[发明专利]分解器的异常检测装置和电动式动力转向装置

说明书

技术领域

本发明涉及检测马达的旋转位置的分解器的异常检测装置和使用它的电动式动力转向装置。

背景技术

本申请主张于2008年8月25日提出的日本专利申请2008-215384号的优先权，并在此引用其全部内容。

作为与检测马达的旋转位置的分解器相关的技术，已知有专利3103487号公报所公开的可变磁阻型角度检测器。该角度检测器是m相励磁n相输出的分解器，仅在定子上卷绕励磁绕组和输出绕组，以使得磁通分布相对于各槽以1槽距成为正弦波状，能够进行机械卷绕，从而降低该角度检测器的制造成本。

图11是表示第一现有例的分解器100的结构概要的说明图。图12是表示第二现有例的分解器100a的结构概要的说明图。

近年来，要求检测在分解器中发生的多种异常。例如，在图11所示的1相励磁2相输出型的分解器100中，已知有利用作为2相输出信号的正弦波信号的振幅值与作为余弦波信号的振幅值的平方值之和的平方和理论上等于1，对该分解器的异常进行检测。但是，在作为检测对象的转子的电角度θ因异常内容而不变化的情况下，无法检测该分解器的异常。

具体而言，如图11所示，在具有励磁线圈101、正弦波相线圈102a和余弦波相线圈102b的分解器100中，假设发生了GND线电阻增加的异常(图11所示的点划线圆内)。如果由于该异常发生而发生电压误差e，则正弦波信号的振幅值D1s变化为sinθ+e，余弦波信号的振幅值D1c变化为cosθ+e。

例如，在电角度θ为225°，电压误差e为的情况下，振幅值D1s和振幅值D1c按照以下方式进行运算。

电角度θ和平方和Fs按照以下方式进行运算。

θ＝tan^-1{D1s/D1c}

＝tan^-1{(sinθ+e)/(cosθ+e)}＝45°

Fs＝(D1s)²+(D1c)²

＝(sinθ+e)²+(cosθ+e)²＝1

这样，在即使产生电压误差e平方和Fs也等于1的情况下，基于平方和Fs无法检测上述异常。而且，尽管实际的电角度θ为225°，运算值仍为45°，运算出错误的值。

为了解决上述问题，例如，如图12所示，考虑采用1相励磁3相输出型的分解器100a，除了正弦波信号和余弦波信号的输出之外，还能够输出理论上在振幅值中与余弦波信号的和成为0(零)的第三输出信号。在该情况下，基于正弦波信号的振幅值和余弦波信号的振幅值的平方和，以及余弦波信号的振幅值和第三输出信号的振幅值的相加值，能够检测出分解器的异常。但是，在这种结构中，在根据异常内容电角度θ未发生变化的情况下，也存在无法检测出该分解器的异常的可能性。

具体而言，如图12所示，在具有励磁线圈101、正弦波相线圈102a和余弦波相线圈102b以及第三相线圈102c的分解器100a中，假设发生了励磁线圈101和正弦波线圈102a短路的异常(图12所示的点划线圆内)。由于发生该异常，仅正弦波信号的振幅值D2s变化为sinθ+e，余弦波信号的振幅值D2c和第三输出信号的振幅值D2cc未发生变化，仍旧是cosθ和-cosθ。

例如，在电角度θ为270°，电压误差e为2的情况下，振幅值D2s和振幅值D2c以及振幅值D2cc按照以下方式进行运算。

D2s＝sinθ+e＝sin(270°)+2＝1

D2c＝cosθ＝cos(270°)＝0

D2cc＝-cosθ＝-cos(270°)＝0

电角度θ、平方和Fs和相加值Fa按照以下方式进行运算。

θ＝tan^-1{D2s/D2c}

＝tan^-1{(sinθ+e)/cosθ}＝90°

Fs＝(D2s)²+(D2c)²＝(sinθ+e)²+(cosθ)²＝1

Fa＝cos(D2c)+{-cos(D2cc)}＝0

这样，即使励磁线圈101和正弦波线圈102a短路，平方和Fs也等于1，并且相加值Fa等于0，在该情况下，基于平方和Fs和相加值Fa无法检测出上述异常。而且，尽管实际的电角度θ为270°，运算值仍为90°，运算出错误的值。

发明内容