JP2008196937A - Rotational position calculator - Google Patents
Rotational position calculator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008196937A JP2008196937A JP2007031669A JP2007031669A JP2008196937A JP 2008196937 A JP2008196937 A JP 2008196937A JP 2007031669 A JP2007031669 A JP 2007031669A JP 2007031669 A JP2007031669 A JP 2007031669A JP 2008196937 A JP2008196937 A JP 2008196937A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotation angle
- phase
- abnormality
- angle position
- position detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Description
本発明は、回転角度位置算出装置の有する3相の位置検出センサの出力信号の異常を検出する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for detecting an abnormality in an output signal of a three-phase position detection sensor included in a rotation angle position calculation apparatus.
回転子の回転角度を検出する位置検出センサとしては、例えば、レゾルバが用いられている。レゾルバは、モータ等の回転軸に回転自在に取り付けられ、ロータとステータの間のリラクタンスがロータの位置により変化し、その変化に応じた電圧のレゾルバ信号を出力する。レゾルバからのレゾルバ信号はアナログであるため、これをディジタル信号に変換するレゾルバ用ディジタル変換器(RDC:Resolver Digital Converter)が用意されている。 For example, a resolver is used as a position detection sensor for detecting the rotation angle of the rotor. The resolver is rotatably attached to a rotating shaft such as a motor, and the reluctance between the rotor and the stator changes depending on the position of the rotor, and a resolver signal having a voltage corresponding to the change is output. Since the resolver signal from the resolver is analog, a resolver digital converter (RDC: Resolver Digital Converter) for converting this into a digital signal is prepared.
レゾルバには、位相が120°異なる3つのレゾルバ信号を出力する3相のレゾルバがある。3相のレゾルバを用いて回転角度位置を算出する装置としては、例えば、特許文献1記載の技術が知られている。特許文献1記載の技術では、3相/2相変換器で3相信号を2相信号に変換し、変換された2つのレゾルバ信号に基づいて回転軸の回転角度位置を算出する。
しかしながら、例えば、従来のレゾルバ用ディジタル変換器では、3相のレゾルバの3相の信号出力線のいずれかが断線するなどして、レゾルバの出力信号に異常が発生すると、それ以降は、回転角度位置の計算を正確に行うことができず、改善が望まれていた。
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、3相の位置検出センサの位置検出信号の異常を検出することが可能であり、異常発生後も、3相中の2相の位置検出信号が正常な場合に、継続して回転角度位置の計算を正確に行うことが可能な回転角度位置算出装置を提供することを目的としている。
However, for example, in a conventional resolver digital converter, if one of the three-phase signal output lines of the three-phase resolver is disconnected, and an abnormality occurs in the output signal of the resolver, the rotation angle thereafter Since the position cannot be calculated accurately, an improvement has been desired.
Therefore, the present invention has been made paying attention to such an unsolved problem of the conventional technology, it is possible to detect an abnormality in the position detection signal of the three-phase position detection sensor, An object of the present invention is to provide a rotation angle position calculation device capable of accurately calculating the rotation angle position continuously even when an abnormality occurs, when the position detection signal of two phases out of the three phases is normal. .
〔発明1〕 上記目的を達成するために、発明1の回転角度位置算出装置は、回転子の回転角度に応じて変化する位相の異なる3つの位置検出信号を出力する3相の位置検出センサから前記位置検出信号を入力し、入力した位置検出信号に基づいて前記回転子の回転角度位置を算出する回転角度位置算出装置であって、前記3つの位置検出信号のそれぞれについて、サンプリング値を取得するサンプリング値取得手段と、前記取得したサンプリング値に基づいて、前記回転子の回転角度位置を算出する回転角度位置算出手段と、前記取得したサンプリング値に基づいて、前記3つの位置検出信号の異常を検出する異常検出手段と、を備えることを特徴とする。 [Invention 1] In order to achieve the above object, the rotational angle position calculation device of Invention 1 includes a three-phase position detection sensor that outputs three position detection signals having different phases that change according to the rotation angle of the rotor. A rotation angle position calculation device that inputs the position detection signal and calculates a rotation angle position of the rotor based on the input position detection signal, and obtains a sampling value for each of the three position detection signals. Sampling value acquisition means; rotation angle position calculation means for calculating the rotation angle position of the rotor based on the acquired sampling value; and abnormality of the three position detection signals based on the acquired sampling value. An abnormality detecting means for detecting.
このような構成であれば、サンプリング値取得手段によって、3相の位置検出センサから出力される、位相の異なる3つの位置検出信号について、サンプリング値を取得することが可能であり、回転角度位置算出手段によって、前記取得したサンプリング値に基づいて、前記回転子の回転角度位置を算出することが可能であり、異常検出手段によって、前記取得したサンプリング値に基づいて、前記3つの位置検出信号の異常を検出することが可能である。 With such a configuration, it is possible to acquire sampling values for three position detection signals with different phases output from the three-phase position detection sensor by the sampling value acquisition means, and calculate the rotational angle position. The rotation angle position of the rotor can be calculated based on the acquired sampling value by the means, and the abnormality of the three position detection signals can be calculated based on the acquired sampling value by the abnormality detection means. Can be detected.
〔発明2〕 更に、発明2の回転角度位置算出装置は、発明1の回転角度位置算出装置において、前記3相の位置検出センサは、3相のレゾルバであることを特徴とする。
このような構成であれば、前記サンプリング値取得手段によって、3相のレゾルバから出力される、位相の異なる3つの位置検出信号について、サンプリング値を取得することが可能である。
[Invention 2] Further, the rotation angle position calculation device of Invention 2 is the rotation angle position calculation device of Invention 1, wherein the three-phase position detection sensor is a three-phase resolver.
With such a configuration, it is possible to acquire sampling values for the three position detection signals with different phases output from the three-phase resolver by the sampling value acquisition means.
〔発明3〕 更に、発明3の回転角度位置算出装置は、発明1又は2の回転角度位置算出装置において、前記異常検出手段は、前記位相の異なる3つの位置検出信号のサンプリング値に基づいて、前記位置検出センサの相毎に、少なくとも2通りの算出方法で回転角度位置を算出し、当該算出した回転角度位置に基づいて、前記3つの位置検出信号の異常を検出することを特徴とする。
このような構成であれば、異常検出手段によって、前記位相の異なる3つの位置検出信号のサンプリング値に基づいて、前記位置検出センサの相毎に、少なくとも2通りの算出方法で回転角度位置を算出し、当該算出した回転角度位置に基づいて、前記3つの位置検出信号の異常を検出することが可能である。
[Invention 3] Further, the rotation angle position calculation device of Invention 3 is the rotation angle position calculation device of Invention 1 or 2, wherein the abnormality detection means is based on sampling values of the three position detection signals having different phases. For each phase of the position detection sensor, a rotation angle position is calculated by at least two calculation methods, and an abnormality of the three position detection signals is detected based on the calculated rotation angle position.
With such a configuration, the rotation angle position is calculated by the abnormality detection means by at least two calculation methods for each phase of the position detection sensor based on the sampling values of the three position detection signals having different phases. Then, it is possible to detect an abnormality in the three position detection signals based on the calculated rotation angle position.
〔発明4〕 更に、発明4の回転角度位置算出装置は、発明3の回転角度位置算出装置において、前記位置検出センサの3つの相をA相、B相、C相とし、A相、B相、C相の各相に対応する位置検出信号のサンプリング値をそれぞれa、b、cとし、
前記異常検出手段は、前記サンプリング値a及びb、前記サンプリング値a及びc、並びに前記サンプリング値b及びcの3つの組み合わせのうち少なくとも2つの組み合わせに基づいて、当該組み合わせ毎に異なる算出方法を用いて、前記位置検出センサの相毎に、少なくとも2つの回転角度位置を算出し、当該算出した各相の回転角度位置に基づき、前記位相の異なる3つの位置検出信号の異常を検出することを特徴とする。
[Invention 4] Further, the rotation angle position calculation device of Invention 4 is the rotation angle position calculation device of Invention 3, wherein the three phases of the position detection sensor are A phase, B phase, and C phase, and A phase and B phase. , Sampling values of the position detection signal corresponding to each phase of C phase are a, b, c, respectively.
The abnormality detection means uses a different calculation method for each combination based on at least two combinations among the three combinations of the sampling values a and b, the sampling values a and c, and the sampling values b and c. Then, at least two rotation angle positions are calculated for each phase of the position detection sensor, and abnormalities in the three position detection signals having different phases are detected based on the calculated rotation angle positions of the respective phases. And
このような構成であれば、サンプリング値取得手段によって、A相、B相、C相の各相に対応するサンプリング値a、b、cを取得することが可能であり、異常検出手段によって、前記サンプリング値a及びb、前記サンプリング値a及びc、並びに前記サンプリング値b及びcの3つの組み合わせのうち少なくとも2つの組み合わせに基づいて、当該組み合わせ毎に異なる算出方法を用いて、前記位置検出センサの相毎に、少なくとも2つの回転角度位置を算出し、当該算出した各相の回転角度位置に基づき、前記位相の異なる3つの位置検出信号の異常を検出することが可能である。 If it is such composition, it is possible to acquire sampling value a, b, c corresponding to each phase of A phase, B phase, and C phase by sampling value acquisition means, Based on at least two combinations among the three combinations of the sampling values a and b, the sampling values a and c, and the sampling values b and c, using different calculation methods for each combination, the position detection sensor It is possible to calculate at least two rotation angle positions for each phase, and to detect abnormalities in the three position detection signals having different phases based on the calculated rotation angle positions of the respective phases.
〔発明5〕 更に、発明5の回転角度位置算出装置は、発明3又は4の回転角度位置算出装置において、前記異常検出手段は、前記各相に対する前記回転角度位置同士の差分値に基づき、前記位相の異なる3つの位置検出信号の異常を検出することを特徴とする。
このような構成であれば、前記異常検出手段によって、前記各相に対する前記回転角度位置同士の差分値に基づき、前記位相の異なる3つの位置検出信号の異常を検出することが可能である。
[Invention 5] Further, the rotation angle position calculation device of the invention 5 is the rotation angle position calculation device of the invention 3 or 4, wherein the abnormality detection means is based on a difference value between the rotation angle positions for the phases. An abnormality of three position detection signals having different phases is detected.
With this configuration, it is possible to detect an abnormality in the three position detection signals having different phases based on the difference value between the rotation angle positions for the phases by the abnormality detection unit.
〔発明6〕 更に、発明6の回転角度位置算出装置は、発明3乃至5のいずれか1つの回転角度位置算出装置において、前記回転角度位置算出手段は、前記3つの位置検出信号のうち、前記異常検出手段によって異常が検出された位置検出信号以外の位置検出信号の各相に対する、当該異常の検出に用いた前記回転角度位置の平均値を、前記回転子の回転角度位置として算出することを特徴とする。
このような構成であれば、回転角度位置算出手段によって、前記3つの位置検出信号のうち、前記異常検出手段によって異常が検出された位置検出信号以外の位置検出信号の各相に対する、当該異常の検出に用いた前記回転角度位置の平均値を、前記回転角度位置として算出することが可能である。
[Invention 6] Further, the rotation angle position calculation device according to the invention 6 is the rotation angle position calculation device according to any one of the inventions 3 to 5, wherein the rotation angle position calculation means includes the three position detection signals. Calculating an average value of the rotation angle positions used for detecting the abnormality for each phase of the position detection signal other than the position detection signal where the abnormality is detected by the abnormality detection means as the rotation angle position of the rotor. Features.
With such a configuration, the rotation angle position calculation unit calculates the abnormality of each phase of the position detection signal other than the position detection signal in which the abnormality is detected among the three position detection signals by the abnormality detection unit. It is possible to calculate an average value of the rotation angle positions used for detection as the rotation angle position.
〔発明7〕 更に、発明7の回転角度位置算出装置は、発明1乃至6のいずれか1つの回転角度位置算出装置において、前記回転角度位置算出手段は、前記異常検出手段によって、前記3つの位置検出信号のうちいずれか1つに異常が検出されたときに、当該異常の検出された位置検出信号の相を除く、残り2つの相の位置検出信号に対するサンプリング値に基づき回転角度位置を算出することを特徴とする。
このような構成であれば、回転角度位置算出手段によって、前記異常検出手段によって、前記3つの位置検出信号のうちいずれか1つに異常が検出されたときに、当該異常の検出された位置検出信号の相を除く、残り2つの相の位置検出信号に対するサンプリング値に基づき回転角度位置を算出することが可能である。
[Invention 7] Further, the rotation angle position calculation apparatus according to the invention 7 is the rotation angle position calculation apparatus according to any one of the inventions 1 to 6, wherein the rotation angle position calculation means is the three positions by the abnormality detection means. When an abnormality is detected in any one of the detection signals, the rotational angle position is calculated based on the sampling values for the remaining two phase position detection signals, excluding the phase of the position detection signal where the abnormality is detected. It is characterized by that.
With this configuration, when an abnormality is detected in any one of the three position detection signals by the abnormality detection means by the rotation angle position calculation means, the position detection where the abnormality is detected is detected. It is possible to calculate the rotational angle position based on the sampling values for the position detection signals of the remaining two phases excluding the signal phase.
〔発明8〕 更に、発明8の回転角度位置算出装置は、発明1乃至7のいずれか1つの回転角度位置算出装置において、前記異常検出手段は、異常が検出されたときに、当該異常の情報を含む異常検出フラグを出力することを特徴とする。
このような構成であれば、異常検出手段によって、異常が検出されたときに、当該異常の情報を含む異常検出フラグを出力することが可能である。
[Invention 8] Further, the rotation angle position calculation apparatus according to the invention 8 is the rotation angle position calculation apparatus according to any one of the inventions 1 to 7, wherein the abnormality detection means detects information on the abnormality when the abnormality is detected. An abnormality detection flag including is output.
With such a configuration, when an abnormality is detected by the abnormality detection means, an abnormality detection flag including information on the abnormality can be output.
以上説明したように、発明1の回転角度位置算出装置によれば、3相の位置検出センサから出力される3つの位置検出信号の異常を検出することができるので、回転角度位置の信頼性を高めることができるという効果が得られる。
更に、発明2の回転角度位置算出装置によれば、位置検出センサが3相のレゾルバである場合の、回転角度位置の信頼性を高めることができるという効果が得られる。
As described above, according to the rotation angle position calculation apparatus of the first aspect, the abnormality of the three position detection signals output from the three-phase position detection sensor can be detected. The effect that it can raise is acquired.
Furthermore, according to the rotation angle position calculation apparatus of the second aspect of the present invention, there is an effect that the reliability of the rotation angle position can be improved when the position detection sensor is a three-phase resolver.
更に、発明3の回転角度位置算出装置によれば、各相毎に、少なくとも2通りの算出方法で回転角度位置を算出し、当該算出した回転角度位置に基づいて異常を検出するようにしたので、3相のうちいずれの相の位置検出信号に異常が発生しているのかを、容易に検出することができるという効果が得られる。
更に、発明4の回転角度位置算出装置によれば、各相の位置検出信号の異常を、容易且つ正確に検出することができるという効果が得られる。
Furthermore, according to the rotation angle position calculation apparatus of the invention 3, the rotation angle position is calculated for each phase by at least two calculation methods, and the abnormality is detected based on the calculated rotation angle position. There is an effect that it is possible to easily detect which of the three phases has an abnormality in the position detection signal of any phase.
Furthermore, according to the rotation angle position calculation apparatus of the invention 4, the effect that the abnormality of the position detection signal of each phase can be detected easily and accurately is obtained.
更に、発明5の回転角度位置算出装置によれば、例えば、2つの相の回転角度位置の差分値が所定の誤差以上である場合に、異常を検出するなどノイズやA/D変換による誤差を考慮した、より正確な異常検出を行うことができるという効果が得られる。
更に、発明6の回転角度位置算出装置によれば、各算出方法で算出した正常な回転角度位置の平均値を、最終的な回転子の回転角度位置として算出するようにしたので、より高精度な回転角度位置を算出することができるという効果が得られる。
Furthermore, according to the rotation angle position calculation device of the fifth aspect, for example, when the difference value between the rotation angle positions of two phases is equal to or larger than a predetermined error, an error due to noise or A / D conversion is detected. The effect that the more accurate abnormality detection which considered can be performed is acquired.
Furthermore, according to the rotation angle position calculation apparatus of the sixth aspect of the invention, the average value of the normal rotation angle positions calculated by the respective calculation methods is calculated as the final rotation angle position of the rotor. The effect that it is possible to calculate a simple rotation angle position is obtained.
更に、発明7の回転角度位置算出装置によれば、位置検出センサの3つの相のうち1つの相の位置検出信号に異常があっても、回転角度位置の算出処理を止めずに継続して行うことができるという効果が得られる。
更に、発明8の回転角度位置算出装置によれば、位置検出信号に異常があったときに、例えば、異常の発生した相の情報を含む異常検出フラグを出力することができるので、出力先の外部装置等において、異常の発生を知ることができるという効果が得られる。
Furthermore, according to the rotation angle position calculation apparatus of the invention 7, even if there is an abnormality in the position detection signal of one of the three phases of the position detection sensor, the rotation angle position calculation process is continued without stopping. The effect that it can be performed is acquired.
Furthermore, according to the rotation angle position calculation device of the eighth aspect of the invention, when there is an abnormality in the position detection signal, for example, an abnormality detection flag including information on the phase where the abnormality has occurred can be output. An effect is obtained that the occurrence of an abnormality can be known in an external device or the like.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図1〜図4は、本発明に係る回転角度位置算出装置の実施の形態を示す図である。
まず、本発明に係る回転角度位置算出装置の構成を図1に基づき説明する。図1は、本発明に係る回転角度位置算出装置100の構成を示すブロック図である。
回転角度位置算出装置100は、図1に示すように、モータ等の回転軸に回転自在に取り付けられた3相のレゾルバ10と、レゾルバ10からの位置検出信号であるレゾルバ信号に基づいて回転軸の回転角度位置を算出するRDC20とを有して構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1-4 is a figure which shows embodiment of the rotation angle position calculation apparatus based on this invention.
First, the configuration of the rotation angle position calculation apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a rotation angle
As shown in FIG. 1, the rotation angle
レゾルバ10は、円筒状のステータと、回転軸を把持してステータ内に回転自在に配設されたロータとで構成されており、ロータとステータとの間のリラクタンスがロータの位置により変化し、ロータの1回転につきリラクタンス変化の基本波成分が1周期となるように構成されている。すなわち、ロータの内径中心をステータの内径中心と一致させ、ロータの外形中心をその内径中心から一定の偏心量だけ偏心させるようにしてロータの肉厚を変化させてあり、これによってリラクタンスがロータの位置により変化するようになっている。また、レゾルバ10は、ステータの外周に沿って120°の間隔で、A相、B相、C相を構成するステータコイルが配設されている。このため、レゾルバ10は、回転軸の回転角度に応じて変化するレゾルバ信号として、各隣り合う2つの相の位相が120°ずつ異なる3相の信号(位置検出信号)を出力する。
The
更に、図2に基づき、RDC20の詳細な構成を説明する。
ここで、図2は、RDC20の詳細な構成を示すブロック図である。
RDC20は、図2に示すように、レゾルバ10に励磁信号sinωtを出力する励磁信号発生器11と、レゾルバ10からの、3相のアナログのレゾルバ信号cosθ、cos(θ-2π/3)、cos(θ-4π/3)を、ディジタルの信号に変換するA/Dコンバータ12とを有して構成されている。
Further, a detailed configuration of the
Here, FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the
As shown in FIG. 2, the
A/Dコンバータ12は、励磁信号sinωtに同期したタイミングでレゾルバ信号cosθ、cos(θ-2π/3)、cos(θ-4π/3)を同時にサンプリングし、デジタルデータa、b、cに変換する。
RDC20は、更に、レゾルバ信号の異常を検出する異常検出部13と、回転角度位置θを算出する回転角度位置算出部14とを有して構成されている。
The A /
The
異常検出部13は、レゾルバ10のA相、B相、C相の各相のレゾルバ信号のサンプリング値である、デジタルデータa、b、cに基づき、レゾルバ10のA相、B相、C相の各相毎に、少なくとも2通りの算出方法で回転角度位置を算出し、当該算出した回転角度位置に基づき、各相のレゾルバ信号に異常が発生しているか否かを検出する。
具体的に、異常検出部13は、A相、B相、C相の各相毎に、サンプリング値a、b、cを用いて回転角度位置を算出する第1式を、サンプリング値a、b、cの数学的関係を用いて変形した第2〜第4式を用いて、前記各相の回転角度位置を算出する。
The
Specifically, the
ここで、第2式は、第1式を、サンプリング値a及びbの数学的関係に基づき、サンプリング値cを含まないように変形した算出式である。また、第3式は、第1式を、サンプリング値a及びcの数学的関係に基づき、サンプリング値bを含まないように変形した算出式である。また、第4式は、第1式を、サンプリング値b及びcの数学的関係に基づき、サンプリング値aを含まないように変形した算出式である。 Here, the second equation is a calculation equation obtained by modifying the first equation so as not to include the sampling value c based on the mathematical relationship between the sampling values a and b. The third expression is a calculation expression obtained by modifying the first expression so as not to include the sampling value b based on the mathematical relationship between the sampling values a and c. The fourth equation is a calculation equation obtained by modifying the first equation so as not to include the sampling value a based on the mathematical relationship between the sampling values b and c.
そして、第2式を用いて算出したA〜C相の3つの回転角度位置の各2つの回転角度位置の差分値と、第3式を用いて算出したA〜C相の3つの回転角度位置の各2つの回転角度位置の差分値と、第4式を用いて算出したA〜C相の3つの回転角度位置の各2つの回転角度位置の差分値とに基づき、サンプリング値a、b、cのいずれかに異常が発生しているか否かを検出する。 And the difference value of each two rotation angle positions of the three rotation angle positions of the A to C phases calculated using the second expression and the three rotation angle positions of the A to C phases calculated using the third expression Based on the difference value of each of the two rotation angle positions and the difference value of each of the two rotation angle positions of the three rotation angle positions of the A to C phases calculated using the fourth equation. It is detected whether an abnormality has occurred in any of c.
サンプリング値a、b、cのいずれか1つに異常が検出された場合は、該当する相に異常が発生していることを示す異常検出フラグを外部装置等に出力すると共に、A相〜C相に対して、正常なサンプリング値のみで算出された3つの回転角度位置を、回転角度位置算出部14に出力する。
一方、サンプリング値a、b、cのうち2つ以上に異常が発生している場合は、動作停止用の異常検出フラグを、RDC20内部の不図示の動作制御部及び外部装置に出力する。
When an abnormality is detected in any one of the sampling values a, b, and c, an abnormality detection flag indicating that an abnormality has occurred in the corresponding phase is output to an external device or the like, and A phase to C For the phase, the three rotation angle positions calculated only with normal sampling values are output to the rotation angle
On the other hand, when an abnormality has occurred in two or more of the sampling values a, b, and c, an abnormality detection flag for stopping the operation is output to an operation control unit (not shown) in the
また、サンプリング値a、b、cのいずれも正常である場合は、第2〜第4式で算出した9つの回転角度位置を、回転角度位置算出部14に出力する。
回転角度位置算出部14は、異常検出部13から入力された回転角度位置の平均値を、外部出力用の回転角度位置として算出し、当該算出した回転角度位置を出力する。
また、RDC20は、前記異常検出部13、前記回転角度位置算出部14などにおける上記各機能をソフトウェア上で実現するため、及び上記各機能の実現に必要なハードウェアを制御するソフトウェアを実行するための不図示のコンピュータシステムを備えている。このコンピュータシステムのハードウェア構成は、各種制御や演算処理を担う演算処理装置(Processing Unit)と、主記憶装置(Main Storage)を構成するRAM(Random Access Memory)と、読み出し専用の記憶装置であるROM(Read Only Memory)と、前記各装置間をデータ授受可能に接続する各種内外バスとを有した構成となっている。
If all of the sampling values a, b, and c are normal, the nine rotation angle positions calculated by the second to fourth expressions are output to the rotation angle
The rotation angle
In addition, the
そして、電源を投入すると、ROM等に記憶されたシステムプログラムが、ROMに予め記憶された各種専用のコンピュータプログラムをRAMにロードし、RAMにロードされたプログラムに記述された命令に従って演算処理装置が各種リソースを駆使して所定の制御および演算処理を行うことで前述したような各機能をソフトウェア上で実現するようになっている。 When the power is turned on, the system program stored in the ROM or the like loads various dedicated computer programs stored in advance in the ROM into the RAM, and the arithmetic processing unit operates in accordance with the instructions described in the program loaded in the RAM. Various functions as described above are realized on software by performing predetermined control and arithmetic processing by making full use of various resources.
更に、図3に基づき、異常検出部13における異常検出処理の流れを説明する。
ここで、図3は、異常検出部13の異常検出処理を示すフローチャートである。
異常検出処理は、専用のソフトウェアを演算処理装置に実行させることで行われる処理であって、RDC20の演算処理装置において実行されると、図3に示すように、まずステップS100に移行する。
Furthermore, based on FIG. 3, the flow of the abnormality detection process in the
Here, FIG. 3 is a flowchart showing the abnormality detection processing of the
The abnormality detection process is a process performed by causing the arithmetic processing unit to execute dedicated software. When the abnormality detection process is executed in the arithmetic processing unit of the
ステップS100では、異常検出部13において、A/Dコンバータ12から、3相のレゾルバ信号の各相のサンプリング値a、b、cを同時に取得して、ステップS102に移行する。
ステップS102では、異常検出部13において、ステップS100で取得したサンプリング値a及びbと、A相、B相、C相の各相に対応する第2式とを用いて回転角度位置θA2、θB2、θC2を算出して、ステップS104に移行する。
In step S100, the
In step S102, the
ステップS104では、異常検出部13において、第2式で算出した3つの回転角度位置は、3つとも等しいか否かを判定し、3つとも等しいと判定された場合(Yes)は、ステップS106に移行し、そうでない場合(No)は、ステップS116に移行する。
具体的に、第2式で算出した3つの回転角度位置θA2、θB2、θC2の各2つの差分値(θA2-θB2)、(θA2-θC2)、(θB2-θC2)が、所定の誤差範囲内に3つとも収まっているときに等しいと判定される。以下、第3式及び第4式においても同様の方法で判定を行う。
In step S104, the
Specifically, two difference values (θ A2 −θ B2 ), (θ A2 −θ C2 ), (θ B2 −θ) of the three rotation angle positions θ A2 , θ B2 , and θ C2 calculated by the second formula. It is determined that C2 ) is equal when all three are within the predetermined error range. Hereinafter, the same method is used for the third and fourth formulas.
ここで、θA2、θB2、θC2は、A相、B相、C相に対する第2式を用いて算出した回転角度位置である。同様に、θA3、θB3、θC3は、A相、B相、C相に対する第3式を用いて算出した回転角度位置であり、θA4、θB4、θC4は、A相、B相、C相に対する第4式を用いて算出した回転角度位置である。つまり、下付き文字のアルファベットがレゾルバ10の相の種類を表し、数字が算出式の種類を表している。
Here, θ A2 , θ B2 , and θ C2 are rotation angle positions calculated using the second formula for the A phase, the B phase, and the C phase. Similarly, θ A3 , θ B3 , and θ C3 are rotational angle positions calculated using the third equation for the A phase, the B phase, and the C phase, and θ A4 , θ B4 , and θ C4 are the A phase, B This is the rotational angle position calculated using the fourth equation for the phase and the C phase. That is, the alphabet of the subscript represents the phase type of the
ステップS106に移行した場合は、異常検出部13において、ステップS100で取得したサンプリング値a及びcと、A相、B相、C相の各相に対応する第3式とを用いて回転角度位置θA3、θB3、θC3を算出して、ステップS108に移行する。
ステップS108では、異常検出部13において、第3式で算出した3つの回転角度位置は、3つとも等しいか否かを判定し、3つとも等しいと判定された場合(Yes)は、ステップS110に移行し、そうでない場合(No)は、ステップS114に移行する。
When the process proceeds to step S106, the
In step S108, the
ステップS110に移行した場合は、異常検出部13において、ステップS100で取得したサンプリング値b及びcと、A相、B相、C相の各相に対応する第4式とを用いて回転角度位置θA4、θB4、θC4を算出して、ステップS112に移行する。
ステップS112では、異常検出部13において、第2〜第4式で算出した9つの回転角度位置を、回転角度位置算出部14に出力し、一連の処理を終了して元の処理に復帰させる。
When the process proceeds to step S110, the
In step S112, the
一方、ステップS108において、第3式で算出した回転角度位置が3つとも等しくなく、ステップS114に移行した場合は、異常検出部13において、第2式で算出した3つの回転角度位置θA2、θB2、θC2を回転角度位置算出部14に出力すると共に、レゾルバ10のC相のレゾルバ信号に異常が発生していることを示すC相信号異常検出フラグを外部装置に出力し、一連の処理を終了して元の処理に復帰させる。
On the other hand, in step S108, when the three rotation angle positions calculated by the third equation are not equal and the process proceeds to step S114, the
また、ステップS104において、第2式で算出した回転角度位置が3つとも等しくなく、ステップS116に移行した場合は、異常検出部13において、ステップS100で取得したサンプリング値a及びcと、A相、B相、C相の各相に対応する第3式とを用いて回転角度位置θA3、θB3、θC3を算出して、ステップS118に移行する。
ステップS118では、異常検出部13において、第3式で算出した3つの回転角度位置は、3つとも等しいか否かを判定し、3つとも等しいと判定された場合(Yes)は、ステップS120に移行し、そうでない場合(No)は、ステップS122に移行する。
In step S104, when all three rotation angle positions calculated by the second equation are not equal and the process proceeds to step S116, the
In step S118, the
ステップS120に移行した場合は、異常検出部13において、第3式で算出した3つの回転角度位置θA3、θB3、θC3を回転角度位置算出部14に出力すると共に、レゾルバ10のB相のレゾルバ信号に異常が発生していることを示すB相信号異常検出フラグを外部装置に出力し、一連の処理を終了して元の処理に復帰させる。
また、ステップS118において、第3式で算出した回転角度位置が3つとも等しくなく、ステップS122に移行した場合は、異常検出部13において、ステップS100で取得したサンプリング値b及びcと、A相、B相、C相の各相に対応する第4式とを用いて回転角度位置θA4、θB4、θC4を算出して、ステップS124に移行する。
When the process proceeds to step S120, the
In step S118, when all three rotation angle positions calculated by the third equation are not equal and the process proceeds to step S122, the
ステップS124では、異常検出部13において、第4式で算出した3つの回転角度位置は、3つとも等しいか否かを判定し、3つとも等しいと判定された場合(Yes)は、ステップS126に移行し、そうでない場合(No)は、ステップS128に移行する。
ステップS126に移行した場合は、異常検出部13において、第4式で算出した3つの回転角度位置θA4、θB4、θC4を回転角度位置算出部14に出力すると共に、レゾルバ10のA相のレゾルバ信号に異常が発生していることを示すA相信号異常検出フラグを外部装置に出力し、一連の処理を終了して元の処理に復帰させる。
In step S124, the
When the process proceeds to step S126, the
一方、ステップS128に移行した場合は、異常検出部13において、動作停止用の異常検出フラグを、内部の動作制御部(演算処理装置)や外部装置などに出力し、一連の処理を終了して元の処理に復帰させる。
更に、図4に基づき、回転角度位置算出部14の回転角度位置算出処理の流れを説明する。
On the other hand, when the process proceeds to step S128, the
Furthermore, the flow of the rotation angle position calculation process of the rotation angle
ここで、図4は、回転角度位置算出部14の回転角度位置算出処理を示すフローチャートである。
回転角度位置算出処理は、専用のソフトウェアを演算処理装置に実行させることで行われる処理であって、RDC20の演算処理装置において実行されると、図4に示すように、まずステップS200に移行する。
Here, FIG. 4 is a flowchart showing the rotation angle position calculation processing of the rotation angle
The rotation angle position calculation process is a process performed by causing the arithmetic processing device to execute dedicated software. When the rotation angle position calculation processing is executed in the arithmetic processing device of the
ステップS200では、回転角度位置算出部14において、異常検出部13から回転角度位置を取得したか否かを判定し、取得したと判定された場合(Yes)は、ステップS202に移行し、そうでない場合(No)は、取得するまで待機する。
ステップS202に移行した場合は、回転角度位置算出部14において、取得した回転角度位置の平均値を算出して、ステップS204に移行する。
In step S200, the rotation angle
When the process proceeds to step S202, the rotation angle
ステップS204では、回転角度位置算出部14において、ステップS202で算出した平均値を出力し、一連の処理を終了して元の処理に復帰させる。
次に、本実施の形態の動作を説明する。
まず、異常検出部13において、レゾルバ10のA相、B相、C相の各相に対する回転角度位置の算出に用いられる算出式について説明する。
In step S204, the rotation angle
Next, the operation of the present embodiment will be described.
First, the calculation formula used for calculating the rotational angle position for each of the A phase, B phase, and C phase of the
レゾルバ10のA相〜C相からのレゾルバ信号のサンプリング値a、b、cは、下式(1)で表すことができる。
A相:a=cosθ
B相:b=cos(θ-2π/3) ・・・(1)
C相:c=cos(θ-4π/3)
上式(1)より、サンプリング値a、b、cの数学的関係を利用して、異常検出用の回転角度位置の算出式(上述した第1式〜第4式)を求めるための異常検出パラメータとして、下式(2)を求める。
Sampling values a, b, and c of the resolver signal from the A phase to the C phase of the
Phase A: a = cosθ
Phase B: b = cos (θ-2π / 3) (1)
Phase C: c = cos (θ-4π / 3)
From the above equation (1), using the mathematical relationship between the sampling values a, b, and c, the abnormality detection for obtaining the rotation angle position calculation equations (the above-described first to fourth equations) for abnormality detection The following equation (2) is obtained as a parameter.
更に、上式(2)に示す異常検出パラメータを用いて、A相、B相、C相の各相に対して、サンプリング値a、b、cを全て用いた回転角度位置の算出式である、下式(3)に示す第1式を求める。次に、上式(2)に示す異常検出パラメータを用いて、A相、B相、C相の各相に対して、第1式を変形し、下式(3)に示すように、サンプリング値a及びbのみを変数とした第2式を求める。同様に、上式(2)に示す異常検出パラメータを用いて、A相、B相、C相の各相に対して、第1式を変形し、下式(3)に示すように、サンプリング値a及びcのみを変数とした第3式、並びにサンプリング値b及びcのみを変数とした第4式を求める。 Furthermore, using the abnormality detection parameter shown in the above equation (2), a calculation formula for the rotational angle position using all sampling values a, b, and c for each of the A phase, the B phase, and the C phase. The first equation shown in the following equation (3) is obtained. Next, using the abnormality detection parameter shown in the above equation (2), the first equation is modified for each of the A phase, the B phase, and the C phase, and sampling is performed as shown in the following equation (3). The second equation with only the values a and b as variables is obtained. Similarly, using the abnormality detection parameter shown in the above equation (2), the first equation is modified for each of the A phase, the B phase, and the C phase, and sampling is performed as shown in the following equation (3). A third equation having only values a and c as variables and a fourth equation having only sampling values b and c as variables are obtained.
以下、上記のようにして求めた、上式(3)に示す、第2〜第4式を用いて、回転角度位置算出装置100の異常検出処理及び回転角度位置算出処理の動作を説明する。
ドライバからの駆動信号に応じてモータが駆動し、且つRDC20の励磁信号発生器11からレゾルバ10に励磁信号sinωtが供給されると、レゾルバ10からは、A相、B相、C相の各相に対応するレゾルバ信号cosθ、cos(θ-2π/3)、cos(θ-4π/3)が出力される。
Hereinafter, the operations of the abnormality detection process and the rotation angle position calculation process of the rotation angle
When the motor is driven according to the drive signal from the driver and the excitation signal sinωt is supplied from the
RDC20は、サンプリングタイミングになると、レゾルバ10から出力される3相のレゾルバ信号を同時にA/Dコンバータ12に入力する。A/Dコンバータ12は、入力されたサンプリング値をディジタルデータa、b、cに変換して、異常検出部13に出力する。
異常検出部13は、A/Dコンバータ12からサンプリング値a、b、cを取得すると(ステップS100)、まず、サンプリング値a及びbと、上式(3)に示す、A相、B相、C相にそれぞれ対応する第2式とを用いて、回転角度位置θA2、θB2、θC2を算出する(ステップS102)。
The
When the
次に、異常検出部13は、第2式で算出したθA2、θB2、θC2に対して、各2つの差分値「θA2-θB2」、「θA2-θC2」、「θB2-θC2」を算出する。そして、これら差分値と、予め設定されている閾値Et=±0.1[°]とを比較し、差分値が3つとも閾値Etの範囲内にあるときは、3つの回転角度位置は等しいと判定する(ステップS104の「Yes」の分岐)。また、差分値が1つでも閾値Etの範囲外にあるときは、3つの回転角度位置は等しくないと判定する(ステップS104の「No」の分岐)。
Next, the
ここで、閾値Etを−0.1[°]〜+0.1[°]の範囲にしたのは、ノイズによる誤差や、A/D変換による誤差等を考慮するためである。
以下、第2式で算出した回転角度位置が3つとも等しかった場合の動作を説明する。
この場合、異常検出部13は、サンプリング値a及びcと、上式(3)に示す、A相、B相、C相にそれぞれ対応する第3式とを用いて、回転角度位置θA3、θB3、θC3を算出する(ステップS106)。
Here, the threshold value E t was in the range of -0.1 [°] ~ + 0.1 [ °] , the error or due to noise, in order to consider the error due A / D conversion.
Hereinafter, an operation when all three rotation angle positions calculated by the second equation are equal will be described.
In this case, the
そして、上記第2式のときと同様に、第3式で算出したθA3、θB3、θC3に対して、各2つの差分値「θA3-θB3」、「θA3-θC3」、「θB3-θC3」を算出する。更に、これら差分値と閾値Etとを比較し、差分値が3つとも閾値Etの範囲内にあるときは、3つの回転角度位置は等しいと判定する(ステップS108の「Yes」の分岐)。また、差分値が1つでも閾値Etの範囲外にあるときは、3つの回転角度位置は等しくないと判定する(ステップS108の「No」の分岐)。 Then, as in the case of the second equation, two difference values “θ A3 -θ B3 ” and “θ A3 -θ C3 ” are obtained for θ A3 , θ B3 , θ C3 calculated by the third equation. , “Θ B3 −θ C3 ” is calculated. Furthermore, compared with the these difference value and the threshold value E t, when even the difference value is 3, which is within the range of the threshold E t is a branched three rotational angular position is determined to be equal (step S108 "Yes" ). Further, when the difference value is outside the range of the threshold value E t even one determines the three rotational angular positions are not equal ( "No" in step S108).
ここで、第3式に対する3つの回転角度位置が等しくない場合は、既にサンプリング値a及びbが正常であることが解っているので、サンプリング値cにのみ異常があることが解る。また、サンプリング値cを変数に含む第4式についても異常値が算出されることが解る。
従って、異常検出部13は、第2式で算出した回転角度位置θA2、θB2、θC2のみを回転角度位置算出部14に出力すると共に、C相の信号に異常が発生していることを示すC相信号異常検出フラグを外部装置等に出力する(ステップS114)。
Here, when the three rotation angle positions with respect to the third equation are not equal, it is already known that the sampling values a and b are normal, and therefore it is understood that only the sampling value c is abnormal. It can also be seen that an abnormal value is calculated for the fourth equation including the sampling value c as a variable.
Therefore, the
例えば、C相信号異常検出フラグを外部のコンピュータなどに出力し、そこで異常個所を示す画像を表示装置に表示することで、レゾルバ10に異常が発生していることが解ると共に、異常の発生箇所も解るので迅速な対応が可能となる。
また、異常検出部13は、C相に異常があるという情報を保持し、以降は、A相及びB相からのサンプリング値a及びbのみを用いて、第2式から3つの回転角度位置θA2、θB2、θC2を算出し、これらを回転角度位置算出部14に出力する。つまり、レゾルバ10のC相に異常があっても、残りのA相及びB相が正常であれば、回転角度位置の算出処理を継続して行い、算出結果を回転角度位置算出部14に出力する。
For example, by outputting a C-phase signal abnormality detection flag to an external computer or the like and displaying an image indicating the abnormality part on the display device, it can be understood that an abnormality has occurred in the
Further, the
また、異常検出部13においては、例えば、電源投入毎、定期的、又はサンプリングタイミング毎などに異常検出処理を行うようにすることで、残り2つの相に異常が発生したときにも対応することが可能である。
一方、回転角度位置算出部14は、異常検出部13から回転角度位置θA2、θB2、θC2を取得すると(ステップS200)、これら3つの回転角度位置の平均値「(θA2+θB2+θC2)/3」を出力用の回転角度位置θとして算出する(ステップS202)。そして、算出した回転角度位置θを、不図示の出力対象に出力する(ステップS204)。
In addition, in the
On the other hand, when the rotation angle
次に、上式(3)に示す、第2式及び第3式で算出した回転角度位置が正常である場合(ステップS108の「Yes」の分岐)の動作について説明する。
この場合、異常検出部13は、サンプリング値a、b、cが全て正常であることが解るので、更に、サンプリング値b及びcと、上式(3)に示す、A相、B相、C相にそれぞれ対応する第4式とを用いて、回転角度位置θA4、θB4、θC4を算出する(ステップS110)。そして、第2式〜第4式で算出した9つの回転角度位置の全てを、回転角度位置算出部14に出力する(ステップS112)。
Next, the operation when the rotation angle position calculated by the second and third formulas shown in the above formula (3) is normal (“Yes” branch in step S108) will be described.
In this case, since the
一方、回転角度位置算出部14は、異常検出部13から、9つの回転角度位置θA2、θB2、θC2、θA3、θB3、θC3、θA4、θB4、θC4を取得すると(ステップS200)、これら9つの回転角度位置の平均値を出力用の回転角度位置θとして算出する(ステップS202)。そして、算出した回転角度位置θを、不図示の出力対象に出力する(ステップS204)。
On the other hand, when the rotation angle
つまり、レゾルバ10の各相に異常がない場合は、9つの回転角度位置の平均値を、出力用の回転角度位置θとして算出することができるので、高精度な回転角度位置θを出力対象に出力することが可能である。また、この場合は、異常が無いので異常検出フラグは出力されない。
次に、上式(3)に示す、第2式で算出した回転角度位置が異常と判定された場合(ステップS104の「No」の分岐)の動作について説明する。
That is, when there is no abnormality in each phase of the
Next, the operation when the rotation angle position calculated by the second equation shown in the above equation (3) is determined to be abnormal (the branch of “No” in step S104) will be described.
この場合、異常検出部13は、サンプリング値a及びcと、上式(3)に示す、A相、B相、C相にそれぞれ対応する第3式とを用いて、回転角度位置θA3、θB3、θC3を算出する(ステップS116)。
そして、上記第2式のときと同様に、第3式で算出したθA3、θB3、θC3に対して、各2つの差分値「θA3-θB3」、「θA3-θC3」、「θB3-θC3」を算出する。更に、これら差分値と閾値Etとを比較し、差分値が3つとも閾値Etの範囲内にあるときは、3つの回転角度位置は等しいと判定する(ステップS118の「Yes」の分岐)。また、差分値が1つでも閾値Etの範囲外にあるときは、3つの回転角度位置は等しくないと判定する(ステップS118の「No」の分岐)。
In this case, the
Then, as in the case of the second equation, two difference values “θ A3 -θ B3 ” and “θ A3 -θ C3 ” are obtained for θ A3 , θ B3 , θ C3 calculated by the third equation. , “Θ B3 −θ C3 ” is calculated. Furthermore, compared with the these difference value and the threshold value E t, when even the difference value is 3, which is within the range of the threshold E t is a branched three rotational angular position is determined to be equal (step S118 "Yes" ). Further, when the difference value is outside the range of the threshold value E t even one determines the three rotational angular positions are not equal ( "No" in step S118).
ここで、3つの回転角度位置が等しいと判定された場合(ステップS118の「Yes」の分岐)は、サンプリング値a及びbのいずれか一方が異常であることに加え、サンプリング値a及びcが正常であることが解るので、これにより、サンプリング値bのみに異常があることが解る。従って、異常検出部13は、第3式で算出した回転角度位置θA3、θB3、θC3のみを回転角度位置算出部14に出力すると共に、B相の信号に異常が発生していることを示すB相信号異常検出フラグを外部装置等に出力する(ステップS120)。
Here, when it is determined that the three rotation angle positions are equal (the branch of “Yes” in step S118), in addition to the sampling values a and b being abnormal, the sampling values a and c are Since it is understood that the data is normal, it can be understood that only the sampling value b is abnormal. Accordingly, the
また、異常検出部13は、B相に異常があるという情報を保持し、以降は、A相及びC相からのサンプリング値a及びcのみを用いて、第3式から3つの回転角度位置をθA3、θB3、θC3を算出し、これらを回転角度位置算出部14に出力する。つまり、レゾルバ10のB相に異常があっても、残りのA相及びC相が正常であれば、回転角度位置の算出処理を継続して行い、算出結果を回転角度位置算出部14に出力する。
Further, the
一方、回転角度位置算出部14は、異常検出部13から回転角度位置θA3、θB3、θC3を取得すると(ステップS200)、これら3つの回転角度位置の平均値を出力用の回転角度位置θとして算出する(ステップS202)。そして、算出した回転角度位置θを、不図示の出力対象に出力する(ステップS204)。
次に、第2式及び第3式で算出した回転角度位置が異常と判定された場合(ステップS118の「No」の分岐)の動作について説明する。
On the other hand, when the rotation angle
Next, an operation when the rotation angle position calculated by the second and third formulas is determined to be abnormal (“No” branch of step S118) will be described.
この場合は、サンプリング値a及びbのいずれか一方、及びサンプリング値a及びcのいずれか一方に異常があることが解る。しかし、これだけでは、サンプリング値aのみに異常があるのか、サンプリング値b又はcに異常があるのかなどが正確に解らない。従って、異常検出部13は、更に、サンプリング値b及びcと、上式(3)に示す、A相、B相、C相にそれぞれ対応する第4式とを用いて、回転角度位置θA4、θB4、θC4を算出する(ステップS122)。
In this case, it is understood that either one of the sampling values a and b and one of the sampling values a and c are abnormal. However, this alone does not accurately determine whether only the sampling value a is abnormal or whether the sampling value b or c is abnormal. Therefore, the
そして、上記第2式のときと同様に、第4式で算出したθA4、θB4、θC4に対して、各2つの差分値「θA4-θB4」、「θA4-θC4」、「θB4-θC4」を算出する。更に、これら差分値と閾値Etとを比較し、差分値が3つとも閾値Etの範囲内にあるときは、3つの回転角度位置は等しいと判定する(ステップS124の「Yes」の分岐)。また、差分値が1つでも閾値Etの範囲外にあるときは、3つの回転角度位置は等しくないと判定する(ステップS124の「No」の分岐)。 Similarly to the case of the above-described second equation, two difference values “θ A4 -θ B4 ” and “θ A4 -θ C4 ” are obtained for θ A4 , θ B4 , and θ C4 calculated by the fourth equation. , “Θ B4 −θ C4 ” is calculated. Furthermore, compared with the these difference value and the threshold value E t, when even the difference value is 3, which is within the range of the threshold E t is a branched three rotational angular position is determined to be equal (step S124 "Yes" ). Further, when the difference value is outside the range of the threshold value E t even one determines the three rotational angular positions are not equal ( "No" in step S124).
ここで、3つの回転角度位置が等しいと判定された場合(ステップS124の「Yes」の分岐)は、サンプリング値aのみが異常であることが解るので、異常検出部13は、第4式で算出した回転角度位置θA4、θB4、θC4のみを回転角度位置算出部14に出力すると共に、A相の信号に異常が発生していることを示すA相信号異常検出フラグを外部装置等に出力する(ステップS126)。
Here, when it is determined that the three rotation angle positions are equal (the branch of “Yes” in step S124), it is understood that only the sampling value a is abnormal. Only the calculated rotation angle positions θ A4 , θ B4 , and θ C4 are output to the rotation angle
また、異常検出部13は、A相に異常があるという情報を保持し、以降は、B相及びC相からのサンプリング値b及びcのみを用いて、第4式から3つの回転角度位置をθA4、θB4、θC4を算出し、これらを回転角度位置算出部14に出力する。つまり、レゾルバ10のA相に異常があっても、残りのB相及びC相が正常であれば、回転角度位置の算出処理を継続して行い、算出結果を回転角度位置算出部14に出力する。
Further, the
一方、回転角度位置算出部14は、異常検出部13から回転角度位置θA4、θB4、θC4を取得すると(ステップS200)、これら3つの回転角度位置の平均値を出力用の回転角度位置θとして算出する(ステップS202)。そして、算出した回転角度位置θを、不図示の出力対象に出力する(ステップS204)。
次に、第2式〜第4式で算出した回転角度位置が全て異常と判定された場合(ステップS124の「No」の分岐)の動作について説明する。
On the other hand, when the rotation angle
Next, an operation when all the rotation angle positions calculated by the second to fourth formulas are determined to be abnormal (the “No” branch in step S124) will be described.
この場合は、サンプリング値a、b、cのうち2つ以上に異常があることが解るので、異常検出部13は、回転角度位置の算出処理を正常に機能させることは不可能であると判断し、動作停止用の異常検出フラグを、内部の動作制御部及び外部装置に出力する(ステップS128)。
RDC20の内部にある動作制御部は、異常検出部13から動作停止用の異常検出フラグを取得すると、停止コマンドを発行して、励磁信号発生器11、A/Dコンバータ12、異常検出部13及び回転角度位置算出部14の動作を停止する。
In this case, since it is understood that there is an abnormality in two or more of the sampling values a, b, and c, the
When the operation control unit inside the
上記したように、本実施の形態の回転角度位置算出装置100は、RDC20の異常検出部13において、3相のレゾルバ信号のサンプリング値うちA相及びB相の値a、b、A相及びC相の値a、c、並びにB相及びC相の値b、cと、上式(3)の第2式〜第4式とに基づき、回転角度位置θA2〜θC2、θA3〜θC3、θA4〜θC4を算出することが可能である。また、各算出式で算出した各3つの回転角度位置の差分値と閾値との比較結果に基づき、サンプリング値の異常を検出することが可能である。また、異常があったときに、該当するサンプリング値の相に対する異常検出フラグや、動作停止用の異常検出フラグを出力することが可能である。
As described above, the rotation angle
これにより、レゾルバ10のどの相に異常があるのかを正確に判断することができると共に、異常検出フラグを外部装置等に出力することで、異常の有無及び異常個所を判断することができるので、迅速な対応が可能となる。
また、本実施の形態の回転角度位置算出装置100は、A相、B相、C相のうち、異常の発生していない相が1つしかない場合に、正常な相のサンプリング値を用いて、継続して回転角度位置の算出処理を行うことが可能である。
As a result, it is possible to accurately determine which phase of the
Moreover, the rotation angle
これにより、1相だけに異常が発生した場合でも回転角度位置の算出処理を継続し、制御対象の正常な動作を維持できるので、誤動作による制御対象の破損や危険の発生等を防ぐことが可能である。
また、本実施の形態の回転角度位置算出装置100は、A相、B相、C相のうち、正常な相に対する上記第1〜第4式で算出した回転角度位置の平均値を、出力用の回転角度位置θとして算出することが可能である。
As a result, even if an abnormality occurs in only one phase, the calculation process of the rotation angle position can be continued and the normal operation of the controlled object can be maintained, so that it is possible to prevent damage to the controlled object due to malfunction or the occurrence of danger. It is.
Further, the rotation angle
これにより、信頼性の高い高精度な回転角度位置の算出が可能である。
以上、上記実施の形態において、レゾルバ10は、発明1の3相の位置検出センサに対応し、A/Dコンバータ12及びステップS100は、発明1、2及び4のいずれか1つのサンプリング値取得手段に対応し、異常検出部13及びステップS102〜S128は、発明1並びに発明2乃至8のいずれか1つの異常検出手段に対応し、回転角度位置算出部14及びステップS200〜S204は、発明1、6及び7のいずれか1つの回転角度位置算出手段に対応する。
This makes it possible to calculate the rotational angle position with high reliability and high accuracy.
As described above, in the above embodiment, the
なお、上記実施の形態においては、異常検出部13の異常検出処理及び回転角度位置算出部14の回転角度位置算出処理を、演算処理装置に専用のソフトウェアを実行させることで行う構成としたが、これに限らず、ハードウェア主体で前記各処理を実行する構成としてもよい。
また、上記実施の形態においては、事前に異常検出パラメータから、上式(3)を求めておき、異常検出部13はこの算出式を用いて、異常検出処理を実行する構成としたが、これに限らず、例えば、電源投入毎、又は出荷後の最初の電源投入時などに、異常検出パラメータの算出処理及び上式(3)に示す回転角度位置の算出式の生成処理を行う構成としてもよい。また、一度生成した算出式は、電源が落ちるまで保持するか又は電源が落ちた後も保持し続けるようにすることで、上式(3)に示す算出式の生成処理負荷を軽減することが可能である。
In the above embodiment, the abnormality detection process of the
In the above embodiment, the above equation (3) is obtained from the abnormality detection parameter in advance, and the
また、上記実施の形態においては、レゾルバ10を、回転角度位置算出装置100の構成要素に含むようにしたが、これに限らず、レゾルバ10を切り離して、RDC20のみの構成としてもよい。
また、上記実施の形態において、励磁信号発生器11を、RDC20の内部に含む構成としたが、これに限らず、励磁信号発生器11をRDC20の外部に設ける構成としてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
In the above embodiment, the
また、上記実施の形態において、レゾルバはロータの1回転につきリラクタンス変化の基本波成分が1周期となるように構成したが、これに限らず、3相の信号を得られる構造であれば、ロータの1回転のリラクタンス変化の基本波成分は何周期でもよい。
また、上記実施の形態においては、3相の位置検出センサとして3相のレゾルバを適用したが、適用するセンサは、これに限らず、例えば、アナログホールICを3つ備えた3相出力のセンサ等でもよい。
In the above embodiment, the resolver is configured so that the fundamental wave component of the reluctance change per rotation of the rotor is one cycle. The fundamental wave component of the reluctance change of one rotation may have any number of cycles.
In the above embodiment, a three-phase resolver is applied as a three-phase position detection sensor. However, the applied sensor is not limited to this, for example, a three-phase output sensor including three analog Hall ICs. Etc.
10 レゾルバ
20 RDC
11 励磁信号発信器
12 A/Dコンバータ
13 異常検出部
14 回転角度位置算出部
10
11 Excitation signal transmitter 12 A /
Claims (8)
前記3つの位置検出信号のそれぞれについて、サンプリング値を取得するサンプリング値取得手段と、
前記取得したサンプリング値に基づいて、前記回転子の回転角度位置を算出する回転角度位置算出手段と、
前記取得したサンプリング値に基づいて、前記3つの位置検出信号の異常を検出する異常検出手段と、を備えることを特徴とする回転角度位置算出装置。 The position detection signal is input from a three-phase position detection sensor that outputs three position detection signals having different phases that change according to the rotation angle of the rotor, and the rotation angle of the rotor is based on the input position detection signal. A rotation angle position calculation device for calculating a position,
Sampling value acquisition means for acquiring a sampling value for each of the three position detection signals;
Rotation angle position calculation means for calculating a rotation angle position of the rotor based on the acquired sampling value;
A rotation angle position calculation apparatus comprising: an abnormality detection unit that detects an abnormality of the three position detection signals based on the acquired sampling values.
前記異常検出手段は、前記サンプリング値a及びb、前記サンプリング値a及びc、並びに前記サンプリング値b及びcの3つの組み合わせのうち少なくとも2つの組み合わせに基づいて、当該組み合わせ毎に異なる算出方法を用いて、前記位置検出センサの相毎に、少なくとも2つの回転角度位置を算出し、当該算出した各相の回転角度位置に基づき、前記位相の異なる3つの位置検出信号の異常を検出することを特徴とする請求項3記載の回転角度位置算出装置。 The three phases of the position detection sensor are A phase, B phase, and C phase, and sampling values of the position detection signals corresponding to the A phase, B phase, and C phase are a, b, and c, respectively.
The abnormality detection means uses a different calculation method for each combination based on at least two combinations among the three combinations of the sampling values a and b, the sampling values a and c, and the sampling values b and c. Then, at least two rotation angle positions are calculated for each phase of the position detection sensor, and abnormalities in the three position detection signals having different phases are detected based on the calculated rotation angle positions of the respective phases. The rotation angle position calculation apparatus according to claim 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007031669A JP5082481B2 (en) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | Rotational angle position calculation device and motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007031669A JP5082481B2 (en) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | Rotational angle position calculation device and motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008196937A true JP2008196937A (en) | 2008-08-28 |
JP5082481B2 JP5082481B2 (en) | 2012-11-28 |
Family
ID=39756029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007031669A Expired - Fee Related JP5082481B2 (en) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | Rotational angle position calculation device and motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5082481B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010252578A (en) * | 2009-04-17 | 2010-11-04 | Tamagawa Seiki Co Ltd | Resolver and method of manufacturing resolver |
CN104142120A (en) * | 2013-05-10 | 2014-11-12 | 株式会社捷太格特 | Rotation angle detection device |
US9143065B2 (en) | 2011-04-25 | 2015-09-22 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Motor drive device |
US10483882B2 (en) | 2017-09-19 | 2019-11-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Drive device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0553658A (en) * | 1991-08-23 | 1993-03-05 | Toshiba Corp | Process measuring device |
JP2002213944A (en) * | 2001-01-18 | 2002-07-31 | Niles Parts Co Ltd | Instrument for measuring rotational angle |
JP2004271284A (en) * | 2003-03-06 | 2004-09-30 | Nsk Ltd | Angular position detector |
JP2005140525A (en) * | 2003-11-04 | 2005-06-02 | Nsk Ltd | Control unit for electric power steering system |
JP2006138778A (en) * | 2004-11-15 | 2006-06-01 | Nsk Ltd | Angle detector |
-
2007
- 2007-02-13 JP JP2007031669A patent/JP5082481B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0553658A (en) * | 1991-08-23 | 1993-03-05 | Toshiba Corp | Process measuring device |
JP2002213944A (en) * | 2001-01-18 | 2002-07-31 | Niles Parts Co Ltd | Instrument for measuring rotational angle |
JP2004271284A (en) * | 2003-03-06 | 2004-09-30 | Nsk Ltd | Angular position detector |
JP2005140525A (en) * | 2003-11-04 | 2005-06-02 | Nsk Ltd | Control unit for electric power steering system |
JP2006138778A (en) * | 2004-11-15 | 2006-06-01 | Nsk Ltd | Angle detector |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010252578A (en) * | 2009-04-17 | 2010-11-04 | Tamagawa Seiki Co Ltd | Resolver and method of manufacturing resolver |
US9143065B2 (en) | 2011-04-25 | 2015-09-22 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Motor drive device |
DE112011105180B4 (en) | 2011-04-25 | 2021-08-12 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Motor control device |
CN104142120A (en) * | 2013-05-10 | 2014-11-12 | 株式会社捷太格特 | Rotation angle detection device |
US10483882B2 (en) | 2017-09-19 | 2019-11-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Drive device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5082481B2 (en) | 2012-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5011824B2 (en) | Abnormality judgment device | |
JP5557021B2 (en) | Rotation angle detector | |
JP6272508B2 (en) | Angular error correction device and angular error correction method for position detector | |
JP2014180119A (en) | Control system for synchronous motor with abnormality detection and diagnosis function | |
EP1850137B1 (en) | Rotational position measuring device | |
JP6124112B2 (en) | AC motor control device and control method | |
EP2998707B1 (en) | Resolver malfunction detection method, angle detection device, motor, and transport device | |
JP5082481B2 (en) | Rotational angle position calculation device and motor | |
WO2023116626A1 (en) | Position deviation calibration method, electric motor driving method and system, and device | |
JP2012095490A (en) | Position detecting method of rotor, control method of electric motor, electric motor controller and program | |
JP2009069106A (en) | Torque detection device and electric power steering system | |
US9140581B2 (en) | Position detector | |
JP5082482B2 (en) | Rotation information calculation device and motor | |
JP2005345419A (en) | Angle detector | |
JP2005218277A (en) | Running torque direction finding device of brushless motor | |
Lee et al. | Classification and compensation of DC offset error and scale error in resolver signals | |
US8928312B2 (en) | Method, device and system for monitoring the determination of a rotor angle of a rotating shaft by means of a resolver | |
JP7395731B2 (en) | Supervisory control device and supervisory control method | |
JP2009300222A (en) | Device for detecting abnormal condition in angular displacement sensor | |
JP5358971B2 (en) | Rotation angle position detection device, rotation angle position detection method, and motor | |
JP5867530B2 (en) | Rotation angle position detection device, rotation angle position detection method, and motor | |
JP5594395B2 (en) | Rotation angle position detection device, rotation angle position detection method, and motor | |
JP6349934B2 (en) | Position detecting device and servo motor | |
JP2009296678A (en) | Output estimating device, motor controller using the same, and motor control system | |
KR20080090866A (en) | Method and control apparatus for checking fail of position sensor for motor and performing fail-safe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100113 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110909 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111011 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111201 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120807 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120820 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150914 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |