旋转角检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及旋转角检测装置，能够以简单的电路构成迅速检测出多个分解器的异常。具备检测旋转体的旋转角的多个分解器（2a、2b）、和对这些多个分解器的输出信号进行处理的信号处理电路（10），信号处理电路具备用于由多个分解器的输出信号来获得与分解器的电角对应的电角信号（A1、A2）的检测信号处理部（30）、和能够检测来自多个分解器中的至少一个分解器的输入信号的异常的异常检测部（50），异常检测部（50）通过进行在同一时刻对由多个分解器获得的各个电角信号（A1、A2）进行比较的比较判定、和按每个电角信号（A1、A2）对在多个时刻的连续的时间序列的电角信号进行比较的比较判定的双方或者一方的比较判定。

Rotary Angle Detection Device

The invention relates to a rotating angle detection device, which can quickly detect the abnormalities of multiple decomposers with a simple circuit structure. A signal processing circuit (10) is provided with a plurality of decomposers (2a, 2b) for detecting the rotation angle of a rotating body and a signal processing circuit (10) for processing the output signals of these multiple decomposers. The signal processing circuit has a detection signal processing unit (30) for obtaining the angular signals (A1, A2) corresponding to the electric angles of the decomposers by the output signals of multiple decomposers and for detecting the signals from multiple decompositions. The anomaly detection unit (50) of the input signal of at least one decomposer in the decomposer determines by comparing the angular signals (A1, A2) obtained by multiple decomposers at the same time, and by comparing the angular signals of successive time series at multiple times according to each angular signal (A1, A2). Comparisons between the two sides or one side.

【技术实现步骤摘要】
旋转角检测装置
本专利技术涉及能够检测出对旋转角进行检测的分解器中的异常的旋转角检测装置。
技术介绍
旋转角检测装置例如在被马达驱动的转子的旋转角的检测、汽车的动力转向装置中的扭杆的转矩检测等中使用。在这样的旋转角检测装置中，例如在转子安装多个分解器，根据这些分解器的电角来检测转子的旋转角、转子的驱动转矩。例如在汽车的动力转向装置中，通过检测被转向盘旋转操作的扭杆的两端的旋转角的不同，能够知晓转向盘的操舵角。然而，在使用了多个分解器的旋转角检测装置中，如果一个分解器中发生了异常（分解器的故障、分解器与旋转角检测装置之间的布线的断线或者短路等），则由于无法进行准确的旋转角检测，所以需要针对各分解器分别独立地进行异常检测。对此，通过经由上拉电阻等对不同分解器的2相的各输出线（sin相分量输出线以及cos相分量输出线）分别施加不同的直流偏置电压，能够检测出同一分解器中的2相的输出线的哪一相断线、同一分解器中的2相的输出线间的短路、以及不同分解器的不同相的输出线间的短路。然而，由于在不同分解器的同相的输出线间（直流偏置电压为同电压）产生了短路时，输出线中的偏置电不发生变化，所以无法检测上述短路。鉴于此，公开了一种如下所述的异常检测装置：在不同分解器的同相的输出线间，着眼于预先判断它们的电角与转子的机械式旋转一致时的组合，将这些电角的组合预先存储于表等，在不同分解器的各同相的输出线间的信号一致时，判定是否存储有根据这些信号求出的电角，在没有存储时，判定为不同分解器的同相的输出线间短路（专利文献1）。然而，为了判定多个分解器的异常，需要对信号线进行直流偏置来识别断线以及短路的多个情形，并且为了判定无法通过直流偏置识别的短路，需要用表来存储正常时的复杂的电角的组合。因此，异常判定处理繁琐且花费处理时间，存在存储数据与分解器的旋转角对照的精度降低因素这一问题。与之相伴地，还存在因电路构成复杂，部件个数、组装工时增加等而导致制造成本增加这一问题。专利文献1：日本特开2005－147733号公报
技术实现思路
鉴于此，本专利技术为了消除上述问题而提出，其技术问题在于，实现一种能够以简单的电路构成迅速且高精度地检测多个分解器中的任意的异常的旋转角检测装置。为了解决上述课题，本专利技术涉及的旋转角检测装置具备用于检测旋转体（转子等）的机械旋转角（以下记作“机械角”）的多个分解器、和对这些多个分解器的输出信号进行处理的信号处理电路。信号处理电路具备用于由多个分解器的各个输出信号来获得与各个分解器的电角对应的电角信号的检测信号处理部、和能够检测来自多个分解器中的至少一个分解器的输入信号的异常的异常检测部。在对应于旋转体的旋转而被旋转驱动的多个分解器的各个电角所对应的电角信号之间存在相关关系。因此，异常检测部通过将各个电角信号在实际上同一时刻进行比较，能够判定来自多个分解器的至少一个分解器的输出信号是否存在异常。其中，实际上同一时刻是指考虑分解器的机械角的时间性变化（机械角的角速度），在机械角以及电角的检测中允许不产生有意的误差的范围的时间性误差（在本说明书中记作“同一时刻”）。另外，由于机械式旋转必然是连续的，所以可按每个分解器来比较连续的时间序列（多个时刻）的电角信号，如果检测出电角信号的时间序列的变化，则按每个分解器判定异常的有无（在检测出电角信号的不规则的变化时，判定为异常）。这样，异常检测部通过在同一时刻对由多个分解器获得的各个电角信号进行比较的比较判定，能够检测出来自至少一个分解器的输入信号的异常，通过按各个电角信号对电角信号的时间序列的变化进行比较判定，能够检测来自多个分解器的任意分解器的输入信号的异常（技术方案1）。另外，异常检测部可以具备电角信号转换部以及信号比较判定部（技术方案2）。电角信号转换部将轴倍角不同的多个分解器的各个电角信号转换为成为这些电角信号的公倍数或者公约数的各个转换电角信号。这样，在使各个转换电角信号的电角一致后，如果来自多个分解器的输出信号正常，则任意的转换电角信号也实际上一致。因此，如果利用信号比较判定部对上述转换电角信号实际上是否一致进行比较判定，则可以判定来自至少一个分解器的输出信号是否存在异常。其中，转换电角信号的实际上一致是考虑了该旋转角检测装置的构成要素所被允许的偏差等的转换电角信号的允许误差范围内的一致。电角信号转换部可以使用轴倍角为第一整数（nX）的第一分解器以及轴倍角为第二整数（mX）的第二分解器，将第一分解器以及第二分解器的电角信号转换为成为第一整数以及第二整数的公倍数（典型情况为最小公倍数）的各个转换电角信号（技术方案3）。例如，在第一分解器的轴倍角为2、第二分解器的轴倍角为3的情况下，可以通过将第一分解器的电角转换为3倍的电角，将第二分解器的电角转换为2倍的电角，来获得成为两者的电角信号的最小公倍数的转换电角信号。另外，异常检测部可以具备前后角度比较判定部（技术方案4）。前后角度比较判定部按每个分解器的电角信号对连续的时间序列的在多个时刻的多个电角信号的关系分别进行比较，按每个分解器判定电角信号是否表示了与时间的经过相伴的规则的变化。由于电角与机械角必然同样地连续变化，所以如果在上述判定中检测出不规则的变化（无连续性的变化），则可判定为来自产生了该电角信号的分解器的输出信号中存在异常。当然，前后角度比较判定部实际上将该旋转角检测装置所具备的多个分解器的电角信号（例如通过分时（timesharing））同时进行比较判定。上述时间序列中相邻接的时刻只要以考虑了分解器的机械角的角速度的充分短的时间间隔排列即可，可以是等时间间隔，也可以将旋转角检测装置检测到机械角的时间性变化的时刻作为时间序列中的下一时刻。根据本专利技术，由于是简单的异常判定处理，因此能够通过简单的电路构成、异常判定处理而不花费时间地迅速且高精度地检测具备多个分解器的旋转角检测装置中的各分解器的异常，不需要利用表来存储正常时的复杂的电角的组合，另外，也不存在存储数据与分解器的旋转角对照的精度降低因素等问题。另外，根据本专利技术，由于电路构成简单，所以还能够削减旋转角检测装置的部件个数、减少组装工时并降低制造成本。附图说明图1是用于对本专利技术涉及的旋转角检测装置的一个实施方式（实施例1）的概略结构进行说明的图。图2是图1所示的旋转角检测装置所具有的异常检测部的电角信号转换部的概略结构图。图3是表示图1所示的旋转角检测装置中的异常检测步骤的流程图。图4是本专利技术涉及的旋转角检测装置的另一实施方式（实施例2）的概略结构图。图5是表示图4所示的旋转角检测装置中的异常检测步骤的流程图。图6是本专利技术涉及的旋转角检测装置的又一实施方式（实施例3）的概略结构图。附图标记的说明：1a、1b、1c...旋转角检测装置；2a、2b...分解器；10、10a、10b...信号处理电路；20...励磁信号控制部；30...检测信号处理部；40...电角选择部；50、50a、50b...异常检测部；51...电角信号转换部；52...信号比较判定部；53、54...公倍数转换部；55、56...前后角度比较判定部；A1、A2...电角信号；Ax...电角信号信息；B1、B2...转换电角信号；Sc1、Sc2...分解器的余弦波信号；Ss1、Ss2..本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转角检测装置，具备用于检测旋转体的机械旋转角的多个分解器、和对这些分解器的输出信号进行处理的信号处理电路，所述旋转角检测装置的特征在于，所述信号处理电路具备：检测信号处理部，所述检测信号处理部用于由所述多个分解器的各个输出信号来获得与各个分解器的电角对应的电角信号；和异常检测部，所述异常检测部能够检测来自所述多个分解器中的至少一个分解器的输入信号的异常，所述多个分解器是具有第一整数的轴倍角的第一分解器和具有第二整数的轴倍角的第二分解器，所述异常检测部具备：电角信号转换部，所述电角信号转换部将第一分解器的电角信号以及第二分解器的电角信号转换为成为第一整数以及第二整数的公倍数的各个转换电角信号；和信号比较判定部，所述信号比较判定部对从所述电角信号转换部输出的所述各个转换电角信号进行比较，所述异常检测部通过进行在实际上同一时刻的比较判定和按每个所述电角信号在时间序列上对电角信号的规则的变化进行比较的比较判定中的一方或者双方的比较判定，来检测来自所述至少一个分解器的输入信号的异常。

【技术特征摘要】
2012.12.13 JP 2012-2726621.一种旋转角检测装置，具备用于检测旋转体的机械旋转角的多个分解器、和对这些分解器的输出信号进行处理的信号处理电路，所述旋转角检测装置的特征在于，所述信号处理电路具备：检测信号处理部，所述检测信号处理部用于由所述多个分解器的各个输出信号来获得与各个分解器的电角对应的电角信号；和异常检测部，所述异常检测部能够检测来自所述多个分解器中的至少一个分解器的输入信号的异常，所述多个分解器是具有第一整数的轴倍角的第一分解器和具有第二整数的轴倍角的第二分解器，所述异常检测部具备：电角信号转换部，所述电角信号转换部将第一分解器的电角信号以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：小松孝彦，
申请(专利权)人：美蓓亚株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP