JP2001343253A - Method of detecting abnormality of resolver - Google Patents

Method of detecting abnormality of resolver

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JP2001343253A
JP2001343253A JP2000163946A JP2000163946A JP2001343253A JP 2001343253 A JP2001343253 A JP 2001343253A JP 2000163946 A JP2000163946 A JP 2000163946A JP 2000163946 A JP2000163946 A JP 2000163946A JP 2001343253 A JP2001343253 A JP 2001343253A
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Japan
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signal
value
resolver
coil
abnormality
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Application number
JP2000163946A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Yoneda
修 米田
Hisayuki Ishihara
央之 石原
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of detecting the abnormality of a resolver which judges the resolver to be in the abnormality in a wide rotation angle range by a simple computation. SOLUTION: If the abnormality such as short circuit occurs in an output coil of a resolver, a sampling value of the output signal from the abnormality- occurred coil about the rotation angle X is offset. This value is obtained as a value across the abnormality occurred coil at a timing at which the other coil to the abnormality-occurred coil provides a maximum or minimum output. If, thus, the offset value is out of a specified range near 0, the resolver can be judged to be in failure.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レゾルバの異常検
出方法の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a method for detecting an abnormality of a resolver.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、電動機等の回転機のロータ回
転角を検出するためにレゾルバが使用されている。レゾ
ルバで検出された回転角は、当該回転機の電流の制御等
に用いられる。したがって、レゾルバにコイルのショー
ト等の異常が発生した場合には、回転機の制御等も正常
に行えなくなるため、レゾルバの異常検出を速やかに行
う必要があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, a resolver has been used to detect a rotor rotation angle of a rotating machine such as an electric motor. The rotation angle detected by the resolver is used for controlling the current of the rotating machine. Therefore, when an abnormality such as a short-circuit of the coil occurs in the resolver, the control of the rotating machine cannot be performed normally, so that it is necessary to detect the abnormality of the resolver promptly.

【0003】たとえば、特開昭64−80817号公報
にも、このようなレゾルバ(正弦波エンコーダ)の異常
検出装置が開示されている。本従来例では、レゾルバか
ら出力されるsin信号及びcos信号の二乗和をと
り、この値が1から所定以上離れた場合にレゾルバの異
常と判断するものである。
For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 64-80817 discloses an abnormality detection device for such a resolver (sine wave encoder). In this conventional example, the sum of the squares of the sine signal and the cos signal output from the resolver is obtained, and when this value deviates from 1 by a predetermined value or more, it is determined that the resolver is abnormal.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のレ
ゾルバの異常検出装置においては、異常検出装置の精度
誤差に基づく信号のばらつきを考慮して閾値を設定する
が、誤判定しないように閾値をひろげていくと、レゾル
バの異常検出ができない回転機器の回転角範囲が大きく
なるという問題があった。
However, in the above-described conventional resolver abnormality detection device, the threshold value is set in consideration of signal variations based on the accuracy error of the abnormality detection device. As the distance increases, there has been a problem that the rotation angle range of the rotating device that cannot detect the abnormality of the resolver becomes large.

【0005】また、上記sin信号及びcos信号の二
乗和の演算が複雑であるという問題もあった。
Another problem is that the calculation of the sum of squares of the sin signal and the cos signal is complicated.

【0006】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、簡易な演算により、広い回転
角領域でレゾルバの異常判定ができるレゾルバの異常検
出方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a resolver abnormality detection method which can determine a resolver abnormality in a wide rotation angle region by a simple calculation. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、レゾルバの異常検出方法であって、レゾ
ルバの励磁信号の最大値または最小値に同期して各レゾ
ルバ出力信号をサンプリングし、このサンプリング値の
オフセットが0近傍の所定範囲を外れたときに、レゾル
バが異常であると判断することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention relates to a method for detecting an abnormality of a resolver, which samples each resolver output signal in synchronization with the maximum value or the minimum value of the excitation signal of the resolver. When the offset of the sampling value is out of a predetermined range near 0, the resolver is determined to be abnormal.

【0008】また、上記レゾルバの異常検出方法におい
て、オフセットは、各サンプリング値の一方の値が最大
値または最小値であるときの他方の値であることを特徴
とする。
Further, in the above-described method for detecting an abnormality of a resolver, the offset is the other value when one of the sampling values is the maximum value or the minimum value.

【0009】また、上記レゾルバの異常検出方法におい
て、オフセットは、各サンプリング値の最大値と最小値
との平均値であることを特徴とする。
Further, in the above-described method for detecting an abnormality of a resolver, the offset is an average value of a maximum value and a minimum value of each sampling value.

【0010】また、レゾルバの異常検出方法であって、
レゾルバの励磁信号がゼロ電圧をクロスする時点から所
定時間後に各レゾルバ出力信号をサンプリングし、所定
時間を徐々に変化させて各レゾルバ出力信号が0となる
時点を求め、励磁信号がゼロ電圧をクロスする時点と各
レゾルバ出力信号が0となる時点との差が所定範囲を外
れたときに、レゾルバが異常であると判断することを特
徴とする。
A method for detecting an abnormality of a resolver,
Each resolver output signal is sampled after a predetermined time from the time when the excitation signal of the resolver crosses zero voltage, and the predetermined time is gradually changed to find a time when each resolver output signal becomes zero, and the excitation signal crosses zero voltage. When a difference between the time when the resolver output signal becomes zero and the time when each resolver output signal becomes 0 is out of a predetermined range, the resolver is determined to be abnormal.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態(以下
実施形態という)を、図面に従って説明する。
Embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings.

【0012】図1には、本発明に係るレゾルバの異常検
出方法を実施するための構成例が示される。図1におい
て、回転機の回転角を検出するレゾルバ10は、励磁信
号(REF信号)が印加される励磁コイル12と、励磁
信号に基づき出力信号を発生するsinコイル14とc
osコイル16とが備えられている。
FIG. 1 shows an example of a configuration for implementing a method for detecting an abnormality of a resolver according to the present invention. In FIG. 1, a resolver 10 for detecting a rotation angle of a rotating machine includes an excitation coil 12 to which an excitation signal (REF signal) is applied, a sin coil 14 for generating an output signal based on the excitation signal, and a c.
The os coil 16 is provided.

【0013】sinコイル14及びcosコイル16で
は、出力信号として、それぞれsinコイル信号および
cosコイル信号が発生する。これら2つの出力信号
は、それぞれ差動アンプ18,20を介してCPU22
に入力され、アナログデジタル変換器(ADC)にてデ
ジタル変換される。
The sin coil 14 and the cos coil 16 generate a sin coil signal and a cos coil signal, respectively, as output signals. These two output signals are sent to the CPU 22 via the differential amplifiers 18 and 20, respectively.
And converted to digital by an analog-to-digital converter (ADC).

【0014】また、REF信号は、差動アンプ24を介
しコンパレータ等で構成される最大値探索回路26に入
力される。この最大値探索回路26では、REF信号の
最大値または最小値のタイミングで同期信号を出力し、
この同期信号がCPU22に入力される。
The REF signal is input via a differential amplifier 24 to a maximum value search circuit 26 composed of a comparator and the like. The maximum value search circuit 26 outputs a synchronization signal at the timing of the maximum value or the minimum value of the REF signal,
This synchronization signal is input to the CPU 22.

【0015】CPU22では、レゾルバ10で回転角を
検出すべき回転機が回転中に、最大値探索回路26から
出力される同期信号すなわちREF信号が最大値または
最小値となるタイミングでレゾルバ10の出力信号であ
るsinコイル信号およびcosコイル信号のサンプリ
ングが行われる。この様子を図2〜図5を使用して説明
する。
In the CPU 22, while the rotating machine whose rotation angle is to be detected by the resolver 10 is rotating, the synchronization signal output from the maximum value search circuit 26, that is, the output of the resolver 10 at the timing when the REF signal reaches the maximum value or the minimum value. Sin coil signals and cos coil signals, which are signals, are sampled. This situation will be described with reference to FIGS.

【0016】図2には、レゾルバ10で回転角を検出す
べき回転機が停止した状態で励磁コイル12にREF信
号を印加した場合に、sinコイル14及びcosコイ
ル16で発生するsinコイル信号およびcosコイル
信号が示される。図2からわかるように、sinコイル
信号およびcosコイル信号はREF信号と同じ位相と
なっている。
FIG. 2 shows a sine coil signal generated by the sine coil 14 and the cos coil 16 when a REF signal is applied to the exciting coil 12 in a state where the rotating machine whose rotation angle is to be detected by the resolver 10 is stopped. The cos coil signal is shown. As can be seen from FIG. 2, the sin coil signal and the cos coil signal have the same phase as the REF signal.

【0017】これに対して図3には、レゾルバ10のc
osコイル16にショート等の異常が発生した場合のs
inコイル信号およびcosコイル信号が示される。図
3においても、回転機は停止した状態となっている。図
3に示されるように、cosコイル16にショートが発
生すると、cosコイル信号の位相がREF信号の位相
とずれることがわかる。これに対して、ショートが生じ
ていないsinコイル14から出力されるsinコイル
信号は、図2と同様にREF信号と同位相となってい
る。
On the other hand, FIG.
s when an abnormality such as a short circuit occurs in the os coil 16
The in coil signal and the cos coil signal are shown. Also in FIG. 3, the rotating machine is in a stopped state. As shown in FIG. 3, when a short circuit occurs in the cos coil 16, the phase of the cos coil signal is shifted from the phase of the REF signal. On the other hand, the sine coil signal output from the sine coil 14 in which no short circuit occurs has the same phase as the REF signal as in FIG.

【0018】このようなsinコイル信号およびcos
コイル信号を、回転機を回転させながらREF信号が最
大値となるタイミングでサンプリングすると、異常が生
じていない図2の場合には、図4に示されるような波形
が得られる。sinコイル信号をサンプリングした結果
がSIN信号であり、cosコイル信号をサンプリング
した結果がCOS信号である。sinコイル信号および
cosコイル信号は、回転機が回転すると、その回転角
Xにともない、REF信号と同位相でその振幅が変化す
るので、サンプリング結果が図4のようになる。回転角
Xを横軸にとった場合、SIN信号とCOS信号とは、
位相が90°ずれた正弦波信号となっている。
Such sin coil signal and cos
If the coil signal is sampled at a timing when the REF signal reaches a maximum value while rotating the rotating machine, in the case of FIG. 2 where no abnormality has occurred, a waveform as shown in FIG. 4 is obtained. The result of sampling the sin coil signal is the SIN signal, and the result of sampling the cos coil signal is the COS signal. When the rotating machine rotates, the amplitudes of the sin coil signal and the cos coil signal change in phase with the REF signal in accordance with the rotation angle X, and the sampling results are as shown in FIG. When the rotation angle X is taken on the horizontal axis, the SIN signal and the COS signal are
The sine wave signal is out of phase by 90 °.

【0019】これに対して、cosコイル16にショー
ト等の異常が発生した図3の場合には、回転機の回転に
ともない、REF信号とcosコイル信号との位相のず
れの程度が変化する。これにより、回転角Xによっては
REF信号と同位相となる場合もあるし、図3に示され
るように位相ずれが生じる場合もある。このようなco
sコイル信号および異常が生じていないsinコイル信
号を、回転機を回転させながらREF信号が最大値とな
るタイミングでサンプリングすると、図5に示されるよ
うな波形が得られる。図4と同様に、回転角Xを横軸に
とった場合、SIN信号とCOS信号とは、位相が90
°ずれた正弦波信号となっているが、COS信号は図の
上方向にシフトしている。したがって、COS信号の最
大値(P点)および最小値(R点)も、それぞれ正常時
の値より上方向にシフトしている。このため、シフトし
た分だけオフセットが発生している。このオフセット
は、COSコイル16に発生する異常状態によっては、
図の下方向に発生する場合もある。
On the other hand, in the case of FIG. 3 in which an abnormality such as a short circuit has occurred in the cos coil 16, the degree of the phase shift between the REF signal and the cos coil signal changes with the rotation of the rotating machine. Accordingly, depending on the rotation angle X, the phase may be the same as that of the REF signal, or a phase shift may occur as shown in FIG. Such a co
When the s-coil signal and the sin-coil signal in which no abnormality has occurred are sampled at a timing when the REF signal reaches a maximum value while rotating the rotating machine, a waveform as shown in FIG. 5 is obtained. 4, when the rotation angle X is plotted on the horizontal axis, the SIN signal and the COS signal have a phase of 90 degrees.
Although the sine wave signal is shifted by °, the COS signal is shifted upward in the figure. Accordingly, the maximum value (point P) and the minimum value (point R) of the COS signal are also shifted upward from the normal values. For this reason, an offset is generated by an amount corresponding to the shift. This offset depends on the abnormal state generated in the COS coil 16.
It may occur in the downward direction in the figure.

【0020】なお、図2及び図3では、REF信号が最
大値となるタイミングでsinコイル信号およびcos
コイル信号をサンプリングしているが、REF信号が最
小値となるタイミングでサンプリングしても、同様の結
果が得られる。
In FIGS. 2 and 3, the sin coil signal and the cos signal are output at the timing when the REF signal has the maximum value.
Although the coil signal is sampled, a similar result can be obtained by sampling at a timing when the REF signal has a minimum value.

【0021】上述したように、SIN信号とCOS信号
との位相の関係については図4及び図5とも一定であ
り、sinカーブとcosカーブとの関係となっている
ので、一方の最大値のタイミングで他方が最大値と最小
値との中間の値を取ることになる。このため、図4で
は、SIN信号の最大値または最小値のタイミングでC
OS信号の値が0となり、逆にCOS信号の最大値また
は最小値のタイミングでSIN信号が0となっている。
これに対して図5では、SIN信号の最大値または最小
値のタイミングでCOS信号がオフセット値を取ること
になる。
As described above, the phase relationship between the SIN signal and the COS signal is constant in both FIGS. 4 and 5, and the relationship between the sin curve and the cos curve is given. The other takes an intermediate value between the maximum value and the minimum value. For this reason, in FIG. 4, at the timing of the maximum value or the minimum value of the SIN signal, C
The value of the OS signal becomes 0, and conversely, the SIN signal becomes 0 at the timing of the maximum value or the minimum value of the COS signal.
In contrast, in FIG. 5, the COS signal takes an offset value at the timing of the maximum value or the minimum value of the SIN signal.

【0022】以上より、レゾルバ10のREF信号の最
大値または最小値に同期してレゾルバ10の2つの出力
信号であるsinコイル信号、cosコイル信号をサン
プリングし、このサンプリング値のオフセットが0近傍
の所定範囲を外れたときにレゾルバ10が異常であると
判断することができる。これは、図5に示されるよう
に、たとえばcosコイル16でショートが発生した場
合には、COS信号が正常時の最大値、最小値の間には
なく、オフセットが生じるためである。
As described above, the sine coil signal and the cos coil signal which are two output signals of the resolver 10 are sampled in synchronization with the maximum value or the minimum value of the REF signal of the resolver 10, and the offset of the sampled value is close to zero. When it is out of the predetermined range, it can be determined that the resolver 10 is abnormal. This is because, as shown in FIG. 5, when a short circuit occurs in the cos coil 16, for example, the COS signal is not between the normal maximum value and the minimum value, but an offset occurs.

【0023】このようなオフセットは、図5に示される
ように、レゾルバ10の出力信号の一方のサンプリング
値、図5ではSIN信号の値が最大値または最小値であ
るときの他方のサンプリング値すなわちCOS信号の値
として求めることができる。このようなオフセットの検
出は、すべてCPU22でおこなわれる。なお、この場
合、CPU22に取り込むsinコイル信号及びcos
コイル信号をREF信号で除算すれば、sinコイル信
号、cosコイル信号、REF信号に含まれる同相ノイ
ズの影響を排除し、最大値取り込みエラーの可能性を低
減することができる。
Such an offset is, as shown in FIG. 5, one sampling value of the output signal of the resolver 10, in FIG. 5, the other sampling value when the value of the SIN signal is the maximum value or the minimum value, that is, It can be obtained as the value of the COS signal. All such offset detection is performed by the CPU 22. In this case, the sin coil signal and cos
If the coil signal is divided by the REF signal, the influence of common-mode noise included in the sine coil signal, the cos coil signal, and the REF signal can be eliminated, and the possibility of a maximum value capture error can be reduced.

【0024】また、CPU22で行うオフセット値の演
算としては、サンプリング値であるSIN信号またはC
OS信号の最大値と最小値との平均値を求める方法でも
よい。たとえば、図5に示されるように、COS信号に
オフセットが発生した場合、正常の最大値、最小値から
ずれてしまった最大値の点P及び最小値の点Rの値の平
均をとれば、これがオフセット値となっている。
The calculation of the offset value performed by the CPU 22 includes the SIN signal or C
A method of calculating an average value of the maximum value and the minimum value of the OS signal may be used. For example, as shown in FIG. 5, when an offset occurs in the COS signal, by taking the average of the values of the maximum point P and the minimum point R deviated from the normal maximum value and minimum value, This is the offset value.

【0025】以上のような方法によりサンプリング値で
あるSIN信号またはCOS信号のオフセットを検出
し、レゾルバの異常を検出することにより、SIN信号
またはCOS信号の1/2周期すなわち回転角Xが18
0°の範囲内でレゾルバ10の異常判定を行うことが可
能となる。
By detecting the offset of the SIN signal or the COS signal which is the sampling value by the above method and detecting the abnormality of the resolver, the half cycle of the SIN signal or the COS signal, that is, the rotation angle X is 18
Abnormality of the resolver 10 can be determined within the range of 0 °.

【0026】また、sinコイル信号及びcosコイル
信号は角度変換器27にも入力される。角度変換器27
では、sinコイル信号とcosコイル信号とからアナ
ログ処理によりレゾルバ10で測定している回転角Xを
算出し、この回転角Xが0°及び180°のタイミング
でノースマーカ(NM)信号を出力する。このNMはC
PU22に入力され、次に説明する図6、図8で示され
たCPU22の動作に使用される。
The sin coil signal and the cos coil signal are also input to the angle converter 27. Angle converter 27
Then, the rotation angle X measured by the resolver 10 is calculated from the sine coil signal and the cos coil signal by analog processing, and a north marker (NM) signal is output at timings when the rotation angle X is 0 ° and 180 °. . This NM is C
The input to the PU 22 is used for the operation of the CPU 22 shown in FIGS.

【0027】図6は、以上で説明したレゾルバ10の異
常検出方法の工程のフローチャートである。図6におい
て、まず1回目のノースマーカ(NM)が入力済みであ
るか否かが確認される(S1)。ノースマーカは、上述
の通りレゾルバ10で測定している回転角Xが0°及び
180°のタイミングでCPU22に入力される信号で
ある。したがって、各ノースマーカの間で、サンプリン
グ値であるSIN信号及びCOS信号が必ず最大値また
は最小値を1回取ることになる。
FIG. 6 is a flowchart of the steps of the method for detecting an abnormality of the resolver 10 described above. In FIG. 6, first, it is confirmed whether or not the first North Marker (NM) has been input (S1). The north marker is a signal input to the CPU 22 at the timing when the rotation angle X measured by the resolver 10 is 0 ° and 180 ° as described above. Therefore, between each north marker, the SIN signal and the COS signal, which are the sampling values, always take the maximum value or the minimum value once.

【0028】次に、REF信号の最大値または最小値に
同期して、CPU22でsinコイル信号及びcosコ
イル信号のサンプリングを行い(S2)、このサンプリ
ング値をメモリに格納する(S3)。
Next, in synchronization with the maximum value or the minimum value of the REF signal, the CPU 22 samples the sin coil signal and the cos coil signal (S2), and stores the sampled values in a memory (S3).

【0029】上記サンプリング値がそれまでに入力され
たサンプリング値の中で最大値であるか否かが判定され
(S4)、最大値である場合には、格納されているサン
プリング値を最大値と読み替えて、最大値の更新を行
う。また、最大値を求めた側のコイル信号とは別のコイ
ル信号のサンプリング値を中央値として格納する(S
5)。
It is determined whether the sampling value is the maximum value among the input sampling values (S4). If the sampling value is the maximum value, the stored sampling value is determined as the maximum value. Replace it and update the maximum value. Also, a sampling value of a coil signal different from the coil signal on the side where the maximum value is obtained is stored as a median value (S
5).

【0030】また、S4においてサンプリング値が最大
値でなかった場合には、S5の工程は省略される。以上
のS2〜S5の動作が2回目のノースマーカの入力まで
繰り返される(S6)。
If the sampling value is not the maximum value in S4, the step of S5 is omitted. The above operations S2 to S5 are repeated until the second input of the north marker (S6).

【0031】以上のようにして一方のコイル信号、たと
えば図5に示された例ではSIN信号が最大値をとった
場合の他方側のCOS信号の中央値より、設計上の中央
値を減算しオフセット値を求める(S7)。このオフセ
ット値が所定の範囲内、たとえば0近傍であるか否かが
判定され(S8)、所定の範囲内であれば正常と判定さ
れ(S9)、範囲を外れた場合にはレゾルバが異常であ
ると判定される(S10)。
As described above, the designed median value is subtracted from the median value of one coil signal, for example, the COS signal on the other side when the SIN signal takes the maximum value in the example shown in FIG. An offset value is obtained (S7). It is determined whether the offset value is within a predetermined range, for example, near 0 (S8). If the offset value is within the predetermined range, it is determined that the offset value is normal (S9). If the offset value is out of the range, the resolver is abnormal. It is determined that there is (S10).

【0032】以上によりレゾルバの異常検出工程が終了
する。
Thus, the resolver abnormality detecting step is completed.

【0033】図7には、CPU22にサンプリングのタ
イミングを取らせるための同期信号を生成する等の目的
でREF信号の最大値及び最小値を求めるための工程の
フローチャートが示される。なお、本フローチャートに
示された動作は、図1における最大値探索回路26によ
って行われる。
FIG. 7 shows a flowchart of a process for obtaining the maximum value and the minimum value of the REF signal for the purpose of generating a synchronization signal for causing the CPU 22 to take the timing of sampling. The operation shown in this flowchart is performed by the maximum value search circuit 26 in FIG.

【0034】まず初期タイマ値が設定され(S10
1)、次に設定されたタイマ値に所定の変化時間が加算
され、今回のタイマ値とされる(S102)。
First, an initial timer value is set (S10).
1) Then, a predetermined change time is added to the next set timer value, and the current timer value is set (S102).

【0035】上記タイマ値がタイムアップしたタイミン
グでREF信号のサンプリングが行われる(S10
3)。サンプリングされたREF信号の値はメモリに格
納される(S104)。
The REF signal is sampled at the timing when the timer value expires (S10).
3). The value of the sampled REF signal is stored in the memory (S104).

【0036】次に、メモリに格納された上記サンプリン
グ値が従来から格納されていたサンプリング値の中で最
大となっているか否かが判定される(S105)。最大
値となっている場合には最大値が更新される(S10
6)。
Next, it is determined whether or not the sampling value stored in the memory is the largest among the sampling values stored conventionally (S105). If the maximum value is reached, the maximum value is updated (S10
6).

【0037】また、格納されたサンプリング値が最大値
でない場合には、サンプリング値が最小値であるか否か
が判定される(S107)。最小値である場合には最小
値の更新が行われる(S108)。なお、サンプリング
値が最小値でない場合にはS108のステップは省略さ
れる。
If the stored sampling value is not the maximum value, it is determined whether the sampling value is the minimum value (S107). If it is the minimum value, the minimum value is updated (S108). If the sampling value is not the minimum value, step S108 is omitted.

【0038】次に、以上に述べた最大値または最小値の
探索を継続するか否かが判断され、継続する場合にはS
102からのステップが繰り返される(S109)。
Next, it is determined whether or not to continue the search for the maximum value or the minimum value described above.
The steps from 102 are repeated (S109).

【0039】以上の各工程により、REF信号の最大値
と最小値を求めることができる。
Through the above steps, the maximum and minimum values of the REF signal can be obtained.

【0040】最大値または最小値の探索を継続しない場
合には、最大値と最小値との差の1/2をとり振幅を求
める。また、最大値と最小値との和を1/2としたもの
と設計中央値との差をとりオフセットを求める(S11
0)。
When the search for the maximum value or the minimum value is not to be continued, the amplitude is obtained by taking 1/2 of the difference between the maximum value and the minimum value. Further, an offset is obtained by taking the difference between the value obtained by halving the sum of the maximum value and the minimum value and the design median value (S11).
0).

【0041】以上のようにして求めた振幅及びオフセッ
トが正常か否かが判定され(S111)、それぞれ正常
(S112)、または異常(S113)の信号を出力す
る。
It is determined whether the amplitude and offset obtained as described above are normal (S111), and a normal (S112) or abnormal (S113) signal is output, respectively.

【0042】以上の工程により、REF信号の最大値ま
たは最小値のタイミングを知ることができるとともに、
S110以降の工程でREF信号自体が正常か異常かを
判定することもできる。
Through the above steps, the timing of the maximum or minimum value of the REF signal can be known,
It is also possible to determine whether the REF signal itself is normal or abnormal in the steps after S110.

【0043】図8には、サンプリング値であるSIN信
号またはCOS信号の最大値と最小値との平均値からオ
フセットを求めるための工程のフローチャートが示され
る。
FIG. 8 shows a flowchart of a process for obtaining an offset from the average value of the maximum value and the minimum value of the SIN signal or COS signal which is a sampling value.

【0044】図8において、図6と同様にまず1回目の
ノースマーカが入力される(S201)。
In FIG. 8, first, the first north marker is input as in FIG. 6 (S201).

【0045】次にCPU22において、REF信号の最
大値または最小値を示す同期信号に同期して、sinコ
イル信号及びcosコイル信号のサンプリングが行われ
る(S202)。サンプリングされた値はメモリに格納
される(S203)。
Next, the CPU 22 samples the sin coil signal and the cos coil signal in synchronization with the synchronizing signal indicating the maximum value or the minimum value of the REF signal (S202). The sampled value is stored in the memory (S203).

【0046】次に、メモリに格納されたサンプリング値
がそれまでに格納されたサンプリング値のうち最大値で
あるか否かが判定される(S204)。最大値である場
合には最大値の更新が行われる(S205)。なお、こ
の最大値の判定はsinコイル信号及びcosコイル信
号のサンプリング値すなわちSIN信号及びCOS信号
の両方で行われる。
Next, it is determined whether or not the sampling value stored in the memory is the maximum value among the sampling values stored so far (S204). If it is the maximum value, the maximum value is updated (S205). The determination of the maximum value is performed based on the sampling values of the sin coil signal and the cos coil signal, that is, both the SIN signal and the COS signal.

【0047】また、S204においてサンプリング値が
最大値でない場合には、そのサンプリング値がそれまで
に格納された値の中で最小値か否かが判定される(S2
06)。最小値である場合には最小値の更新が行われる
(S207)。また、最小値でない場合にはS207の
ステップは省略される。
If the sampling value is not the maximum value in S204, it is determined whether or not the sampling value is the minimum value among the values stored so far (S2).
06). If it is the minimum value, the minimum value is updated (S207). If it is not the minimum value, the step of S207 is omitted.

【0048】以上のS202〜S207までの動作が2
回目のノースマーカの入力まで繰り返される(S20
8)。
The operations from S202 to S207 are two
This is repeated until the input of the north marker for the second time (S20)
8).

【0049】以上のようにして求めたSIN信号及びC
OS信号のそれぞれの最大値及び最小値から平均値が演
算される(S209)。さらに、S209で求めた平均
値と設計中央値との差からオフセットが演算される(S
210)。次に、このようにして求めたSIN信号及び
COS信号のオフセットが正常であるか否かが判定され
る(S211)。正常である場合は正常信号が(S21
2)、異常である場合すなわち0近傍の所定範囲を外れ
たときには異常信号が(S213)それぞれ出力され
る。
The SIN signal and C
An average value is calculated from the maximum value and the minimum value of the OS signal (S209). Further, an offset is calculated from the difference between the average value calculated in S209 and the design median value (S209).
210). Next, it is determined whether the offsets of the SIN signal and the COS signal thus obtained are normal (S211). If normal, a normal signal is output (S21
2) If abnormal, that is, if it is out of the predetermined range near 0, an abnormal signal is output (S213).

【0050】図9(a)、(b)には、sinコイル1
4またはcosコイル16にショート等の異常が生じ、
sinコイル信号またはcosコイル信号にREF信号
と位相差が生じた場合の、位相差の検出に関する本発明
の変形例が示される。図9(a)において、CPU22
には、図1と同様にREF信号、sinコイル信号、c
osコイル信号がそれぞれ入力され、さらにREF信号
がゼロ電圧をクロスするタイミングを示す0クロストリ
ガ信号が割込み信号(INT信号)としてコンパレータ
28から入力される。CPU22では、この割込み信号
のタイミングに合わせて、sinコイル信号及びcos
コイル信号のサンプリングを行う。
FIGS. 9A and 9B show the sin coil 1
4 or cos coil 16 has an abnormality such as short circuit,
A modification of the present invention relating to detection of a phase difference when a phase difference occurs between a REF signal and a sin coil signal or a cos coil signal is shown. In FIG. 9A, the CPU 22
The REF signal, the sine coil signal, and the c
The os coil signal is input, and a zero cross trigger signal indicating the timing at which the REF signal crosses zero voltage is input from the comparator 28 as an interrupt signal (INT signal). In the CPU 22, the sin coil signal and the cos
The coil signal is sampled.

【0051】sinコイル14及びcosコイル16に
ショート等の異常が生じていない場合には、図2に示さ
れるようにREF信号とsinコイル信号とcosコイ
ル信号との位相がすべて一致している。これに対して、
たとえばcosコイル16に異常が生じた場合には、図
3に示されるようにcosコイル信号の位相がREF信
号の位相とずれることになる。したがって、図9(a)
で示された構成により、割込み信号がコンパレータ28
から入力されるタイミングすなわちREF信号が0とな
るタイミングで、cosコイル信号のサンプリングを行
うと、その値が0となっていないことから位相のずれを
検出することができる。
When no abnormality such as a short circuit has occurred in the sin coil 14 and the cos coil 16, the phases of the REF signal, the sin coil signal, and the cos coil signal are all the same as shown in FIG. On the contrary,
For example, when an abnormality occurs in the cos coil 16, the phase of the cos coil signal is shifted from the phase of the REF signal as shown in FIG. Therefore, FIG.
The interrupt signal is output from the comparator 28
When the sampling of the cos coil signal is performed at the timing input from the oscilloscope, that is, at the timing when the REF signal becomes 0, the phase shift can be detected since the value is not 0.

【0052】さらに、この位相ずれがどの程度のもので
あるかを検出するための説明図が図9(b)に示され
る。図9(b)においては、割込み信号(INT信号)
に付された▽のタイミングでREF信号が0となるタイ
ミングが示されている。このREF信号が0となった時
点から所定時間t経過したタイミングでsinコイル信
号及びcosコイル信号のサンプリングを行う。このサ
ンプリングタイミングを規定する時間tの値を図9
(b)の▼で示されるように、徐々に短縮していくと、
ある時点で異常が生じているコイルたとえばcosコイ
ル16から発生されるcosコイル信号の値が0となる
時点を検出できる。異常が生じていなければ、上述のと
おりREF信号が0となるタイミングでcosコイル信
号も0となっているはずであるので、REF信号の0の
タイミングとcosコイル信号の0のタイミングのずれ
から両信号の位相角度差を求めることができる。したが
って、REF信号の0クロスのタイミングと、sinコ
イル信号またはcosコイル信号が0となるタイミング
との差が所定範囲を外れた場合には、上記位相角度差が
大きくなったことを意味するので、レゾルバ10が異常
であると判断することができる。
FIG. 9B is an explanatory diagram for detecting the degree of the phase shift. In FIG. 9B, an interrupt signal (INT signal)
The timing at which the REF signal becomes 0 is shown at the timing indicated by に. The sampling of the sine coil signal and the cos coil signal is performed at a timing when a predetermined time t has elapsed from the point when the REF signal becomes 0. The value of the time t that defines this sampling timing is shown in FIG.
As shown by the ▼ in (b), when gradually shortening,
It is possible to detect a point in time at which the value of a cos coil signal generated from a coil in which an abnormality has occurred at a certain point, for example, the cos coil 16 becomes zero. If no abnormality occurs, the cos coil signal should be 0 at the timing when the REF signal becomes 0 as described above. The phase angle difference between the signals can be obtained. Accordingly, if the difference between the timing of the 0 cross of the REF signal and the timing at which the sin coil signal or the cos coil signal becomes 0 is out of the predetermined range, it means that the phase angle difference has increased. It can be determined that the resolver 10 is abnormal.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サンプリング信号のオフセットによりレゾルバの異常を
検出するので、回転角が180°以内でレゾルバの異常
を判定することができる。
As described above, according to the present invention,
Since abnormality of the resolver is detected based on the offset of the sampling signal, abnormality of the resolver can be determined within a rotation angle of 180 °.

【0054】また、オフセット値は、各サンプリング値
の一方の値が最大値または最小値であるときの他方の値
であるか、あるいは最大値と最小値との平均値から求め
るので、オフセットを求める演算が容易にできる。
The offset value is obtained from the other value when one of the sampling values is the maximum value or the minimum value, or from the average value of the maximum value and the minimum value. Calculation can be easily performed.

【0055】また、励磁信号の0のタイミングとレゾル
バ出力信号の0のタイミングとの差からレゾルバの異常
を検出することにより、簡易な構成でレゾルバの異常を
検出することができる。
Further, by detecting the abnormality of the resolver from the difference between the timing of the excitation signal of 0 and the timing of the resolver output signal of 0, the abnormality of the resolver can be detected with a simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係るレゾルバの異常検出方法を実施
するための構成例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example for implementing a resolver abnormality detection method according to the present invention.

【図2】 正常時におけるREF信号、sinコイル信
号、cosコイル信号の例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a REF signal, a sine coil signal, and a cos coil signal in a normal state.

【図3】 cosコイルに異常が生じたときのREF信
号、sinコイル信号、cosコイル信号の例を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a REF signal, a sine coil signal, and a cos coil signal when an abnormality occurs in a cos coil.

【図4】 図2に示されたREF信号の最大値または最
小値のタイミングでsinコイル信号、cosコイル信
号の値をサンプリングした値の回転角に対する変化の様
子を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a change in a value obtained by sampling a value of a sine coil signal and a value of a cos coil signal at a timing of a maximum value or a minimum value of the REF signal shown in FIG. 2 with respect to a rotation angle.

【図5】 図3に示されたREF信号の最大値または最
小値のタイミングでsinコイル信号、cosコイル信
号の値をサンプリングした値の回転角に対する変化の様
子を示した図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a change in a value obtained by sampling a value of a sine coil signal and a value of a cos coil signal at a timing of a maximum value or a minimum value of the REF signal illustrated in FIG. 3 with respect to a rotation angle;

【図6】 図1に示されたCPU22において、オフセ
ットを求める方法のフロー図である。
FIG. 6 is a flowchart of a method of obtaining an offset in CPU 22 shown in FIG. 1;

【図7】 REF信号の最大値及び最小値を求めるため
のフロー図である。
FIG. 7 is a flowchart for obtaining a maximum value and a minimum value of a REF signal.

【図8】 図1に示されたCPU22において、オフセ
ットを求める方法のフロー図である。
FIG. 8 is a flowchart of a method for obtaining an offset in CPU 22 shown in FIG. 1;

【図9】 レゾルバの異常検出方法の変形例を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing a modified example of the resolver abnormality detection method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 レゾルバ、12 励磁コイル、14 sinコイ
ル、16 cosコイル、18,20 差動アンプ、2
2 CPU、26 最大値探索回路、27 角度変換
器、28 コンパレータ。
10 resolver, 12 excitation coil, 14 sin coil, 16 cos coil, 18, 20 differential amplifier, 2
2 CPU, 26 maximum value search circuit, 27 angle converter, 28 comparator.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レゾルバの励磁信号の最大値または最小
値に同期して各レゾルバ出力信号をサンプリングし、こ
のサンプリング値のオフセットが0近傍の所定範囲を外
れたときに、レゾルバが異常であると判断することを特
徴とするレゾルバの異常検出方法。
An output signal of each resolver is sampled in synchronization with a maximum value or a minimum value of an excitation signal of the resolver. When an offset of the sampled value is out of a predetermined range near 0, it is determined that the resolver is abnormal. A method for detecting an abnormality of a resolver, characterized by determining.
【請求項2】 請求項1記載のレゾルバの異常検出方法
において、前記オフセットは、各サンプリング値の一方
の値が最大値または最小値であるときの他方の値である
ことを特徴とするレゾルバの異常検出方法。
2. The resolver abnormality detection method according to claim 1, wherein said offset is the other value when one of the sampled values is a maximum value or a minimum value. Anomaly detection method.
【請求項3】 請求項1記載のレゾルバの異常検出方法
において、前記オフセットは、各サンプリング値の最大
値と最小値との平均値であることを特徴とするレゾルバ
の異常検出方法。
3. The resolver abnormality detection method according to claim 1, wherein said offset is an average value of a maximum value and a minimum value of each sampling value.
【請求項4】 レゾルバの励磁信号がゼロ電圧をクロス
する時点から所定時間後に各レゾルバ出力信号をサンプ
リングし、前記所定時間を徐々に変化させて各レゾルバ
出力信号が0となる時点を求め、前記励磁信号がゼロ電
圧をクロスする時点と各レゾルバ出力信号が0となる時
点との差が所定範囲を外れたときに、レゾルバが異常で
あると判断することを特徴とするレゾルバの異常検出方
法。
4. A method of sampling each resolver output signal a predetermined time after the time when the excitation signal of the resolver crosses zero voltage, and gradually changing the predetermined time to obtain a time when each resolver output signal becomes 0, An abnormality detection method for a resolver, comprising determining that the resolver is abnormal when a difference between a time when the excitation signal crosses zero voltage and a time when each resolver output signal becomes 0 is out of a predetermined range.
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