JPH0972758A - レゾルバ異常検出装置及び方法 - Google Patents
レゾルバ異常検出装置及び方法Info
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- JPH0972758A JPH0972758A JP23093095A JP23093095A JPH0972758A JP H0972758 A JPH0972758 A JP H0972758A JP 23093095 A JP23093095 A JP 23093095A JP 23093095 A JP23093095 A JP 23093095A JP H0972758 A JPH0972758 A JP H0972758A
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- Japan
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- resolver
- signal
- sin
- angle
- cos
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｒ／Ｄコンバータの異常をも検出可能にす
る。 【解決手段】 レゾルバ２２から得られるｓｉｎ信号及
びｃｏｓ信号に基づきＲ／Ｄコンバータ４２により検出
した角度θを制御ＣＰＵ５０に入力する一方で、ｓｉｎ
信号及びｃｏｓ信号をリファレンス信号のピークのタイ
ミングでＡ／Ｄ変換して得られるＳＩＮ信号及びＣＯＳ
信号をも制御ＣＰＵ５０に入力する。制御ＣＰＵ５０
は、ＳＩＮ信号及びＣＯＳ信号に基づき角度θを推定
し、Ｒ／Ｄコンバータ４２から得られた角度θと比較す
る。両角度θの間に有意差がある場合には、Ｒ／Ｄコン
バータ４２に異常が発生している等とみなし、所定の異
常処置を実行する。
る。 【解決手段】 レゾルバ２２から得られるｓｉｎ信号及
びｃｏｓ信号に基づきＲ／Ｄコンバータ４２により検出
した角度θを制御ＣＰＵ５０に入力する一方で、ｓｉｎ
信号及びｃｏｓ信号をリファレンス信号のピークのタイ
ミングでＡ／Ｄ変換して得られるＳＩＮ信号及びＣＯＳ
信号をも制御ＣＰＵ５０に入力する。制御ＣＰＵ５０
は、ＳＩＮ信号及びＣＯＳ信号に基づき角度θを推定
し、Ｒ／Ｄコンバータ４２から得られた角度θと比較す
る。両角度θの間に有意差がある場合には、Ｒ／Ｄコン
バータ４２に異常が発生している等とみなし、所定の異
常処置を実行する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レゾルバ、レゾル
バ周辺の配線又はレゾルバ関連の信号処理回路に発生し
た異常を検出するレゾルバ異常検出装置及び方法に関す
る。
バ周辺の配線又はレゾルバ関連の信号処理回路に発生し
た異常を検出するレゾルバ異常検出装置及び方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば電気自動車の走行用モータの回転
数を制御する際には、走行用モータに供給する電流のベ
クトルを走行用モータの回転に応じて正確に回転させる
必要がある。そのため、電気自動車においては、電気自
動車の走行用モータのロータ位置（角度）を正確に検出
する必要がある。この種の分野を初め、回転体の位置を
正確に検出する分野においては、回転体の位置（角度）
を検出する手段としてレゾルバが用いられる。
数を制御する際には、走行用モータに供給する電流のベ
クトルを走行用モータの回転に応じて正確に回転させる
必要がある。そのため、電気自動車においては、電気自
動車の走行用モータのロータ位置（角度）を正確に検出
する必要がある。この種の分野を初め、回転体の位置を
正確に検出する分野においては、回転体の位置（角度）
を検出する手段としてレゾルバが用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、角度検
出装置としてレゾルバ利用の装置を用いたとしても、レ
ゾルバに係る配線に断線等が生じたり、あるいはレゾル
バの出力から回転体の角度を求める信号処理回路に異常
が生じたりすると、正確な角度検出はおぼつかない。特
開平３−７８６６８号公報に記載されている装置では、
断線等の配線異常の検出は可能であるものの、信号処理
回路の異常を検出することはできない。
出装置としてレゾルバ利用の装置を用いたとしても、レ
ゾルバに係る配線に断線等が生じたり、あるいはレゾル
バの出力から回転体の角度を求める信号処理回路に異常
が生じたりすると、正確な角度検出はおぼつかない。特
開平３−７８６６８号公報に記載されている装置では、
断線等の配線異常の検出は可能であるものの、信号処理
回路の異常を検出することはできない。
【０００４】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、信号処理系統の冗
長化により、配線異常以外の異常を検出可能にしあるい
は様々な種類の異常を検出可能にし、ひいては電気自動
車の走行用モータの制御等に適する装置及び方法を提供
することを目的とする。
とを課題としてなされたものであり、信号処理系統の冗
長化により、配線異常以外の異常を検出可能にしあるい
は様々な種類の異常を検出可能にし、ひいては電気自動
車の走行用モータの制御等に適する装置及び方法を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の第１の構成は、所定の周期波形を有
するリファレンス信号を供給した場合にリファレンス信
号をｓｉｎθにて振幅変調した波形を有するｓｉｎ信号
及びｃｏｓθにて振幅変調した波形を有するｃｏｓ信号
を発生させるレゾルバ（但しθはレゾルバが付設されて
いる回転体の角度）と、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号に基
づき角度θを検出する角度検出用信号処理手段と、を備
えた角度検出装置と共に使用されるレゾルバ異常検出装
置において、角度検出用信号処理手段とは独立に、ｓｉ
ｎ信号及びｃｏｓ信号に基づき角度θを検出する異常検
出用信号処理手段と、角度検出用信号処理手段により検
出された角度θと異常検出用信号処理手段により検出さ
れた角度θとの間に、角度検出用信号処理手段に異常が
生じたと見なし得る差が生じていることを、検出する信
号処理異常検出手段と、を備えることを特徴とする。
るために、本発明の第１の構成は、所定の周期波形を有
するリファレンス信号を供給した場合にリファレンス信
号をｓｉｎθにて振幅変調した波形を有するｓｉｎ信号
及びｃｏｓθにて振幅変調した波形を有するｃｏｓ信号
を発生させるレゾルバ（但しθはレゾルバが付設されて
いる回転体の角度）と、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号に基
づき角度θを検出する角度検出用信号処理手段と、を備
えた角度検出装置と共に使用されるレゾルバ異常検出装
置において、角度検出用信号処理手段とは独立に、ｓｉ
ｎ信号及びｃｏｓ信号に基づき角度θを検出する異常検
出用信号処理手段と、角度検出用信号処理手段により検
出された角度θと異常検出用信号処理手段により検出さ
れた角度θとの間に、角度検出用信号処理手段に異常が
生じたと見なし得る差が生じていることを、検出する信
号処理異常検出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】このように、本構成においては、２種類の
信号処理手段（角度検出用及び異常検出用信号処理手
段）を設けている。両者は共にｓｉｎ信号及びｃｏｓ信
号に基づきかつ独立に角度θを検出している。従って、
角度検出用信号処理手段により検出された角度θと異常
検出用信号処理手段により検出された角度θとの間に有
意な差が生じた場合には、少なくともｓｉｎ信号及びｃ
ｏｓ信号の生成よりも後の段階で異常が発生した、と見
なすことができる。このように、本構成においては、両
信号処理手段による検出結果の差を利用しているため、
角度検出用信号処理手段又は異常検出用信号処理手段の
異常が検出される。また、レゾルバと両信号処理手段の
間の配線が別の配線であるときには、レゾルバと角度検
出用信号処理手段の間の配線の異常（断線、短絡等）や
レゾルバと異常検出用信号処理手段の間の配線の異常
（断線、短絡等）も検出される。
信号処理手段（角度検出用及び異常検出用信号処理手
段）を設けている。両者は共にｓｉｎ信号及びｃｏｓ信
号に基づきかつ独立に角度θを検出している。従って、
角度検出用信号処理手段により検出された角度θと異常
検出用信号処理手段により検出された角度θとの間に有
意な差が生じた場合には、少なくともｓｉｎ信号及びｃ
ｏｓ信号の生成よりも後の段階で異常が発生した、と見
なすことができる。このように、本構成においては、両
信号処理手段による検出結果の差を利用しているため、
角度検出用信号処理手段又は異常検出用信号処理手段の
異常が検出される。また、レゾルバと両信号処理手段の
間の配線が別の配線であるときには、レゾルバと角度検
出用信号処理手段の間の配線の異常（断線、短絡等）や
レゾルバと異常検出用信号処理手段の間の配線の異常
（断線、短絡等）も検出される。
【０００７】本発明の第２の構成は、第１の構成におい
て、異常検出用信号処理手段が、リファレンス信号のピ
ークに同期してｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を入力するこ
とによりｓｉｎθ及びｃｏｓθを検出する手段と、検出
したｓｉｎθ及びｃｏｓθに基づき角度θを求める手段
と、を有し、レゾルバ異常検出装置が、異常検出用信号
処理手段により検出されたｓｉｎθ及びｃｏｓθがｓｉ
ｎ２θ＋ｃｏｓ２θ＝１の条件を満たしていない場合
に、レゾルバと角度検出用信号処理手段若しくは異常検
出用信号処理手段との間の配線又はレゾルバ内部に異常
が発生した、と判定するレゾルバ異常検出手段を備える
ことを特徴とする。
て、異常検出用信号処理手段が、リファレンス信号のピ
ークに同期してｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を入力するこ
とによりｓｉｎθ及びｃｏｓθを検出する手段と、検出
したｓｉｎθ及びｃｏｓθに基づき角度θを求める手段
と、を有し、レゾルバ異常検出装置が、異常検出用信号
処理手段により検出されたｓｉｎθ及びｃｏｓθがｓｉ
ｎ２θ＋ｃｏｓ２θ＝１の条件を満たしていない場合
に、レゾルバと角度検出用信号処理手段若しくは異常検
出用信号処理手段との間の配線又はレゾルバ内部に異常
が発生した、と判定するレゾルバ異常検出手段を備える
ことを特徴とする。
【０００８】本構成においては、異常検出用信号処理手
段がｓｉｎθ及びｃｏｓθを検出している。レゾルバ異
常検出手段は、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号が正常であれ
ばｓｉｎ２θ＋ｃｏｓ２θ＝１が成立する筈であること
を利用して、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号の異常、すなわ
ち角度検出用信号処理手段及び異常検出用信号処理手段
よりも前の段階で生じた異常を検出している。従って、
本構成においては、信号処理異常検出手段にて検出され
る異常の他、少なくとも、レゾルバ内部で生じた異常が
検出される。また、レゾルバと両信号処理手段の間の配
線が共通の配線であるときには、レゾルバと角度検出用
信号処理手段の間の配線の異常（断線、短絡等）やレゾ
ルバと異常検出用信号処理手段の間の配線の異常（断
線、短絡等）も検出される。さらに、信号処理異常検出
手段にて検出されたのかそれともレゾルバ異常検出手段
にて検出されたのかにより、異常の種別も区別可能にな
る。
段がｓｉｎθ及びｃｏｓθを検出している。レゾルバ異
常検出手段は、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号が正常であれ
ばｓｉｎ２θ＋ｃｏｓ２θ＝１が成立する筈であること
を利用して、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号の異常、すなわ
ち角度検出用信号処理手段及び異常検出用信号処理手段
よりも前の段階で生じた異常を検出している。従って、
本構成においては、信号処理異常検出手段にて検出され
る異常の他、少なくとも、レゾルバ内部で生じた異常が
検出される。また、レゾルバと両信号処理手段の間の配
線が共通の配線であるときには、レゾルバと角度検出用
信号処理手段の間の配線の異常（断線、短絡等）やレゾ
ルバと異常検出用信号処理手段の間の配線の異常（断
線、短絡等）も検出される。さらに、信号処理異常検出
手段にて検出されたのかそれともレゾルバ異常検出手段
にて検出されたのかにより、異常の種別も区別可能にな
る。
【０００９】本発明の第３の構成は、第２の構成におい
て、所定時間以上に亘りリファレンス信号の振幅が所定
値を上回らない場合にリファレンス信号のピークが正常
な周期で到来していないと判定するリファレンス異常検
出手段を備えることを特徴とする。前述の第２の構成に
おいては、異常検出用信号処理手段がリファレンス信号
のピークに同期してｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を入力し
ているため、リファレンス信号のピークが正常な周期で
到来していないときにはｓｉｎθ及びｃｏｓθを検出で
きない。本構成においては、第２の構成にさらにリファ
レンス異常検出手段を付加し、リファレンス信号の振幅
に係る判定によりリファレンス信号の異常を検出してい
る。このように、本構成においては、第１及び第２の構
成にて検出可能な異常に加え、リファレンス信号の異常
が検出される。さらに、リファレンス信号の異常に関し
ては、他の異常と区別して検出される。
て、所定時間以上に亘りリファレンス信号の振幅が所定
値を上回らない場合にリファレンス信号のピークが正常
な周期で到来していないと判定するリファレンス異常検
出手段を備えることを特徴とする。前述の第２の構成に
おいては、異常検出用信号処理手段がリファレンス信号
のピークに同期してｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を入力し
ているため、リファレンス信号のピークが正常な周期で
到来していないときにはｓｉｎθ及びｃｏｓθを検出で
きない。本構成においては、第２の構成にさらにリファ
レンス異常検出手段を付加し、リファレンス信号の振幅
に係る判定によりリファレンス信号の異常を検出してい
る。このように、本構成においては、第１及び第２の構
成にて検出可能な異常に加え、リファレンス信号の異常
が検出される。さらに、リファレンス信号の異常に関し
ては、他の異常と区別して検出される。
【００１０】本発明の第４の構成は、所定の周期波形を
有するリファレンス信号を、回転体に付設されたレゾル
バに供給する第１ステップと、リファレンス信号をｓｉ
ｎθにて振幅変調した波形を有するｓｉｎ信号及びｃｏ
ｓθにて振幅変調した波形を有するｃｏｓ信号（但しθ
はレゾルバが付設されている回転体の角度）を、レゾル
バから入力する第２ステップと、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ
信号に基づき当該回転体の角度θを検出する第３ステッ
プと、を有する角度検出方法と共に実行されるレゾルバ
異常検出方法において、第３ステップとは独立に、ｓｉ
ｎ信号及びｃｏｓ信号に基づき角度θを検出する第４ス
テップと、第３ステップにて検出した角度θと第４ステ
ップにて検出した角度θとの間に、第３ステップが正常
に実行されていないと見なし得る差が生じていること
を、検出する第５ステップと、を有することを特徴とす
る。本構成においては、第１の構成にて実施可能な方法
が実現される。
有するリファレンス信号を、回転体に付設されたレゾル
バに供給する第１ステップと、リファレンス信号をｓｉ
ｎθにて振幅変調した波形を有するｓｉｎ信号及びｃｏ
ｓθにて振幅変調した波形を有するｃｏｓ信号（但しθ
はレゾルバが付設されている回転体の角度）を、レゾル
バから入力する第２ステップと、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ
信号に基づき当該回転体の角度θを検出する第３ステッ
プと、を有する角度検出方法と共に実行されるレゾルバ
異常検出方法において、第３ステップとは独立に、ｓｉ
ｎ信号及びｃｏｓ信号に基づき角度θを検出する第４ス
テップと、第３ステップにて検出した角度θと第４ステ
ップにて検出した角度θとの間に、第３ステップが正常
に実行されていないと見なし得る差が生じていること
を、検出する第５ステップと、を有することを特徴とす
る。本構成においては、第１の構成にて実施可能な方法
が実現される。
【００１１】本発明の第５の構成は、第４の構成におい
て、第４ステップが、リファレンス信号のピークに同期
してｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を入力することによりｓ
ｉｎθ及びｃｏｓθを検出するステップと、検出したｓ
ｉｎθ及びｃｏｓθに基づき角度θを求めるステップ
と、を含み、レゾルバ異常検出方法が、第４ステップに
て検出されたｓｉｎθ及びｃｏｓθがｓｉｎ２θ＋ｃｏ
ｓ２θ＝１の条件を満たしていない場合に、レゾルバ周
辺の配線又はレゾルバ内部に異常が発生した、と判定す
る第６ステップを有することを特徴とする。本構成にお
いては、第２の構成にて実施可能な方法が実現される。
て、第４ステップが、リファレンス信号のピークに同期
してｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を入力することによりｓ
ｉｎθ及びｃｏｓθを検出するステップと、検出したｓ
ｉｎθ及びｃｏｓθに基づき角度θを求めるステップ
と、を含み、レゾルバ異常検出方法が、第４ステップに
て検出されたｓｉｎθ及びｃｏｓθがｓｉｎ２θ＋ｃｏ
ｓ２θ＝１の条件を満たしていない場合に、レゾルバ周
辺の配線又はレゾルバ内部に異常が発生した、と判定す
る第６ステップを有することを特徴とする。本構成にお
いては、第２の構成にて実施可能な方法が実現される。
【００１２】本発明の第６の構成は、第５の構成におい
て、所定時間以上に亘りリファレンス信号の振幅が所定
値を上回らない場合にリファレンス信号のピークが正常
な周期で到来していないと判定する第７ステップを有す
ることを特徴とする。本構成においては、第３の構成に
て実施可能な方法が実現される。
て、所定時間以上に亘りリファレンス信号の振幅が所定
値を上回らない場合にリファレンス信号のピークが正常
な周期で到来していないと判定する第７ステップを有す
ることを特徴とする。本構成においては、第３の構成に
て実施可能な方法が実現される。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。
関し図面に基づき説明する。
【００１４】図１には、本発明の一実施形態に係る電気
自動車のシステム構成が示されている。この図のシステ
ムにおいては、車両走行用のモータ１０として三相交流
ＰＭモータ、すなわち永久磁石によって励磁される三相
交流同期モータを使用している。モータ１０の駆動電力
源としてはバッテリ１２が設けられており、バッテリ１
２の放電出力はインバータ１４により三相交流に変換さ
れたうえでモータ１０に供給される。インバータ１４に
よる電力変換動作や、バッテリ１２とインバータ１４の
間に設けられているリレーユニット１６の開閉動作は、
電子制御ユニット（ＥＣＵ）１８により制御される。Ｅ
ＣＵ１８は、イグニッションスイッチの操作に応じてリ
レーユニット１６を開閉する。ＥＣＵ１８は、また、車
両操縦者によるアクセルペダルの踏み込み量を示すアク
セル信号、ブレーキペダルの踏み込み量を示すブレーキ
信号、シフトポジションを示すシフトポジション信号等
を入力する一方で回転センサ信号処理回路２０を介しモ
ータ１０に付設されているレゾルバ２２からｓｉｎ信号
及びｃｏｓ信号を入力し、これらを用い、モータ１０に
対する電流指令を生成する。ＥＣＵ１８は、生成した電
流指令及びインバータ１４からフィードバックされるモ
ータ１０の電流の検出値に基づき、インバータ１４を構
成するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をスイッチングする
ためのスイッチング信号、例えばＰＷＭ（パルス幅変
調）信号を生成し、インバータ１４に供給する。ＥＣＵ
１８は、その他、インバータ１４への入力電圧を監視す
る。インバータ１４は、バッテリ１２からの入力を平滑
するためのコンデンサＣやこのコンデンサＣの放電抵抗
Ｒをも含んでいる。
自動車のシステム構成が示されている。この図のシステ
ムにおいては、車両走行用のモータ１０として三相交流
ＰＭモータ、すなわち永久磁石によって励磁される三相
交流同期モータを使用している。モータ１０の駆動電力
源としてはバッテリ１２が設けられており、バッテリ１
２の放電出力はインバータ１４により三相交流に変換さ
れたうえでモータ１０に供給される。インバータ１４に
よる電力変換動作や、バッテリ１２とインバータ１４の
間に設けられているリレーユニット１６の開閉動作は、
電子制御ユニット（ＥＣＵ）１８により制御される。Ｅ
ＣＵ１８は、イグニッションスイッチの操作に応じてリ
レーユニット１６を開閉する。ＥＣＵ１８は、また、車
両操縦者によるアクセルペダルの踏み込み量を示すアク
セル信号、ブレーキペダルの踏み込み量を示すブレーキ
信号、シフトポジションを示すシフトポジション信号等
を入力する一方で回転センサ信号処理回路２０を介しモ
ータ１０に付設されているレゾルバ２２からｓｉｎ信号
及びｃｏｓ信号を入力し、これらを用い、モータ１０に
対する電流指令を生成する。ＥＣＵ１８は、生成した電
流指令及びインバータ１４からフィードバックされるモ
ータ１０の電流の検出値に基づき、インバータ１４を構
成するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をスイッチングする
ためのスイッチング信号、例えばＰＷＭ（パルス幅変
調）信号を生成し、インバータ１４に供給する。ＥＣＵ
１８は、その他、インバータ１４への入力電圧を監視す
る。インバータ１４は、バッテリ１２からの入力を平滑
するためのコンデンサＣやこのコンデンサＣの放電抵抗
Ｒをも含んでいる。
【００１５】レゾルバ２２及び回転センサ信号処理回路
２０は、より詳細には図２に示されるようなハードウエ
ア構成を有している。まず、レゾルバ２２は、モータ１
０のステータ又は車両に対して固定された固定部分２４
及びロータ軸に固定された回転部分２６を有している。
固定部分２４には、励磁巻線２８、ｓｉｎ巻線３０及び
ｃｏｓ巻線３２が設けられている。励磁巻線２８は、配
線３４を介し、回転センサ信号処理回路２０内部の発振
回路３６の端子ＲＥＦ・ＲＥＦＧ間に接続されており、
当該発振回路３６から所定の周期波形を有するリファレ
ンス信号の供給を受ける。リファレンス信号の波形は、
例えば、図３において破線で示されるように正弦波＝Ａ
・ｓｉｎωｔ（但し、Ａ：振幅、ω：角周波数、ｔ：時
刻）である。ｓｉｎ巻線３０及びｃｏｓ巻線３２は、そ
れぞれ配線３８又は４０を介し回転センサ信号処理回路
２０内部の信号処理回路（Ｒ／Ｄコンバータ）４２の端
子ＳＩＮ・ＳＩＮＧ間又はＣＯＳ・ＣＯＳＧ間に接続さ
れており、それぞれｓｉｎ信号又はｃｏｓ信号をＲ／Ｄ
コンバータ４２に供給する。ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号
は、回転部分２６、ひいてはロータの角度θに応じリフ
ァレンス信号を振幅変調した波形を有している。すなわ
ち、ｓｉｎ巻線３０及びｃｏｓ巻線３２は、リファレン
ス信号が例えば正弦波＝Ａ・ｓｉｎωｔである場合図３
に示されるようにＫ・Ａ・ｓｉｎωｔ・ｓｉｎθで表さ
れるｓｉｎ信号及びＫ・Ａ・ｓｉｎωｔ・ｃｏｓθで表
されるｃｏｓ信号が得られるよう（Ｋは振幅係数）、そ
れぞれ配置されている。Ｒ／Ｄコンバータ４２は、これ
らｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号に基づきレゾルバ２２の回
転部分２６の位置、すなわちロータの角度θを検出す
る。
２０は、より詳細には図２に示されるようなハードウエ
ア構成を有している。まず、レゾルバ２２は、モータ１
０のステータ又は車両に対して固定された固定部分２４
及びロータ軸に固定された回転部分２６を有している。
固定部分２４には、励磁巻線２８、ｓｉｎ巻線３０及び
ｃｏｓ巻線３２が設けられている。励磁巻線２８は、配
線３４を介し、回転センサ信号処理回路２０内部の発振
回路３６の端子ＲＥＦ・ＲＥＦＧ間に接続されており、
当該発振回路３６から所定の周期波形を有するリファレ
ンス信号の供給を受ける。リファレンス信号の波形は、
例えば、図３において破線で示されるように正弦波＝Ａ
・ｓｉｎωｔ（但し、Ａ：振幅、ω：角周波数、ｔ：時
刻）である。ｓｉｎ巻線３０及びｃｏｓ巻線３２は、そ
れぞれ配線３８又は４０を介し回転センサ信号処理回路
２０内部の信号処理回路（Ｒ／Ｄコンバータ）４２の端
子ＳＩＮ・ＳＩＮＧ間又はＣＯＳ・ＣＯＳＧ間に接続さ
れており、それぞれｓｉｎ信号又はｃｏｓ信号をＲ／Ｄ
コンバータ４２に供給する。ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号
は、回転部分２６、ひいてはロータの角度θに応じリフ
ァレンス信号を振幅変調した波形を有している。すなわ
ち、ｓｉｎ巻線３０及びｃｏｓ巻線３２は、リファレン
ス信号が例えば正弦波＝Ａ・ｓｉｎωｔである場合図３
に示されるようにＫ・Ａ・ｓｉｎωｔ・ｓｉｎθで表さ
れるｓｉｎ信号及びＫ・Ａ・ｓｉｎωｔ・ｃｏｓθで表
されるｃｏｓ信号が得られるよう（Ｋは振幅係数）、そ
れぞれ配置されている。Ｒ／Ｄコンバータ４２は、これ
らｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号に基づきレゾルバ２２の回
転部分２６の位置、すなわちロータの角度θを検出す
る。
【００１６】回転センサ信号処理回路２０は、これら発
振回路３６及びＲ／Ｄコンバータ４２のほか、２個のＡ
／Ｄコンバータ４４及び４６、リファレンス信号を基準
振幅と比較するコンパレータ４８、並びに制御ＣＰＵ５
０を有している。コンパレータ４８は、リファレンス信
号を所定の基準振幅、すなわちリファレンス信号の期待
されるピーク値と比較することにより、リファレンス信
号のピークを検出する。Ａ／Ｄコンバータ４４及び４６
は、それぞれ、コンパレータ４８により検出されたピー
クのタイミングにて、ｓｉｎ信号又はｃｏｓ信号をＡ／
Ｄ変換し、得られた信号、すなわちＳＩＮ信号及びＣＯ
Ｓ信号を制御ＣＰＵ５０に供給する。Ａ／Ｄコンバータ
４４及び４６により得られるＳＩＮ信号ＣＯＳ信号は、
従って、図４に示されるように、それぞれｓｉｎθ又は
ｃｏｓθを表す信号となる。
振回路３６及びＲ／Ｄコンバータ４２のほか、２個のＡ
／Ｄコンバータ４４及び４６、リファレンス信号を基準
振幅と比較するコンパレータ４８、並びに制御ＣＰＵ５
０を有している。コンパレータ４８は、リファレンス信
号を所定の基準振幅、すなわちリファレンス信号の期待
されるピーク値と比較することにより、リファレンス信
号のピークを検出する。Ａ／Ｄコンバータ４４及び４６
は、それぞれ、コンパレータ４８により検出されたピー
クのタイミングにて、ｓｉｎ信号又はｃｏｓ信号をＡ／
Ｄ変換し、得られた信号、すなわちＳＩＮ信号及びＣＯ
Ｓ信号を制御ＣＰＵ５０に供給する。Ａ／Ｄコンバータ
４４及び４６により得られるＳＩＮ信号ＣＯＳ信号は、
従って、図４に示されるように、それぞれｓｉｎθ又は
ｃｏｓθを表す信号となる。
【００１７】制御ＣＰＵ５０は、図５に示されるような
動作を実行する。
動作を実行する。
【００１８】制御ＣＰＵ５０は、まず、コンパレータ４
８によりリファレンス信号のピークが検出されると（１
００）、Ａ／Ｄコンバータ４４からＳＩＮ信号を（１０
２）、またＡ／Ｄコンバータ４６からＣＯＳ信号を（１
０４）、それぞれ入力する。制御ＣＰＵ５０は、ｓｉｎ
θ及びｃｏｓθとθとを対応付けたテーブルを内蔵して
おり、入力したＳＩＮ信号及びＣＯＳ信号の値にてこの
テーブルを参照することにより、角度θを推定する（１
０６）。その一方、制御ＣＰＵ５０は、Ｒ／Ｄコンバー
タ４２より求められた角度θも入力する（１０８）。制
御ＣＰＵ５０は、ステップ１０８にて入力された角度θ
とステップ１０６にて推定された角度θの差の絶対値を
求め、これにより得られた角度差が所定の異常検出しき
い値を上回っているか否かを判定する（１１２）。上回
っていない場合には、信号処理回路４２から正確な角度
θが得られていると判定し（１１４）、制御ＣＰＵ５０
の動作はステップ１００に戻る。逆に、異常検出しきい
値を上回っていると判定した場合には、信号処理回路４
２から正確な角度θが得られていないと判定し（１１
６）、これに応じ、モータ１０の駆動を停止する処置や
ステップ１０６にて推定された角度θを用いた制御を実
行する処置等、異常に対する所定の処置を実行する（１
１８）。
８によりリファレンス信号のピークが検出されると（１
００）、Ａ／Ｄコンバータ４４からＳＩＮ信号を（１０
２）、またＡ／Ｄコンバータ４６からＣＯＳ信号を（１
０４）、それぞれ入力する。制御ＣＰＵ５０は、ｓｉｎ
θ及びｃｏｓθとθとを対応付けたテーブルを内蔵して
おり、入力したＳＩＮ信号及びＣＯＳ信号の値にてこの
テーブルを参照することにより、角度θを推定する（１
０６）。その一方、制御ＣＰＵ５０は、Ｒ／Ｄコンバー
タ４２より求められた角度θも入力する（１０８）。制
御ＣＰＵ５０は、ステップ１０８にて入力された角度θ
とステップ１０６にて推定された角度θの差の絶対値を
求め、これにより得られた角度差が所定の異常検出しき
い値を上回っているか否かを判定する（１１２）。上回
っていない場合には、信号処理回路４２から正確な角度
θが得られていると判定し（１１４）、制御ＣＰＵ５０
の動作はステップ１００に戻る。逆に、異常検出しきい
値を上回っていると判定した場合には、信号処理回路４
２から正確な角度θが得られていないと判定し（１１
６）、これに応じ、モータ１０の駆動を停止する処置や
ステップ１０６にて推定された角度θを用いた制御を実
行する処置等、異常に対する所定の処置を実行する（１
１８）。
【００１９】すなわち、ＳＩＮ信号及びＣＯＳ信号に基
づき推定した角度θは、装置各部が正常に動作している
場合には、信号処理回路４２から得られる角度θに比べ
例えば１桁程度精度が低く、インバータ１４の制御等に
常時使用することはできない。しかしながら、Ｒ／Ｄコ
ンバータ４２から得られる角度θが正常であるか否かを
検証するには十分である。本実施形態においては、この
点に着目し、Ｒ／Ｄコンバータ４２から正確な角度θが
得られているか否かを判定している。これにより、従来
は検出することができなかったＲ／Ｄコンバータ４２の
異常をも検出することができる。その際に必要となるの
は、Ａ／Ｄコンバータ４４及び４６並びにコンパレータ
４８といった比較的安価な部材で足り、一般に高価なＲ
／Ｄコンバータをさらに１個追加する必要はない。
づき推定した角度θは、装置各部が正常に動作している
場合には、信号処理回路４２から得られる角度θに比べ
例えば１桁程度精度が低く、インバータ１４の制御等に
常時使用することはできない。しかしながら、Ｒ／Ｄコ
ンバータ４２から得られる角度θが正常であるか否かを
検証するには十分である。本実施形態においては、この
点に着目し、Ｒ／Ｄコンバータ４２から正確な角度θが
得られているか否かを判定している。これにより、従来
は検出することができなかったＲ／Ｄコンバータ４２の
異常をも検出することができる。その際に必要となるの
は、Ａ／Ｄコンバータ４４及び４６並びにコンパレータ
４８といった比較的安価な部材で足り、一般に高価なＲ
／Ｄコンバータをさらに１個追加する必要はない。
【００２０】制御ＣＰＵ５０は、これら２種類の角度θ
を用いた異常検出の他、ｓｉｎ２θ＋ｃｏｓ２θ＝１の
関係を用いた配線異常検出をも実行している。すなわ
ち、制御ＣＰＵ５０は、ステップ１０２及び１０４を実
行した後、ＳＩＮ信号の二乗とＣＯＳ信号の二乗の和を
求め（１２０）、求めた和が実質的に１と等しいか否か
を判定している（１２２）。すなわち、ＳＩＮ信号はｓ
ｉｎθを、ＣＯＳ信号はｃｏｓθをそれぞれ表している
から、ステップ１２０にて求めた和はｓｉｎ２θ＋ｃｏ
ｓ２θになる。従って、求めた和が１と等しいか否かの
判定により、配線３８や４０あるいはレゾルバ２２の内
部に異常が生じているか否かを知ることができる。ステ
ップ１２２にて異常があると判定された場合には１１６
が実行され、異常がないと判定された場合にはステップ
１０８以降の動作が実行される。このように、本実施形
態によれば、配線３８や４０の異常を、Ｒ／Ｄコンバー
タ４２の異常とは区別して検出することができ、ステッ
プ１１８を実行する際に異常の箇所に応じて異なる処置
を取ることも可能になる。
を用いた異常検出の他、ｓｉｎ２θ＋ｃｏｓ２θ＝１の
関係を用いた配線異常検出をも実行している。すなわ
ち、制御ＣＰＵ５０は、ステップ１０２及び１０４を実
行した後、ＳＩＮ信号の二乗とＣＯＳ信号の二乗の和を
求め（１２０）、求めた和が実質的に１と等しいか否か
を判定している（１２２）。すなわち、ＳＩＮ信号はｓ
ｉｎθを、ＣＯＳ信号はｃｏｓθをそれぞれ表している
から、ステップ１２０にて求めた和はｓｉｎ２θ＋ｃｏ
ｓ２θになる。従って、求めた和が１と等しいか否かの
判定により、配線３８や４０あるいはレゾルバ２２の内
部に異常が生じているか否かを知ることができる。ステ
ップ１２２にて異常があると判定された場合には１１６
が実行され、異常がないと判定された場合にはステップ
１０８以降の動作が実行される。このように、本実施形
態によれば、配線３８や４０の異常を、Ｒ／Ｄコンバー
タ４２の異常とは区別して検出することができ、ステッ
プ１１８を実行する際に異常の箇所に応じて異なる処置
を取ることも可能になる。
【００２１】制御ＣＰＵ５０は、また、リファレンス信
号の異常をも検出している。すなわち、ステップ１０２
及び１０４を実行する前にリセット（１２４）及び再起
動（１２６）させたピーク検出タイマがタイムアップす
るまでの間に（１２８）リファレンス信号のピークを検
出できない場合（１００）、制御ＣＰＵ５０は、リファ
レンス信号のピークが正常な周期で到来していない、す
なわち発振回路３６等に異常が生じている、とみなし、
ステップ１１６以降の動作を実行する。これにより、本
実施形態によれば、リファレンス信号の異常にも対処す
ることができ、またこのリファレンス信号を他の異常と
は区別して検出できるから、ステップ１１８において他
の異常と異なる処置を採ることもできる。
号の異常をも検出している。すなわち、ステップ１０２
及び１０４を実行する前にリセット（１２４）及び再起
動（１２６）させたピーク検出タイマがタイムアップす
るまでの間に（１２８）リファレンス信号のピークを検
出できない場合（１００）、制御ＣＰＵ５０は、リファ
レンス信号のピークが正常な周期で到来していない、す
なわち発振回路３６等に異常が生じている、とみなし、
ステップ１１６以降の動作を実行する。これにより、本
実施形態によれば、リファレンス信号の異常にも対処す
ることができ、またこのリファレンス信号を他の異常と
は区別して検出できるから、ステップ１１８において他
の異常と異なる処置を採ることもできる。
【００２２】このように、本実施形態によれば、レゾル
バ２２及びその周辺の配線又は回路における異常を、異
常箇所を特定しながら検出することができるため、ＥＣ
Ｕ１８側で検出内容に応じて異なる異常処置を採ること
ができ、従って電気自動車に適する異常検出装置が得ら
れる。
バ２２及びその周辺の配線又は回路における異常を、異
常箇所を特定しながら検出することができるため、ＥＣ
Ｕ１８側で検出内容に応じて異なる異常処置を採ること
ができ、従って電気自動車に適する異常検出装置が得ら
れる。
【００２３】なお、図２においては、コンパレータ４８
により検出されるリファレンス信号のピークタイミング
にてＡ／Ｄコンバータ４４及び４６を動作させていた
が、Ａ／Ｄコンバータ４４及び４６として高速のＡ／Ｄ
コンバータを使用することができる場合には、Ａ／Ｄコ
ンバータ４４及び４６におけるＡ／Ｄ変換動作をピーク
タイミングに同期させる必要はない。すなわち、Ａ／Ｄ
コンバータ４４及び４６から高速で得られているＳＩＮ
信号及びＣＯＳ信号を、コンパレータ４８にて検出され
たピークタイミングにて制御ＣＰＵ５０がラッチする、
といった構成を採用しても構わない。また、厳密にいえ
ば、Ｒ／Ｄコンバータ４２に異常が生じたのか、それと
もＡ／Ｄコンバータ４４等に異常が生じたのかを、ステ
ップ１１２におけるしきい値判定では区別することがで
きないが、通常は、より複雑な回路構成を有するＲ／Ｄ
コンバータ４２が故障する確率の方が高いため、ステッ
プ１１２の動作にてＲ／Ｄコンバータ４２の異常を検出
することができる。また、Ｒ／Ｄコンバータ４２の異常
とＡ／Ｄコンバータ４４等の異常とを区別する必要があ
る場合には、インバータ１４からＥＣＵ１８にフィード
バックされるモータ１０の各相電流に基づき角度θを推
定し、これを補助的な情報として使用するようにすれば
よい。また、上述の実施形態では、単一のレゾルバ２２
を共用する２個の手段により角度θを推定乃至検出して
いたが、３個以上の手段にて角度θを推定乃至検出する
ようにしても構わない。
により検出されるリファレンス信号のピークタイミング
にてＡ／Ｄコンバータ４４及び４６を動作させていた
が、Ａ／Ｄコンバータ４４及び４６として高速のＡ／Ｄ
コンバータを使用することができる場合には、Ａ／Ｄコ
ンバータ４４及び４６におけるＡ／Ｄ変換動作をピーク
タイミングに同期させる必要はない。すなわち、Ａ／Ｄ
コンバータ４４及び４６から高速で得られているＳＩＮ
信号及びＣＯＳ信号を、コンパレータ４８にて検出され
たピークタイミングにて制御ＣＰＵ５０がラッチする、
といった構成を採用しても構わない。また、厳密にいえ
ば、Ｒ／Ｄコンバータ４２に異常が生じたのか、それと
もＡ／Ｄコンバータ４４等に異常が生じたのかを、ステ
ップ１１２におけるしきい値判定では区別することがで
きないが、通常は、より複雑な回路構成を有するＲ／Ｄ
コンバータ４２が故障する確率の方が高いため、ステッ
プ１１２の動作にてＲ／Ｄコンバータ４２の異常を検出
することができる。また、Ｒ／Ｄコンバータ４２の異常
とＡ／Ｄコンバータ４４等の異常とを区別する必要があ
る場合には、インバータ１４からＥＣＵ１８にフィード
バックされるモータ１０の各相電流に基づき角度θを推
定し、これを補助的な情報として使用するようにすれば
よい。また、上述の実施形態では、単一のレゾルバ２２
を共用する２個の手段により角度θを推定乃至検出して
いたが、３個以上の手段にて角度θを推定乃至検出する
ようにしても構わない。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１及び
第４の構成によれば、２個の信号処理手段又は２通りの
方法で検出された角度θ同士の比較を行いその結果に基
づき異常判定するようにしたため、信号処理の異常を含
め、少なくともｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号の生成よりも
後の段階で発生した異常を検出できる。
第４の構成によれば、２個の信号処理手段又は２通りの
方法で検出された角度θ同士の比較を行いその結果に基
づき異常判定するようにしたため、信号処理の異常を含
め、少なくともｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号の生成よりも
後の段階で発生した異常を検出できる。
【００２５】本発明の第２及び第５の構成によれば、さ
らに、ｓｉｎθ及びｃｏｓθを検出しｓｉｎ２θ＋ｃｏ
ｓ２θ＝１を条件とした判定を実行するようにしたた
め、少なくとも、レゾルバ内部で生じた異常を検出でき
る。また、角度θ同士の比較にて検出されるのかそれと
もｓｉｎ２θ＋ｃｏｓ２θ＝１を条件とした判定にて検
出されるのかにより、異常の種別を区別できる。さら
に、両異常検出の併用により、レゾルバと両信号処理手
段の間の配線が共通か別個かにかかわらず、配線異常を
検出できる。
らに、ｓｉｎθ及びｃｏｓθを検出しｓｉｎ２θ＋ｃｏ
ｓ２θ＝１を条件とした判定を実行するようにしたた
め、少なくとも、レゾルバ内部で生じた異常を検出でき
る。また、角度θ同士の比較にて検出されるのかそれと
もｓｉｎ２θ＋ｃｏｓ２θ＝１を条件とした判定にて検
出されるのかにより、異常の種別を区別できる。さら
に、両異常検出の併用により、レゾルバと両信号処理手
段の間の配線が共通か別個かにかかわらず、配線異常を
検出できる。
【００２６】本発明の第３及び第６の構成によれば、加
えて、所定時間以上に亘りリファレンス信号の振幅が所
定値を上回らない場合にリファレンス信号のピークが正
常な周期で到来していないと判定するようにしたため、
リファレンス信号の異常を、他の異常と区別しながら、
検出できる。
えて、所定時間以上に亘りリファレンス信号の振幅が所
定値を上回らない場合にリファレンス信号のピークが正
常な周期で到来していないと判定するようにしたため、
リファレンス信号の異常を、他の異常と区別しながら、
検出できる。
【図１】 本発明の一実施形態に係る電気自動車のシス
テム構成を示すブロック図である。
テム構成を示すブロック図である。
【図２】 この実施形態におけるレゾルバ及び回転セン
サ信号処理回路のハードウエア構成を示す回路図であ
る。
サ信号処理回路のハードウエア構成を示す回路図であ
る。
【図３】 レゾルバの入出力信号の波形を示すタイムチ
ャートである。
ャートである。
【図４】 レゾルバの入出力信号の波形及びＡ／Ｄコン
バータの出力信号の波形を示すタイムチャートである。
バータの出力信号の波形を示すタイムチャートである。
【図５】 制御ＣＰＵの動作の流れを示すフローチャー
トである。
トである。
１０ モータ、１８ ＥＣＵ（電子制御ユニット）、２
０ 回転センサ信号処理回路、２２ レゾルバ、３６
発振回路、３８，４０ 配線、４２ 信号処理回路（Ｒ
／Ｄコンバータ）、４４，４６ Ａ／Ｄコンバータ、４
８ コンパレータ、５０ 制御ＣＰＵ、θ 角度。
０ 回転センサ信号処理回路、２２ レゾルバ、３６
発振回路、３８，４０ 配線、４２ 信号処理回路（Ｒ
／Ｄコンバータ）、４４，４６ Ａ／Ｄコンバータ、４
８ コンパレータ、５０ 制御ＣＰＵ、θ 角度。
Claims (6)
- 【請求項１】 所定の周期波形を有するリファレンス信
号を供給した場合にリファレンス信号をｓｉｎθにて振
幅変調した波形を有するｓｉｎ信号及びｃｏｓθにて振
幅変調した波形を有するｃｏｓ信号を発生させるレゾル
バ（但しθはレゾルバが付設されている回転体の角度）
と、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号に基づき角度θを検出す
る角度検出用信号処理手段と、を備えた角度検出装置と
共に使用されるレゾルバ異常検出装置において、 角度検出用信号処理手段とは独立に、ｓｉｎ信号及びｃ
ｏｓ信号に基づき角度θを検出する異常検出用信号処理
手段と、 角度検出用信号処理手段により検出された角度θと異常
検出用信号処理手段により検出された角度θとの間に、
角度検出用信号処理手段に異常が生じたと見なし得る差
が生じていることを、検出する信号処理異常検出手段
と、 を備えることを特徴とするレゾルバ異常検出装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のレゾルバ異常検出装置に
おいて、 異常検出用信号処理手段が、リファレンス信号のピーク
に同期してｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を入力することに
よりｓｉｎθ及びｃｏｓθを検出する手段と、検出した
ｓｉｎθ及びｃｏｓθに基づき角度θを求める手段と、
を有し、 レゾルバ異常検出装置が、異常検出用信号処理手段によ
り検出されたｓｉｎθ及びｃｏｓθがｓｉｎ２θ＋ｃｏ
ｓ２θ＝１の条件を満たしていない場合に、レゾルバと
角度検出用信号処理手段若しくは異常検出用信号処理手
段との間の配線又はレゾルバ内部に異常が発生した、と
判定するレゾルバ異常検出手段を備えることを特徴とす
るレゾルバ異常検出装置。 - 【請求項３】 請求項２記載のレゾルバ異常検出装置に
おいて、 所定時間以上に亘りリファレンス信号の振幅が所定値を
上回らない場合にリファレンス信号のピークが正常な周
期で到来していないと判定するリファレンス異常検出手
段を備えることを特徴とするレゾルバ異常検出装置。 - 【請求項４】 所定の周期波形を有するリファレンス信
号を、回転体に付設されたレゾルバに供給する第１ステ
ップと、リファレンス信号をｓｉｎθにて振幅変調した
波形を有するｓｉｎ信号及びｃｏｓθにて振幅変調した
波形を有するｃｏｓ信号（但しθはレゾルバが付設され
ている回転体の角度）を、レゾルバから入力する第２ス
テップと、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号に基づき当該回転
体の角度θを検出する第３ステップと、を有する角度検
出方法と共に実行されるレゾルバ異常検出方法におい
て、 第３ステップとは独立に、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号に
基づき角度θを検出する第４ステップと、 第３ステップにて検出した角度θと第４ステップにて検
出した角度θとの間に、第３ステップが正常に実行され
ていないと見なし得る差が生じていることを、検出する
第５ステップと、 を有することを特徴とするレゾルバ異常検出方法。 - 【請求項５】 請求項４記載のレゾルバ異常検出方法に
おいて、 第４ステップが、リファレンス信号のピークに同期して
ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を入力することによりｓｉｎ
θ及びｃｏｓθを検出するステップと、検出したｓｉｎ
θ及びｃｏｓθに基づき角度θを求めるステップと、を
含み、 レゾルバ異常検出方法が、第４ステップにて検出された
ｓｉｎθ及びｃｏｓθがｓｉｎ２θ＋ｃｏｓ２θ＝１の
条件を満たしていない場合に、レゾルバ周辺の配線又は
レゾルバ内部に異常が発生した、と判定する第６ステッ
プを有することを特徴とするレゾルバ異常検出方法。 - 【請求項６】 請求項５記載のレゾルバ異常検出方法に
おいて、 所定時間以上に亘りリファレンス信号の振幅が所定値を
上回らない場合にリファレンス信号のピークが正常な周
期で到来していないと判定する第７ステップを有するこ
とを特徴とするレゾルバ異常検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23093095A JP3216491B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | レゾルバ異常検出装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23093095A JP3216491B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | レゾルバ異常検出装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0972758A true JPH0972758A (ja) | 1997-03-18 |
| JP3216491B2 JP3216491B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=16915522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23093095A Expired - Fee Related JP3216491B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | レゾルバ異常検出装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3216491B2 (ja) |
Cited By (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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