のうち、前記励磁信号の元となるＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成回路を選択するＰＷＭ信号切り替え回路と、を備えることを特徴としている。
【０００６】
このように、ＰＷＭ信号生成回路に異常が発生した場合に、各ＰＷＭ信号生成回路で生成したＰＷＭ信号の立ち上がりタイミングにずれが生じることを利用し、ＸＯＲ回路の出力信号の立ち上がりエッジの有無によってＰＷＭ信号生成回路の異常を監視する。したがって、３つのＰＷＭ信号生成回路と単純な論理回路（ＸＯＲ回路）との組み合わせによって、３つのＰＷＭ信号生成回路のうち異常が発生している回路を特定することができる。さらに、ＰＷＭ信号生成回路の異常監視結果に基づいて、有効とするＰＷＭ信号生成回路を切り替えることができるので、正しい励磁信号出力の継続性を高めることができる。
【０００７】
また、上記において、前記ＰＷＭ信号切り替え回路は、前記エッジ検出回路の出力が、前記ＰＷＭ信号生成回路で生成された３つのＰＷＭ信号のうち１つに異常が発生しているときの出力と一致するとき、残りの２つの正常なＰＷＭ信号のうち何れか一方が前記励磁信号の元となるＰＷＭ信号となるように、選択中の前記ＰＷＭ信号生成回路を切り替える３つの切り替えスイッチから構成されていることを特徴としている。
これにより、３つのＰＷＭ信号のうち１つに異常が発生している場合には、正常なＰＷＭ信号を元に励磁信号を生成しレゾルバに供給することができる。このように、切り替えスイッチを３つ設けるだけの比較的簡易な回路構成で、異常発生時におけるバックアップ機能を実現することができる。
【０００８】
さらに、上記において、前記３つのエッジ検出回路の出力を入力するＡＮＤ回路と、前記ＡＮＤ回路の出力に基づいて、前記ＰＷＭ信号切り替え回路の出力をオンオフする出力停止スイッチと、をさらに備え、前記出力停止スイッチは、前記ＡＮＤ回路の出力が、前記エッジ検出回路の出力が前記ＰＷＭ信号生成回路で生成された３つのＰＷＭ信号のうち２つ以上に異常が発生しているときの出力と一致するとき、前記ＰＷＭ信号切り替え回路の出力を停止するように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
このように、３つのＰＷＭ信号のうち２つに異常が発生している場合には、正常なＰＷＭ信号を特定することができないとして、ＰＷＭ信号生成回路の出力を停止し、システムを安全側に移行することができる。すなわち、単純な論理回路（ＡＮＤ回路）と１つの出力停止スイッチとを組み合わせることで、フェールセーフ機能を実現することができる。したがって、異常が発生しているＰＷＭ信号を元に励磁信号が生成されるのを防止することができる。
【００１０】
また、本発明にかかる電動パワーステアリング装置の制御装置は、車両の操舵系をアシストするモータの回転位置を検出する位置検出手段を備え、操舵トルク及び前記位置検出手段からの位置情報に基づいて前記モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置の制御装置であって、前記位置検出手段は、レゾルバと、当該レゾルバに励磁信号を供給する上記の何れかに記載のレゾルバ励磁回路と、を備えることを特徴としている。
このように、ＰＷＭ信号生成回路の異常監視機能と、異常発生時におけるバックアップ機能とを有するレゾルバ励磁回路を用いるので、位置検出手段によって適切にモータの回転位置を検出することができる。したがって、この位置検出手段で検出したモータの回転位置に基づいて、適切な操舵補助制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のレゾルバ励磁回路では、３つのＰＷＭ信号生成回路と単純な論理回路との組み合わせで、ＰＷＭ信号生成回路の異常監視機能と異常発生時におけるバックアップ機能とを実現することができる。したがって、正常な励磁信号出力の継続性を高めることができる。
また、このようなレゾルバ励磁回路を用いた位置検出手段では、正常なレゾルバ励磁による適切な角度検出が可能となるため、電動パワーステアリング装置の制御装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
【図２】レゾルバ励磁回路の回路図である。
【図３】正常時の動作を説明するタイミングチャートである。
【図４】異常発生時の動作を説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
図中、符号１は、ステアリングホイールであり、このステアリングホイール１のコラム軸２は減速ギア３、ユニバーサルジョイント４Ａ及び４Ｂ、ピニオンラック機構５を経て操向車輪のタイロッド６に連結されている。
【００１４】
コラム軸２には、ステアリングホイール１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０が設けられており、ステアリングホイール１の操舵力を補助するモータ２０が減速ギア３を介してコラム軸２に連結されている。
モータ２０には、当該モータ２０の回転位置を検出する位置検出センサ（位置検出手段）としてのレゾルバ２１が設けられている。このレゾルバ２１には、コントロールユニット３０内に組み込まれたレゾルバ励磁回路から励磁信号が供給される。レゾルバ励磁回路の構成については後で詳述する。
【００１５】
コントロールユニット３０は、車載のバッテリ１４（例えば、定格電圧が１２Ｖである）から電源供給されることによって作動する。バッテリ１４の負極は接地され、その正極は、エンジン始動を行うイグニションキー１１を介してコントロールユニット３０に接続されると共に、イグニッションキー１１を介さず直接コントロールユニット３０に接続されている。
このように、コントロールユニット３０には、バッテリ１４から電力が供給されると共に、イグニションキー１１を経てイグニションキー信号ＩＧＮが入力される。
【００１６】
また、コントロールユニット３０は、トルクセンサ１０で検出した操舵トルクＴｓと、車速センサ１２で検出した車速Ｖと、レゾルバ２１で検出したモータ２０の回転位置とを入力し、これらに基づいて、操舵補助指令値（電流指令値）Ｉの演算を行う。そして、演算した操舵補助指令値Ｉに基づいて、モータ２０に供給する電流を制御する。このようにしてモータ２０が駆動制御されることで、操舵系に運転者の操舵をアシストする操舵補助力が付与される。
【００１７】
次に、レゾルバ励磁回路の構成について具体的に説明する。
図２は、レゾルバ励磁回路の回路図である。レゾルバ励磁回路は、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）内部に形成されて励磁信号の元となるＰＷＭ信号Ｐ´を生成するＰＷＭ信号出力回路２２と、ＰＷＭ信号出力回路２２で生成したＰＷＭ信号Ｐ´をフィルタ処理して正弦波の励磁信号を出力する２次のローパスフィルタ（２次ＬＰＦ）２３とを備える。
【００１８】
ＰＷＭ信号出力回路２２は、３つのＰＷＭ信号生成回路２２１，２２２，２２３を備える。ＰＷＭ信号生成回路２２１〜２２３は、共通要因による故障を回避するために、それぞれ独立し、且つ異なる生成方式で同一波形のＰＷＭ信号Ｐ１〜Ｐ３を生成するように構成する。
ＰＷＭ信号生成回路２２１で生成したＰＷＭ信号Ｐ１は、ＸＯＲ回路２２４及びＸＯＲ回路２２６に入力する。また、ＰＷＭ信号生成回路２２２で生成したＰＷＭ信号Ｐ２は、ＸＯＲ回路２２４及びＸＯＲ回路２２５に入力する。さらに、ＰＷＭ信号生成回路２２３で生成したＰＷＭ信号Ｐ３は、ＸＯＲ回路２２５及びＸＯＲ回路２２６に入力する。
【００１９】
すなわち、３つのＸＯＲ回路２２４〜２２６によって、３つのＰＷＭ信号Ｐ１〜Ｐ３のうち２つのＰＷＭ信号を入力して不一致を検出する処理を、すべての組み合わせについて行う。そして、３つのＸＯＲ回路２２４〜２２６の出力信号は、３つのＸＯＲ回路２２４〜２２６にそれぞれに対応して設けられ、当該出力信号の立ち上がりエッジの有無を検出する立ち上がりエッジ検出回路（単にエッジ検出回路ともいう）に入力する。
【００２０】
ＸＯＲ回路２２４の出力信号は、立ち上がりエッジ検出回路２２７に入力する。立ち上がりエッジ検出回路２２７は、ＸＯＲ回路２２４からの出力信号の立ち上がりエッジを検出すると、エッジ検出フラグｆｌｇ１をＬｏｗからＨｉｇｈに切り替える。ここで、立ち上がりエッジ検出回路２２７には、１回立ち上がりエッジを検出してエッジ検出フラグｆｌｇ１をＬｏｗからＨｉｇｈに切り替えたら、その後、その状態を維持する機能を持たせる。
【００２１】
また、ＸＯＲ回路２２５の出力信号は立ち上がりエッジ検出回路２２８に入力し、ＸＯＲ回路２２６の出力信号は、立ち上がりエッジ検出回路２２９に入力する。立ち上がりエッジ検出回路２２８及び２２９は、立ち上がりエッジ検出回路２２７と同様の構成を有し、それぞれエッジ検出フラグｆｌｇ２及びｆｌｇ３を出力する。
エッジ検出フラグｆｌｇ１及びｆｌｇ２は、ＡＮＤ回路２３０に入力する。また、ＡＮＤ回路２３０の出力信号とエッジ検出フラグｆｌｇ３とは、ＡＮＤ回路２３１に入力する。ＡＮＤ回路２３１の出力信号は、ＰＷＭ出力停止信号Ｓ１として後述するスイッチＳＷ４に入力する。すなわち、このＡＮＤ回路２３１の出力信号（ＰＷＭ出力停止信号Ｓ１）は、エッジ検出フラグｆｌｇ１〜ｆｌｇ３がすべてＨｉｇｈであるときにＨｉｇｈとなる信号である。
【００２２】
また、ＰＷＭ信号生成回路２２１〜２２３で生成したＰＷＭ信号Ｐ１〜Ｐ３と、エッジ検出フラグｆｌｇ１〜ｆｌｇ３とは、それぞれＰＷＭ切り替え回路２３２に入力される。ＰＷＭ切り替え回路２３２は、３つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３（切り替えスイッチ）によって構成されている。
スイッチＳＷ１は、エッジ検出フラグｆｌｇ１がＬｏｗであるとき、実線に示すようにＰＷＭ信号Ｐ１を選択し、エッジ検出フラグｆｌｇ１がＨｉｇｈとなると、破線に示す状態に切り替わってＰＷＭ信号Ｐ２を選択する。
【００２３】
スイッチＳＷ２は、エッジ検出フラグｆｌｇ３がＬｏｗであるとき、実線に示すようにＰＷＭ信号Ｐ３を選択し、エッジ検出フラグｆｌｇ３の出力信号がＨｉｇｈとなると、破線に示す状態に切り替わってＰＷＭ信号Ｐ１を選択する。
また、スイッチＳＷ３は、エッジ検出フラグｆｌｇ２がＬｏｗであるとき、実線に示すようにスイッチＳＷ１で選択したＰＷＭ信号を選択し、エッジ検出フラグｆｌｇ２がＨｉｇｈとなると、破線に示す状態に切り替わってスイッチＳＷ２で選択したＰＷＭ信号を選択する。このスイッチＳＷ３の出力信号が、ＰＷＭ信号切り替え回路２３２の出力信号となる。
【００２４】
このように、ＰＷＭ信号切り替え回路２３２は、エッジ検出フラグｆｌｇ１〜ｆｌｇ３に応じて３つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３を切り替えることで、３つのＰＷＭ信号Ｐ１〜Ｐ３のうち１つを選択して出力するようになっている。
スイッチＳＷ４は、ＰＷＭ出力停止信号Ｓ１がＬｏｗであるとき、実線に示すようにＰＷＭ信号切り替え回路２３２の出力信号を選択し、これをＰＷＭ信号出力回路２２の出力信号であるＰＷＭ信号Ｐ´として２次ＬＰＦ２３に出力する。そして、ＰＷＭ出力停止信号Ｓ１がＨｉｇｈとなると、ＰＷＭ信号Ｐ´をＧＮＤレベルの“０”とすることで、ＰＷＭ信号Ｐ´の出力を停止する。すなわち、スイッチＳＷ４は、エッジ検出フラグｆｌｇ１〜ｆｌｇ３に応じてＰＷＭ信号切り替え回路２３２の出力をオンオフする出力停止スイッチとして動作する。
【００２５】
次に、本実施形態の動作について具体的に説明する。
先ず、ＰＷＭ信号生成回路２２１〜２２３がすべて正常に動作しており、それぞれで生成されたＰＷＭ信号Ｐ１〜Ｐ３のパルス波形が、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように同一である場合について説明する。
この場合、ＰＷＭ信号Ｐ１〜Ｐ３で立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングが一致しているため、ＸＯＲ回路２２４〜２２６の出力信号はＬｏｗを維持する。そのため、立ち上がりエッジ検出回路２２７〜２２９では立ち上がりエッジを検出できず、図３（ｄ）〜（ｆ）に示すようにエッジ検出フラグｆｌｇ１〜ｆｌｇ３はＬｏｗを維持する。
【００２６】
したがって、ＰＷＭ信号切り替え回路２３２の各スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、それぞれ図２の実線に示す状態となり、ＰＷＭ信号切り替え回路２３２からはＰＷＭ信号Ｐ１が出力される。
また、エッジ検出フラグｆｌｇ１〜ｆｌｇ３がＬｏｗであるため、図３（ｇ）に示すように、ＡＮＤ回路２３１から出力されるＰＷＭ出力停止信号Ｓ１もＬｏｗとなる。したがって、スイッチＳＷ４は図２の実線に示す状態となり、ＰＷＭ信号切り替え回路２３２から出力されるＰＷＭ信号Ｐ１が、ＰＷＭ信号出力回路２２から出力されるＰＷＭ信号Ｐ´として選択され、２次ＬＰＦ２３に出力される。
【００２７】
すると、そのＰＷＭ信号Ｐ´は、２次ＬＰＦ２３で正弦波の励磁信号に変換され、レゾルバ２１に供給される。これにより、レゾルバ２１は、供給された励磁信号によって励磁され、モータ２０の回転位置を適切に検出することができる。また、コントロールユニット３０は、レゾルバ２１で検出したモータ２０の回転位置を用いて、適切な操舵補助制御を行うことができる。
【００２８】
この正常状態から、ＰＷＭ信号生成回路２２１に異常が発生し、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、ＰＷＭ信号Ｐ１がＰＷＭ信号Ｐ２及びＰ３とは異なる波形となると、図４（ｄ）〜（ｆ）に示すように、時刻ｔ１〜ｔ２の間、ＸＯＲ回路２２４及び２２６の出力信号（ＸＯＲ１及びＸＯＲ３）がＨｉｇｈとなる。そのため、図４（ｇ）〜（ｉ）に示すように、エッジ検出フラグｆｌｇ１及びｆｌｇ３は、時刻ｔ１でＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わり、時刻ｔ１以降Ｈｉｇｈを維持する。
【００２９】
時刻ｔ１では、エッジ検出フラグｆｌｇ１及びｆｌｇ３がＨｉｇｈとなるため、ＰＷＭ信号切り替え回路２３２のスイッチＳＷ１とＳＷ２とが、図２の破線で示す状態となる。このとき、エッジ検出フラグｆｌｇ２はＬｏｗであるため、スイッチＳＷ３は図２の実線で示す状態となる。その結果、ＰＷＭ信号切り替え回路２３２は、ＰＷＭ信号Ｐ２を選択し、出力することになる。
【００３０】
また、エッジ検出フラグｆｌｇ１及びｆｌｇ３がＨｉｇｈ、エッジ検出フラグｆｌｇ２がＬｏｗであるため、ＡＮＤ回路２３１から出力されるＰＷＭ出力停止信号Ｓ１はＬｏｗとなる。そのため、スイッチＳＷ４は図２の実線に示す状態となり、ＰＷＭ信号切り替え回路２３２から出力されるＰＷＭ信号Ｐ２が、励磁信号の元となるＰＷＭ信号Ｐ´として２次ＬＰＦ２３に出力される。
【００３１】
このように、３つのＸＯＲ回路２２４〜２２６と、これに対応する３つの立ち上がりエッジ検出回路２２７〜２２９とによって、ＰＷＭ信号生成回路２２１〜２２３の異常監視機能を実現する。ＰＷＭ信号Ｐ１〜Ｐ３のうち何れか１つに異常が発生した場合、異常が発生しているＰＷＭ信号が共通して入力される２つのＸＯＲ回路の出力がＨｉｇｈとなり、これに対応する立ち上がりエッジ検出回路が出力するエッジ検出フラグもＨｉｇｈとなる。したがって、エッジ検出フラグｆｌｇ１〜ｆｌｇ３を監視することで、３つのＰＷＭ信号生成回路２２１〜２２３のうち、異常が発生している回路を特定することができる。
【００３２】
さらに、３つの切り替えスイッチＳＷ１〜ＳＷ３によって、ＰＷＭ信号生成回路２２１〜２２３の何れか１つに異常が発生したときのバックアップ機能を実現する。すなわち、３つのＰＷＭ信号生成回路２２１〜２２３のうち何れか１つに異常が発生した場合には、正常なＰＷＭ信号生成回路に切り替えて、正常なＰＷＭ信号の出力を継続できるように、３つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３を組み合わせてＰＷＭ信号切り替え回路２３２を構成する。したがって、有効なＰＷＭ信号生成回路に異常が発生した場合に、そのまま異常が発生しているＰＷＭ信号が出力され続けるのを防止することができる。
【００３３】
このように、３つのＰＷＭ信号生成回路と単純な論理回路とを組み合わせることで、ＰＷＭ信号の異常監視とバックアップとを実現し、正しい励磁信号出力の継続性を高めることができる。その結果、電動パワーステアリング装置の正常動作の継続性も高めることができる。
同様に、正常状態からＰＷＭ信号生成回路２２２に異常が発生した場合について説明する。この場合、ＰＷＭ信号Ｐ２がＰＷＭ信号Ｐ１及びＰ３とは異なる波形となると、ＰＷＭ信号Ｐ２のパルス波形とＰＷＭ信号Ｐ１及びＰ３のパルス波形とにずれが生じたタイミングで、ＸＯＲ回路２２４及び２２５の出力信号（ＸＯＲ１及びＸＯＲ２）がＨｉｇｈに切り替わる。そのため、そのタイミングでエッジ検出フラグｆｌｇ１及びｆｌｇ２もＨｉｇｈに切り替わり、スイッチＳＷ１及びＳＷ３が図２の破線で示す状態となる。その結果、ＰＷＭ信号切り替え回路２３２からは、ＰＷＭ信号Ｐ３が出力されることになる。
【００３４】
さらに、エッジ検出フラグｆｌｇ１及びｆｌｇ２がＨｉｇｈ、エッジ検出フラグｆｌｇ３がＬｏｗであるため、ＰＷＭ出力停止信号Ｓ１がＬｏｗとなって、スイッチＳＷ４を図２の破線に示す状態とする。そのため、ＰＷＭ信号切り替え回路２３２から出力されるＰＷＭ信号Ｐ３が、励磁信号の元となるＰＷＭ信号Ｐ´として２次ＬＰＦ２３に出力される。
【００３５】
また、正常状態からＰＷＭ信号生成回路２２３に異常が発生し、ＰＷＭ信号Ｐ３がＰＷＭ信号Ｐ１及びＰ２とは異なる波形となった場合には、ＰＷＭ信号Ｐ３のパルス波形とＰＷＭ信号Ｐ１及びＰ３のパルス波形とにずれが生じたタイミングで、ＸＯＲ回路２２５及び２２６の出力信号（ＸＯＲ２及びＸＯＲ３）がＨｉｇｈに切り替わる。そのため、そのタイミングでエッジ検出フラグｆｌｇ２及びｆｌｇ３もＨｉｇｈに切り替わり、スイッチＳＷ２及びＳＷ３が図２の破線で示す状態となる。その結果、ＰＷＭ信号切り替え回路２３２からは、ＰＷＭ信号Ｐ１が出力されることになる。
【００３６】
さらに、エッジ検出フラグｆｌｇ２及びｆｌｇ３がＨｉｇｈ、エッジ検出フラグｆｌｇ１がＬｏｗであるため、ＰＷＭ出力停止信号Ｓ１がＬｏｗとなって、スイッチＳＷ４を図２の破線に示す状態とする。そのため、ＰＷＭ信号切り替え回路２３２から出力されるＰＷＭ信号Ｐ１が、励磁信号の元となるＰＷＭ信号Ｐ´として２次ＬＰＦ２３に出力される。
【００３７】
このように、３つのＰＷＭ信号Ｐ１〜Ｐ３のうち、何れか１つに異常が発生した場合には、ＰＷＭ信号出力回路２２の出力信号を残りの２つの正常なＰＷＭ信号の何れか一方に切り替える。したがって、レゾルバ励磁回路は、正しい励磁信号を生成してレゾルバ２１へ供給することができる。その結果、レゾルバ２１は、モータ２０の回転位置を正確に検出することが可能となり、コントロールユニット３０は、モータ２０の駆動制御を適切に行うことができる。
【００３８】
そして、ＰＷＭ信号生成回路２２１〜２２３のうち何れか１つ、例えばＰＷＭ信号生成回路２２１のみに異常が発生している状態から、時刻ｔ３で、更にＰＷＭ信号生成回路２２２に異常が発生し、図４（ａ）〜（ｃ）に示すようにＰＷＭ信号Ｐ１〜Ｐ３がすべて異なる波形となると、図４（ｅ）に示すように、ＸＯＲ回路２２５の出力信号（ＸＯＲ２）が、時刻ｔ３〜ｔ４でＨｉｇｈとなる。そのため、図４（ｈ）に示すように、エッジ検出フラグｆｌｇ２は、時刻ｔ３でＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わり、時刻ｔ３以降Ｈｉｇｈを維持する。
【００３９】
このように、時刻ｔ３では、エッジ検出フラグｆｌｇ１〜ｆｌｇ３がすべてＨｉｇｈとなるため、ＰＷＭ信号切り替え回路２３２のスイッチＳＷ１〜ＳＷ３が、図２の破線で示す状態となる。そのため、ＰＷＭ信号切り替え回路２３２からは、ＰＷＭ信号Ｐ１が出力されることになるが、エッジ検出フラグｆｌｇ１〜ｆｌｇ３がすべてＨｉｇｈであるため、ＡＮＤ回路２３１から出力されるＰＷＭ出力停止信号Ｓ１がＨｉｇｈとなり、その結果スイッチＳＷ４は図２の破線に示す状態となる。したがって、ＰＷＭ信号Ｐ´は“０”となって、ＰＷＭ信号出力回路２２の出力が停止された状態となる。
【００４０】
また、ＰＷＭ信号生成回路２２１のみに異常が発生している状態から、更にＰＷＭ信号生成回路２２３に異常が発生し、ＰＷＭ信号Ｐ１〜Ｐ３がすべて異なる波形となった場合にも、ＰＷＭ信号Ｐ２とＰ３とのパルス波形にずれが生じたタイミングで、ＸＯＲ回路２２５の出力信号（ＸＯＲ２）がＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わり、エッジ検出フラグｆｌｇ２もＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わる。
【００４１】
この時点では、エッジ検出フラグｆｌｇ１〜ｆｌｇ３がすべてＨｉｇｈとなるため、ＡＮＤ回路２３１から出力されるＰＷＭ出力停止信号Ｓ１がＨｉｇｈとなり、その結果スイッチＳＷ４は図２の破線に示す状態となる。したがって、この場合にも、ＰＷＭ信号Ｐ´は“０”となって、ＰＷＭ信号出力回路２２の出力が停止された状態となる。
同様に、ＰＷＭ信号生成回路２２２のみに異常が発生している状態から、更にＰＷＭ信号生成回路２２１又は２２３に異常が発生した場合や、ＰＷＭ信号生成回路２２３のみに異常が発生している状態から、更にＰＷＭ信号生成回路２２１又は２２２に異常が発生した場合にも、スイッチＳＷ４は図２の破線に示す状態となり、ＰＷＭ信号出力回路２２の出力が停止される。
【００４２】
また、３つのＰＷＭ信号生成回路２２１〜２２３すべてに異常が発生した場合にも、ＰＷＭ出力停止信号Ｓ１がＨｉｇｈとなり、スイッチＳＷ４が図２の破線に示す状態となるため、ＰＷＭ信号出力回路２２の出力は停止される。
すなわち、３つのＰＷＭ信号生成回路２２１〜２２３すべてに異常が発生し、正常なＰＷＭ信号生成回路が存在しない場合のみならず、３つのＰＷＭ信号生成回路２２１〜２２３のうち２つに異常が発生し、正常なＰＷＭ信号生成回路を特定することができない場合には、ＰＷＭ信号出力回路２２の出力を停止する。したがって、異常が発生しているＰＷＭ信号を元に励磁信号が生成されるのを確実に防止することができる。
【００４３】
このように、本実施形態では、レゾルバに供給する励磁信号の元となるＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成回路を３つ備え、各々の出力に対してＸＯＲ回路と立ち上がりエッジ検出回路とを設ける。そして、ＸＯＲ回路と立ち上がりエッジ検出回路とによってＰＷＭ信号生成回路の出力を監視することで、３つのＰＷＭ信号生成回路の異常監視を行う。したがって、単純な論理回路によって、異常が発生しているＰＷＭ信号生成回路を特定することができる。
【００４４】
また、３つのＰＷＭ信号生成回路のうち１つに異常が発生している場合には、３つの切り替えスイッチの組み合わせによって、正常に動作しているＰＷＭ信号生成回路からのＰＷＭ信号出力に切り替え、正常なＰＷＭ信号の出力を継続する。したがって、比較的簡易な回路構成でバックアップ機能を実現することができ、レゾルバへ正常な励磁信号を供給することができる。
【００４５】
さらに、３つのＰＷＭ信号生成回路のうち２つ以上に異常が発生した場合には、ＡＮＤ回路と出力停止スイッチとの組み合わせによって、ＰＷＭ信号生成回路からのＰＷＭ信号の出力を停止する。したがって、比較的簡易な回路構成でフェールセーフ機能を実現することができ、レゾルバへ異常が発生している励磁信号が供給されるのを確実に防止することができる。
【００４６】
以上のように、３つのＰＷＭ信号生成回路と単純な論理回路とを組み合わせることで、ＰＷＭ信号生成回路の異常監視とバックアップとを実現することができ、正しい励磁信号出力の継続性を高めることができる。
なお、本発明のレゾルバ励磁回路を適用した場合、μｓｅｃオーダーの時間がかかるスイッチ切り替え時間において、正しいＰＷＭ信号が出力されず、その間、正常なレゾルバ励磁による角度検出ができない。しかしながら、μｓｅｃオーダーの異常挙動ではシステム上問題がない電動パワーステアリング装置のようなシステムにおいては、本発明は有効である。
【符号の説明】
【００４７】
１…ステアリングホイール、２…コラム軸、３…減速ギア、４Ａ，４Ｂ…ユニバーサルジョイント、５…ピニオンラック機構、６…タイロッド、１０…トルクセンサ、１１…イグニッションキー、１２…車速センサ、１４…バッテリ、２０…モータ、２１…レゾルバ、２２…ＰＷＭ信号出力回路、２３…２次ＬＰＦ、３０…コントロールユニット、２２１〜２２３…ＰＷＭ信号生成回路、２２４〜２２６…ＸＯＲ回路、２２７〜２２９…立ち上がりエッジ検出回路、２３０，２３１…ＡＮＤ回路、２３２…ＰＷＭ信号切り替え回路、ＳＷ１〜ＳＷ３…切り替えスイッチ、ＳＷ４…出力停止スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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