JP2000074694A - 回転センサの異常検出装置及び異常検出方法 - Google Patents
回転センサの異常検出装置及び異常検出方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】角度検出装置としての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の出力に異常が生じたり
すると、正確な角度検出はおぼつかない。この問題点を
解決するために、信号処理回路の出力の異常を検出可能
にした装置及び方法を提供する。 【解決手段】回転体に付設された１つのレゾルバ２２
と、このレゾルバに所定の周期波形を有するリファレン
ス信号を供給し、前記回転体の角度をθとしたとき、該
レゾルバにより前記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、前記ｓ
ｉｎ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３７とを備えた回転センサにおい
て、前記角度θを基に回転パルス信号と基準位置信号を
出力する回転検出用信号処理手段４１と、前記角度θ
と、前記回転検出用信号処理手段４１の回転パルス信号
と基準位置信号とから計算した角度θ′との差に基づ
き、前記角度検出用信号処理手段３７の異常の有無を検
出する信号処理異常検出手段４０Ａを備えている。
体の角度を求める信号処理回路の出力に異常が生じたり
すると、正確な角度検出はおぼつかない。この問題点を
解決するために、信号処理回路の出力の異常を検出可能
にした装置及び方法を提供する。 【解決手段】回転体に付設された１つのレゾルバ２２
と、このレゾルバに所定の周期波形を有するリファレン
ス信号を供給し、前記回転体の角度をθとしたとき、該
レゾルバにより前記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、前記ｓ
ｉｎ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３７とを備えた回転センサにおい
て、前記角度θを基に回転パルス信号と基準位置信号を
出力する回転検出用信号処理手段４１と、前記角度θ
と、前記回転検出用信号処理手段４１の回転パルス信号
と基準位置信号とから計算した角度θ′との差に基づ
き、前記角度検出用信号処理手段３７の異常の有無を検
出する信号処理異常検出手段４０Ａを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明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回転センサの異常検
出装置及びに異常検出方法に係り、特に電気自動車用モ
ータ駆動用制御回路のレゾルバの異常検出に適した回転
センサの異常検出装置及びに異常検出方法に関する。
処理回路に発生した異常を検出する回転センサの異常検
出装置及びに異常検出方法に係り、特に電気自動車用モ
ータ駆動用制御回路のレゾルバの異常検出に適した回転
センサの異常検出装置及びに異常検出方法に関する。
【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】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。
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。
【０００４】
【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
ゾルバの出力から回転体の角度を求める信号処理回路の
出力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９−７２７５８号に記載されている装置
では、信号処理回路の異常検出は可能であるが、その処
理にＡ／Ｄ変換処理を行い、その結果から角度を推定す
るため、検出精度が低くなり、その結果異常検出のしき
い値を大きくしなければならないため、異常検出の信頼
性が低下することが考えられる。また、前記Ａ／Ｄ変換
回路を含む構成は部品点数が多く、異常検出回路自体の
故障率を上げることが考えられる。
出装置としてレゾルバ利用の装置を用いたとしても、レ
ゾルバの出力から回転体の角度を求める信号処理回路の
出力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９−７２７５８号に記載されている装置
では、信号処理回路の異常検出は可能であるが、その処
理にＡ／Ｄ変換処理を行い、その結果から角度を推定す
るため、検出精度が低くなり、その結果異常検出のしき
い値を大きくしなければならないため、異常検出の信頼
性が低下することが考えられる。また、前記Ａ／Ｄ変換
回路を含む構成は部品点数が多く、異常検出回路自体の
故障率を上げることが考えられる。
【０００５】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、信号処理回路の出力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、信号処理回路の出力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。
【０００６】
【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、本発明は、回転体に付設された１つのレゾル
バと、該レゾルバに所定の周期波形を有するリファレン
ス信号を供給し、前記回転体の角度をθとしたとき、該
レゾルバにより前記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、前記ｓ
ｉｎ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回転センサにおいて、前
記角度θを基に回転パルス信号と基準位置信号を出力す
る回転検出用信号処理手段と、前記角度θと、前記回転
検出用信号処理手段の回転パルス信号と基準位置信号と
から計算した角度θ′との差に基づき、前記角度検出用
信号処理手段の異常の有無を検出する信号処理異常検出
手段とを備えていることを特徴とする。
るために、本発明は、回転体に付設された１つのレゾル
バと、該レゾルバに所定の周期波形を有するリファレン
ス信号を供給し、前記回転体の角度をθとしたとき、該
レゾルバにより前記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、前記ｓ
ｉｎ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回転センサにおいて、前
記角度θを基に回転パルス信号と基準位置信号を出力す
る回転検出用信号処理手段と、前記角度θと、前記回転
検出用信号処理手段の回転パルス信号と基準位置信号と
から計算した角度θ′との差に基づき、前記角度検出用
信号処理手段の異常の有無を検出する信号処理異常検出
手段とを備えていることを特徴とする。
【０００７】本発明によれば、角度信号処理手段でｓｉ
ｎ信号及びｃｏｓ信号に基づき角度θを検出している。
回転信号処理手段は角度θを基に、回転信号パルスと基
準位置信号パルスを出力している。異常検出手段は、角
度検出用信号処理手段により検出された角度θと回転検
出用信号処理手段からの信号で＋計算した角度θ′との
間に有意な差が生じた場合には、信号処理回路出力で異
常が発生した、と見なすことができる。本発明において
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
手段の異常が正確に検出される。また、Ａ／Ｄ変換回路
を使用せず簡単なデジタル回路で構成できるため、部品
点数が少なく信頼性が高くできる。
ｎ信号及びｃｏｓ信号に基づき角度θを検出している。
回転信号処理手段は角度θを基に、回転信号パルスと基
準位置信号パルスを出力している。異常検出手段は、角
度検出用信号処理手段により検出された角度θと回転検
出用信号処理手段からの信号で＋計算した角度θ′との
間に有意な差が生じた場合には、信号処理回路出力で異
常が発生した、と見なすことができる。本発明において
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
手段の異常が正確に検出される。また、Ａ／Ｄ変換回路
を使用せず簡単なデジタル回路で構成できるため、部品
点数が少なく信頼性が高くできる。
【０００８】また、本発明の他の特徴は、回転体の角度
に応じて信号を発生する１つのレゾルバと、該レゾルバ
の出力信号をもとに回転信号と電気角度信号θを出力す
るＲ／Ｄ変換器と、該Ｒ／Ｄ変換器の出力の異常を検出
する検出手段とを有する回転センサ異常検出装置におい
て、前記レゾルバの出力信号を第１、第２のＲ／Ｄ変換
器に並列に接続し、前記第１のＲ／Ｄ変換器の回転信号
Ｎと前記第２のＲ／Ｄ変換器の電気角度信号θを前記検
出手段に接続し、該第１のＲ／Ｄ変換器の前記回転信号
Ｎと該第２のＲ／Ｄ変換器の電気角度信号θの関係か
ら、前記レゾルバの異常の有無を診断することにある。
に応じて信号を発生する１つのレゾルバと、該レゾルバ
の出力信号をもとに回転信号と電気角度信号θを出力す
るＲ／Ｄ変換器と、該Ｒ／Ｄ変換器の出力の異常を検出
する検出手段とを有する回転センサ異常検出装置におい
て、前記レゾルバの出力信号を第１、第２のＲ／Ｄ変換
器に並列に接続し、前記第１のＲ／Ｄ変換器の回転信号
Ｎと前記第２のＲ／Ｄ変換器の電気角度信号θを前記検
出手段に接続し、該第１のＲ／Ｄ変換器の前記回転信号
Ｎと該第２のＲ／Ｄ変換器の電気角度信号θの関係か
ら、前記レゾルバの異常の有無を診断することにある。
【０００９】本発明の他の特徴よれば、２つのＲ／Ｄ変
換器のうち第１のＲ／Ｄ変換器の回転信号Ｎ1と第２の
Ｒ／Ｄ変換器の電気角度信号θ2を使用するため、Ｒ／
Ｄ変換器が故障して回転信号Ｎと角度信号θが同期して
異常な信号を発生しても、異常を検出できる特徴があ
る。また、Ａ／Ｄ変換を行わずデジタルデータで比較で
きるので判定レベルを小さくでき、確実に異常検出でき
る利点がある。
換器のうち第１のＲ／Ｄ変換器の回転信号Ｎ1と第２の
Ｒ／Ｄ変換器の電気角度信号θ2を使用するため、Ｒ／
Ｄ変換器が故障して回転信号Ｎと角度信号θが同期して
異常な信号を発生しても、異常を検出できる特徴があ
る。また、Ａ／Ｄ変換を行わずデジタルデータで比較で
きるので判定レベルを小さくでき、確実に異常検出でき
る利点がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。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１２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１
４による電力変換動作や、バッテリ１２とインバータ１
４の間に設けられているリレーユニット１６の開閉動作
は、コントロールユニット１８により制御される。コン
トロールユニット１８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。コントロー
ルユニット１８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。
づいて説明する。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１２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１
４による電力変換動作や、バッテリ１２とインバータ１
４の間に設けられているリレーユニット１６の開閉動作
は、コントロールユニット１８により制御される。コン
トロールユニット１８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。コントロー
ルユニット１８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。
【００１１】コントロールユニット１８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。コント
ロールユニット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。
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。コント
ロールユニット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。
【００１２】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を介して信号処理回路３５のＲ／Ｄコンバータ
（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。
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を介して信号処理回路３５のＲ／Ｄコンバータ
（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。
【００１３】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３
８又は３９を介してＲ／Ｄコンバータ３７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３７に供給する。ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号は、レ
ゾルバ２２の回転部分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。
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３
８又は３９を介してＲ／Ｄコンバータ３７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３７に供給する。ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号は、レ
ゾルバ２２の回転部分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。
【００１４】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・ｓｉｎ
ωｔである場合、図３に示されるようにＫ・Ａ・ｓｉｎ
ωｔ・ｓｉｎθで表されるｓｉｎ信号及びＫ・Ａ・ｓｉ
ｎωｔ・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３７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。
３２は、リファレンス信号が例えば正弦波＝Ａ・ｓｉｎ
ωｔである場合、図３に示されるようにＫ・Ａ・ｓｉｎ
ωｔ・ｓｉｎθで表されるｓｉｎ信号及びＫ・Ａ・ｓｉ
ｎωｔ・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３７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。
【００１５】回転検出信号処理回路４１は、図４に示す
ように、Ｒ／Ｄコンバータ３７から取り込んだ角度θを
基に、角度θが１度変化する毎に１パルス出力するパル
ス回路１と、角度θが０から１８０度以下の間にハイレ
ベルとなり、１８０度から３６０度未満までの間にロウ
レベルとなるパルスを出力するパルス回路２とを備えて
いる。
ように、Ｒ／Ｄコンバータ３７から取り込んだ角度θを
基に、角度θが１度変化する毎に１パルス出力するパル
ス回路１と、角度θが０から１８０度以下の間にハイレ
ベルとなり、１８０度から３６０度未満までの間にロウ
レベルとなるパルスを出力するパルス回路２とを備えて
いる。
【００１６】制御ＣＰＵ４０内の信号処理異常検出手段
４０Ａは、角度θの取り込みと、パルス１、２を用いた
角度推定値θ′の計算及びθとθ′を用いた異常検出を
実行しており、そのフローチャートを図５に示す。ステ
ップ１００でパルス１の立ち上がり検出を行ない、立ち
上がりであればステップ１０１でパルス１カウンタを＋
１カウントアップする。ステップ１０２では、パルス２
の立ち上がり検出を行ない、立ち上がりであればステッ
プ１０３でパルス１カウンタをクリアする。ステップ１
０４ではパルス１カウンタの値を推定角度θ‘として記
憶する。ステップ１０５で角度θを取り込み、ステップ
１０６で角度θと推定角度θ′の角度差（θ−θ′）の
絶対値を計算する。ステップ１０７では、角度差が異常
検出しきい値より大きければ、ステップ１０８の異常判
定処理を実行し、そうでなければステップ１０９の正常
処理を実行する。
４０Ａは、角度θの取り込みと、パルス１、２を用いた
角度推定値θ′の計算及びθとθ′を用いた異常検出を
実行しており、そのフローチャートを図５に示す。ステ
ップ１００でパルス１の立ち上がり検出を行ない、立ち
上がりであればステップ１０１でパルス１カウンタを＋
１カウントアップする。ステップ１０２では、パルス２
の立ち上がり検出を行ない、立ち上がりであればステッ
プ１０３でパルス１カウンタをクリアする。ステップ１
０４ではパルス１カウンタの値を推定角度θ‘として記
憶する。ステップ１０５で角度θを取り込み、ステップ
１０６で角度θと推定角度θ′の角度差（θ−θ′）の
絶対値を計算する。ステップ１０７では、角度差が異常
検出しきい値より大きければ、ステップ１０８の異常判
定処理を実行し、そうでなければステップ１０９の正常
処理を実行する。
【００１７】本発明の他の実施例を、図６ないし図８で
説明する。レゾルバ２２及び回転センサ回路２０は、図
６に示す回路構成を有している。レゾルバ２２の構成は
図２に示したものと同じである。第１のＲ／Ｄ変換器３
５Ａの励磁信号３４はレゾルバ２２に接続される。回転
部分２６の回転数に応じたｓｉｎ信号３８及びｃｏｓ信
号３９がＲ／Ｄ変換器３５Ａに入力され、信号処理回路
４１において角度θが得られる。この角度θは、エンコ
ーダ回路４２に入力、処理され、回転信号出力Ｎ１と、
角度信号θ１になる。
説明する。レゾルバ２２及び回転センサ回路２０は、図
６に示す回路構成を有している。レゾルバ２２の構成は
図２に示したものと同じである。第１のＲ／Ｄ変換器３
５Ａの励磁信号３４はレゾルバ２２に接続される。回転
部分２６の回転数に応じたｓｉｎ信号３８及びｃｏｓ信
号３９がＲ／Ｄ変換器３５Ａに入力され、信号処理回路
４１において角度θが得られる。この角度θは、エンコ
ーダ回路４２に入力、処理され、回転信号出力Ｎ１と、
角度信号θ１になる。
【００１８】これらの信号は図７に示すような信号であ
る。回転信号出力Ｎ１はＡとＢ信号からなるモータの回
転数を検出できる信号で、図は正転時の信号である。逆
転時はＡとＢの位相が９０度ずれる。モータ１回転で出
力されるパルス数をあらかじめ決めておくことにより、
モータの回転数がわかる。一方、角度信号θ１は位相
Ｕ，Ｖ，Ｗ信号からなるモータの磁極位置を検出できる
信号である。
る。回転信号出力Ｎ１はＡとＢ信号からなるモータの回
転数を検出できる信号で、図は正転時の信号である。逆
転時はＡとＢの位相が９０度ずれる。モータ１回転で出
力されるパルス数をあらかじめ決めておくことにより、
モータの回転数がわかる。一方、角度信号θ１は位相
Ｕ，Ｖ，Ｗ信号からなるモータの磁極位置を検出できる
信号である。
【００１９】説明を図６に戻す。回転部分２６の回転数
に応じたｓｉｎ信号３８及びｃｏｓ信号３９は第２のＲ
／Ｄ変換器３５Ｂにも入力され、信号処理回路４３、エ
ンコーダ回路４４で第１のＲ／Ｄ変換器３５Ａと同様に
処理されて、回転信号Ｎ２と角度信号θ２が出力され
る。
に応じたｓｉｎ信号３８及びｃｏｓ信号３９は第２のＲ
／Ｄ変換器３５Ｂにも入力され、信号処理回路４３、エ
ンコーダ回路４４で第１のＲ／Ｄ変換器３５Ａと同様に
処理されて、回転信号Ｎ２と角度信号θ２が出力され
る。
【００２０】上述の回転信号Ｎ１とＮ２はＲ／Ｄ変換器
３５Ａ、３５Ｂが正常であれば同じ信号出力となるはず
である。また、角度信号θ１とθ２も同様に同じ信号出
力となるはずである。
３５Ａ、３５Ｂが正常であれば同じ信号出力となるはず
である。また、角度信号θ１とθ２も同様に同じ信号出
力となるはずである。
【００２１】異常検出ＣＰＵ５０は、これらの回転信号
Ｎと角度信号θを基に、レゾルバ２２の異常を検出す
る。すなわち、回転信号Ｎを基に求めた周期をＴａ、角
度信号θを基に求めた周期をＴｕとすると、両Ｒ／Ｄ変
換器が正常ならば、 Ｔｕ＝Ｋ×Ｔａ （Ｋは定数） の関係が成り立つことを利用して、レゾルバ２２の異常
を検出する。異常検出ＣＰＵ５０は、図８に示す動作を
一定の周期Ｔ秒ごとに実行する。まず、第２のＲ／Ｄ変
換器３５Ｂの電気角度信号θ2を取り込み、その周期Ｔ
から現在の回転数Ｎ０を計算する。次に第１のＲ／Ｄ変
換器３５Ａの回転信号Ｎ1を取り込み、Ｎ1とＮ０との差
の絶対値｜Ｎ０−Ｎ1｜を計算し、これを偏差とする。
この偏差があらかじめ決めた異常検出しきい値を上回っ
ているか否かを判定し、上回っていれば異常に対する所
定の処置を実行する。
Ｎと角度信号θを基に、レゾルバ２２の異常を検出す
る。すなわち、回転信号Ｎを基に求めた周期をＴａ、角
度信号θを基に求めた周期をＴｕとすると、両Ｒ／Ｄ変
換器が正常ならば、 Ｔｕ＝Ｋ×Ｔａ （Ｋは定数） の関係が成り立つことを利用して、レゾルバ２２の異常
を検出する。異常検出ＣＰＵ５０は、図８に示す動作を
一定の周期Ｔ秒ごとに実行する。まず、第２のＲ／Ｄ変
換器３５Ｂの電気角度信号θ2を取り込み、その周期Ｔ
から現在の回転数Ｎ０を計算する。次に第１のＲ／Ｄ変
換器３５Ａの回転信号Ｎ1を取り込み、Ｎ1とＮ０との差
の絶対値｜Ｎ０−Ｎ1｜を計算し、これを偏差とする。
この偏差があらかじめ決めた異常検出しきい値を上回っ
ているか否かを判定し、上回っていれば異常に対する所
定の処置を実行する。
【００２２】このように、検出手段（異常検出ＣＰＵ５
０）に接続する回転信号と電気角度信号は、２つのＲ／
Ｄ変換器のうち第１のＲ／Ｄ変換器の回転信号Ｎ1と第
２のＲ／Ｄ変換器の電気角度信号θ2を使用するため、
Ｒ／Ｄ変換器が故障して回転信号Ｎと角度信号θが同期
して異常な信号を発生しても、異常を検出できる特徴が
ある。また、Ａ／Ｄ変換を行わずデジタルデータで比較
できるので判定レベルを小さくでき、確実に異常検出で
きる利点がある。
０）に接続する回転信号と電気角度信号は、２つのＲ／
Ｄ変換器のうち第１のＲ／Ｄ変換器の回転信号Ｎ1と第
２のＲ／Ｄ変換器の電気角度信号θ2を使用するため、
Ｒ／Ｄ変換器が故障して回転信号Ｎと角度信号θが同期
して異常な信号を発生しても、異常を検出できる特徴が
ある。また、Ａ／Ｄ変換を行わずデジタルデータで比較
できるので判定レベルを小さくでき、確実に異常検出で
きる利点がある。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、回
転信号処理回路から得られた角度θと、角度検出手段か
ら得られた角度θを比較して、異常が生じたと見なし得
る差が生じていないかを検出して、確実に異常検出でき
る。
転信号処理回路から得られた角度θと、角度検出手段か
ら得られた角度θを比較して、異常が生じたと見なし得
る差が生じていないかを検出して、確実に異常検出でき
る。
【００２４】また、本発明の他の特徴によれば、２つの
Ｒ／Ｄ変換器のうち第１のＲ／Ｄ変換器の回転信号と第
２のＲ／Ｄ変換器の電気角度信号を使用するため、Ｒ／
Ｄ変換器が故障して回転信号と角度信号が同期して異常
な信号を発生しても異常を検出できる特徴がある。ま
た、Ａ／Ｄ変換を行わずデジタルデータで比較できるの
で判定レベルを小さくでき、確実に異常検出できる利点
がある。
Ｒ／Ｄ変換器のうち第１のＲ／Ｄ変換器の回転信号と第
２のＲ／Ｄ変換器の電気角度信号を使用するため、Ｒ／
Ｄ変換器が故障して回転信号と角度信号が同期して異常
な信号を発生しても異常を検出できる特徴がある。ま
た、Ａ／Ｄ変換を行わずデジタルデータで比較できるの
で判定レベルを小さくでき、確実に異常検出できる利点
がある。
【図１】本発明の一実施例に係わる電気自動車のシステ
ム構成を示すブロック図。
ム構成を示すブロック図。
【図２】図１の実施例におけるレゾルバ及び異常検出手
段の構成図。
段の構成図。
【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。
ート。
【図４】図１の実施例における回転検出処理手段のブロ
ック図及び動作説明図。
ック図及び動作説明図。
【図５】図１の実施例における制御ＣＰＵの角度計算及
び異常検出の処理のフローチャート図。
び異常検出の処理のフローチャート図。
【図６】本発明の他の実施例によるレゾルバ及び異常検
出手段の構成図。
出手段の構成図。
【図７】図６の実施例におけるＲ／Ｄコンバータの動作
説明図。
説明図。
【図８】図６の実施例における異常検出ＣＰＵの動作の
流れを示すフローチャート。
流れを示すフローチャート。
１０…モータ、１８…コントロールユニット、２０…回
転センサ信号処理回路、２２…レゾルバ、３５…信号処
理回路、３６…発振回路、３７…角度検出用信号処理手
段（Ｒ／Ｄコンバータ）、４０…ＣＰＵ、４０Ａ…信号
処理異常検出手段、４１…回転検出信号処理回路
転センサ信号処理回路、２２…レゾルバ、３５…信号処
理回路、３６…発振回路、３７…角度検出用信号処理手
段（Ｒ／Ｄコンバータ）、４０…ＣＰＵ、４０Ａ…信号
処理異常検出手段、４１…回転検出信号処理回路
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F063 AA35 BA30 BC04 BD16 CA02 DA01 DA24 GA22 LA01 LA15 2F077 AA01 FF03 FF34 TT21 TT38 TT71
Claims (5)
- 【請求項１】回転体に付設された１つのレゾルバと、該
レゾルバに所定の周期波形を有するリファレンス信号を
供給し、前記回転体の角度をθとしたとき、該レゾルバ
により前記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、前記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回転センサにおいて、 前記角度θを基に回転パルス信号と基準位置信号を出力
する回転検出用信号処理手段と、前記角度θと、前記回
転検出用信号処理手段の回転パルス信号と基準位置信号
とから計算した角度θ′との差に基づき、前記角度検出
用信号処理手段の異常の有無を検出する信号処理異常検
出手段とを備えていることを特徴とする回転センサの異
常検出装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の回転センサ異常検出装置
おいて、前記回転検出信号処理手段は、前記角度検出用
信号処理手段から取り込んだ角度θを基に、該角度θが
１度変化する毎に１パルス出力する第一のパルス回路
と、前記角度θが０から１８０度以下の間にハイレベル
となり１８０度から３６０度未満までの間にロウレベル
となるパルスを出力する第二のパルス回路とを備え、 前記信号処理異常検出手段は、前記第一、第二のパルス
回路の出力を用いた角度推定値θ′の演算と、前記角度
θ及び前記角度推定値θ′の比較による異常検出とを実
行することを特徴とする回転センサ異常検出装置。 - 【請求項３】回転体の角度に応じて信号を発生する１つ
のレゾルバと、該レゾルバの出力信号をもとに回転信号
と電気角度信号θを出力するＲ／Ｄ変換器と、該Ｒ／Ｄ
変換器の出力の異常を検出する検出手段とを有する回転
センサ異常検出装置において、前記レゾルバの出力信号
を第１、第２のＲ／Ｄ変換器に並列に接続し、前記第１
のＲ／Ｄ変換器の回転信号Ｎと前記第２のＲ／Ｄ変換器
の電気角度信号θを前記検出手段に接続し、該第１のＲ
／Ｄ変換器の前記回転信号Ｎと該第２のＲ／Ｄ変換器の
電気角度信号θの関係から、前記レゾルバの異常の有無
を診断することを特徴とする回転センサ異常検出装置。 - 【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載の回転
センサ異常検出装置おいて、前記レゾルバが電気自動車
の走行用モータに対して固定された固定部分及びロータ
軸に固定された回転部分とを有し、該レゾルバの出力信
号をもとに前記モータに対する電流指令を生成するもの
であることを特徴とする回転センサ異常検出装置。 - 【請求項５】回転体に付設されたレゾルバに所定の周期
波形を有するリファレンス信号を供給し、前記回転体の
角度をθとしたとき、該レゾルバにより前記リファレン
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、前記ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号に基づ
き角度θを検出し、該角度θを基に回転パルス信号と基
準位置信号を出力する回転センサの異常を検出する異常
検出方法において、 前記角度検出用信号処理手段により検出された前記角度
θと、前記回転検出用信号処理手段の回転パルス信号と
基準位置信号とから計算した角度θ′との差に基づき、
前記角度検出用信号処理手段の異常の有無を検出するこ
とを特徴とする回転センサの異常検出方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10241370A JP2000074694A (ja) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | 回転センサの異常検出装置及び異常検出方法 |
| US09/384,225 US6191550B1 (en) | 1998-08-27 | 1999-08-27 | Method and apparatus for detecting abnormality in rotation sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10241370A JP2000074694A (ja) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | 回転センサの異常検出装置及び異常検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000074694A true JP2000074694A (ja) | 2000-03-14 |
Family
ID=17073285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10241370A Pending JP2000074694A (ja) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | 回転センサの異常検出装置及び異常検出方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6191550B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000074694A (ja) |
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