(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形波信号を正弦波信号に変換してレゾルバを励磁するレゾルバの励磁信号生成装置であって、
前記レゾルバからの２相信号を所定のタイミングで入力する２相信号入力手段と、
該入力した２相信号の平方和を演算する平方和演算手段と、
該演算された２相信号の平方和に基づいて前記矩形波信号の波高を調整する波高調整手段と
を備えるレゾルバの励磁信号生成装置。
【請求項２】
前記波高調整手段は、前記演算された２相信号の平方和が所定の範囲を上回るときには前記矩形波信号のデューティが小さくなるよう調整し、前記演算された２相信号の平方和が所定の範囲を下回るときには前記矩形波信号のデューティが大きくなるよう調整する手段である請求項１記載のレゾルバの励磁信号生成装置。
【請求項３】
前記２相信号入力手段は、前記２相信号の振幅がピークとなるタイミングを前記所定のタイミングとして前記２相信号を入力する手段である請求項１または２記載のレゾルバの励磁信号生成装置。
【請求項４】
矩形波信号を正弦波に変換した信号により励磁されたレゾルバからの２相信号を用いて角度変換を行なうレゾルバの角度変換装置であって、
前記レゾルバからの２相信号を所定のタイミングで入力する２相信号入力手段と、
該入力した２相信号の平方和を演算する平方和演算手段と、
該演算された２相信号の平方和に基づいて前記２相信号入力手段により入力するタイミングを調整するタイミング調整手段と、
前記２相信号入力手段により入力された２相信号に基づいて角度変換する角度変換手段と
を備えるレゾルバの角度変換装置。
【請求項５】
前記タイミング調整手段は、前記演算された２相信号の平方和が所定の範囲を上回るときには前記所定のタイミングの位相を進角または遅角するよう調整し、前記演算された２相信号の平方和が所定の範囲を下回るときには前記所定のタイミングの位相を遅角または進角するよう調整する手段である請求項４記載のレゾルバの角度変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レゾルバの励磁信号生成装置およびレゾルバの角度変換装置に関し、詳しくは、矩形波信号を正弦波信号に変換してレゾルバを励磁するレゾルバの励磁信号生成装置および矩形波信号を正弦波に変換した信号により励磁されたレゾルバからの２相信号を用いて角度変換を行なうレゾルバの角度変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のレゾルバの励磁信号生成装置としては、レゾルバから出力される第３の正弦波の振幅値に基づいてレゾルバに入力する正弦波のゲインを変更するものが提案されている（例えば、特開平１−１００４５８号公報など）。この励磁信号生成装置では、レゾルバから出力される第３の正弦波の振幅値の前回との偏差に基づいてレゾルバに入力する正弦波のゲインを大きくまたは小さくすることにより、第３の正弦波の振幅が一定に保たれるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうしたレゾルバの励磁信号生成装置では、レゾルバから出力される信号が一つの正弦波である場合には、その振幅値を一定に保つことができても、２相信号を出力するレゾルバには適用することができない。
【０００４】
本発明のレゾルバの励磁信号生成装置は、レゾルバからの２相信号の大きさが所定の範囲内となるようにすることを目的とする。また、本発明のレゾルバの角度変換装置は、レゾルバからの２相信号の大きさが異なるものとなっても適正な入力信号により角度変換することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明のレゾルバの励磁信号生成装置およびレゾルバの角度変換装置は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明のレゾルバの励磁信号生成装置は、
矩形波信号を正弦波信号に変換してレゾルバを励磁するレゾルバの励磁信号生成装置であって、
前記レゾルバからの２相信号を所定のタイミングで入力する２相信号入力手段と、
該入力した２相信号の平方和を演算する平方和演算手段と、
該演算された２相信号の平方和に基づいて前記矩形波信号の波高を調整する波高調整手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明のレゾルバの励磁信号生成装置では、レゾルバからの２相信号の平方和に基づいてレゾルバに入力する正弦波信号を生成するための矩形波信号の波高を調整することにより、レゾルバからの２相信号の大きさを適正な範囲内にすることができる。この結果、より適正に角度変換することができる。なお、「２相信号の平方和に基づいて」には、２相信号の平方和だけでなく、２相信号の平方和の平方根などに基づく場合も含まれる。
【０００８】
こうした本発明のレゾルバの励磁信号生成装置において、前記波高調整手段は、前記演算された２相信号の平方和が所定の範囲を上回るときには前記矩形波信号のデューティが小さくなるよう調整し、前記演算された２相信号の平方和が所定の範囲を下回るときには前記矩形波信号のデューティが大きくなるよう調整する手段であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明のレゾルバの励磁信号生成装置において、前記２相信号入力手段は、前記２相信号の振幅がピークとなるタイミングを前記所定のタイミングとして前記２相信号を入力する手段であるものとすることもできる。こうすれば、２相信号のピークを適正な大きさにすることができる。
【００１０】
本発明のレゾルバの角度変換装置は、
矩形波信号を正弦波に変換した信号により励磁されたレゾルバからの２相信号を用いて角度変換を行なうレゾルバの角度変換装置であって、
前記レゾルバからの２相信号を所定のタイミングで入力する２相信号入力手段と、
該入力した２相信号の平方和を演算する平方和演算手段と、
該演算された２相信号の平方和に基づいて前記２相信号入力手段により入力するタイミングを調整するタイミング調整手段と、
前記２相信号入力手段により入力された２相信号に基づいて角度変換する角度変換手段と
を備えることを要旨とする。
【００１１】
この本発明のレゾルバの角度変換装置では、レゾルバからの２相信号の平方和に基づいて２相信号入力手段により入力するタイミングを調整することにより、より適正な大きさの２相信号を入力することができる。この結果、より適正に角度変換することができる。
【００１２】
こうした本発明のレゾルバの角度変換装置において、前記タイミング調整手段は、前記演算された２相信号の平方和が所定の範囲を上回るときには前記所定のタイミングの位相を進角または遅角するよう調整し、前記演算された２相信号の平方和が所定の範囲を下回るときには前記所定のタイミングの位相を遅角または進角するよう調整する手段であるものとすることもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例であるレゾルバの励磁信号生成装置２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のレゾルバの励磁信号生成装置２０は、図示するように、レゾルバ１０側に励磁用の信号として矩形波信号を出力する矩形波出力ポートＤ０を有すると共にレゾルバ１０からの２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓを入力する２相信号入力ポートＡＩ０，ＡＩ１を有するマイクロプロセッサとして構成されている。
【００１４】
実施例のレゾルバの励磁信号生成装置２０は、矩形波出力ポートＤ０から出力する矩形波信号に対してそのデューティを変更することができるようになっている。なお、矩形波出力ポートＤ０から出力された矩形波信号は、バンドパスフィルタ３０により高調波成分を取り除いて正弦波信号とし、バッファ３２を介してレゾルバ１０に入力される。
【００１５】
実施例のレゾルバの励磁信号生成装置２０の２相信号入力ポートＡＩ０，ＡＩ１には、差動増幅器３４，３６を介してレゾルバ１０から出力された２相信号が入力されるようになっている。実施例のレゾルバの励磁信号生成装置２０では、この２相信号入力ポートＡＩ０，ＡＩ１に入力された２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓを用いて周知の角度変換手法により角度変換している。
【００１６】
次に、こうして構成された実施例のレゾルバの励磁信号生成装置２０における励磁信号の調整処理の際の動作について説明する。図２は、実施例のレゾルバの励磁信号生成装置２０により実行される励磁信号調整処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００１７】
励磁信号調整処理ルーチンが実行されると、実施例のレゾルバの励磁信号生成装置２０は、まず、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓを読み込み（ステップＳ１００）、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐを計算する処理を実行する（ステップＳ１０２）。そして、計算した平方和の平方根Ｐが閾値Ｐｌと閾値Ｐｈとにより予め設定された規定範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ここで、閾値Ｐｌと閾値Ｐｈは、前述の周知の角度変換手法により適正な変換を行なうことができる２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根の範囲の下限値と上限値として設定されるものである。
【００１８】
２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐが規定範囲内のときには、励磁信号は適正であると判定して本ルーチンを終了する。２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐが規定範囲を下回っているときには、矩形波出力ポートＤ０から出力する矩形波信号のデューティがアップ、即ちハイレベルの時間が長くなるよう調整して（ステップＳ１０６）、本ルーチンを終了し、逆に、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐが規定範囲を上回っているときには、矩形波出力ポートＤ０から出力する矩形波信号のデューティがダウン、即ちハイレベルの時間が短くなるよう調整して（ステップＳ１０８）、本ルーチンを終了する。ここで、デューティの上限は５０％であるから、実施例ではデューティのデフォルトとして５０％より小さな値（例えば４５％など）を用い、デューティをアップまたはダウンすることにより、正弦波の振幅を変更するものとした。なお、矩形波信号のデューティのアップまたはダウンは、所定量だけアップまたはダウンするものとしたり、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐと規定範囲の中央値との偏差に所定のゲインを乗じて計算した量だけアップまたはダウンするものとしてもよい。
【００１９】
こうして矩形波信号のデューティを変更することにより、レゾルバ１０に入力される励磁信号としての正弦波の振幅が変更されるから、レゾルバ１０から出力される２相信号の振幅が調整され、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐが規定範囲内に保持されるようになる。
【００２０】
以上説明した実施例のレゾルバの励磁信号生成装置２０によれば、レゾルバ１０や回路等の定数や温度特性などによりレゾルバ１０からの２相信号の振幅にバラツキが生じやすい状態でも、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐに応じて矩形波出力ポートＤ０から出力する矩形波信号のデューティを調整することにより、レゾルバ１０からの２相信号の振幅を規定範囲内に保持することができる。この結果、より適正な角度を得ることができる。
【００２１】
実施例のレゾルバの励磁信号生成装置２０では、レゾルバの励磁信号生成装置２０で２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓを用いて角度変換を行なうものとしたが、Ｒ／Ｄ変換器を用いるものとしても差し支えない。また、実施例のレゾルバの励磁信号生成装置２０では、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐと規定範囲とを比較して矩形波信号のデューティを変更するものとしたが、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和とこれに基づく規定範囲とを比較して矩形波信号のデューティを変更するものとしてもよい。
【００２２】
次に、本発明の第２の実施例としてのレゾルバの角度変換装置１２０について説明する。第２実施例のレゾルバの角度変換装置１２０は、図１に例示する第１実施例のレゾルバの励磁信号生成装置２０と同一の構成をしている。したがって、第２実施例のレゾルバの角度変換装置１２０の構成についての詳細な説明は省略する。なお、第２実施例のレゾルバの角度変換装置１２０でも第１実施例のレゾルバの励磁信号生成装置２０と同様に２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓを用いて周知の角度変換手法により角度変換を行なっている。
【００２３】
次に、こうしたた第２実施例のレゾルバの角度変換装置１２０の角度変換に用いる２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓを入力するタイミングを調整する際の動作について説明する。図３は、第２実施例のレゾルバの角度変換装置１２０により実行されるサンプリングタイミング調整処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２４】
サンプリングタイミング調整処理ルーチンが実行されると、第２実施例のレゾルバの角度変換装置１２０は、まず、２相信号入力ポートＡＩ０，ＡＩ１に入力されている２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓを所定のタイミングで入力する処理を実行する（ステップＳ２００）。第２実施例では、所定のタイミングとして２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根が極大となるタイミングより早いタイミングを設定している。この理由については後述する。
【００２５】
そして、入力した２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐを計算し（ステップＳ２０２）、計算した２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐが第１実施例のレゾルバの励磁信号生成装置２０で説明した閾値Ｐｌと閾値Ｐｈとにより予め設定された規定範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。
【００２６】
２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐが規定範囲内のときには、サンプリングタイミングは適正であると判定して本ルーチンを終了する。２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐが規定範囲を下回っているときには、サンプリングタイミングが遅く、即ち遅角するよう調整して（ステップＳ２０６）、本ルーチンを終了し、逆に、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐが規定範囲を上回っているときには、サンプリングタイミングが早く、即ち進角するよう調整して（ステップＳ２０８）、本ルーチンを終了する。なお、サンプリングタイミングの遅角または進角は、所定量だけ遅角または進角するものとしたり、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐと規定範囲の中央値との偏差に所定のゲインを乗じて計算した量だけ遅角または進角するものとしてもよい。
【００２７】
図４は、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓのサンプリングタイミングを調整する様子を説明する説明図である。。第２実施例のレゾルバの角度変換装置１２０では、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓを入力するタイミングとして２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根が極大となるタイミングより早いタイミングを設定している。図４（ａ）では、所定のサンプリングタイミングｔｓにより入力した２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐが規定範囲内となるから、この２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓを用いて適正に角度変換することができる。図４（ｂ）では、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐが規定範囲を下回るから、サンプリングタイミングを遅角してｔｓ＋ｔ１のタイミングで２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓを入力するようにすれば、その平方和の平方根Ｐは規定範囲内となり、ｔｓ＋ｔ１のサンプリングタイミングにより入力した２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓを用いて適正に角度変換することができるようになる。図４（ｃ）では、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐが規定範囲を上回るから、サンプリングタイミングを進角してｔｓ−ｔ２のタイミングで２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓを入力するようにすれば、その平方和の平方根Ｐは規定範囲内となり、ｔｓ−ｔ２のサンプリングタイミングにより入力した２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓを用いて適正に角度変換することができるようになる。
【００２８】
以上説明した第２実施例のレゾルバの角度変換装置１２０によれば、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐが規定範囲内となるよう２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓをサンプリングするタイミングを調整するから、適正な角度変換を行なうことができる。
【００２９】
第２実施例のレゾルバの角度変換装置１２０では、所定のタイミングを、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根が極大となるタイミングより早いタイミングとしたが、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根が極大となるタイミングより遅いタイミングとしてもよい。この場合、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐが規定範囲を下回っているときにはサンプリングタイミングを進角し、逆に２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐが規定範囲を上回っているときにはサンプリングタイミングを遅角すればよい。
【００３０】
また、第２実施例のレゾルバの角度変換装置１２０では、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和の平方根Ｐを規定範囲と比較してサンプリングタイミングを変更するものとしたが、２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓの平方和をこれに基づく規定範囲と比較してサンプリングタイミングを変更するものとしてもよい。
【００３１】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例であるレゾルバの励磁信号生成装置２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】  実施例のレゾルバの励磁信号生成装置２０により実行される励磁信号調整処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】  第２実施例のレゾルバの角度変換装置１２０により実行されるサンプリングタイミング調整処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】  ２相信号Ｖｓｉｎ，Ｖｃｏｓのサンプリングタイミングを調整する様子を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０  レゾルバ、２０  レゾルバの励磁信号生成装置、３０  バンドパスフィルタ、３４，３６  差動増幅器、１２０  レゾルバの角度変換装置。
【図１】
0003695320.tif 000002
【図２】
0003695320.tif 000003
【図３】
0003695320.tif 000004
【図４】
0003695320.tif 000005