JP2005024493A - Abnormality detector for resolver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レゾルバからの出力信号に基づいて異常を検出するレゾルバの異常検出装置に関する。 The present invention relates to a resolver abnormality detection device that detects an abnormality based on an output signal from a resolver.
下記特許文献1においては、レゾルバの出力信号を検波して得られる正弦波信号波形または余弦波信号波形の前半周期の積分値と後半周期の積分値の差を検出し、波形の上下対称性が崩れたことを検知し、レゾルバの異常検出を行っていた。
In the following
この従来例におけるレゾルバの異常検出では、レゾルバの出力信号を検波して得られる正弦波信号波形または余弦波信号波形を忠実に把握するために、高速の信号処理回路が必要である上に、積分演算処理が複雑となるため、回路の複雑化、大規模化が避けられないという問題があった。 In this conventional resolver abnormality detection, a high-speed signal processing circuit is required to accurately grasp the sine wave signal waveform or cosine wave signal waveform obtained by detecting the output signal of the resolver, as well as integration. Since the arithmetic processing is complicated, there is a problem that the circuit becomes complicated and large in size.
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、簡単な回路構成でレゾルバの異常検出が可能な、レゾルバの異常検出装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a resolver abnormality detection device capable of detecting resolver abnormality with a simple circuit configuration.
この目的を達成するために、本発明においては、レゾルバの出力信号を検波して得られる正弦波信号または、余弦波信号のうちの少なくとも一方と、所定の閾値とを比較して矩形波信号を出力する比較器と、比較器から出力される矩形波信号のデューティ比もしくは矩形波信号の周期に基づいて、レゾルバの異常を判定する異常判定手段とを有する構成とした。 In order to achieve this object, in the present invention, a rectangular wave signal is obtained by comparing at least one of a sine wave signal or a cosine wave signal obtained by detecting an output signal of a resolver with a predetermined threshold value. The comparator includes an output comparator, and an abnormality determination unit that determines an abnormality of the resolver based on the duty ratio of the rectangular wave signal output from the comparator or the period of the rectangular wave signal.
本発明によれば、レゾルバの出力信号を検波して得られる正弦波信号または、余弦波信号のうちの少なくとも一方と、所定の閾値とを比較して矩形波信号を出力する比較器と、比較器から出力される矩形波信号のデューティ比もしくは矩形波信号の周期に基づいて、レゾルバの異常を判定する異常判定手段によって簡単にレゾルバの異常を検出できる。 According to the present invention, a comparator that outputs a rectangular wave signal by comparing at least one of a sine wave signal or a cosine wave signal obtained by detecting an output signal of a resolver with a predetermined threshold, and a comparison The abnormality of the resolver can be easily detected by the abnormality determining means for determining the abnormality of the resolver based on the duty ratio of the rectangular wave signal output from the detector or the period of the rectangular wave signal.
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings described below, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted.
本発明の第1の実施の形態について、図1〜3を用いて説明する。図1は本発明の第1の実施の形態を示す構成図である。この図1を用いて第1の実施の形態の構成を説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. The configuration of the first embodiment will be described with reference to FIG.
レゾルバ1には所定の周波数からなる励磁信号f(t)が励磁信号出力回路9より印加され、レゾルバ1の軸角度θ(電気角)に応じて振幅変調された2つの出力信号f(t)sinθおよびf(t)cosθが出力され、これら2つの信号を同期検波回路2、3にて励磁信号f(t)で同期検波することでsinθおよびcosθを求める。
An excitation signal f (t) having a predetermined frequency is applied to the
一方、レゾルバ−デジタル変換結果を示すアップ/ダウンカウンタ10の値φにより求められるsinφおよびcosφをsinφ/cosφ生成回路6で発生し、sinθ、cosθとの間で積和演算(掛算器4、5および加算器7)をすることにより、偏差sin(θ−φ)を算出する。補償器8はこの偏差がゼロとなるようにアップ/ダウンカウンタ10をアップ/ダウンすることでφ=θとなり、レゾルバ−デジタル変換結果としてφが出力される。また、変換結果φがゼロを横切ったことを判定して、パルス信号出力回路11がZ信号を出力する。Z信号は1電気角1回転につき1パルスが出力される。なお、実際のレゾルバ1は、機械的な1回転に対して上記θが均一に複数回転するように構成されることが多く、機械的な1回転に対してθの回転する回数を、そのレゾルバの極数と表現する。
On the other hand, sin φ and cos φ obtained from the value φ of the up / down
また、sinθおよびcosθはそれぞれコンパレータ14(第1の比較器)、15(第2の比較器)に入力されており、所定の閾値16(Vref1)に対してsinθおよびcosθの大小判定がなされ、それぞれsinθ側矩形波信号、cosθ側矩形波信号に変換されるように構成している。これらの矩形波信号はCPU12(異常判定手段)に入力され、CPU12によってこれら矩形波信号のデューティ比および周期が計測され、異常が判定される。
Further, sin θ and cos θ are respectively input to the comparators 14 (first comparator) and 15 (second comparator), and the magnitudes of sin θ and cos θ are determined with respect to a predetermined threshold 16 (Vref1). Each is configured to be converted into a sin θ side rectangular wave signal and a cos θ side rectangular wave signal. These rectangular wave signals are input to the CPU 12 (abnormality determination means), and the
次に本第1の実施の形態の動作について、図1〜3を用いて説明する。図1において、所定の閾値16(Vref1)は、レゾルバ1が正常時のsinθおよびcosθの平均値(ave)に等しく設定してあるため、レゾルバ1が正常時には、コンパレータ14、15で所定の閾値16(Vref1)と比較されたsinθおよびcosθの出力であるsinθ側矩形波信号、cosθ側矩形波信号のデューティ比は図2(a)に示すように50%にほぼ等しくなる(図2ではsinθ側のみ記載しているがcosθ側も同様である)。ところが、レゾルバ1の変圧比に異常(ロータの偏心、部分的な変形・欠けなど)が発生すると、sinθおよびcosθに歪みが生じ(図2(b))、コンパレータ10の出力であるそれぞれの矩形波信号のデューティ比は変化する。本第1の実施の形態ではこのデューティ比の変化を異常状態として捉えようとするもので、例えばCPU12においてsinθ側矩形波信号のデューティ比Duty(sin)の50%からのずれ量の絶対値が、所定値TH(50%)を超えた場合に異常と判定することが出来るが、本第1実施の形態では雑音等での誤診断を防ぐために、この所定値TH(50%)を超えた状態が所定回数count(50%)連続した場合に異常と判定している。
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, the predetermined threshold 16 (Vref1) is set equal to the average value (ave) of sin θ and cos θ when the
なおレゾルバ1が正常で回転数が一定の場合は、sinθ側矩形波信号、cosθ側矩形波信号のデューティ比はほぼ50%に等しくなるが、回転数が変化している場合にはこれら矩形波信号のデューティ比は変動するので、所定値TH(50%)はこれらの変動分や、直流オフセットなどの回路的なばらつき要因を考慮して決める。しかしながらあらゆる場合の回転数の変化率においても異常を誤検知しないように所定値TH(50%)を設定してしまうと、ずれの許容量が大きくなってしまい、本来検知しようとしている異常の検出感度が低下するため、本第1の実施の形態においては、回転数の変化率が大きい場合(例えば回転機が電機自動車の駆動モータである場合には、ブレーキを踏んでいる時や、アクセル開度が所定値を超えた場合)には診断を中断するように構成している。
When the
また、本第1の実施の形態においては誤診断を避けるために、デューティ比のずれが所定回数連続した場合に異常と判定するように構成しているが、例えばレゾルバ1のロータの一部が変形している場合に発生する周期的な波形異常に対しては、デューティ比のずれが連続して発生しないため(図2(b))、異常検知できない。この問題に対応するべく、本第1の実施の形態においては、デューティ比のずれが連続しない場合であっても周期的にデューティ比のずれが検出され、その周期がレゾルバ1の極数を構成する極位置と一致する状態が所定回数count(C50%)を超えた場合には、異常処理を行なうように構成している。これによりレゾノレバ1のロータの部分的な変形・欠けなど、異常状態が周期的に発生する異常診断の検出感度を向上している。
Further, in the first embodiment, in order to avoid misdiagnosis, it is determined that an abnormality occurs when the deviation of the duty ratio continues a predetermined number of times. For example, a part of the rotor of the
次に図3のフローチャートを用いて、本第1の実施の形態の動作の詳細について述べる。図3はsinθ側のみについて説明するが、cosθ側についても同様に扱えるので、cosθ側についての説明は省略する。 Next, details of the operation of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. Although only the sin θ side will be described with reference to FIG. 3, the cos θ side can be handled in the same manner, and thus the description of the cos θ side is omitted.
まず、レゾルバ1の異常診断を開始し、S101で演算に使用する変数i、i(*)、j、kを初期化し、異常診断ロジックを開始する。ここで変数iは異常判定の連続回数を示し、変数j、kはレゾルバ1の極位置を示し、変数i(*)の*はワイルドカードを示す記号で、*には1からレゾルバ1の極位置が入る。例えばレゾルバ極数が4の場合は、変数i(*)はi(1)、i(2)、i(3)、i(4)を示し、本S101の処理ではこれら変数i(1)、i(2)、i(3)、i(4)すべてを0に初期化することを示している。次に、sinθ側矩形波信号のデューティ比の計測(図2(b))をCPU12で行い、デューティ比の計測完了(S102)に伴い計測されたデューティ比を、変数Duty(sin)(j)(jは1〜レゾルバ極数の値をとる)に転送(S103)する。次に、現在車両が加速中、または減速中であるか否かを判定する。ここでは、アクセル開度が所定値以上であれば加速中、ブレーキ踏力が所定値以上であれば減速中であると判断する。ここで加速中、または減速中であると判定された場合は、診断ロジックを中断して変数i、i(*)、j、kを初期化し、デューティ比計測完了割込み待ちの状態へ戻る。ここで加速中、または減速中ではない(すなわち定速走行中である)と判断された場合は、次のS105ヘと進む。S105において、計測されたデューティ比Duty(sin)(j)とレゾルバ1が正常な場合に得られるデューティ比50%との差がデューティ比の異常判定闘値である所定値TH(50%)を超えているか否かを判定する。ここで所定値TH(50%)を超えていない場合は、異常判定の連続回数を示す変数iを初期化(S107)し、次のS108ヘ進む。また、ここで所定値TH(50%)を超えた場合は、異常判定の連続回数を示す変数iを1増加(S106)し、次のS108ヘ進む。
First, abnormality diagnosis of the
このS108において変数iが、連続異常の場合の異常判定回数の閾値である所定回数count(50%)を超えているか否かを判定する。ここで超えている場合、本異常診断ロジックによる連続異常を検出したと判定される。ここで超えていない場合、さらに次のS109ヘと進む。次に計測されたデューティ比の極位置を示す変数jが、レゾルバ1の極数以上であるが否かを判定する。ここで極数以上でない場合は、変数jを1増加(S110)し、デューティ比計測完了割込み待ちの状態へ戻る。また極数以上である場合は、次のS111で変数jを1に初期化する。以上が連続的に異常が発生した場合の連続異常発生検出ロジックである。ここから先は、レゾノレバ1のロータの部分的な変形・欠けなど、周期的に発生する異常を検出する周期異常検出ロジックである。
In S108, it is determined whether or not the variable i exceeds a predetermined number count (50%) that is a threshold value of the number of abnormality determinations in the case of continuous abnormality. When it exceeds here, it determines with having detected the continuous abnormality by this abnormality diagnosis logic. If not, the process proceeds to the next S109. Next, it is determined whether or not the variable j indicating the pole position of the measured duty ratio is greater than or equal to the number of poles of the
周期異常検出ロジックではまず、S111で変数jを1に初期化するのを受けて、S103で蓄えられている連続異常判定の際に計測されたデューティ比Duty(sin)(k)(kは1〜レゾルバ極数の値をとり、jと同じ値、但し時間的には機械的1周期jが進んでいる)とレゾルバ1が正常な場合に得られるデューティ比50%との差が所定値TH(50%)を超えているか否かを再度判定する(S112)。ここで所定値TH(50%)を超えていない場合は、周期異常判定の各極位置ごとの連続回数を示す変数i(k)を0に初期化(S114)して、次のS115ヘ進む。この変数i(k)を0に初期化するのは、周期異常が連続して発生する場合に異常と判定し、雑音等で異常が連続的に発生しない場合は異常と判定しないためである。
In the cycle abnormality detection logic, first, the variable j is initialized to 1 in S111, and the duty ratio Duty (sin) (k) (k is 1) measured in the continuous abnormality determination stored in S103. Takes the value of the number of resolver poles, and is the same value as j (however, a mechanical period j advances in time) and the
また所定値TH(50%)を超えている場合は、変数i(k)を1増加(S113)して、次のS115ヘ進む。次に変数i(k)が、周期異常の場合の異常判定回数の閾値である所定回数count(C50%)を超えているか否かを判定する。ここで超えている場合は、本周期異常検出ロジックによる周期異常を検出したと判定される。ここで超えていない場合は、さらに次のS116ヘと進む。S116において周期異常を判定している極位置を示す変数kが、レゾルバ1の極数以上であるか否かを判定する。ここで極数以上でない場合は、変数kを1増加(S117)し、周期異常検出ロジックの冒頭へ戻る。また、極数以上である場合は、変数kを初期化し、デューティ比計測完了割込み待ちの状態へ戻る。
If it exceeds the predetermined value TH (50%), the variable i (k) is increased by 1 (S113), and the process proceeds to the next S115. Next, it is determined whether or not the variable i (k) exceeds a predetermined number count (C50%) that is a threshold value of the number of abnormality determinations in the case of a cycle abnormality. When it exceeds here, it determines with having detected the period abnormality by this period abnormality detection logic. If not, the process proceeds to the next S116. In S116, it is determined whether or not the variable k indicating the pole position at which the periodic abnormality is determined is equal to or greater than the number of poles of the
例えば、図2(b)に示すようにレゾルバの極数が4で極位置2が異常の場合はS105での判定でDuty(sin)(2)のみが所定値TH(50%)を超えるが他の極位置1、3、4のデューティ比は所定値TH(50%)を超ないため、これらの極位置でS107により、変数iが0に初期化されるため、S108では連続異常と判定されない。しかしDuty(sin)(2)は機械的1周期ごとにS112で所定値TH(50%)を超えるため、各極位置ごとの変数i(2)が増加(S113)し、変数i(2)が所定値(count(C50%))を超え、異常と判定される。一方、他の極位置のDuty(sin)(1)、Duty(sin)(3)、Duty(sin)(4)はS112での判定で所定値TH(50%)を超えないごとに、S114で変数i(1)、i(3)、i(4)が0に初期化されるため、所定値count(C50%)を超える(S115)事は無い。
For example, as shown in FIG. 2B, when the number of poles of the resolver is 4 and the
本第1の実施の形態によれば比較器14、15でsinθおよびcosθをsinθ側矩形波信号、cosθ側矩形波信号に変換し、それら矩形波信号のデューティ比を正常時のデューティ比と比較する簡単な回路構成で、レゾルバ1の変圧比異常の検出および周期的に発生する異常を検出でき、レゾルバ−デジタル変換結果の信頼性の向上を図ることができる。
According to the first embodiment, the
次に第2の実施の形態について説明する。なお本第2の実施の形態を示す構成図と、想定する異常が発生した時の各部の波形例は、第1の実施の形態の説明に使用した図1、図2と同様である。第2の実施の形態においては、レゾルバ1の変圧比に異常(ロータの偏心、部分的な変形・欠けなど)があった場合に、計測されるデューティ比の連続性が崩れることに着目したもので、例えば、任意の周期に対応するsinθ側矩形波信号のデューティ比Duty(sin)(T1)と次回の1周期に対応するsinθ側矩形波信号のデューティ比Duty(sin)(T2)の差が所定値TH(cont)を超えた場合に異常と判定することが出来るが、本第2実施の形態では雑音等での誤診断を防ぐために、この所定値TH(cont)を超えた状態が所定時間time(cont)内に所定回数count(cont)発生した場合に、異常と判定する。また本第2の実施形態においては、併せてコンパレータ10から出力されるそれぞれの矩形波信号の周期連続性についても診断を実施しており、例えば、任意のタイミングのsinθの周期長Prod(sin)(T1)と、次回計測されたsinθの周期長Prod(sin)(T2)の差が所定値TH(prod)を超えた場合に異常と判定することが出来るが、本第2実施の形態では雑音等での誤診断を防ぐために、この所定値TH(prod)を超えた状態が所定時間time(prod)内に所定回数count(prod)発生した場合に、異常と判定する。
Next, a second embodiment will be described. The configuration diagram illustrating the second embodiment and the waveform example of each part when an assumed abnormality occurs are the same as those in FIGS. 1 and 2 used in the description of the first embodiment. In the second embodiment, attention is paid to the fact that the continuity of the measured duty ratio is lost when there is an abnormality in the transformation ratio of the resolver 1 (rotor eccentricity, partial deformation, chipping, etc.). For example, the difference between the duty ratio Duty (sin) (T1) of the sin θ side rectangular wave signal corresponding to an arbitrary period and the duty ratio Duty (sin) (T2) of the sin θ side rectangular wave signal corresponding to the next one period Can be determined as abnormal when the value exceeds a predetermined value TH (cont), but in the second embodiment, in order to prevent erroneous diagnosis due to noise or the like, a state exceeding the predetermined value TH (cont) When a predetermined number of counts (cont) occurs within a predetermined time time (cont), it is determined that there is an abnormality. In the second embodiment, diagnosis is also performed on the periodic continuity of each rectangular wave signal output from the
なお、診断の中断条件、それぞれの所定値TH(cont)、TH(prod)については、第1の実施の形態と同様に、回転数の変化率による変動分や、直流オフセットなどの回路的なばらつきを考慮して決めており、回転数の変化率が大きい場合には、診断を中断するように構成している。また、それぞれの所定時間time(count)、time(prod)は、このレゾノレバ1を用いたシステムが許容する異常継続時間以内に設定している。
Note that the diagnosis interruption conditions and the respective predetermined values TH (cont) and TH (prod) are similar to those of the first embodiment in the circuit-like manner such as the variation due to the rate of change of the rotational speed and the DC offset. The determination is made in consideration of the variation, and the diagnosis is interrupted when the rate of change in the rotational speed is large. Further, the predetermined times time (count) and time (prod) are set within an abnormal continuation time allowed by the system using the
更に、コンパレータ14、15の所定の閾値16(Vref1)については、sinθおよびcosθの取る電圧範囲内であれば、原理的に異常検出可能であるが、ここでは第1の実施の形態における診断も同時に実施できるという理由から、第1の実施の形態と同様に、正常時におけるsinθおよびcosθの平均値(ave)に等しく設定している。
Furthermore, the predetermined threshold value 16 (Vref1) of the
この第2の実施の形態の詳細な動作について、図4のフローチャートを用いて説明する。なお、本フローチャートについても図3のフローチャートと同じくsinθのみに付いて説明するが、cosθ側についても同様に扱えるので、cosθ側についての説明は省略する。 The detailed operation of the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that this flowchart will be described only for sin θ as in the flowchart of FIG. 3, but since the cos θ side can be handled in the same manner, description on the cos θ side is omitted.
本第2の実施の形態における異常診断には周期割込みを2種類用意する。1つはコンパレータ14から出力される矩形波信号のデューティ比計測値の連続性を判定する所定時間time(cont)ごとに発生する割り込みであり、本割込み処理内でデューティ比の連続性が損なわれた回数を示す変数mを初期化(図4(b))する。もうひとつはコンパレータ10から出力される矩形波信号の周期連続性を判定する所定時間time(prod)ごとに発生する割り込みであり、本割込み処理内で周期連続性が損なわれた回数を示す変数nを初期化(図4(c))する。
Two types of periodic interrupts are prepared for abnormality diagnosis in the second embodiment. One is an interrupt that occurs every predetermined time time (cont) for determining the continuity of the duty ratio measurement value of the rectangular wave signal output from the
異常診断開始後、最初にS201において、演算に使用する変数m、nを初期化し、上述した2種類の割込みを許可する。次に、sinθ側矩形波信号のデューティ比の計測の終了(S203)に伴い、計測されたデューティ比を、変数Duty(sin)(T2)に転送(S205)する。また、上述のデューティ比の計測時刻T2とし、現在の時刻を表すフリーランタイマ(free(t))の値を、変数Prod(T2)に転送するとともに、計測時刻T1とT2間の時間Prod(T2)−Prod(T1)を変数Prod(sin)(T2)に転送(S205)する。次のS206にて現在車両が加速中、または減速中であるか否かを判定する(判定方法は図3の場合と同等なので、説明は省略)。ここで加速中、または減速中であると判定された場合は、診断ロジックを中断し、変数m、nを初期化(S207)するとともに、計測時刻T2における各計測値をそれぞれ計測時刻T1における計測値の変数へ転送(S204)し、デューティ比計測完了割込み待ちの状態へ戻る。 After the abnormality diagnosis is started, first, in S201, variables m and n used for calculation are initialized, and the above-described two types of interrupts are permitted. Next, with the end of the measurement of the duty ratio of the sin θ side rectangular wave signal (S203), the measured duty ratio is transferred to the variable Duty (sin) (T2) (S205). Further, the above-described duty ratio measurement time T2 is transferred, and the value of the free-run timer (free (t)) representing the current time is transferred to the variable Prod (T2), and the time Prod ( T2) -Prod (T1) is transferred to variable Prod (sin) (T2) (S205). In next S206, it is determined whether or not the vehicle is currently accelerating or decelerating (the determination method is the same as that in FIG. 3 and the description is omitted). If it is determined that the vehicle is accelerating or decelerating, the diagnosis logic is interrupted, the variables m and n are initialized (S207), and the measured values at the measurement time T2 are measured at the measurement time T1. Transfer to the value variable (S204), and return to the state of waiting for the duty ratio measurement completion interrupt.
ここで加速中、または減速中ではないと判断された場合は、S208ヘと進む。S208にて計測時刻T2におけるデューティ比Duty(sin)(T2)と、前回計測された計測時刻T1におけるデューティ比Duty(sin)(Tl)の差の絶対値が、デューティ比の連続性を判定する所定値TH(cont)を超えたか否かを判定する。ここで超えていないと判定された場合は、デューティ比の連続性が損なわれた連続回数を示す変数mを初期化(S209)するとともに、計測時刻T2における各計測値をそれぞれ計測時刻Tlにおける計測値の変数へ転送(S204)し、デューティ比計測完了割込み待ちの状態へ戻る。ここで超えたと判定された場合は、計測されたデューティ比に連続性がないと判定され、デューティ比の連続性が損なわれた連続回数を示す変数mを1増加(S210)し、次のS211ヘ進む。 If it is determined that the vehicle is not accelerating or decelerating, the process proceeds to S208. In S208, the absolute value of the difference between the duty ratio Duty (sin) (T2) at the measurement time T2 and the duty ratio Duty (sin) (Tl) measured at the previous measurement time T1 determines the continuity of the duty ratio. It is determined whether or not a predetermined value TH (cont) has been exceeded. If it is determined that the duty ratio is not exceeded, a variable m indicating the number of consecutive times that the continuity of the duty ratio is impaired is initialized (S209), and each measurement value at the measurement time T2 is measured at the measurement time Tl. Transfer to the value variable (S204), and return to the state of waiting for the duty ratio measurement completion interrupt. If it is determined that the duty ratio has been exceeded, it is determined that the measured duty ratio is not continuous, and a variable m indicating the number of consecutive times that the duty ratio continuity is impaired is increased by 1 (S210), and the next S211 is performed. Go ahead.
次に、変数mがデューティ比の連続性判定をする所定回数count(cont)を超えたか否かを判定(S211)する。S211で超えたと判定された場合、本異常診断ロジックによる、デューティ比の連続性異常を検出したと判定される。超えていない場合、さらに次のS212ヘと進む。S212において計測時刻T2における周期長Prod(sin)(T2)と、前回計測された計測時刻T1における周期長Prod(sin)(T1)の差が、周期の連続性を判定する所定値TH(prod)を超えたか否かを判定する。ここで超えていないと判定された場合は、周期の連続性が損なわれた連続回数を示す変数nを初期化(S213)するとともに、計測時刻T2における各計測値をそれぞれ計測時刻Tlにおける計測値の変数へ転送(S204)し、デューティ比計測完了割込み待ちの状態へ戻る。ここで超えたと判定された場合は、計測された周期に連続性がないと判定され、周期の連続性が損なわれた連続回数を示す変数nに1加算(S214)し、次のS215ヘ進む。S215にて変数nが周期の連続性判定をする連続回数の所定値count(prod)を超えたか否かを判定する。ここで超えたと判定された場合、本異常診断ロジックによる、周期の連続性異常を検出したと判定される。超えていない場合、計測時刻T2における各計測値をそれぞれ計測時刻Tlにおける計測値の変数へ転送(S204)し、デューティ比計測完了割込み待ちの状態へ戻る。 Next, it is determined whether or not the variable m has exceeded a predetermined number of counts (cont) for determining the continuity of the duty ratio (S211). If it is determined in S211 that it has been exceeded, it is determined that a duty ratio continuity abnormality is detected by the abnormality diagnosis logic. If not, the process proceeds to the next S212. In S212, the difference between the cycle length Prod (sin) (T2) at the measurement time T2 and the cycle length Prod (sin) (T1) at the measurement time T1 measured last time is a predetermined value TH (prod) for determining the continuity of the cycle. ) Is exceeded. If it is determined that the value does not exceed, the variable n indicating the number of consecutive times in which the continuity of the cycle is impaired is initialized (S213), and each measured value at the measurement time T2 is measured at the measurement time Tl. (S204) and return to the duty ratio measurement completion interrupt wait state. If it is determined here that the measured period has been exceeded, it is determined that there is no continuity in the measured period, 1 is added to the variable n indicating the number of continuations in which the continuity of the period is impaired (S214), and the process proceeds to the next S215 . In S215, it is determined whether or not the variable n has exceeded a predetermined value count (prod) of the number of consecutive times for determining the continuity of the cycle. If it is determined that the value has exceeded, it is determined that a periodic continuity abnormality is detected by the abnormality diagnosis logic. If not exceeded, each measurement value at the measurement time T2 is transferred to the variable of the measurement value at the measurement time Tl (S204), and the process returns to the duty ratio measurement completion interrupt wait state.
なお本第2の実施の形態においても第1の実施の形態と同じく周期性の異常についても検出可能である。 In the second embodiment, it is also possible to detect a periodic abnormality as in the first embodiment.
本第2の実施の形態によれば、sinθ側矩形波信号、cosθ側矩形波信号のデューティ比の連続性と周期連続性とを診断する簡単な回路構成で、レゾルバ1の変圧比異常の検出および周期的に発生する異常を検出でき、レゾルバ−デジタル変換結果の信頼性の向上を図ることができる。
According to the second embodiment, the transformer ratio abnormality of the
続いて図5および図6を用いて、第3の実施の形態について説明する。図5は第3の実施の形態において想定する異常が発生した時の各部の波形の例を示すタイムチャート、図6は第3の実施の形態における異常診断手順を説明するためのフローチャートである。なお実施の形態の構成図は第1の実施の形態の構成図である図1と同様であるので説明は省略するが、所定の閾値16(Vref2)のみ異なっているので、所定の閾値16(Vref2)については後述する。 Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a time chart showing an example of the waveform of each part when an abnormality assumed in the third embodiment occurs, and FIG. 6 is a flowchart for explaining the abnormality diagnosis procedure in the third embodiment. The configuration diagram of the embodiment is the same as that of FIG. 1 showing the configuration diagram of the first embodiment, and a description thereof will be omitted. However, since only the predetermined threshold value 16 (Vref2) is different, the predetermined threshold value 16 ( Vref2) will be described later.
本第3の実施の形態において、レゾルバ1の変圧比異常(ロータの偏心、部分的な変形・欠けなど)や、sinθまたはcosθの直流オフセット異常が発生した場合に、sinθ側矩形波信号のデューティ比(第1のデューティ比)計測値とcosθ側矩形波信号のデューティ比(第2のデューティ比)計測値に差異が生じることに着目したもので、例えば任意の1周期に対応するcosθ側矩形波信号のデューティ比Duty(cos)(T1)と、cosθに対して90゜位相が遅れているsinθ側で計測されたsinθ側矩形波信号のデューティ比Duty(cos)(T1)の差が所定値TH(diff)を超えた場合に異常と判定することが出来るが、本第3実施の形態では雑音等での誤診断を防ぐために、この所定値TH(diff)を超えた状態が所定回数count(diff)連続して発生した場合に、異常と判定する。なお、所定の閾値16(Vref2)は第1および第2の実施の形態と異なり、正常時におけるsinθおよびcosθの平均値(ave)とは異なる値に設定する。本第3の実施の形態においては、検出感度を上げるため所定の閾値16(Vref2)をsinθおよびcosθの最大振幅の70%程度に設定している。なお診断の中断条件、所定の所定値TH(diff)については、第1の実施の形態と同様に、回転数の変化率による変動分や、直流オフセットなどの回路的なばらつきを考慮して決めており、回転数の変化率が大きい場合には、診断を中断するように構成している。
In the third embodiment, when a transformer ratio abnormality (rotor eccentricity, partial deformation, chipping, etc.) of the
この第3の実施の形態の詳細な動作について、図6のフローチャートを用いて説明する。異常診断開始後、最初にsinθ側矩形波信号とcosθ側矩形波信号のデューティ比相対ずれの連続回数を示す変数pを初期化(S301)する。次にcosθ側矩形波信号のデューティ比の計測の終了(S302)に伴い、計測されたデューティ比を、変数Duty(cos)(T1)に転送(S303)する。次に、現在車両が加速中、または減速中であるか否かを判定(S304)する(判定方法は図3の場合と同等なので、説明は省略)。ここで加速中、または減速中であると判定された場合は、診断ロジックを中断し、変数pを初期化(S301)し、デューティ比計測完了割込み待ちの状態へ戻る。ここで加速中、または減速中ではないと判断された場合は、次のS305ヘと進む。S305にてsinθ側矩形波信号のデューティ比の計測の完了(S305)に伴い、計測されたデューティ比を、変数Duty(sin)(T1)に転送(S306)する。次に、現在車両が加速中、または減速中であるか否かを判定(S307)する(判定方法は図3の場合と同等なので、説明は省略)。ここで加速中、または減速中であると判定された場合は、診断ロジックを中断し、変数pを初期化(S301)し、デューティ比計測完了割込み待ちの状態へ戻る。ここで加速中、または減速中ではないと判断された場合は、次のS308ヘと進む。S308にて計測されたデューティ比Duty(sin)(Tl)およびDuty(cos)(Tl)の差の絶対値が、sinθ側矩形波信号とcosθ側矩形波信号のデューティ比相対ずれを検出する所定値TH(diff)を超えたか否かを判定する。ここで超えていないと判定された場合は、変数pを初期化(S301)し、デューティ比計測完了割込み待ちの状態へ戻る。超えたと判定された場合は、変数pに1加算(S309)し、次のS310ヘ進む。S310にて変数pが、sinθ側矩形波信号とcosθ側矩形波信号のデューティ比相対ずれの判定をする連続回数の所定回数count(diff)を超えたか否かを判定する。ここで超えていないと判定された場合は、デューティ比計測完了割込み待ちの状態へ戻る。超えたと判定された場合は、本異常診断ロジックによる、sinθ側矩形波信号とcosθ側矩形波信号のデューティ比相対ずれ異常を検出したと判定される。 The detailed operation of the third embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. After the abnormality diagnosis is started, first, a variable p indicating the continuous number of duty ratio relative deviations of the sin θ side rectangular wave signal and the cos θ side rectangular wave signal is initialized (S301). Next, when the measurement of the duty ratio of the cos θ side rectangular wave signal is completed (S302), the measured duty ratio is transferred to the variable Duty (cos) (T1) (S303). Next, it is determined whether or not the vehicle is currently accelerating or decelerating (S304) (the determination method is the same as in FIG. 3 and the description is omitted). If it is determined that the vehicle is accelerating or decelerating, the diagnostic logic is interrupted, the variable p is initialized (S301), and the process returns to the duty ratio measurement completion interrupt wait state. If it is determined that the vehicle is not accelerating or decelerating, the process proceeds to the next S305. When the measurement of the duty ratio of the sin θ-side rectangular wave signal is completed in S305 (S305), the measured duty ratio is transferred to the variable Duty (sin) (T1) (S306). Next, it is determined whether or not the vehicle is currently accelerating or decelerating (S307) (the determination method is the same as in FIG. 3 and the description is omitted). If it is determined that the vehicle is accelerating or decelerating, the diagnostic logic is interrupted, the variable p is initialized (S301), and the process returns to the duty ratio measurement completion interrupt wait state. If it is determined that the vehicle is not accelerating or decelerating, the process proceeds to S308. The absolute value of the difference between the duty ratios Duty (sin) (Tl) and Duty (cos) (Tl) measured in S308 is a predetermined value for detecting the relative deviation of the duty ratio between the sin θ side rectangular wave signal and the cos θ side rectangular wave signal. It is determined whether or not the value TH (diff) has been exceeded. If it is determined that the value does not exceed, the variable p is initialized (S301), and the process returns to the state of waiting for a duty ratio measurement completion interrupt. If it is determined that the value has been exceeded, 1 is added to the variable p (S309), and the process proceeds to the next S310. In S310, it is determined whether or not the variable p has exceeded a predetermined number count (diff) of consecutive times for determining the relative deviation of the duty ratio between the sin θ side rectangular wave signal and the cos θ side rectangular wave signal. If it is determined that it has not exceeded, the process returns to the duty ratio measurement completion interrupt wait state. If it is determined that it has exceeded, it is determined that an abnormality in the relative deviation of the duty ratio between the sin θ side rectangular wave signal and the cos θ side rectangular wave signal is detected by the abnormality diagnosis logic.
なお本第3の実施の形態においても第1の実施の形態と同じく周期性の異常についても検出可能である。 In the third embodiment as well, it is possible to detect a periodic abnormality as in the first embodiment.
本第3の実施の形態によれば、レゾルバ1の変圧比異常やsinθまたはcosθの直流オフセット異常が発生した場合に、sinθ側矩形波信号のデューティ比計測値とcosθ側矩形波信号のデューティ比計測値に差異が生じることで異常と判定する簡単な回路構成で、レゾルバ1の変圧比異常やsinθまたはcosθの直流オフセット異常を検出でき、レゾルバ−デジタル変換結果の信頼性の向上を図ることができる。
According to the third embodiment, when the transformer ratio abnormality of the
続いて図7、図8および図9を用いて、第4の実施の形態を説明する。図7は本第4の実施の形態を示す構成図、図8は第4の実施の形態において想定する異常が発生した時の各部の波形の例を示すタイムチャート、図9は第4の実施の形態における異常診断手順を説明するためのフローチャートである。 Subsequently, the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 7, 8 and 9. FIG. 7 is a block diagram showing the fourth embodiment, FIG. 8 is a time chart showing an example of the waveform of each part when an abnormality assumed in the fourth embodiment occurs, and FIG. 9 shows the fourth embodiment. It is a flowchart for demonstrating the abnormality diagnosis procedure in this form.
本第4の実施の形態において、通常のレゾルバーデジタル変換過程で得られるsinθおよびcosθをそれぞれ2系統のコンパレータ17に入力しており、それぞれ第1の閾値22(Vref(+))、第2の閾値21(Vref(−))に対して大小判定がなされ、sinθ(+)側矩形波信号、sinθ(−)側矩形波信号、cosθ(+)側矩形波信号、cosθ(−)側矩形波信号に変換されるように構成している。これらsinθ(+)側矩形波信号、sinθ(−)側矩形波信号、cosθ(+)側矩形波信号、cosθ(−)側矩形波信号はCPU12に入力され、CPU12にてそれぞれの矩形波信号のデューティ比を計測する。ここで第1の閾値22(Vref(+))は、正常時におけるsinθおよびcosθの平均値(ave)に所定値(ΔVref)を加えた値とし、第2の閾値21(Vref(−))は正常時におけるsinθおよびcosθの平均値(ave)に所定値(ΔVref)を減じた値とし等しく設定してある。
Vref(+)=ave+ΔVref
Vref(−)=ave−ΔVref
なお第1の閾値22(Vref(+))、第2の閾値21(Vref(−))は、sinθおよびcosθの振幅が最小のときも必ず第1の閾値22(Vref(+))、第2の閾値21(Vref(−))を横切るように設定する必要があり、その条件の範囲内で極力大きく設定することにより、異常の検出感度を向上することができる。
In the fourth embodiment, sin θ and cos θ obtained in a normal resolver digital conversion process are respectively input to the two systems of
Vref (+) = ave + ΔVref
Vref (−) = ave−ΔVref
The first threshold value 22 (Vref (+)) and the second threshold value 21 (Vref (−)) are always the first threshold value 22 (Vref (+)) and the second threshold value 21 (Vref (−)) even when the amplitudes of sin θ and cos θ are minimum. 2 must be set so as to cross the threshold value 21 (Vref (−)), and by setting it as large as possible within the range of the condition, the detection sensitivity of the abnormality can be improved.
本第4の実施の形態においては。sinθおよびcosθの振幅標準値の70%程度に位置するよう、所定値ΔVrefを設定している。以上のように構成した場合、正常時に、続けて計測される2つのデューティ比計測値の和、例えばsinθの第1の閾値22(Vref(+))側のコンパレータ17(第3の比較器)により出力されるsinθ(+)側矩形波信号のデューティ比(第3のデューティ比)Duty(sin)(+)と、第2の閾値21(Vref(−))側のコンパレータ18(第4の比較器)により出力されるsinθ(−)側矩形波信号のデューティ比(第4のデューティ比)Duty(sin)(−)の和は、ほぼ100%となる。ところが、レゾルバ1の変圧比異常(ロータの偏心、部分的な変形・欠けなど)や、sinθまたはcosθの直流オフセット異常が発生すると、sinθまたはcosθの上下対称性が崩れるため、デューティ比Duty(sin)(+)とデューティ比Duty(sin)(−)の2つのデューティ比の和は100%にならない。
In the fourth embodiment. The predetermined value ΔVref is set so as to be located at about 70% of the amplitude standard value of sin θ and cos θ. When configured as described above, the comparator 17 (third comparator) on the side of the first threshold value 22 (Vref (+)) of sin θ, for example, the sum of two measured duty ratio values that are continuously measured in the normal state. And the duty ratio (third duty ratio) Duty (sin) (+) of the sin θ (+) side rectangular wave signal output by the second threshold value 21 (Vref (−)) side comparator 18 (the fourth duty ratio). The sum of the duty ratio (fourth duty ratio) Duty (sin) (−) of the sin θ (−) side rectangular wave signal output by the comparator) is almost 100%. However, when a transformation ratio abnormality (rotor eccentricity, partial deformation, chipping, etc.) of the
本第4の実施形態ではこの現象を異常状態として捉えようとするもので、デューティ比Duty(sin)(+)とデューティ比Duty(sin)(−)の2つのデューティ比の和の100%からのずれ量の絶対値が、所定値TH(100%)を超えた場合に異常と判定することが出来るが、本第4の実施の形態では雑音等での誤診断を防ぐために、この所定値TH(100%)を超えた状態(合計異常)が、所定時間time(100%)内に所定回数count(100%)発生した場合に、異常と判定する。 In the fourth embodiment, this phenomenon is regarded as an abnormal state. From 100% of the sum of the two duty ratios of the duty ratio Duty (sin) (+) and the duty ratio Duty (sin) (−). When the absolute value of the deviation amount exceeds a predetermined value TH (100%), it can be determined that there is an abnormality. In the fourth embodiment, this predetermined value is used to prevent erroneous diagnosis due to noise or the like. When a state exceeding TH (100%) (total abnormality) occurs for a predetermined number of counts (100%) within a predetermined time time (100%), it is determined as abnormal.
なお、診断の中断条件、所定値TH(100%)については、第1の実施の形態と同様に、回転数の変化率による変動分や、直流オフセットなどの回路的なばらつきを考慮して決めており、回転数の変化率が大きい場合には、診断を中断するように構成している。 The diagnosis interruption condition and the predetermined value TH (100%) are determined in consideration of fluctuations due to the change rate of the rotation speed and circuit variations such as DC offset, as in the first embodiment. When the rate of change of the rotational speed is large, the diagnosis is interrupted.
この第4の実施の形態の詳細な動作について、図9のフローチャートを用いて説明する。図9のフローチャートは、sinθ側のみについて説明するが、cosθ側についてもsinθ側と同様に扱えるので説明は省略する。本異常診断には異常判定を行なう時間間隔time(100%)ごとに発生する割り込み(図9(b))があり、本割込み処理内で、第1の閾値22(Vref(+))、第2の閾値21(Vref(−))によりコンパレータ17から出力されるsinθ(+)側矩形波信号とsinθ(−)側矩形波信号のデューティ比の合計異常を検出した回数を示す変数qを初期化する。
The detailed operation of the fourth embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In the flowchart of FIG. 9, only the sin θ side will be described, but the cos θ side can be handled in the same manner as the sin θ side, and thus the description thereof will be omitted. In this abnormality diagnosis, there is an interrupt (FIG. 9B) that occurs every time interval time (100%) for performing abnormality determination. In this interrupt process, the first threshold 22 (Vref (+)), the first The variable q indicating the number of times of detecting the total abnormality of the duty ratio of the sin θ (+) side rectangular wave signal and the sin θ (−) side rectangular wave signal output from the
異常診断開始後、最初に変数qを初期化(S401)し、上述のtime(100%)割込みを許可(S402)する。次に、sinθ(+)側矩形波信号のデューティ比の計測の終了(S403)に伴い、計測されたデューティ比を、変数Duty(sin)(+)に転送(S404)する。次に、現在車両が加速中、または減速中であるか否かを判定する(判定方法は図3の場合と同様なので説明は省略)。ここで加速中、または減速中であると判定された場合は、診断ロジックを中断し、デューティ比計測完了割込み待ちの状態へ戻る。ここで加速中、または減速中ではないと判断された場合は、次のS406ヘと進む。S406にてsinθ(−)側矩形波信号のデューティ比の計測の完了に伴い、計測されたデューティ比を、変数Duty(sin)(−)に転送(S407)する。 After the abnormality diagnosis is started, the variable q is first initialized (S401), and the above-mentioned time (100%) interrupt is permitted (S402). Next, with the end of the measurement of the duty ratio of the sin θ (+) side rectangular wave signal (S403), the measured duty ratio is transferred to the variable Duty (sin) (+) (S404). Next, it is determined whether or not the vehicle is currently accelerating or decelerating (the determination method is the same as in FIG. 3 and description thereof is omitted). If it is determined that the vehicle is accelerating or decelerating, the diagnostic logic is interrupted and the process returns to the state of waiting for a duty ratio measurement completion interrupt. If it is determined that the vehicle is not accelerating or decelerating, the process proceeds to the next S406. When the measurement of the duty ratio of the sin θ (−) side rectangular wave signal is completed in S406, the measured duty ratio is transferred to the variable Duty (sin) (−) (S407).
次に、現在車両が加速中、または減速中であるか否かを判定(S408)する(判定方法は図3の場合と同等なので、説明は省略)。ここで加速中、または減速中であると判定された場合は、診断ロジックを中断し、デューティ比計測完了割込み待ちの状態へ戻る。ここで加速中、または減速中ではないと判断された場合は、次のS409ヘと進む。S409にて計測されたデューティ比Duty(sin)(+)およびDuty(sin)(−)の和から100%を減じた値の絶対値が、デューティ比の合計異常を判定する所定値TH(100%)を超えたか否かを判定する。ここで超えていないと判定された場合は、デューティ比計測完了割込み待ちの状態へ戻る。超えたと判定された場合は、変数qに1加算(S410)し、次のS411ヘ進む。S411にて変数qが、所定回数count(100%)を超えたか否かを判定する。ここで超えていないと判定された場合は、デューティ比計測完了割込み待ちの状態へ戻る。超えたと判定された場合は、本異常診断ロジックによる、デューティ比の合計異常状態を検出したと判定される。 Next, it is determined whether or not the vehicle is currently accelerating or decelerating (S408) (the determination method is the same as in FIG. 3 and the description is omitted). If it is determined that the vehicle is accelerating or decelerating, the diagnostic logic is interrupted and the process returns to the state of waiting for a duty ratio measurement completion interrupt. If it is determined that the vehicle is not accelerating or decelerating, the process proceeds to the next S409. The absolute value of a value obtained by subtracting 100% from the sum of the duty ratios Duty (sin) (+) and Duty (sin) (−) measured in S409 is a predetermined value TH (100 %) Is exceeded. If it is determined that it has not exceeded, the process returns to the duty ratio measurement completion interrupt wait state. If it is determined that the value has been exceeded, 1 is added to the variable q (S410), and the process proceeds to the next S411. In S411, it is determined whether or not the variable q has exceeded a predetermined number of counts (100%). If it is determined that it has not exceeded, the process returns to the duty ratio measurement completion interrupt wait state. If it is determined that the duty ratio has been exceeded, it is determined that the total abnormality state of the duty ratio is detected by the abnormality diagnosis logic.
なお本第4の実施の形態においても第1の実施の形態と同じく周期性の異常についても検出可能である。 In the fourth embodiment, it is also possible to detect a periodic abnormality as in the first embodiment.
本第4の実施の形態によればレゾルバ1の変圧比異常や、sinθまたはcosθの直流オフセット異常が発生した場合に、例えばsinθ側矩形波信号の続けて計測されるデューティ比Duty(sin)(+)とデューティ比Duty(sin)(−)の2つのデューティ比の和は100%にならないと異常と判定する簡単な回路構成で、レゾルバ1の変圧比異常やsinθまたはcosθの直流オフセット異常を検出でき、レゾルバ−デジタル変換結果の信頼性の向上を図ることができる。
According to the fourth embodiment, when a transformer ratio abnormality of the
次に図10、図11、図12を用いて、第5の実施の形態を説明する。図10は本第5の実施の形態を示す構成図、図11は第5の実施の形態において想定する異常が発生した時の各部の波形の例を示すタイムチャート、図12は第5の実施の形態における診断手順を説明するためのフローチヤートである。 Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 10, 11, and 12. FIG. 10 is a block diagram showing the fifth embodiment, FIG. 11 is a time chart showing examples of waveforms at various parts when an abnormality assumed in the fifth embodiment occurs, and FIG. 12 shows the fifth embodiment. It is a flowchart for demonstrating the diagnostic procedure in form of this.
本第5の実施の形態において、図10に示すように同期検波する前の2種類のレゾルバ出力信号f(t)sinθ、f(t)cosθをコンパレータ25(第5の比較器)、26(第6の比較器)に入力しており、それぞれの信号が所定の閾値27(Vref3)に対して大小判定がなされ、f(t)sinθレゾルバ出力矩形波信号、f(t)cosθレゾルバ出力矩形波信号に変換されるように構成している。なお、同期検波2はsinφおよびcosφをsinφ/cosφ生成6で発生し、f(t)sinθ、f(t)cosθとの間で積和演算(掛算器4、5および加算器7)した後に行っている。
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 10, two types of resolver output signals f (t) sinθ and f (t) cosθ before synchronous detection are converted into comparators 25 (fifth comparators), 26 ( (Sixth comparator), and each signal is judged to be large or small with respect to a predetermined threshold 27 (Vref3), f (t) sin θ resolver output rectangular wave signal, f (t) cos θ resolver output rectangle It is configured to be converted into a wave signal.
コンパレータ25、26から出力されたf(t)sinθレゾルバ出力矩形波信号、f(t)cosθレゾルバ出力矩形波信号は、立下りエッジの遅延回路28(第1の除去手段)、29(第2の除去手段)に入力され、励磁信号f(t)の周波数成分を取り除きsinθ側矩形波信号(第3の矩形波信号)、cosθ側矩形波信号(第4の矩形波信号)に変換され、CPU12にてそれぞれのデューティ比を計測する。なお、立下りエッジの遅延回路28、29の代わりにローパスフィルタを用いてもよい。ここで所定の閾値27(Vref3)は、レゾルバ1の出力信号の振幅が最小のときでも、必ず所定の閾値27(Vref3)を横切るように設定する必要がある。また、立下りエッジの遅延回路28、29の遅延時間(Td)は、励磁信号f(t)の1周期以上に設定する。
The f (t) sinθ resolver output rectangular wave signal and the f (t) cosθ resolver output rectangular wave signal output from the
以上のように構成した場合、レゾルバ1の出力信号f(t)sinθ、f(t)cosθがいずれも正常(両出力信号の変圧比が同一)である間は、例えばcos側矩形波信号のデューティ比Duty(cos)(half)と、それから90゜位相の遅れたsin側矩形波信号のデューティ比Duty(sin)(half)は、ほぼ同じ値をとる。ところが、レゾルバ1の変圧比異常(2つの出力に対応する変圧比の相対ずれ)や、レゾルバ1の出力信号の直流オフセソト異常によりレゾルバ1の出力信号波形の上下対称性が崩れた場合は、cos側矩形波信号のデューティ比Duty(cos)(half)とsin側矩形波信号のデューティ比Duty(sin)(half)の2つのデューティ比は一致しない。本第5の実施の形態ではこの現象を異常状態として捉えようとするもので、cos側矩形波信号のデューティ比Duty(cos)(half)とsin側矩形波信号のデューティ比Duty(sin)(half)の2つのデューティ比の差が、所定値TH(half)を超えた場合に異常と判定することが出来るが、本第5の実施の形態では雑音等での誤診断を防ぐために、この所定値TH(half)を超えた状態が所定回数count(half)継統した場合に異常と判定する。
When configured as described above, while both the output signals f (t) sinθ and f (t) cosθ of the
なお図11において、励磁信号f(t)で変調された信号については、その変調信号を縦線で塗りつぶすことで表現している。これは変調信号である励磁信号f(t)の周波数が被変調信号であるsinθ、cosθの周波数に対し非常に高いためと、変調信号の変調位相や波形などは本第5の実施の形態と直接関係が薄いので、簡便に理解を促すことに重点を置き、表記を省略している。また、診断の中断条件、所定値TH(ha1f)については、第1の実施の形態と同様に、回転数の変化率による変動分や、直流オフセットなどの回路的なばらつきを考慮して決めており、回転数の変化率が大きい場合には、診断を中断するように構成している。 In FIG. 11, the signal modulated by the excitation signal f (t) is expressed by painting the modulated signal with a vertical line. This is because the frequency of the excitation signal f (t), which is the modulation signal, is very high compared to the frequencies of sin θ and cos θ, which are the modulated signals, and the modulation phase and waveform of the modulation signal are the same as in the fifth embodiment. Since the direct relationship is thin, the emphasis is on facilitating understanding, and notation is omitted. In addition, the diagnosis interruption condition and the predetermined value TH (ha1f) are determined in consideration of fluctuations due to the change rate of the rotation speed and circuit variations such as a direct current offset, as in the first embodiment. When the rate of change in the rotational speed is large, the diagnosis is interrupted.
この第5の実施の形態の詳細な動作について、図12のフローチャートを用いて説明する。異常診断開始後、最初に、sinθ側矩形波信号とcosθ側矩形波信号のデューティ比相対ずれの連続回数を示す変数rを初期化(S501)する。次に、cosθ側矩形波信号のデューティ比の計測の終了(S502)に伴い、計測されたデューティ比を、変数Duty(cos)(ha1f)に転送(S503)する。次に、現在車両が加速中、または減速中であるか否かを判定する(判定方法は図3の場合と同等なので、説明は省略)。ここで加速中、または減速中であると判定された場合は、診断ロジックを中断し、変数rを初期化(S501)し、デューティ比計測完了割込み待ちの状態へ戻る。ここで加速中、または減速中ではないと判断された場合は、次のS505ヘと進む。S505にてsinθ側矩形波信号のデューティ比の計測の終了に伴い、計測されたデューティ比を変数Duty(sin)(ha1f)に転送(S506)する。次に、現在車両が加速中、または減速中であるか否かを判定(S507)する(判定方法は図3の場合と同等なので、説明は省略)。ここで加速中、または減速中であると判定された場合は、診断ロジックを中断し、変数rを初期化(S501)し、デューティ比計測完了割込み待ちの状態へ戻る。ここで加速中、または減速中ではないと判断された場合は、次のS508へと進む。S508にて計測されたデューティ比Duty(sin)(ha1f)およびDuty(cos)(ha1f)の差の絶対値が、sinθ側矩形波信号とcosθ側矩形波信号のデューティ比相対ずれを検出する所定値TH(ha1f)を超えたか否かを判定する。ここで超えていないと判定された場合は、変数rを初期化(S501)し、デューティ比計測完了割込み待ちの状態へ戻る。超えたと判定された場合は、変数rを1増加(S509)し、次のS510ヘ進む。S510において変数rがsinθ側矩形波信号とcosθ側矩形波信号のデューティ比相対ずれの判定をする連続回数の所定値count(half)を超えたか否かを判定する。ここで超えていないと判定された場合は、デューティ比計測完了割込み待ちの状態へ戻る。超えたと判定された場合は、本異常診断ロジックによる、sinθ側矩形波信号とcosθ側矩形波信号のデューティ比相対ずれ異常を検出したと判定される。 The detailed operation of the fifth embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. After the abnormality diagnosis is started, first, a variable r indicating the continuous number of duty ratio relative deviations of the sin θ side rectangular wave signal and the cos θ side rectangular wave signal is initialized (S501). Next, with the end of the measurement of the duty ratio of the cos θ side rectangular wave signal (S502), the measured duty ratio is transferred to the variable Duty (cos) (ha1f) (S503). Next, it is determined whether or not the vehicle is currently accelerating or decelerating (the determination method is the same as in FIG. 3 and the description thereof is omitted). If it is determined that the vehicle is accelerating or decelerating, the diagnostic logic is interrupted, the variable r is initialized (S501), and the process returns to the duty ratio measurement completion interrupt waiting state. If it is determined that the vehicle is not accelerating or decelerating, the process proceeds to the next S505. When the measurement of the duty ratio of the sin θ-side rectangular wave signal ends in S505, the measured duty ratio is transferred to the variable Duty (sin) (ha1f) (S506). Next, it is determined whether or not the vehicle is currently accelerating or decelerating (S507) (the determination method is the same as in FIG. 3 and the description is omitted). If it is determined that the vehicle is accelerating or decelerating, the diagnostic logic is interrupted, the variable r is initialized (S501), and the process returns to the duty ratio measurement completion interrupt waiting state. If it is determined that the vehicle is not accelerating or decelerating, the process proceeds to the next S508. The absolute value of the difference between the duty ratios Duty (sin) (ha1f) and Duty (cos) (ha1f) measured in S508 is a predetermined value for detecting the duty ratio relative deviation between the sin θ side rectangular wave signal and the cos θ side rectangular wave signal. It is determined whether or not the value TH (ha1f) has been exceeded. If it is determined that the value does not exceed, the variable r is initialized (S501), and the process returns to the duty ratio measurement completion interrupt wait state. If it is determined that the variable has been exceeded, the variable r is increased by 1 (S509), and the process proceeds to the next S510. In S510, it is determined whether or not the variable r has exceeded a predetermined value count (half) of the continuous number of times for determining the relative deviation of the duty ratio between the sin θ side rectangular wave signal and the cos θ side rectangular wave signal. If it is determined that it has not exceeded, the process returns to the duty ratio measurement completion interrupt wait state. If it is determined that it has exceeded, it is determined that an abnormality in the relative deviation of the duty ratio between the sin θ side rectangular wave signal and the cos θ side rectangular wave signal is detected by the abnormality diagnosis logic.
本第5の実施の形態よれば、比較的簡単小規模な回路でレゾルバ1の変圧比異常、sinθ、cosθの直流オフセット異常が検出でき、レゾルバ−デジタル変換結果の信頼性向上を図ることが可能となる。
According to the fifth embodiment, the transformer ratio abnormality of the
なお、以上述べた実施の形態では、いずれも同一、もしくはその大部分を共通のハードウェア構成で実現できるため、同時に複数の診断を実施してもよい。また、異なる閾値で大小判定する複数の手段については、閾値をCPU12などから制御して時間的に変化させることにより、コンパレータを共用するように構成してもよい。
In the above-described embodiments, all of them can be implemented with the same or most of them with a common hardware configuration, and a plurality of diagnoses may be performed simultaneously. Further, the plurality of means for determining the size with different threshold values may be configured to share the comparator by controlling the threshold value from the
1…レゾルバ
2、3…同期検波回路
12…CPU
14…第1の比較器
15…第2の比較器
16、27…所定の閾値
17、19…第3の比較器
18、20…第4の比較器
21…第2の閾値
22…第1の閾値
25…第5の比較器
26…第6の比較器
28、29…立下がり遅延回路
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記正弦波信号または、前記余弦波信号のうちの少なくとも一方と、所定の閾値とを比較して矩形波信号を出力する比較器と、
前記比較器から出力される前記矩形波信号のデューティ比もしくは前記矩形波信号の周期に基づいて、前記レゾルバの異常を判定する異常判定手段と
、を有する事を特徴とするレゾルバの異常検出装置。 In the resolver abnormality detection device for detecting an abnormality of the resolver based on a sine wave signal obtained by detecting an output signal from the resolver or a cosine wave signal,
A comparator that compares at least one of the sine wave signal or the cosine wave signal with a predetermined threshold and outputs a rectangular wave signal;
An abnormality detection device for a resolver, comprising: abnormality determination means for determining abnormality of the resolver based on a duty ratio of the rectangular wave signal output from the comparator or a period of the rectangular wave signal.
前記レゾルバの出力信号の変調された正弦波信号と所定の閾値とを比較して矩形波信号を出力する第5の比較器と前記レゾルバの出力信号の変調された余弦波信号と前記所定の閾値とを比較して矩形波信号を出力する第6の比較器とを有し、
前記第5の比較器から出力される第1の矩形波信号から変調信号を除去する第1の除去手段と、前記第6の比較器から出力される第2の矩形波信号から変調信号を除去する第2の除去手段を有し、
前記第1の除去手段により変調信号が除去された第3の矩形波信号のデューティ比と、前記第2の除去手段により変調信号が除去された第4の矩形波信号のデューティ比とを比較し、前記第3の矩形波信号のデューティ比と前記第4の矩形波信号のデューティ比の差が所定値以上である場合に異常と判定する異常判定手段と
、を有する事を特徴とするレゾルバの異常検出装置。 In the resolver abnormality detection device for detecting an abnormality of the resolver based on an output signal from the resolver,
A fifth comparator for outputting a rectangular wave signal by comparing a modulated sine wave signal of the output signal of the resolver with a predetermined threshold, a modulated cosine wave signal of the output signal of the resolver, and the predetermined threshold And a sixth comparator that outputs a rectangular wave signal.
A first removing means for removing the modulation signal from the first rectangular wave signal output from the fifth comparator; and a modulation signal from the second rectangular wave signal output from the sixth comparator. Second removal means to
The duty ratio of the third rectangular wave signal from which the modulation signal has been removed by the first removal means is compared with the duty ratio of the fourth rectangular wave signal from which the modulation signal has been removed by the second removal means. And an abnormality determining means for determining an abnormality when a difference between the duty ratio of the third rectangular wave signal and the duty ratio of the fourth rectangular wave signal is equal to or greater than a predetermined value. Anomaly detection device.
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