JP5994407B2

JP5994407B2 - 回転角検出装置

Info

Publication number: JP5994407B2
Application number: JP2012132086A
Authority: JP
Inventors: 裏　則岳; 則岳裏
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2016-09-21
Anticipated expiration: 2032-06-11
Also published as: JP2013257175A; EP2674725B1; EP2674725A3; US9250068B2; CN103487069A; US20130326888A1; CN103487069B; EP2674725A2

Description

本発明は、回転軸の回転角を検出する回転角検出装置に関する。

この種の回転角検出装置としては、回転軸の回転角に応じた複数相の信号を出力するレゾルバを利用したものが知られている。レゾルバは、回転軸と一体となって回転するロータ、及びロータの周囲を囲むように配置されるステータを備えている。レゾルバには、励磁巻線及び複数相の検出巻線が設けられている。レゾルバでは、励磁巻線への励磁信号の入力により磁界が形成される。この磁界が複数相の検出巻線に付与されることで、各相の検出巻線に誘起電圧が発生する。これにより、各相の検出巻線から位相の異なる正弦波状の信号が出力される。また、ロータの回転に伴って各相の出力巻線に付与される磁界が変化することにより、各相の検出巻線に発生する誘起電圧が変化する。これにより、各相の検出巻線から出力される信号の振幅がロータの回転角に応じて変化する。そして、各相の検出巻線から出力される信号は、各相に対応した信号線を介してＲ／Ｄ（レゾルバ／デジタル）変換器に取り込まれる。Ｒ／Ｄ変換器は、各相の出力信号に基づいてロータの回転角、換言すれば回転軸の回転角を演算する。

ところで、このような回転角検出装置では、各相の信号線間が短絡すると、Ｒ／Ｄ変換器に取り込まれる信号が回転角に応じたものではなくなり、回転角を適切に検出することができなくなる。よって、このような回転角検出装置では、信号線間の短絡を検出可能であることが望ましい。従来、こうした短絡検出機能を備える回転角検出装置としては、特許文献１に記載の装置がある。

特許文献１の回転角検出装置では、レゾルバの各相の検出巻線と信号線とを接続する配線の途中に抵抗素子が設けられている。そして、各相に対応した抵抗素子の抵抗値を互いに異なる値に設定することにより、レゾルバから各相の信号線に出力される出力信号の中央値を互いに異なる値に設定する。これにより、各相の信号線間が短絡したとき、Ｒ／Ｄ変換器に取り込まれる各相の出力信号の中央値が、短絡した信号線の位置に応じて変化する。よって、Ｒ／Ｄ変換器に取り込まれる出力信号の中央値を監視することで、信号線間の短絡を検出することができる。

特開２００３−３１５１８１号公報

ところで、特許文献１の回転角検出装置では、レゾルバに抵抗素子を設ける必要がある。このため、レゾルバが大型化する懸念がある。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、各相の信号線間の短絡を検出可能としつつも、レゾルバの大型化を回避することのできる回転角検出装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数相の検出巻線から回転軸の回転角に応じた複数相の信号を出力するレゾルバと、前記複数相の検出巻線と各相に対応した入力端子とを接続する信号線を介して前記複数相の信号を取り込むとともに前記複数相の信号に基づいて前記回転軸の回転角を求めるレゾルバ／デジタル変換器とを備える回転角検出装置において、前記レゾルバ／デジタル変換器には、前記複数相の検出巻線の電圧に基づく前記信号線の電位から該信号線の電位を変更可能な電位変更手段が設けられることを要旨とする。

同構成によれば、各相の信号線のうちのいずれか２相の信号線間が短絡したとき、短絡した一方の信号線の電位を電位変更手段により変更すると、短絡した他方の信号線の電位が変化する。よって、他方の信号線からレゾルバ／デジタル変換器に入力される信号の変化を監視すれば、一方の信号線と他方の信号線との間の短絡を検出することができる。そしてこのように短絡の検出を可能としつつも、レゾルバに対して特別な構成を付加する必要がないため、レゾルバの大型化を回避することもできる。

この場合、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の回転角検出装置において、前記電位変更手段により前記各相の信号線のうちのいずれか一つの特定相の信号線の電位を変更し、そのときに前記レゾルバ／デジタル変換器に入力される前記特定相以外の相の信号の変化に基づいて前記各相の信号線間の短絡を検出する異常検出手段を備える、といった構成を採用することが有効である。これにより、各相の信号線間の短絡を容易に検出することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の回転角検出装置において、前記異常検出手段は、前記各相の信号線間の短絡を検出する短絡検出処理を所定の周期で実行するものであり、同短絡検出処理の実行時にのみ、前記電位変更手段により前記信号線の電位を変更することを要旨とする。

同構成のように、異常検出手段が所定の周期で短絡検出処理を実行する場合、その実行時にのみ電位変更手段により信号線の電位を変更すれば、信号線の電位が変更されている期間を極力短くすることができる。これにより、レゾルバ／デジタル変換器による回転角の演算をなるべく阻害せずに各相の信号線間の短絡を検出することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転角検出装置において、前記電位変更手段は、オン／オフの切り替えにより前記信号線への所定電圧の印加及びその遮断を行うスイッチング素子からなることを要旨とする。

同構成によれば、スイッチング素子のオン／オフを切り替えるだけで信号線の電位を容易に変更することができる。

本発明の回転角検出装置によれば、各相の信号線間の短絡を検出可能としつつも、レゾルバの大型化を回避することができる。

本発明の回転角検出装置の一実施形態についてその回路構成を示す回路図。実施形態の回転角検出装置による各相の信号線間の短絡検出の原理を説明するための回路図。（ａ），（ｂ）は、実施形態の回転角検出装置による各相の信号線間の短絡検出の原理を説明するための図表。実施形態の回転角検出装置による短絡検出処理の手順を示すフローチャート。本発明の回転角検出装置の他の例についてその回路構成を示す回路図。本発明の回転角検出装置の他の例についてその回路構成を示す回路図。本発明の回転角検出装置の他の例についてその回路構成を示す回路図。

以下、本発明を具体化した一実施形態について図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態の回転角検出装置は、回転軸３の回転角に応じた複数相の信号を出力する一相励磁三相出力のレゾルバ１、及びレゾルバ１の出力信号Ｖａ〜Ｖｃを角度データに変換するＲ／Ｄ（レゾルバ／デジタル）変換器２を備えている。

レゾルバ１は、回転軸３と一体となって回転するロータ１０、及びロータ１０の周囲を囲むように配置される図示しないステータを備えている。ステータには、励磁巻線１２、及び第１相〜第３相の検出巻線１３ａ〜１３ｃが設けられている。

励磁巻線１２の一端はレゾルバ１の入力端子Ｔ１０に接続されている。入力端子Ｔ１０は、入力線Ｗ１を介してＲ／Ｄ変換器２の出力端子Ｔ２０に接続されている。励磁巻線１２の他端はレゾルバ１の接地端子Ｔ１２に接続されている。接地端子Ｔ１２は、接地線Ｗ３を介してＲ／Ｄ変換器２の接地端子Ｔ２２に接続されている。この接地端子Ｔ２２はＲ／Ｄ変換器２内の接地ラインに接続されている。すなわち、励磁巻線１２の他端は接地電位となっている。

第１相〜第３相の検出巻線１３ａ〜１３ｃのそれぞれの一端はレゾルバ１の出力端子Ｔ１１ａ〜Ｔ１１ｃに接続されている。出力端子Ｔ１１ａ〜Ｔ１１ｃは、各相に対応した信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃを介してＲ／Ｄ変換器２の入力端子Ｔ２１ａ〜Ｔ２１ｃにそれぞれ接続されている。第１相〜第３相の検出巻線１３ａ〜１３ｃのそれぞれの他端はレゾルバ１の接地端子Ｔ１２に接続されている。すなわち、第１相〜第３相の検出巻線１３ａ〜１３ｃの他端は接地電位となっている。

レゾルバ１では、交流電圧からなる励磁信号Ｖｅｘが入力線Ｗ１を介して励磁巻線１２に入力されると、励磁巻線１２が磁界を生成する。この磁界がロータ１０とステータとの間に形成された磁路を通じて各相の検出巻線１３ａ〜１３ｃに付与されることで、検出巻線１３ａ〜１３ｃに誘起電圧が発生する。これにより、各相の検出巻線１３ａ〜１３ｃから位相の異なる正弦波状の信号Ｖａ〜Ｖｃが出力される。また、ロータ１０の回転に伴って各相の検出巻線１３ａ〜１３ｃに付与される磁界が変化することで、各相の検出巻線１３ａ〜１３ｃに発生する誘起電圧が変化する。これにより、各相の検出巻線１３ａ〜１３ｃから出力される信号Ｖａ〜Ｖｃの振幅がロータ１０の回転角に応じて変化する。そして、これらの出力信号Ｖａ〜Ｖｃは、各相の信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃを介してＲ／Ｄ変換器２の入力端子Ｔ２１ａ〜Ｔ２１ｃに入力される。

Ｒ／Ｄ変換器２は、励磁信号Ｖｅｘを生成する励磁信号生成回路２２、及び入力端子Ｔ２１ａ〜Ｔ２１ｃに入力される信号を差動増幅する差動増幅回路２３〜２５を備えている。

差動増幅回路２３は、第１の基準電圧Ｖ１を分圧する分圧抵抗２３ｂ，２３ｃを備えている。分圧抵抗２３ｂ，２３ｃの分圧値は演算増幅器２３ａの非反転入力端子に入力されている。演算増幅器２３ａの反転入力端子には、入力端子Ｔ２１ａからの信号が入力抵抗２３ｄを介して入力される。また、演算増幅器２３ａには負帰還がかけられており、その負帰還路に帰還抵抗２３ｅが設けられている。なお、分圧抵抗２３ｂ及び入力抵抗２３ｄは同一の抵抗値Ｒ１を有している。また、分圧抵抗２３ｃ及び帰還抵抗２３ｅは同一の抵抗値Ｒ２を有している。この差動増幅回路２３は、入力端子Ｔ２１ａからの信号Ｖａと第１の基準電圧Ｖ１との差を抵抗値Ｒ１及びＲ２の比で設定された増幅率で増幅して出力する。

差動増幅回路２４，２５も差動増幅回路２３と同様の構成からなる。すなわち、差動増幅回路２４は、演算増幅器２４ａ、分圧抵抗２４ｂ，２４ｃ、入力抵抗２４ｄ、及び帰還抵抗２４ｅを備えている。そして、差動増幅回路２４は、入力端子Ｔ２１ｂからの信号Ｖｂと第１の基準電圧Ｖ１との差を抵抗値Ｒ１及びＲ２の比で設定された増幅率で増幅して出力する。また、差動増幅回路２５は、演算増幅器２５ａ、分圧抵抗２５ｂ，２５ｃ、入力抵抗２５ｄ、及び帰還抵抗２５ｅを備えている。そして、差動増幅回路２５は、入力端子Ｔ２１ｃからの信号Ｖｃと第１の基準電圧Ｖ１との差を抵抗値Ｒ１及びＲ２の比で設定された増幅率で増幅して出力する。

差動増幅回路２３〜２５で差動増幅された各相の信号Ｖａ’〜Ｖｃ’は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２６にてデジタル値に変換され、マイコン２７に入力される。マイコン２７は、入力されるデジタル値に基づいてロータ１０の回転角、換言すれば回転軸３の回転角を演算する。また、マイコン２７は、励磁信号生成回路２２に指令を発することにより、出力端子Ｔ２０を介して入力線Ｗ１に励磁信号Ｖｅｘを出力する。

また、このＲ／Ｄ変換器２は、差動増幅回路２３の入力抵抗２３ｄと帰還抵抗２３ｅとの接続点Ｐ１に接続されるスイッチング素子ＳＷ１、及び差動増幅回路２４の入力抵抗２４ｄと帰還抵抗２４ｅとの接続点Ｐ２に接続されるスイッチング素子ＳＷ２を備えている。スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２は、オン／オフの切り替えを通じて接続点Ｐ１，Ｐ２への第２の基準電圧Ｖ２の印加及びその遮断をそれぞれ行う。本実施形態では、スイッチング素子ＳＷ１をオンしたとき、第２の基準電圧Ｖ２が入力抵抗２３ｄを介して第１相の信号線Ｗ２ａに印加される。これにより、第１相の信号線Ｗ２ａの電位が変更される。また、スイッチング素子ＳＷ２をオンしたとき、第２の基準電圧Ｖ２が入力抵抗２４ｄを介して第２相の信号線Ｗ２ｂに印加される。これにより、第２相の信号線Ｗ２ｂの電位が変更される。このように本実施形態では、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２が第１相の信号線Ｗ２ａ及び第２相の信号線Ｗ２ｂの電位を変更する電位変更手段となっている。スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２のオン／オフの切り替えはマイコン２７により制御される。

マイコン２７は、各相の信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃの短絡を検出する短絡検出処理を所定の周期で実行する。マイコン２７は、短絡検出処理を実行していないとき、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２をオフする。また、マイコン２７は、短絡検出処理の実行時にスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２をオン／オフし、各相の差動増幅信号Ｖａ’〜Ｖｃ’のそれぞれの中央値を監視する。なお、マイコン２７は、この差動増幅信号Ｖａ’〜Ｖｃ’の中央値の監視により、各相の出力信号Ｖａ〜Ｖｃの中央値を間接的に監視する。差動増幅信号Ｖａ’〜Ｖｃ’の中央値の演算は、例えば正弦波状の差動増幅信号Ｖａ’〜Ｖｃ’のそれぞれの値を所定の周期でサンプリングし、一定時間にサンプリングされた複数の値の平均値を求めることで行われる。そしてマイコン２７は、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２のいずれかをオンしたときの各相の差動増幅信号Ｖａ’〜Ｖｃ’の中央値の変化に基づいて各相の信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃ間の短絡を検出する。このように本実施形態では、マイコン２７が各相の信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃ間の短絡を検出する異常検出手段となっている。

次に、マイコン２７による各相の信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃ間の短絡の検出原理を説明する。
例えば図１に二点鎖線で示すように第１相の信号線Ｗ２ａ及び第２相の信号線Ｗ２ｂ間が短絡したとする。この場合、スイッチング素子ＳＷ２をオフしたまま、スイッチング素子ＳＷ１のみをオンすると、第１相の信号線Ｗ２ａの電位が変化する。そしてこの第１相の信号線Ｗ２ａの電位の変化により、これと短絡する第２相の信号線Ｗ２ｂの電位も変化する。このため、第２相の差動増幅信号Ｖｂ’の中央値が変化する。よって、スイッチング素子ＳＷ１をオンしたとき、第２相の差動増幅信号Ｖｂ’の中央値が変化すれば、第１相の信号線Ｗ２ａ及び第２相の信号線Ｗ２ｂ間が短絡していると判断することができる。

同様に、スイッチング素子ＳＷ１をオンしたとき、第３相の差動増幅信号Ｖｃ’の中央値が変化すれば、第１相の信号線Ｗ２ａ及び第３相の信号線Ｗ２ｃ間が短絡していると判断することができる。また、スイッチング素子ＳＷ１をオンしたとき、第２相の差動増幅信号Ｖｂ’及び第３相の差動増幅信号Ｖｃ’のそれぞれの中央値が変化しなければ、第１相の信号線Ｗ２ａは他相の信号線と短絡していないと判断することができる。

一方、例えば図２に二点鎖線で示すように第２相の信号線Ｗ２ｂ及び第３相の信号線Ｗ２ｃ間が短絡したとする。この場合、スイッチング素子ＳＷ１をオフしたまま、スイッチング素子ＳＷ２をオンすると、第２相の信号線Ｗ２ｂの電位が変化する。そしてこの第２相の信号線Ｗ２ｂの電位の変化により、これと短絡する第３相の信号線Ｗ２ｃの電位も変化する。このため、第３相の差動増幅信号Ｖｃ’の中央値が変化する。よって、スイッチング素子ＳＷ２をオンしたとき、第３相の差動増幅信号Ｖｃ’の中央値が変化すれば、第２相の信号線Ｗ２ｂ及び第３相の信号線Ｗ２ｃ間が短絡していると判断することができる。

同様に、スイッチング素子ＳＷ２をオンしたとき、第１相の差動増幅信号Ｖａ’の中央値が変化すれば、第１相の信号線Ｗ２ａ及び第２相の信号線Ｗ２ｂ間が短絡していると判断することができる。また、スイッチング素子ＳＷ２をオンしたとき、第１相の差動増幅信号Ｖａ’及び第３相の差動増幅信号Ｖｃ’のそれぞれの中央値が変化しなければ、第２相の信号線Ｗ２ｂは他相の信号線と短絡していないと判断することができる。

以上をまとめると、図３に示すように、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２をオンしたときの各相の差動増幅信号Ｖａ’〜Ｖｃ’のそれぞれの中央値の変化に基づいて各相の信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃ間の短絡を検出することができる。なお、第１相の信号線Ｗ２ａ及び第２相の信号線Ｗ２ｂ間の短絡の検出は、スイッチング素子ＳＷ１のオン時及びスイッチング素子ＳＷ２のオン時のいずれか一方を利用すればよい。また、各相の差動増幅信号Ｖａ’〜Ｖｃ’のそれぞれの中央値が変化したか否かの判断は、例えばスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２をオンする前の中央値と、オンした後の中央値との差分値が所定値以上であるとき、中央値が変化したと判断する方法で行う。

次に、図４を参照して、こうした原理を利用した短絡検出処理の具体的な手順についてその作用とともに説明する。なお、本処理の開始時、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２はオフ状態となっている。また、マイコン２７は図４に示す処理を所定の周期で実行する。

図４に示すように、マイコン２７はまず、スイッチング素子ＳＷ１のみをオンし（ステップＳ１）、第２相の差動増幅信号Ｖｂ’の中央値が変化したか否かを判断する（ステップＳ２）。マイコン２７は、第２相の差動増幅信号Ｖｂ’の中央値が変化した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、第１相の信号線Ｗ２ａ及び第２相の信号線Ｗ２ｂ間が短絡していると判断する（ステップＳ３）。

マイコン２７は、第２相の差動増幅信号Ｖｂ’の中央値が変化しなかった場合（ステップＳ２：ＮＯ）、あるいはステップＳ３の処理を実行した場合には、第３相の差動増幅信号Ｖｃ’の中央値が変化したか否かを判断する（ステップＳ４）。マイコン２７は、第３相の差動増幅信号Ｖｃ’の中央値が変化した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、第１相の信号線Ｗ２ａ及び第３相の信号線Ｗ２ｃ間が短絡していると判断する（ステップＳ５）。

マイコン２７は、第３相の差動増幅信号Ｖｃ’の中央値が変化しなかった場合（ステップＳ４：ＮＯ）、あるいはステップＳ５の処理を実行した場合には、スイッチング素子ＳＷ１をオフするとともに、スイッチング素子ＳＷ２をオンする（ステップＳ６）。そして、マイコン２７は、第３相の差動増幅信号Ｖｃ’の中央値が変化したか否かを判断する（ステップＳ７）。マイコン２７は、第３相の差動増幅信号Ｖｃ’の中央値が変化した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、第２相の信号線Ｗ２ｂ及び第３相の信号線Ｗ２ｃ間が短絡していると判断する（ステップＳ８）。

マイコン２７は、第３相の差動増幅信号Ｖｃ’の中央値が変化しなかった場合（ステップＳ７：ＮＯ）、あるいはステップＳ８の処理を実行した場合には、スイッチング素子ＳＷ２をオフし（ステップＳ９）、一連の処理を終了する。

このように本実施形態によれば、各相の信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃ間の短絡を検出することができる。そしてこのように短絡の検出を可能としつつも、レゾルバ１に対して特別な構成を付加する必要がないため、レゾルバ１の大型化を回避することもできる。

また、レゾルバ１は回転角検出時に高温となる。よって、上記特許文献１に記載の回転角検出装置のように、仮にレゾルバ１の各相の検出巻線１３ａ〜１３ｃと信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃとを接続するそれぞれの配線の途中に抵抗素子を設けた場合、その抵抗値がレゾルバ１の温度上昇に伴って変化する。これに起因してレゾルバ１の各相の出力信号Ｖａ〜Ｖｃが変化すると、Ｒ／Ｄ変換器２で回転軸３の回転角を適切に検出することができないおそれがある。この点、本実施形態では、レゾルバ１に抵抗素子が設けられていないため、レゾルバ１の温度上昇に起因する各相の出力信号Ｖａ〜Ｖｃの変化を抑制することができる。よって、レゾルバ１の信頼性が向上する。

以上説明したように、本実施形態の回転角検出装置によれば、以下のような効果が得られる。
（１）Ｒ／Ｄ変換器２には、オン／オフの切り替えにより第１相の信号線Ｗ２ａ及び第２相の信号線Ｗ２ｂへの所定電圧の印加及びその遮断を行うスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２を設け、第１相の信号線Ｗ２ａ及び第２相の信号線Ｗ２ｂの電位を容易に変更できるようにした。これにより、各相の信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃ間の短絡を検出可能としつつも、レゾルバ１の大型化を回避することができる。また、レゾルバ１に抵抗素子を設ける場合と比較すると、レゾルバ１の温度上昇に起因する各相の出力信号Ｖａ〜Ｖｃの変化を抑制することができるため、レゾルバ１の信頼性が向上する。

（２）マイコン２７は、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２のオン／オフを切り替えることにより第１相の信号線Ｗ２ａ及び第２相の信号線Ｗ２ｂのいずれか一方の特定相の信号線の電位を変更した。そして、Ｒ／Ｄ変換器２に入力される特定相以外の相の信号の変化に基づいて各相の信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃ間の短絡を検出した。これにより、各相の信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃ間の短絡を容易に検出することができる。

（３）マイコン２７は、各相の差動増幅信号Ｖａ’〜Ｖｃ’の変化をそれらの中央値に基づいて検出した。これにより、差動増幅信号Ｖａ’〜Ｖｃ’のそれぞれの信号波形の変化を容易に検出することができる。

（４）マイコン２７は、短絡検出処理の実行時にのみ、第１相の信号線Ｗ２ａ及び第２相の信号線Ｗ２ｂの電位を変更した。これにより、第１相の信号線Ｗ２ａ及び第２相の信号線Ｗ２ｂの電位が変更されている期間を極力短くすることができる。これにより、Ｒ／Ｄ変換器２による回転角の演算をなるべく阻害せずに各相の信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃ間の短絡を検出することができる。

（５）Ｒ／Ｄ変換器２には、オン／オフの切り替えにより第１相の信号線Ｗ２ａ及び第２相の信号線Ｗ２ｂへの所定電圧の印加及びその遮断を行うスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２を設けた。これにより、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２のオン／オフを切り替えるだけで第１相の信号線Ｗ２ａ及び第２相の信号線Ｗ２ｂの電位を容易に変更することができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・第１相の信号線Ｗ２ａ及び第２相の信号線Ｗ２ｂのそれぞれの電位を変更可能であれば、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２のそれぞれの位置を適宜変更してもよい。例えば図５に示すように、スイッチング素子ＳＷ１を入力端子Ｔ２１ａと入力抵抗２３ｄとの間に接続するとともに、スイッチング素子ＳＷ２を入力端子Ｔ２１ｂと入力抵抗２４ｄとの間に接続してもよい。また、図６に示すように、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２を入力抵抗２３ｄ，２４ｄにそれぞれ並列に接続してもよい。さらに、図７に示すように、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２を分圧抵抗２３ｃ，２４ｃにそれぞれ並列に接続してもよい。図５〜図７に例示したいずれの構成であっても、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２のオン／オフの切り替えにより第１相の信号線Ｗ２ａ及び第２相の信号線Ｗ２ｂのそれぞれの電位を変更することができる。よって、上記実施形態と同様の方法により、各相の信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃ間の短絡を検出することが可能である。

・上記実施形態では、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２により第１相の信号線Ｗ２ａ及び第２相の信号線Ｗ２ｂのそれぞれの電位を変更したが、これに代えて、第２相の信号線Ｗ２ｂ及び第３相の信号線Ｗ２ｃのそれぞれの電位を変更してもよい。また、第１相の信号線Ｗ２ａ及び第３相の信号線Ｗ２ｃの電位を変更してもよい。さらに、スイッチング素子をもう一つ追加し、全ての信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃの電位を変更できるようにしてもよい。要は、各相の信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃのうちのいずれか２つの電位を変更可能であればよい。

・上記実施形態では、各相の差動増幅信号Ｖａ’〜Ｖｃ’の変化をそれらの中央値に基づいて検出したが、各相の差動増幅信号Ｖａ’〜Ｖｃ’の変化の検出方法は任意である。
・上記実施形態では、各相の差動増幅信号Ｖａ’〜Ｖｃ’の中央値の変化に基づいて信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃ間の短絡を検出した。ところで、各相の差動増幅信号Ｖａ’〜Ｖｃ’の中央値に変化が生じると、マイコン２７により演算される回転角にも変化が生じる。これを利用して、電位を変更した信号線以外の信号線からの信号に基づいてマイコン２７により演算される回転角の変化に基づいて各相の信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃ間の短絡を検出してもよい。

・図４に例示した短絡検出処理の実行周期は例えば以下のように設定することができる。車両の電動パワーステアリング装置には、車両の操舵系にアシストトルクを付与する電動モータが設けられている。また、この電動モータがブラシレスモータの場合、電動モータの駆動を制御するために、その回転角を検出する回転角検出装置が設けられている。こうした回転角検出装置に上記実施形態の回転角検出装置を適用した場合、各相の信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃ間が短絡した時点から実際に電動モータに異常な挙動が現れるまでには、一般に、２０［ｍｓ］〜３０［ｍｓ］の時間がかかる。したがってこの場合には、図４に例示した短絡検出処理の実行周期を２０［ｍｓ］に設定すれば、電動モータに異常な挙動が現れる前に各相の信号線Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃ間の短絡を検出することができる。なお、短絡検出処理の実行周期は、２０［ｍｓ］に限らず、適宜変更可能である。

・本発明は、一相励磁三相出力のレゾルバを用いた回転角検出装置に限らず、例えば一相励磁二相出力のレゾルバを用いた回転角検出装置に適用することもできる。また、レゾルバを２つ備える回転角検出装置やトルクセンサに適用することもできる。

ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチング素子（電位変更手段）、Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃ…信号線、１…レゾルバ、２…Ｒ／Ｄ（レゾルバ／デジタル）変換器、３…回転軸、２７…マイコン（異常検出手段）。

Claims

複数相の検出巻線から回転軸の回転角に応じた複数相の信号を出力するレゾルバと、前記複数相の検出巻線と各相に対応した入力端子とを接続する信号線を介して前記複数相の信号を取り込むとともに前記複数相の信号に基づいて前記回転軸の回転角を求めるレゾルバ／デジタル変換器とを備える回転角検出装置において、
前記レゾルバ／デジタル変換器には、前記複数相の検出巻線の電圧に基づく前記信号線の電位から該信号線の電位を変更可能な電位変更手段が設けられる
ことを特徴とする回転角検出装置。
請求項１に記載の回転角検出装置において、
前記電位変更手段により前記各相の信号線のうちのいずれか一つの特定相の信号線の電位を変更し、そのときに前記レゾルバ／デジタル変換器に入力される前記特定相以外の相の信号の変化に基づいて前記各相の信号線間の短絡を検出する異常検出手段を備える
ことを特徴とする回転角検出装置。
前記異常検出手段は、前記各相の信号線間の短絡を検出する短絡検出処理を所定の周期で実行するものであり、同短絡検出処理の実行時にのみ、前記電位変更手段により前記信号線の電位を変更する
請求項２に記載の回転角検出装置。
前記電位変更手段は、オン／オフの切り替えにより前記信号線への所定電圧の印加及びその遮断を行うスイッチング素子からなる
請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転角検出装置。