JP2010014509A - 回転角度検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レゾルバの励磁コイルと励磁信号生成回路との間で地絡等の異常が発生しても、素子の破壊やコイルの断線を防止することができる回転角度検出装置を提供する。
【解決手段】ロータ１１の周囲に励磁コイルＬ１および出力コイルＬ２、Ｌ３が設けられたレゾルバ１と、正弦波信号にオフセット電圧を加えた励磁信号を励磁コイルＬ１に与える励磁信号生成回路２４と、出力コイルＬ２、Ｌ３の各出力信号の振幅を所定周期で検出し、当該検出値に基づいて軸の回転角度を算出する演算処理装置２１とを備えた回転角度検出装置１００において、励磁コイルＬ１と励磁信号生成回路２４との間に地絡が発生すると、正弦波信号にオフセット電圧を加えることを禁止して、励磁信号生成回路２４からオフセット電圧を含まない励磁信号を出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レゾルバを用いてモータ等の回転角度を検出する装置に関し、特に、地絡等の異常が発生した場合の対策に関する。

レゾルバは、軸に連結されたロータの周囲に、励磁コイルと２つの出力コイルとを備えた回転角度センサである。回転角度センサには、レゾルバの他にロータリエンコーダがあるが、ロータリエンコーダは、光学素子や磁気抵抗素子を用いているため、温度、ノイズ、塵埃等の影響を受けやすく、耐環境性の点で劣る。これに対して、レゾルバは、基本的にコイルと鉄心だけで構成されていて、上記のような素子を用いないため、厳しい環境条件下でも使用することができ、例えば、自動車におけるモータやステアリングの回転角度の検出に用いられている。

レゾルバの原理を簡単に説明する。一次側の励磁コイルに正弦波信号を印加すると、二次側の各出力コイルには、軸の回転角度に応じて、正弦波状に振幅変調された２相の電圧が誘起される。すなわち、一方の出力コイルからは、振幅のピーク値がｓｉｎ関数で変化する信号が出力され、他方の出力コイルからは、振幅のピーク値がｃｏｓ関数で変化する信号が出力される。したがって、各出力信号の振幅を所定周期で検出し、そのｔａｎ^−１を求めることにより、軸の回転角度を算出することができる。

下記の特許文献１には、上述したようなレゾルバが開示されている。また、特許文献２、３には、レゾルバを用いた回転角度検出装置において短絡が発生した場合に、これを検出する技術が開示されている。特許文献２では、一方の出力コイルにバイアス電圧を印加し、他方の出力コイルの対地直流電位が所定値以上であるか否かを検出する比較器を用いて、コイル間の短絡（相間短絡）を検出している。特許文献３では、２つのレゾルバを用いた回転角度検出装置において、各レゾルバが１８０°の位相差を有するように配置され、一方のレゾルバの出力信号と他方のレゾルバの出力信号とが所定の関係を満たすか否かを判別することによって、各レゾルバの同相同士の短絡を検出している。

特開２００７−１１４０７４号公報 特開２０００−１６６２０５号公報 特開２００５−１４７７９１号公報

レゾルバにおいては、二次側の出力コイルに誘起される電圧を一定レベル以上確保して検出精度（ＳＮ比）を上げるために、オフセット電圧が加えられた正弦波信号を生成し、これを励磁信号として一次側の励磁コイルに印加することが行われている。一方、レゾルバと励磁信号生成回路とを接続しているワイヤハーネスが、自動車の車体や内装品のような接地部位に電気的に接触した場合、励磁コイルと励磁信号生成回路との間で地絡が発生する。このような地絡が発生すると、上記オフセット電圧に起因して、励磁信号生成回路やレゾルバの励磁コイルに電流が流れ続ける状態となるため、熱によって回路素子が破壊したりコイルが断線したりするおそれがある。

本発明は、上述した問題点に鑑み、レゾルバの励磁コイルと励磁信号生成回路との間で地絡等の異常が発生しても、素子の破壊やコイルの断線を防止することができる回転角度検出装置を提供することを目的としている。

本発明に係る回転角度検出装置は、軸に連結されたロータの周囲に励磁コイル、第１出力コイル、および第２出力コイルが設けられたレゾルバと、正弦波信号に所定のオフセット電圧を加えた励磁信号を励磁コイルに与える励磁信号生成回路と、第１出力コイルおよび第２出力コイルの各出力信号の振幅を所定周期で検出し、当該検出値に基づいて軸の回転角度を算出する回転角度算出手段とを備えた回転角度検出装置であって、励磁コイルと励磁信号生成回路との間に異常が発生したことを検出する異常検出手段を更に備え、この異常検出手段が異常を検出した場合に、正弦波信号にオフセット電圧を加えることを禁止して、励磁信号生成回路からオフセット電圧を含まない励磁信号を出力するようにしている。

このようにすると、地絡が発生した場合に、励磁信号生成回路から出力される励磁信号にオフセット電圧が含まれないので、励磁信号のレベルを低く抑えることができる。したがって、地絡により励磁信号生成回路や励磁コイルに電流が流れ続けても、電流値が小さいため、励磁信号生成回路の回路素子が熱により破壊したり、励磁コイルが熱により断線したりするおそれはない。

本発明の好ましい実施形態においては、異常検出手段が異常を検出した後も、回転角度算出手段は、第１出力コイルおよび第２出力コイルの各出力信号の振幅を所定周期で検出する。

地絡発生時にオフセット電圧がゼロとなっても、レゾルバの出力コイルには電圧が誘起されるので、上記のように各コイルの出力信号の振幅を所定周期で検出することにより、地絡が発生している状態下においても、回転角度の検出を継続することができる。

また、本発明の好ましい実施形態においては、正弦波信号の位相を１８０°反転した正弦波信号にオフセット電圧を加えた反転励磁信号を励磁コイルに与える反転励磁信号生成回路が更に設けられる。そして、励磁信号生成回路から出力される励磁信号が励磁コイルの一方の端子に与えられ、反転励磁信号生成回路から出力される反転励磁信号が励磁コイルの他方の端子に与えられる。

これによると、オフセット電圧により嵩上げされた互いに逆相の正弦波信号に基づいて、レゾルバの励磁コイルに大きな振幅の励磁信号を印加することができるので、出力コイルから出力される信号の振幅も大きくなり、ノイズの影響が少なくなって検出精度を上げることができる。

また、本発明の好ましい実施形態においては、異常検出時に励磁信号生成回路から出力されるオフセット電圧を含まない励磁信号は、半波の信号である。

これによると、全波の場合に比べて励磁信号の電気エネルギーが半分となるので、発熱を一層抑制して、素子の破壊やコイルの断線をより効果的に防止することができる。

本発明によれば、レゾルバの励磁コイルと励磁信号生成回路との間に異常が検出された場合は、オフセット電圧を含まない励磁信号が出力されるため、オフセット電圧に起因する素子の破壊やコイルの断線を未然に防止することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る回転角度検出装置のブロック図である。回転角度検出装置１００は、レゾルバ１と制御部２とから構成される。

レゾルバ１は、一次側の励磁コイルＬ１と、二次側の出力コイルＬ２、Ｌ３とを備えている。これらのコイルＬ１〜Ｌ３は、ロータ（回転子）１１の周囲に配置されている。図２は、レゾルバ１の概略構造を示した図である。ロータ１１は、軸１３に連結されていて、軸１３と共に回転する。軸１３は、モータ等の回転軸またはそれに連結された軸である。ロータ１１の周囲には、ステータ（固定子）１２が設けられている。ステータ１２には、円周方向にわたって等間隔に磁極（図示省略）が形成されており、この磁極にコイルＬ（Ｌ１〜Ｌ３をまとめて符号Ｌで示す）が巻回されている。

ここに示したレゾルバ１は、可変リラクタンス型のレゾルバである。ロータ１１とステータ１２との間隙のリラクタンス（磁気抵抗）がロータ１１の回転角度に応じて周期的に変化して、出力コイルＬ２、Ｌ３に正弦波状に振幅変調された電圧が誘起されるように、ロータ１１の形状が設計されている。ロータ１１を、図のような１２０°間隔で形成された３つの突部を有する形状にした場合は、ロータ１１が１回転する間に、正弦波状に振幅変調された３周期分の電圧が出力コイルＬ２、Ｌ３から取り出される。但し、本発明では、ロータ１１の形状は図２のものに限定されない。例えば、ロータ１１の１回転により２周期分の電圧が出力される楕円形や、ロータ１１の１回転により４周期分の電圧が出力される十字形など、任意の形状のロータを採用することができる。

図１に戻り、制御部２の構成について述べる。演算処理装置２１は、ＣＰＵやメモリから構成される。正弦波信号生成回路２２は、演算処理装置２１から出力されるＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号を積分して、正弦波信号を生成する。オフセット電圧生成回路２３は、上記正弦波信号のレベルを嵩上げするためのオフセット電圧を生成する。励磁信号生成回路２４は、正弦波信号生成回路２２から出力される正弦波信号に、オフセット電圧生成回路２３から出力されるオフセット電圧を加えて、励磁信号を生成する。反転励磁信号生成回路２５は、正弦波信号生成回路２２から出力される正弦波信号の位相を１８０°反転した正弦波信号に、オフセット電圧生成回路２３から出力されるオフセット電圧を加えて、反転励磁信号を生成する。励磁信号生成回路２４で生成された励磁信号は、レゾルバ１の励磁コイルＬ１の一方の端子Ｕ１に与えられ、反転励磁信号生成回路２５で生成された反転励磁信号は、励磁コイルＬ１の他方の端子Ｕ２に与えられる。

励磁信号監視回路２６は、端子Ｕ１、Ｕ２間の電圧、すなわちレゾルバ１の励磁コイルＬ１の両端電圧を監視する。ｓｉｎ出力処理回路２７は、出力コイルＬ２から出力されるｓｉｎ相の信号、すなわち軸１３の回転角度とともに振幅がｓｉｎ関数で変化する出力信号に対して、増幅等の処理を行う。ｃｏｓ出力処理回路２８は、出力コイルＬ３から出力されるｃｏｓ相の信号、すなわち軸１３の回転角度とともに振幅がｃｏｓ関数で変化する出力信号に対して、増幅等の処理を行う。励磁信号監視回路２６、ｓｉｎ出力処理回路２７、ｃｏｓ出力処理回路２８の各出力は、演算処理装置２１へ入力される。なお、Ｓ１およびＳ３は出力コイルＬ３の端子、Ｓ２およびＳ４は出力コイルＬ２の端子である。

図３は、励磁信号生成回路２４および反転励磁信号生成回路２５の具体的な回路の一例を示している。励磁信号生成回路２４は、演算増幅器ＯＰ１と、この演算増幅器ＯＰ１の反転入力端子（−端子）に接続されたコンデンサＣ１および抵抗Ｒ１と、演算増幅器ＯＰ１の非反転入力端子（＋端子）に接続された抵抗Ｒ２と、演算増幅器ＯＰ１の出力端子と反転入力端子との間に接続された抵抗Ｒ３とを備えている。Ｖｄは演算増幅器ＯＰ１の直流電源である。演算増幅器ＯＰ１の反転入力端子には、コンデンサＣ１および抵抗Ｒ１の直列回路を介して、正弦波信号生成回路２２で生成された正弦波信号が入力される。演算増幅器ＯＰ１の非反転入力端子には、抵抗Ｒ２を介して、オフセット電圧生成回路２３で生成されたオフセット電圧が入力される。演算増幅器ＯＰ１は、正弦波信号にオフセット電圧を加えた励磁信号を出力する。この励磁信号は、レゾルバ１の励磁コイルＬ１の一方の端子Ｕ１へ与えられる。

励磁信号生成回路２５は、演算増幅器ＯＰ２と、この演算増幅器ＯＰ２の反転入力端子（−端子）に接続されたインバータ回路ＩＮＶ、コンデンサＣ２、および抵抗Ｒ４と、演算増幅器ＯＰ２の非反転入力端子（＋端子）に接続された抵抗Ｒ６と、演算増幅器ＯＰ２の出力端子と反転入力端子との間に接続された抵抗Ｒ５とを備えている。Ｖｄは演算増幅器ＯＰ２の直流電源である。正弦波信号生成回路２２で生成された正弦波信号は、インバータ回路ＩＮＶにより位相が１８０°反転され、コンデンサＣ２および抵抗Ｒ４の直列回路を介して、演算増幅器ＯＰ２の反転入力端子に入力される。演算増幅器ＯＰ２の非反転入力端子には、抵抗Ｒ６を介して、オフセット電圧生成回路２３で生成されたオフセット電圧が入力される。演算増幅器ＯＰ２は、位相の反転した正弦波信号にオフセット電圧を加えた反転励磁信号を出力する。この反転励磁信号は、レゾルバ１の励磁コイルＬ１の他方の端子Ｕ２へ与えられる。

図４は、オフセット電圧生成回路２３の具体的な回路の一例を示している。オフセット電圧生成回路２３は、演算増幅器ＯＰ３と、分圧回路を構成する２つの抵抗Ｒ７、Ｒ８と、スイッチング用のトランジスタＱとを備えている。演算増幅器ＯＰ３の非反転入力端子（＋端子）には、バッテリ電圧Ｂを抵抗Ｒ７、Ｒ８で分圧した電圧が入力される。演算増幅器ＯＰ３の反転入力端子（−端子）は出力端子に接続されている。トランジスタＱのコレクタは抵抗Ｒ７、Ｒ８の接続点ｎに接続されており、エミッタは接地されている。また、トランジスタＱのベースには、演算処理装置２１（図１）から「Ｈ（High）」または「Ｌ（Low）」の制御信号が与えられる。トランジスタＱのベースに「Ｈ」の制御信号が与えられると、トランジスタＱはオン状態となり、トランジスタＱのベースに「Ｌ」の制御信号が与えられると、トランジスタＱはオフ状態となる。通常時においては、トランジスタＱはオフ状態となっている。

以上の構成において、レゾルバ１の出力コイルＬ２は、本発明における第１出力コイルの一実施形態であり、レゾルバ１の出力コイルＬ３は、本発明における第２出力コイルの一実施形態である。また、演算処理装置２１、ｓｉｎ出力処理回路２７、ｃｏｓ出力処理回路２８は、本発明における回転角度算出手段の一実施形態であり、演算処理装置２１、励磁信号監視回路２６は、本発明における異常検出手段の一実施形態である。

次に、上述した回転角度検出装置１００の動作について説明する。

最初に、異常が発生していない正常状態での動作について述べる。図５（ａ）は、励磁信号生成回路２４で生成された励磁信号ＶＵ１、および反転励磁信号生成回路２５で生成された反転励磁信号ＶＵ２の各波形を示している。励磁信号ＶＵ１は、正弦波信号生成回路２２で生成された正弦波信号にオフセット電圧Ｖｏが加えられた信号であり、反転励磁信号ＶＵ２は、上記正弦波信号と逆相の正弦波信号にオフセット電圧Ｖｏが加えられた信号である。

前述のように、励磁信号ＶＵ１は、レゾルバ１の励磁コイルＬ１の一方の端子Ｕ１に与えられ、反転励磁信号ＶＵ２は、レゾルバ１の励磁コイルＬ１の他方の端子Ｕ２に与えられる。したがって、レゾルバ１の励磁コイルＬ１の両端には、図５（ｂ）に示すような電圧ＶＬ１（＝ＶＵ１−ＶＵ２）が印加される。ＶＬ１の振幅は、ＶＵ１、ＶＵ２の振幅の２倍となっている。図５（ａ）のように、信号ＶＵ１、ＶＵ２を、オフセット電圧Ｖｏ分だけ嵩上げした信号とすることにより、励磁コイルＬ１に図５（ｂ）のような振幅の大きい励磁信号を印加することができる。この結果、出力コイルＬ２、Ｌ３から出力される信号の振幅も大きくなるので、ノイズの影響が少なくなって検出精度を上げることができる。

励磁コイルＬ１に図５（ｂ）の電圧ＶＬ１が印加された状態で、軸１３（図２）が回転すると、出力コイルＬ２には、図６（ａ）のように、振幅のピーク値がｓｉｎ関数で変化する振幅変調された電圧ＶＬ２が誘起される。この電圧ＶＬ２は、端子Ｓ２、Ｓ４を介してｓｉｎ出力処理回路２７に入力され、増幅等の処理が行われた後、演算処理装置２１に入力される。一方、出力コイルＬ３には、図６（ｂ）のように、振幅のピーク値がｃｏｓ関数で変化する振幅変調された電圧ＶＬ３が誘起される。この電圧ＶＬ３は、端子Ｓ１、Ｓ３を介してｃｏｓ出力処理回路２８に入力され、増幅等の処理が行われた後、演算処理装置２１に入力される。演算処理装置２１では、ｓｉｎ出力処理回路２７から入力されたｓｉｎ相の信号、およびｃｏｓ出力処理回路２８から入力されたｃｏｓ相の信号に対して、所定周期でサンプリングを行い、各信号の振幅値（ピーク値）を検出する。そして、検出した振幅値に基づいて、軸１３の回転角度を算出する。すなわち、各サンプリング時点におけるｓｉｎ相の振幅値Ａとｃｏｓ相の振幅値Ｂとから、振幅比Ａ／Ｂを演算してｔａｎ^−１（Ａ／Ｂ）を求め、その値に対応する回転角度θをメモリのテーブルから読み出すことにより、回転角度を検出する。

次に、図１において、励磁コイルＬ１と、励磁信号生成回路２４および反転励磁信号生成回路２５との間に異常が発生した場合の動作について述べる。以下では、端子Ｕ２が地絡した場合を例に挙げる。

端子Ｕ２が地絡した場合、すなわち、励磁信号生成回路のうち一方の反転励磁信号生成回路２５に異常が発生した場合、反転励磁信号生成回路２５から出力される反転励磁信号ＶＵ２は、ＶＵ２＝０となる。したがって、励磁コイルＬ１に印加される電圧ＶＬ１（＝ＶＵ１−ＶＵ２）は、励磁信号生成回路２４から出力される励磁信号ＶＵ１のみとなる。よって、電圧ＶＬ１の振幅は、正常時（図５（ｂ））の１／２になる。ここで、図７（ａ）に示すように、励磁信号ＶＵ１がオフセット電圧Ｖｏを含んだままであると、図７（ｂ）に示すように、励磁コイルＬ１の電圧ＶＬ１は、高いレベルを維持する。そして、端子Ｕ２が地絡状態にあることから、励磁信号生成回路２４と励磁コイルＬ１には、電圧ＶＬ１に基づく大きな電流が流れ続ける。このため、励磁信号生成回路２４の回路素子が熱により破壊したり、励磁コイルＬ１が熱により断線したりするおそれがある。

なお、上記のような地絡が発生した状態下においても、レゾルバ１の出力コイルＬ２、Ｌ３には、それぞれ図８（ａ）、（ｂ）に示したようなｓｉｎ相の電圧ＶＬ２、ｃｏｓ相のＶＬ３が誘起されるので、これらの電圧ＶＬ２、ＶＬ３に基づいて、軸１３の回転角度を検出することは可能である。但し、素子の破壊やコイルの断線が生じると、この検出は不可能となる。

本発明においては、端子Ｕ２が地絡した場合、正弦波信号生成回路２２から出力される正弦波信号にオフセット電圧Ｖｏを加えることを禁止することにより、励磁信号生成回路２４の素子の破壊や、励磁コイルＬ１の断線を防止する。以下、この詳細について説明する。

端子Ｕ２に地絡が発生すると、上述したように、励磁コイルＬ１の電圧ＶＬ１が正常時に比べて小さくなる。電圧ＶＬ１（端子Ｕ１、Ｕ２間の電圧）は、励磁信号監視回路２６によって常時監視されており、電圧ＶＬ１が小さくなると、励磁信号監視回路２６から演算処理装置２１へ異常検出信号が出力される。演算処理装置２１は、励磁信号監視回路２６から異常検出信号を受け取ると、地絡が発生したと判断し、オフセット電圧生成回路２３へ「Ｈ」の制御信号を出力する。

この「Ｈ」の制御信号は、図４のオフセット電圧生成回路２３におけるトランジスタＱのベースに与えられ、トランジスタＱがオン状態になる。トランジスタＱがオン状態になると、分圧抵抗Ｒ７、Ｒ８の接続点ｎ、すなわち演算増幅器ＯＰ３の非反転入力端子が接地されるため、演算増幅器ＯＰ３には、分圧抵抗Ｒ７、Ｒ８によるバッテリＢの分圧電圧が与えられなくなる。したがって、演算増幅器ＯＰ３からオフセット電圧は出力されない。

こうして、オフセット電圧生成回路２３からオフセット電圧が出力されなくなる結果、図３の励磁信号生成回路２４の演算増幅器ＯＰ１にオフセット電圧が入力されなくなる。このため、励磁信号生成回路２４は、正弦波信号生成回路２２からの正弦波信号にオフセット電圧を加えることを禁止して、オフセット電圧を含まない励磁信号を出力する。

図９（ａ）は、地絡発生時に、励磁信号生成回路２４および反転励磁信号生成回路２５から出力される励磁信号ＶＵ１、反転励磁信号ＶＵ２の各波形を示している。反転励磁信号ＶＵ２は、前述したようにＶＵ２＝０となる。また、励磁信号ＶＵ１は、オフセット電圧を含まないため、正弦波信号の正の半波のみの信号となる。図９（ｂ）は、このときのレゾルバ１の励磁コイルＬ１に印加される電圧ＶＬ１（＝ＶＵ１−ＶＵ２）の波形を示している。ＶＵ２＝０であるため、電圧ＶＬ１の波形は、図９（ａ）のＶＵ１の波形と同じになる。

このように、地絡が発生した場合に、励磁信号生成回路２４から出力される励磁信号にオフセット電圧が含まれないようにすることで、励磁コイルＬ１に印加される励磁信号のレベルを低く抑えることができる。したがって、地絡により励磁信号生成回路２４や励磁コイルＬ１に電流が流れ続けても、電流値が小さいため、励磁信号生成回路２４の回路素子が熱により破壊したり、励磁コイルＬ１が熱により断線したりするおそれはない。また、本実施形態では、地絡発生時の励磁信号が、図９（ｂ）のような半波信号であるため、全波信号の場合に比べて励磁信号の電気エネルギーが半分となり、これによって発熱を一層抑制して、素子の破壊やコイルの断線をより効果的に防止することができる。

地絡が発生した場合にオフセット電圧がゼロとなっても、レゾルバ１の出力コイルＬ２、Ｌ３には、それぞれ図１０（ａ）、（ｂ）に示したようなｓｉｎ相の電圧ＶＬ２、ｃｏｓ相の電圧ＶＬ３が誘起される。そこで、本実施形態では、地絡が発生した後も、出力コイルＬ２、Ｌ３の各出力信号をそれぞれｓｉｎ出力処理回路２７およびｃｏｓ出力処理回路２８を介して演算処理装置２１に取り込む。そして、各出力信号を所定周期でサンプリングして振幅を検出し、先に述べた原理に従って、軸１３の回転角度を算出する。これにより、地絡が発生している状態下においても、回転角度の検出を継続することができる。

本発明では、以上述べた以外にも種々の実施形態を採用することができる。例えば、上記実施形態では、反転励磁信号を生成する反転励磁信号生成回路２５を設けた例を挙げたが、反転励磁信号生成回路２５は本発明にとって必須のものではなく、励磁信号生成回路２４のみを設けてもよい。

また、上記実施形態では、地絡発生時に図４のトランジスタＱをオンさせることによって、オフセット電圧生成回路２３からオフセット電圧が出力されないようにしたが、オフセット電圧を停止させる手段は、これに限られない。例えば、図４において、演算増幅器ＯＰ３の出力側にトランジスタを設け、地絡発生時にこのトランジスタをオン状態にして、演算増幅器ＯＰ３の出力を接地することにより、オフセット電圧生成回路２３からオフセット電圧が出力されないようにしてもよい。あるいは、図４において、バッテリＢと分圧抵抗Ｒ７、Ｒ８との間にトランジスタを設け、地絡発生時にこのトランジスタをオフ状態にして、分圧抵抗Ｒ７、Ｒ８をバッテリＢから切り離すことにより、オフセット電圧生成回路２３からオフセット電圧が出力されないようにしてもよい。

また、上記実施形態では、端子Ｕ２が地絡した場合について説明したが、端子Ｕ１が地絡した場合も、同様の原理によりオフセット電圧の出力を停止させることができる。

本発明の実施形態に係る回転角度検出装置のブロック図である。 レゾルバの概略構造を示した図である。 励磁信号生成回路および反転励磁信号生成回路の具体的な回路の一例を示す図である。 オフセット電圧生成回路の具体的な回路の一例を示す図である。 正常状態における励磁信号と反転励磁信号の各波形、および励磁コイルに印加される電圧の波形を示す図である。 正常状態における出力コイルの誘起電圧の波形を示す図である。 地絡発生時にオフセット電圧を停止しなかった場合の励磁信号と反転励磁信号の各波形、および励磁コイルに印加される電圧の波形を示す図である。 図７の場合における出力コイルの誘起電圧の波形を示す図である。 地絡発生時にオフセット電圧を停止した場合の励磁信号と反転励磁信号の各波形、および励磁コイルに印加される電圧の波形を示す図である。 図９の場合における出力コイルの誘起電圧の波形を示す図である。

符号の説明

１ レゾルバ
２ 制御部
１１ ロータ
１２ ステータ
１３ 軸
２１ 演算処理装置
２２ 正弦波信号生成回路
２３ オフセット電圧生成回路
２４ 励磁信号生成回路
２５ 反転励磁信号生成回路
２６ 励磁信号監視回路
２７ ｓｉｎ出力処理回路
２８ ｃｏｓ出力処理回路
１００ 回転角度検出装置
Ｌ１ 励磁コイル
Ｌ２、Ｌ３ 出力コイル
Ｕ１ 励磁コイルの一方の端子
Ｕ２ 励磁コイルの他方の端子

Claims (4)

1. 軸に連結されたロータの周囲に励磁コイル、第１出力コイル、および第２出力コイルが設けられたレゾルバと、
   正弦波信号に所定のオフセット電圧を加えた励磁信号を前記励磁コイルに与える励磁信号生成回路と、
   前記第１出力コイルおよび第２出力コイルの各出力信号の振幅を所定周期で検出し、当該検出値に基づいて前記軸の回転角度を算出する回転角度算出手段と、を備えた回転角度検出装置において、
   前記励磁コイルと前記励磁信号生成回路との間に異常が発生したことを検出する異常検出手段を更に備え、
   前記異常検出手段が異常を検出した場合に、前記正弦波信号に前記オフセット電圧を加えることを禁止して、前記励磁信号生成回路からオフセット電圧を含まない励磁信号を出力することを特徴とする回転角度検出装置。
2. 請求項１に記載の回転角度検出装置において、
   前記回転角度算出手段は、前記異常検出手段が異常を検出した後も、前記第１出力コイルおよび第２出力コイルの各出力信号の振幅を所定周期で検出することを特徴とする回転角度検出装置。
3. 請求項１に記載の回転角度検出装置において、
   前記正弦波信号の位相を１８０°反転した正弦波信号に前記オフセット電圧を加えた反転励磁信号を前記励磁コイルに与える反転励磁信号生成回路を更に備え、
   前記励磁信号生成回路から出力される励磁信号を、前記励磁コイルの一方の端子に与え、前記反転励磁信号生成回路から出力される反転励磁信号を、前記励磁コイルの他方の端子に与えることを特徴とする回転角度検出装置。
4. 請求項１に記載の回転角度検出装置において、
   前記励磁信号生成回路は、前記オフセット電圧を含まない励磁信号として、半波の信号を出力することを特徴とする回転角度検出装置。

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