JP2005337893A - 回転角検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転角の異常検出の精度が高い回転角検出装置を提供する。
【解決手段】レゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８との差を出力する差動回路６と、励磁基準信号ＳＩＧ１を入力して、差動回路６からの差動出力信号ＳＩＧ９と同位相となるように励磁基準信号ＳＩＧ１の位相を補正して、補正励磁基準信号ＳＩＧ１１として出力する位相補正回路８と、差動回路６からの差動出力信号ＳＩＧ９と、位相補正回路８から出力された位相補正後の出力信号である補正励磁基準信号ＳＩＧ１１とに基づいて、レゾルバ３の異常を検出するレゾルバ異常検出回路５とを備え、レゾルバ異常検出回路５は、差動出力信号ＳＩＧ９と補正励磁基準信号ＳＩＧ１１との差の絶対値が所定値以上となった場合に異常と判定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、回転機の回転角を検出する回転角検出装置に関する。

発振回路から出力された正弦波信号（以下、基準励磁信号と称す）を増幅し、正弦波信号およびその反転信号（以下、これらを総称して励磁信号と称す）を、レゾルバの一次巻線と二次巻線からなる励磁巻線の一次巻線に入力し、レゾルバの二次巻線から出力された信号（以下、レゾルバ信号と称す）に基づいて、回転機の回転角（位置）を検出する回転角検出装置が知られている（例えば下記特許文献１参照）。
このような回転角検出装置において、レゾルバに異常が発生した場合には回転機の回転角検出精度が低下するため、例えばレゾルバに異常が発生したことを励磁信号およびレゾルバ信号の内の少なくとも一方に基づいて異常を検出することが考えられている（例えば下記特許文献２参照）。

特開平１０−１１１１４５号公報 特開平１１−１５０９８０号公報

しかしながら、例えば正規のレゾルバとは異なるインピーダンスの励磁巻線を備えたレゾルバを誤って組付けた場合、励磁信号の振幅の減少や波形の歪みが発生し、回転機の回転角の検出精度が低下する。
このような、励磁信号やレゾルバ信号の波形に影響する異常が発生した場合、単に上記のように励磁信号やレゾルバ信号に基づいて異常を検出したのでは、正常な波形ではない励磁信号やレゾルバ信号に基づいて異常を検出することになり、異常検出の精度が低いという問題があった。
本発明の目的は、回転角の異常検出の精度が高い回転角検出装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、正弦波信号の励磁基準信号を出力する励磁基準信号出力手段と、出力された励磁基準信号を増幅し、正弦波信号およびその反転信号を、レゾルバの一次巻線に出力する励磁信号出力手段とを備え、前記レゾルバの二次巻線から出力された信号に基づいて、回転機の回転角を検出する回転角検出装置であって、前記正弦波信号と前記反転信号との差を出力する差動回路と、前記励磁基準信号を入力して、前記差動回路からの出力信号と同位相となるように前記励磁基準信号の位相を補正して、補正励磁基準信号として出力する位相補正手段と、前記差動回路からの出力信号と、前記位相補正手段から出力された補正励磁基準信号とに基づいて、前記レゾルバの異常を検出するレゾルバ異常検出手段とを備えている。

本発明によれば、回転角の異常検出の精度が高い回転角検出装置を提供することができる。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態について詳細に説明する。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。
図７（ａ）は本発明に係るレゾルバ回路の構成および作動の概要の説明図、（ｂ）は本発明に係るレゾルバ診断回路の構成および作動の概要の説明図である。
図７（ａ）において、１は励磁基準信号出力回路（発振回路）、２は励磁信号出力回路、３はレゾルバ、３ａはレゾルバ３の一次巻線、３ｂはレゾルバ３の二次巻線、４は信号処理回路、ＳＩＧ１は励磁基準信号出力回路１から出力される正弦波信号である励磁基準信号、ＳＩＧ２は励磁信号出力回路２から出力されるレゾルバ励磁信号、ＳＩＧ３はレゾルバ３の二次巻線３ｂから出力されるレゾルバＳＩＮ信号、ＳＩＧ４はレゾルバ３の二次巻線３ｂから出力されるレゾルバＣＯＳ信号、ＳＩＧ５は信号処理回路４から出力されるレゾルバ変換結果信号である。
図７（ｂ）において、５はレゾルバ異常検出回路、ＳＩＧ６はレゾルバ異常検出回路５から出力されるレゾルバエラー検知信号である。

回転機である例えばモータの制御において、モータの軸位置センサとして使用されるレゾルバの動作を以下に説明する。
励磁基準信号出力回路１から正弦波の励磁基準信号ＳＩＧ１が出力され、励磁信号出力回路２で励磁基準信号ＳＩＧ１を増幅する。励磁信号出力回路２で増幅された励磁基準信号ＳＩＧ１は、レゾルバ励磁信号ＳＩＧ２としてレゾルバ３の一次巻線３ａに入力される。レゾルバ励磁信号ＳＩＧ２が入力されたレゾルバ３は、該レゾルバ３の二次巻線３ｂからレゾルバＳＩＮ信号ＳＩＧ３、レゾルバＣＯＳ信号ＳＩＧ４を出力する。レゾルバ３の軸位置によってレゾルバ信号ＳＩＧ３、ＳＩＧ４の信号振幅が変化する。このレゾルバ信号ＳＩＧ３、ＳＩＧ４がレゾルバ信号処理回路４によって位置データに変換され、レゾルバ３の軸位置を検出することができる。
ここで、レゾルバ励磁信号ＳＩＧ２が電流である場合、レゾルバ励磁信号ＳＩＧ２に例えば振幅の減少、波形の歪み等の異常があると、レゾルバ変換結果の精度低下や変換不能が生じる。例えば、正規のレゾルバ３とは異なるインピーダンスの励磁巻線を備えたレゾルバ３を誤って組付けたことによって、レゾルバ３のインピーダンスが低くなった場合、レゾルバ励磁信号ＳＩＧ２の振幅が減少し、十分なＳ／Ｎ比が確保できず、変換結果が変動するなどして、変換精度が低下する。また、レゾルバ３の誤組付けによって、レゾルバ３のインピーダンスが高くなった場合、レゾルバ励磁信号ＳＩＧ２の振幅が増加し、許容するダイナミックレンジを越え、励磁波形の歪みが発生し、変換結果が変動するなどして、変換精度が低下する。

このような原因により、モータの出力トルクが低下して、高速回転が不可能になり、モータ制御に不都合が生じていた。そこで、上記のような変換結果に影響のある故障モードを検出するために、前述のように、従来の上記特許文献２では、はレゾルバ励磁信号ＳＩＧ２およびレゾルバ３から発生するレゾルバ信号ＳＩＧ３、ＳＩＧ４のうちの少なくとも一方に基づいて異常判断信号を生成し、モータの軸位置を示す変換結果および異常判断信号に基づいて、異常が発生したかどうかを判断していた。すなわち、従来の上記特許文献２では、レゾルバ３の変換結果から出力される信号を基準として、レゾルバ励磁信号ＳＩＧ２およびレゾルバ信号ＳＩＧ３、ＳＩＧ４のタイミングずれを判定するという構成になっているので、故障時は異常となる可能性のある変換結果を用いて異常を検出するため、異常検出の精度が低かった。

本発明では、図１で構成されるレゾルバ回路において、図２に示すように、励磁基準信号ＳＩＧ１とレゾルバ励磁信号ＳＩＧ２とから異常を検出するレゾルバ異常検出回路５を設け、励磁基準信号ＳＩＧ１とレゾルバ励磁信号ＳＩＧ２との差分、もしくは和の振幅、または信号に含まれる所定の周波数成分の振幅が、所定範囲を外れた場合、励磁信号出力回路２の故障、もしくはレゾルバ３の故障と判断する。
その結果、異常検出の精度が高くなり、レゾルバ３の誤組付けによるレゾルバ３の仕様違い、励磁信号出力回路２の定数違い、部品故障などによるレゾルバ励磁信号ＳＩＧ２の振幅の減少や波形の歪みを検出することが可能となり、回転角検出装置の信頼性の向上が可能となる。

実施の形態１
以下、図１、図２（ａ）、（ｂ）を用いて、本発明による実施の形態１を説明する。図１は本実施の形態１の回転角検出装置の回路図、図２（ａ）は本発明の実施の形態１の回転角検出装置における正常波形を示す図、図２（ｂ）は異常波形を示す図である。
図１において、１は励磁基準信号出力回路（発振回路）、２は励磁信号出力回路、３はレゾルバ、３ａはレゾルバ３の一次巻線、３ｂはレゾルバ３の二次巻線、ＳＩＧ１は励磁基準信号出力回路１から出力される正弦波信号である励磁基準信号、５はレゾルバ異常検出回路、６は差動回路、７はゲイン補正回路、８は位相補正回路、９は加算器、１０はウインドコンパレータ、１１はプルアップ抵抗、１６、１７は電流−電圧変換回路、ＳＩＧ１は励磁基準信号出力回路１から出力される正弦波信号である励磁基準信号、ＳＩＧ７は励磁信号出力回路２から出力されるレゾルバ励磁信号（＋）、ＳＩＧ８は励磁信号出力回路２から出力されるレゾルバ励磁信号（−）、ＳＩＧ９は差動回路６から出力される差動出力信号、ＳＩＧ１０はゲイン補正回路７から出力されるゲイン補正後の出力信号、ＳＩＧ１１は位相補正回路８から出力される位相補正後の出力信号である補正励磁基準信号、ＳＩＧ１２は加算器９から出力される加算結果の出力信号、ＳＩＧ１３はウインドコンパレータ１０から出力されるレゾルバエラー信号、ＲＥＦ１、ＲＥＦ２はウインドコンパレータ１０のエラー判定閾値である。なお、レゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８は、図７（ａ）、（ｂ）のレゾルバ励磁信号ＳＩＧ２に相当する。また、励磁基準信号ＳＩＧ１は電圧、レゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８は電流である。

本実施の形態１では、図７（ｂ）におけるレゾルバ異常検出回路５として、図１に示すように、差動回路６、ゲイン補正回路７、位相補正回路８、加算器９、ウインドコンパレータ１０を設け、レゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８の異常を検出可能にした回路である。
すなわち、本実施の形態１は、正弦波信号である励磁基準信号ＳＩＧ１を出力する励磁基準信号出力回路１と、励磁基準信号出力回路１から出力された励磁基準信号ＳＩＧ１を増幅し、正弦波信号であるレゾルバ励磁信号（＋）ＳＩＧ７および該正弦波信号の反転信号であるレゾルバ励磁信号（−）ＳＩＧ８を、レゾルバ３の一次巻線３ａに出力する励磁信号出力回路２とを備え、レゾルバ３の二次巻線３ｂから出力された信号に基づいて、回転機の回転角を検出する回転角検出装置において、レゾルバ励磁信号（＋）ＳＩＧ７とレゾルバ励磁信号（−）ＳＩＧ８との差を出力する差動回路６と、励磁基準信号ＳＩＧ１を入力して、差動回路６からの差動出力信号ＳＩＧ９と同位相となるように励磁基準信号ＳＩＧ１の位相を補正して、補正励磁基準信号ＳＩＧ１１として出力する位相補正回路８と、差動回路６からの差動出力信号ＳＩＧ９と、位相補正回路８から出力された位相補正後の出力信号である補正励磁基準信号ＳＩＧ１１とに基づいて、レゾルバ３の異常を検出するレゾルバ異常検出回路５とを備えている。また、レゾルバ異常検出回路５は、差動出力信号ＳＩＧ９と補正励磁基準信号ＳＩＧ１１との差の絶対値が所定値以上となった場合に異常と判定するようになっている。すなわち、本実施の形態１では、基準励磁信号ＳＩＧ１とレゾルバ励磁信号ＳＩＧ２とに基づいて異常を検出し、基準励磁信号ＳＩＧ１の波形と二つの励磁信号の合成波形である差動出力信号ＳＩＧ９とを比較して異常を検出する。
なお、本実施の形態１では、出力のダイナミックレンジを上げるために、レゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８の差を差動回路６で出力し差動出力としているが、単一出力の場合でも同様の構成が可能である（図７（ｂ）参照）。

本実施の形態１では、励磁基準信号出力回路１から励磁基準信号ＳＩＧ１が出力され、励磁信号出力回路２に入力される。励磁信号出力回路２に入力された励磁基準信号ＳＩＧ１は、励磁信号出力回路２により電圧−電流変換され、励磁基準信号ＳＩＧ１と同位相の電流であるレゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８が出力され、レゾルバ３の一次巻線３ａに入力される。なお、レゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８は電流であるので差動回路６に入力するために、電流−電圧変換回路１６、１７によりそれぞれ電流−電圧変換される。なお、レゾルバ３の一次巻線３ａのインピーダンスは決まっているので、電流−電圧変換回路１６、１７は、単に所定のインピーダンスを用いて変換する。電流−電圧変換されたレゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８は差動回路６に入力されて、レゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８の差動出力信号ＳＩＧ９が出力される。出力された差動出力信号ＳＩＧ９信号は、ゲイン補正回路７により、正常時に｜ＳＩＧ１｜＝｜ＳＩＧ１０｜となるようにゲインが補正される。また、励磁基準信号ＳＩＧ１をゲイン補正後の出力信号ＳＩＧ１０と正常時に同位相となるように位相を補正して、位相補正回路８により補正励磁基準信号ＳＩＧ１１を出力する。レゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８から生成したゲイン補正後の出力信号ＳＩＧ１０と、励磁基準信号ＳＩＧ１から生成した補正励磁基準信号ＳＩＧ１１は、正常に動作している場合は、ＳＩＧ１０＝ＳＩＧ１１が成り立ち、加算器９により、ＳＩＧ１０−ＳＩＧ１１＝０の加算結果の出力信号ＳＩＧ１２が出力される。例えばレゾルバ仕様違い、回路故障により、レゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８の振幅が減少し、Ｓ／Ｎ比が悪化したり、振幅が増加し、波形に歪みが発生した場合は、ＳＩＧ１０−ＳＩＧ１１＝０にはならず、０でない信号が出力される。さらにＳＩＧ１０−ＳＩＧ１１の加算結果の出力信号ＳＩＧ１２をウインドコンパレータ１０に入力することによって、レゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８に異常が発生した場合に、加算結果の出力信号ＳＩＧ１２によって異常判定を行う。異常判定は、加算結果の出力信号ＳＩＧ１２と、ウインドコンパレータ１０の閾値ＲＥＦ１、ＲＥＦ２とを比較することによって判定する。ウインドコンパレータ１０の閾値ＲＥＦ１、ＲＥＦ２の設定は、理想的にはＳＩＧ１０＝ＳＩＧ１１となり、ＳＩＧ１０−ＳＩＧ１１＝０でない場合にエラーと判定すればよい。しかし、実際は素子定数やレゾルバ定数のばらつきにより、完全にはＳＩＧ１０−ＳＩＧ１１＝０とならないため、閾値ＲＥＦ１、ＲＥＦ２は、想定されるばらつき±α１と余裕±β１を見込んで設定する。すなわち、以下の式を用いて設定する。

ＲＥＦ１＝−α１−β１
ＲＥＦ２＝＋α１＋β１
よって、加算結果の出力信号ＳＩＧ１２が閾値ＲＥＦ１以下であった場合、または閾値ＲＥＦ２以上であった場合、ウインドコンパレータ１０からＬ_０が出力され、レゾルバエラー信号ＳＩＧ１３が出力される。
図２（ａ）は正常時の動作波形、図２（ｂ）はレゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８の振幅が減少した時の波形を示す。なお、レゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８とはプッシュプル構成となっており、１８０℃位相がずれている。

実施の形態２
次に、図３、図４（ａ）、（ｂ）を用いて、本発明による実施の形態２を説明する。図３は本実施の形態２の回転角検出装置の回路図、図４（ａ）は本発明の実施の形態２の回転角検出装置における正常波形を示す図、図２（ｂ）は異常波形を示す図である。
図３において、１２は全波整流回路、１３は平滑回路、１４はコンパレータ、ＳＩＧ１４は加算結果の全波整流信号、ＳＩＧ１５は加算結果の平滑信号、ＲＥＦ３はコンパレータ１４のエラー判定閾値である。

本実施の形態２は、実施の形態１で構成される回路のウインドコンパレータ１０を他の回路構成で実現したものであり、全波整流回路１２、平滑回路１３、コンパレータ１４を追加し、ＳＩＧ７、ＳＩＧ８の異常を検出可能にした回路である。加算結果の出力信号ＳＩＧ１２の出力までは、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。本実施の形態２においては、レゾルバ異常検出回路５が、加算結果の出力信号ＳＩＧ１２の全波整流信号ＳＩＧ１４、すなわち、ゲイン補正後の出力信号ＳＩＧ１０（差動出力信号ＳＩＧ９）と補正励磁基準信号ＳＩＧ１１との差の絶対値信号を出力する全波整流回路１２と、全波整流回路１２からの全波整流信号ＳＩＧ１４を平滑化して出力する平滑回路１３とを備え、平滑回路１３からの出力である加算結果の平滑信号ＳＩＧ１５が所定値、つまり、エラー判定閾値ＲＥＦ３以上となった場合に異常と判定するようになっている。

本実施の形態２では、加算結果の出力信号ＳＩＧ１２を全波整流回路１２に入力することによって、該全波整流回路１２から加算結果の全波整流信号ＳＩＧ１４が出力される。また、加算結果の全波整流信号ＳＩＧ１４から振幅信号を取り出すために、平滑回路１３によって、加算結果の全波整流信号ＳＩＧ１４が平滑化され、該平滑回路１３から加算結果の平滑信号ＳＩＧ１５が出力される。レゾルバ仕様違い、回路故障等により、レゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８の振幅が減少し、Ｓ／Ｎ比が悪化したり、振幅が増加し、波形の歪みが発生した場合は、加算結果の平滑信号ＳＩＧ１５は０にはならず、０でない信号が出力される。この加算結果の平滑信号ＳＩＧ１５をコンパレータ１４に入力することによって、異常判定を行う。異常判定は、加算結果の平滑信号ＳＩＧ１５とコンパレータ１４の閾値ＲＥＦ３とを比較することによって判定する。コンパレータ１４の閾値ＲＥＦ３の設定は、理想的にはＳＩＧ１５＝０となり、ＳＩＧ１５＝０でない場合にエラーと判定すればよい。しかし、実際は素子定数やレゾルバ定数のばらつきにより、完全にはＳＩＧ１５＝０とならないため、閾値ＲＥＦ３は、想定されるばらつき±α２と余裕±β２を見込んで設定する。すなわち、以下の式を用いて設定する。

ＲＥＦ３＝＋α２＋β２
よって、加算結果の平滑信号ＳＩＧ１５が閾値ＲＥＦ３以上であった場合、コンパレータ１４からＬ_０が出力され、レゾルバエラー信号ＳＩＧ１３を出力される。
図４（ａ）は正常時の動作波形、図４（ｂ）はレゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８の振幅が減少した時の波形を示す。

実施の形態３
次に、図５、図６（ａ）、（ｂ）を用いて、本発明による実施の形態３を説明する。図５は本実施の形態３の回転角検出装置の回路図、図６（ａ）は本発明の実施の形態３の回転角検出装置における正常波形を示す図、図６（ｂ）は異常波形を示す図である。
図５において、１５はハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、ＳＩＧ１６は加算結果の高調波信号である。
本実施の形態３では、実施の形態１で構成される回路のウインドコンパレータ１０に、ハイパスフィルタ１５を追加し、レゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８の異常を検出可能にした回路である。この回路は、レゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８の振幅が増加することによって波形の歪みが発生し、高調波成分が出力される状態に着目し、エラー検出を可能にした回路である。すなわち、本実施の形態３は、レゾルバ異常検出手段５が、加算器９からの加算結果の出力信号ＳＩＧ１２から高調波成分のみを抽出して出力するハイパスフイルタ１５を備え、該ハイパスフィルタ１５から出力された加算結果の高調波信号ＳＩＧ１６の絶対値が所定値以上となった場合に異常と判定するようになっている。
加算結果の出力信号ＳＩＧ１２の出力までは、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

加算結果の出力信号ＳＩＧ１２をハイパスフィルタ１５によって、高調波成分のみ取り出し、該ハイパスフィルタ１５から加算結果の高調波信号ＳＩＧ１６が出力される。この加算結果の高調波信号ＳＩＧ１６をウインドコンパレータ１０に入力することによって、異常判定を行う。異常判定は、加算結果の高調波信号ＳＩＧ１６と、ウインドコンパレータ１０の閾値ＲＥＦ１、ＲＥＦ２とを比較することによって判定する。ウインドコンパレータ１０の閾値ＲＥＦ１、ＲＥＦ２の設定は、理想的にはＳＩＧ１０＝ＳＩＧ１１となり、ＳＩＧ１０−ＳＩＧ１１＝０でない場合にエラーと判定すればよい。しかし、実際は素子定数やレゾルバ定数のばらつきにより、完全にはＳＩＧ１０−ＳＩＧ１１＝０とならないため、闘値ＲＥＦＩ、ＲＥＦ２は、想定されるばらつき±α３と余裕±β３を見込んで設定する。すなわち、以下の式を用いて設定する。

ＲＥＦ１＝−α３−β３
ＲＥＦ２＝＋α３＋β３
よって、加算結果の高調波信号ＳＩＧ１６が閾値ＲＥＦ１以下であった場合、または閾値ＲＥＦ２以上であった場合、ウインドコンパレータ１０よりＬ_０が出力され、レゾルバエラー信号ＳＩＧ１３が出力される。
図６（ａ）は正常時の動作波形、図６（ｂ）はレゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８に高調波成分が重なった場合の異常波形を示す。

なお、以上説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施の形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。すなわち、以上述べた実施の形態１から３において、実施の形態１、実施の形態２はレゾルバ励磁信号ＳＩＧ７、ＳＩＧ８の振幅に着目し、実施の形態３はレゾルバ励磁波形ＳＩＧ７、ＳＩＧ８の波形の歪みに着目したものであるが、ハードウェアの共通部分も多いため、例えば実施の形態１＋実施の形態３、もしくは実施の形態２＋実施の形態３を同時に診断を実施してもよい。また、ＣＰＵの能力によっては、レゾルバ異常検出回路５の処理の一部を、例えばモータ制御で用いているＣＰＵで実施するように構成してもよい。
なお、励磁基準信号出力回路１が特許請求の範囲の励磁基準信号出力手段に、励磁信号出力回路２が励磁信号出力手段に、レゾルバ異常検出回路５がレゾルバ異常検出手段に、差動回路６が差動出力手段に、位相補正回路８が位相補正手段に、全波整流回路１２が絶対値信号出力手段に相当する。

本発明の実施の形態１の回転角検出装置の回路図である。 （ａ）は本発明の実施の形態１の回転角検出装置における正常波形を示す図、（ｂ）は異常波形を示す図である。 本発明の実施の形態２の回転角検出装置の回路図である。 （ａ）は本発明の実施の形態２の回転角検出装置における正常波形を示す図、（ｂ）は異常波形を示す図である。 本発明の実施の形態３の回転角検出装置の回路図である。 （ａ）は本発明の実施の形態３の回転角検出装置における正常波形を示す図、（ｂ）は異常波形を示す図である。 （ａ）は本発明に係るレゾルバ回路の構成および作動の概要の説明図、（ｂ）は本発明に係るレゾルバ診断回路の構成および作動の概要の説明図である。

符号の説明

１…励磁基準信号出力回路 ２…励磁信号出力回路
３…レゾルバ ３ａ…一次巻線
３ｂ…二次巻線 ４…信号処理回路
５…レゾルバ異常検出回路 ６…差動回路
７…ゲイン補正回路 ８…位相補正回路
９…加算器 １０…ウインドコンパレータ
１１…プルアップ抵抗 １２…全波整流回路
１３…平滑回路 １４…コンパレータ
１５…ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）
ＳＩＧ１…励磁基準信号 ＳＩＧ２…レゾルバ励磁信号
ＳＩＧ３…レゾルバＳＩＮ信号 ＳＩＧ４…レゾルバＣＯＳ信号
ＳＩＧ５…レゾルバ変換結果信号 ＳＩＧ６…レゾルバエラー検知信号
ＳＩＧ７…レゾルバ励磁信号（＋） ＳＩＧ８…レゾルバ励磁信号（−）
ＳＩＧ９…差動出力信号 ＳＩＧ１０…ゲイン補正後の出力信号
ＳＩＧ１１…補正励磁基準信号 ＳＩＧ１２…加算結果の出力信号
ＳＩＧ１３…レゾルバエラー信号 ＳＩＧ１４…加算結果の全波整流信号
ＳＩＧ１５…加算結果の平滑信号 ＳＩＧ１６…加算結果の高調波信号
ＲＥＦ１、ＲＥＦ２、ＲＥＦ３…エラー判定閾値

Claims (4)

1. 正弦波信号である励磁基準信号を出力する励磁基準信号出力手段、
   前記励磁基準信号出力手段から出力された励磁基準信号を増幅し、正弦波信号および該正弦波信号の反転信号を、レゾルバの一次巻線に出力する励磁信号出力手段とを備え、
   前記レゾルバの二次巻線から出力された信号に基づいて、回転機の回転角を検出する回転角検出装置において、
   前記正弦波信号と前記反転信号との差を出力する差動出力手段と、
   前記励磁基準信号を入力して、前記差動出力手段からの差動出力信号と同位相となるように前記励磁基準信号の位相を補正して、補正励磁基準信号として出力する位相補正手段と、
   前記差動出力手段からの差動出力信号と、前記位相補正手段から出力された補正励磁基準信号とに基づいて、前記レゾルバの異常を検出するレゾルバ異常検出手段と、
   を備えることを特徴とする回転角検出装置。
2. 前記レゾルバ異常検出手段は、
   前記差動出力信号と前記補正励磁基準信号との差の絶対値が所定値以上となった場合に異常と判定することを特徴とする請求項１記載の回転角検出装置。
3. 前記レゾルバ異常検出手段は、
   前記差動出力信号と前記補正励磁基準信号との差の絶対値信号を出力する絶対値信号出力手段と、
   該絶対値信号出力手段からの出力信号を平滑化して出力する平滑化手段とを備え、
   前記平滑化手段からの出力が所定値以上となった場合に異常と判定することを特徴とする請求項１記載の回転角検出装置。
4. 前記レゾルバ異常検出手段は、
   前記差動出力信号と前記補正励磁基準信号との差から高調波成分のみを抽出して出力するハイパスフイルタを備え、
   該ハイパスフィルタから出力された高調波信号の絶対値が所定値以上となった場合に異常と判定することを特徴とする請求項１記載の回転角検出装置。

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