(57)【要約】【課題】レゾルバ回路の健全性を的確に診断することができる診断装置を提供する。【解決手段】シフター１０１は、励磁信号ＥＸＣ＋と励磁信号ＥＸＣ−を受信し、励磁信号ＥＸＣ＋又は励磁信号ＥＸＣ−の少なくとも一方をレベルシフトし、且つ、励磁信号ＥＸＣ＋のピーク値の近傍で、励磁信号ＥＸＣ＋と励磁信号ＥＸＣ−が同じ値となる２つのタイミングの一方を始点とし、他方を終点とする期間ΔＴが所定の閾値以下となるようにレベルシフトする。トリガー生成回路１０２は、期間ΔＴにおいてトリガーＴｒｇを生成する。制御部１０３は、トリガーＴｒｇに基づいてレゾルバ回路に異常があるか否かを診断する。【選択図】図２
2014194384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レゾルバの励磁コイルの一端に入力される励磁信号ＥＸＣ＋と前記励磁コイルの他端に入力される前記励磁信号ＥＸＣ−を受信し、前記励磁信号ＥＸＣ＋又は前記励磁信号ＥＸＣ−の少なくとも一方をレベルシフトし、且つ、前記励磁信号ＥＸＣ＋のピーク値の近傍で、前記励磁信号ＥＸＣ＋と前記励磁信号ＥＸＣ−が同じ値となる２つのタイミングの一方を始点とし、他方を終点とする期間が所定の閾値以下となるようにレベルシフトするシフターと、
前記期間においてトリガーを生成するトリガー生成回路と、
前記トリガーに基づいてレゾルバ回路に異常があるか否かを診断する制御部と、
を備えることを特徴とする診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の診断装置であって、
前記制御部は、
前記トリガーが生成される周期を計測する周期計測部と、
前記周期が所定値と異なる場合、前記レゾルバ回路に異常があると判断する周期診断部と、
を備えることを特徴とする診断装置。
【請求項３】
請求項１に記載の診断装置であって、
前記トリガーが生成されるタイミングにおいて、前記レゾルバの第１の２次コイルから出力される出力信号ＳＩＮの値と前記レゾルバの第２の２次コイルから出力される出力信号ＣＯＳの値を保持するサンプルホールド回路、
を備えることを特徴とする診断装置。
【請求項４】
請求項３に記載の診断装置であって、
前記制御部は、
前記サンプルホールド回路によって保持された出力信号ＳＩＮの値と出力信号ＣＯＳの値に基づいて、モータの回転角度を算出する角度演算部と、
前記レゾルバ回路から供給されるエンコーダパルスに基づいて、前記モータの回転角度を算出する角度変換部と、
前記角度演算部によって算出された前記モータの回転角度と前記角度変換部によって算出された前記モータの回転角度が異なる場合、前記レゾルバ回路に異常があると判断する角度診断部と、
を備えることを特徴とする診断装置。
【請求項５】
請求項１に記載の診断装置であって、
前記トリガーが生成されるタイミングにおいて、前記レゾルバの第１の２次コイルの一端から出力される出力信号ＳＩＮ＋の値と、前記第１の２次コイルの他端から出力される出力信号ＳＩＮ−と、前記レゾルバ
の第２の２次コイルの一端から出力される出力信号ＣＯＳ＋の値と、前記第２の２次コイルの他端から出力される出力信号ＣＯＳ−の値を保持するサンプルホールド回路をさらに備え、
前記制御部は、
前記出力信号ＳＩＮ＋の値と前記出力信号ＳＩＮ−の値の和の１／２の絶対値が所定の閾値を超えた場合、又は、前記出力信号ＣＯＳ＋の値と前記出力信号ＣＯＳ−の値の和の１／２の絶対値が所定の閾値を超えた場合、前記出力信号ＳＩＮ＋、ＳＩＮ−、ＣＯＳ＋、ＣＯＳ−のいずれかに異常があると判断する出力信号診断部、
を備えることを特徴とする診断装置。
【請求項６】
請求項３に記載の診断装置であって、
前記サンプルホールド回路によって保持された出力信号ＳＩＮの値と出力信号ＣＯＳの値に基づいて、出力信号ＳＩＮ又は出力信号ＣＯＳの振幅が異常であるか否かを判断する出力信号診断部、
を備えることを特徴とする診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用モータの回転角度を算出するレゾルバ回路の異常を検出する診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
PHEV（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、EV（Electric Vehicle）などの車両に搭載する車両用モータを制御する場合、ISO26262の機能安全規格を満たす必要がある。そのため、一般的に、以下のような安全目標を達成することが求められる。  
（１）モータが意図した回転方向とは逆に回転しないこと(ASIL-C or D)。  
（２）モータが意図しないトルクや回転数を出力しないこと(ASIL-C or D)。
【０００３】
このような安全目標を達成するためには、車両用モータの異常な回転を検出した場合に、モータの駆動を停止するような安全機構を設ける必要がある。
【０００４】
ところで、従来のレゾルバ回路では、ＲＤＣ（Resolver Digital Converter）がレゾルバからの出力信号（SIN,COS信号）に基づいて、モータの回転角度θを算出し、外部のマイコンに出力する。外部のマイコンは、ＲＤＣから供給されたモータの回転角度θに基づいて、モータをフィードバック制御する。
【０００５】
したがって、前述した安全機構を設けるためには、車両用モータの回転角度θを算出するレゾルバ回路が健全であることが前提となる。
【０００６】
この点に関し、レゾルバの励磁コイルに供給する励磁信号のゼロクロスポイントの間隔に基づいてレゾルバからの出力信号（SIN、COS信号）をサンプリングし、sinθとcosθを求め、レゾルバ回路の異常を検出する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３４０２２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示されるような診断装置では、励磁信号の振幅に異常があっても、ゼロクロスポイントは変わらないため、励磁信号の振幅の異常を検出できない。つまり、従来の診断装置では、レゾルバ回路の健全性を的確に診断することができない場合があった。
【０００９】
本発明の目的は、レゾルバ回路の健全性を的確に診断することができる診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、レゾルバの励磁コイルの一端に入力される励磁信号ＥＸＣ＋と前記励磁コイルの他端に入力される前記励磁信号ＥＸＣ−を受信し、前記励磁信号ＥＸＣ＋又は前記励磁信号ＥＸＣ−の少なくとも一方をレベルシフトし、且つ、前記励磁信号ＥＸＣ＋のピーク値の近傍で、前記励磁信号ＥＸＣ＋と前記励磁信号ＥＸＣ−が同じ値となる２つのタイミングの一方を始点とし、他方を終点とする期間が所定の閾値以下となるようにレベルシフトするシフターと、前記期間においてトリガーを生成するトリガー生成回路と、前記トリガーに基づいてレゾルバ回路に異常があるか否かを診断する制御部と、を備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、レゾルバ回路の健全性を的確に診断することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態である診断装置を含むレゾルバシステムの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態である診断装置の構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態である診断装置に用いられるＲＤＣが生成する励磁信号を説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施形態である診断装置の動作を説明するための図である。
【図５】レゾルバ回路のＲＤＣに異常がある場合における、本発明の第１の実施形態である診断装置の動作を説明するための図である。
【図６】本発明の第２の実施形態である診断装置を含むレゾルバシステムの構成図である。
【図７】本発明の第２の実施形態である診断装置の構成図である。
【図８】本発明の第２の実施形態である診断装置に用いられるサンプルホールド回路が保持する電圧値を説明するための図である。
【図９】本発明の第３の実施形態である診断装置を含むレゾルバシステムの構成図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態である診断装置の構成図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態である診断装置に入力されるレゾルバからの出力信号を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔第１の実施形態〕  
以下、図１〜図５を用いて、本発明の第１の実施形態である診断装置１００Ａの構成及び動作を説明する。診断装置１００Ａは、車両用モータの回転角度θを算出するレゾルバ回路の異常を検出する装置である。
【００１４】
最初に、図１を用いて、本発明の第１の実施形態である診断装置１００Ａを含むレゾルバシステムの全体構成を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態である診断装置１００Ａを含むレゾルバシステムの構成図である。
【００１５】
レゾルバシステムは、モータＭ、レゾルバ１０、レゾルバ回路２０、診断装置１００Ａを備える。
【００１６】
モータＭは、車両を駆動するモータである。
【００１７】
レゾルバ１０は、モータＭの回転角度θを検出する一般的な角度センサである。レゾルバ１０は、励磁コイル１１（１次コイル）、２次コイル１２、１３を備える。レゾルバ１０は、モータＭと同軸で取り付けられる。
【００１８】
本実施形態では、励磁コイル１１の一端（−極）には、正弦波からなる励磁信号ＥＸＣ−が入力され、励磁コイル１１の他端（＋極）には、励磁信号ＥＸＣ−を反転した励磁信号ＥＸＣ＋が入力される。
【００１９】
これにより、２次コイル１２の一端は、モータの回転角度θに応じた出力信号ＳＩＮ＋を出力し、２次コイル１２の他端は、モータの回転角度θに応じた出力信号ＳＩＮ−を出力する。
【００２０】
一方、２次コイル１３は、２次コイル１２の出力信号と異相が９０°ずれた出力信号を出力するように配置される。そして、２次コイル１３の一端は、出力信号ＣＯＳ＋を出力し、２次コイル１３の他端は、出力信号ＣＯＳ−を出力する。
【００２１】
レゾルバ回路２０は、ＲＤＣ２１（Resolver Digital Converter）を備える。ここで、ＲＤＣ２１は、レゾルバＩＣであってもよい。
【００２２】
ＲＤＣ２１は、励磁信号ＥＸＣ＋、ＥＸＣ−を生成し、励磁信号ＥＸＣ＋、ＥＸＣ−をレゾルバ１０の励磁コイル１１及び診断装置１００Ａに供給する。また、ＲＤＣ２１は、レゾルバ１０の２次コイル１２から出力信号ＳＩＮ＋、ＳＩＮ−を受信し、レゾルバ１０の２次コイル１３から出力信号ＣＯＳ＋、ＣＯＳ−を受信する。ＲＤＣ２１は、これらの出力信号に基づいて、モータの回転角度θを算出する。
【００２３】
診断装置１００Ａは、励磁信号ＥＸＣ＋及びＥＸＣ−に基づいて、励磁信号ＥＸＣ＋及びＥＸＣ−の振幅の異常を検出することにより、レゾルバ回路２０の異常を検出する。診断装置１００Ａの詳細については、図２を用いて後述する。
【００２４】
次に、図２を用いて、本発明の第１の実施形態である診断装置１００Ａの構成を説明する。図２は、本発明の第１の実施形態である診断装置１００Ａの構成図である。
【００２５】
診断装置１００Ａは、シフター１０１、トリガー生成回路１０２、制御部１０３を備える。
【００２６】
シフター１０１は、励磁信号ＥＸＣ＋及びＥＸＣ−を受信し、それぞれを＋α、＋βだけレベルシフトし、レベルシフトされた励磁信号（ＥＸＣ＋）＋α及び励磁信号（ＥＸＣ−）−βをトリガー生成回路１０２に供給する。シフター１０１の動作の詳細については、図３〜図４を用いて後述する。
【００２７】
トリガー生成回路１０２は、レベルシフトされた励磁信号（ＥＸＣ＋）＋α及び励磁信号（ＥＸＣ−）−βに基づいて、励磁信号ＥＳＣ＋のピークのタイミングを示すトリガー信号Ｔｒｇを生成し、トリガー信号Ｔｒｇを制御部１０３に供給する。トリガー生成回路１０２の動作の詳細については、図４を用いて後述する。
【００２８】
制御部１０３は、マイコンなどから構成される。制御部１０３は、トリガー信号入力ポート１０３ａ、周期計測部１０３ｂ、周期診断部１０３ｃ、メモリ１０３ｄを備える。
【００２９】
トリガー信号入力ポート１０３ａは、トリガー生成回路１０２からトリガー信号Ｔｒｇを受信し、トリガー信号Ｔｒｇを周期計測部１０３ｂに供給する。
【００３０】
周期計測部１０３ｂは、トリガー信号Ｔｒｇの周期を計測し、その計測値ＴTrgを周期診断部１０３ｃに供給する。
【００３１】
周期診断部１０３ｃは、周期計測部１０３ｂから供給されたトリガー信号Ｔｒｇの周期ＴTrgと予めメモリ１０３ｄに予め記憶された周期Ｔnormalが異なる場合、レゾルバ回路２０に異常があると判断する。ここで、周期Ｔnormalは、ＲＤＣ２１が正常である場合における、トリガー信号Ｔｒｇの周期である。
【００３２】
次に、図３を用いて、ＲＤＣ２１が生成する励磁信号ＥＸＣ＋及びＥＸＣ−を説明する。図３は、本発明の第１の実施形態である診断装置１００Ａに用いられるＲＤＣ２１が生成する励磁信号ＥＸＣ＋及びＥＸＣ−を説明するための図である。なお、図３では、横軸は時間を示し、縦軸は励磁信号の電圧値を示す。
【００３３】
本実施形態では、励磁信号ＥＸＣ−は正弦波であり、励磁信号ＥＸＣ＋は励磁信号ＥＸＣ−を反転したものである。
【００３４】
次に、図４を用いて、本発明の第１の実施形態である診断装置１００Ａの動作を説明する。図４は、本発明の第１の実施形態である診断装置１００Ａの動作を説明するための図である。なお、図４では、横軸は時間を示し、縦軸は励磁信号の電圧値を示す。
【００３５】
シフター１０１は、ＲＤＣ２１から供給された励磁信号ＥＸＣ＋を＋αだけレベルシフトし、ＲＤＣ２１から供給された励磁信号ＥＸＣ−を＋βだけシフトする。つまり、図４の励磁信号は、図３の励磁信号を縦軸の方向に平行移動したものである。
【００３６】
ここで、シフター１０１は、励磁信号ＥＸＣ＋のピーク値の近傍で、励磁信号ＥＸＣ＋と励磁信号ＥＸＣ−が同じ電圧値となる２つのタイミングの一方（早い方）を始点Ｔ１とし、他方（遅い方）を終点Ｔ２とする期間ΔＴが所定の閾値（例えば、2μs）以下となるように、励磁信号ＥＸＣ＋及びＥＸＣ−をレベルシフトする。
【００３７】
つまり、シフター１０１は、励磁信号ＥＸＣ＋と励磁信号ＥＸＣ−がほぼ接するように、励磁信号ＥＸＣ＋及びＥＸＣ−をレベルシフトする。
【００３８】
次に、トリガー生成回路１０２は、期間ΔＴにおいて、電圧値がハイレベルとなる矩形波をトリガーとして生成する。図４では、２つの矩形波が励磁信号ＥＸＣ＋のピークのタイミングの近傍で生成される。トリガー生成回路１０２は、これらの矩形波をトリガー信号Ｔｒｇとしてトリガー信号入力ポート１０３ａに入力する。
【００３９】
トリガー信号入力ポート１０３ａは、入力されたトリガー信号Ｔｒｇを周期計測部１０３ｂに供給する。
【００４０】
周期計測部１０３ｂは、シフター１０１により期間ΔＴが一旦、所定の閾値以下となった後、周期計測部１０３ｂから供給されたトリガー信号Ｔｒｇの周期ＴTrgと予めメモリ１０３ｄに予め記憶された周期Ｔnormalを比較する。周期計測部２１０３ｂは、周期ＴTrgと周期Ｔnormalが異なる場合、レゾルバ回路２０のＲＤＣ２１に異常があると判断する。
【００４１】
例えば、周期ＴTrgと周期Ｔnormalの差が所定の閾値以上の場合に、周期計測部１０３ｂは、レゾルバ回路２０のＲＤＣ２１に異常があると判断してもよい。
【００４２】
次に、図５を用いて、レゾルバ回路２０のＲＤＣ２１に異常がある場合における、診断装置１００Ａの動作を説明する。図５は、レゾルバ回路２０のＲＤＣ２１に異常がある場合における、本発明の第１の実施形態である診断装置１００Ａの動作を説明するための図である。
【００４３】
図５では、ＲＤＣ２１に異常が発生し、励磁信号（ＥＸＣ＋）＋αの振幅が図４と比較して小さくなっている。この場合、励磁信号（ＥＸＣ＋）＋αと励磁信号（ＥＸＣ−）＋βは交わらないため、トリガー生成回路１０２は、トリガー信号を生成することができない。
【００４４】
つまり、ＲＤＣ２１が正常の場合には、図４に示すように、所定の周期ＴＴｒｇでトリガーが生成されるが、ＲＤＣ２１が異常の場合には、トリガーが生成されない。
【００４５】
これにより、最後にトリガー（ハイレベルの矩形波）が生成されてからの時間が所定の閾値Ｔout以上となる。この場合、周期診断部１０３ｃは、レゾルバ回路２０が異常であると判断し、モータＭを制御するモータ制御部（不図示）にその旨を通知する。
【００４６】
モータ制御部は、周期診断部１０３ｃからの通知に応答して、モータＭの駆動を停止するように、モータＭを制御する。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、レゾルバ回路２０のＲＤＣ２１が出力する励磁信号ＥＸＣ＋及びＥＸＣ−の振幅の異常を検出することができる。このため、レゾルバ回路の健全性を的確に診断することができる。
【００４８】
〔第２の実施形態〕  
次に、図６〜図８を用いて、本発明の第２の実施形態である診断装置１００Ｂの構成及び動作を説明する。
【００４９】
最初に、図６を用いて、本発明の第２の実施形態である診断装置１００Ｂを含むレゾルバシステムの全体構成を説明する。図６は、本発明の第２の実施形態である診断装置１００Ｂを含むレゾルバシステムの構成図である。なお、図６において、図１と同一部分には同一符号を付す。
【００５０】
図６では、図１と比較して、レゾルバ１０の２次コイル１２の出力信号ＳＩＮ＋、ＳＩＮ−とレゾルバ１０の２次コイル１３の出力信号ＣＯＳ＋、ＣＯＳ−が診断装置１００Ｂに入力されている点が異なる。また、ＲＤＣ２１からモータの回転角度θに応じたＡＢパルス（エンコーダパルス）が診断装置１００Ｂに入力されている点も異なる。
【００５１】
次に、図７を用いて、本発明の第２の実施形態である診断装置１００Ｂの構成を説明する。図７は、本発明の第２の実施形態である診断装置１００Ｂの構成図である。なお、図７において、図２と同一部分には同一符号を付す。
【００５２】
サンプルホールド回路１０４は、トリガー信号Ｔｒｇの電圧値がハイレベルとなるあるタイミング（トリガーが発生するタイミング）から次のトリガーが発生するタイミングまで出力信号ＳＩＮ（＝（ＳＩＮ＋）−（ＳＩＮ−））の電圧値ＳＨsinを保持（サンプルホールド）し、電圧値ＳＨsinを制御部１０３のＡＤポート１０３ｇに供給する。
【００５３】
同様に、サンプルホールド回路１０４は、トリガー信号Ｔｒｇに基づいて、トリガーが発生するあるタイミングから次のトリガーが発生するタイミングまで出力信号ＣＯＳの電圧値ＳＨcosを保持し、電圧値ＳＨcosを制御部１０３のＡＤポート１０３ｈに供給する。
【００５４】
つまり、サンプルホールド回路１０４は、励磁信号ＥＸＣ（＝（ＥＸＣ＋）−（ＥＳＣ−））のピークでレゾルバ１０の出力信号ＳＩＮ、ＣＯＳのそれぞれの電圧値ＳＨsin、ＳＨsinを所定期間（トリガー周期ＴTrg）保持し、ＡＤポート１０３ｇ、１０３ｈに入力する。
【００５５】
ここで、図８を用いて、本発明の第２の実施形態である診断装置１００Ｂに用いられるサンプルホールド回路１０４が保持する電圧値を説明する。図８は、本発明の第２の実施形態である診断装置１００Ｂに用いられるサンプルホールド回路１０４が保持する電圧値を説明するための図である。なお、図８では、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示す。
【００５６】
図８では、励磁信号ＥＸＣのピークのタイミングでトリガーが発生している。なお、この例では、トリガーが発生する周期は、１００μｓである。
【００５７】
サンプルホールド回路１０４は、トリガーが発生するタイミングにおいて出力信号ＳＩＮ、ＣＯＳの電圧値を保持する。サンプルホールド回路１０４によって保持された電圧値は、サンプルホールドしている期間（トリガー周期ＴTrg）において一定値となる。このため、この期間の任意のタイミングでＡＤ変換のサンプリングを行うことができる。
【００５８】
図７に戻り、ＡＤポート１０３ｇは、サンプルホールド回路１０４から供給された電圧値ＳＨsin（アナログ値）をデジタル値に変換し、電圧値ＳＨsin（デジタル値）をＡＤ値としてＡＤ値取得部１０３ｉに供給する。
【００５９】
同様に、ＡＤポート１０３ｈは、サンプルホールド回路１０４から供給された電圧値ＳＨcos（アナログ値）をデジタル値に変換し、電圧値ＳＨcos（デジタル値）をＡＤ値としてＡＤ値取得部１０３ｉに供給する。
【００６０】
ＡＤ値取得部１０３ｉは、ＡＤポート１０３ｇから供給されるＡＤ値ＳＨsin、ＳＨcosの最新の値を取得し、角度演算部１０３ｊに最新のＡＤ値ＳＨsin、ＳＨcosを供給する。
【００６１】
角度演算部１０３ｊは、ＡＤ値取得部１０３ｉから供給された最新のＡＤ値ＳＨsin、ＳＨcosに基づいて、トリガーが発生したタイミングにおけるモータＭの回転角度θを算出する。
【００６２】
具体的には、角度演算部１０３ｊは、θ＝tan-1(ＳＨsin／ＳＨcos)に基づいて、モータＭの回転角度（レゾルバ角度）θ１を算出する。ここで、tan-1はtanの逆関数である。
【００６３】
角度演算部１０３ｊは、算出した角度θ１をメモリ（ＲＡＭ）１０３ｋに記憶する。
【００６４】
一方、ＡＢパルス入力ポート１０３ｆは、レゾルバ回路２０のＲＤＣ２１からＡＢパルスを受信し、ＡＢパルスをリアルタイムカウンタ計測部１０３ｍに供給する。
【００６５】
リアルタイムカウンタ計測部１０３ｍは、単位時間あたりのＡＢパルスのパルス数をカウンタ値として計測し、カウンタ値を角度変換部１０３ｐに供給する。
【００６６】
ここで、割り込み生成部１０３ｅは、トリガー信号Ｔｒｇに基づいて、トリガーが発生するタイミングで割り込み信号を角度変換部１０３ｐに供給する。
【００６７】
角度変換部１０３ｐは、割り込み信号に基づいて、トリガーが発生するタイミングにおいて、リアルタイムカウンタ計測部１０３ｍから供給されるカウンタ値をモータＭの回転角度θ２に変換し、回転角度θ２をメモリ１０３ｑに記憶する。
【００６８】
角度診断部１０３ｎは、メモリ１０３ｋに記憶されたモータＭの回転角度θ１とメモリ１０３ｑに記憶されたモータＭの回転角度θ２が異なる場合、レゾルバ回路２０に異常があると判断する。この場合、角度診断部１０３ｎは、モータ制御部（不図示）にレゾルバ回路２０に異常があることを通知する。
【００６９】
モータ制御部は、角度診断部１０３ｎからの通知に応答して、モータＭの駆動を停止するように、モータＭを制御する。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態によれば、レゾルバ回路２０が算出するモータＭの回転角度の異常を検出することができる。このため、レゾルバ回路の健全性を的確に診断することができる。
【００７１】
〔第３の実施形態〕  
次に、図９〜図１１を用いて、本発明の第３の実施形態である診断装置１００Ｃの構成及び動作を説明する。
【００７２】
最初に、図９を用いて、本発明の第３の実施形態である診断装置１００Ｃを含むレゾルバシステムの全体構成を説明する。図９は、本発明の第３の実施形態である診断装置１００Ｃを含むレゾルバシステムの構成図である。なお、図９において、図６と同一部分には同一符号を付す。
【００７３】
図９では、図６と比較して、ＲＤＣ２１から自己診断の結果としてエラー信号Ｅｒｒが診断装置１００Ｃに入力されている点が異なる。
【００７４】
次に、図１０を用いて、本発明の第３の実施形態である診断装置１００Ｃの構成を説明する。図１０は、本発明の第３の実施形態である診断装置１００Ｃの構成図である。なお、図１０において、図７と同一部分には同一符号を付す。
【００７５】
本実施形態では、出力信号診断部１０３ｓは、ＡＤ値取得部１０３ｉから供給される最新のＡＤ値ＳＨsin+、ＳＨsin-、ＳＨcos+、ＳＨcos-に基づいて、レゾルバ１０の出力信号ＳＩＮ、ＣＯＳの異常を検出する。
【００７６】
ここで、図１１を用いて、本発明の第３の実施形態である診断装置１００Ｃに入力されるレゾルバ１０からの出力信号を説明する。図１０は、本発明の第３の実施形態である診断装置１００Ｃに入力されるレゾルバ１０からの出力信号を説明するための図である。
【００７７】
図１１（Ａ）は、出力信号ＳＩＮ＋、ＳＩＮ−を示す図である。図１１（Ａ）では、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示す。ここで、出力信号ＳＩＮ＋、ＳＩＮ−は以下の式（１）、（２）でそれぞれ表される。  
（ＳＩＮ＋）＝Ｖ０＋Ａ＊ｓｉｎθ＊ｓｉｎωｔ・・・（１）
（ＳＩＮ−）＝Ｖ０−Ａ＊ｓｉｎθ＊ｓｉｎωｔ・・・（２）
なお、出力信号ＳＩＮ＋と出力信号ＳＩＮ−は、Ｖ０を基準として対称となる。Ｖ０、Ａ、θ、ω、ｔは、それぞれオフセット値、振幅、モータＭの回転角度（レゾルバ角度）、モータＭの角速度、時間である。ωｔは励磁信号ＥＸＣの位相に相当する。本実施形態では、ＲＤＣ２１の推奨値として、Ｖ０＝１．２５Ｖ、Ａ＝０．９が用いられる。
【００７８】
図１１（Ｂ）は、出力信号ＣＯＳ＋、ＣＯＳ−を示す図である。図１１（Ｂ）では、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示す。ここで、出力信号ＣＯＳ＋、ＣＯＳ−は以下の式（３）、（４）でそれぞれ表される。  
（ＣＯＳ＋）＝Ｖ０＋Ａ＊ｃｏｓθ＊ｓｉｎωｔ・・・（３）
（ＣＯＳ−）＝Ｖ０−Ａ＊ｃｏｓθ＊ｓｉｎωｔ・・・（４）
なお、出力信号ＣＯＳ＋と出力信号ＣＯＳ−は、Ｖ０を基準として対称となる。
【００７９】
図１１（Ｃ）は、出力信号ＳＩＮ（＝（ＳＩＮ＋）−（ＳＩＮ−））を示す図である。図１１（Ｃ）では、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示す。ここで、出力信号ＳＩＮは式（１）、（２）から以下の式（５）で表される。  
ＳＩＮ＝（ＳＩＮ＋）−（ＳＩＮ−）
＝２＊Ａ＊ｓｉｎθ＊ｓｉｎωｔ・・・（５）
なお、出力信号ＳＩＮの振幅は２＊Ａとなる。
【００８０】
図１１（Ｄ）は、出力信号ＣＯＳ（＝（ＣＯＳ＋）−（ＣＯＳ−））を示す図である。図１１（Ｄ）では、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示す。ここで、出力信号ＣＯＳは式（３）、（４）から以下の式（６）で表される。  
ＣＯＳ＝（ＣＯＳ＋）−（ＣＯＳ−）
＝２＊Ａ＊ｃｏｓθ＊ｓｉｎωｔ・・・（６）
なお、出力信号ＣＯＳの振幅も２＊Ａとなる。
【００８１】
（オフセット診断）
図１０に戻り、出力信号診断部１０３ｓは、ＡＤ値取得部１０３ｉから供給される最新のＡＤ値ＳＨsin+、ＳＨsin-が以下の式（７）を満たすか否か判断する。  
Ｖ０−δ１＜（（ＳＩＮ＋）＋（ＳＩＮ−））／２＜Ｖ０＋δ１
Ｖ０−δ１＜（ＳＨsin+＋ＳＨsin-）／２＜Ｖ０＋δ１・・・（７）
なお、δ１は所定の閾値である。
【００８２】
出力信号診断部１０３ｓは、式（７）を満たさない場合、レゾルバ１０からの出力信号ＳＩＮ＋、ＳＩＮ−に異常があると判断する。この場合、出力信号診断部１０３ｓは、ＲＤＣエラー診断部１０３ｕにその旨を通知する。
【００８３】
同様に、出力信号診断部１０３ｓは、ＡＤ値取得部１０３ｉから供給される最新のＡＤ値ＳＨcos+、ＳＨcos-が以下の式（８）を満たすか否か判断する。  
Ｖ０−δ２＜（（ＣＯＳ＋）＋（ＣＯＳ−））／２＜Ｖ０＋δ２
Ｖ０−δ２＜（ＳＨcos+＋ＳＨcos-）／２＜Ｖ０＋δ２・・・（８）
なお、δ２は所定の閾値である。
【００８４】
出力信号診断部１０３ｓは、式（８）を満たさない場合、レゾルバ１０からの出力信号ＣＯＳ＋、ＣＯＳ−に異常があると判断する。この場合、出力信号診断部１０３ｓは、ＲＤＣエラー診断部１０３ｕにその旨を通知する。
【００８５】
結局、出力信号診断部１０３ｓは、出力信号ＳＩＮ＋の値と出力信号ＳＩＮ−の値の和の１／２の絶対値が所定の閾値を超えた場合、又は、出力信号ＣＯＳ＋の値と出力信号ＣＯＳ−の値の和の１／２の絶対値が所定の閾値を超えた場合、出力信号ＳＩＮ＋、ＳＩＮ−、ＣＯＳ＋、ＣＯＳ−のいずれかに異常があると判断する。
【００８６】
一方、エラー情報入力ポート１０３ｔは、ＲＤＣ２１に異常が発生した場合、ＲＤＣ２１から自己診断の結果としてエラー信号Ｅｒｒを受信し、エラー信号ＥｒｒをＲＤＣエラー診断部１０３ｕに供給する。
【００８７】
ＲＤＣエラー診断部１０３ｕは、エラー情報入力ポート１０３ｔからＲＤＣ２１のエラー信号を受信した場合、又は、出力信号診断部１０３ｓからレゾルバ１０からの出力信号ＣＯＳ＋、ＣＯＳ−に異常がある旨の通知を受信した場合、レゾルバ回路２０のＲＤＣ２１に異常があると判断する。
【００８８】
つまり、ＲＤＣエラー診断部１０３ｕは、出力信号診断部１０３ｓの診断結果とＲＤＣ２１が出力するエラー信号とを比較し、ＲＤＣの診断機能の健全性を診断する。
【００８９】
ＲＤＣエラー診断部１０３ｕは、ＲＤＣ２１に異常があると判断した場合、モータＭを制御するモータ制御部（不図示）にその旨を通知する。
【００９０】
モータ制御部は、ＲＤＣエラー診断部１０３ｕからの通知に応答して、モータＭの駆動を停止するように、モータＭを制御する。
【００９１】
以上説明したように、本実施形態によれば、レゾルバ回路２０のＲＤＣ２１の異常を検出する精度を向上することができる。このため、レゾルバ回路の健全性を的確に診断することができる。
【００９２】
（振幅診断）
出力信号診断部１０３ｓは、ＡＤ値取得部１０３ｉから供給される最新のＡＤ値ＳＨsin+、ＳＨsin-が以下の式（９）を満たすか否か判断する。  
２＊Ａ−δ３＜ＳＩＮ＜２＊Ａ＋δ３
２＊Ａ−δ３＜ＳＨsin+−ＳＨsin-＜２＊Ａ＋δ３・・・（９）
なお、δ３は所定の閾値である。
【００９３】
出力信号診断部１０３ｓは、式（９）を満たさない場合、レゾルバ１０からの出力信号ＳＩＮ＋、ＳＩＮ−に異常があると判断する。この場合、出力信号診断部１０３ｓは、ＲＤＣエラー診断部１０３ｕにその旨を通知する。
【００９４】
同様に、出力信号診断部１０３ｓは、ＡＤ値取得部１０３ｉから供給される最新のＡＤ値ＳＨcos+、ＳＨcos-が以下の式（１０）を満たすか否か判断する。  
２＊Ａ−δ４＜ＣＯＳ＜２＊Ａ＋δ４
２＊Ａ−δ４＜ＳＨcos+−ＳＨcos-＜２＊Ａ＋δ４・・・（１０）
ここで、出力信号診断部１０３ｓは、式（９）、（１０）から以下の式（１１）を満たすか否かを判断してもよい。  
１＜√（ＳＩＮ^２＋ＣＯＳ^２）＜δ５・・・（１１）
なお、δ５は所定の閾値である。
【００９５】
また、（ＳＩＮ^２＋ＣＯＳ^２）について、前回求めた値との差分Δ（ＳＩＮ^２＋ＣＯＳ^２）の絶対値が以下の式を満たすか否か判断してもよい。  
｜Δ（ＳＩＮ^２＋ＣＯＳ^２）｜＞δ６・・・（１２）
なお、δ６は所定の閾値である。
【００９６】
出力信号診断部１０３ｓは、式（９）〜（１２）のいずれかが満たされない場合、出力信号に異常があると判断する。その後の動作は、前述したオフセット診断と同様である。
【００９７】
以上説明したように、本実施形態によれば、レゾルバ回路２０のＲＤＣ２１の異常を検出する精度を向上することができる。このため、レゾルバ回路の健全性を的確に診断することができる。
【００９８】
本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００９９】
例えば、第１の実施形態の構成に第２の実施形態の構成を追加したり、さらに、第３の実施形態の構成を追加したりしてもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１０…レゾルバ
１１…励磁コイル（１次コイル）
１２、１３…２次コイル
２０…レゾルバ回路
２１…ＲＤＣ
１００Ａ…診断装置
１０１…シフター
１０２…トリガー生成回路
１０３…制御部
１０３ａ…トリガー信号入力ポート
１０３ｂ…周期計測部
１０３ｃ…周期診断部
１０３ｄ…メモリ
１０３ｅ…割り込み生成部
１０３ｆ…ＡＢパルス入力ポート
１０３ｇ、１０３ｈ…ＡＤポート
１０３ｉ…ＡＤ値取得部
１０３ｊ…角度演算部
１０３ｋ、１０３ｑ…メモリ
１０３ｍ…リアルタイムカウンタ計測部
１０３ｎ…角度診断部
１０３ｐ…角度変換部
１０３ｓ…出力信号診断部
１０３ｔ…エラー信号入力ポート
１０３ｕ…ＲＤＣエラー診断部
Ｍ…モータ
【図１】
2014194384.tif 000003
【図２】
2014194384.tif 000004
【図３】
2014194384.tif 000005
【図４】
2014194384.tif 000006
【図５】
2014194384.tif 000007
【図６】
2014194384.tif 000008
【図７】
2014194384.tif 000009
【図８】
2014194384.tif 000010
【図９】
2014194384.tif 000011
【図１０】
2014194384.tif 000012
【図１１】
2014194384.tif 000013