JP3411012B2 - レゾルバ角度精度診断方法及び診断回路 - Google Patents
レゾルバ角度精度診断方法及び診断回路Info
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- JP3411012B2 JP3411012B2 JP2000303578A JP2000303578A JP3411012B2 JP 3411012 B2 JP3411012 B2 JP 3411012B2 JP 2000303578 A JP2000303578 A JP 2000303578A JP 2000303578 A JP2000303578 A JP 2000303578A JP 3411012 B2 JP3411012 B2 JP 3411012B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レゾルバの角度精
度診断方法及び診断回路に関し、特に、レゾルバの角度
検出における異常を高精度に診断できるようにするため
の新規な改良に関する。
度診断方法及び診断回路に関し、特に、レゾルバの角度
検出における異常を高精度に診断できるようにするため
の新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種の回路とし
ては図７で示される、例えばレゾルバの異常検出回路の
構成を挙げることができる。すなわち、図７において、
符号１で示されるものはレゾルバであり、このレゾルバ
１には、励磁コイル２、Ａ相出力コイル３及びＢ相出力
コイル４が巻回された輪状のステータ５と、例えば回転
軸が偏心した円盤体のような形状で、前記ステータ５内
で回転することによりＡ相出力コイル３及びＢ相出力コ
イル４との間のギャップパーミアンスを変化させるロー
タ６とを備え、前記ロータ６の回転に伴う磁束の変化に
より前記Ａ相出力コイル３及びＢ相出力コイル４に誘起
される電圧に基づいて前記ロータ６の回転位置を検出す
る。このようにレゾルバ角度を検出するために、レゾル
バ１にはＡ相検出回路７とＢ相検出回路８とが接続され
ており、これらで検出されたレゾルバ信号（ＳＩＮ信号
７Ａ、ＣＯＳ信号８Ａ）は、出力信号として用いられる
と共に異常検出回路９に入力される。
ては図７で示される、例えばレゾルバの異常検出回路の
構成を挙げることができる。すなわち、図７において、
符号１で示されるものはレゾルバであり、このレゾルバ
１には、励磁コイル２、Ａ相出力コイル３及びＢ相出力
コイル４が巻回された輪状のステータ５と、例えば回転
軸が偏心した円盤体のような形状で、前記ステータ５内
で回転することによりＡ相出力コイル３及びＢ相出力コ
イル４との間のギャップパーミアンスを変化させるロー
タ６とを備え、前記ロータ６の回転に伴う磁束の変化に
より前記Ａ相出力コイル３及びＢ相出力コイル４に誘起
される電圧に基づいて前記ロータ６の回転位置を検出す
る。このようにレゾルバ角度を検出するために、レゾル
バ１にはＡ相検出回路７とＢ相検出回路８とが接続され
ており、これらで検出されたレゾルバ信号（ＳＩＮ信号
７Ａ、ＣＯＳ信号８Ａ）は、出力信号として用いられる
と共に異常検出回路９に入力される。
【０００３】異常検出回路９では、それぞれのレゾルバ
信号の２乗和が演算され、この２乗和が一定値になるこ
とを監視することによりレゾルバの角度検出の異常を監
視している。即ち、ＳＩＮ信号７ＡおよびＣＯＳ信号８
Ａの信号レベルをそれぞれａ、ｂとし、ａ＝ｋＳＩＮ
θ、ｂ＝ｋＣＯＳθとおくと、ａ2＋ｂ2＝ｋ2が成立す
る。従って、このｋ2の値が所定の誤差範囲内（図８参
照）にあるか否かを監視することにより、レゾルバの角
度検出の異常を診断することができる。
信号の２乗和が演算され、この２乗和が一定値になるこ
とを監視することによりレゾルバの角度検出の異常を監
視している。即ち、ＳＩＮ信号７ＡおよびＣＯＳ信号８
Ａの信号レベルをそれぞれａ、ｂとし、ａ＝ｋＳＩＮ
θ、ｂ＝ｋＣＯＳθとおくと、ａ2＋ｂ2＝ｋ2が成立す
る。従って、このｋ2の値が所定の誤差範囲内（図８参
照）にあるか否かを監視することにより、レゾルバの角
度検出の異常を診断することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の装置は以上のよ
うに構成されていたため、次のような課題が存在してい
た。すなわち、前記ＳＩＮ信号７Ａ及びＣＯＳ信号８Ａ
に含まれる値ｋはレゾルバ出力の変圧比によって変動す
る値であり、また、この変圧比には１０％程度の個体差
があるため、上述したｋ2の値が前記誤差範囲から逸脱
した場合に、その原因が変圧比の個体差であるのか、ま
たは、出力コイルの短絡やロータの振れが大きくなるこ
とによって誤差が増大してレゾルバにおける角度検出の
精度が劣化したのかを区別することが困難であり、レゾ
ルバの角度精度の異常を高精度に診断することはできな
かった。このため、レゾルバの異常を検出できなかった
り、異常の過剰検出による誤動作が発生することがあっ
た。また、レゾルバを２つ用いた２重冗長系にすれば異
常検出を正確に行うことができるが、コスト及び設置ス
ペースが２倍になるという問題があった。
うに構成されていたため、次のような課題が存在してい
た。すなわち、前記ＳＩＮ信号７Ａ及びＣＯＳ信号８Ａ
に含まれる値ｋはレゾルバ出力の変圧比によって変動す
る値であり、また、この変圧比には１０％程度の個体差
があるため、上述したｋ2の値が前記誤差範囲から逸脱
した場合に、その原因が変圧比の個体差であるのか、ま
たは、出力コイルの短絡やロータの振れが大きくなるこ
とによって誤差が増大してレゾルバにおける角度検出の
精度が劣化したのかを区別することが困難であり、レゾ
ルバの角度精度の異常を高精度に診断することはできな
かった。このため、レゾルバの異常を検出できなかった
り、異常の過剰検出による誤動作が発生することがあっ
た。また、レゾルバを２つ用いた２重冗長系にすれば異
常検出を正確に行うことができるが、コスト及び設置ス
ペースが２倍になるという問題があった。
【０００５】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、高精度にレゾルバ角度精度
の異常を診断することのできるレゾルバ角度精度診断方
法及び診断回路を提供することを目的とする。
めになされたもので、特に、高精度にレゾルバ角度精度
の異常を診断することのできるレゾルバ角度精度診断方
法及び診断回路を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のレゾルバ角度精
度診断方法は、励磁コイル、Ａ相出力コイル及びＢ相出
力コイルが巻回された輪状のステータと、前記ステータ
内で回転するロータとを備え、前記ロータの回転に伴う
磁束の変化により前記Ａ相出力コイル及びＢ相出力コイ
ルに誘起される電圧に基づいて前記ロータの回転位置を
検出するブラシレス型のレゾルバのレゾルバ角度精度診
断方法において、前記Ａ相出力コイル及び前記Ｂ相出力
コイルにそれぞれ中点を設け、この中点から見た前記Ａ
相出力コイル及び前記Ｂ相出力コイルの出力成分のう
ち、当該出力成分を構成するオフセット成分及び角度変
動成分のうちの角度変動成分に含まれる三角関数の位相
と同相、逆相である同相成分、逆相成分に対し、同相成
分及び逆相成分の和動出力を前記Ａ相及び前記Ｂ相につ
いてそれぞれ演算し、Ａ相和動出力とＢ相和動出力の差
が許容誤差範囲内にあるか否かに基づいて、レゾルバ角
度精度の異常を診断する。また、前記レゾルバは、ＮＸ
−４×ｎスロットタイプ又はＮＸ−２×ｎスロットタイ
プのレゾルバである。本発明のレゾルバ角度精度診断回
路は、励磁コイル、Ａ相出力コイル及びＢ相出力コイル
が巻回された輪状のステータと、前記ステータ内で回転
するロータとを備え、前記ロータの回転に伴う磁束の変
化により前記Ａ相出力コイル及びＢ相出力コイルに誘起
される電圧に基づいて前記ロータの回転位置を検出する
ブラシレス型のレゾルバにおいて、前記Ａ相出力コイル
及び前記Ｂ相出力コイルにそれぞれ設けた中点と、前記
中点から見た前記Ａ相出力コイル及び前記Ｂ相出力コイ
ルの出力成分のうち、当該出力成分を構成するオフセッ
ト成分及び角度変動成分のうちの角度変動成分に含まれ
る三角関数の位相と同相、逆相である同相成分、逆相成
分をそれぞれ検出する同相成分検出回路及び逆相成分検
出回路と、前記同相成分検出回路及び前記逆相成分検出
回路の和動出力を前記Ａ相及び前記Ｂ相について検出す
る和動出力検出回路と、前記Ａ相の和動出力と前記Ｂ相
の和動出力との差を演算する異常検出回路とを備え、前
記異常検出回路の出力が許容誤差範囲内にあるか否かに
基づいて、レゾルバ角度精度の異常を診断する。また、
前記レゾルバは、ＮＸ−４×ｎスロットタイプ又はＮＸ
−２×ｎスロットタイプのレゾルバである。
度診断方法は、励磁コイル、Ａ相出力コイル及びＢ相出
力コイルが巻回された輪状のステータと、前記ステータ
内で回転するロータとを備え、前記ロータの回転に伴う
磁束の変化により前記Ａ相出力コイル及びＢ相出力コイ
ルに誘起される電圧に基づいて前記ロータの回転位置を
検出するブラシレス型のレゾルバのレゾルバ角度精度診
断方法において、前記Ａ相出力コイル及び前記Ｂ相出力
コイルにそれぞれ中点を設け、この中点から見た前記Ａ
相出力コイル及び前記Ｂ相出力コイルの出力成分のう
ち、当該出力成分を構成するオフセット成分及び角度変
動成分のうちの角度変動成分に含まれる三角関数の位相
と同相、逆相である同相成分、逆相成分に対し、同相成
分及び逆相成分の和動出力を前記Ａ相及び前記Ｂ相につ
いてそれぞれ演算し、Ａ相和動出力とＢ相和動出力の差
が許容誤差範囲内にあるか否かに基づいて、レゾルバ角
度精度の異常を診断する。また、前記レゾルバは、ＮＸ
−４×ｎスロットタイプ又はＮＸ−２×ｎスロットタイ
プのレゾルバである。本発明のレゾルバ角度精度診断回
路は、励磁コイル、Ａ相出力コイル及びＢ相出力コイル
が巻回された輪状のステータと、前記ステータ内で回転
するロータとを備え、前記ロータの回転に伴う磁束の変
化により前記Ａ相出力コイル及びＢ相出力コイルに誘起
される電圧に基づいて前記ロータの回転位置を検出する
ブラシレス型のレゾルバにおいて、前記Ａ相出力コイル
及び前記Ｂ相出力コイルにそれぞれ設けた中点と、前記
中点から見た前記Ａ相出力コイル及び前記Ｂ相出力コイ
ルの出力成分のうち、当該出力成分を構成するオフセッ
ト成分及び角度変動成分のうちの角度変動成分に含まれ
る三角関数の位相と同相、逆相である同相成分、逆相成
分をそれぞれ検出する同相成分検出回路及び逆相成分検
出回路と、前記同相成分検出回路及び前記逆相成分検出
回路の和動出力を前記Ａ相及び前記Ｂ相について検出す
る和動出力検出回路と、前記Ａ相の和動出力と前記Ｂ相
の和動出力との差を演算する異常検出回路とを備え、前
記異常検出回路の出力が許容誤差範囲内にあるか否かに
基づいて、レゾルバ角度精度の異常を診断する。また、
前記レゾルバは、ＮＸ−４×ｎスロットタイプ又はＮＸ
−２×ｎスロットタイプのレゾルバである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるレ
ゾルバ角度精度診断方法及び診断回路の好適な実施の形
態について詳細に説明する。なお、従来装置と同一また
は同等部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
ゾルバ角度精度診断方法及び診断回路の好適な実施の形
態について詳細に説明する。なお、従来装置と同一また
は同等部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０００８】図１に示すように、本発明のレゾルバ角度
異常診断回路は、Ａ相出力コイル１０及びＢ相出力コイ
ル１１にそれぞれＡ相中点１２及びＢ相中点１３を設け
た構成である。Ａ相出力コイル１０及びＢ相出力コイル
１１は、それぞれＡ相同相成分検出コイル１０Ａ及びＢ
相同相成分検出コイル１１ＡとＡ相逆相成分検出コイル
１０Ｂ及びＢ相逆相成分検出コイル１１Ｂとから構成さ
れており、これら各コイルにはＡ相同相成分検出回路１
４Ａ及びＢ相同相成分検出回路１５ＡとＡ相逆相成分検
出回路１４Ｂ及びＢ相逆相成分検出回路１５Ｂとが接続
されている。
異常診断回路は、Ａ相出力コイル１０及びＢ相出力コイ
ル１１にそれぞれＡ相中点１２及びＢ相中点１３を設け
た構成である。Ａ相出力コイル１０及びＢ相出力コイル
１１は、それぞれＡ相同相成分検出コイル１０Ａ及びＢ
相同相成分検出コイル１１ＡとＡ相逆相成分検出コイル
１０Ｂ及びＢ相逆相成分検出コイル１１Ｂとから構成さ
れており、これら各コイルにはＡ相同相成分検出回路１
４Ａ及びＢ相同相成分検出回路１５ＡとＡ相逆相成分検
出回路１４Ｂ及びＢ相逆相成分検出回路１５Ｂとが接続
されている。
【０００９】なお、図１ではＡ相出力コイル１０及びＢ
相出力コイル１１を簡略化して示すが、これらのコイル
は具体的には図２に示すようにステータ５のスロット５
Ａに巻回され、また、Ａ相中点１２及びＢ相中点１３も
図２に示す通りに設けられるものである。さらに、Ａ相
同相成分検出回路１４Ａ及びＡ相逆相成分検出回路１４
ＢにはＡ相差動出力回路１６Ａ及びＡ相和動出力回路１
６Ｂが接続されており、同様に、Ｂ相同相成分検出回路
１５Ａ及びＢ相逆相成分検出回路１５ＢにはＢ相差動出
力回路１７Ａ及びＢ相和動出力回路１７Ｂが接続されて
いる。
相出力コイル１１を簡略化して示すが、これらのコイル
は具体的には図２に示すようにステータ５のスロット５
Ａに巻回され、また、Ａ相中点１２及びＢ相中点１３も
図２に示す通りに設けられるものである。さらに、Ａ相
同相成分検出回路１４Ａ及びＡ相逆相成分検出回路１４
ＢにはＡ相差動出力回路１６Ａ及びＡ相和動出力回路１
６Ｂが接続されており、同様に、Ｂ相同相成分検出回路
１５Ａ及びＢ相逆相成分検出回路１５ＢにはＢ相差動出
力回路１７Ａ及びＢ相和動出力回路１７Ｂが接続されて
いる。
【００１０】このような角度検出回路において、ロータ
の回転角をθ、励磁コイルに供給される励磁信号の周波
数に対応する角速度をωとすると、Ａ相同相成分検出回
路１４Ａ及びＢ相同相成分検出回路１５ＡとＡ相逆相成
分検出回路１４Ｂ及びＢ相逆相成分検出回路１５Ｂとか
らは、以下のように同相成分ＶSa及びＶCaと逆相成分Ｖ
Sb及びＶCbとがそれぞれ得られる。なお、逆相成分ＶSb
及びＶCbについては、中点１２及び１３への電位差とし
て符号を反転して表す（図１中の矢印の向き参照）。 VSa=(ASa+ BSasinθ)sinωt ・・・・・・（１） VSb=(ASb- BSbsinθ)sin(ωt+π) ・・・・・・（２） VCa=(ACa+ BCacosθ)sinωt ・・・・・・（３） VCb=(ACb- BCbcosθ)sin(ωt+π) ・・・・・・（４） なお、これらを図示すると図３の通りである。
の回転角をθ、励磁コイルに供給される励磁信号の周波
数に対応する角速度をωとすると、Ａ相同相成分検出回
路１４Ａ及びＢ相同相成分検出回路１５ＡとＡ相逆相成
分検出回路１４Ｂ及びＢ相逆相成分検出回路１５Ｂとか
らは、以下のように同相成分ＶSa及びＶCaと逆相成分Ｖ
Sb及びＶCbとがそれぞれ得られる。なお、逆相成分ＶSb
及びＶCbについては、中点１２及び１３への電位差とし
て符号を反転して表す（図１中の矢印の向き参照）。 VSa=(ASa+ BSasinθ)sinωt ・・・・・・（１） VSb=(ASb- BSbsinθ)sin(ωt+π) ・・・・・・（２） VCa=(ACa+ BCacosθ)sinωt ・・・・・・（３） VCb=(ACb- BCbcosθ)sin(ωt+π) ・・・・・・（４） なお、これらを図示すると図３の通りである。
【００１１】また、前記（１）式から（４）式を用いる
とレゾルバの出力（差動出力）ES2- 4, ES1-3は以下のよ
うに求まる。 ES2-4=(ASa+ BSasinθ)sinωt+(ASb- BSbsinθ)sin(ωt+π) =(ASa- ASb)sinωt+(BSa+ BSb)sinθsinωt ・・・・・・（５） →(BSa+ BSb)sinθsinωt (ASa= ASbのとき） ES1-3=(ACa+ BCacosθ)sinωt+(ACb- BCbcosθ)sin(ωt+π) =(ACa- ACb)sinωt+(BCa+ BCb)cosθsinωt ・・・・・・（６） →(BCa+ BCb)cosθsinωt (ACa= ACbのとき）
とレゾルバの出力（差動出力）ES2- 4, ES1-3は以下のよ
うに求まる。 ES2-4=(ASa+ BSasinθ)sinωt+(ASb- BSbsinθ)sin(ωt+π) =(ASa- ASb)sinωt+(BSa+ BSb)sinθsinωt ・・・・・・（５） →(BSa+ BSb)sinθsinωt (ASa= ASbのとき） ES1-3=(ACa+ BCacosθ)sinωt+(ACb- BCbcosθ)sin(ωt+π) =(ACa- ACb)sinωt+(BCa+ BCb)cosθsinωt ・・・・・・（６） →(BCa+ BCb)cosθsinωt (ACa= ACbのとき）
【００１２】以上のように、前記（５）式により、Ａ相
差動出力回路１６ＡからはレゾルバのＳＩＮ出力が得ら
れ、前記（６）式により、Ｂ相差動出力回路１７Ａから
はＣＯＳ出力が得られる。このように、本発明のレゾル
バ角度精度診断回路においても、通常通りのレゾルバ出
力を得ることができる。また、これよりレゾルバ出力角
度信号は、 θE=tan-1(Esinθ/ Ecosθ)=tan-1(ES2-4 / ES1-3) =tan-1［｛(ASa- ASb)+(BSa+ BSb)sinθ｝/｛(ACa- ACb)+(BCa+ BCb)cosθ ｝］ ・・・・・・（７） と求まり、このとき、レゾルバの角度誤差ε(θ)は、 ε(θ)=θ-θE =θ-tan-1［｛(ASa- ASb)+(BSa+ BSb)sinθ｝/｛(ACa- ACb)+(BCa+ BCb)co sθ｝］ ・・・・・・（８） と表すことができる。
差動出力回路１６ＡからはレゾルバのＳＩＮ出力が得ら
れ、前記（６）式により、Ｂ相差動出力回路１７Ａから
はＣＯＳ出力が得られる。このように、本発明のレゾル
バ角度精度診断回路においても、通常通りのレゾルバ出
力を得ることができる。また、これよりレゾルバ出力角
度信号は、 θE=tan-1(Esinθ/ Ecosθ)=tan-1(ES2-4 / ES1-3) =tan-1［｛(ASa- ASb)+(BSa+ BSb)sinθ｝/｛(ACa- ACb)+(BCa+ BCb)cosθ ｝］ ・・・・・・（７） と求まり、このとき、レゾルバの角度誤差ε(θ)は、 ε(θ)=θ-θE =θ-tan-1［｛(ASa- ASb)+(BSa+ BSb)sinθ｝/｛(ACa- ACb)+(BCa+ BCb)co sθ｝］ ・・・・・・（８） と表すことができる。
【００１３】次に、レゾルバ和動出力 EWa(S2-4), E
Wa(S1-3)を求め、これによりレゾルバ角度精度の異常を
診断する方法について説明する。まず、前記（１）式か
ら（４）式を用いると、Ａ相和動出力回路１６Ｂ及びＢ
相和動出力回路１７Ｂから以下のようにレゾルバ和動出
力 EWa(S2-4),EWa(S1-3)がそれぞれ求まる。 EWa(S2-4)=(ASa+ BSasinθ)sinωt-(ASb- BSbsinθ)sin(ωt+π) =(ASa+ ASb)sinωt+(BSa- BSb)sinθsinωt ・・・（９） →(ASa+ ASb)sinωt (BSa= BSbのとき) EWa(S1-3)=(ACa+ BCacosθ)sinωt-(ACb- BCbcosθ)sin(ωt+π) =(ACa+ ACb)sinωt+(BCa- BCb)cosθsinωt ・・・（１０） →(ACa+ ACb)sinωt (BCa= BCbのとき）
Wa(S1-3)を求め、これによりレゾルバ角度精度の異常を
診断する方法について説明する。まず、前記（１）式か
ら（４）式を用いると、Ａ相和動出力回路１６Ｂ及びＢ
相和動出力回路１７Ｂから以下のようにレゾルバ和動出
力 EWa(S2-4),EWa(S1-3)がそれぞれ求まる。 EWa(S2-4)=(ASa+ BSasinθ)sinωt-(ASb- BSbsinθ)sin(ωt+π) =(ASa+ ASb)sinωt+(BSa- BSb)sinθsinωt ・・・（９） →(ASa+ ASb)sinωt (BSa= BSbのとき) EWa(S1-3)=(ACa+ BCacosθ)sinωt-(ACb- BCbcosθ)sin(ωt+π) =(ACa+ ACb)sinωt+(BCa- BCb)cosθsinωt ・・・（１０） →(ACa+ ACb)sinωt (BCa= BCbのとき）
【００１４】ここで、Ａ相和動出力回路１６Ｂ及びＢ相
和動出力回路１７Ｂの出力の差を取る異常検出回路１８
の出力は、 EWa(S2-4)- EWa(S1-3)=(ASa+ ASb)sinωt-(ACa+ ACb)sinωt +(BSa- BSb)sinθsinωt-(BCa- BCb)cosθsinωt =｛(ASa+ ASb- ACa- ACb)+(BSa- BSb)sinθ-(BCa- BCb)cosθ｝ ×sinωt ・・・・・・（１１） と表すことができ、ASa= ASb= ACa= ACb, BSa= BSb, B
Ca= BCbが成立する時には、 EWa(S2-4)- EWa(S1-3)→０ となる。
和動出力回路１７Ｂの出力の差を取る異常検出回路１８
の出力は、 EWa(S2-4)- EWa(S1-3)=(ASa+ ASb)sinωt-(ACa+ ACb)sinωt +(BSa- BSb)sinθsinωt-(BCa- BCb)cosθsinωt =｛(ASa+ ASb- ACa- ACb)+(BSa- BSb)sinθ-(BCa- BCb)cosθ｝ ×sinωt ・・・・・・（１１） と表すことができ、ASa= ASb= ACa= ACb, BSa= BSb, B
Ca= BCbが成立する時には、 EWa(S2-4)- EWa(S1-3)→０ となる。
【００１５】即ち、通常、ASa= ASb= ACa= ACb, BSa= B
Sb, BCa= BCbが成立するため、この条件の下に（１１）
式を用いれば異常検出回路１８の出力は零になり、レゾ
ルバの変圧比による影響を受けることのない出力信号を
得ることができる。従って、図４に示すように、レゾル
バのロータ６の回転角θが変化する際に異常検出回路１
８の出力が零であるか否かを監視することにより、変圧
比の個体差による影響を受けることなく、高精度にレゾ
ルバ角度検出における異常を診断することができ、ま
た、従来のように変圧比の個体差の影響を考慮しなくて
すむので、図４に示す許容誤差の範囲を従来よりも狭く
設定することができる。
Sb, BCa= BCbが成立するため、この条件の下に（１１）
式を用いれば異常検出回路１８の出力は零になり、レゾ
ルバの変圧比による影響を受けることのない出力信号を
得ることができる。従って、図４に示すように、レゾル
バのロータ６の回転角θが変化する際に異常検出回路１
８の出力が零であるか否かを監視することにより、変圧
比の個体差による影響を受けることなく、高精度にレゾ
ルバ角度検出における異常を診断することができ、ま
た、従来のように変圧比の個体差の影響を考慮しなくて
すむので、図４に示す許容誤差の範囲を従来よりも狭く
設定することができる。
【００１６】また、図２にはＮＸ−４×ｎスロットタイ
プのＮＸレゾルバとしてｎ＝１の場合における４スロッ
トタイプのレゾルバを示すが、本発明のレゾルバ角度精
度診断方法及び診断回路は、ＮＸ−４ｎスロットタイプ
又はＮＸ−２ｎスロットタイプのＮＸレゾルバにおいて
ロータ６の凸形状部分の数を示す整数Ｎ及びステータ５
のスロット５Ａの数を示すｎの値を任意に設定しても適
用しうるものである。即ち、ＮＸ−４ｎスロットタイプ
のＮＸレゾルバの場合、前記（１）式が VSa=(ASa+ BSasin(nθ))sinωt となり、また、ＮＸ−２ｎスロットタイプのＮＸレゾル
バの場合は、 VSa=Σ(ai+ bisin(θ+αi))sinωt となるため、以下は前記（２）式から（１１）式と同様
に求まり、本発明のレゾルバ角度精度診断方法及び診断
回路を適用することができる。
プのＮＸレゾルバとしてｎ＝１の場合における４スロッ
トタイプのレゾルバを示すが、本発明のレゾルバ角度精
度診断方法及び診断回路は、ＮＸ−４ｎスロットタイプ
又はＮＸ−２ｎスロットタイプのＮＸレゾルバにおいて
ロータ６の凸形状部分の数を示す整数Ｎ及びステータ５
のスロット５Ａの数を示すｎの値を任意に設定しても適
用しうるものである。即ち、ＮＸ−４ｎスロットタイプ
のＮＸレゾルバの場合、前記（１）式が VSa=(ASa+ BSasin(nθ))sinωt となり、また、ＮＸ−２ｎスロットタイプのＮＸレゾル
バの場合は、 VSa=Σ(ai+ bisin(θ+αi))sinωt となるため、以下は前記（２）式から（１１）式と同様
に求まり、本発明のレゾルバ角度精度診断方法及び診断
回路を適用することができる。
【００１７】また、図５及び図６は、本発明の他の形態
に係るレゾルバ角度精度診断回路の構成を概略的に示す
図（ステータや検出回路を省略して示す回路図）である
が、図５に示すようにＡ相中点１２及びＢ相中点１３の
共通化を図ることにより、あるいは図６に示すように励
磁コイルのＧＮＤ側をも共通化することにより、端子数
を７個あるいは６個に減らすことができる。特に、図６
に示す診断回路では、従来の診断回路と同じ端子数（６
個）で構成することができる。このように中点を共通化
することにより端子数を削減すれば、高精度にレゾルバ
角度検出における異常を診断できるだけでなく、信号線
の取り回し等の処理が煩雑化することを防止できる。
に係るレゾルバ角度精度診断回路の構成を概略的に示す
図（ステータや検出回路を省略して示す回路図）である
が、図５に示すようにＡ相中点１２及びＢ相中点１３の
共通化を図ることにより、あるいは図６に示すように励
磁コイルのＧＮＤ側をも共通化することにより、端子数
を７個あるいは６個に減らすことができる。特に、図６
に示す診断回路では、従来の診断回路と同じ端子数（６
個）で構成することができる。このように中点を共通化
することにより端子数を削減すれば、高精度にレゾルバ
角度検出における異常を診断できるだけでなく、信号線
の取り回し等の処理が煩雑化することを防止できる。
【００１８】
【発明の効果】本発明のレゾルバ角度精度診断方法は、
励磁コイル、Ａ相出力コイル及びＢ相出力コイルが巻回
された輪状のステータと、前記ステータ内で回転するロ
ータとを備え、前記ロータの回転に伴う磁束の変化によ
り前記Ａ相出力コイル及びＢ相出力コイルに誘起される
電圧に基づいて前記ロータの回転位置を検出するブラシ
レス型のレゾルバのレゾルバ角度精度診断方法におい
て、前記Ａ相出力コイル及び前記Ｂ相出力コイルにそれ
ぞれ中点を設け、この中点から見た前記Ａ相出力コイル
及び前記Ｂ相出力コイルの出力成分のうち、当該出力成
分を構成するオフセット成分及び角度変動成分のうちの
角度変動成分に含まれる三角関数の位相と同相、逆相で
ある同相成分、逆相成分に対し、同相成分及び逆相成分
の和動出力を前記Ａ相及び前記Ｂ相についてそれぞれ演
算し、Ａ相和動出力とＢ相和動出力の差が許容誤差範囲
内にあるか否かに基づいて、レゾルバ角度精度の異常を
診断するので、レゾルバの変圧比による影響を受けるこ
とのない出力信号を得ることができ、レゾルバ角度精度
を高精度に診断することができる。また、従来のように
変圧比の個体差の影響を考慮しなくてすむので、レゾル
バ角度の許容誤差の範囲を従来よりも狭く設定すること
ができる。また、前記レゾルバは、ＮＸ−４×ｎスロッ
トタイプ又はＮＸ−２×ｎスロットタイプのレゾルバで
あるので、様々な形式のレゾルバにおいてレゾルバ角度
精度の異常を診断することができる。本発明のレゾルバ
角度精度診断回路は、励磁コイル、Ａ相出力コイル及び
Ｂ相出力コイルが巻回された輪状のステータと、前記ス
テータ内で回転するロータとを備え、前記ロータの回転
に伴う磁束の変化により前記Ａ相出力コイル及びＢ相出
力コイルに誘起される電圧に基づいて前記ロータの回転
位置を検出するブラシレス型のレゾルバにおいて、前記
Ａ相出力コイル及び前記Ｂ相出力コイルにそれぞれ設け
た中点と、前記中点から見た前記Ａ相出力コイル及び前
記Ｂ相出力コイルの出力成分のうち、当該出力成分を構
成するオフセット成分及び角度変動成分のうちの角度変
動成分に含まれる三角関数の位相と同相、逆相である同
相成分、逆相成分をそれぞれ検出する同相成分検出回路
及び逆相成分検出回路と、前記同相成分検出回路及び前
記逆相成分検出回路の和動出力を前記Ａ相及び前記Ｂ相
について検出する和動出力検出回路と、前記Ａ相の和動
出力と前記Ｂ相の和動出力との差を演算する異常検出回
路とを備え、前記異常検出回路の出力が許容誤差範囲内
にあるか否かに基づいて、レゾルバ角度精度の異常を診
断するので、レゾルバの変圧比による影響を受けること
のない出力信号を得ることができ、レゾルバ角度精度を
高精度に診断することができる。また、従来のように変
圧比の個体差の影響を考慮しなくてすむので、レゾルバ
角度の許容誤差の範囲を従来よりも狭く設定することが
できる。また、前記レゾルバは、ＮＸ−４×ｎスロット
タイプ又はＮＸ−２×ｎスロットタイプのレゾルバであ
る構成であるので、様々な形式のレゾルバにおいてレゾ
ルバ角度精度の異常を診断することができる。
励磁コイル、Ａ相出力コイル及びＢ相出力コイルが巻回
された輪状のステータと、前記ステータ内で回転するロ
ータとを備え、前記ロータの回転に伴う磁束の変化によ
り前記Ａ相出力コイル及びＢ相出力コイルに誘起される
電圧に基づいて前記ロータの回転位置を検出するブラシ
レス型のレゾルバのレゾルバ角度精度診断方法におい
て、前記Ａ相出力コイル及び前記Ｂ相出力コイルにそれ
ぞれ中点を設け、この中点から見た前記Ａ相出力コイル
及び前記Ｂ相出力コイルの出力成分のうち、当該出力成
分を構成するオフセット成分及び角度変動成分のうちの
角度変動成分に含まれる三角関数の位相と同相、逆相で
ある同相成分、逆相成分に対し、同相成分及び逆相成分
の和動出力を前記Ａ相及び前記Ｂ相についてそれぞれ演
算し、Ａ相和動出力とＢ相和動出力の差が許容誤差範囲
内にあるか否かに基づいて、レゾルバ角度精度の異常を
診断するので、レゾルバの変圧比による影響を受けるこ
とのない出力信号を得ることができ、レゾルバ角度精度
を高精度に診断することができる。また、従来のように
変圧比の個体差の影響を考慮しなくてすむので、レゾル
バ角度の許容誤差の範囲を従来よりも狭く設定すること
ができる。また、前記レゾルバは、ＮＸ−４×ｎスロッ
トタイプ又はＮＸ−２×ｎスロットタイプのレゾルバで
あるので、様々な形式のレゾルバにおいてレゾルバ角度
精度の異常を診断することができる。本発明のレゾルバ
角度精度診断回路は、励磁コイル、Ａ相出力コイル及び
Ｂ相出力コイルが巻回された輪状のステータと、前記ス
テータ内で回転するロータとを備え、前記ロータの回転
に伴う磁束の変化により前記Ａ相出力コイル及びＢ相出
力コイルに誘起される電圧に基づいて前記ロータの回転
位置を検出するブラシレス型のレゾルバにおいて、前記
Ａ相出力コイル及び前記Ｂ相出力コイルにそれぞれ設け
た中点と、前記中点から見た前記Ａ相出力コイル及び前
記Ｂ相出力コイルの出力成分のうち、当該出力成分を構
成するオフセット成分及び角度変動成分のうちの角度変
動成分に含まれる三角関数の位相と同相、逆相である同
相成分、逆相成分をそれぞれ検出する同相成分検出回路
及び逆相成分検出回路と、前記同相成分検出回路及び前
記逆相成分検出回路の和動出力を前記Ａ相及び前記Ｂ相
について検出する和動出力検出回路と、前記Ａ相の和動
出力と前記Ｂ相の和動出力との差を演算する異常検出回
路とを備え、前記異常検出回路の出力が許容誤差範囲内
にあるか否かに基づいて、レゾルバ角度精度の異常を診
断するので、レゾルバの変圧比による影響を受けること
のない出力信号を得ることができ、レゾルバ角度精度を
高精度に診断することができる。また、従来のように変
圧比の個体差の影響を考慮しなくてすむので、レゾルバ
角度の許容誤差の範囲を従来よりも狭く設定することが
できる。また、前記レゾルバは、ＮＸ−４×ｎスロット
タイプ又はＮＸ−２×ｎスロットタイプのレゾルバであ
る構成であるので、様々な形式のレゾルバにおいてレゾ
ルバ角度精度の異常を診断することができる。
【図１】本発明によるレゾルバ角度精度診断回路を概略
的に示す構成図である。
的に示す構成図である。
【図２】レゾルバの出力巻線及び中点の配置を具体的に
示す図である。
示す図である。
【図３】レゾルバ出力を示す特性図である。
【図４】本発明によるレゾルバ角度精度診断方法を概念
的に示す特性図である。
的に示す特性図である。
【図５】本発明の他の形態によるレゾルバ角度精度診断
回路を概略的に示す構成図である。
回路を概略的に示す構成図である。
【図６】本発明の他の形態によるレゾルバ角度精度診断
回路を概略的に示す構成図である。
回路を概略的に示す構成図である。
【図７】従来のレゾルバ角度精度診断回路の構成を概略
的に示す図である。
的に示す図である。
【図８】従来のレゾルバ角度精度診断方法を概念的に示
す特性図である。
す特性図である。
２ 励磁コイル
５ ステータ
６ ロータ
１０ Ａ相出力コイル
１０Ａ Ａ相同相成分検出コイル
１０Ｂ Ａ相逆相成分検出コイル
１１ Ｂ相出力コイル
１１Ａ Ｂ相同相成分検出コイル
１１Ｂ Ｂ相逆相成分検出コイル
１２ Ａ相中点
１３ Ｂ相中点
１４Ａ Ａ相同相成分検出回路
１４Ｂ Ａ相逆相成分検出回路
１５Ａ Ｂ相同相成分検出回路
１５Ｂ Ｂ相逆相成分検出回路
１６Ａ Ａ相差動出力回路
１６Ｂ Ａ相和動出力回路
１７Ａ Ｂ相差動出力回路
１７Ｂ Ｂ相和動出力回路
１８ 異常検出回路
Claims (4)
- 【請求項１】 励磁コイル(2)、Ａ相出力コイル(10A,10
B)及びＢ相出力コイル(11A,11B)が巻回された輪状のス
テータ(5)と、前記ステータ(5)内で回転するロータ(6)
とを備え、前記ロータ(6)の回転に伴う磁束の変化によ
り前記Ａ相出力コイル(10A,10B)及びＢ相出力コイル(11
A,11B)に誘起される電圧に基づいて前記ロータ(6)の回
転位置を検出するブラシレス型のレゾルバのレゾルバ角
度精度診断方法において、前記Ａ相出力コイル(10A,10
B)及び前記Ｂ相出力コイル(11A,11B)にそれぞれ中点(1
2,13)を設け、この中点(12,13)から見た前記Ａ相出力コ
イル(10A,10B)及び前記Ｂ相出力コイル(11A,11B)の出力
成分(V Sa ,V Ca ,V Sb ,V Cb )のうち、当該出力成分(V Sa ,V Ca ,
V Sb ,V Cb )を構成するオフセット成分及び角度変動成分の
うちの角度変動成分に含まれる三角関数(sinθ,cosθ)
の位相と同相、逆相である同相成分(V Sa ,V Ca )、逆相成
分(V Sb ,V Cb )に対し、同相成分(VSa,VCa)及び逆相成分(V
Sb,VCb)の和動出力(EWa(S2-4),EWa(S1-3))を前記Ａ相及
び前記Ｂ相についてそれぞれ演算し、Ａ相和動出力(E
Wa(S2-4))とＢ相和動出力(EWa(S1-3))の差(EWa(S2-4) -
EWa(S1-3))が許容誤差範囲内にあるか否かに基づい
て、レゾルバ角度精度の異常を診断することを特徴とす
るレゾルバ角度精度診断方法。 - 【請求項２】 前記レゾルバは、ＮＸ−４×ｎスロット
タイプ又はＮＸ−２×ｎスロットタイプのレゾルバであ
ることを特徴とする請求項１記載のレゾルバ角度精度診
断方法。 - 【請求項３】 励磁コイル(2)、Ａ相出力コイル(10A,10
B)及びＢ相出力コイル(11A,11B)が巻回された輪状のス
テータ(5)と、前記ステータ(5)内で回転するロータ(6)
とを備え、前記ロータ(6)の回転に伴う磁束の変化によ
り前記Ａ相出力コイル(10A,10B)及びＢ相出力コイル(11
A,11B)に誘起される電圧に基づいて前記ロータ(6)の回
転位置を検出するブラシレス型のレゾルバにおいて、 前記Ａ相出力コイル(10A,10B)及び前記Ｂ相出力コイル
(11A,11B)にそれぞれ設けた中点(12,13)と、 前記中点(12,13)から見た前記Ａ相出力コイル(10A,10B)
及び前記Ｂ相出力コイル(11A,11B)の出力成分(V Sa ,V Ca ,
V Sb ,V Cb )のうち、当該出力成分(V Sa ,V Ca ,V Sb ,V Cb )を構
成するオフセット成分及び角度変動成分のうちの角度変
動成分に含まれ る三角関数(sinθ,cosθ)の位相と同
相、逆相である同相成分(V Sa ,V Ca )、逆相成分(V Sb ,V Cb )
をそれぞれ検出する同相成分検出回路(14A,15A)及び逆
相成分検出回路(14B,15B)と、 前記同相成分検出回路(14A,15A)及び前記逆相成分検出
回路(14B,15B)の和動出力(EWa(S2-4),EWa(S1-3))を前記
Ａ相及び前記Ｂ相について検出する和動出力検出回路(1
6B,17B)と、 前記Ａ相の和動出力(EWa(S2-4))と前記Ｂ相の和動出力
(EWa(S1-3))との差を演算する異常検出回路(18)とを備
え、前記異常検出回路(18)の出力が許容誤差範囲内にあ
るか否かに基づいて、レゾルバ角度精度の異常を診断す
ることを特徴とするレゾルバ角度精度診断回路。 - 【請求項４】 前記レゾルバは、ＮＸ−４×ｎスロット
タイプ又はＮＸ−２×ｎスロットタイプのレゾルバであ
ることを特徴とする請求項３記載のレゾルバ角度精度診
断回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000303578A JP3411012B2 (ja) | 2000-10-03 | 2000-10-03 | レゾルバ角度精度診断方法及び診断回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000303578A JP3411012B2 (ja) | 2000-10-03 | 2000-10-03 | レゾルバ角度精度診断方法及び診断回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002107179A JP2002107179A (ja) | 2002-04-10 |
| JP3411012B2 true JP3411012B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=18784761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000303578A Expired - Fee Related JP3411012B2 (ja) | 2000-10-03 | 2000-10-03 | レゾルバ角度精度診断方法及び診断回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3411012B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3590622B2 (ja) * | 2002-05-16 | 2004-11-17 | 三菱電機株式会社 | 回転角度検出器 |
| JP2006023164A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Mitsubishi Electric Corp | レゾルバ故障診断回路 |
| JP2006078392A (ja) * | 2004-09-10 | 2006-03-23 | Tamagawa Seiki Co Ltd | レゾルバ信号の異常検出方法 |
| JP5375796B2 (ja) * | 2010-11-05 | 2013-12-25 | 株式会社デンソー | 回転角検出装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置 |
| EP4113069B1 (en) * | 2020-02-26 | 2024-05-15 | Mitsubishi Electric Corporation | Resolver abnormality detection device |
-
2000
- 2000-10-03 JP JP2000303578A patent/JP3411012B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002107179A (ja) | 2002-04-10 |
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