(57)【要約】  レゾルバ装置１４は、モータ４を駆動するための制御信号を駆動回路３に出力するマイコン１と、モータ４の回転角度に応じた検出値（正弦信号及び余弦信号を出力するセンサ部５（レゾルバ）と、マイコン１とセンサ部５との間に設けられた信号回路１３から構成され、マイコン１は、センサ部５の検出値が第１の正常範囲外のときに異常と判定し、その後に、当該検出値が、第２の正常範囲内で、かつ、第１の正常範囲を区分した複数の領域に存在した場合、センサ部５が正常に復帰と判定する。
2013153653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の回転角度に応じた正弦信号及び余弦信号の少なくとも一方を検出値として出力するレゾルバと、
前記検出値が所定の第１の正常範囲内にあるか否かを判定することにより、前記レゾルバの異常の有無を判定する異常検出部と、
前記第１の正常範囲を複数の領域に区分する領域区分部と、
前記検出値が所定の第２の正常範囲内で、かつ、前記領域区分部により区分された前記第１の正常範囲の複数の領域のうちのいずれの領域内に前記検出値が入ったかを判定し、所定個数の領域内に前記検出値が存在したことを検出した場合に、前記レゾルバを正常と判定する領域判定部と、
上記異常検出部により前記レゾルバが異常と判定された後に、上記領域判定部により前記レゾルバが正常とみなされた場合に、前記レゾルバが正常復帰したと判定する復帰判定部と
を備えたことを特徴とするレゾルバ装置。
【請求項２】
上記領域判定部は、
前記領域区分部により区分された前記第１の正常範囲の各領域ごとに、前記検出値が当該領域に存在した回数をカウントするためのカウント部を有し、
所定個数以上のカウント部のカウント値が所定値以上となった場合に、前記レゾルバを正常とみなす
ことを特徴とする請求項１記載のレゾルバ装置。
【請求項３】
前記領域判定部の前記カウント部は、前記検出値が前記第２の正常範囲外と判定されたときに、カウント値がリセットされることを特徴とする請求項２記載のレゾルバ装置。
【請求項４】
前記回転体の回転角速度を検出する回転角速度検出部をさらに備え、
前記回転角速度検出部によって検出された前記回転角速度が所定値以上である場合に、前記復帰判定部が正常復帰したと判定することを禁止する又は前記領域判定部が正常と判定することを禁止する
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のレゾルバ装置。
【請求項５】
前記第１の正常範囲は、前記検出値に対して予め設定した所定の上限値および下限値を有し、
前記領域区分部は、前記上限値と前記下限値とで定義される前記第１の正常範囲を、複数の領域に区分することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のレゾルバ装置。
【請求項６】
前記領域区分部は、前記正弦信号と前記余弦信号のそれぞれに対して予め設定された分割ラインで区分することを特徴とする請求項５記載のレゾルバ装置。
【請求項７】
上記領域区分部は、少なくとも上記正弦信号に対して予め設定された分割ラインで区分することを特徴とする請求項５記載のレゾルバ装置。
【請求項８】
上記領域区分部は、少なくとも上記余弦信号に対して予め設定された分割ラインで区分することを特徴とする請求項５記載のレゾルバ装置。
【請求項９】
前記第２の正常範囲は上限値および下限値を有し、
前記第１の正常範囲の前記上限値及び前記下限値の少なくとも一方は、前記第２の正常範囲の前記上限値及び前記下限値と異なることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載のレゾルバ装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載のレゾルバ装置と、
前記回転体としてのモータと
を備え、
前記モータの出力軸の回転を前記レゾルバ装置で検出し、前記モータの制御を行うことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項１１】
モータの回転角度に応じてレゾルバから出力される正弦信号及び／又は余弦信号が前記モータの検出値として入力される入力ステップと、
前記検出値が所定の第１の正常範囲内にあるか否かを判定することにより、前記レゾルバの異常の有無を判定する異常検出ステップと、
前記第１の正常範囲を複数の領域に区分する領域区分ステップと、
前記検出値が所定の第２の正常範囲内で、かつ、前記領域区分部により区分された前記第１の正常範囲の複数の領域のうちのいずれの領域内に前記検出値が入ったかを判定し、所定個数の領域内に前記検出値が存在したことを検出した場合に、前記レゾルバを正常と判定する領域判定ステップと、
上記異常検出ステップにより前記レゾルバが異常と判定された後に、上記領域判定ステップにより前記レゾルバが正常とみなされた場合に、前記レゾルバが正常復帰したと判定する復帰判定ステップと
を備えたことを特徴とするモータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レゾルバ装置、モータ制御装置、および、モータ制御方法に関し、特に、回転体の回転角度θに応じてｓｉｎθを表す正弦信号とｃｏｓθを表す余弦信号とを出力するレゾルバの異常を検出するレゾルバ装置、および、それを用いたモータ制御装置、モータ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレゾルバの異常検出装置として、例えば特許文献１に記載の装置が提案されている。特許文献１に記載の異常検出装置では、正弦信号及び余弦信号に基づいて、ｓｉｎ2θ＋ｃｏｓ2θを算出し、その値が所定の正常範囲から外れている場合に、レゾルバ内部に異常が発生したものと判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−７２７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の異常検出装置では、一旦、レゾルバを異常と判定すると、この異常判定に基づき、例えば、モータの駆動を一旦停止するなどの異常時の所定の処置を実行する。従って、そのレゾルバを利用して制御対象を制御している間にレゾルバが正常復帰した場合であっても、当該復帰を検出する機能を有さないため、モータの駆動を一旦停止し、再起動させる等の処置を行わないと、復帰することができなかった。【０００５】
この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであって、レゾルバの異常を検出した後に、レゾルバが正常に復帰したか否かを判定することができる、レゾルバ装置、モータ制御装置、および、モータ制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、回転体の回転角度に応じた正弦信号及び余弦信号の少なくとも一方を検出値として出力するレゾルバと、前記検出値が所定の第１の正常範囲内にあるか否かを判定することにより、前記レゾルバの異常の有無を判定する異常検出部と、前記第１の正常範囲を複数の領域に区分する領域区分部と、前記検出値が所定の第２の正常範囲内で、かつ、前記領域区分部により区分された前記第１の正常範囲の複数の領域のうちのいずれの領域内に前記検出値が入ったかを判定し、所定個数の領域内に前記検出値が存在したことを検出した場合に、前記レゾルバを正常と判定する領域判定部と、上記異常検出部により前記レゾルバが異常と判定された後に、上記領域判定部により前記レゾルバが正常とみなされた場合に、前記レゾルバが正常復帰したと判定する復帰判定部とを備えたことを特徴とするレゾルバ装置である。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、回転体の回転角度に応じた正弦信号及び余弦信号の少なくとも一方を検出値として出力するレゾルバと、前記検出値が所定の第１の正常範囲内にあるか否かを判定することにより、前記レゾルバの異常の有無を判定する異常検出部と、前記第１の正常範囲を複数の領域に区分する領域区分部と、前記検出値が所定の第２の正常範囲内で、かつ、前記領域区分部により区分された前記第１の正常範囲の複数の領域のうちのいずれの領域内に前記検出値が入ったかを判定し、所定個数の領域内に前記検出値が存在したことを検出した場合に、前記レゾルバを正常と判定する領域判定部と、上記異常検出部により前記レゾルバが異常と判定された後に、上記領域判定部により前記レゾルバが正常とみなされた場合に、前記レゾルバが正常復帰したと判定する復帰判定部とを備えたことを特徴とするレゾルバ装置であるので、レゾルバの異常を検出した後に、レゾルバが正常に復帰したか否かを判定することができるため、回転体の駆動制御を自動継続できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１における装置の全体図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるレゾルバの信号波形図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるレゾルバの正常範囲、領域区分を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１における概略フローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１における詳細フローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態２におけるレゾルバの正常範囲、領域区分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１に係るモータ制御装置の構成を示した図である。図１においては、回転体として、モータ４を例にあげている。モータ制御装置は、レゾルバ装置１４を備え、制御対象のモータ４（回転体）の駆動を制御する。モータ制御装置は、モータ４の出力軸の回転を検出する手段として、レゾルバ装置１４を用いている。モータ４は、例えば、３相ブラシレスモータから構成されている。モータ４およびモータ制御装置は、自動車などの車両に搭載される。
【００１０】
図１に示すように、本実施の形態１においては、モータ制御装置は、駆動回路３と、車両センサ群２と、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと称する）１と、レゾルバ装置１４とから構成されている。駆動回路３は、モータ４に対して制御信号を出力する。モータ４が３相であるため、駆動回路３は、上側アームおよび下側アームのそれぞれにスイッチング素子を３つずつ有し、合計６個のスイッチング素子を包含している。上側アームの各スイッチング素子と下側アームの各スイッチング素子とはそれぞれ１：１で直列接続されており、合計３つの直列体が形成されている。マイコン１は、駆動回路３へ出力するための制御量を演算する。車両センサ群２は、複数のセンサを含み、車両の状態を検出して、車両状態情報を、マイコン１に入力情報として入力する。
【００１１】
レゾルバ装置１４は、モータ制御装置内に設けられている。レゾルバ装置１４は、センサ部５（レゾルバ）と、信号回路１３と、マイコン１とから構成されている。レゾルバ装置１４においては、センサ部５（レゾルバ）が、モータ４の回転角およびモータ４の回転速度を検出することにより、駆動回路３の制御タイミングを検出し、これらの情報をマイコン１へ伝送している。センサ部５（レゾルバ）は、モータ４の近傍に設けられている。センサ部５（レゾルバ）には、モータ４の出力軸と同期して回転するロータ９と、励磁コイル１０と、ロータ９の回転角θに応じた正弦信号（ｓｉｎθ）を出力する正弦波コイル１１と、ロータ９の回転角θに応じた余弦信号（ｃｏｓθ）を出力する余弦波コイル１２とが内蔵されている。ロータ９は４つの突部を有している。励磁コイル１０に印加された励磁信号により、ロータ９の突部を介してトランス結合された正弦波コイル１１及び余弦波コイル１２に信号が発生する。
【００１２】
信号回路１３には、励磁コイル１０を駆動する励磁回路６と、正弦波コイル１１から出力された正弦信号を整形するインターフェース回路７と、余弦波コイル１２から出力された余弦信号を整形するインターフェース回路８とが包含されている。励磁回路６は、マイコン１からの信号に基づいて、励磁信号を出力する。また、正弦波コイル１１及び余弦波コイル１２により検出された正弦信号および余弦信号は、それぞれ、インターフェース回路７，８を介して、マイコン１に入力される。
【００１３】
図２は、レゾルバ装置１４の各信号を示したものであり、（ａ）は、励磁回路６が出力する励磁信号の励磁波形であり、所定の周波数および振幅で励磁コイル１０を駆動する。（ｂ）は、正弦波コイル１１が出力する正弦信号の正弦波である。（ｃ）は、余弦波コイル１２が出力する余弦信号の余弦波である。ロータ９は、モータ４の出力軸と同期して回転する。ロータ９の回転により、（ｂ）に示す正弦波と（ｃ）に示す余弦波とが発生し、正弦波および余弦波のピーク値をマイコン１が読み込み、マイコン１は、それらのピーク値に基づき、正接角（ｔａｎ）を演算し、モータ４の回転角度θを算出する。正弦波と余弦波は９０度位相がずれているため、理論上は、下式（１）が成り立つ。
【００１４】
ｓｉｎ2θ＋ｃｏｓ2θ＝Ｋ            （１）
【００１５】
ここでＫは定数である。
【００１６】
以上のことを利用し、正弦信号の二乗値と余弦信号の二乗値との加算値が、下式（２）のように、Ｋ±αの範囲内の値を取ると、センサ部５（レゾルバ）の正常と判定する。一方、正弦信号の二乗値と余弦信号の二乗値との加算値が、下式（２）のように、Ｋ±αの範囲外の値を取ると、センサ部５（レゾルバ）の異常と判定する。αの値は、適宜、決定する。
【００１７】
正常範囲：  Ｋ−α  ＜ｓｉｎ2θ＋ｃｏｓ2θ  ＜Ｋ＋α
異常範囲：  ｓｉｎ2θ＋ｃｏｓ2θ  ≦  Ｋ−α  または      （２）
ｓｉｎ2θ＋ｃｏｓ2θ  ≧  Ｋ＋α
【００１８】
次に、センサ部５（レゾルバ）を異常と判定した場合の、レゾルバ装置１４における正常復帰のアルゴリズムを、図３を用いて説明する。図３において、Ｘ軸（２０）は余弦信号、Ｙ軸（２１）は正弦信号を表し、ＸＹ平面でセンサ部５（レゾルバ）の正弦波コイル１１および余弦波コイル１２の検出信号によるリサージュ図を示す。図３には、Ｘ軸（２０）とＹ軸（２１）の交点（原点）を中心とする、３つの同心円２２〜２４が記載されている。理想の場合は、正弦波コイル１１および余弦波コイル１２の検出信号が、円（２２）上になり、上式（１）のＫラインを示している。円（２２）の内側の小円（２３）と、円（２２）の外側の大円（２４）とは、センサ部５（レゾルバ）が正常であるとみなせる範囲（以下、正常範囲と呼ぶ）を示しており、理想円（２２）との差はそれぞれαである。センサ部５（レゾルバ）の検出信号が正常であれば、当該検出信号は、小円（２３）と大円（２４）との間のドーナツ型の正常範囲内になる。
【００１９】
さらに、このドーナツ型の正常範囲を複数の領域に区分することができる。例えば、Ｘ軸（２０）とＹ軸（２１）とで区分した場合には、正常範囲は４領域に分けられる。Ｘ軸（２０）とＹ軸（２１）にさらに分割ライン２５，２６（４５度ライン）を加えると、正常範囲は、８領域に区分される。マイコン１には、各領域ごとにカウンタＣＮＴｉ（ｉ＝１，２，３，・・・，ｎ、ここで、ｎは領域の個数）を設けておく。各カウンタＣＮＴｉ（ｉ＝１，２，３，・・・，ｎ）は、各領域ごとに、正弦波コイル１１および余弦波コイル１２の検出値（ｓｉｎθ，ｃｏｓθ）が、当該領域に入った回数をカウントする。すなわち、各カウンタＣＮＴｉ（ｉ＝１，２，３，・・・，ｎ）は、対応する領域に検出値が入ったことを検出すると、カウンタ値を１加算して格納する。このように、順次、正弦波コイル１１および余弦波コイル１２の検出信号の値から各領域のカウンタＣＮＴｉのカウンタ値を加算していき、所定値に達したとき、例えばすべてのカウンタ値が２以上になったときに、マイコン１は、センサ部５（レゾルバ）が正常に復帰したと判定する。このように、本実施の形態においては、マイコン１は、単に、正弦波コイル１１および余弦波コイル１２の検出信号が正常範囲内に入ったことで正常復帰とはせずに、それらの検出信号が取った軌跡（各領域に入った回数）もチェックして、正常復帰の判断を行う。
【００２０】
なお、図３の例では、正弦信号と余弦信号のそれぞれに対して設定した所定値（Ｘ軸２０、Ｙ軸２１、分割ライン２５，２６）でドーナツ型の正常範囲を区分する例について示したが、その場合に限らず、正弦信号および余弦信号のいずれか一方に対して設定した所定値のみでドーナツ型の正常範囲を区分するようにしてもよい。
【００２１】
次に、具体的に正常復帰の方法を図４および図５を利用して説明する。この方法は、すべてマイコン１によって行われる。従って、図４及び図５は、マイコン１のフローを示したフローチャートである。まず、図４は、概略のフローを示したものである。図４において、マイコン１に電源が投入されると、まず、ステップＳ１において、マイコン１のポートおよびＲＡＭ等の初期化を行う。次に、ステップＳ２において、各種情報を入力する。この情報には、車両センサ群２からの情報およびセンサ部５（レゾルバ）からの情報が含まれる。センサ部５（レゾルバ）の信号には、正弦波コイル１１および余弦波コイル１２の正弦信号および余弦信号の値が含まれる。次に、ステップＳ３において、センサ部５（レゾルバ）の異常判定、及び、正常復帰のチェックを行うが、この方法については後述する。
【００２２】
ステップＳ４において、センサ部５（レゾルバ）の励磁コイル１０へ、例えば１０ＫＨｚの励磁信号を出力する。ステップＳ５において、ステップＳ２で入手した車両センサ群２からの情報に基づいて制御量を演算し、モータ４を回転させるための制御信号を駆動回路３へ出力する。ステップＳ６では、所定時間が経過するまで待機し、所定時間経過後、再度、ステップＳ２へ戻る。このようにして、周期的に、ステップＳ２からステップＳ６までの処理を繰り返す。
【００２３】
次に、図５に基づき、図４のステップＳ３の処理（センサ部５（レゾルバ）の異常判定、及び、正常復帰の判定）について説明する。
【００２４】
まず、ステップＳ１０において、正弦信号および余弦信号の値をそれぞれ二乗し加算した値をＡＮＳとして算出する（ｓｉｎ2θ＋ｃｏｓ2θ＝ＡＮＳ）。次に、ステップＳ１１において、異常フラグＦＬＧがセットされているか否かをチェックする。異常フラグＦＬＧは、センサ部５（レゾルバ）に異常が発生している場合にセットされるものである。セットされていない場合（Ｎｏ）、つまり、センサ部５（レゾルバ）が異常ではない場合、ステップＳ１２において、ステップＳ１０で得たＡＮＳの値が、正常範囲の上限を示す所定値（Ｋ＋α）より小さいか否かを判定する。判定の結果、ＡＮＳが小さい場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１３において、ＡＮＳの値が、正常範囲の下限を示す所定値（Ｋ−α）より大きいか否かを判定する。判定の結果、ＡＮＳが大きい場合（Ｙｅｓ）は、センサ部５（レゾルバ）の検出値が正常範囲（Ｋ−α＜ＡＮＳ＜Ｋ＋α）であるので、ステップＳ１４において、カウンタＣＮＴａ（異常カウンタ(abnormal counter)）、及び、全てのカウンタＣＮＴｉ（正常カウンタ(normal counters)）をリセットし、終了する。なお、カウンタＣＮＴｉ（ｉ＝１，２，３，・・・，ｎ）は、上述したように、図３に示す各領域に対して１つずつ設けられているものである。
【００２５】
ステップＳ１２又はステップＳ１３において否の場合（Ｎｏ）は、センサ部５（レゾルバ）の検出値（ｓｉｎθ，ｃｏｓθ）が正常範囲を超えているので、ステップＳ１５において、カウンタＣＮＴａ（異常カウンタ）のカウンタ値に１を加算する。次に、ステップＳ１６において、カウンタ値が所定値Ｌを越えているか否かを判定する。所定値Ｌを越えている場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１７において、センサ部５（レゾルバ）は異常と判定し、異常フラグＦＬＧをセットする（すなわち、異常フラグＦＬＧの値を１に設定する）。一方、所定値Ｌを越えていない場合（Ｎｏ）は、何もせずに各処理を終了する。このように、本実施の形態においては、センサ部５（レゾルバ）の検出値（ｓｉｎθ，ｃｏｓθ）が正常範囲外であると判定された回数が、連続してＬ回を超えたときに、センサ部５（レゾルバ）に異常が発生したと判定する。Ｌの値は、１以上の任意の値に、適宜、予め設定しておく。
【００２６】
ここまでの処理は、センサ部５（レゾルバ）の異常の有無判定処理である。従って、ステップＳ１０〜Ｓ１７までの処理は、センサ部５（レゾルバ）の検出値が所定の正常範囲内にあるか否かを判定することにより、センサ部５（レゾルバ）の異常の有無を判定する異常検出部を構成している。
【００２７】
次に、センサ部５（レゾルバ）が異常と判定された後に、センサ部５（レゾルバ）が正常復帰したか否かを判定する方法について説明を続ける。
【００２８】
ステップＳ１１において、異常フラグＦＬＧがセットされていると判定された場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１８において、ステップＳ１０で得たＡＮＳの値が、正常範囲の上限を示す所定値（Ｋ＋β）より小さいか否かを判定する。ここで、βは、予め設定された値である。βは、ステップＳ１２およびステップＳ１３で用いたαの値と同じであっても異なっていてもよい。判定の結果、ＡＮＳが所定値（Ｋ＋β）より小さい場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１９において、ＡＮＳの値が、正常範囲の下限を示す所定値（Ｋ−β）より大きいか否かを判定する。判定の結果、ＡＮＳが所定値（Ｋ−β）より大きい場合（Ｙｓｅ）は、センサ部５（レゾルバ）の検出値が正常範囲（Ｋ−β＜ＡＮＳ＜Ｋ＋β）となる。一方、ステップＳ１８又はステップＳ１９において、ＡＮＳの値が正常範囲外である（Ｎｏ）ならば、ステップＳ２２において、全てのカウンタＣＮＴｎ（正常カウンタ）をリセットする。これは、１回でも、正弦信号と余弦信号の値が正常範囲外となるとリセットし、最初から正常復帰判断をやり直すことを意味している。
【００２９】
ステップＳ１８及びステップＳ１９の判定の結果、ＡＮＳの値が正常範囲（Ｋ−β＜ＡＮＳ＜Ｋ＋β）にある場合、ステップＳ２０において、ＡＮＳの値が、正常範囲を区分した複数の領域のうちのどの領域にいるかを判断する。これは、正弦信号と余弦信号のそれぞれの大きさに応じて、図３に示す複数の領域のうちのいずれの領域にいるかを判定するものである。図３の各領域には、カウンタＣＮＴｉ（ｉ＝１，２，３，・・・，ｎ）が設けられているので、ステップＳ２１において、ＡＮＳの現在の領域に対応するカウンタＣＮＴｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）のカウンタ値に１を加算する。なお、ステップＳ１８〜Ｓ２２の処理は、第１の正常範囲（Ｋ−α＜ＡＮＳ＜Ｋ＋α）を複数の領域に区分する領域区分部と、センサ部５（レゾルバ）の検出値が第２の正常範囲（Ｋ−β＜ＡＮＳ＜Ｋ＋β）内で、かつ、前記領域区分部により区分された第１の正常範囲（Ｋ−α＜ＡＮＳ＜Ｋ＋α）の複数の領域のうちのいずれの領域内に前記検出値が入ったかを判定し、所定個数の領域内に前記検出値が存在したことを検出した場合に、センサ部５（レゾルバ）を正常と判定する領域判定部とを構成している。
【００３０】
次に、ステップＳ２３において、各カウンタＣＮＴｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）のカウンタ値が、それぞれ、所定値Ｍを超えているか否かをチェックする。つまり、全ての領域に所定回数（Ｍ＋１回）ずつ存在したか否かをチェックする。例えば、正常範囲が４つの領域に区分されている場合、ｉ＝１〜４、ｎ＝４となり、４個のカウンタＣＮＴｉが必要で、この４個のカウンタＣＮＴ１，ＣＮＴ２，ＣＮＴ３，ＣＮＴ４のカウンタ値をすべてチェックすることを意味している。つまり、ＡＮＳが正常範囲であって、かつ、検出値（ｓｉｎθ，ｃｏｓθ）が４つの領域のすべてをＭ＋１回ずつ回ったことを確認した場合のみ、正常復帰と判断しているものである。なお、ここでは、正常範囲のすべての領域を対象とした例について説明したが、必ずしも、すべての領域を対象とする必要はない。すなわち、複数の領域の中の所定のいくつかの領域（例えば、４つの領域のうちの２つの領域）で、正常復帰判定を行ってもよい。
【００３１】
ステップＳ２３で全カウンタＣＮＴｉが所定値Ｍを超えていると判定された場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ２４において、初めて、異常フラグＦＬＧをリセットし（すなわち、異常フラグＦＬＧに０をセットし）、センサ部５（レゾルバ）が正常に復帰したと判定する。また、異常検出用のカウンタＣＮＴａもリセットする。一方、ステップＳ２３において、全カウンタＣＮＴｉのうちの少なくとも１つのカウンタのカウンタ値が、所定値Ｍを超えていない場合（Ｎｏ）、正常復帰と判定できないので、そのまま処理をせずに終了する。なお、ステップＳ２３およびステップＳ２４が復帰判定部を構成している。
【００３２】
以上のように、正常復帰するためには、センサ部５（レゾルバ）の検出値が、連続して正常範囲に存在し、さらに、図３の全領域（又は図３の所定の複数の領域）に複数回（Ｍ＋１回）以上存在して、初めて、正常復帰と判定するようにしている。このように、本実施の形態においては、センサ部５（レゾルバ）が正常復帰したことを判定することができるため、モータ４の駆動中に、センサ部５（レゾルバ）が一旦異常となった後に、正常に復帰した場合にも、再起動などの操作を行うことなしに、モータ４の制御を自動継続させることが可能である。
【００３３】
また、ステップＳ１２，Ｓ１３の異常判定のための正常範囲（Ｋ−α＜ＡＮＳ＜Ｋ＋α）と、ステップＳ１８，Ｓ１９の正常復帰判定のための正常範囲（Ｋ−β＜ＡＮＳ＜Ｋ＋β）とは異なってもよく、その場合は、異常判定のための正常範囲の方が、正常復帰判定のための正常範囲より大きくし、ヒステリシスを有するようにしてもよい。具体的には、図５におけるα，βを、α＞βとなるように設定する。このようにして、正常復帰判定の条件を、異常判定の条件と比較して、厳しい条件とすることにより、正常復帰判定の誤判定を防止することができる。
【００３４】
また、各カウンタ値に対する所定値ＬおよびＭは同じであっても異なっていてもよい。また、Ｍ＞Ｌとした場合には、正常復帰を厳しく制限することが簡単に可能であり、これにより、正常復帰の誤判定を防止できる効果がある。
【００３５】
また、センサ部５（レソルバ）の検出値が、単に正常範囲に入ったことで正常復帰の判定をしておらず、領域判定を用いている。すなわち、異常と判定されたセンサ部５（レゾルバ）の検出値が、正常範囲の複数の領域で、複数回ずつ、検出できた場合に、正常復帰したと判定されることになり、正常復帰の確立性を上げて、正常復帰判定を行っている。さらに、この正常復帰判定を実施することにより、モータ４の駆動制御を自動継続することができる。
【００３６】
実施の形態２．
本実施の形態では、正常範囲の領域を区分するための別の区分方法について、図６を用いて説明する。実施の形態１の図３では、Ｘ軸、Ｙ軸、及び／又は、斜めライン（２５、２６）を使用して領域区分した。しかし、斜めラインによる領域区分では正弦信号と余弦信号の組合せとなり、領域判定が少し複雑である。そこで、本実施の形態では、図６に示したように、正弦信号・余弦信号の絶対値による区分とした。具体的には、正弦信号の絶対値Ａ１として、Ｙ軸を中心としたＹ軸に平行な２本の分割ライン（２７ａ、２７ｂ）を引き、同様に、余弦信号の絶対値Ａ１として、Ｘ軸を中心としたＸ軸に平行な２本の分割ライン（２８ａ、２８ｂ）を引き、これらの４本の分割ライン（２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ）による８分割とした。すなわち、円２３と円２４とで定義されるドーナツ型の正常範囲を、４本の直線（２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ）で８つの領域に区分している。これにより、領域判定は、実施の形態１よりもさらに簡略となる。なお、Ａ１の値は正弦信号と余弦信号と異なっていてもよい。
【００３７】
本実施の形態においては、正弦信号および余弦信号の検出値の二乗和（ｓｉｎ2θ＋ｃｏｓ2θ）がＫ±αの範囲に入っていて、その後、正弦信号又は余弦信号の絶対値がＡ１以下であるか否かをチェックすることで、いずれの領域であるかを特定できる。
【００３８】
また、このような領域判定を用いる場合には、二乗和の演算も不要とすることもできる。具体的には、正弦信号・余弦信号のそれぞれの絶対値とＫ±αとの大小を判定し、正常範囲の有無及び領域判定を行うことも可能である。
【００３９】
以上のように、本実施の形態２においては、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、さらに、本実施の形態２においては、領域判定に用いる分割ラインとして、Ｘ軸およびＹ軸と平行な分割ライン（２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ）を用いることにより、センサ部５（レゾルバ）の検出値の領域判定をより簡単にすることができる。
【００４０】
なお、図６の例では、正弦信号と余弦信号のそれぞれに対して設定した所定値（分割ライン２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ）でドーナツ型の正常範囲を区分する例について示したが、その場合に限らず、正弦信号および余弦信号のいずれか一方に対して設定した所定値でドーナツ型の正常範囲を区分するようにしてもよい。
【００４１】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３について説明する。センサ部５（レゾルバ）の検出値（ｓｉｎθ，ｃｏｓθ）から正接値（ｔａｎθ）を求めることにより、モータ４の回転角が求まる。さらに、当該回転角の所定時間毎の変化を演算すれば、モータ４の回転角速度が簡単に求めることができる。モータ４の回転角速度は、マイコン１によりモータ４の負荷の大小を考慮して所定範囲内で駆動していることがわかっている。そこで、本実施の形態においては、マイコン１が、モータ４の回転角速度を検出する回転角速度検出部（図示せず）をさらに備え、検出した回転角速度が所定範囲外、特に、回転角速度が所定範囲より速い場合に、正常復帰判定を実施しないようにする。具体的には、モータ４が高速回転を行っているとマイコン１が判定した場合（モータ４の角速度が所定値より大きいと判定した場合）には、マイコン１は、図５の全カウンタＣＮＴｉをリセットする（ステップＳ２２）。あるいは、マイコン１は、カウンタＣＮＴｉのカウンタ値への１加算を禁止する（ステップＳ２１）。このように、モータ１の角速度が、予め決められた角速度よりも速い場合、復帰判定部が正常復帰したと判定することを禁止する、又は、領域判定部が領域判定を行うことを禁止することにより、センサ部５（レゾルバ）の検出値が正常と判断しないように禁止する。
【００４２】
あるいは、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ２１とＳ２３との間に、モータ４の角速度が所定値以下か否かを判定するステップを設け、所定値以下である場合にのみ、ステップＳ２３へ進むように、図５のフローを変更してもよい。
【００４３】
以上のように、本実施の形態３においては、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、さらに、本実施の形態３においては、予め設定された範囲以上の角速度でモータ４が回転していることを検出した場合には、正常復帰したと判定しないようにしたので、正常復帰の誤判定を防止することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１  マイコン、２  車両センサ、３  駆動回路、４  モータ、５  センサ部、６  励磁回路、７，８  インターフェース回路、９  ロータ、１０  励磁コイル、１１  正弦コイル、１２  余弦コイル、１３  信号回路。
【図１】
2013153653.tif 000003
【図２】
2013153653.tif 000004
【図３】
2013153653.tif 000005
【図４】
2013153653.tif 000006
【図５】
2013153653.tif 000007
【図６】
2013153653.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月11日(2013.2.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の回転角度に応じた正弦信号及び余弦信号の少なくとも一方を検出値として出力するレゾルバと、
前記検出値が所定の第１の正常範囲内にあるか否かを判定することにより、前記レゾルバの異常の有無を判定する異常検出部と、
前記第１の正常範囲を複数の領域に区分する領域区分部と、
前記領域区分部ごとに回数をカウントするカウント部を有し、前記検出値が所定の第２の正常範囲内であって、前記領域区分部により区分された前記第１の正常範囲の複数の領域のうちのいずれの領域内に前記検出値が入ったかを判定し、当該領域における前記カウント部の回数をカウントし、所定個数の領域内に前記検出値が存在し、かつ当該カウント部のカウント値が所定値以上の場合に、前記レゾルバを正常と判定する領域判定部と、
前記異常検出部により前記レゾルバが異常と判定された後に、前記領域判定部により前記レゾルバが正常とみなされた場合に、前記レゾルバが正常復帰したと判定する復帰判定部と
を備えたことを特徴とするレゾルバ装置。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記領域判定部の前記カウント部は、前記検出値が前記第２の正常範囲外と判定されたときに、カウント値がリセットされることを特徴とする請求項１記載のレゾルバ装置。
【請求項４】
前記回転体の回転角速度を検出する回転角速度検出部をさらに備え、
前記回転角速度検出部によって検出された前記回転角速度が所定値以上である場合に、前記復帰判定部が正常復帰したと判定することを禁止する又は前記領域判定部が正常と判定することを禁止する
ことを特徴とする請求項１または３に記載のレゾルバ装置。
【請求項５】
前記第１の正常範囲は、前記検出値に対して予め設定した所定の上限値および下限値を有し、
前記領域区分部は、前記上限値と前記下限値とで定義される前記第１の正常範囲を、複数の領域に区分することを特徴とする請求項１、３、４のいずれか１項に記載のレゾルバ装置。
【請求項６】
前記領域区分部は、前記正弦信号と前記余弦信号のそれぞれに対して予め設定された分割ラインで区分することを特徴とする請求項５記載のレゾルバ装置。
【請求項７】
前記領域区分部は、少なくとも前記正弦信号に対して予め設定された分割ラインで区分することを特徴とする請求項５記載のレゾルバ装置。
【請求項８】
前記領域区分部は、少なくとも前記余弦信号に対して予め設定された分割ラインで区分することを特徴とする請求項５記載のレゾルバ装置。
【請求項９】
前記第２の正常範囲は上限値および下限値を有し、
前記第１の正常範囲の前記上限値及び前記下限値の少なくとも一方は、前記第２の正常範囲の前記上限値及び前記下限値と異なることを特徴とする請求項１、３〜８のいずれか１項に記載のレゾルバ装置。
【請求項１０】
請求項１、３〜９のいずれか１項に記載のレゾルバ装置と、
前記回転体としてのモータと
を備え、
前記モータの出力軸の回転を前記レゾルバ装置で検出し、前記モータの制御を行うことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項１１】
モータの回転角度に応じてレゾルバから出力される正弦信号及び／又は余弦信号が前記モータの検出値として入力される入力ステップと、
前記検出値が所定の第１の正常範囲内にあるか否かを判定することにより、前記レゾルバの異常の有無を判定する異常検出ステップと、
前記第１の正常範囲を複数の領域に区分する領域区分ステップと、
前記領域区分ごとに回数をカウントするカウント部を用い、前記検出値が所定の第２の正常範囲内であって、前記領域区分部により区分された前記第１の正常範囲の複数の領域のうちのいずれの領域内に前記検出値が入ったかを判定し、当該領域における前記カウント部の回数をカウントし、所定個数の領域内に前記検出値が存在し、かつ当該カウント部のカウント値が所定値以上の場合に、前記レゾルバを正常と判定する領域判定ステップと、
前記異常検出ステップにより前記レゾルバが異常と判定された後に、前記領域判定ステップにより前記レゾルバが正常とみなされた場合に、前記レゾルバが正常復帰したと判定する復帰判定ステップと
を備えたことを特徴とするモータ制御方法。
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月4日(2015.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明は、回転体の回転角度に応じた正弦信号及び余弦信号の少なくとも一方を検出値として出力するレゾルバと、前記検出値が所定の第１の正常範囲内にあるか否かを判定することにより、前記レゾルバの異常の有無を判定する異常検出部と、前記第１の正常範囲を複数の領域に区分する領域区分部と、前記領域ごとに回数をカウントするカウント部を有し、前記検出値が所定の第２の正常範囲内の場合に、前記領域区分部により区分された前記第１の正常範囲の複数の領域のうちのいずれの領域内に前記検出値が入ったかを判定し、当該領域における前記カウント部の回数をカウントし、所定個数の領域内に前記検出値が存在し、かつ当該カウント部のカウント値が所定値以上の場合に、前記レゾルバを正常と判定し、一方、前記検出値が前記第２の正常範囲外の場合に、前記領域区分部により区分された前記第１の正常範囲の各前記領域における前記カウント部のカウント値をすべてリセットする領域判定部と、前記異常検出部により前記レゾルバが異常と判定された後に、前記領域判定部により前記レゾルバが正常とみなされた場合に、前記レゾルバが正常復帰したと判定する復帰判定部とを備えたことを特徴とするレゾルバ装置である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明は、回転体の回転角度に応じた正弦信号及び余弦信号の少なくとも一方を検出値として出力するレゾルバと、前記検出値が所定の第１の正常範囲内にあるか否かを判定することにより、前記レゾルバの異常の有無を判定する異常検出部と、前記第１の正常範囲を複数の領域に区分する領域区分部と、前記領域ごとに回数をカウントするカウント部を有し、前記検出値が所定の第２の正常範囲内の場合に、前記領域区分部により区分された前記第１の正常範囲の複数の領域のうちのいずれの領域内に前記検出値が入ったかを判定し、当該領域における前記カウント部の回数をカウントし、所定個数の領域内に前記検出値が存在し、かつ当該カウント部のカウント値が所定値以上の場合に、前記レゾルバを正常と判定し、一方、前記検出値が前記第２の正常範囲外の場合に、前記領域区分部により区分された前記第１の正常範囲の各前記領域における前記カウント部のカウント値をすべてリセットする領域判定部と、前記異常検出部により前記レゾルバが異常と判定された後に、前記領域判定部により前記レゾルバが正常とみなされた場合に、前記レゾルバが正常復帰したと判定する復帰判定部とを備えたことを特徴とするレゾルバ装置であるので、レゾルバの異常を検出した後に、レゾルバが正常に復帰したか否かを判定することができるため、回転体の駆動制御を自動継続できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の回転角度に応じた正弦信号及び余弦信号の少なくとも一方を検出値として出力するレゾルバと、
前記検出値が所定の第１の正常範囲内にあるか否かを判定することにより、前記レゾルバの異常の有無を判定する異常検出部と、
前記第１の正常範囲を複数の領域に区分する領域区分部と、
前記領域ごとに回数をカウントするカウント部を有し、前記検出値が所定の第２の正常範囲内の場合に、前記領域区分部により区分された前記第１の正常範囲の複数の領域のうちのいずれの領域内に前記検出値が入ったかを判定し、当該領域における前記カウント部の回数をカウントし、所定個数の領域内に前記検出値が存在し、かつ当該カウント部のカウント値が所定値以上の場合に、前記レゾルバを正常と判定し、一方、前記検出値が前記第２の正常範囲外の場合に、前記領域区分部により区分された前記第１の正常範囲の各前記領域における前記カウント部のカウント値をすべてリセットする領域判定部と、
前記異常検出部により前記レゾルバが異常と判定された後に、前記領域判定部により前記レゾルバが正常とみなされた場合に、前記レゾルバが正常復帰したと判定する復帰判定部と
を備えたことを特徴とするレゾルバ装置。
【請求項２】
前記回転体の回転角速度を検出する回転角速度検出部をさらに備え、
前記回転角速度検出部によって検出された前記回転角速度が所定値以上である場合に、前記復帰判定部が正常復帰したと判定することを禁止する又は前記領域判定部が正常と判定することを禁止する
ことを特徴とする請求項１に記載のレゾルバ装置。
【請求項３】
前記第１の正常範囲は、前記検出値に対して予め設定した所定の上限値および下限値を有し、
前記領域区分部は、前記上限値と前記下限値とで定義される前記第１の正常範囲を、複数の領域に区分することを特徴とする請求項１または２に記載のレゾルバ装置。
【請求項４】
前記領域区分部は、前記正弦信号と前記余弦信号のそれぞれに対して予め設定された分割ラインで区分することを特徴とする請求項３記載のレゾルバ装置。
【請求項５】
前記領域区分部は、少なくとも前記正弦信号に対して予め設定された分割ラインで区分することを特徴とする請求項３記載のレゾルバ装置。
【請求項６】
前記領域区分部は、少なくとも前記余弦信号に対して予め設定された分割ラインで区分することを特徴とする請求項３記載のレゾルバ装置。
【請求項７】
前記第２の正常範囲は上限値および下限値を有し、
前記第１の正常範囲の前記上限値及び前記下限値の少なくとも一方は、前記第２の正常範囲の前記上限値及び前記下限値と異なることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のレゾルバ装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のレゾルバ装置と、
前記回転体としてのモータと
を備え、
前記モータの出力軸の回転を前記レゾルバ装置で検出し、前記モータの制御を行うことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項９】
モータの回転角度に応じてレゾルバから出力される正弦信号及び／又は余弦信号が前記モータの検出値として入力される入力ステップと、
前記検出値が所定の第１の正常範囲内にあるか否かを判定することにより、前記レゾルバの異常の有無を判定する異常検出ステップと、
前記第１の正常範囲を複数の領域に区分する領域区分ステップと、
前記領域ごとに回数をカウントするカウント部を用い、前記検出値が所定の第２の正常範囲内の場合に、前記領域区分部により区分された前記第１の正常範囲の複数の領域のうちのいずれの領域内に前記検出値が入ったかを判定し、当該領域における前記カウント部の回数をカウントし、所定個数の領域内に前記検出値が存在し、かつ当該カウント部のカウント値が所定値以上の場合に、前記レゾルバを正常と判定し、一方、前記検出値が前記第２の正常範囲外の場合に、前記領域区分部により区分された前記第１の正常範囲の各前記領域における前記カウント部のカウント値をすべてリセットする領域判定ステップと、
前記異常検出ステップにより前記レゾルバが異常と判定された後に、前記領域判定ステップにより前記レゾルバが正常とみなされた場合に、前記レゾルバが正常復帰したと判定する復帰判定ステップと
を備えたことを特徴とするモータ制御方法。
【国際調査報告】
2013153653.tif 000009
2013153653.tif 000010