-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Verfahren
zum Erfassen einer Abweichung eines R/D-Umwandlers. Insbesondere erzielt die
vorliegende Erfindung einen Aufbau von einem günstigen und einfachen ausfallsicheren
System durch Einbau einer Abweichungserfassungs-/Selbstdiagnose-Funktion
in einem R/D-Umwandler, um ein Abweichungs-Erfassungsmittel, welches
herkömmlicherweise
in einer externen Schaltung bereitgestellt ist, welche sich von
einer Drehmelder-Einrichtung
unterscheidet, mit der Drehmelder-Einrichtung zu integrieren.
-
2. Beschreibung zum Stand
der Technik
-
Für einen
Drehmelder/Digital(R/D)-Umwandler zur Durchführung einer R/D-Umwandlung
eines Drehmelders, welcher herkömmlicherweise
verwendet wird, gibt es beispielsweise ein Verfahren, welches ein
Umwandeln von einem analogen Signal in ein digitales Signal enthält. Dieses
Verfahren ist in der
JP
3,442,316 B und in dem
U.S.-Patent No. 6,278,388 beschrieben.
In diesem Fall beruhen die meisten der Ausfallsicherungs-Funktionen,
wie zum Beispiel ein Erfassen von verschiedenen Abweichungen, auf
einer externen Schaltung, welche sich von einer Drehmelder-Einrichtung (eine
Kombination aus einem Drehmelder mit einem R/D-Umwandler) unterscheidet,
oder einer Host-Arithmetik
und Logikeinheit, wie beispielsweise ein Mikrocomputer.
-
Zusätzlich kann
als ein Verfahren, welches ein Erfassen von einer Unterbrechung
von einem Drehmelder enthält,
ein in der
JP 2000-131096
A beschriebenes Verfahren als ein Beispiel gegeben werden.
-
Da
die herkömmliche
Drehmelder-Einrichtung auf eine wie oben beschriebene Weise aufgebaut
ist, hat sie das darin vorliegende folgende Problem.
-
Das
heißt,
da die Funktion, wie beispielsweise ein Erfassen von einer Abweichung
des R/D-Umwandlers, nicht vollständig
ist, muss die externe Schaltung, welche sich von der Drehmelder-Einrichtung
unterscheidet, oder das Host-System, wie beispielsweise ein Mikrocomputer,
für die
Abweichungserfassungs-Funktion verwendet werden, um die Ausfallsicherheit
zu realisieren. Daraus folgend ist die herkömmliche Drehmelder-Einrichtung
kompliziert und teuer.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Angesichts
des Vorgenannten, ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein kostengünstiges
und einfaches ausfallsicheres System aufzubauen, indem eine Abweichungserfassungs-/Selbstdiagnose-Funktion
in einem R/D-Umwandler eingebaut wird, um ein Abweichungserfassungsmittel,
welches herkömmlicherweise
in einer externen Schaltung implementiert ist, welche sich von einer
Drehmelder-Einrichtung unterscheidet, mit der Drehmelder-Einrichtung
zu integrieren.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Abweichungserfassungsverfahren für einen
R/D-Umwandler in einer Drehmelder-Einrichtung bereitgestellt, welches
ein Bereitstellen eines Drehmelders zur Ausgabe eines Drehmelder-Signals
in der Form von Zwei-Phasen Sinuswellensignalen als ein analoges
Signal, welches durch eine Amplitudenmodulation eines Signals eines
eingegebenen Drehwinkels unter Verwendung einer Erregungs-Komponente
erlangt wird, und ein Bereitstellen eines R/D-Umwandlers zum Empfangen
des Drehmelder-Signals als seine Eingabe, um das Drehmelder-Signal
in eine digitale Winkelausgabe umzuwandeln, enthält,
dadurch gekennzeichnet,
dass:
das Verfahren ferner ein Bereitstellen von zumindest einer
Abweichungserfassungseinheit im R/D-Umwandler; ein Erfassen von
Abweichungen von zumindest dem Drehmelder selbst, einer Kabelverdrahtung,
durch welche der Drehmelder und der R/D-Umwandler miteinander verbunden sind
oder dem R/D-Umwandler selber mit der zumindest einen Abweichungserfassungseinheit,
welche im R/D-Umwandler bereitgestellt ist; ein Bereitstellen von
einer Selbstdiagnose-Schaltung zum Testen, ob die R/D-Umwandlungseinheit
oder die zumindest eine Abweichungserfassungseinheit normal arbeitet;
ein Empfangen eines Selbstdiagnose-Befehls an der Selbstdiagnoseeinheit,
und ein Eingeben eines Simulationssignals von der Selbstdiagnose-Schaltung an
den R/D-Umwandler oder an die zumindest eine Abweichungserfassungseinheit
anstelle eines ursprünglich
eingegebenen Signals; und ein Überprüfen, ob
ein ausgegebenes Signal, welches auf Basis der Simulationssignal-Eingabe
erlangt wird, das erwartete Ergebnis gibt, wenn der Betrieb des
R/D-Umwandlers oder der zumindest einen Abweichungserfassungseinheit
normal arbeitet, enthält.
-
Vorzugsweise
enthält
das Abweichungserfassungsverfahren: Verbinden einer Host Arithmetik- und
Logikeinheit mit dem R/D-Umwandler; Eingeben des Drehmelder-Signals
als ein Drehmelder-Signal Überwachungssignal
an die Arithmetik- und Logikeinheit; Eingeben einer digitalen Winkelausgabe, welche
eine Parallelform, eine Seriellform und eine Impulsform hat, als
ein Signal, welches eine Redundanz hat, vom R/D-Umwandler an die
Arithmetik- und Logikeinheit; und Eingeben einer Geschwindigkeitsausgabe
vom R/D-Umwandler an die Arithmetik- und Logikeinheit.
-
Vorzugsweise
enthält
das Abweichungserfassungsverfahren: Bereitstellen einer Drehmelder-Signal
Abweichungserfassungseinheit und einer Drehmelder-Trennung Erfassungseinheit
im R/D-Umwandler; Erfassen eines Ungleichgewichts zwischen zumindest
den Zwei-Phase Sinuswellensignalen durch die Drehmelder-Signal Abweichungserfassungseinheit;
und Erfassen von einer Trennung von zumindest einer Drehmelder-Ausgabeverdrahtung
des Drehmelders und der Kabelverdrahtung durch die Drehmelder-Trennung
Erfassungseinheit.
-
Vorzugsweise
enthält
das Abweichungserfassungsverfahren: Bereitstellen einer R/D-Umwandlung
Abweichungserfassungseinheit und einer weiteren Abweichungserfassungseinheit
im R/D-Umwandler; Überwachen
von zumindest einem aus einer Steuerabweichung in einem Nachführsystem
und einem Phasenriegelzustand in einem PLL-System durch die R/D-Umwandlung Abweichungserfassungseinheit,
um dadurch eine Abweichung im Betrieb des R/D-Umwandlers selber
zu erfassen; und Überwachen
eines Temperaturzustandes (engl. calorification state) von einer
IC-Schaltung innerhalb des R/D-Umwandlers durch die weitere Abweichungserfassungseinheit,
um dadurch einen abweichend hohen Temperaturzustand von der IC-Schaltung zu erfassen.
-
Vorzugsweise
enthält
das Abweichungserfassungsverfahren: Enkodieren von Abweichungsinhalten
des Betriebs-Abweichungszustandes
und des abweichend hohen Temperaturzustandes, welche auszugeben
sind, um den Betriebs-Abweichungszustand und den abweichend hohen
Temperaturzustand anzuzeigen.
-
Vorzugsweise
enthält
der R/D-Umwandler im Abweichungserfassungsverfahren eine Selbstdiagnose-Schaltung, welche
zumindest eine Funktion hat, um zu verifizieren, ob die R/D-Umwandlung
selber normal durchgeführt
wird oder nicht, wobei das Verfahren enthält: Eingeben eines Selbstdiagnose-Befehls
an die Selbstdiagnose-Schaltung, um dadurch zu erfassen, ob die
R/D-Umwandlung selber normal durchgeführt wird oder nicht.
-
Vorzugsweise
enthält
der R/D-Umwandler im Abweichungserfassungsverfahren eine Selbstdiagnose-Schaltung, welche
zumindest eine Funktion hat, um zu verifizieren, ob die Drehmelder-Signal
Abweichungserfassungseinheit und die Drehmelder-Trennung Erfassungseinheit
normal arbeiten oder nicht, wobei das Verfahren enthält: Eingeben
eines Selbstdiagnose-Befehls an die Selbstdiagnose-Schaltung, um
dadurch zu erfassen, ob die Drehmelder-Signal Abweichungserfassungseinheit
und die Drehmelder-Trennung Erfassungseinheit normal arbeiten oder
nicht.
-
Vorzugsweise
enthält
der R/D-Umwandler im Abweichungserfassungsverfahren eine Selbstdiagnose-Schaltung, welche
zumindest eine Funktion hat, um zu verifizieren, ob die R/D-Umwandlung
Abweichungserfassungseinheit und die weitere Abweichungserfassungseinheit
normal arbeiten oder nicht, wobei das Abweichungserfassungsverfahren
enthält: Eingeben
eines Selbstdiagnose-Befehls an die Selbstdiagnose-Schaltung, um dadurch
zu erfassen, ob die R/D-Umwandlung Abweichungserfassungseinheit
und die weitere Abweichungserfassungseinheit normal arbeiten oder
nicht.
-
Vorzugsweise
enthält
das Abweichungserfassungsverfahren ein Enkodieren von Selbstdiagnose-Inhalte
von einer Selbstdiagnose, welche durch die Selbstdiagnose-Schaltung gemacht
wird, welche zur Anzeige der Ergebnisse der Selbstdiagnose auszugeben
sind.
-
Das
Verfahren zum Erfassen einer Abweichung eines R/D-Umwandlers gemäß der vorliegenden
Erfindung ist wie oben beschrieben aufgebaut. Demgemäß können die
folgenden Wirkungen erlangt werden.
- (1) Eine
Integration von verschiedenen Abweichungserfassungsfunktionen, welche
zu realisieren nicht möglich
war, und ein Neuaufbau von einer Selbstdiagnose- (welche hier verkürzt als „ein BIST" bezeichnet wird)
Funktion werden realisiert, und darüber hinaus wird einer Winkelausgabe eine
Redundanz gegeben, welches zu einem Abweichungserfassungsmittel
führt,
welches im R/D-Umwandler (R/D-Umwandlung IC), soweit wie möglich, hinsichtlich
des Drehmelder-Systems eingebaut ist. Somit kann die Abweichungserfassung
im Drehmelder-System vereinheitlicht werden, und somit wird es möglich, ein
einfaches, kostengünstiges
und zuverlässiges
ausfallsicheres System aufzubauen.
- (2) Eine Information, welche einem Host-System (Host Arithmetik-
und Logikeinheit) bereitgestellt werden kann, ist mit Bestimmtheit
von einer Winkelinformation entsprechend einer Funktion, welche
für das
Drehmelder-System
wesentlich ist, und mit Bestimmtheit von einer Abweichungserfassungsinformation.
Somit ist es möglich,
eine Last mit Bezug auf die Drehmelder-System Verwaltung für den ausfallsicheren
Systemaufbau, welche für
gewöhnlich
im Host-System durchgeführt
wird, zu reduzieren.
- 3) (Obwohl die Systemleistung mit jeglichem weiteren normalen
System nicht ergänzt
und beibehalten wird wenn ein Fehler auftritt, wie im Falle, bei
welchem ein Drehmelder-System
in der Form eines Doppel- oder Dreifach-Systems aufgebaut ist, obwohl
eine Abhängigkeit
auf einen Ausfallsicherheits-Pegel besteht, bei welchem ein Host-System unterstützt, kann,
wenn der R/D-Umwandler, welcher eine darin eingebaute Abweichungserfassungseinheit
gemäß der vorliegenden
Erfindung hat, verwendet wird, das Doppel-System oder Dreifach-System einfach
bei niedrigen Kosten realisiert werden.
- (4) Die Abweichungs-Inhalte und die Selbstdiagnose-Ergebnisse werden
zur Ausgabe enkodiert, wobei die spezifischen Inhalte identifiziert
werden können,
und somit kann die Wirkung zur Bewältigung des Auftretens von
einer Abweichung klar erstellt werden.
- (5) Es kann hinsichtlich des BIST überprüft werden, ob die Funktionen
der verschiedenen Abweichungserfassungseinheiten im R/D-Umwandler normal
sind oder nicht, und somit kann die Zuverlässigkeit der Abweichungserfassungsfunktion größtenteils
verbessert werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
In
den begleitenden Zeichnungen zeigen:
-
1 ein
Blockdiagramm zur Erläuterung
eines Abweichungserfassungsverfahrens für einen R/D-Umwandler gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
2 ein
Blockdiagramm, welches eine in 1 gezeigte
Abweichungserfassungseinheit genau anzeigt; und
-
3 ein
Blockdiagramm, welches eine in 1 gezeigte
Selbstdiagnose-Schaltung genau anzeigt.
-
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Es
wird im Folgenden eine bevorzugte Ausführungsform eines Verfahrens
zum Erfassen einer Abweichung eines R/D- Umwandlers gemäß der vorliegenden Erfindung
detailliert mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
-
Bezug
nehmend auf 1 kennzeichnet Bezugszeichen 1 einen
Drehmelder als einen Dreherfasser. Ein R/D-Umwandler 3 zum
Durchführen
der Drehmelder-/Digital (R/D)-Umwandlung ist durch eine Kabelverdrahtung 2 mit
dem Drehmelder 1 verbunden. Eine Erregungs-Komponente 5a als
ein Träger,
welcher als eine Erregungs-Energiezuführung wirkt, wird vom R/D-Umwandler 3 dem
Drehmelder 1 zugeführt.
Ein Drehmelder-Signal 5 (sinθ × sinϖt
und cosΘ × sinϖt)
entsprechend einem Winkeleingabesignal Θ wird vom Drehmelder 1 dem
R/D-Umwandler 3 eingegeben.
-
Der
R/D-Umwandler 3 ist mit einer Abweichungserfassungseinheit 4 zum
Erfassen eines Vorliegens oder Nicht-Vorliegens von verschiedenen
Abweichungen des R/D-Umwandlers 3 bereitgestellt. Ein Geschwindigkeits-Ausgabesignal 6 als
ein redundantes Ausgangssignal und ein Digitalwinkel-Ausgabesignal Φ als ein
Signal, welches drei Übertragungsformen
enthält,
das heißt
eine parallele Übertragungsform,
eine Impuls-Übertragungsform
und eine serielle Übertragungsform,
und welches eine Redundanz hat, werden vom R/D-Umwandler 3 an eine
Arithmetik- und Logikeinheit 9 eingegeben, welche einen
Host-Mikrocomputer und dergleichen enthält, und welche eine Winkelüberwachungs-
und Abweichungserfassungs-Funktion 8 hat.
-
Ein
Drehmelder-Signal Überwachungssignal 5A (analoge
Signale von zwei Phasen, das heißt sinΘ × sinϖt und cosθ × sinϖt)
als ein vom R/D-Umwandler 3 ausgegebenes Überwachungssignal
wird zusammen mit dem Geschwindigkeits-Ausgabesignal 6 an eine A/D-Eingabeeinheit 10 der
Arithmetik- und Logikeinheit 9 eingegeben.
-
Eine
Signalverdrahtung ist zwischen dem R/D-Umwandler 3 und
der Arithmetik- und Logikeinheit 9 verteilt, sodass ein
Fehlersignal 11, welches zur Überwachung von einer Abweichung
verwendet wird, der Arithmetik- und Logikeinheit 9 eingegeben wird,
und ein BIST-Befehl 12 für eine BIST wird dem R/D-Umwandler 3 eingegeben.
-
Ein
Motor-Antriebssignal 16 wird von einem Motortreiber 15,
welchem ein Motorsteuersignal 14, welches von der Arithmetik-
und Logikeinheit 9 zugeführt wird, eingegeben ist, einem
Motor 13 eingegeben, welcher mit dem Drehmelder 1 verbunden
ist, um den Motor 13 anzutreiben.
-
Daraus
folgend wird eine Drehmelder-Einrichtung 20 als ein Drehmelder-System
durch den Drehmelder 1 und den R/D-Umwandler 3 gebildet.
-
Die
Abweichungserfassungseinheit 4 ist wie in 2 gezeigt
aufgebaut. Das heißt,
dass die Abweichungserfassungseinheit 4 eine Drehmelder-Signal
Abweichungserfassungseinheit 21 und eine Drehmelder-Trennung Erfassungseinheit 22,
welchen jeweils das Drehmelder-Signal 5 eingegeben wird,
und eine R/D-Umwandlung
Abweichungserfassungseinheit 24, welcher ein R/D-Umwandler
Innensteuersignal 23 eingegeben wird, und eine weitere Abweichungserfassungseinheit 25 enthält, welche eine
Funktion zum Erfassen von Abweichungen hat, welche sich von jenen
unterscheiden, welche durch die Erfassungseinheiten 21, 22 und 24 erfasst
werden (eine Funktion zum Erfassen einer abweichend hohen Temperatur
innerhalb einer IC-Schaltung, und dergleichen).
-
Ausgangssignale 21a, 22a, 24a und 25a von den
jeweiligen Erfassungseinheiten 21, 22, 24 und 25 werden
an die Arithmetik- und Logikeinheit 9 durch eine Umwandlungseinheit 30 ausgegeben.
Dann werden die Erfassungsergebnisse zusammengelegt, um in der Form
eines Fehlerstatus 31 ausgegeben zu werden. Ebenfalls werden
die jeweiligen Abweichungsinhalte in eine identifizierbare Form
enkodiert, um in der Form eines Fehlerkodes 32 ausgegeben
zu werden.
-
Eine
BIST-Schaltung 40, welche im R/D-Umwandler 3 enthalten
ist, ist wie in 3 gezeigt aufgebaut.
-
Das
heißt,
dass das Drehmelder-Signal 5 als ein normales Eingangssignal
oder eine Simulationssignaleingabe 44 von einer Simulationssignaleingabe-Einstelleinheit 43 selektiv
einer Testeinheit 41 der BIST-Schaltung 40 durch
einen Schalter 42 eingegeben wird. Ein Ein- und Ausschalten
des Schalters 42 wird gemäß eines Steuersignals 47 durchgeführt, welches
von einer BIST-Einheit 45 ausgegeben wird, welcher der
BIST-Befehl 12 eingegeben wird.
-
Ein
Ausgangssignal 48 von der Simulationssignaleingabe-Einstelleinheit 43,
ein Steuersignal 47 von der BIST-Steuereinheit 45 und ein Ausgangssignal 49 von
der Testeinheit 41 werden alle einer I/O-Vergleichs- und
Bewertungseinheit 50 eingegeben. Die Ergebnisse 51 des
BIST, welche ähnlich dem
Fehlerkode 32 identifizierbar sind, werden in der Form
eines BIST-Kodes von der I/O-Vergleichs-
und Bewertungseinheit 50 ausgegeben. Das Ausgangssignal 49 wird
als ein normales Ausgangssignal 52 ausgegeben, wenn Betriebe
durchgeführt
werden, welche sich von der Ausführung
der BIST unterscheiden.
-
Als
Nächstes
wird hier ein Betrieb der Drehmelder-Einrichtung 20 beschrieben.
-
Zunächst hat
die Drehmelder-Einrichtung 20, welche durch den Dreherfasser
(Drehmelder) und den R/D-Umwandler in der vorliegenden Erfindung aufgebaut
ist, die folgenden zwei wichtigen Funktionen, mit Bezug auf ein
Abweichungserfassungsverfahren im R/D-Umwandler.
- (1)
Eine Abweichungserfassungsfunktion ... eine Funktion zum konstanten Überwachen
eines Abweichungszustandes von der Drehmelder-Einrichtung.
- (2) Eine BIST-Funktion ... eine Testfunktion zum absichtlichen
Verifizieren eines normalen Betriebes der Drehmelder-Einrichtung 20 selber
auf der Basis von einem externen Signal.
-
Darüber hinaus,
um die Authentizität
der Ausgangsdaten selber zu verbessern, erzielt die vorliegende
Erfindung ein Ausgeben der folgenden zwei Arten von Information
an das Host-System, in welchem die Drehmelder-Einrichtung zur Anwendung vorgebracht
ist, indem die Redundanz an die Ausgabe gegeben wird, und indem
ein Paritätssignal
enthalten ist, welches dazu verwendet wird, um einen Fehler an einer
Ausgangsschnittstelle zu verhindern, wodurch zum Aufbau eines ausfallsicheren
Systems beigetragen wird. Das heißt, dass die folgenden zwei Punkte
als Information bereitgestellt werden:
- (1)
Es gibt eine Bestimmtheit in der Abweichungsinformation (Bestimmtheit
von einer Abweichung).
- (2) Es gibt eine Bestimmtheit in Ausgangsdaten (es ist bewertet,
dass es keinen Fehler in den Daten selber gibt).
-
Hier
wird ein Aufbau des Drehmelder-Systems mit Bezug auf 1 beschrieben,
indem ein Beispiel auf ein Motorsteuersystem gegeben wird, welches
als ein allgemeines Host-System betrachtet wird.
-
Die
Drehmelder-Einrichtung 20 ist durch den Dreherfasser (Drehmelder) 1 und
den R/D-Umwandler 3 gebildet. Die Drehmelder-Einrichtung 20 empfängt als
ihre Eingabe ein Signal eines mechanischen Achsendrehwinkels Θ, welches
vom Motor 13 gesendet wird, um das empfangene Signal in
ein digitales Signal umzuwandeln, und stellt das resultierende digitale
Signal als ein Winkelausgangssignal für die Host Arithmetik- und
Logikeinheit 9 bereit. Dieses Winkelausgangssignal wird
simultan und parallel auf drei unterschiedliche Arten von Formen
ausgegeben, das heißt,
ein paralleles Übertragungsausgangssignal,
ein serielles Übertragungsausgangssignal
und ein Impuls-Ausgangssignal, um die Redundanz für die Ausgangsschnittstelle
sicherzustellen. Ebenfalls ist ein Paritätssignal jeweils in den parallelen
Daten und den seriellen Daten enthalten, und somit Funktionen als
ein Fehlererfassungssignal, welche dazu verwendet werden, um einen
Fehler in den Übertragungs-/Empfangsdaten selber
direkt zu erfassen.
-
Das
Geschwindigkeits-Ausgangssignal 6 ist als ein Mittel zum
Erhöhen
der Bestimmtheit des Winkelausgangssignals selber bereitgestellt.
Das Geschwindigkeits-Ausgangssignal 6 wird als eine Geschwindigkeitsinformation
von einer R/D-Umwandlungsschleife
des R/D-Umwandlers 3 entnommen. Obwohl das Geschwindigkeits-Ausgangssignal 6 direkt
als ein Geschwindigkeitssignal verwendet werden kann, kann es keineswegs
als eine Winkelinformation verwendet werden. Wenn jedoch das Geschwindigkeits-Ausgangssignal 6 in
der Host Arithmetik- und Logikeinheit 9 integriert wird,
kann es dann zu einem Winkel geändert
werden. Demgemäß kann ein
redundantes System auf Basis von zwei Arten einer Winkelinformation
aufgebaut werden, welche aus den drei unterschiedlichen Informationsquellen
des R/D-Umwandlers 3 erlangt wird.
-
Das
Fehler (Abweichungsüberwachungs-)-Signal 11 ist
eine Abweichungsinformation, welche von der Abweichungserfassungsinformation und
der BIST-Information erlangt wird, und wird dem Host-System bereitgestellt.
Zusätzlich
wird der BIST-Befehl 12 von der Hostarithmetik- und Logikeinheit 9 ausgegeben,
und der R/D-Umwandler 3 führt die BIST gemäß diesem
Signal durch.
-
Das
Drehmelder-Signal Überwachungssignal 5A wird
durch eine Signalumwandlung der Zwei-Phase Sinuswellensignale (sinΘ × sinϖt
und cosΘ × sinϖt)
des Dreherfassers (Drehmelder) 1 in einer Signalform erlangt,
welche direkt durch die Host Arithmetik- und Logikeinheit 9 empfangen
werden kann, und wird für
das Host-System, so wie es ist, bereitgestellt. Somit wird die Verarbeitung,
welche ähnlich
zu der im R/D-Umwandler 3 ist,
für dieses
resultierende Signal durch die Host Arithmetik- und Logikeinheit 9 ausgeführt, um
die Bestimmtheit des Ausgangssignals des R/D-Umwandlers 3 (Abweichungsinformation
und Winkelinformation) zuverlässiger
zu machen.
-
Als
Nächstes
wird hier die Abweichungserfassungsfunktion der Abweichungserfassungseinheit 4 mit
Bezug auf 2 beschrieben.
-
Mit
Bezug auf die Abweichungserfassungsfunktionen, wie in 2 gezeigt,
werden die Abweichungen der Inhalte, welche grob in vier Teile klassifiziert
werden, jeweils unter Verwendung der vier Erfassungseinheiten 21, 22, 24 und 25 erfasst.
-
Zunächst wird
eine Drehmelder-Signal Abweichungserfassung gegeben, welche durch
die Drehmelder-Signal Abweichungserfassungseinheit 21 vorgenommen
wird. In der Drehmelder-Signal Abweichungserfassung wird erfasst,
dass die Abweichung im Drehmelder-Signal 5 selber aufgrund
eines Kurzschlusses oder dergleichen des Drehmelders auftritt. Dieses
Erfassungsverfahren ist derart, dass die relative Ausgeglichenheit
zwischen den Zwei-Phasen Sinuswellensignalen (sinΘ × sinϖt
und cosΘ × sinϖt)
des bekannten Drehmelders erfasst wird, indem ein Verfahren, welches
ein Erlangen einer Quadratsumme unter Verwendung der Prinzipien,
dass die jeweiligen Quadratsummen von SIN und COS feststehend sind,
und ein Amplitudenvergleichs-Verfahren,
welches die Tatsache verwendet, dass die jeweiligen Amplituden von
SIN und COS nicht gleichzeitig niedriger als ein bestimmter Pegel werden,
und dergleichen, enthält,
verwendet wird. Obwohl jedoch diese Verfahren jeweils die Winkelabhängigkeit
haben und somit, wenn der Drehmelder 1 stationär ist, die
Abweichung nicht über
den gesamten Winkelbereich erfasst werden kann, indem jedes aus
ihnen verwendet wird, kann die Abweichung in Abhängigkeit von der Umdrehung
des Drehmelders 1 erfasst werden.
-
Zweitens
wird eine Erfassung der Drehmelder-Trennung gegeben, welche durch
die Drehmelder-Trennung Erfassungseinheit
22 gemacht wird. Bei
der Erfassung der Drehmelder-Trennung wird ein offener Zustand des
Drehmelder-Signals aufgrund der Trennung von einer Drehmelder-Verdrahtung, der
Trennung von einem Sensorkabel, des unvollkommenen Kontakts eines
Verbindungssteckers, oder dergleichen, über den gesamten Winkelbereich erfasst,
indem das bekannte D.C.-Vorspannung Anlegeverfahren verwendet wird,
welches in der
JP 2000-131096
A (
japanische Patentanmeldung
No. 10-305536 ) mit dem Titel „RESOLVER DISCONNECTION DETECTING
METHOD" beschrieben
ist, welche eigens eingereicht wurde.
-
Drittens
wird eine Erfassung der Abweichung in der R/D-Umwandlung durch die R/D-Umwandlung Abweichungserfassungseinheit 24 gemacht.
Bei der R/D-Umwandlung
Abweichungserfassung wird die Abweichung der R/D-Umwandlungsfunktion
selber erfasst. Obwohl sich dieses Erfassungsverfahren in Abhängigkeit
von den R/D-Umwandlungsprinzipien unterscheidet,
wird in einem Negativ-Rückführsteuersystem
(System einer geschlossen Schleife), welches durch ein Nachführsystem
dargestellt ist, die Überwachung
durchgeführt,
um zu verhindern, dass die Steuerabweichung gleich oder größer als
ein bestimmter Pegel wird, indem die Tatsache verwendet wird, dass
in einem normalen Zustand die Steuerabweichung grundsätzlich gleich
Null ist, oder es wird in einem PLL-System überwacht, ob die Phase eingeriegelt
(engl. locked) ist oder nicht. Somit wird die Abweichung unter Verwendung
eines solchen Verfahrens erfasst.
-
Viertens
wird die Abweichung des R/D-Umwandlung IC's selber als Abweichungsinhalte erfasst, welche
sich von jenen unterscheiden, welche durch die erste bis dritte
Erfassungseinheit 21, 22 und 24 erfasst
sind. Das heißt,
dass die abweichend hohe Temperatur (Kalorifikation) innerhalb des
IC's aufgrund eines
Fehlers innerhalb des IC's,
eines Überstroms
von einem enthaltenen Erregungsverstärker, oder dergleichen, erfasst
wird.
-
Das
erste bis vierte Abweichungserfassungsergebnis, wie oben beschrieben,
werden letztendlich zusammengelegt, um in der Form des Fehlerstatus 31 ausgegeben
zu werden, während
ihre Abweichungsinhalte ebenfalls in die identifizierbare Form enkodiert
werden, um in der Form des Fehlerkodes 32 ausgegeben zu
werden.
-
Als
Nächstes
wird die Selbstdiagnose (BIST)-Funktion hiernach mit Bezug auf 3 beschrieben.
Die BIST-Funktion
ist eine Funktion, um gemäß dem BIST-Befehl,
welcher von außerhalb
(die Host Arithmetik- und Logikeinheit 9) ausgegeben wird,
absichtlich zu testen, ob die Testeinheit (die R/D-Umwandlungseinheit
und die Abweichungserfassungseinheit), welche ein Objekt der BIST
ist, normal arbeitet oder nicht. Die Testergebnisse werden in der
Form der BIST-Ergebnisse enkodiert, damit ihre Testinhalte identifizierbar
sind, um in der Form des BIST-Kodes
gleichzeitig mit dem Fehlerkode ausgegeben zu werden.
-
Das
BIST-Verfahren ist derart, dass die vorbestimmte Simulationssignaleingabe 44 anstelle
des ursprünglichen Eingabesignals
der Testeinheit 41 eingegeben wird, um mit dem Ausgabesignal
verglichen zu werden, welches auf Basis der Simulationssignaleingabe 44 erlangt
wird, und es wird in Abhängigkeit
davon, ob die erwarteten Ergebnisse erlangt werden oder nicht, überprüft, ob der
Betrieb der Testeinheit 41 normal ist.
-
Beispielsweise
wird im BIST in der R/D-Umwandlungseinheit das Drehmelder-Signal 5,
welches einen Winkel (elektrischer Winkel), wie beispielsweise 0°, 45° oder 270° hat, welches
vom idealen Drehmelder-Signal 5 erzeugt werden kann, als
die Simulationssignaleingabe 44 eingestellt, um es somit
zu ermöglichen,
dass die BIST-Ergebnisse einfach und genau erlangt werden.
-
Bei
der BIST in der Abweichungserfassungseinheit 4 wird das
Drehmelder-Signal, welches eine entsprechende Abweichung hat, als
die Simulationssignaleingabe in jeder aus der Drehmelder-Signal Abweichungserfassungseinheit 21 und
der Drehmelder-Trennung Erfassungseinheit 22 eingestellt,
und der normale Betrieb wird dann in Abhängigkeit davon, ob die betreffende
Abweichung erfasst werden kann oder nicht, bewertet. Zusätzlich wird
die BIST in der R/D-Umwandlung Abweichungserfassungseinheit 24 vorgenommen,
indem absichtlich das mit der R/D-Umwandlung verbundene Steuersystem
abweichend erstellt wird, indem ein Verfahren verwendet wird, welches
beispielsweise ein Trennen der geschlossen Schleife des Negativ-Rückführsteuersystems
enthält.
Jedoch, obwohl es grundsätzlich schwierig
ist, die BIST unter Verwendung der Simulationssignaleingabe durchzuführen, wie
oben beschrieben, kann, wenn eine Situation, bei welcher das Negativ-Rückführsteuersystem
nicht normal arbeitet oder die PLL nicht verriegelt ist, unter Verwendung
der Simulationssignaleingabe verursacht wird, die BIST äquivalent
für die
R/D-Umwandlung Abweichungserfassungseinheit durchgeführt werden.
Es ist zu erwähnen,
dass es derzeit schwierig ist, die BIST mit Bezug auf eine Erfassung
von weiteren Abweichungen, wie beispielsweise eine abweichend hohe Temperatur
innerhalb des IC's,
einfach durchzuführen.
-
Als
Nächstes
wird der oben erwähnte
Betrieb der vorliegenden Erfindung wie folgt zusammengefasst.
-
Die
Abweichungen von zumindest dem Drehmelder 1 selber, der
Kabelverdrahtung 2, durch welche der Drehmelder 1 und
der R/D-Umwandler 3 miteinander verbunden sind, und dem
R/D-Umwandler 3 selber
können
durch die Abweichungserfassungseinheit 4, welche im R/D-Umwandler 3 bereitgestellt
ist, erfasst werden;
die Host Arithmetik- und Logikeinheit 9 wird
mit dem R/D-Umwandler 3 verbunden,
und somit kann das Drehmelder-Signal 5 als das Drehmelder-Signal Überwachungssignal 5A der
Arithmetik- und Logikeinheit 9 eingegeben werden, wobei
die digitale Winkelausgabe Φ,
welche die drei Formen hat, das heißt die parallele Übertragungsform,
die serielle Übertragungsform
und die Impuls-Übertragungsform,
als das Signal eingegeben werden kann, welches die Redundanz zur
Arithmetik- und Logikeinheit 9 hat, und darüber hinaus
kann die Geschwindigkeitsausgabe 6 als die redundante Ausgabe
der Arithmetik- und Logikeinheit 9 eingegeben werden;
die
Drehmelder-Signal Abweichungserfassungseinheit 21 und die
Drehmelder-Trennung Erfassungseinheit 22 sind im R/D-Erfasser 3 bereitgestellt,
und somit kann das relative Ungleichgewicht zwischen zumindest den
Zwei-Phasen Sinuswellensignalen (siniΘ × sinϖt und cosΘ × sinϖt)
durch die Drehmelder-Signal Abweichungserfassungseinheit 21 erfasst werden,
und die Trennung von zumindest der Drehmelder-Ausgangswicklung des
Drehmelders 1 und der Kabelverdrahtung 2 kann
durch die Drehmelder-Trennung Erfassungseinheit 22 erfasst
werden;
die R/D-Umwandlung Abweichungserfassungseinheit 24 und
die weitere Abweichungserfassungseinheit 25 sind im R/D-Umwandler 3 bereitgestellt,
und somit kann zumindest die Steuerabweichung im Nachführsystem
oder der Phasenverriegelungszustand im PLL-System durch die R/D-Umwandlung Abweichungserfassungseinheit 24 überwacht
werden, um somit die Abweichung im Betrieb des R/D-Umwandlers 3 selber
zu erfassen, und der Temperaturzustand von der IC-Schaltung innerhalb
des R/D-Umwandlers 3 kann durch die weitere Abweichungserfassungseinheit 25 überwacht
werden, um somit den abweichend hohen Temperaturzustand der IC-Schaltung
zu erfassen;
der R/D-Umwandler 3 ist mit der BIST-Schaltung 40 bereitgestellt,
welche zumindest die Funktion zum Verifizieren hat, ob die R/D-Umwandlung
selber normal durchgeführt
wird oder nicht, und der BIST-Befehl 12 kann der BIST-Schaltung 40 eingegeben
werden, um dadurch zu erfassen, ob die R/D-Umwandlung normal durchgeführt wird
oder nicht;
der R/D-Umwandler 3 ist mit der BIST-Schaltung 40 bereitgestellt,
welche zumindest die Funktion hat, um zu verifizieren, ob die Drehmelder-Signal
Abweichungserfassungseinheit 21 und die Drehmelder-Trennung
Erfassungseinheit 22 normal arbeiten oder nicht, und der
BIST-Befehl 12 kann der BIST-Schaltung 40 eingegeben
werden, um dadurch zu erfassen, ob die Drehmelder-Signal Abweichungserfassungseinheit 21 und
die Drehmelder-Trennung Erfassungseinheit 22 normal arbeiten oder
nicht; und
der R/D-Umwandler 3 ist mit der BIST-Schaltung 40 bereitgestellt,
welche zumindest die Funktion hat, um zu verifizieren, ob die R/D-Umwandler
Abweichungserfassungseinheit 24 und die weitere Abweichungserfassungseinheit 25 normal
arbeiten oder nicht, und der BIST-Befehl 12 kann der BIST-Schaltung 40 eingegeben
werden, um dadurch zu erfassen, ob die R/D-Umwandler Abweichungserfassungseinheit 24 und
die weitere Abweichungserfassungseinheit 25 normal arbeiten
oder nicht.
-
Die
vorliegende Erfindung kann auf die Erfassung von Abweichungen eines
Steuerantriebssystems, wie beispielsweise ein Synchronisator, ein
Enkoder oder ein Motor, zusätzlich
zum R/D-Umwandler angewendet werden.