JP7033040B2 - 回転角検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、レゾルバ用の回転角検出装置に関し、詳しくは、信号ラインの断線、天絡、地絡の異常を検出する技術に関する。

特許文献１は、ＣＯＳ相を構成する第１の２次巻線と、ＳＩＮ相を構成する第２の２次巻線の異常を検出する、レゾルバの異常検出装置を開示する。
前記異常検出装置は、ＣＯＳ相信号ライン及びＳＩＮ相信号ラインに異常検出手段としてフィルタ回路を追加し、マイクロコンピュータが、前記フィルタ回路の出力電圧と閾値とを比較して、ＣＯＳ相信号ライン及びＳＩＮ相信号ラインの天絡、地絡を検出する。

特開２０１６－１５６６２５号公報

ところで、レゾルバ用の回転角検出装置における励磁信号のモニタとして、オフセット後の励磁信号について振幅、オフセット電圧（中心電圧）を求める場合、励磁信号の供給ラインの天絡状態と地絡状態とで振幅及びオフセット電圧が同じ異常値を示し、モニタ結果からは前記供給ラインの異常状態を区別できない場合があった。

本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、レゾルバの励磁信号の供給ラインについて異常状態を区別して診断することができる、回転角検出装置を提供することにある。

本発明によれば、その１つの態様において、励磁信号の振幅が正常範囲外である異常状態を、前記励磁信号の電圧に基づいて、前記励磁信号の供給ラインの天絡と地絡とに区別する。

本発明によれば、励磁信号の供給ラインの異常状態を天絡と地絡とに区別して診断することができる。

車両用内燃機関の一態様を示す構成図である。 ＶＣＲコントローラにおける励磁信号に関する回路を示す回路図である。 励磁信号を示すタイミングチャートである。 励磁信号のモニタ入力を示すタイミングチャートである。 ＶＣＲコントローラにおける検出信号に関する回路を示す回路図である。 ＳＩＮ相信号及びＣＯＳ相信号を示すタイミングチャートである。 ＳＩＮ相信号のモニタ入力を示すタイミングチャートである。 励磁信号ラインの診断手順を示すフローチャートである。 励磁信号のオフセット電圧の正常範囲を示す線図である。 励磁信号の振幅の正常範囲を示す線図である。 検出信号ラインの診断手順を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る回転角検出装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態では、本発明に係る回転角検出装置の一態様として、車両用内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータであるブラシレスモータのロータ角度を、レゾルバを用いて検出する回転角検出装置を説明する。
但し、本発明に係る回転角検出装置が回転角を検出する回転体は、可変圧縮比機構のブラシレスモータのロータに限らず、種々の回転体の角度検出に本発明に係る回転角検出装置を適用できることは明らかである。

図１は、車両用の内燃機関の一態様を示す。
図１の内燃機関１は、シリンダブロック２と、シリンダボア３内に設けたピストン４と、シリンダヘッド１０と、吸気ポート５，排気ポート６の開口端を開閉する吸気バルブ７及び排気バルブ８と、を備える。
ピストン４は、ロアリンク１１とアッパリンク１２とからなるコンロッド１３を介してクランクシャフト９に連結する。

そして、燃焼室１４は、ピストン４の冠面４ａとシリンダヘッド１０の下面との間に形成され、点火プラグ１５は、燃焼室１４を形成するシリンダヘッド１０の略中央に配置される。
また、可変圧縮比機構２３は、ピストン４の上死点位置を変更して内燃機関１の機械圧縮比を可変とする機構である。

以下に、可変圧縮比機構２３の一態様を説明する。
クランクシャフト９は、複数のジャーナル部９ａとクランクピン部９ｂとを備え、シリンダブロック２の主軸受にジャーナル部９ａが回転自在に支持される。
クランクピン部９ｂは、ジャーナル部９ａから偏心し、ここにロアリンク１１が回転自在に連結される。

ロアリンク１１は２分割に構成され、略中央に設けた連結孔にクランクピン部９ｂが嵌合する。
アッパリンク１２は、下端側が連結ピン２５によりロアリンク１１の一端に回動可能に連結され、上端側がピストンピン２６によりピストン４に回動可能に連結される。

コントロールリンク２７は、上端側が連結ピン２８によりロアリンク１１の他端に回動可能に連結され、下端側が制御シャフト２９を介してシリンダブロック２の下部に回動可能に連結される。
詳しくは、制御シャフト２９は、回転可能に内燃機関本体に支持されているとともに、その回転中心から偏心している偏心カム部２９ａを有し、この偏心カム部２９ａにコントロールリンク２７の下端部が回転可能に嵌合する。

制御シャフト２９は、ブラシレスモータ３０ａを動力源として用いる電動アクチュエータ３０によって回動される。
係る構成の可変圧縮比機構２３では、制御シャフト２９が電動アクチュエータ３０によって回動されると、偏心カム部２９ａの中心位置、つまり、コントロールリンク２７の下端の揺動支持位置が変化してピストン４の行程が変化し、これにより、ピストン上死点におけるピストン４の位置が変化して内燃機関１の機械圧縮比が変化する。

プロセッサ（ＣＰＵ）やメモリを含むマイクロコンピュータを備えたＶＣＲコントローラ１００は、可変圧縮比機構２３の作動を制御する。
ＶＣＲコントローラ１００は、角度センサ２９Ａの出力信号に基づき検出した制御シャフト２９の角度位置が、目標圧縮比に相応する目標角度位置に近づくように電動アクチュエータ３０（ブラシレスモータ３０ａ）の操作信号を演算し、演算した操作信号を電動アクチュエータ３０に出力して、内燃機関１の機械圧縮比を機関運転条件に応じた目標値に制御する。

ここで、ブラシレスモータ３０ａは、ロータ角度を検出するためのレゾルバ６１を内蔵し、ＶＣＲコントローラ１００は、レゾルバ６１の出力から求めたロータ角度に基づきブラシレスモータ３０ａの各コイルに流れる電流を切り替え、ブラシレスモータ３０ａを駆動する。
換言すれば、ＶＣＲコントローラ１００は、ブラシレスモータ３０ａのロータの回転角をレゾルバ６１によって検出する回転角検出装置である。

図２は、レゾルバ６１、及び、ＶＣＲコントローラ１００における励磁信号に関する回路構成の一態様を示す。
レゾルバ６１は、ブラシレスモータ３０ａのロータ（回転体）と一体に回転する励磁コイル６１ａと、固定された第１検出コイル６１ｂと、固定された第２検出コイル６１ｃとを有する。
そして、レゾルバ６１は、ブラシレスモータ３０ａのロータ（回転体）の回転角に対して正弦波状に変動する２相の９０degずれた信号である、ＳＩＮ相信号とＣＯＳ相信号とを出力する。

ＶＣＲコントローラ１００のマイクロコンピュータ１０１は、励磁信号生成部１０１Ａとしての機能を有する。
励磁信号生成部１０１Ａが出力する信号は励磁回路１０２に与えられ、励磁回路１０２が出力する励磁信号（アナログ交流信号）は、ＡＣカップリング１０３、ＲＬ直列回路１０４、励磁信号端子１０５（プラス側端子）を経て外部の励磁コイル６１ａに供給される。
励磁コイル６１ａのマイナス側は、励磁信号端子１０６（マイナス側端子）を経てＶＣＲコントローラ１００のグランドＧＮＤに接続される。

励磁回路１０２は、ＲＣフィルタ１０２Ａ、バッファ回路１０２Ｂを含んで構成され、正弦波状の励磁信号を生成して出力する。
励磁コイル６１ａに供給される励磁信号は、例えば、図３に示したように、１周期平均値（中心電圧）が０Ｖで、振幅（１周期間での最大変位量の絶対値、最大振幅）が3.6Ｖ程度の正弦波交流信号である。

励磁信号モニタ回路１０７は、マイクロコンピュータ１０１が励磁信号をモニタするための回路であり、ＲＬ直列回路１０４の抵抗ＲとコイルＬとの間における信号電圧を入力し、入力した信号電圧をオフセットしてマイクロコンピュータ１０１に出力する。
励磁信号モニタ回路１０７は、バイアス回路１０７Ａ、保護回路１０７Ｃ及びフィルタ回路１０７Ｄを備える。

バイアス回路１０７Ａは、ハイレベルに相当する５Ｖ電位（ＶＣＲコントローラ１００の電源）とモニタライン１０７Ｂとを接続する抵抗１０７Ａ１と、ローレベルに相当する０Ｖ電位（グランド）とモニタライン１０７Ｂとを接続する抵抗１０７Ａ２とを含み、バイアス電圧＋信号電圧を出力する回路である。
バイアス回路１０７Ａの出力の直流電圧成分は、抵抗１０７Ａ１、抵抗１０７Ａ２の分圧で決まる。本実施形態では、抵抗１０７Ａ１の抵抗値Ｒ１と抵抗１０７Ａ２の抵抗値Ｒ２とを同じ値に設定してあり、バイアス電圧は、2.5Ｖ（2.5Ｖ＝Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）×５Ｖ）となる。
このため、バイアス回路１０７Ａは、０Ｖ中心の信号電圧（アナログ交流信号）を入力すると、バイアス電圧である2.5Ｖ中心の信号電圧（直流のアナログ信号）を出力する（図４参照）。

ここで、励磁信号は、前述したように、１周期平均値（中心電圧）が０Ｖで振幅が3.6Ｖ程度の正弦波交流であり、係る励磁信号を入力する励磁信号モニタ回路１０７の出力は、2.5Ｖを中心として振幅が3.6Ｖ程度の信号電圧であって、０Ｖから５Ｖまでの領域内で周期的に変動する信号電圧（直流のアナログ信号）となる。
マイクロコンピュータ１０１は、励磁信号モニタ回路１０７が出力する信号電圧（直流のアナログ信号）をＡ／Ｄ変換して読み込み、励磁信号の振幅及びオフセット電圧（中心電圧、バイアス電圧）を求める、励磁信号モニタ部１０１Ｂを備える。
つまり、励磁信号モニタ回路１０７とマイクロコンピュータ１０１の励磁信号モニタ部１０１Ｂとが、励磁信号振幅検出部を構成する。

また、ＶＣＲコントローラ１００は、ＡＣカップリング１０３及びＲＬ直列回路１０４を通過した励磁信号の電圧に比例した電圧を、２つの抵抗１０８－１、１０８－２によって発生させる分圧回路１０８を備える。
マイクロコンピュータ１０１は、分圧回路１０８が発生する電圧を、ＲＣフィルタ１０８Ａを介してＡ／Ｄ変換して読み込み、励磁信号の電圧を求める、電圧レベル検出部１０１Ｃを備える。
つまり、分圧回路１０８とマイクロコンピュータ１０１の電圧レベル検出部１０１Ｃとが、励磁信号電圧検出部を構成する。

図５は、ＶＣＲコントローラ１００におけるＳＩＮ相信号及びＣＯＳ相信号の入力回路、つまり、レゾルバ６１の検出信号（ＳＩＮ相信号、ＣＯＳ相信号）の処理回路を示す。
なお、ＶＣＲコントローラ１００は、ＳＩＮ相信号の入力回路と、ＣＯＳ相信号の入力回路とを個別に備えるが、ＳＩＮ相信号の入力回路と、ＣＯＳ相信号の入力回路とは同じ回路構成であるため、図５には、代表としてＳＩＮ相信号の入力回路を示し、ＣＯＳ相信号の入力回路の記載を省略してある。
レゾルバ６１が出力するＳＩＮ相信号及びＣＯＳ相信号は、図６に示すように、ブラシレスモータ３０ａのロータ（回転体）の回転角に対して正弦波状に変動する２相の９０degずれた信号であり、かつ、励磁信号の振幅（3.6Ｖ）と同等の振幅で１周期平均値（中心電圧）が０Ｖのアナログ交流信号である。

ＶＣＲコントローラ１００は、プラス側のＳＩＮ相信号端子１１０及びマイナス側のＳＩＮ相信号端子１１１を備え、これらＳＩＮ相信号端子１１０、１１１による入力電圧は、ＳＩＮ相信号回路１１２で処理される。
マイクロコンピュータ１０１は、ＳＩＮ相信号回路１１２が出力する信号電圧をＡ／Ｄ変換して読み込み、ＳＩＮ相信号の振幅及びオフセット電圧（中心電圧、バイアス電圧）を求める、ＳＩＮ相信号モニタ部１０１Ｄを備える。
つまり、ＳＩＮ相信号回路１１２（ＣＯＳ相信号回路１１４）とマイクロコンピュータ１０１のＳＩＮ相信号モニタ部１０１Ｄ（ＣＯＳ相信号モニタ部）とが、検出信号振幅検出部を構成する。

ＳＩＮ相信号回路１１２は、増幅回路１１２Ａ、保護回路１１２Ｂ及びフィルタ回路１１２Ｃを含む。
増幅回路１１２Ａのプラス側の入力端子（非反転入力端子）は、抵抗１１２Ａ１を介してハイレベルに相当する５Ｖ電位（ＶＣＲコントローラ１００の電源）に接続される。
また、増幅回路１１２Ａのマイナス側の入力端子（反転入力端子）は、抵抗１１２Ａ２及び抵抗１１２Ａ３の直列回路を介してローレベルに相当する０Ｖ電位（グランド）に接続されている。
そして、増幅回路１１２Ａは、直流オフセット電圧（2.5Ｖ）を印加するよう構成され、アナログ交流信号であるＳＩＮ相信号を、2.5Ｖを中心として振幅が3.6Ｖ程度の信号電圧であって０Ｖから５Ｖまでの領域内で周期的に変動する信号電圧（直流のアナログ信号）に変換する（図７参照）。

ここで、抵抗１１２Ａ２及び抵抗１１２Ａ３の直列回路は、増幅回路１１２Ａのマイナス側の入力端子の電圧に比例した電圧を発生させる分圧回路１１３を構成する。
そして、マイクロコンピュータ１０１は、分圧回路１１３が発生する電圧を、ＲＣフィルタ１１３Ａを介してＡ／Ｄ変換して読み込んでＳＩＮ相信号の電圧を求める、電圧レベル検出部１０１Ｅを備える。
つまり、分圧回路１１３（分圧回路１１５）とマイクロコンピュータ１０１の電圧レベル検出部１０１Ｅとが、検出信号電圧検出部を構成する。
なお、ＣＯＳ相信号をモニタするためのＣＯＳ相信号回路１１４は、ＳＩＮ相信号回路１１２と同じ回路構成のものであり、ＣＯＳ相信号電圧を求めるための分圧回路１１５は、分圧回路１１３と同じ回路構成のものである。

ＶＣＲコントローラ１００のマイクロコンピュータ１０１は、上記回路構成によって取得した信号状態を示す情報に基づき、励磁信号を励磁コイル６１ａに供給する励磁信号ライン、更に、ＳＩＮ相信号及びＣＯＳ相信号の入力する検出信号ラインにおける断線、地絡、天絡の発生を診断する機能（診断部１０１Ｆ、励磁信号診断部）をソフトウェアとして備える。
図８のフローチャートは、励磁信号ラインの異常診断の手順を示す。

マイクロコンピュータ１０１は、まず、ステップＳ５０１で、励磁信号モニタ回路１０７の出力に基づき、励磁信号の振幅及びオフセット電圧を求める。
次いで、マイクロコンピュータ１０１は、ステップＳ５０２で、励磁信号の振幅及びオフセット電圧が正常範囲内であるか否かを判断する。

ここで、励磁信号のオフセット電圧は2.5Ｖで、マイクロコンピュータ１０１は、図９に示すように、2.5Ｖを含む所定の電圧範囲（例えば、1.93Ｖから3.07Ｖまでの範囲）を励磁信号のオフセット電圧の正常範囲とする。
そして、マイクロコンピュータ１０１は、実際のオフセット電圧が正常範囲の上限閾値（例えば、3.07Ｖ）以上であるときにオフセット電圧の異常を判定し、また、実際のオフセット電圧が正常範囲の下限閾値（例えば、1.93Ｖ）以下であるときにオフセット電圧の異常を判定する。
なお、本実施形態において、“０Ｖ＜オフセット電圧の下限閾値＜2.5Ｖ＜オフセット電圧の上限閾値＜５Ｖ”が成り立つ。

また、励磁信号の振幅は3.6Ｖ程度で、マイクロコンピュータ１０１は、図１０に示すように、3.6Ｖを含む所定の電圧範囲（例えば、2.19Ｖから５Ｖまでの範囲）を励磁信号の振幅の正常範囲とする。
そして、マイクロコンピュータ１０１は、実際の振幅が正常範囲の上限閾値（例えば、５Ｖ）以上であるときに振幅の異常を判定し、また、実際の振幅が正常範囲の下限閾値（例えば、2.19Ｖ）以下であるときに振幅の異常を判定する。

マイクロコンピュータ１０１は、ステップＳ５０２で、励磁信号のオフセット電圧（直流電圧成分）は2.5Ｖ付近で正常であるものの、励磁信号の振幅が下限閾値（例えば、2.19Ｖ）以下となる異常、換言すれば、励磁信号の振幅が正常範囲外となる異常を判定すると、ステップＳ５０３に進む。
ここで、励磁信号ラインが電源（例えば、１２Ｖバッテリ）に接触する天絡が発生した場合、励磁信号の振幅は下限閾値以下になる一方、オフセット電圧2.5Ｖ付近を維持する。また、励磁信号ラインがグランドに接触する地絡が発生した場合も、励磁信号の振幅は下限閾値以下になるが、オフセット電圧2.5Ｖ付近を維持する。

つまり、励磁信号ラインが天絡した場合と地絡した場合とで、励磁信号は同等の振幅、同等のオフセット電圧となる。
このため、マイクロコンピュータ１０１は、励磁信号のモニタ値（振幅及びオフセット電圧）からは励磁信号ラインの天絡と励磁信号ラインの地絡とを区別することができない。

そこで、マイクロコンピュータ１０１は、励磁信号の振幅が下限閾値以下となる異常が発生すると、ステップＳ５０３以降へ進み、係る異常状態が励磁信号ラインの天絡に因るものであるか地絡に因るものであるかを、分圧回路１０８の出力から求めた励磁信号の電圧に基づき判別する。
まず、マイクロコンピュータ１０１は、ステップＳ５０３で、分圧回路１０８の出力から励磁信号の電圧レベルを求める。

次いで、マイクロコンピュータ１０１は、ステップＳ５０４に進み、ステップＳ５０３で求めた励磁信号の電圧レベルが、上限閾値を上回るハイレベル（電源電圧レベル）であるか、下限閾値を下回るローレベル（グランドレベル）であるかを判断する。
そして、励磁信号の電圧レベルがハイレベル（電源電圧レベル）である場合、マイクロコンピュータ１０１は、ステップＳ５０５に進み、ＡＣカップリング１０３より下流の励磁信号ラインにおける天絡の発生を判定する。

一方、励磁信号の電圧レベルがローレベル（グランドレベル）である場合、マイクロコンピュータ１０１は、ステップＳ５０６に進み、ＡＣカップリング１０３より下流の励磁信号ラインにおける地絡の発生を判定する。
つまり、励磁信号モニタ回路１０７の出力は、励磁信号ラインの天絡と地絡とのいずれの場合であってもバイアス電圧である2.5Ｖになるが、分圧回路１０８の出力電圧から求めた励磁信号の電圧は、励磁信号ラインが天絡していれば電源電圧レベルになり、励磁信号ラインが地絡していればグランドレベルになる。
したがって、マイクロコンピュータ１０１は、分圧回路１０８の出力電圧に基づき、励磁信号の振幅異常が、励磁信号ラインの天絡と励磁信号ラインの地絡とのいずれに因るものであるかを区別できる。

また、マイクロコンピュータ１０１は、ステップＳ５０２で、励磁信号の振幅及びオフセット電圧が正常範囲内であると判断すると、ステップＳ５０７に進み、ＳＩＮ相信号回路１１２の出力からＳＩＮ相信号の振幅及びオフセット電圧を求めるとともに、ＣＯＳ相信号回路１１４の出力からＣＯＳ相信号の振幅及びオフセット電圧を求める。
そして、マイクロコンピュータ１０１は、次のステップＳ５０８で、ＳＩＮ相信号及びＣＯＳ相信号のモニタ値（振幅及びオフセット電圧）が正常範囲内であるか否かを判断する。

なお、マイクロコンピュータ１０１は、ステップＳ５０８で、ＳＩＮ相信号の振幅の２乗値とＣＯＳ相信号の振幅の２乗値との和が正常範囲内であるか否かを判断することができる。
ＳＩＮ相信号の振幅及びＣＯＳ相信号の振幅（ＳＩＮ相信号の振幅の２乗値とＣＯＳ相信号の振幅の２乗値との和）が、正常範囲の下限閾値を下回る場合、マイクロコンピュータ１０１は、ステップＳ５０９に進み、ＡＣカップリング１０３より下流の励磁信号ラインの断線を判定する。

つまり、励磁信号ラインが断線すると、励磁信号のモニタ値は正常であるものの、励磁信号が励磁コイル６１ａに供給されないために検出コイルの出力も変動しなくなる。そこで、マイクロコンピュータ１０１は、検出信号（ＳＩＮ相信号及びＣＯＳ相信号）の振幅をモニタすることで、励磁信号ラインの断線の有無を診断できる。
一方、マイクロコンピュータ１０１は、励磁信号の振幅及びオフセット電圧が正常で、かつ、検出信号の振幅及びオフセット電圧が正常であれば、ステップＳ５１０に進み、レゾルバシステム（励磁信号ライン）が正常であると判定する。

なお、マイクロコンピュータ１０１は、励磁信号ラインについて断線、天絡、地絡のいずれかの異常を判定すると、励磁信号ラインの異常時処理として、ブラシレスモータ３０ａの駆動制御を所定のフェルセーフモードに移行させたり、診断結果（断線、天絡、地絡のいずれかの情報）を診断履歴としてメモリに保存したり、診断結果（断線、天絡、地絡のいずれかの情報）を他の電子制御装置に送信したり、内燃機関（可変圧縮比機構）の異常を車両の運転者に知らせる表示を行ったりする。

図１１のフローチャートは、マイクロコンピュータ１０１の診断部１０１Ｆ（検出信号診断部）が実施する、検出信号ライン（ＳＩＮ相信号の入力ライン、ＣＯＳ相信号の入力ライン）の異常診断の手順を示す。
マイクロコンピュータ１０１は、ＳＩＮ相信号の入力ラインについての異常診断と、ＣＯＳ相信号の入力ラインについての異常診断とを個別に並行して実施するが、両異常診断処理は同様であるので、代表としてＳＩＮ相信号の入力ラインについての異常診断を図１１のフローチャートを参照しつつ説明し、ＣＯＳ相信号の入力ラインの異常診断についての詳細な説明は省略する。

なお、マイクロコンピュータ１０１は、図１１のフローチャートに示す異常診断を、励磁信号ラインの異常を診断していないことを条件に実施することができる。
マイクロコンピュータ１０１は、まず、ステップＳ６０１で、ＳＩＮ相信号回路１１２の出力からＳＩＮ相信号の振幅及びオフセット電圧を求める。

次いで、マイクロコンピュータ１０１は、ステップＳ６０２で、ＳＩＮ相信号の振幅及びオフセット電圧が正常範囲内であるか否かを判断する。
ＳＩＮ相信号の振幅及びオフセット電圧が正常範囲内である場合、マイクロコンピュータ１０１は、ステップＳ６０９に進んで、ＳＩＮ相信号の入力ライン（ＳＩＮ相信号ライン）の正常を判定する。

一方、ＳＩＮ相信号の振幅及びオフセット電圧が正常範囲外である場合、マイクロコンピュータ１０１は、ステップＳ６０３に進み、ＳＩＮ相信号の振幅が下限閾値を下回り、かつ、ＳＩＮ相信号のオフセット電圧が下限閾値を下回っているか否かを判断する。
なお、ＳＩＮ相信号のオフセット電圧の下限閾値は、下限閾値＞０Ｖで、例えば、下限閾値＝1.62Ｖ程度とする。

ここで、ＳＩＮ相信号の振幅が下限閾値を下回り、かつ、ＳＩＮ相信号のオフセット電圧が下限閾値を下回っている場合、マイクロコンピュータ１０１は、ステップＳ６０４に進み、ＳＩＮ相信号の入力ラインの地絡を判定する。
つまり、ＳＩＮ相信号の入力ラインが地絡すると、増幅回路１１２Ａの入力がグランドレベルになって、ＳＩＮ相信号のオフセット電圧がグランドレベル（ローレベル）になる。これに対し、ＳＩＮ相信号の入力ラインが天絡若しくは断線した場合、ＳＩＮ相信号のオフセット電圧はハイレベルになる。このため、マイクロコンピュータ１０１は、ＳＩＮ相信号回路１１２の出力モニタ（振幅及びオフセット電圧）に基づき、ＳＩＮ相信号の入力ラインの地絡を判定できる。

一方、ＳＩＮ相信号の振幅が下限閾値を下回り、かつ、ＳＩＮ相信号のオフセット電圧が上限閾値を上回っている場合、マイクロコンピュータ１０１は、ＳＩＮ相信号の入力ラインの天絡であるか断線であるかを区別するためにステップＳ６０５に進み、分圧回路１１３の出力電圧からＳＩＮ相信号の電圧レベルを求める。
なお、ＳＩＮ相信号のオフセット電圧が上限閾値は、上限閾値＜５Ｖで、例えば、3.59Ｖ程度とする。換言すれば、ＳＩＮ相信号のオフセット電圧の正常範囲は、下限閾値と上限閾値とで挟まれる電圧領域であって、例えば、1.62Ｖ＜オフセット電圧＜3.59Ｖの領域である。

そして、マイクロコンピュータ１０１は、次のステップＳ６０６で、ＳＩＮ相信号の電圧が上限閾値を上回るハイレベル（電源電圧レベル）であるか、下限閾値を下回るローレベル（グランドレベル）であるかを判断する。
ここで、ＳＩＮ相信号の電圧が上限閾値を上回るハイレベル（電源電圧レベル）である場合、マイクロコンピュータ１０１は、ステップＳ６０７へ進み、ＳＩＮ相信号の入力ラインの天絡を判定する。

一方、ＳＩＮ相信号の電圧が下限閾値を下回るローレベル（グランドレベル）である場合、マイクロコンピュータ１０１は、ステップＳ６０８へ進み、ＳＩＮ相信号の入力ラインの断線を判定する。
なお、マイクロコンピュータ１０１は、検出信号ラインについて断線、天絡、地絡のいずれかの異常を判定すると、検出信号ラインの異常時処理として、ブラシレスモータ３０ａの駆動制御を所定のフェルセーフモードに移行させたり、診断結果（断線、天絡、地絡のいずれかの情報）を診断履歴としてメモリに保存したり、診断結果（断線、天絡、地絡のいずれかの情報）を他の電子制御装置に送信したり、内燃機関（可変圧縮比機構）の異常を車両の運転者に知らせる表示を行ったりする。

上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。

例えば、マイクロコンピュータ１０１は、検出信号ラインについての診断を励磁信号ラインの診断に先立って実施し、その後に、励磁信号ラインの診断を実施することができる。
また、マイクロコンピュータ１０１は、励磁信号ライン、検出信号ラインの診断を、例えば、電源が投入される毎に実施することができる。

また、ＶＣＲコントローラ１００とは別体に、励磁信号の電圧を検出する電圧検出ＩＣ、及び、検出信号（ＳＩＮ相信号、ＣＯＳ相信号）の電圧を検出する電圧検出ＩＣを設け、ＶＣＲコントローラ１００のマイクロコンピュータ１０１は、これら電圧検出ＩＣの出力を読み込むことができる。

６１…レゾルバ、６１ａ…励磁コイル、６１ｂ…第１検出コイル、６１ｃ…第２検出コイル、１００…ＶＣＲコントローラ（回転角検出装置）、１０１…マイクロコンピュータ、１０１Ｂ…励磁信号モニタ部、１０１Ｃ…電圧レベル検出部、１０１Ｆ…診断部、１０２…励磁回路、１０７…励磁信号モニタ回路、１０８…分圧回路

Claims (8)

1. 励磁コイルと２つの検出コイルとを有し、前記励磁コイルに励磁信号が供給され、前記２つの検出コイルから回転体の回転角に応じたＳＩＮ相の信号、ＣＯＳ相の信号を検出信号として出力するレゾルバに用いられる回転角検出装置であって、
   前記励磁信号をオフセットし、オフセット後の前記励磁信号に基づいて振幅を検出する励磁信号振幅検出部と、
   前記励磁信号の電圧を検出する励磁信号電圧検出部と、
   前記励磁信号の振幅が正常範囲外である異常状態を、前記励磁信号の電圧に基づいて、前記励磁信号の供給ラインの天絡と地絡とに区別する励磁信号診断部と、
   を有する、回転角検出装置。
2. 前記励磁信号診断部は、
   前記励磁信号の振幅が正常範囲外であって前記励磁信号の電圧が上限閾値を上回るときに前記励磁信号の供給ラインの天絡を判定し、
   前記励磁信号の振幅が正常範囲外であって前記励磁信号の電圧が下限閾値を下回るときに前記供給ラインの地絡を判定する、
   請求項１記載の回転角検出装置。
3. 前記検出信号をオフセットし、オフセット後の前記検出信号について振幅を検出する検出信号振幅検出部を更に有し、
   前記励磁信号診断部は、
   前記励磁信号の振幅が正常範囲内であって前記検出信号の振幅が下限閾値を下回るときに前記供給ラインの断線を判定する、
   請求項２記載の回転角検出装置。
4. 前記検出信号振幅検出部は、オフセット後の前記検出信号について振幅及びオフセット電圧を検出し、
   前記検出信号の電圧を検出する検出信号電圧検出部と、
   前記供給ラインが正常であるときに、前記検出信号の振幅、オフセット電圧、及び電圧に基づいて、前記検出信号の入力ラインの異常を複数種に区別して診断する検出信号診断部と、
   を更に有する、請求項３記載の回転角検出装置。
5. 前記検出信号診断部は、
   振幅が正常範囲外であってオフセット電圧が下限閾値を下回る前記検出信号について前記入力ラインの地絡を判定し、
   振幅が正常範囲外であってオフセット電圧が上限閾値を上回り、かつ、電圧が上限閾値を上回る前記検出信号について前記入力ラインの天絡を判定し、
   振幅が正常範囲外であってオフセット電圧が上限閾値を上回り、かつ、電圧が上限閾値を上回る前記検出信号について前記入力ラインの断線を判定する、
   請求項４記載の回転角検出装置。
6. 前記検出信号電圧検出部は、前記検出信号の増幅回路のグランド側の入力電圧を検出する、
   請求項４又は請求項５に記載の回転角検出装置。
7. 前記励磁信号を生成する励磁回路と前記励磁コイルとの間にＡＣカップリング部が接続され、
   前記励磁信号振幅検出部は、前記ＡＣカップリング部を通過した前記励磁信号をオフセットし、オフセット後の前記励磁信号について振幅を検出する、
   前記励磁信号電圧検出部は、前記ＡＣカップリング部を通過した前記励磁信号の電圧を検出する、
   請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の回転角検出装置。
8. 励磁コイルと２つの検出コイルとを有し、前記励磁コイルに励磁信号が供給され、前記２つの検出コイルから回転体の回転角に応じたＳＩＮ相の信号、ＣＯＳ相の信号を検出信号として出力するレゾルバに用いられる回転角検出装置であって、
   前記励磁信号をオフセットし、オフセット後の前記励磁信号に基づいて振幅及びオフセット電圧を検出する励磁信号振幅検出部と、
   前記励磁信号の電圧を検出する励磁信号電圧検出部と、
   前記検出信号をオフセットし、オフセット後の前記検出信号について振幅及びオフセット電圧を検出する検出信号振幅検出部と、
   前記検出信号の電圧を検出する検出信号電圧検出部と、
   前記励磁信号の振幅、オフセット電圧、及び電圧、及び、前記検出信号の振幅、オフセット電圧、及び電圧に基づいて、前記励磁信号の供給ライン及び前記検出信号の入力ラインの異常状態を診断する診断部と、
   を有する、回転角検出装置。

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