(57)【要約】【課題】本発明は、バッテリバックアップ時にもレゾルバの断線を検出できるレゾルバ断線検出方法及びその装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明によるレゾルバ断線検出方法及びその装置は、正極性パルスＰＰと負極性パルスＮＰとがレゾルバ１の励磁端子１ａに交互に入力されているときに、第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの組み合わせが連続して同じであるか否かを断線検出部２３により判定し、第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの組み合わせが連続して同じである場合にレゾルバ１に断線が生じていることを断線検出部２３が検出する。【選択図】図１
2015184152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レゾルバロータが回転しているときに、レゾルバの励磁端子に正極性パルスと負極性パルスとを所定の時間間隔で交互に入力すること、
前記レゾルバの第１出力信号の極性を示す第１極性信号を生成すること、
前記第１出力信号とは位相が９０°ずれた前記レゾルバの第２出力信号の極性を示す第２極性信号を生成すること、及び
前記正極性パルスと前記負極性パルスとが前記励磁端子に交互に入力されているときに、前記第１及び第２極性信号の組み合わせが連続して同じであるか否かを断線検出部により判定し、前記第１及び第２極性信号の組み合わせが連続して同じである場合に前記レゾルバに断線が生じていることを前記断線検出部が検出すること
を含むレゾルバ断線検出方法。
【請求項２】
前記所定の時間間隔は、前記レゾルバロータの角度位置が同一の象限内に含まれている間に、前記正極性パルスと前記負極性パルスとが少なくとも１回ずつ前記励磁端子に入力される間隔である
ことを特徴とする請求項１記載のレゾルバ断線検出方法。
【請求項３】
レゾルバロータが回転しているときに、レゾルバの励磁端子に正極性パルスと負極性パルスとを所定の時間間隔で交互に入力するパルス励磁部と、
前記レゾルバの第１出力信号が入力され、前記第１出力信号の極性を示す第１極性信号を生成する第１コンパレータと、
前記第１出力信号とは位相が９０°ずれた前記レゾルバの第２出力信号が入力され、前記第２出力信号の極性を示す第２極性信号を生成する第２コンパレータと、
前記正極性パルスと前記負極性パルスとが前記励磁端子に交互に入力されているときに前記第１及び第２コンパレータから前記第１及び第２極性信号が入力され、前記第１及び第２極性信号の組み合わせが連続して同じであるか否かを判定し、前記第１及び第２極性信号の組み合わせが連続して同じである場合に前記レゾルバに断線が生じていることを検出する断線検出部と
を備えていることを特徴とするレゾルバ断線検出装置。
【請求項４】
前記所定の時間間隔は、前記レゾルバロータの角度位置が同一の象限内に含まれている間に、前記正極性パルスと前記負極性パルスとが少なくとも１回ずつ前記励磁端子に入力される間隔である
ことを特徴とする請求項３記載のレゾルバ断線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レゾルバの断線を検出するレゾルバ断線検出方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来用いられていたこの種のレゾルバ断線検出方法としては、例えば下記の特許文献１等に示されているものを挙げることができる。すなわち、従来構成では、レゾルバの出力端子に分圧回路を接続し、その分圧回路の出力電圧と基準電圧とをアナログ回路により比較してレゾルバに断線が生じているか否かを判定している。
【０００３】
また、例えば下記の特許文献２，３等に記載されているように、Ｒ/Ｄ変換器への電力供給が停止した場合に、電力消費を抑えるために、レゾルバの励磁端子にバッテリ等からパルス信号を入力して、レゾルバロータの角度位置を検出することも行われている。このようにパルス信号によりレゾルバロータの角度位置を検出することは、バッテリバックアップと呼ばれることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−９９８４２号公報
【特許文献２】特開２０１３−２１３７９６号公報
【特許文献３】特開平０７−１１３６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した特許文献１等の構成は、アナログ回路によりレゾルバに断線が生じているか否かを判定するので、特許文献２，３等のようにバッテリバックアップを行う際にレゾルバに断線を検出することができない。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、バッテリバックアップ時にもレゾルバの断線を検出できるレゾルバ断線検出方法及びその装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るレゾルバ断線検出方法は、レゾルバロータが回転しているときに、レゾルバの励磁端子に正極性パルスと負極性パルスとを所定の時間間隔で交互に入力すること、レゾルバの第１出力信号の極性を示す第１極性信号を生成すること、第１出力信号とは位相が９０°ずれたレゾルバの第２出力信号の極性を示す第２極性信号を生成すること、及び正極性パルスと負極性パルスとが励磁端子に交互に入力されているときに、第１及び第２極性信号の組み合わせが連続して同じであるか否かを断線検出部により判定し、第１及び第２極性信号の組み合わせが連続して同じである場合にレゾルバに断線が生じていることを断線検出部が検出することを含む。
【０００８】
本発明に係るレゾルバ断線検出装置は、レゾルバロータが回転しているときに、レゾルバの励磁端子に正極性パルスと負極性パルスとを所定の時間間隔で交互に入力するパルス励磁部と、レゾルバの第１出力信号が入力され、第１出力信号の極性を示す第１極性信号を生成する第１コンパレータと、第１出力信号とは位相が９０°ずれたレゾルバの第２出力信号が入力され、第２出力信号の極性を示す第２極性信号を生成する第２コンパレータと、正極性パルスと負極性パルスとが励磁端子に交互に入力されているときに第１及び第２コンパレータから第１及び第２極性信号が入力され、第１及び第２極性信号の組み合わせが連続して同じであるか否かを判定し、第１及び第２極性信号の組み合わせが連続して同じである場合にレゾルバに断線が生じていることを検出する断線検出部とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のレゾルバ断線検出方法及びその装置によれば、レゾルバの励磁端子に正極性パルスと負極性パルスとを交互に入力されているときの第１及び第２極性信号の組み合わせに基づいてレゾルバに断線が生じていることを断線検出部が検出するので、バッテリバックアップ時にもレゾルバの断線を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１によるレゾルバ断線検出装置を示すブロック図である。
【図２】図１の第１及び第２出力信号を示すグラフである。
【図３】第１及び第２極性信号の組み合わせの第１変化例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１によるレゾルバ断線検出装置を示すブロック図であり、図２は図１の第１及び第２出力信号１１，１２を示すグラフである。図１において、レゾルバ１には、励磁端子１ａ、第１出力端子１ｂ及び第２出力端子１ｃが設けられている。
【００１２】
周知のように、励磁端子１ａはレゾルバ１内の励磁コイルに接続された端子であり、外部からの励磁信号１０が励磁端子１ａに入力される。第１出力端子１ｂはレゾルバ１内の第１出力コイルに接続された端子であり、レゾルバ１の第１出力信号１１が第１出力端子１ｂから出力される。第２出力端子１ｃはレゾルバ１内の第２出力コイルに接続された端子であり、レゾルバ１の第２出力信号１２が第２出力端子１ｃから出力される。
【００１３】
第１及び第２出力信号１１，１２は、位相が互いに９０°ずれた信号であり、図示しないレゾルバロータの角度位置に応じて励磁信号１０が振幅変調された信号である。励磁端子１ａの励磁信号がＥでありレゾルバロータの角度位置がθであるとすると、図２に示すように、第１出力信号１１はＫ・Ｅ・ｓｉｎθで表され、第２出力信号１２はＫ・Ｅ・ｃｏｓθで表される。なお、Ｋはレゾルバ１の変圧比である。
【００１４】
図２のグラフにも表現されているように、第１及び第２出力信号１１の極性の組み合わせは、レゾルバロータの角度位置θが含まれる象限に応じて変化する。すなわち、第１及び第２出力信号１１の極性が正であることを１で表し、第１及び第２出力信号１１の極性が負であることを０で表すと、第１及び第２出力信号１１の極性の組み合わせは、以下のようになる。なお、以下の極性の組み合わせは、（第１出力信号１１の極性，第２出力信号１１の極性）で表している。
角度位置θが第１象限（０°以上かつ９０°未満）に含まれるとき：（１，１）
角度位置θが第２象限（９０°以上かつ１８０°未満）に含まれるとき：（１，０）
角度位置θが第３象限（１８０°以上かつ２７０°未満）に含まれるとき：（０，０）
角度位置θが第４象限（２７０°以上かつ３６０°未満）に含まれるとき：（０，１）
【００１５】
本実施の形態のレゾルバ断線検出装置は、パルス励磁部２０、第１コンパレータ２１、第２コンパレータ２２及びマイクロコントローラ２３を含んでいる。
【００１６】
パルス励磁部２０は、図示しないプッシュプル回路等により構成されるものであり、レゾルバ１の励磁端子１ａ及びマイクロコントローラ２３に接続されている。パルス励磁部２０は、マイクロコントローラ２３からのパルス信号２３ａを用いて正極性パルスＰＰと負極性パルスＮＰとを生成し、これら正極性パルスＰＰと負極性パルスＮＰとを励磁信号１０として所定の時間間隔でレゾルバ１の励磁端子１ａに交互に入力する。
【００１７】
第１コンパレータ２１は、レゾルバ１の第１出力端子１ｂに接続されており、第１出力端子１ｂから第１出力信号１１が入力される。第１コンパレータ２１は、第１出力信号１１の極性を示す第１極性信号２１ａを生成する。
同様に、第２コンパレータ２２は、レゾルバ１の第２出力端子１ｃに接続されており、第２出力端子１ｃから第２出力信号１２が入力される。第２コンパレータ２２は、第２出力信号１２の極性を示す第２極性信号２２ａを生成する。
【００１８】
上述したように、第１及び第２出力信号１１の極性が正であることを１で表し、第１及び第２出力信号１１の極性が負であることを０で表すと、励磁端子１ａに正極性パルスＰＰが入力されているときの第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの組み合わせは以下のようになる。
＜正極性パルスＰＰ入力時＞
角度位置θが第１象限に含まれるとき：（１，１）
角度位置θが第２象限に含まれるとき：（１，０）
角度位置θが第３象限に含まれるとき：（０，０）
角度位置θが第４象限に含まれるとき：（０，１）
【００１９】
一方で、励磁端子１ａに負極性パルスＮＰが入力されている場合、第１及び第２出力信号１１の極性が反転する。すなわち、励磁端子１ａに負極性パルスＮＰが入力されているときの第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの組み合わせは以下のようになる。
＜負極性パルスＮＰ入力時＞
角度位置θが第１象限に含まれるとき：（０，０）
角度位置θが第２象限に含まれるとき：（０，１）
角度位置θが第３象限に含まれるとき：（１，１）
角度位置θが第４象限に含まれるとき：（１，０）
【００２０】
第１及び第２コンパレータ２１，２２の少なくとも一方に入力が無いとき、入力が無いコンパレータの出力（第１又は第２極性信号２１ａ，２２ａ）は予め設定された値（０又は１）をとる。以下、入力が無いコンパレータの出力が０であるとする。なお、レゾルバ１の第１出力コイルが断線しているとき第１コンパレータ２１に入力が無くなり、レゾルバ１の第２出力コイルが断線しているとき第２コンパレータ２２に入力が無くなる。また、レゾルバ１の励磁コイルが断線するか、又は第１及び第２出力コイルの両方が断線しているとき、第１及び第２コンパレータ２１，２２の両方に入力が無くなる。
【００２１】
マイクロコントローラ２３は、断線検出部を構成するものである。マイクロコントローラ２３は、第１及び第２コンパレータ２１，２２の出力端に接続されており、第１及び第２コンパレータ２１，２２から第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａが入力される。
【００２２】
マイクロコントローラ２３は、パルス励磁部２０にパルス信号２３ａを入力し、正極性パルスＰＰと負極性パルスＮＰとが励磁端子１ａに交互に入力されているときに、第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの組み合わせが連続して同じであるか否かを判定する。また、断線検出部２３は、第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの組み合わせが連続して同じである場合にレゾルバ１に断線が生じていることを検出する。
【００２３】
次に、図３は、第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの組み合わせの第１変化例を示す説明図である。なお、レゾルバロータは時計回りに回転しており、角度位置θは第３象限、第２象限、第１象限及び第４象限の順に移動することとする。また、第２出力コイルが断線していることとする。
【００２４】
図３において、矢印１ＰＰ，矢印２ＮＰ及び矢印３ＰＰは、以下の条件における第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの組み合わせを示している。
矢印１ＰＰ：レゾルバロータの角度位置θが第３象限に含まれているときに正極性パルスＰＰが入力された際の第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの組み合わせ（０，０）
矢印２ＮＰ：レゾルバロータの角度位置θが第３象限に含まれているときに負極性パルスＮＰが入力された際の第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの組み合わせ（１，０）
矢印３ＰＰ：レゾルバロータの角度位置θが第２象限に含まれているときに正極性パルスＰＰが入力された際の第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの組み合わせ（１，０）
【００２５】
レゾルバロータの角度位置θが第３象限に含まれているときに正極性パルスＰＰが入力されると、第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの組み合わせは、矢印１ＰＰで示されるように（０，０）となる。
【００２６】
その次に、レゾルバロータの角度位置θが同象限内に含まれているときに負極性パルスＮＰが入力されると、本来であれば第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの組み合わせは（１，１）となるはずであるが、矢印２ＮＰで示されるように（１，０）となる。これは、第２出力コイルが断線しているため、第２極性信号２２ａが常に０をとるためである。矢印１ＰＰで示される組み合わせの後に矢印２ＮＰで示される組み合わせが入力されても、断線検出部２３はレゾルバ１に断線が生じていることは検出しない。
【００２７】
その次に、レゾルバロータの角度位置θが第２象限に移動した状態で正極性パルスＰＰが入力されると、第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの組み合わせは矢印３ＰＰで示されるように（１，０）となる。すなわち、第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの同じ組み合わせが連続して断線検出部２３に入力されることになる。このように、矢印２ＮＰで示される組み合わせの後に矢印３ＰＰで示される組み合わせが入力されることで、断線検出部２３はレゾルバ１に断線が生じていることを検出する。
【００２８】
なお、上記の例とは逆にレゾルバロータが反時計回りに回転している場合には、第４象限時に負極性パルスＮＰが入力された後に、第１象限時に正極性パルスＰＰが入力された際に第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの同じ組み合わせ（１，０）が連続して断線検出部２３に入力されて、レゾルバ１に断線が生じていることが検出される。
【００２９】
また、第１出力コイルが断線しているとともに、レゾルバロータが時計回りに回転している場合、第４象限時に負極性パルスＮＰが入力された後に、第３象限時に正極性パルスＰＰが入力された際に第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの同じ組み合わせ（０，０）が連続して断線検出部２３に入力されて、レゾルバ１に断線が生じていることが検出される。また、第１出力コイルが断線しているとともに、レゾルバロータが反時計回りに回転している場合、第１象限時に負極性パルスＮＰが入力された後に、第２象限時に正極性パルスＰＰが入力された際に第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの同じ組み合わせ（０，０）が連続して断線検出部２３に入力されて、レゾルバ１に断線が生じていることが検出される。
【００３０】
さらに、第１及び第２出力コイルの両方が断線するか、又は励磁コイルが断線した場合、第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａは常に（０，０）となる。断線検出部２３は、パルス信号２３ａを入力し、正極性パルスＰＰと負極性パルスＮＰとが励磁端子１ａに交互に入力されているはずであるにもかかわらず第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａが常に（０，０）である場合に、第１及び第２出力コイルの両方が断線しているか又は励磁コイルが断線していることを検出する。
【００３１】
なお、マイクロコントローラ２３は、第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの組み合わせに基づきレゾルバロータの回転を監視して、レゾルバロータの角度位置θが同一の象限内に含まれている間に、正極性パルスＰＰと負極性パルスＮＰとが少なくとも１回ずつ励磁端子１ａに入力されるように、パルス励磁部２０が正極性パルスＰＰと負極性パルスＮＰとを入力する時間間隔を決定する。
【００３２】
具体的には、マイクロコントローラ２３は、第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの組み合わせを蓄積する。例えば、Ｐ（１，０）→Ｎ（０，１）→Ｐ（１，０）→Ｎ（０，１）というデータが８回続いたとする。この場合、マイクロコントローラ２３は、レゾルバロータが第２象限内で止まっているか、又はレゾルバロータの回転速度が励磁間隔に対して遅いと判断し、パルス励磁の間隔を一段階長くする。すなわち、マイクロコントローラ２３には複数の励磁間隔が予め設定されている。逆に、マイクロコントローラ２３は、８回のうち４回象限移動があれば同一象限内で２回励磁しかできていないと判断し励磁間隔を一段階短くする。また、象限移動が連続して起きた場合は、同一象限内に１回しか励磁できていないと判断し、すぐさま励磁間隔を短くする。
【００３３】
このようなレゾルバ断線検出方法及びその装置によれば、レゾルバ１の励磁端子１ａに正極性パルスＰＰと負極性パルスＮＰとを交互に入力されているときの第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの組み合わせに基づいてレゾルバ１に断線が生じていることをマイクロコントローラ２３が検出するので、バッテリバックアップ時にもレゾルバ１の断線を検出できる。
【００３４】
正極性パルスＰＰ及び負極性パルスＮＰが入力される所定の時間間隔は、レゾルバロータの角度位置が同一の象限内に含まれている間に、正極性パルスＰＰと負極性パルスＮＰとが少なくとも１回ずつ励磁端子１ａに入力される間隔であるので、第１及び第２極性信号２１ａ，２２ａの組み合わせに基づいてレゾルバ１に断線が生じていることをより確実に検出できる。
【符号の説明】
【００３５】
１  レゾルバ
１ａ  励磁端子
１０  励磁信号
１１，１２  第１及び第２出力信号
２０  パルス励磁部
２１，２２  第１及び第２コンパレータ
２１ａ，２２ａ  第１及び第２極性信号
２３  マイクロコントローラ（断線検出部）
ＮＰ  負極性パルス
ＰＰ  正極性パルス
【図１】
2015184152.tif 000003
【図２】
2015184152.tif 000004
【図３】
2015184152.tif 000005