JP2003302421A - Diagnostic device for revolution sensor - Google Patents
Diagnostic device for revolution sensorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、モータの回転数を
検出する回転数センサの診断装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation speed sensor diagnostic device for detecting the rotation speed of a motor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、モータの制御装置に用いられる回
転数センサの異常を診断する技術として、特開平５−２
９４５８７号公報に開示されたものがある。この技術
は、モータの回転数に対応して発生するパルスを回転数
センサによって計数し、計数したパルスの変化率とあら
かじめ定められた正常時のパルスの変化率との差が所定
の範囲内にないときに、回転数センサに異常が発生した
と判断するものである。2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique for diagnosing an abnormality of a rotation speed sensor used in a motor control device, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-2 is known.
There is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 94587. This technology counts the pulses generated corresponding to the number of rotations of the motor with a rotation speed sensor, and the difference between the rate of change of the counted pulses and the predetermined rate of change of the pulse at normal time is within a predetermined range. When there is not, it is determined that an abnormality has occurred in the rotation speed sensor.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このような上記従来の
方法にあっては、本来のモータの回転数が不明であるた
め、回転数センサが計数するパルスの変化率のみに着目
して、回転数センサの異常診断を行っていた。これによ
り回転数センサの異常の誤診断を避けるために、あらか
じめ設定される所定の範囲に余裕を持たせる必要があ
り、回転数センサの異常の診断精度が低くなるといった
問題があった。In such a conventional method as described above, since the original number of rotations of the motor is unknown, only the rate of change of the pulse counted by the number of rotations sensor is paid attention to. I was diagnosing several sensors for abnormalities. Therefore, in order to avoid erroneous diagnosis of abnormality of the rotation speed sensor, it is necessary to allow a predetermined range to have a margin, and there is a problem that the accuracy of diagnosis of abnormality of the rotation speed sensor decreases.
【０００４】そこで本発明はこのような従来の問題点に
鑑み、精度良く回転数センサの異常を診断することがで
きる回転数センサの診断装置を提供することを目的とす
る。In view of such conventional problems, an object of the present invention is to provide a rotational speed sensor diagnostic device capable of accurately diagnosing an abnormality in the rotational speed sensor.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
モータの回転数を検出する回転数センサの異常診断を行
う回転数センサの診断装置において、モータの回転時に
発生するノイズを検出するノイズ検出手段と、該ノイズ
からモータの回転数を算出する回転数算出手段と、回転
数センサの異常を検出する異常検出手段とを備え、該異
常検出手段は、回転数算出手段により算出されたモータ
の回転数にもとづいて、回転数センサの異常診断を行う
ものとした。The invention according to claim 1 is
In a rotational speed sensor diagnostic device for diagnosing a rotational speed sensor that detects the rotational speed of a motor, noise detection means for detecting noise generated during rotation of the motor, and rotational speed for calculating the rotational speed of the motor from the noise. An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the rotation speed sensor, wherein the abnormality detecting means performs abnormality diagnosis of the rotation speed sensor based on the rotation speed of the motor calculated by the rotation speed calculating means. And
【０００６】請求項２記載の発明は、異常検出手段が、
回転数センサによって検出された回転数と、回転数算出
手段により算出された回転数との差異が、所定値以上の
場合に回転数センサに異常が発生したと判断するものと
した。請求項３記載の発明は、ノイズ検出手段により検
出されたノイズから、モータの回転数成分の周波数に相
当する周波数のみを抽出して他のノイズ成分の除去を行
うフィルタ手段を備え、回転数算出手段が、フィルタ手
段によって抽出された回転数成分の周波数からモータの
回転数を算出するものとした。According to a second aspect of the invention, the abnormality detecting means is
When the difference between the rotation speed detected by the rotation speed sensor and the rotation speed calculated by the rotation speed calculation means is equal to or more than a predetermined value, it is determined that the rotation speed sensor has an abnormality. The invention according to claim 3 is provided with a filter means for extracting only the frequency corresponding to the frequency of the rotation speed component of the motor from the noise detected by the noise detection means and removing other noise components, and calculating the rotation speed. The means calculates the rotation speed of the motor from the frequency of the rotation speed component extracted by the filter means.
【０００７】請求項４記載の発明は、フィルタ手段が、
回転数センサによって検出されたモータの回転数に応じ
て、ノイズ検出手段により検出されたノイズから抽出す
る周波数を可変させるものとした。請求項５記載の発明
は、フィルタ手段が、回転数センサによって検出された
モータの回転数に比例して、ノイズ検出手段により検出
されたノイズから抽出する回転数成分の周波数を可変さ
せるものとした。According to a fourth aspect of the invention, the filter means comprises:
The frequency extracted from the noise detected by the noise detecting means is changed according to the rotation speed of the motor detected by the rotation speed sensor. According to a fifth aspect of the present invention, the filter means varies the frequency of the rotation speed component extracted from the noise detected by the noise detection means in proportion to the rotation speed of the motor detected by the rotation speed sensor. .
【０００８】[0008]
【発明の効果】本発明によれば、ノイズ検出手段によっ
てモータの回転時に発生するノイズを検出し、検出され
たノイズからモータの回転数を算出することにより、実
際のモータの回転数に対応した値を得ることができ、回
転数センサによって検出された回転数と比較することが
できるので、精度よく回転数センサの異常診断を行うこ
とができる。According to the present invention, noise generated when the motor is rotated is detected by the noise detecting means, and the number of rotations of the motor is calculated from the detected noise so as to correspond to the actual number of rotations of the motor. Since the value can be obtained and compared with the rotation speed detected by the rotation speed sensor, the abnormality diagnosis of the rotation speed sensor can be performed accurately.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】次に発明の実施の形態を実施例に
より説明する。図１は、電気自動車に用いられる３相同
期モータの制御装置に適用した第１の実施例を示す図で
ある。モータ制御装置Ｓにおいて、インバータ２は直流
電源１からの電力を３相交流電力に変換し、モータ３に
電力を供給する。またインバータ２からモータ３に電力
供給するための３相交流配線５−ｕ、５−ｖ、５−ｗ
に、電流値を検出する電流センサ６が備えられ、またモ
ータ３には軸角度を検出する回転数センサ８が備えられ
ている。回転数センサ８としては、レゾルバやエンコー
ダなどを用いることができる。電流センサ６で検出され
た検出結果は、電流センサ入力回路７を介してＣＰＵ１
６内のモータコントローラ１０に入力され、同様に回転
数センサ８で検出された検出結果は回転数センサ入力回
路９を介してモータコントローラ１０に入力される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, embodiments of the present invention will be described with reference to examples. FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment applied to a control device for a three-phase synchronous motor used in an electric vehicle. In the motor control device S, the inverter 2 converts electric power from the DC power supply 1 into three-phase AC power and supplies electric power to the motor 3. Also, three-phase AC wiring 5-u, 5-v, 5-w for supplying electric power from the inverter 2 to the motor 3.
In addition, a current sensor 6 for detecting a current value is provided, and the motor 3 is provided with a rotation speed sensor 8 for detecting a shaft angle. As the rotation speed sensor 8, a resolver, an encoder or the like can be used. The detection result detected by the current sensor 6 is sent to the CPU 1 via the current sensor input circuit 7.
The detection result, which is input to the motor controller 10 in 6 and similarly detected by the rotation speed sensor 8, is input to the motor controller 10 via the rotation speed sensor input circuit 9.
【００１０】モータコントローラ１０に指令入力回路４
が接続されており、指令入力回路４にアクセル操作量を
検出するアクセルセンサ２０、ブレーキ操作量を検出す
るブレーキセンサ２１および車速を検出する車速センサ
２２が接続されている。アクセルセンサ２０、ブレーキ
センサ２１および車速センサ２２の検出結果に基づい
て、指令入力回路４はモータ３の回転トルクを制御する
ためのトルク指令値を演算し、このトルク指令値をモー
タコントローラ１０に入力する。なお指令入力回路４
は、上記各センサ値とトルク指令値との対応マップを有
しており、このマップを用いてトルク指令値を演算す
る。The command input circuit 4 is connected to the motor controller 10.
Are connected to the command input circuit 4. An accelerator sensor 20 for detecting an accelerator operation amount, a brake sensor 21 for detecting a brake operation amount, and a vehicle speed sensor 22 for detecting a vehicle speed are connected to the command input circuit 4. The command input circuit 4 calculates a torque command value for controlling the rotational torque of the motor 3 based on the detection results of the accelerator sensor 20, the brake sensor 21, and the vehicle speed sensor 22, and inputs this torque command value to the motor controller 10. To do. The command input circuit 4
Has a correspondence map between each sensor value and the torque command value, and the torque command value is calculated using this map.
【００１１】インバータ２にモータコントローラ１０が
接続される。モータコントローラ１０は、指令入力回路
４から入力されるトルク指令値と、電流センサ６で検出
される３相交流電力の電流値、および回転数センサ８で
検出されるモータ３の軸角度とを比較し、指令入力回路
４から入力されたトルク指令値と実際のモータ３の出力
との偏差が少なくなるようにインバータ２に設けられた
スイッチング素子（不図示）をスイッチングすること
で、モータ３の回転制御を行う。A motor controller 10 is connected to the inverter 2. The motor controller 10 compares the torque command value input from the command input circuit 4, the current value of the three-phase AC power detected by the current sensor 6, and the shaft angle of the motor 3 detected by the rotation speed sensor 8. Then, by switching the switching element (not shown) provided in the inverter 2 so that the deviation between the torque command value input from the command input circuit 4 and the actual output of the motor 3 is reduced, the rotation of the motor 3 is rotated. Take control.
【００１２】３相交流配線５−ｗの近傍に、ノイズ検出
部１１に接続されたアンテナパターン１２を備える。こ
のノイズ検出部１１は３相交流配線５−ｗに発生する誘
起電圧を含むノイズを検出するためのものであり、イン
バータ２やＣＰＵ１６等が搭載されているプリント基板
上にアンテナパターンを形成してノイズを検出する。ノ
イズ検出部１１で検出されたノイズは、ローパスフィル
タ１３およびコンパレータ１４を介すことによってモー
タ３の回転数成分のみが抽出されて、診断部１５に入力
される。An antenna pattern 12 connected to the noise detector 11 is provided near the three-phase AC wiring 5-w. The noise detection unit 11 is for detecting noise including an induced voltage generated in the three-phase AC wiring 5-w, and forms an antenna pattern on a printed circuit board on which the inverter 2 and the CPU 16 are mounted. Detect noise. With respect to the noise detected by the noise detection unit 11, only the rotational speed component of the motor 3 is extracted by passing through the low-pass filter 13 and the comparator 14, and is input to the diagnosis unit 15.
【００１３】また診断部１５には、回転数センサ８で検
出された検出結果が回転数センサ入力回路９を介して入
力され、診断部１５は回転数センサ８での検出結果と、
ノイズ検出部１１で検出された検出結果とを比較し、所
定条件に合致したときに回転数センサ８または回転数セ
ンサ入力回路９に異常が発生したと判断する。診断部１
５は、回転数センサ８または回転数センサ入力回路９に
異常が発生したと判断すると、モータコントローラ１０
へモータ３の出力トルクに制限を加えるよう指令を出
す。The detection result detected by the rotation speed sensor 8 is input to the diagnosis unit 15 through the rotation speed sensor input circuit 9, and the diagnosis unit 15 detects the detection result by the rotation speed sensor 8.
The detection result detected by the noise detection unit 11 is compared, and when a predetermined condition is met, it is determined that an abnormality has occurred in the rotation speed sensor 8 or the rotation speed sensor input circuit 9. Diagnostic department 1
5 determines that an abnormality has occurred in the rotation speed sensor 8 or the rotation speed sensor input circuit 9, the motor controller 10
A command is issued to limit the output torque of the motor 3.
【００１４】次に、ノイズ検出部１１によって検出され
たノイズ波形およびローパスフィルタ１３の動作を示
す。図２の（ａ）はノイズ検出部１１で検出された検出
ノイズの例を示し、図２の（ｂ）はＰＷＭ駆動を行うた
めのスイッチングによって発生するノイズ成分の例を示
す。また図２の（ｃ）はモータ３の誘起電圧成分の例を
示す。アンテナパターン１２を３相交流配線５−ｗの近
傍に設けたので、ノイズ検出部１１によって図２の
（ａ）に示すように、モータ３の回転数に応じて発生す
る誘起電圧と、インバータ２によって制御されるＰＷＭ
周期に同期して発生するスイッチングノイズとが重畳し
たノイズが検出される。ローパスフィルタ１３では、ノ
イズ検出部１１で検出されたノイズから図２の（ｂ）に
示すＰＷＭ駆動によって発生するスイッチングノイズ成
分の除去を行う。Next, the noise waveform detected by the noise detector 11 and the operation of the low-pass filter 13 will be described. 2A shows an example of the detected noise detected by the noise detection unit 11, and FIG. 2B shows an example of the noise component generated by the switching for performing the PWM drive. Further, FIG. 2C shows an example of the induced voltage component of the motor 3. Since the antenna pattern 12 is provided in the vicinity of the three-phase AC wiring 5-w, as shown in FIG. 2A by the noise detection section 11, the induced voltage generated according to the rotation speed of the motor 3 and the inverter 2 are generated. PWM controlled by
Noise superimposed with switching noise generated in synchronization with the cycle is detected. The low-pass filter 13 removes the switching noise component generated by the PWM driving shown in FIG. 2B from the noise detected by the noise detection unit 11.
【００１５】ここで、通常ＰＷＭ駆動によって発生する
スイッチングノイズの周波数はモータの誘起電圧の周波
数と比較して高いため、ノイズ検出部１１で検出された
ノイズから、ローパスフィルタ１３によってスイッチン
グノイズの周波数以上の成分を除去すれば、モータの回
転数成分の周波数のみを抽出することが可能である。Here, since the frequency of the switching noise that is usually generated by PWM driving is higher than the frequency of the induced voltage of the motor, the noise detected by the noise detection unit 11 is higher than the frequency of the switching noise by the low-pass filter 13. By removing the component of, it is possible to extract only the frequency of the rotational speed component of the motor.
【００１６】具体的には、例えば８極対３相同期モータ
を、最高回転数Ｒ＝６０００ｒｐｍ、ＰＷＭ周波数ｆ
ＰＷＭ＝１０ＫＨｚで使用すると、回転数成分の最高周
波数ｆ ＲＥＶ（ｍａｘ）は、
ｆＲＥＶ（ｍａｘ）＝６０００ｒｐｍ÷６０ｓｅｃ×８
＝８００Ｈｚ （１）
で求められる。Specifically, for example, an 8-pole pair 3-phase synchronous motor
The maximum rotation speed R = 6000 rpm, PWM frequency f
PWM= 10 KHz, the maximum circumference of the rotation speed component
Wave number f REV(Max) is
fREV(Max) = 6000 rpm ÷ 60 sec × 8
= 800Hz (1)
Required by.
【００１７】その一方で、ＰＷＭ駆動によるスイッチン
グノイズの成分は回転数成分の周波数よりも高い周波数
帯域に現れるため、ローパスフィルタ１３のカットオフ
周波数の閾値を、式（１）で求めた周波数よりも高い周
波数、例えば１ＫＨｚ程度に設定すれば、ＰＷＭ駆動に
よるスイッチングノイズ成分を除去することができる。
これによりローパスフィルタ１３によって図２の（ｃ）
に示すようにモータ３の回転数成分である誘起電圧のみ
が抽出される。抽出された誘起電圧は、コンパレータ１
４を介して２値化され、診断部１５で周期を計測するこ
とによって、誘起電圧から回転数が算出される。On the other hand, since the switching noise component due to the PWM drive appears in a frequency band higher than the frequency of the rotational speed component, the cutoff frequency threshold of the low-pass filter 13 is higher than the frequency calculated by the equation (1). By setting a high frequency, for example, about 1 KHz, the switching noise component due to PWM driving can be removed.
As a result, the low-pass filter 13 causes the low-pass filter 13 in FIG.
As shown in, only the induced voltage, which is the rotational speed component of the motor 3, is extracted. The extracted induced voltage is applied to the comparator 1
The number of revolutions is binarized via 4, and the number of revolutions is calculated from the induced voltage by measuring the period with the diagnosis unit 15.
【００１８】次に、診断部１５が行うモータ３の制御に
用いる回転数センサ８の診断手順について、図３のフロ
ーチャートを用いて説明する。ステップ１００におい
て、後述する異常検出回数ＣＥＲＲを初期化する。ステ
ップ１０１において、ノイズ検出部１１によって検出さ
れローパスフィルタ１３を通過し、ノイズ成分の周波数
が除去された回転数成分の周波数からモータ３の回転数
ＲＮＳを算出する。ステップ１０２において、モータ３
の制御に用いる回転数センサ８の検出結果からモータ３
の回転数ＲＲＤを算出する。Next, the diagnosis procedure of the rotation speed sensor 8 used for the control of the motor 3 performed by the diagnosis unit 15 will be described with reference to the flowchart of FIG. In step 100, an abnormality detection number CERR, which will be described later, is initialized. In step 101, the rotational speed R NS of the motor 3 is calculated from the frequency of the rotational speed component that has been detected by the noise detection unit 11 and passed through the low-pass filter 13 and the frequency of the noise component has been removed. In step 102, the motor 3
From the detection result of the rotation speed sensor 8 used to control the motor 3
The number of rotations R RD of R is calculated.
【００１９】次にステップ１０３において、回転数セン
サ８によって検出された検出結果をもとに算出した回転
数ＲＲＤと、ノイズ検出部１１によって検出された検出
結果をもとに算出した回転数ＲＮＳとの差を比較し、所
定の差Ｒαを超えたかどうかを判断する。
｜ＲＮＳ−ＲＲＤ｜＞Ｒα （２）
の関係が成立したときに、ステップ１０４へ進む。成立
しなかったときには、回転数センサ８および回転数セン
サ入力回路９に異常がないと判断してステップ１００へ
戻り、上述した処理を繰り返す。Next, at step 103, the rotation speed R RD calculated based on the detection result detected by the rotation speed sensor 8 and the rotation speed R calculated based on the detection result detected by the noise detection unit 11. By comparing the difference with NS , it is determined whether or not a predetermined difference R α is exceeded. When the relationship of | R NS -R RD |> R α (2) is established, the process proceeds to step 104. If not satisfied, it is determined that there is no abnormality in the rotation speed sensor 8 and the rotation speed sensor input circuit 9, the process returns to step 100, and the above-described processing is repeated.
【００２０】ここで所定の差Ｒαは、回転数ＲＮＳと回
転数ＲＲＤとの間には算出されるタイミングの差により
原理的に差が生じるため、算出のタイミングの時間差ｔ
Ｒとモータが取り得る回転数変化率Ｒａを考慮して、所
定の差Ｒαを見込む必要がある。具体的には所定の差Ｒ
αは、
Ｒα＝ｔＲ×Ｒａ （３）
で算出される。これは原理的に必要である最小限の余裕
であり、実際には回転数センサに許容される偏差を超え
ない範囲で所定の差Ｒαを決める。Here, the predetermined difference R α is theoretically different between the rotational speed R NS and the rotational speed R RD due to the difference in the calculated timing.
It is necessary to consider a predetermined difference R α in consideration of R and the rotational speed change rate R a that the motor can take. Specifically, the predetermined difference R
α is calculated by R α = t R × R a (3). This is the minimum margin that is necessary in principle, and in practice, the predetermined difference R α is determined within a range that does not exceed the deviation allowed for the rotation speed sensor.
【００２１】ステップ１０４では、上記式（２）の関係
が成立したときに異常を検出したとして、前回までの処
理で求めた異常検出回数ＣＥＲＲに１を加え、異常検出
回数ＣＥＲＲを計数する。ステップ１０５では、異常検
出回数ＣＥＲＲが所定の異常検出回数Ｃα以上かどうか
を判断する。所定の異常検出回数Ｃα未満の時はステッ
プ１０１へ戻る。所定の異常検出回数Ｃα以上のとき
は、回転数センサ８または回転数センサ入力回路９に異
常が発生したと判断してステップ１０６へ進む。[0021] At step 104, the relationship of the above formula (2) detects an abnormality when satisfied, 1 is added to the number of times of detecting abnormality C ERR determined by the processing up to last time, and counts the number of times of detecting abnormality C ERR . In step 105, it is determined whether or not the abnormality detection number C ERR is equal to or greater than a predetermined abnormality detection number C α . When it is less than the predetermined number of times of abnormality detection C α, the process returns to step 101. If the number of times of abnormality detection is equal to or greater than the predetermined number C α , it is determined that an abnormality has occurred in the rotation speed sensor 8 or the rotation speed sensor input circuit 9, and the routine proceeds to step 106.
【００２２】ステップ１０６では、異常検出時処理が行
われる。この処理は、例えば図示しないインジゲータを
点灯させ、操作者へ回転数センサ８または回転数センサ
入力回路９の異常の発生を報知し、またモータ３の出力
回生制限を行うものである。At step 106, abnormality detection processing is performed. In this process, for example, an indicator (not shown) is turned on, the operator is notified of the occurrence of an abnormality in the rotation speed sensor 8 or the rotation speed sensor input circuit 9, and the output regeneration of the motor 3 is limited.
【００２３】ここで出力回生制限を行う際に、回転数セ
ンサ８が異常と判断されたので検出された回転数は正常
な値でない可能性が高く、この回転数センサ８での検出
結果をもとにモータコントローラ１０でモータ３の制御
を行うと、モータ３に対して異常な指令を出す可能性が
ある。そこでこのモータ３への出力回生制限は、指令入
力回路４で演算されたトルク指令値を正常時に対して制
限を加えることによって、モータ３の保護を行う。Here, when the output regeneration is limited, the rotation speed sensor 8 is judged to be abnormal, so the detected rotation speed is highly likely to be not a normal value. If the motor controller 10 controls the motor 3, the abnormal command may be issued to the motor 3. Therefore, the output regeneration limitation to the motor 3 protects the motor 3 by limiting the torque command value calculated by the command input circuit 4 relative to the normal time.
【００２４】このように、本来のモータの回転数に対応
する値であるノイズから算出した回転数ＲＮＳと、回転
数センサ８から算出した回転数ＲＲＤとを比較して所定
の差Ｒα以上となったときに異常の判断を行うことによ
り、回転数センサ８の異常判断の精度の向上を図ること
ができる。As described above, the rotation speed R NS calculated from the noise, which is a value corresponding to the original rotation speed of the motor, and the rotation speed R RD calculated from the rotation speed sensor 8 are compared to each other to obtain a predetermined difference R α. When the abnormality is determined when the above is reached, the accuracy of the abnormality determination of the rotation speed sensor 8 can be improved.
【００２５】本実施例において、ノイズ検出部１１が本
発明におけるノイズ検出手段を、ステップ１０１が本発
明における回転数算出手段を構成する。また本実施例に
おいて、ステップ１０３〜１０５が本発明における異常
検出手段を、ローパスフィルタ１３が本発明におけるフ
ィルタ手段を構成する。In this embodiment, the noise detecting section 11 constitutes noise detecting means in the present invention, and step 101 constitutes rotational speed calculating means in the present invention. Further, in this embodiment, steps 103 to 105 constitute the abnormality detecting means in the present invention, and the low-pass filter 13 constitutes the filter means in the present invention.
【００２６】本実施例は以上のように構成され、モータ
３が発生するノイズから抽出した回転数成分より算出し
た回転数ＲＮＳと、モータ３の制御に用いる回転数セン
サ８によって検出された検出結果をもとに算出した回転
数ＲＲＤとを比較し、所定の差Ｒα以上になったときに
異常が発生したと判断することにより、比較的簡単な回
路を付加するだけで異常診断を行うことができ、コスト
アップを最小限に抑えつつ回転数センサ８または回転数
センサ入力回路９の異常診断の信頼性の向上を図ること
ができる。The present embodiment is configured as described above, and the rotation speed R NS calculated from the rotation speed component extracted from the noise generated by the motor 3 and the detection detected by the rotation speed sensor 8 used for controlling the motor 3 are detected. By comparing with the rotation speed R RD calculated based on the result and judging that an abnormality has occurred when the difference exceeds a predetermined difference R α , the abnormality diagnosis can be made only by adding a relatively simple circuit. Therefore, the reliability of the abnormality diagnosis of the rotation speed sensor 8 or the rotation speed sensor input circuit 9 can be improved while minimizing the cost increase.
【００２７】また、ローパスフィルタ１３によって、ノ
イズ検出部１１で検出されたノイズからモータの回転数
成分の周波数のみを抽出することにより、他のノイズ成
分を除去することができるので、他のノイズ成分の影響
を受けることなくモータ回転数の算出を行うことができ
る。Further, since the low-pass filter 13 extracts only the frequency of the motor rotation speed component from the noise detected by the noise detecting section 11, other noise components can be removed. The motor rotation speed can be calculated without being affected by.
【００２８】さらに、本来のモータ３の回転数に対応す
る値（回転数ＲＮＳ）を得ることができるので、所定の
差Ｒαを大きく見込む必要がなく、異常の検出精度の向
上を図ることができる。ステップ１０５によって、回転
数センサで検出した回転数と、ステップ１０１によって
算出した回転数との差異が所定値以上である場合に回転
数センサに異常が発生したと判断することにより、誤差
として許容できる差異について回転数センサの異常診断
を行うことがない。Further, since it is possible to obtain a value (rotational speed R NS ) corresponding to the original rotational speed of the motor 3, it is not necessary to expect a large predetermined difference R α, and the accuracy of abnormality detection can be improved. You can By determining in step 105 that an abnormality has occurred in the rotation speed sensor when the difference between the rotation speed detected by the rotation speed sensor and the rotation speed calculated in step 101 is greater than or equal to a predetermined value, an error can be allowed. Abnormality diagnosis of the rotation speed sensor is not performed for the difference.
【００２９】次に図４を用いて、第２の実施例を説明す
る。本実施例は、第１の実施例で用いたローパスフィル
タ１３に替えて、可変バンドパスフィルタ１７を用いた
ものである。モータ制御装置Ｓ’において可変バンドパ
スフィルタ１７は、モータコントローラ１０に接続され
ている。可変バンドパスフィルタ１７は、モータコント
ローラ１０からの指令に基づいてカットオフする周波数
域の変更が可能なものである。Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, a variable bandpass filter 17 is used instead of the lowpass filter 13 used in the first embodiment. In the motor control device S ′, the variable bandpass filter 17 is connected to the motor controller 10. The variable bandpass filter 17 is capable of changing the cutoff frequency range based on a command from the motor controller 10.
【００３０】可変バンドパスフィルタ１７は、ノイズ検
出部１１で検出されたノイズから、回転数センサ８で検
出されたモータ３の回転数に対応した周波数の近傍の周
波数のみを通過させるように、モータコントローラ１０
によって制御されている。またモータコントローラ１０
は、図５に示すように回転数センサ８で検出されたモー
タ３の回転数に対して１次関数的に比例するように、可
変バンドパスフィルタ１７によって通過させるノイズの
周波数を制御する。他の構成および動作は上記第１の実
施例と同様であり説明を省略する。本実施例において、
可変バンドパスフィルタ１７が本発明におけるフィルタ
手段を構成する。The variable band-pass filter 17 allows the motor to pass only the frequency near the frequency corresponding to the rotation speed of the motor 3 detected by the rotation speed sensor 8 from the noise detected by the noise detection unit 11. Controller 10
Is controlled by. In addition, the motor controller 10
Controls the frequency of the noise passed by the variable band pass filter 17 so as to be linearly proportional to the rotation speed of the motor 3 detected by the rotation speed sensor 8 as shown in FIG. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, and description thereof will be omitted. In this example,
The variable bandpass filter 17 constitutes the filter means in the present invention.
【００３１】本実施例は以上のように構成され、可変バ
ンドパスフィルタ１７が、ノイズ検出部１１で検出され
たノイズ成分から回転数センサ８で検出された回転数に
対応する周波数の近傍の周波数のみを通過させ、またモ
ータ３の回転数の変化に応じて通過させる周波数を変化
させるので、回転数成分の周波数以外のノイズ成分の周
波数をより正確にカットオフすることができ、必要のな
いノイズ成分の抽出を抑えつつ精度良く回転数成分の周
波数のみを抽出することができる。The present embodiment is configured as described above, and the variable band-pass filter 17 uses the noise component detected by the noise detector 11 to determine the frequency near the frequency corresponding to the rotation speed detected by the rotation speed sensor 8. Only the frequency of the noise component other than the frequency of the rotational speed component can be cut off more accurately because the frequency of the noise component other than the frequency of the rotational frequency component can be cut off more accurately because the frequency of the noise component other than that of the rotational frequency component is changed. It is possible to accurately extract only the frequency of the rotational speed component while suppressing the extraction of the component.
【００３２】さらに、可変バンドパスフィルタ１７によ
ってノイズから抽出する回転数成分の周波数は、モータ
の回転数に比例して可変であるので、モータの回転数が
上昇した際にもそれに応じて高い回転成分の周波数を抽
出でき、他のノイズ成分を除去して精度よく回転成分の
周波数のみを得ることができる。Further, since the frequency of the rotation speed component extracted from the noise by the variable bandpass filter 17 is variable in proportion to the rotation speed of the motor, even when the rotation speed of the motor increases, the high rotation speed correspondingly increases. The frequency of the component can be extracted, other noise components can be removed, and only the frequency of the rotation component can be accurately obtained.
【００３３】なお上記各実施例において、アンテナパタ
ーン１２を備える際に、モータ３の制御回路が搭載され
ているプリント基板上に、図示では円形のパターンを形
成したが、これに限定されず、プリント基板とは別個に
アンテナ素子を備えてもよく、また図示のように円形で
はなく３相交流配線に並行して配線を配策してもよい。In each of the above embodiments, when the antenna pattern 12 is provided, a circular pattern is formed on the printed circuit board on which the control circuit of the motor 3 is mounted, but the pattern is not limited to this and the printed pattern is not limited to this. The antenna element may be provided separately from the substrate, and the wiring may be arranged in parallel with the three-phase AC wiring instead of being circular as illustrated.
【００３４】また上記各実施例において、本発明におけ
る回転数センサの診断装置を電気自動車に搭載されたモ
ータの回転数センサに適用するものとしたが、ハイブリ
ッド車や燃料電池車等に搭載されたモータの回転数セン
サに適用しても良く、また車両以外の回転数センサを有
するモータ装置についても適用が可能である。Further, in each of the above-described embodiments, the diagnostic device for the rotation speed sensor according to the present invention is applied to the rotation speed sensor for the motor mounted on the electric vehicle, but it is mounted on the hybrid vehicle or the fuel cell vehicle. It may be applied to a rotation speed sensor of a motor, or may be applied to a motor device having a rotation speed sensor other than a vehicle.
【図１】本発明における第１の実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】ノイズ検出部で検出される周波数を示す波形図
である。FIG. 2 is a waveform diagram showing frequencies detected by a noise detection unit.
【図３】診断部が行う動作を示すフローチャートであ
る。FIG. 3 is a flowchart showing an operation performed by a diagnosis unit.
【図４】第２の実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment.
【図５】モータ回転数と可変バンドパスフィルタによっ
て通過させる周波数の関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a motor speed and a frequency passed by a variable bandpass filter.
１ 直流電源 ２ インバータ ３ モータ ４ 指令入力回路 ８ 回転数センサ １０ モータコントローラ １１ ノイズ検出部 １２ アンテナパターン １３ ローパスフィルタ １４ コンパレータ １５ 診断部 １７ 可変バンドパスフィルタ 1 DC power supply 2 inverter 3 motor 4 Command input circuit 8 speed sensor 10 Motor controller 11 Noise detector 12 antenna patterns 13 Low-pass filter 14 Comparator 15 Diagnostic department 17 Variable bandpass filter
Claims (5)
の異常診断を行う回転数センサの診断装置において、モ
ータの回転時に発生するノイズを検出するノイズ検出手
段と、該ノイズからモータの回転数を算出する回転数算
出手段と、前記回転数センサの異常を検出する異常検出
手段とを備え、該異常検出手段は、前記回転数算出手段
により算出されたモータの回転数にもとづいて、前記回
転数センサの異常診断を行うことを特徴とする回転数セ
ンサの診断装置。1. A rotation speed sensor diagnosing device for diagnosing an abnormality of a rotation speed sensor for detecting a rotation speed of a motor, and noise detecting means for detecting noise generated during rotation of the motor, and a rotation speed of the motor based on the noise. A rotation speed calculation means for calculating the rotation speed sensor, and an abnormality detection means for detecting an abnormality of the rotation speed sensor, wherein the abnormality detection means calculates the rotation speed based on the rotation speed of the motor calculated by the rotation speed calculation means. A rotational speed sensor diagnostic device, which performs abnormality diagnosis of the number sensor.
によって検出された回転数と、前記回転数算出手段によ
り算出された回転数との差異が、所定値以上の場合に前
記回転数センサに異常が発生したと判断することを特徴
とする請求項１記載の回転数センサの診断装置。2. The rotation speed sensor is configured to detect when the difference between the rotation speed detected by the rotation speed sensor and the rotation speed calculated by the rotation speed calculation means is a predetermined value or more. The rotation speed sensor diagnostic device according to claim 1, wherein it is determined that an abnormality has occurred.
イズから、モータの回転数成分の周波数に相当する周波
数のみを抽出して他のノイズ成分の除去を行うフィルタ
手段を備え、前記回転数算出手段が、前記フィルタ手段
によって抽出された回転数成分の周波数からモータの回
転数を算出することを特徴とする請求項１または２記載
の回転数センサの診断装置。3. The rotation speed calculation means includes a filter means for extracting only a frequency corresponding to the frequency of the rotation speed component of the motor from the noise detected by the noise detection means and removing other noise components. 3. The rotation speed sensor diagnostic device according to claim 1, wherein the rotation speed of the motor is calculated from the frequency of the rotation speed component extracted by the filter means.
によって検出されたモータの回転数に応じて、前記ノイ
ズ検出手段により検出されたノイズから抽出する周波数
を可変させることを特徴とする請求項３記載の回転数セ
ンサの診断装置。4. The filter means varies the frequency extracted from the noise detected by the noise detection means in accordance with the rotation speed of the motor detected by the rotation speed sensor. Diagnostic device for the rotational speed sensor described.
によって検出されたモータの回転数に比例して、前記ノ
イズ検出手段により検出されたノイズから抽出する回転
数成分の周波数を可変させることを特徴とする請求項３
または４記載の回転数センサの診断装置。5. The filter means varies the frequency of the rotation speed component extracted from the noise detected by the noise detection means, in proportion to the rotation speed of the motor detected by the rotation speed sensor. Claim 3
Alternatively, the diagnostic device for the rotation speed sensor according to the item 4.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002109640A JP2003302421A (en) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | Diagnostic device for revolution sensor |
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|---|---|
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