JP2016217850A - Rotational speed detector - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotational speed detector that can calculate amplitude increasing duration accurately when rotational speed of an output shaft of an engine is comparatively low.SOLUTION: A rotational speed detector comprises: a crank rotor that rotates along with an output shaft of an engine; a crank sensor that outputs a voltage waveform of which amplitude becomes smaller when rotational speed of the crank rotor becomes low; a calculation part that calculates the rotational speed of the output shaft on the basis of the voltage waveform; a motor that has a rotary shaft connected to the output shaft; a resolver that detects a rotation angle position of the rotary shaft and then outputs a detection signal corresponding to the rotation angle position; a measurement part that measures the rotational speed of the rotary shaft on the basis of the detection signal; and an amplification part that increases amplitude of the voltage waveform. When the rotational speed of the output shaft is equal to or less than prescribed speed, the calculation part calculates duration of increase in the amplitude of the voltage waveform by the amplification part, on the basis of the rotational speed of the rotary shaft to be measured by the measurement part.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、回転速度検出装置に関する。   The present invention relates to a rotational speed detection device.

従来、車軸と一体に回転するロータを磁界中に設置し、ロータの回転による磁界の変化を検知することにより車軸の回転速度を検出する回転速度検出装置が知られている(例えば、特許文献1を参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a rotational speed detection device that detects a rotational speed of an axle by installing a rotor that rotates integrally with an axle in a magnetic field and detects a change in the magnetic field due to the rotation of the rotor is known (for example, Patent Document 1). See).

また、エンジンの出力軸とモータの回転軸とが連結されている場合、エンジンの出力軸の角度位置を検出するクランクセンサの代わりに、モータの回転軸の角度位置を検出するレゾルバを用いて、エンジンの出力軸の角度位置を算出する技術が知られている(例えば、特許文献2を参照)。   Further, when the output shaft of the engine and the rotation shaft of the motor are connected, instead of a crank sensor that detects the angular position of the output shaft of the engine, a resolver that detects the angular position of the rotation shaft of the motor is used. A technique for calculating an angular position of an output shaft of an engine is known (see, for example, Patent Document 2).

特開平07−84655号公報Japanese Patent Laid-Open No. 07-84655 特開2001−20797号公報JP 2001-20797 A

図1は、エンジンの出力軸と共に回転するクランクロータ11の一例を示す図である。エンジンの出力軸の回転速度を算出するため、クランクロータ11の回転による歯12の移動に伴い発生する磁界の変化をコイルにより検知し、磁界の変化に応じた電圧波形を出力するクランクセンサを使用する場合がある。この場合、例えば図2に示されるように、クランクセンサから出力される電圧波形が閾値を1周期毎に跨いだ時に入力されるクランクセンサ信号Cを検知し、クランクセンサ信号Cの入力間隔時間から、エンジンの出力軸の回転速度を算出することができる。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a crank rotor 11 that rotates together with an output shaft of an engine. In order to calculate the rotational speed of the output shaft of the engine, a crank sensor is used which detects a change in the magnetic field generated by the movement of the teeth 12 due to the rotation of the crank rotor 11 by a coil and outputs a voltage waveform corresponding to the change in the magnetic field. There is a case. In this case, for example, as shown in FIG. 2, the crank sensor signal C input when the voltage waveform output from the crank sensor crosses the threshold value every cycle is detected, and the input interval time of the crank sensor signal C is detected. The rotational speed of the engine output shaft can be calculated.

しかしながら、例えば図3に示されるように、エンジンの出力軸の回転速度の低下によりクランクロータ11の回転速度が低下するほど、クランクセンサから出力される電圧波形の振幅は小さくなる。その結果、ノイズ等による微小な電圧変動によって電圧波形が閾値を跨ぎやすくなる。したがって、そのような微小な電圧変動によって電圧波形が閾値を跨いでしまうと、実態とは異なるタイミングでクランクセンサ信号Cが生成されるので、エンジンの出力軸の回転速度を正しく算出することができない。   However, for example, as shown in FIG. 3, the amplitude of the voltage waveform output from the crank sensor decreases as the rotational speed of the crank rotor 11 decreases due to a decrease in the rotational speed of the output shaft of the engine. As a result, the voltage waveform easily crosses the threshold due to minute voltage fluctuations due to noise or the like. Therefore, if the voltage waveform crosses the threshold value due to such a minute voltage fluctuation, the crank sensor signal C is generated at a timing different from the actual state, and therefore the rotational speed of the engine output shaft cannot be calculated correctly. .

そこで、エンジンの出力軸の回転速度が比較的低い時、電圧波形が微小な電圧変動によって閾値を跨ぐことを防止するため、クランクセンサのコイルに電流を供給することにより、電圧波形の振幅を一定時間Pだけ持ち上げる対策をとることがある(図3の破線参照)。   Therefore, when the rotational speed of the output shaft of the engine is relatively low, the amplitude of the voltage waveform is kept constant by supplying current to the coil of the crank sensor in order to prevent the voltage waveform from crossing the threshold due to minute voltage fluctuations. There is a case where a measure for lifting by time P is taken (see the broken line in FIG. 3).

一定時間Pのような電圧波形の振幅を持ち上げる時間(振幅持ち上げ時間)は、エンジンの出力軸の回転速度に基づいて算出可能である。ところが、エンジンの出力軸の回転速度が比較的低い時、エンジンの出力軸の回転速度に基づいて振幅持ち上げ時間を算出すると、その算出値が正しくない場合がある。この場合の一例について、図4を参照して説明する。   The time for lifting the amplitude of the voltage waveform such as the fixed time P (amplitude lifting time) can be calculated based on the rotational speed of the output shaft of the engine. However, when the rotational speed of the output shaft of the engine is relatively low, if the amplitude lifting time is calculated based on the rotational speed of the engine output shaft, the calculated value may be incorrect. An example of this case will be described with reference to FIG.

図4は、エンジンの出力軸の回転速度に基づいて、振幅持ち上げ時間を算出する方法の一例を示す図である。エンジンの出力軸の回転速度は、クランクセンサ信号Cの入力間隔時間と等価である。よって、この算出方法は、クランクセンサ信号の直前の2回分の入力間隔時間T−1,Tの平均値に基づいて、次回の入力間隔時間Tを予測し、入力間隔時間Tに応じた長さの振幅持ち上げ時間を算出する。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a method for calculating the amplitude lifting time based on the rotation speed of the output shaft of the engine. The rotational speed of the output shaft of the engine is equivalent to the input interval time of the crank sensor signal C. Therefore, this calculation method predicts the next input interval time T 1 based on the average value of the two input interval times T −1 and T 0 immediately before the crank sensor signal, and according to the input interval time T 1 . Calculate the amplitude lifting time for a given length.

しかしながら、この算出方法では、入力間隔時間Tの経過直後に、エンジンの出力軸の回転速度の急激な低下によりクランクロータ11の回転速度が急激に低下すると、図4に示されるような、実際よりも大幅に短い入力間隔時間Tが予測される。そのため、本来必要な長さよりも短い振幅持ち上げ時間が算出されてしまう。つまり、振幅持ち上げ時間を正しく算出することができない。 However, in this calculation method, if the rotational speed of the crank rotor 11 is suddenly reduced due to a rapid decrease in the rotational speed of the output shaft of the engine immediately after the input interval time T 0 has elapsed, the actual value as shown in FIG. input interval time T 1 is expected much shorter than. Therefore, the amplitude lifting time shorter than the originally required length is calculated. That is, the amplitude lifting time cannot be calculated correctly.

そこで、エンジンの出力軸の回転速度が比較的低い時、振幅持ち上げ時間を正しく算出できる、回転速度検出装置の提供を目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a rotational speed detection device that can correctly calculate the amplitude lifting time when the rotational speed of the output shaft of the engine is relatively low.

一つの案では、
エンジンの出力軸と共に回転するクランクロータと、
前記クランクロータの回転速度が低下するほど振幅が小さくなる電圧波形を出力するクランクセンサと、
前記電圧波形に基づいて、前記出力軸の回転速度を算出する算出部と、
前記出力軸と連結する回転軸を有するモータと、
前記回転軸の回転角度位置を検知し、前記回転角度位置に応じた検知信号を出力するレゾルバと、
前記検知信号に基づいて、前記回転軸の回転速度を計測する計測部と、
前記電圧波形の振幅を持ち上げる増幅部とを備え、
前記算出部は、前記出力軸の回転速度が所定の速度以下の場合、前記計測部により計測される前記回転軸の回転速度に基づいて、前記増幅部が前記電圧波形の振幅を持ち上げる時間を算出する、回転速度検出装置が提供される。
One idea is that
A crank rotor that rotates with the output shaft of the engine;
A crank sensor that outputs a voltage waveform whose amplitude decreases as the rotational speed of the crank rotor decreases;
A calculation unit that calculates a rotation speed of the output shaft based on the voltage waveform;
A motor having a rotating shaft coupled to the output shaft;
A resolver that detects a rotation angle position of the rotation shaft and outputs a detection signal according to the rotation angle position;
Based on the detection signal, a measurement unit that measures the rotational speed of the rotary shaft;
An amplification unit that raises the amplitude of the voltage waveform,
The calculation unit calculates a time for the amplification unit to increase the amplitude of the voltage waveform based on the rotation speed of the rotation shaft measured by the measurement unit when the rotation speed of the output shaft is equal to or lower than a predetermined speed. A rotational speed detection device is provided.

前記エンジンの前記出力軸と前記モータの前記回転軸とが連結しているので、前記出力軸の回転速度を前記回転軸の回転速度で代用することができる。したがって、前記出力軸の回転速度が比較的低い時、前記電圧波形の振幅持ち上げ時間の算出に前記出力軸の回転速度が使えなくても、前記回転軸の回転速度に基づいて、前記電圧波形の振幅持ち上げ時間を正しく算出することができる。   Since the output shaft of the engine and the rotation shaft of the motor are connected, the rotation speed of the output shaft can be substituted with the rotation speed of the rotation shaft. Therefore, when the rotation speed of the output shaft is relatively low, even if the rotation speed of the output shaft cannot be used to calculate the amplitude lifting time of the voltage waveform, the voltage waveform The amplitude lifting time can be calculated correctly.

エンジンの出力軸と共に回転するクランクロータの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the crank rotor rotated with the output shaft of an engine. クランクロータの回転速度が比較的高い時の電圧波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a voltage waveform when the rotational speed of a crank rotor is comparatively high. クランクロータの回転速度が比較的低い時の電圧波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a voltage waveform when the rotational speed of a crank rotor is comparatively low. 振幅持ち上げ期間を推定する方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the method of estimating an amplitude raising period. 回転速度検出装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a rotational speed detection apparatus. 回転速度検出装置の算出部により実行される処理の流れの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the flow of the process performed by the calculation part of a rotational speed detection apparatus. 算出部により実行される処理の流れの一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the flow of processing performed by a calculation part. 振幅持ち上げ判定処理の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of an amplitude raising determination process.

以下、回転速度検出装置の実施形態を図面に従って説明する。なお、「回転速度」とは、「単位時間当たりの回転数」でもよいし、「角速度」でもよい。単位時間当たりの回転数の単位は、例えば、[rpm(rotation per minute)]であり、角速度の単位は、例えば、[rad/s(ラジアン毎秒)]である。   Hereinafter, an embodiment of a rotation speed detection device will be described with reference to the drawings. The “rotation speed” may be “the number of rotations per unit time” or “angular speed”. The unit of the number of rotations per unit time is, for example, [rpm (rotation per minute)], and the unit of angular velocity is, for example, [rad / s (radian per second)].

図5は、回転速度検出装置1の構成の一例を示す図である。回転速度検出装置1は、エンジン10の出力軸14の回転速度を検出する装置の一例である。回転速度検出装置1は、例えば、クランクロータ11と、クランクセンサ20と、制御部30と、モータ50と、動力分割機構40と、レゾルバ60と、計測部70とを備える。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the configuration of the rotation speed detection device 1. The rotational speed detection device 1 is an example of a device that detects the rotational speed of the output shaft 14 of the engine 10. The rotational speed detection device 1 includes, for example, a crank rotor 11, a crank sensor 20, a control unit 30, a motor 50, a power split mechanism 40, a resolver 60, and a measurement unit 70.

クランクロータ11は、エンジン10の出力軸14に固定され、出力軸14と共に一体に回転する。クランクロータ11は、例えば図1に示されるように、一定の間隔で配置された複数の歯12と、歯12が配置されていない欠歯部13とを有する。欠歯部13は、出力軸14の回転角度位置の基準位置(例えば、0°)を表す。エンジン10は、出力軸14を回転させることで車両を走行させる内燃機関の一例である。   The crank rotor 11 is fixed to the output shaft 14 of the engine 10 and rotates together with the output shaft 14. For example, as shown in FIG. 1, the crank rotor 11 has a plurality of teeth 12 arranged at regular intervals, and a missing tooth portion 13 where the teeth 12 are not arranged. The missing tooth portion 13 represents a reference position (for example, 0 °) of the rotation angle position of the output shaft 14. The engine 10 is an example of an internal combustion engine that drives a vehicle by rotating an output shaft 14.

クランクセンサ20は、クランクロータ11の回転速度が低下するほど振幅が小さくなる電圧波形Wを出力する回転角センサの一例である。クランクセンサ20は、クランクロータ11の回転による歯12の移動に伴い発生する磁界の変化をマグネットピックアップ方式で検知するコイルを有し、当該コイルにより検知される磁界の変化に応じた電圧波形Wを出力する。   The crank sensor 20 is an example of a rotation angle sensor that outputs a voltage waveform W whose amplitude decreases as the rotation speed of the crank rotor 11 decreases. The crank sensor 20 has a coil that detects a change in the magnetic field generated by the movement of the teeth 12 due to the rotation of the crank rotor 11 by a magnet pickup method, and generates a voltage waveform W corresponding to the change in the magnetic field detected by the coil. Output.

制御部30は、エンジン10の出力軸14を回転させるエンジン制御を実行するエンジン制御装置であり、例えば、算出部32と増幅部33とを備える電子制御装置(いわゆる、ECU)である。   The control unit 30 is an engine control device that executes engine control for rotating the output shaft 14 of the engine 10, and is, for example, an electronic control device (so-called ECU) including a calculation unit 32 and an amplification unit 33.

算出部32は、電圧波形Wに基づいて、出力軸14の回転速度を算出する。算出部32は、例えば、電圧波形Wが所定の閾値を1周期毎に跨いだ時に入力されるクランクセンサ信号を検知し、クランクセンサ信号の入力間隔時間から、エンジン10の出力軸14の回転速度を算出する。算出部32は、例えば、中央演算処理装置を備えるマイクロコンピュータである。   The calculation unit 32 calculates the rotation speed of the output shaft 14 based on the voltage waveform W. For example, the calculation unit 32 detects a crank sensor signal that is input when the voltage waveform W crosses a predetermined threshold every cycle, and the rotational speed of the output shaft 14 of the engine 10 is determined from the input interval time of the crank sensor signal. Is calculated. The calculation unit 32 is, for example, a microcomputer including a central processing unit.

増幅部33は、出力軸14の回転速度が所定の速度以下の場合、電圧波形Wの振幅を持ち上げる。増幅部33は、例えば、出力軸14の回転速度が所定の速度Vth以下と算出部32により算出された場合、クランクセンサ20のコイルに電流を供給することによって、電圧波形Wの振幅を持ち上げる電流供給回路である。   The amplifying unit 33 increases the amplitude of the voltage waveform W when the rotation speed of the output shaft 14 is equal to or lower than a predetermined speed. For example, when the calculation unit 32 calculates that the rotation speed of the output shaft 14 is equal to or lower than the predetermined speed Vth, the amplification unit 33 supplies a current to the coil of the crank sensor 20 to increase the amplitude of the voltage waveform W. It is a supply circuit.

モータ50は、出力軸14と動力分割機構40を介して連結する回転軸51を有する。モータ50は、例えば、回転軸51を回転させることで車両を走行させる電動機として機能する一方で、車両の車輪又は出力軸14により駆動される発電機として機能する、モータジェネレータである。   The motor 50 has a rotating shaft 51 connected to the output shaft 14 via the power split mechanism 40. The motor 50 is, for example, a motor generator that functions as an electric motor that drives the vehicle by rotating the rotation shaft 51, while functioning as a generator driven by the vehicle wheel or the output shaft 14.

動力分割機構40は、出力軸14と回転軸51とを分断又は連結する機構の一例である。出力軸14と回転軸51とが動力分割機構40により分断されている場合、出力軸14の回転は回転軸51に伝達されず、出力軸14と回転軸51とが動力分割機構40により連結されている場合、出力軸14の回転に伴って回転軸51は回転する。   The power split mechanism 40 is an example of a mechanism that divides or connects the output shaft 14 and the rotary shaft 51. When the output shaft 14 and the rotary shaft 51 are separated by the power split mechanism 40, the rotation of the output shaft 14 is not transmitted to the rotary shaft 51, and the output shaft 14 and the rotary shaft 51 are connected by the power split mechanism 40. If the output shaft 14 rotates, the rotation shaft 51 rotates as the output shaft 14 rotates.

レゾルバ60は、モータ50の回転軸51の0°から360°までの回転角度位置を検知し、各回転角度位置に応じたアナログの検知信号を出力する。   The resolver 60 detects a rotation angle position of the rotation shaft 51 of the motor 50 from 0 ° to 360 °, and outputs an analog detection signal corresponding to each rotation angle position.

計測部70は、例えば、レゾルバ60から出力される検知信号に基づいて、回転軸51の回転角度位置の時間的変化を検出することによって、回転軸51の回転速度を所定の計測周期Tで計測する電子制御装置(いわゆる、ECU)である。計測部70は、例えば、レゾルバ60から出力される検知信号に基づいて、回転軸51の回転速度の一例であるレゾルバ回転数R[rpm]のデジタル値を所定の算出周期(つまり、計測周期T)で算出する。計測部70の具体例として、モータ50の回転軸51を回転させるモータ制御を実行するモータ制御装置などが挙げられる。   The measuring unit 70 measures the rotational speed of the rotating shaft 51 at a predetermined measurement cycle T by detecting a temporal change in the rotational angle position of the rotating shaft 51 based on, for example, a detection signal output from the resolver 60. Electronic control device (so-called ECU). For example, based on the detection signal output from the resolver 60, the measurement unit 70 calculates a digital value of the resolver rotation speed R [rpm], which is an example of the rotation speed of the rotating shaft 51, for a predetermined calculation period (that is, the measurement period T ). A specific example of the measuring unit 70 includes a motor control device that performs motor control for rotating the rotating shaft 51 of the motor 50.

算出部32は、回転軸51と動力分割機構40を介して連結する出力軸14の回転速度が所定の速度Vth以下の場合、計測部70により計測される回転軸51の回転速度に基づいて、増幅部33が電圧波形Wの振幅を持ち上げる時間を算出する。   When the rotation speed of the output shaft 14 connected to the rotation shaft 51 via the power split mechanism 40 is equal to or lower than the predetermined speed Vth, the calculation unit 32 is based on the rotation speed of the rotation shaft 51 measured by the measurement unit 70. The time for the amplification unit 33 to raise the amplitude of the voltage waveform W is calculated.

エンジン10の出力軸14とモータ50の回転軸51とが連結しているので、出力軸14の回転速度を回転軸51の回転速度で代用することができる。したがって、回転速度検出装置1は、出力軸14の回転速度が所定の速度Vth以下の場合、電圧波形Wの振幅持ち上げ時間の算出に出力軸14の回転速度が使えなくても、回転軸51の回転速度に基づいて、電圧波形Wの振幅持ち上げ時間を正しく算出できる。   Since the output shaft 14 of the engine 10 and the rotation shaft 51 of the motor 50 are connected, the rotation speed of the output shaft 14 can be substituted with the rotation speed of the rotation shaft 51. Therefore, when the rotational speed of the output shaft 14 is equal to or lower than the predetermined speed Vth, the rotational speed detection device 1 does not require the rotational speed of the rotational shaft 51 even if the rotational speed of the output shaft 14 cannot be used for calculating the amplitude lifting time of the voltage waveform W. Based on the rotation speed, the amplitude lifting time of the voltage waveform W can be calculated correctly.

例えば図4で示した上述の算出方法では、本来必要な長さよりも短い振幅持ち上げ時間が算出されるので、電圧波形の振幅を本来必要な電圧まで十分に持ち上げることができない。図4のように電圧波形の振幅が十分に持ち上がらずに終了することでクランクセンサのコイルに発生する逆起電力によって、電圧波形が本来のタイミングとは異なるタイミングで閾値を跨ぐおそれがある。電圧波形が本来のタイミングとは異なるタイミングで閾値を跨いでしまうと、クランクセンサ信号Cの入力間隔時間からエンジンの出力軸の回転速度を正しく算出することができない。   For example, in the above-described calculation method shown in FIG. 4, since the amplitude lifting time shorter than the originally required length is calculated, the amplitude of the voltage waveform cannot be sufficiently raised to the originally required voltage. When the amplitude of the voltage waveform is not sufficiently raised as shown in FIG. 4, the voltage waveform may cross the threshold at a timing different from the original timing due to the back electromotive force generated in the coil of the crank sensor. If the voltage waveform crosses the threshold at a timing different from the original timing, the rotational speed of the engine output shaft cannot be correctly calculated from the input interval time of the crank sensor signal C.

これに対し、本実施形態の回転速度検出装置1は、入力間隔時間Tの経過直後に、エンジンの出力軸の回転速度の急激な低下によりクランクロータ11の回転速度が急激に低下しても、回転軸51の回転速度に基づいて電圧波形Wの振幅持ち上げ時間を正しく算出できる。その結果、電圧波形Wの振幅を必要な電圧まで十分に持ち上げることができる。したがって、電圧波形が本来のタイミングとは異なるタイミングで閾値を跨ぐことを防止することができ、クランクセンサ信号Cの入力間隔時間からエンジンの出力軸の回転速度を正しく算出することができる。 On the other hand, the rotational speed detection device 1 of the present embodiment is configured so that the rotational speed of the crank rotor 11 suddenly decreases due to a rapid decrease in the rotational speed of the output shaft of the engine immediately after the input interval time T 0 has elapsed. Based on the rotational speed of the rotating shaft 51, the amplitude lifting time of the voltage waveform W can be calculated correctly. As a result, the amplitude of the voltage waveform W can be sufficiently increased to a necessary voltage. Therefore, the voltage waveform can be prevented from crossing the threshold at a timing different from the original timing, and the rotation speed of the engine output shaft can be correctly calculated from the input interval time of the crank sensor signal C.

図6は、回転速度検出装置1の算出部32により実行される処理の流れの一例を示す図である。図7は、算出部32により実行される処理の流れの一例を示すタイミングチャートである。図6の各処理について、図7を参照して説明する。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a flow of processing executed by the calculation unit 32 of the rotation speed detection device 1. FIG. 7 is a timing chart illustrating an example of the flow of processing executed by the calculation unit 32. Each process of FIG. 6 is demonstrated with reference to FIG.

ステップS10において、算出部32は、現在の出力軸14の回転速度が所定の速度Vthを超える高回転領域内にあるのか所定の速度Vth以下の低回転領域内にあるのかを判定する。算出部32は、例えば、電圧波形Wに基づいて算出された現在の出力軸14の回転速度が所定の速度Vth以下か否かを判定する。   In step S <b> 10, the calculation unit 32 determines whether the current rotation speed of the output shaft 14 is in a high rotation area exceeding a predetermined speed Vth or in a low rotation area having a predetermined speed Vth or less. For example, the calculation unit 32 determines whether or not the current rotation speed of the output shaft 14 calculated based on the voltage waveform W is equal to or lower than a predetermined speed Vth.

算出部32は、現在の出力軸14の回転速度が所定の速度Vthを超える高回転領域内にあると判定した場合、電圧波形Wの振幅を持ち上げるための処理(ステップS20,S30,S40,S50)を実行しない。一方、算出部32は、現在の出力軸14の回転速度が所定の速度Vth以下の低回転領域内にあると判定した場合、電圧波形Wの振幅の持ち上げるための処理(ステップS20,S30,S40,S50)を実行する。   When the calculation unit 32 determines that the current rotation speed of the output shaft 14 is in a high rotation region exceeding the predetermined speed Vth, the calculation unit 32 increases the amplitude of the voltage waveform W (steps S20, S30, S40, and S50). ) Is not executed. On the other hand, when the calculation unit 32 determines that the current rotation speed of the output shaft 14 is in a low rotation region equal to or less than the predetermined speed Vth, the calculation unit 32 increases the amplitude of the voltage waveform W (steps S20, S30, S40). , S50).

算出部32は、電圧波形Wが所定の閾値を1周期毎に跨いだ時(すなわち、クランクセンサ信号が算出部32に入力されたステップS20の時)に、後述のステップS42で算出されるレゾルバ回転数積算値SをステップS30で初期化する。図7の場合、算出部32は、タイミングt1,t2,t3,t6で、レゾルバ回転数積算値Sを初期化する。   The calculation unit 32 is a resolver calculated in step S42, which will be described later, when the voltage waveform W crosses a predetermined threshold every cycle (that is, in step S20 when the crank sensor signal is input to the calculation unit 32). The rotational speed integrated value S is initialized at step S30. In the case of FIG. 7, the calculation unit 32 initializes the resolver rotation speed integrated value S at timings t1, t2, t3, and t6.

算出部32は、レゾルバ回転数積算値Sの初期化後に、ステップS40の定期処理をステップS41,S42,S43の順に繰り返して実行する。算出部32は、例えば、マイクロコンピュータに搭載されるタイマでステップS40の定期処理を実行する。   After initialization of the resolver rotation speed integrated value S, the calculation unit 32 repeatedly executes the regular processing of step S40 in the order of steps S41, S42, and S43. For example, the calculation unit 32 executes the periodic process in step S40 with a timer mounted on the microcomputer.

ステップS41において、算出部32は、回転軸51の回転速度(例えば、レゾルバ回転数R[rpm]のデジタル値)を計測周期Tで計測部70から取得する。計測周期Tは、電圧波形Wの1周期よりも短い。   In step S <b> 41, the calculation unit 32 acquires the rotation speed of the rotation shaft 51 (for example, the digital value of the resolver rotation speed R [rpm]) from the measurement unit 70 at the measurement cycle T. The measurement period T is shorter than one period of the voltage waveform W.

ステップS42において、算出部32は、計測部70により計測された回転軸51の回転速度と計測周期Tとに基づいて、レゾルバ回転数積算値Sを算出する。レゾルバ回転数積算値Sは、前回のクランクセンサ信号が算出部32に入力された時からクランクロータ11が回転した角度を表し、その単位は、[CA(crank angle)]である。   In step S <b> 42, the calculation unit 32 calculates the resolver rotation speed integrated value S based on the rotation speed of the rotation shaft 51 measured by the measurement unit 70 and the measurement cycle T. The resolver rotation speed integrated value S represents the angle at which the crank rotor 11 has rotated since the previous crank sensor signal was input to the calculation unit 32, and its unit is [CA (crank angle)].

算出部32は、例えば、図6のステップS42に記載された算出式に従い、計測周期T毎に取得されるレゾルバ回転数R[rpm]のデジタル値を計測周期T毎に積算することによって、レゾルバ回転数積算値Sを算出できる。この算出式において、前回値は、今回値に対して一計測周期T前の値を示す。   For example, according to the calculation formula described in step S42 in FIG. 6, the calculation unit 32 integrates the digital value of the resolver rotation speed R [rpm] acquired for each measurement cycle T for each measurement cycle T, thereby resolving the resolver. The rotational speed integrated value S can be calculated. In this calculation formula, the previous value indicates a value one measurement cycle T before the current value.

なお、前回のクランクセンサ信号が算出部32に入力された時から回転速度のデジタル値を積算して回転角度を算出することは、前回のクランクセンサ信号が算出部32に入力された時から回転速度のアナログ値を積分して回転角度を算出することと等価である。   Note that the rotation angle is calculated by adding the digital value of the rotation speed from the time when the previous crank sensor signal is input to the calculation unit 32. The rotation angle is calculated from the time when the previous crank sensor signal is input to the calculation unit 32. This is equivalent to calculating the rotation angle by integrating the analog value of the speed.

ステップS43において、算出部32は、直前のステップS43において算出されたレゾルバ回転数積算値Sが、電圧波形Wの振幅持ち上げ時間に対応する回転角度範囲(振幅持ち上げ角度範囲)内であるか否かを判定することによって、振幅持ち上げを実行するか否かを判定する。算出部32は、直前のステップS43において算出されたレゾルバ回転数積算値Sが振幅持ち上げ角度範囲外である場合、電圧波形Wの振幅持ち上げを実行しない。一方、算出部32は、直前のステップS43において算出されたレゾルバ回転数積算値Sが振幅持ち上げ角度範囲内である場合、電圧波形Wの振幅持ち上げを実行する。   In step S43, the calculation unit 32 determines whether or not the resolver rotation speed integrated value S calculated in the previous step S43 is within a rotation angle range (amplitude lifting angle range) corresponding to the amplitude lifting time of the voltage waveform W. To determine whether or not to perform amplitude lifting. When the resolver rotation speed integrated value S calculated in the immediately preceding step S43 is outside the amplitude increase angle range, the calculation unit 32 does not increase the amplitude of the voltage waveform W. On the other hand, the calculation unit 32 increases the amplitude of the voltage waveform W when the resolver rotation speed integrated value S calculated in the immediately preceding step S43 is within the amplitude increase angle range.

図8は、ステップS43の振幅持ち上げ判定の処理の一例を示す図である。振幅持ち上げ角度範囲は、例えば、「S(Max)/2<S<S(Max)×3/4」である。S(Max)は、クランクロータ11の1歯分の回転角度を表し、例えば36個の歯12を有するクランクロータ11の場合、360/36=10[CA]に相当する。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the amplitude lifting determination process in step S43. The amplitude lifting angle range is, for example, “S (Max) / 2 <S <S (Max) × 3/4”. S (Max) represents the rotation angle of one tooth of the crank rotor 11, and corresponds to 360/36 = 10 [CA] in the case of the crank rotor 11 having 36 teeth 12, for example.

したがって、算出部32は、「S(Max)/2<S<S(Max)×3/4」が成立するときに電圧波形Wの振幅持ち上げを実行することで、タイミングt4からタイミングt5までの振幅持ち上げ時間に、電圧波形Wの振幅持ち上げを実行できる。タイミングt4は、前回のクランクセンサ信号が算出部32に入力されたタイミングt3から電圧波形Wの半周期経過した時点を表し、タイミングt5は、タイミングt3から4分の3周期経過した時点を表す。このように、算出部32は、電圧波形Wの1周期よりも短いタイミングでも(すなわち、クランクセンサ信号が途絶するタイミングでも)、電圧波形Wの振幅を持ち上げできる。   Therefore, the calculation unit 32 increases the amplitude of the voltage waveform W when “S (Max) / 2 <S <S (Max) × 3/4” is satisfied, so that the timing from timing t4 to timing t5 is satisfied. The amplitude of the voltage waveform W can be increased during the amplitude increase time. Timing t4 represents the time when a half cycle of the voltage waveform W has elapsed from timing t3 when the previous crank sensor signal was input to the calculation unit 32, and timing t5 represents the time when three quarters of the cycle has elapsed from timing t3. Thus, the calculation unit 32 can increase the amplitude of the voltage waveform W even at a timing shorter than one cycle of the voltage waveform W (that is, even when the crank sensor signal is interrupted).

そして、図6のステップS50において、算出部32は、次のクランクセンサ信号が入力されるまで周期的にステップS40の定期処理を実行する。算出部32は、ステップS40の処理の実行中に次のクランクセンサ信号が入力した時、ステップS40の処理を中断し、ステップS20の処理から再び開始する。   In step S50 in FIG. 6, the calculation unit 32 periodically executes the periodic process in step S40 until the next crank sensor signal is input. When the next crank sensor signal is input during the execution of the process of step S40, the calculation unit 32 interrupts the process of step S40 and starts again from the process of step S20.

以上、回転速度検出装置を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。   The rotation speed detection device has been described above by way of the embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment. Various modifications and improvements such as combinations and substitutions with some or all of the other embodiments are possible within the scope of the present invention.

例えば、クランクセンサ信号は、電圧波形が閾値を上から下に跨いだ時に入力されるものでもよいし、電圧波形が閾値を下から上に跨いだ時に入力されるものでもよい。   For example, the crank sensor signal may be input when the voltage waveform straddles the threshold value from the top to the bottom, or may be input when the voltage waveform straddles the threshold value from the bottom to the top.

1 回転速度検出装置
10 エンジン
11 クランクロータ
14 出力軸
20 クランクセンサ
30 制御部
31 推定部
32 算出部
33 増幅部
40 動力分割機構
50 モータ
51 回転軸
60 レゾルバ
70 計測部
W 電圧波形
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotational speed detection apparatus 10 Engine 11 Crank rotor 14 Output shaft 20 Crank sensor 30 Control part 31 Estimation part 32 Calculation part 33 Amplification part 40 Power split mechanism 50 Motor 51 Rotation shaft 60 Resolver 70 Measurement part W Voltage waveform

Claims (1)

エンジンの出力軸と共に回転するクランクロータと、
前記クランクロータの回転速度が低下するほど振幅が小さくなる電圧波形を出力するクランクセンサと、
前記電圧波形に基づいて、前記出力軸の回転速度を算出する算出部と、
前記出力軸と連結する回転軸を有するモータと、
前記回転軸の回転角度位置を検知し、前記回転角度位置に応じた検知信号を出力するレゾルバと、
前記検知信号に基づいて、前記回転軸の回転速度を計測する計測部と、
前記電圧波形の振幅を持ち上げる増幅部とを備え、
前記算出部は、前記出力軸の回転速度が所定の速度以下の場合、前記計測部により計測される前記回転軸の回転速度に基づいて、前記増幅部が前記電圧波形の振幅を持ち上げる時間を算出する、回転速度検出装置。
A crank rotor that rotates with the output shaft of the engine;
A crank sensor that outputs a voltage waveform whose amplitude decreases as the rotational speed of the crank rotor decreases;
A calculation unit that calculates a rotation speed of the output shaft based on the voltage waveform;
A motor having a rotating shaft coupled to the output shaft;
A resolver that detects a rotation angle position of the rotation shaft and outputs a detection signal according to the rotation angle position;
Based on the detection signal, a measurement unit that measures the rotational speed of the rotary shaft;
An amplification unit that raises the amplitude of the voltage waveform,
The calculation unit calculates a time for the amplification unit to increase the amplitude of the voltage waveform based on the rotation speed of the rotation shaft measured by the measurement unit when the rotation speed of the output shaft is equal to or lower than a predetermined speed. Rotation speed detection device.
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