JP2020180929A - Rotation sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転センサに関する。 The present invention relates to a rotation sensor.
従来より、回転体の回転に応じた検出信号を出力する2つの検出部を備えた回転センサが、例えば特許文献1で提案されている。各検出部から出力される2つの検出信号は位相を持つ。回転センサは、2つの検出信号を2値化すると共に、2つの2値化信号の位相に基づいて、回転体の正転または逆転を判定する。
Conventionally, for example,
上記従来の技術では、各検出部から出力される2つの検出信号を複製する2重系を構成することで、各経路の2値化信号を比較することが可能になる。2経路の2値化信号は、例えば、一定の監視周期毎に比較される。比較結果が異なる場合、故障判定として比較結果を外部に通知することができる。 In the above-mentioned conventional technique, the binarized signals of each path can be compared by configuring a dual system that duplicates the two detection signals output from each detection unit. The binarized signals of the two paths are compared, for example, at regular monitoring cycles. When the comparison results are different, the comparison results can be notified to the outside as a failure determination.
ここで、監視周期を長く設定することが考えられる。しかし、回転体の回転速度が速い場合、監視周期が終了する前に回転体の回転は進んでしまう。その結果、故障診断の判定が遅れてしまい、故障診断のリアルタイム性が損なわれてしまう。 Here, it is conceivable to set a long monitoring cycle. However, when the rotation speed of the rotating body is high, the rotation of the rotating body advances before the monitoring cycle ends. As a result, the determination of the failure diagnosis is delayed, and the real-time property of the failure diagnosis is impaired.
一方、監視周期を短く設定することが考えられる。しかし、回転体の回転速度が遅い場合、故障診断の判定が完了する前に監視周期が終了してしまうので、故障が発生していたとしても故障は無いと判定されてしまう。したがって、故障検知範囲が限定されてしまう。 On the other hand, it is conceivable to set the monitoring cycle short. However, when the rotation speed of the rotating body is slow, the monitoring cycle ends before the failure diagnosis determination is completed, so that even if a failure occurs, it is determined that there is no failure. Therefore, the failure detection range is limited.
このように、監視周期が一定に固定されると、回転体の回転速度に対応した故障診断を行うことが困難になってしまう。 In this way, if the monitoring cycle is fixed at a constant level, it becomes difficult to perform a failure diagnosis corresponding to the rotation speed of the rotating body.
本発明は上記点に鑑み、回転体の回転速度に応じて適正な故障診断を行うことができる回転センサを提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a rotation sensor capable of performing an appropriate failure diagnosis according to the rotation speed of a rotating body.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、回転センサは、検出部(103)及び判定回路部(104)を含む。
In order to achieve the above object, in the invention according to
検出部は、外周部(201)に回転位置情報が一定間隔で周期的に設けられた回転体(200)の外周部に対して所定のギャップを持って配置される。検出部は、回転体の回転によって回転体の回転位置が変化することに伴って外周部から受ける磁気的変化に基づいて、回転体の回転位置情報に対応した波形のメイン信号と、メイン信号に対して位相を持った波形のサブ信号と、をそれぞれ生成する。 The detection unit is arranged with a predetermined gap with respect to the outer peripheral portion of the rotating body (200) in which the rotation position information is periodically provided on the outer peripheral portion (201) at regular intervals. The detection unit uses the main signal of the waveform corresponding to the rotation position information of the rotating body and the main signal based on the magnetic change received from the outer peripheral portion as the rotation position of the rotating body changes due to the rotation of the rotating body. On the other hand, sub-signals with a waveform having a phase are generated.
正逆判定回路部は、メイン信号及びサブ信号を2値化するための2値化閾値を有し、検出部からメイン信号及びサブ信号を入力する。正逆判定回路部は、メイン信号と2値化閾値とを比較してメイン信号を2値化した位置信号を生成すると共に、サブ信号と2値化閾値とを比較してサブ信号を2値化した位相信号を生成する。正逆判定回路部は、位置信号及び位相信号に基づいて回転体の回転方向が正転であるかまたは逆転であるかを判定する。 The forward / reverse determination circuit unit has a binarization threshold value for binarizing the main signal and the sub signal, and inputs the main signal and the sub signal from the detection unit. The forward / reverse determination circuit unit compares the main signal with the binarization threshold value to generate a position signal obtained by binarizing the main signal, and compares the sub signal with the binarization threshold value to binarize the sub signal. Generates a binarized phase signal. The forward / reverse determination circuit unit determines whether the rotation direction of the rotating body is forward rotation or reverse rotation based on the position signal and the phase signal.
正逆判定回路部は、第1正逆判定部(124)、第2正逆判定部(125)、及び診断部(126、127)を備える。第1判定部は、検出部から第1経路(132)を介して位置信号及び位相信号を入力し、第1経路を介した位置信号及び位相信号に基づいて回転体の正転または逆転を判定する。第2判定部は、検出部から第1経路とは異なる第2経路(133)を介して位置信号及び位相信号を入力し、第2経路を介した位置信号及び位相信号に基づいて回転体の正転または逆転を判定する。 The forward / reverse determination circuit unit includes a first forward / reverse determination unit (124), a second forward / reverse determination unit (125), and a diagnosis unit (126, 127). The first determination unit inputs a position signal and a phase signal from the detection unit via the first path (132), and determines forward or reverse rotation of the rotating body based on the position signal and the phase signal via the first path. To do. The second determination unit inputs a position signal and a phase signal from the detection unit via a second path (133) different from the first path, and the rotating body is based on the position signal and the phase signal via the second path. Judge forward or reverse rotation.
診断部は、第1判定部から判定結果を入力すると共に、第2判定部から判定結果を入力し、第1判定部の判定結果と第2判定部の判定結果とを比較することで監視周期毎に故障を診断する。そして、診断部は、位置信号のエッジ間隔または位相信号のエッジ間隔の増加または減少に合わせて監視周期を増加または減少させる。 The diagnosis unit inputs the judgment result from the first judgment unit, inputs the judgment result from the second judgment unit, and compares the judgment result of the first judgment unit with the judgment result of the second judgment unit to monitor the monitoring cycle. Diagnose the failure every time. Then, the diagnostic unit increases or decreases the monitoring cycle in accordance with the increase or decrease of the edge interval of the position signal or the edge interval of the phase signal.
これによると、位置信号のエッジ間隔または位相信号のエッジ間隔が減少するほど、すなわち回転体の回転速度が速いほど、監視周期が短く設定される。このため、監視周期が長いことによる故障診断の判定の遅れを回避することができるので、故障診断のリアルタイム性が損なわれずに済む。また、位置信号のエッジ間隔または位相信号のエッジ間隔が増加するほど、すなわち回転体の回転速度が遅いほど、監視周期が長く設定される。このため、監視周期が短いことにより故障診断の判定が完了する前に監視周期が終了してしまうことを回避することができる。したがって、回転体の回転速度に応じて適正な故障診断を行うことができる。 According to this, the monitoring cycle is set shorter as the edge interval of the position signal or the edge interval of the phase signal decreases, that is, as the rotation speed of the rotating body increases. Therefore, it is possible to avoid a delay in the determination of the failure diagnosis due to the long monitoring cycle, so that the real-time property of the failure diagnosis is not impaired. Further, the monitoring cycle is set longer as the edge spacing of the position signal or the edge spacing of the phase signal increases, that is, the slower the rotation speed of the rotating body. Therefore, it is possible to prevent the monitoring cycle from ending before the failure diagnosis determination is completed due to the short monitoring cycle. Therefore, an appropriate failure diagnosis can be performed according to the rotation speed of the rotating body.
なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 The reference numerals in parentheses of each means described in this column and the scope of claims indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
以下、一実施形態について図に基づいて説明する。本発明に係る回転センサは、例えば車両の内燃機関のクランク角判定装置やトランスミッションに組み込まれたギアの回転を検出する。図1に示されるように、回転センサ100は、ギア200の外周部201に対向するように配置される。ギア200は歯車型の回転体である。
Hereinafter, one embodiment will be described with reference to the drawings. The rotation sensor according to the present invention detects, for example, the rotation of a gear incorporated in a crank angle determination device or a transmission of an internal combustion engine of a vehicle. As shown in FIG. 1, the
ギア200の外周部201には凸部202と凹部203とが回転方向に交互に設けられている。凸部202は、歯である。凸部202及び凹部203は、回転方向におけるギア200の回転位置情報を示す。凸部202及び凹部203は、回転方向において、一定の幅を持っている。凸部202及び凹部203は、回転方向において、一定間隔で周期的に設けられている。すなわち、一定間隔は、ギア200の回転方向における回転位置の繰り返しの周期である。つまり、回転位置情報がギア200の外周部201に一定間隔で周期的に設けられている。なお、図1ではギア200の外周部201の一部を直線状に展開して示している。以下の図2も同じである。
The outer
回転センサ100は、PPS等の樹脂材料が樹脂成形されたことによって形成された図示しないケースを備える。ケースは、ギア200側の先端部、周辺機構に固定される固定部、ハーネスが接続されるコネクタ部を有する。先端部の内部にセンシング部分が設けられている。
The
また、ケースは、先端部がギア200の凸部202に対して所定のギャップを持つように、フランジ部を介して周辺機構に固定される。したがって、ギア200が回転センサ100に対して移動する。回転センサ100は、センシング部分としてバイアス磁石101及びセンサチップ102を備える。
Further, the case is fixed to the peripheral mechanism via the flange portion so that the tip portion has a predetermined gap with respect to the
バイアス磁石101は、センサチップ102にバイアス磁界を印加することによりセンサチップ102の磁界の検出感度を一定分だけ上昇させる。バイアス磁石101は円筒状である。バイアス磁石101の中空部にはセンサチップ102が配置されている。
The
センサチップ102は、半導体チップとして構成されている。センサチップ102は、検出部103を備える。検出部103は、磁気抵抗素子を用いた磁気検出方式を採用している。検出部103は、ギア200の回転によってギア200の回転位置が変化することに伴って外周部201から受ける磁気的変化を検出する。具体的には、検出部103は、ギア200の回転に伴って凹凸の位置に対応する信号を出力する。検出部103は、ギャップ方向においてギア200の外周部201に対して所定のギャップを持って配置される。つまり、ギャップ方向とは、ギア200の径方向である。
The
回転センサ100はASICとして構成されている。具体的には、図1及び図2に示されるように、回転センサ100は、検出部103及び判定回路部104を備える。
The
検出部103は、第1磁気検出素子105、第2磁気検出素子106、第3磁気検出素子107、第1オペアンプ108、第2オペアンプ109、第3オペアンプ110、及び第4オペアンプ111を備える。
The
各磁気検出素子105〜107は、ギア200の回転に伴って抵抗値が変化する磁気抵抗素子対として構成されている。
Each of the
磁気抵抗素子対は、ハーフブリッジ回路として構成されている。具体的には、図2に示されるように、第1磁気検出素子105は、電源(Vcc)とグランド(GND)との間に直列接続された2つの磁気抵抗部によって構成されている。2つの磁気抵抗部は、磁気抵抗素子112、113である。
The magnetoresistive element pair is configured as a half-bridge circuit. Specifically, as shown in FIG. 2, the first
第1磁気検出素子105は、ギア200の回転に伴って各磁気抵抗素子112、113が磁場の影響を受けたときの抵抗値の変化を検出する。また、第1磁気検出素子105は、抵抗値の変化に基づいて、各磁気抵抗素子112、113の中点114の中点電圧Aを出力する。
The first
第2、第3磁気検出素子106、107についても第1磁気検出素子105と同じ構成である。第2磁気検出素子106は、2つの磁気検出素子115、116によって構成されている。第2磁気検出素子106は、各磁気検出素子115、116の中点117の中点電圧Bを出力する。第3磁気検出素子107は、2つの磁気抵抗素子118、119によって構成されている。第3磁気検出素子107は、各磁気抵抗素子118、119の中点120の中点電圧Cを出力する。
The second and third
第1〜第4オペアンプ108〜111は、差動増幅器である。第1オペアンプ108は、A−Bを演算結果として出力する。第2オペアンプ109は、B−Cを演算結果として出力する。
The first to fourth
第3オペアンプ110は、第1オペアンプ108からA−Bを入力すると共に、第2オペアンプ109からB−Cを入力する。そして、第3オペアンプ110は、{−(A−B)−(B−C)}を演算し、演算結果をメイン信号S1(=2B−A−C)として判定回路部104に出力する。例えば、メイン信号S1は、ギア200の凹部203と凸部202とエッジ部分で振幅が最大または最小となる波形の信号である。
The third
第4オペアンプ111は、A−Cを演算してその結果をS2として出力するように構成された差動増幅器である。このS2の信号は、メイン信号S1に対して位相を持った波形のサブ信号である。例えば、サブ信号S2は、ギア200の凸部202の回転方向中心で振幅が最大となり、凹部203の回転方向中心で振幅が最小となる波形の信号である。
The fourth
このように、検出部103は、各磁気検出素子105〜107の出力からメイン信号S1及びサブ信号S2を生成及び取得するように構成されている。
As described above, the
また、回転センサ100は、検出部103で検出されたギア200の回転態様に応じた出力信号を生成する判定回路部104を備える。判定回路部104は、上述のセンサチップ102に形成されていても良いし、図示しない別の半導体チップに形成されていても良い。
Further, the
判定回路部104は、メイン信号を2値化した位置信号を生成すると共に、サブ信号と2値化閾値とを比較して位相信号を2値化した位相信号を生成し、位置信号及び位相信号に基づいてギア200の回転方向が正転であるかまたは逆転であるかを判定する。
The
具体的には、判定回路部104は、閾値生成部121、第1コンパレータ122、第2コンパレータ123、第1正逆判定部124、第2正逆判定部125、比較部126、確定/クリア部127、及び出力制御部128を備える。
Specifically, the
閾値生成部121は、電源(Vcc)とグランド(GND)との間に直列接続された2つの抵抗129、130によって構成されている。各抵抗129、130の中点131の電位が2値化閾値とされる。2値化閾値はメイン信号S1及びサブ信号S2を2値化するための閾値として用いられる。
The
第1コンパレータ122は、検出部103の第3オペアンプ110からメイン信号S1を入力すると共に閾値生成部121から2値化閾値を入力し、メイン信号S1と2値化閾値とを比較してメイン信号S1を2値化した位置信号S3を生成する。
The
第2コンパレータ123は、検出部103の第4オペアンプ111からサブ信号S2を入力すると共に閾値生成部121から2値化閾値を入力し、サブ信号S2と2値化閾値とを比較してサブ信号S2を2値化した位相信号を生成する。
The
第1正逆判定部124は、第1経路132を介して第3オペアンプ110から位置信号S3を入力すると共に第4オペアンプ111から位相信号S4を入力する。第1正逆判定部124は、第1経路132を介した位置信号S3と位相信号S4とに基づいてギア200の正転または逆転を判定する。また、第1正逆判定部124は、位置信号S3を出力制御部128に出力する。
The first forward /
第2正逆判定部125は、第1経路132とは異なる第2経路133を介して第3オペアンプ110から位置信号S3を入力すると共に第4オペアンプ111からサブ信号S2を入力する。第1経路132及び第2経路133は、各コンパレータ122、123の出力を各正逆判定部124、125に入力するために複製された信号経路である。第2正逆判定部125は、第2経路133を介した位置信号S3とサブ信号S2とに基づいてギア200の正転または逆転を判定する。
The second forward /
比較部126は、第1正逆判定部124の判定結果と第2正逆判定部125の判定結果とを比較することで監視周期毎に正逆判定ロジックの故障を診断する。このように、複製されたロジックすなわち2重系による判定結果の比較を行い、比較結果が異なる場合、比較部126は故障であると判定する。比較部126は、比較結果を確定/クリア部127に出力する。
The
監視周期は、一定の周期ではなく、可変の周期である。比較部126は、位置信号S3のエッジ間隔または位相信号S4のエッジ間隔の増加または減少に合わせて監視周期を増加または減少させる。すなわち、比較部126は、ギア200の回転速度が速い場合には長い監視周期に設定し、回転速度が遅い場合には短い監視周期に設定する。具体的には、比較部126は、監視周期を位置信号S3のエッジ間隔と同じに設定する。
The monitoring cycle is not a fixed cycle but a variable cycle. The
確定/クリア部127は、比較部126の比較結果によって故障の確定またはクリアを行う。確定/クリア部127は、比較部126から正常の比較結果を入力した場合に「0」を設定する。確定/クリア部127は、比較部126から故障の比較結果を入力した場合に「1」を設定し、「1」を例えば3回連続でカウントした場合に故障を確定する。「1」を何回連続でカウントするかは適宜設定すれば良い。
The confirmation /
確定/クリア部127は、例えば、「1」を設定した後に「0」を設定した場合、故障を示す「1」の設定をクリアする。確定/クリア部127は、故障の確定またはクリアの情報を出力制御部128に出力する。
For example, when "0" is set after setting "1", the confirmation /
出力制御部128は、第1判定部から位置信号S3を入力すると共に、確定/クリア部127から故障の確定またはクリアの情報を入力する。そして、出力制御部128は、確定/クリア部127から故障の確定が入力されていない場合、位置信号S3を回転信号として出力端子134(Vout)を介して図示しない外部機器に出力する。
The
判定回路部104は、一連のシーケンスに従って位置信号S3または位相信号S4の受付、出力、待機等を繰り返す。以上が、回転センサ100の全体構成である。なお、回転センサ100は外部機器に接続される電源端子135(Vcc)及びグランド端子136(GND)を備える。回転センサ100は、電源端子135及びグランド端子136を介して外部機器から電源供給されることで動作する。
The
次に、回転センサ100の作動について説明する。まず、ギア200が回転すると、図3に示されるように、検出部103とギア200の外周部201とのギャップの変化に基づいて、検出部103ではメイン信号S1及びサブ信号S2が取得される。
Next, the operation of the
メイン信号S1は、ギア200の凸部202の回転方向中心で2値化閾値を超える波形の信号となる。一方、サブ信号S2は、メイン信号S1に対して位相を持った波形、具体的にはギア200の凸部202の回転方向中心で振幅が最大となる波形の信号となる。
The main signal S1 is a signal having a waveform that exceeds the binarization threshold at the center of the
そして、検出部103で取得されたメイン信号S1は、判定回路部104の第1コンパレータ122によって2値化閾値と比較される。メイン信号S1の信号振幅が2値化閾値より大きい場合は例えばHi、メイン信号S1の信号振幅が2値化閾値より小さい場合は例えばLoの位置信号S3が第1コンパレータ122で生成される。
Then, the main signal S1 acquired by the
検出部103で取得されたサブ信号S2は、判定回路部104の第2コンパレータ123によって2値化閾値と比較される。サブ信号S2の振幅が2値化閾値より大きい場合は例えばHi、サブ信号S2の振幅が2値化閾値より小さい場合は例えばLoの位相信号S4が第2コンパレータ123で生成される。
The sub-signal S2 acquired by the
上記のように、随時、ギア200の回転に伴ってメイン信号S1、サブ信号S2、位置信号S3、及び位相信号S4が生成され、位置信号S3及び位相信号S4が各正逆判定部124、125に入力される。
As described above, the main signal S1, the sub signal S2, the position signal S3, and the phase signal S4 are generated at any time as the
各正逆判定部124、125では、位置信号S3位相信号S4に基づいてギア200の回転方向が正転であるかまたは逆転であるかが判定される。
The forward /
まず、ギア200の回転方向が正転の場合、時点T10の前後では、メイン信号S1の振幅が2値化閾値よりも小さくなる。このため、位置信号S3はHiからLoになる。また、サブ信号S2の信号振幅は2値化閾値よりも大きいので、2値化された位相信号S4はHiとなる。したがって、各正逆判定部124、125では、位置信号がHiからLoに立ち下がること、及び、位相信号がHiであることの両方を満たすことから、ギア200は正転していると判定される。
First, when the rotation direction of the
一方、ギア200の回転方向が逆転の場合、時点T10の前後では、メイン信号S1の振幅が2値化閾値よりも大きくなる。このため、位置信号S3はLoからHiになる。また、サブ信号S2の信号振幅は2値化閾値よりも大きいので、2値化された位相信号S4はHiとなる。したがって、各正逆判定部124、125では、位置信号S3がLoからHiに立ち上がること、及び、位相信号S4がHiであることの両方を満たすことから、ギア200は逆転していると判定される。
On the other hand, when the rotation direction of the
上記の判定は、時点T11の前後においても同じである。つまり、各正逆判定部124、125では、図4に示された条件を満たすか否かにより、ギア200の回転方向が判定される。
The above determination is the same before and after the time point T11. That is, the forward /
続いて、比較部126では、各正逆判定部124、125の各判定結果が比較される。図5に示されるように、時点T20から時点T21までの一監視周期において各正逆判定部124、125の各判定結果が一致している場合、確定/クリア部127において「0」が設定される。ここで、一監視周期は、位置信号S3の立ち下がりから立ち下がりまでの信号のエッジ間隔である。また、出力制御部128から、第1正逆判定部124から入力したパルス状の位置信号S3が回転信号として外部装置に出力される。
Subsequently, the
例えば、時点T21以降、各正逆判定部124、125のいずれかにおいて、タイマ故障等の異常が発生したとする。このため、時点T21から時点T22までの一監視周期において、各正逆判定部124、125の各判定結果は不一致になる。そして、確定/クリア部127において故障を示す「1」が設定される。なお、図5では比較結果が不一致の場合を斜線で表現している
時点T22から時点T23まで、時点T23から時点T24までの各監視周期においても、各正逆判定部124、125の各判定結果が不一致になり、確定/クリア部127において故障を示す「1」が設定される。これにより、確定/クリア部127では、故障を示す「1」が3回連続でカウントされるので、故障が確定する。そして、確定/クリア部127から出力制御部128に故障の確定の情報が出力される。
For example, it is assumed that an abnormality such as a timer failure occurs in any of the forward /
出力制御部128では、第1正逆判定部124から入力したパルス状の位置信号S3をHiレベルに固着する処理が行われる。すなわち、出力制御部128から外部装置にダイアグ情報が出力される。なお、故障の確定前、すなわち時点T23までは出力制御部128からPWM出力として回転信号が出力される。
The
時点T24から時点T27までも同様に各判定結果が不一致になる。よって、時点T27までに故障を示す「1」が3回連続でカウントされているので、ダイアグ情報の出力が継続される。つまり、回転信号の出力が停止される。 Similarly, the determination results are inconsistent from the time point T24 to the time point T27. Therefore, since the "1" indicating the failure is counted three times in a row by the time point T27, the output of the diagnostic information is continued. That is, the output of the rotation signal is stopped.
そして、時点T27以降、ギア200の回転速度が遅くなる。時点T27から時点T28までの区間は、時点T26から時点T27までの区間よりも長くなる。すなわち、位置信号S3のエッジ間隔が長くなり、合わせて、比較部126における監視周期も長くなる。
Then, after the time point T27, the rotation speed of the
同様に、時点T28から時点T29までの区間は、前区間よりもギア200の回転速度がさらに遅くなる。これに伴い、比較部126における監視周期も位置信号S3のエッジ間隔の変化に連動して長くなる。
Similarly, in the section from the time point T28 to the time point T29, the rotation speed of the
例えば、時点T29以降、異常が解消されて正常に戻ったとする。これにより、時点T29から時点T30までの一監視周期において、各正逆判定部124、125の各判定結果が一致する。確定/クリア部127において正常を示す「0」が設定され、異常がクリアされる。よって、出力制御部128からパルス状の位置信号S3が回転信号として外部装置に出力される。
For example, it is assumed that after the time point T29, the abnormality is resolved and the normal state is restored. As a result, the determination results of the forward /
上記では、異常時にギア200の回転速度が変化し、監視周期も変化することを説明したが、正常時にギア200の回転速度が変化した場合にも同様に監視周期が変化する。
In the above, it has been explained that the rotation speed of the
以上説明したように位置信号S3のエッジ間隔が減少するほど、すなわちギア200の回転速度が速いほど、位置信号S3のエッジ間隔に連動して監視周期が短く設定される。このため、監視周期が位置信号S3のエッジ間隔よりも長いことによる故障診断の判定の遅れを回避することができる。したがって、故障診断のリアルタイム性が損なわれずに済む。
As described above, the smaller the edge spacing of the position signal S3, that is, the faster the rotation speed of the
また、位置信号S3のエッジ間隔が増加するほど、すなわちギア200の回転速度が遅いほど、位置信号S3のエッジ間隔に連動して監視周期が長く設定される。このため、監視周期が位置信号S3のエッジ間隔よりも短いことにより故障診断の判定が完了する前に監視周期が終了してしまうことを回避することができる。
Further, as the edge spacing of the position signal S3 increases, that is, as the rotation speed of the
したがって、監視周期が一定値に固定される構成に対して、ギア200の回転速度に応じて適正な故障診断を行うことができる。
Therefore, for a configuration in which the monitoring cycle is fixed to a constant value, an appropriate failure diagnosis can be performed according to the rotation speed of the
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、比較部126及び確定/クリア部127が特許請求の範囲の「診断部」に対応する。また、ギア200が特許請求の範囲の「回転体」に対応する。
Regarding the correspondence between the description of the present embodiment and the description of the claims, the
変形例として、比較部126は、監視周期を位相信号S4のエッジ間隔と同じに設定しても良い。
As a modification, the
別の変形例として、比較部126は、監視周期を位置信号S3や位相信号S4のエッジ間隔と全く同じに設定するのではなく、位置信号S3のエッジ間隔または位相信号S4のエッジ間隔の増加または減少に合わせて監視周期を増加または減少させても良い。
As another modification, the
(他の実施形態)
上記各実施形態で示された回転センサ100の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、回転体はギア200に限られず、着磁ロータでも良い。着磁ロータは、N極である第1磁極とS極である第2磁極とが外周部の周方向に交互に磁化された円板状の回転体である。着磁ロータの場合、例えば、メイン信号は各磁極の境界で振幅が最大または最小の信号となり、サブ信号は各磁極の回転方向の幅方向中心で振幅が最大または最小の信号となる。
(Other embodiments)
The configuration of the
検出部103は、3つの磁気検出素子105〜107を備えていたが、この構成に限られない。例えば、検出部103は、5つの素子を備えていても良い。この場合、4つ目と5つ目の素子の出力を用いてサブ信号を生成することができる。つまり、検出部103は、メイン信号及びサブ信号を生成できる構成であれば良い。
The
103 検出部
104 判定回路部
124 第1正逆判定部
125 第2正逆判定部
126 比較部
127 確定/クリア部
132 第1経路
133 第2経路
103
Claims (3)
前記メイン信号及び前記サブ信号を2値化するための2値化閾値を有し、前記検出部から前記メイン信号及び前記サブ信号を入力し、前記メイン信号と前記2値化閾値とを比較して前記メイン信号を2値化した位置信号を生成すると共に、前記サブ信号と前記2値化閾値とを比較して前記サブ信号を2値化した位相信号を生成し、前記位置信号及び前記位相信号に基づいて前記回転体の回転方向が正転であるかまたは逆転であるかを判定する判定回路部(104)と、
を含み、
前記判定回路部は、
前記検出部から第1経路(132)を介して前記位置信号及び前記位相信号を入力し、前記第1経路を介した前記位置信号及び前記位相信号に基づいて前記回転体の正転または逆転を判定する第1正逆判定部(124)と、
前記検出部から前記第1経路とは異なる第2経路(133)を介して前記位置信号及び前記位相信号を入力し、前記第2経路を介した前記位置信号及び前記位相信号に基づいて前記回転体の正転または逆転を判定する第2正逆判定部(125)と、
前記第1正逆判定部から判定結果を入力すると共に、前記第2正逆判定部から判定結果を入力し、前記第1正逆判定部の判定結果と前記第2正逆判定部の判定結果とを比較することで監視周期毎に故障を診断する診断部(126、127)と、
を備え、
前記診断部は、前記位置信号のエッジ間隔または前記位相信号のエッジ間隔の増加または減少に合わせて前記監視周期を増加または減少させる回転センサ。 Rotational position information is periodically provided on the outer peripheral portion (201) at regular intervals, and is arranged with a predetermined gap with respect to the outer peripheral portion of the rotating body (200). Based on the magnetic change received from the outer peripheral portion as the rotation position changes, the main signal of the waveform corresponding to the rotation position information of the rotating body and the waveform having a phase with respect to the main signal. A detection unit (103) that generates sub-signals and
It has a binarization threshold for binarizing the main signal and the sub signal, inputs the main signal and the sub signal from the detection unit, and compares the main signal with the binarization threshold. The main signal is binarized to generate a position signal, and the sub signal is compared with the binarization threshold to generate a phase signal obtained by binarizing the sub signal to generate the position signal and the phase. A determination circuit unit (104) that determines whether the rotation direction of the rotating body is forward rotation or reverse rotation based on a signal, and
Including
The determination circuit unit
The position signal and the phase signal are input from the detection unit via the first path (132), and forward or reverse rotation of the rotating body is performed based on the position signal and the phase signal via the first path. The first forward / reverse determination unit (124) for determination and
The position signal and the phase signal are input from the detection unit via a second path (133) different from the first path, and the rotation is based on the position signal and the phase signal via the second path. The second forward / reverse determination unit (125) that determines the forward / reverse rotation of the body,
The judgment result is input from the first forward / reverse judgment unit, and the judgment result is input from the second forward / reverse judgment unit. The judgment result of the first forward / reverse judgment unit and the judgment result of the second forward / reverse judgment unit are input. The diagnostic unit (126, 127), which diagnoses failures in each monitoring cycle by comparing with
With
The diagnostic unit is a rotation sensor that increases or decreases the monitoring cycle in accordance with an increase or decrease in the edge interval of the position signal or the edge interval of the phase signal.
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
JP2005249488A (en) * | 2004-03-02 | 2005-09-15 | Denso Corp | Detection signal processing circuit and detection signal processing device for rotation sensor |
JP2009014642A (en) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Mitsubishi Electric Corp | Rotation state detector |
JP2011133336A (en) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Toyota Motor Corp | Abnormality determination device for rotation sensor |
-
2019
- 2019-04-26 JP JP2019085506A patent/JP2020180929A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005249488A (en) * | 2004-03-02 | 2005-09-15 | Denso Corp | Detection signal processing circuit and detection signal processing device for rotation sensor |
JP2009014642A (en) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Mitsubishi Electric Corp | Rotation state detector |
JP2011133336A (en) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Toyota Motor Corp | Abnormality determination device for rotation sensor |
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