(57)【要約】【課題】駆動回路用の電源回路とレゾルバ励磁用の電源回路とが同一のトランスを用いて構成されていても、モータ駆動装置における異常発生部位を適切に判定する。【解決手段】モータ制御装置は、電源回路の異常である電源回路異常ＥＲ１及びレゾルバに関連する異常であるレゾルバ異常ＥＲ３を含む、駆動装置異常ＥＲＲを検出した場合に、レゾルバ励磁信号ＥＸの出力を停止し、レゾルバが励磁されていない状態で電源回路異常ＥＲ１の有無を再判定し、電源回路異常ＥＲ１では無いと判定した場合には、駆動装置異常ＥＲＲがレゾルバインターフェイス回路、レゾルバ、レゾルバインターフェイス回路とレゾルバとの接続経路の何れかに異常が有るレゾルバ異常ＥＲ３であると判定する。【選択図】図４
2018057224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流と交流との間で電力を変換するインバータを介して交流モータを駆動するモータ駆動装置であって、
前記インバータをスイッチング制御するスイッチング制御信号を生成すると共に前記交流モータの回転を検出するレゾルバを励磁するレゾルバ励磁信号を生成して、前記交流モータを制御するモータ制御装置と、
前記スイッチング制御信号に基づいて前記インバータを駆動する駆動回路と、
前記レゾルバ励磁信号に基づいて前記レゾルバを励磁すると共に前記レゾルバから出力されるレゾルバ信号を前記モータ制御装置へ伝達するレゾルバインターフェイス回路と、
共通のトランスを用いて構成され、前記駆動回路及び前記レゾルバインターフェイス回路にそれぞれ独立して電力を供給する電源回路と、を備え、
前記モータ制御装置は、前記電源回路の異常である電源回路異常及び前記レゾルバに関連する異常であるレゾルバ異常を含む、駆動装置異常を検出した場合に、前記レゾルバ励磁信号の出力を停止し、前記レゾルバが励磁されていない状態で前記電源回路異常の有無を再判定し、前記電源回路異常では無いと判定した場合には、当該駆動装置異常が前記レゾルバインターフェイス回路、前記レゾルバ、前記レゾルバインターフェイス回路と前記レゾルバとの接続経路の何れかに異常が有る前記レゾルバ異常であると判定する、モータ駆動装置。
【請求項２】
前記モータ制御装置は、前記駆動装置異常を検出した場合に、前記レゾルバ励磁信号の出力を停止する前に、当該駆動装置異常が前記電源回路異常であるか否かを判定し、前記電源回路異常では無いと判定した場合には当該駆動装置異常が前記レゾルバ異常であると判定し、前記電源回路異常であると判定した場合には前記レゾルバ励磁信号の出力を停止する、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記駆動回路は、前記駆動回路の電源電圧の低下を少なくとも含む前記駆動回路の異常を示すドライブ回路異常信号を出力し、
前記電源回路は、前記レゾルバを励磁するための励磁電圧の値を監視して励磁電圧監視信号を出力する電圧監視回路を有し、
前記レゾルバインターフェイス回路は、前記レゾルバ信号に基づいて前記レゾルバによる回転検出異常を検出してレゾルバ異常信号を出力し、
前記モータ制御装置は、前記ドライブ回路異常信号及び前記励磁電圧監視信号及び前記レゾルバ異常信号の何れかが異常であることを示している場合に、前記駆動装置異常を検出する、請求項１又は２に記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流モータを駆動するモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８に例示するように、交流モータ（８０）の駆動装置（２００）は、多くの場合、直流と交流との間で電力を変換するインバータ（１０）と、インバータ（１０）を制御するモータ制御装置（１）（CNTL）とを備える。モータ制御装置（１）は、交流モータ（８０）に流れる電流を検出する電流センサ（図８では不図示）、交流モータ（８０）の回転を検出するレゾルバ（１５）などの回転センサの検出結果に基づいて、フィードバック制御を行う。一般的に、モータ制御装置（１）の動作電圧は、インバータ（１０）の直流側の電圧、レゾルバ（１５）の励磁巻線の電圧振幅に比べて低電圧であり、出力可能な電流も小さい。このため、図８に例示するように、駆動装置（２００）は、モータ制御装置（１）が生成したスイッチング制御信号（ＳＷ）やレゾルバ（１５）の励磁信号（ＥＸ）の電力を増幅するドライブ回路（２）（DRV）やレゾルバ励磁回路（４）等を有して構成されている。また、交流モータの駆動装置（２００）は、ドライブ回路（２）に電力を供給するドライバ電源（７０１）、レゾルバ励磁回路（４）に電力を供給するレゾルバ電源（７０２）を備えている。
【０００３】
図８では、ドライバ電源（７０１）とレゾルバ電源（７０２）とが異なる電源回路として構成されている形態を例示している。しかし、駆動装置（２００）の小型化や低コスト化の観点より、電源回路も小型化することが好ましい。１つの形態として、図７に例示する駆動装置（１００）のようにドライバ電源（７０）とレゾルバ電源（７７）とを、共通のトランス（Ｔ）を用いた電源回路（７）によって構成することができる。
【０００４】
ところで、交流モータ（８０）の近傍に設置する必要のあるレゾルバ（１５）は、モータ制御装置（１）やレゾルバ励磁回路（４）が構成される回路基板などの回路装置（１０１，２０１）とは離れて設置される場合が多い。このため、レゾルバ励磁回路（４）を含むレゾルバインターフェイス回路（３）と、レゾルバ（１５）とを電気的に接続する接続経路（１９）は多くの場合ハーネス等を利用して構成される。当該ハーネスがケース等に挟まったり、劣化によって被覆が破損したりすると、断線が生じたり、増幅後の励磁信号が短絡したりする場合がある。例えば、増幅後の励磁信号がグラウンドに短絡した場合には、レゾルバ励磁回路（４）に過電流が流れてレゾルバ電源（７７）の電源電圧（Ｖｅｘ）が大きく降下する。図８に示す形態のように、ドライバ電源（７０１）とレゾルバ電源（７０２）とが独立していると、ドライバ電源（７０１）への影響は小さいが、図７に示す形態のように、ドライバ電源（７０）とレゾルバ電源（７７）とが共通のトランス（Ｔ）を利用して構成されていると、変圧比の関係によってドライバ電源（７０）の電源電圧（ＶＨ，ＶＬ）も降下する。
【０００５】
多くの場合、インバータ（１０）を駆動するドライブ回路（２）には、インバータ（１０）やドライブ回路（２）の異常を検出する異常診断回路（２９）が備えられている。例えば下記に出典を示す特許文献１には、電源電圧低下保護回路（２４）を備え、インバータ駆動回路（２１）の電源電圧が低下した場合には、制御回路（２）に接続された電圧低下検出信号が有効状態を示すハイレベルとなることが記載されている（［００３３］〜［００３４］、図４等参照、引用箇所での括弧内の符号は特許文献１のもの。）。
【０００６】
図７及び図８に例示するように、モータ制御装置（１）は、レゾルバ電源（７７、７０２）の電源電圧（Ｖｅｘ）を監視するモニタ信号（ＭＮ，ＭＮ０）に基づいてレゾルバ電源（７７）の電源電圧（Ｖｅｘ）の低下を検出できるように構成されている。しかし、図７の構成のように、電源回路（７）が共通していると、レゾルバ電源（７７）の電源電圧（Ｖｅｘ）の低下が検出される際に、同時にドライバ電源（７０）の電源電圧も降下するために、特許文献１のように異常検出信号（ＦＬ）もモータ制御装置（１）に通知される。モータ制御装置（１）では、レゾルバ（１５）に関する異常（レゾルバの故障、ハーネスの短絡や断線等による検出信号の異常等を含む）であるのか、インバータ（１０）やドライブ回路（２）に関する異常であるのかの判別が困難である。このため、異常の原因の究明に時間を要したり、必要の無い範囲まで交流モータの駆動装置（１００）の動作を停止させたりする場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−６７０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記背景に鑑みて、インバータを駆動する駆動回路のための電源回路と、レゾルバを励磁するための電源回路とが、同一のトランスを用いて構成されていても、モータ駆動装置における異常の発生部位を適切に判定する技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記に鑑みた、直流と交流との間で電力を変換するインバータを介して交流モータを駆動するモータ駆動装置は、１つの態様として、
前記インバータをスイッチング制御するスイッチング制御信号を生成すると共に前記交流モータの回転を検出するレゾルバを励磁するレゾルバ励磁信号を生成して、前記交流モータを制御するモータ制御装置と、
前記スイッチング制御信号に基づいて前記インバータを駆動する駆動回路と、
前記レゾルバ励磁信号に基づいて前記レゾルバを励磁すると共に前記レゾルバから出力されるレゾルバ信号を前記モータ制御装置へ伝達するレゾルバインターフェイス回路と、
共通のトランスを用いて構成され、前記駆動回路及び前記レゾルバインターフェイス回路にそれぞれ独立して電力を供給する電源回路と、を備え、
前記モータ制御装置は、前記電源回路の異常である電源回路異常及び前記レゾルバに関連する異常であるレゾルバ異常を含む、駆動装置異常を検出した場合に、前記レゾルバ励磁信号の出力を停止し、前記レゾルバが励磁されていない状態で前記電源回路異常の有無を再判定し、前記電源回路異常では無いと判定した場合には、当該駆動装置異常が前記レゾルバインターフェイス回路、前記レゾルバ、前記レゾルバインターフェイス回路と前記レゾルバとの接続経路の何れかに異常が有る前記レゾルバ異常であると判定する。
【００１０】
レゾルバ励磁信号は一般的に正弦波状の信号である。レゾルバ励磁信号を停止することにより、レゾルバインターフェイス回路によるレゾルバの励磁も停止される。つまり、レゾルバインターフェイス回路が電源回路から電力の供給を受けてレゾルバを励磁していない状態となる。このため、レゾルバインターフェイス回路とレゾルバとの接続経路において短絡等が生じていても、その影響が電源回路に及びにくくなる。このような短絡が電源回路に影響を与えていた場合には、それが駆動回路への電力供給にも影響し、電源回路異常が検出される可能性もある。仮に接続経路における短絡が生じていても、励磁を停止して電源回路への影響を抑制することによって、駆動回路への電力供給に対する影響が解消され、これに起因する電源回路異常も解消されることになる。つまり、レゾルバの励磁を停止して駆動装置異常を再判定することによって、より適切な異常原因の判定が可能となる。即ち、インバータを駆動する駆動回路のための電源回路と、レゾルバを励磁するための電源回路とが、同一のトランスを用いて構成されていても、モータ駆動装置における異常の発生部位を適切に判定することができる。
【００１１】
モータ駆動装置のさらなる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】モータ駆動装置のシステム構成の一例を示すブロック図
【図２】モータ駆動装置のシステム構成の一例を示す回路ブロック図
【図３】電源回路の構成の一例を示す回路ブロック図
【図４】異常判定の一例を示すフローチャート
【図５】ＭＯＳＦＥＴによるスイッチング素子の一例を示す図
【図６】ＩＧＢＴによるスイッチング素子の一例を示す図
【図７】モータ駆動装置の概略システム構成の一例を示す簡易ブロック図
【図８】モータ駆動装置の概略システム構成の比較例を示す簡易ブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、モータ駆動装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図１のブロック図、図２の回路ブロック図、及び図７の簡易ブロック図は、モータ駆動装置１００（回転電機駆動装置）のシステム構成を模式的に示している。モータ駆動装置１００は、直流電力と複数相の交流電力との間で電力を変換するインバータ（INV）１０を介してモータ８０（回転電機）を駆動する。本実施形態では、インバータ１０は、交流のモータ８０及び不図示の高圧直流電源に接続されて電力を変換する。図２に示すように、インバータ１０は、上段側スイッチング素子１１と下段側スイッチング素子１２との直列回路により構成された交流１相分のアームを複数本（ここでは３本）備えている。
【００１４】
モータ８０は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車等の車両の駆動力源とすることができる。モータ８０が車両の駆動力源の場合、高圧直流電源の電源電圧は、例えば２００〜４００Ｖである。以下、インバータ１０の直流側の電圧（正極電源ラインと負極電源ラインとの間の電圧）を直流リンク電圧Ｖｄｃと称する。尚、モータ８０は、発電機として機能してもよい。高圧直流電源は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池（バッテリ）や、電気二重層キャパシタなどにより構成されていると好適である。
【００１５】
インバータ１０は、直流リンク電圧Ｖｄｃを有する直流電力を複数相（ｎを自然数としてｎ相、ここでは３相）の交流電力に変換してモータ８０に供給する。モータ８０が発電機としても機能する場合には、モータ８０が発電した交流電力を直流電力に変換して不図示の高圧直流電源に供給する。図２に示すように、インバータ１０は、複数のスイッチング素子１３を有して構成される。スイッチング素子１３には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）やＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ（Silicon Carbide - Metal Oxide Semiconductor FET）やＳｉＣ−ＳＩＴ（SiC - Static Induction Transistor）、ＧａＮ−ＭＯＳＦＥＴ（Gallium Nitride - MOSFET）などの高周波での動作が可能なパワー半導体素子を適用すると好適である。図２に示すように、本実施形態では、スイッチング素子１３（１３Ａ）としてｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ（好適には、ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ）が用いられる形態を例示する（図２、図５参照）。尚、スイッチング素子１３（１３Ｂ）として、ＩＧＢＴが用いられてもよい（図６参照）。
【００１６】
インバータ１０は、複数相のそれぞれに対応する数のアームを有するブリッジ回路により構成される。本実施形態では、モータ８０のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応するステータコイルのそれぞれに一組の直列回路（アーム）が対応したブリッジ回路が構成される。アームの中間点、つまり、上段側スイッチング素子１１と下段側スイッチング素子１２との接続点は、モータ８０の３相のステータコイルにそれぞれ接続される。尚、各スイッチング素子１３には、負極（Ｎ）から正極（Ｐ）へ向かう方向（下段側から上段側へ向かう方向）を順方向として、並列にフリーホイールダイオードＤが備えられている（図５、図６参照）。
【００１７】
インバータ１０は、モータ制御装置（CNTL）１により制御される。モータ制御装置１は、マイクロコンピュータ等の論理プロセッサを中核部材として構築されている。例えば、モータ制御装置１は、不図示の車両ＥＣＵ等の他の制御装置から提供されるモータ８０の目標トルクに基づいて、ベクトル制御法を用いた電流フィードバック制御を行って、インバータ１０を介してモータ８０を制御する。モータ８０の各相のステータコイルを流れる実電流は電流センサ１４により検出され、モータ制御装置１はその検出結果を取得する。また、モータ８０のロータの各時点での磁極位置（θ）や回転速度（ω）は、回転センサとしてのレゾルバ１５により検出され、モータ制御装置１はその検出結果を取得する。モータ制御装置１は、電流センサ１４及びレゾルバ１５の検出結果を用いて、例えばベクトル制御法を用いて電流フィードバック制御を実行する。モータ制御装置１は、モータ制御のために種々の機能部を有して構成されており、各機能部は、マイクロコンピュータ等のハードウエアとソフトウエア（プログラム）との協働により実現される。ベクトル制御及び電流フィードバック制御については、公知であるのでここでは詳細な説明は省略する。
【００１８】
ところで、インバータ１０を構成するそれぞれのスイッチング素子１３の制御端子（例えばＭＯＳＦＥＴのゲート端子）は、駆動回路（DRV）２を介してモータ制御装置１に接続されており、それぞれ個別にスイッチング制御される。スイッチング制御信号ＳＷを生成するモータ制御装置１は、マイクロコンピュータなどを中核とした電子回路であり、低圧系回路として構成される。低圧系回路は、インバータ１０などの高圧系回路とは、動作電圧（回路の電源電圧）が大きく異なる。多くの場合、車両には、高圧直流電源の他に、高圧直流電源よりも低電圧（例えば１２〜２４［Ｖ］）の電源である低圧直流電源も搭載されている。低圧直流電源の出力電圧は、図１、図３、図７等に示す“ＩＧ”である。モータ制御装置１の動作電圧（Ｖｃｃ）は、例えば５［Ｖ］や３．３［Ｖ］であり、低圧直流電源の電力に基づいてこのような動作電圧（Ｖｃｃ）を生成する電圧レギュレータ（REG）１７などの電源回路から電力を供給されて動作する（図１参照）。
【００１９】
上述したように、低圧系回路は、インバータ１０などの高圧系回路とは、動作電圧（回路の電源電圧）が大きく異なる。このため、モータ駆動装置１００には、各スイッチング素子１３に対するスイッチング制御信号ＳＷ（スイッチング素子１３がＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴの場合、ゲート駆動信号）の駆動能力（例えば電圧振幅や出力電流など、後段の回路を動作させる能力）をそれぞれ高めて中継する駆動回路２が備えられている。低圧系回路のモータ制御装置１により生成されたスイッチング制御信号ＳＷは、駆動回路２により増幅された高圧系回路の駆動信号ＤＳとしてインバータ１０に供給される。
【００２０】
駆動回路２は、それぞれのスイッチング素子１３に対応して備えられている。本実施形態では、インバータ１０に、駆動対象となる６つのスイッチング素子１３が備えられており、駆動回路２も６つ備えられている（例えば図２参照）。駆動回路２には、上段側スイッチング素子１１に駆動信号ＤＳを提供する上段側駆動回路２Ｈと、下段側スイッチング素子１２に駆動信号ＤＳを提供する下段側駆動回路２Ｌとがあるが、特に区別する必要が無い場合は、単に駆動回路２として説明する。
【００２１】
１つの態様として、駆動回路２は、ドライバＩＣなどを利用して構成されている。このようなドライバＩＣは、自己診断機能を有している場合が多い。ここで、自己診断とは、駆動対象のスイッチング素子１３における過電流や温度上昇の検出や、駆動信号ＤＳの振幅（信号レベル）に影響を与える駆動電圧の低下の検出などである。それぞれのドライバＩＣは、自己診断機能によってこれらの異常を検出した場合に、異常検出信号ＦＬを出力する。異常検出信号ＦＬは、モータ制御装置１に提供され、モータ制御装置１は、例えば異常検出信号ＦＬに基づいて、インバータ１０を停止させるなどのフェールセーフ制御を実行する。
【００２２】
本実施形態では、駆動回路２が６つ備えられているので、異常検出信号ＦＬも６つの駆動回路２から出力される。本実施形態では、モータ制御装置１へは、複数の異常検出信号ＦＬの論理和を取って異常検出情報が提供される形態を例示している。このため、本実施形態では、それぞれの駆動回路２が有する自己診断回路、及び、論理和を取るための論理回路がインバータ異常検出回路２９に相当する。尚、図１、図７等では、論理和を取ることを明示するために、ＯＲゲートを用いて図示しているが、各駆動回路２からの出力形式がオープンドレインやオープンコレクタの場合には、ワイヤードオアによって実現することもできる。論理和を取る前後で信号を区別する必要がある場合には、各駆動回路２から出力される信号を異常検出源信号ＦＬ０と称し、論理和を取った後の信号を異常検出信号ＦＬと称する。本実施形態では、原則として論理和の前後を区別することなく、異常検出信号ＦＬと称して説明する。
【００２３】
レゾルバ１５は、電磁誘導を使った回転センサである。モータ制御装置１は、励磁コイルＬｅｘを交流電圧によって励磁し、出力側のＳ１−Ｓ３巻線Ｌ１３及びＳ２−Ｓ４巻線Ｌ２４に誘起される交流の出力電圧を検出信号（レゾルバ信号Ｓ）として取得することによってモータ８０の回転情報を取得する。図１に示すように、モータ制御装置１は、励磁コイルＬｅｘを励磁するためのレゾルバ励磁信号ＥＸを生成して出力する。インバータ１０の駆動と同様に、励磁コイルＬｅｘの励磁には、レゾルバ励磁信号ＥＸが有する信号レベルよりも高い電圧（電圧振幅）や電流を付加するための電力が必要である。このため、レゾルバ励磁信号ＥＸはレゾルバ励磁回路４によって増幅されて励磁コイルＬｅｘに印加される。増幅の前後で励磁信号を区別する場合には、増幅後の励磁信号を“ＥＸＤ”と称する。
【００２４】
Ｓ１−Ｓ３巻線Ｌ１３及びＳ２−Ｓ４巻線Ｌ２４からの出力信号（レゾルバ信号Ｓ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４））は、レゾルバ信号入力回路５を介して、モータ制御装置１に伝達される。レゾルバ信号入力回路５は、インピーダンス変換回路や電圧レベルの調整回路を含む。本実施形態では、特に断らない限り、レゾルバ信号入力回路５の前後で区別することなく説明するが、信号を区別する場合には、レゾルバ信号入力回路５から出力される信号をそれぞれ“ＳＳ１，ＳＳ２，ＳＳ３，ＳＳ４”と称する。レゾルバ励磁回路４及びレゾルバ信号入力回路５を有して、レゾルバインターフェイス回路３が構成されている。
【００２５】
モータ８０の近傍に設置する必要のあるレゾルバ１５は、モータ制御装置１やレゾルバ励磁回路４が構成される回路基板などの回路装置１０１（図７参照）とは離れて設置される場合が多い。このため、レゾルバ励磁回路４を含むレゾルバインターフェイス回路３と、レゾルバ１５とを電気的に接続する接続経路１９は多くの場合ハーネス等を利用して構成されている。このハーネスがケース等に挟まったり、劣化によって被覆が破損したりすると、断線が生じたり、増幅後の励磁信号がショートしたりする場合がある。このような場合には、レゾルバ１５の動作が損なわれる。また、接続経路１９に問題はなくても、レゾルバ１５自体が故障する場合もある。
【００２６】
レゾルバ１５に故障が生じた場合には、Ｓ１−Ｓ３巻線Ｌ１３及びＳ２−Ｓ４巻線Ｌ２４からの出力信号が歪むなど、レゾルバ信号Ｓに影響が生じることが多い。また、接続経路１９に異常が生じた場合には、当然ながらレゾルバ信号Ｓに影響が生じる。このため、レゾルバ信号入力回路５には、レゾルバ信号Ｓに基づいて、レゾルバ１５や接続経路１９に異常が生じていることを診断するレゾルバ異常診断回路６も設けられている。レゾルバ異常診断回路６は、例えばコンパレータ等を利用して構成される。レゾルバ異常診断回路６は、レゾルバ１５や接続経路１９に異常が生じていると診断した場合、レゾルバ異常検出信号ＲＦＬを有効にしてモータ制御装置１に出力する。尚、このような異常診断機能がモータ制御装置１に設けられることを妨げるものではない。
【００２７】
駆動回路２及びレゾルバ励磁回路４に駆動電力を供給するために、電源回路７（PW）が設けられている。本実施形態では、駆動回路２に電力を供給する駆動電源回路７０と、レゾルバ励磁回路４に電力を供給する励磁電源回路７７とが、共通のトランスＴを用いて構成されている。駆動電源回路７０及び励磁電源回路７７が一体化された電源回路７を構成することで、全体の回路規模を小さくすることができる。図３は、電源回路７の一例を示している。６つの駆動回路２に対応して、駆動電源回路７０は６つ備えられている。駆動電源回路７０は、Ｕ相上段用駆動電源回路７１、Ｖ相上段用駆動電源回路７２、Ｗ相上段用駆動電源回路７３、Ｖ相下段用駆動電源回路７４、Ｕ相下段用駆動電源回路７５、Ｗ相下段用駆動電源回路７６を有している。
【００２８】
６つの各相用駆動電源回路（７１〜７６）の内、上段側の駆動電源回路（７１〜７３）は、それぞれ電気的に絶縁されたフローティング電源である。上段側の駆動電源回路（７１〜７３）は、それぞれ異なる正極側電位（ＶＨＵ，ＶＨＶ，ＶＨＷ）と、負極側電位（ＧＨＵ，ＧＨＶ，ＧＨＷ）を有する。下段側の駆動電源回路（７４〜７６）は、負極側電位（ＧＬ）が共通しており、互いに絶縁されてはいないが、それぞれ異なる正極側電位（ＶＬＶ，ＶＬＵ，ＶＬＷ）を有する。尚、各相を区別することなく上段側駆動電源回路の正極側電位を示す場合は“ＶＨ”と称し、各相を区別することなく下段側駆動電源回路の正極側電位を示す場合は“ＶＬ”と称する（図１、図２、図７等参照）。
【００２９】
駆動電源回路７０は、モータ制御装置１が備えられる低圧側回路との絶縁を確保するためにトランスＴの二次側コイルを用いて構成されている。レゾルバ１５は、低圧側回路と絶縁する必要がないため、トランスＴの一次側コイルを用いて構成されている。励磁電源回路７７の正極側電位は励磁電圧Ｖｅｘである。電源回路７の一次側には電源制御ＩＣなどを用いた電源制御装置７９（PCNT）が備えられており、低圧直流電源の出力電圧“ＩＧ”に接続されたスイッチング素子をスイッチング制御することによって、駆動電源回路７０及び励磁電源回路７７に規定された出力電圧を生じさせる。電源制御装置７９は、電源回路７の一次側回路に生じる励磁電圧Ｖｅｘを分圧して得られるフィードバック電圧ＦＢに基づくフィードバック制御を行って当該スイッチング素子をスイッチングし、駆動電源回路７０及び励磁電源回路７７に規定された出力電圧を生じさせる。
【００３０】
フィードバック電圧ＦＢは、励磁電圧監視信号ＭＮとしてモータ制御装置１にも提供される。モータ制御装置１は、励磁電圧監視信号ＭＮに基づいて、少なくとも励磁電源回路７７の異常を検出することができる。励磁電圧Ｖｅｘの分圧回路は、電圧監視回路７８ということができる。尚、モータ制御装置１は、励磁電圧監視信号ＭＮの電圧に基づいて異常の判定を行ってもよいが、励磁電圧監視信号ＭＮをモータ制御装置１とは別のコンパレータ等に入力して下限しきい値（Ｔｈｅｘ）等と比較し、当該コンパレータからモータ制御装置１へ異常信号を提供してもよい。この場合には、当該コンパレータも電圧監視回路７８に含む。また、この場合、当該コンパレータの出力信号を「励磁電圧監視信号」又は「励磁電圧異常信号」と称する。
【００３１】
ところで、上述したようにレゾルバ１５とレゾルバインターフェイス回路３とを接続する接続経路１９を構成するハーネスがケース等に挟まったり、劣化によって被覆が破損したりすると、信号線に断線が生じたり、信号線が短絡したりする場合がある。例えば、増幅後のレゾルバ励磁信号ＥＸがグラウンドに短絡した場合には、レゾルバ励磁回路４に過電流が流れて励磁電源回路７７の電圧（励磁電圧Ｖｅｘ）が大きく降下する。本実施形態では、駆動電源回路７０（７１〜７６）と、励磁電源回路７７とが共通のトランスＴを利用して構成されているため、励磁電源回路７７の出力電圧が低下すると、変圧比の関係によって駆動電源回路７０の出力電圧（ＶＨ，ＶＬ）も降下する。
【００３２】
駆動電源回路７０の出力電圧（ＶＨ，ＶＬ）が降下すると、駆動回路２は有効状態の異常検出信号ＦＬを出力する。このため、レゾルバ１５に関連する異常が生じており、駆動回路２やインバータ１０が正常であっても、モータ制御装置１が、駆動回路２やインバータ１０に異常が生じていると判定する場合がある。その結果、異常の原因の究明に時間を要したり、停止させる必要の無い範囲までモータ駆動装置１００の動作を停止させたりする場合がある。本実施形態では、モータ制御装置１に電源回路７の異常を含む異常情報が提供された場合に、モータ制御装置１が適切に異常の原因を判別できるように構成されている。
【００３３】
図４のフローチャートは、モータ制御装置１が異常の原因を判別する手順の一例を示している。ステップ＃１に示す“ＥＲＲ”は、「駆動装置異常」を示すフラグ（駆動装置異常フラグ）等の情報である。「駆動装置異常ＥＲＲ」には、電源回路７の異常である電源回路異常及びレゾルバ１５に関連する異常であるレゾルバ異常ＥＲ３を含む。例えば、モータ制御装置１は、上述した駆動回路２からの異常検出信号ＦＬ、レゾルバインターフェイス回路３からのレゾルバ異常検出信号ＲＦＬ、電源回路７からの励磁電圧監視信号ＭＮ（又は励磁電圧異常信号）の何れかに基づいて駆動装置異常フラグ（ＥＲＲ）を有効化する。尚、異常検出信号ＦＬ及び励磁電圧監視信号ＭＮ（又は励磁電圧異常信号）の何れかに基づく異常は、広義の電源回路異常ＥＲ１に相当する。従って、異常検出信号ＦＬに基づく異常であるインバータ異常ＥＲ２も広義の電源回路異常ＥＲ１に相当する。モータ制御装置１は、駆動装置異常フラグ（ＥＲＲ）が有効状態（Ｔｒｕｅ）を示しているか否かを判定し、有効状態を示している場合には、異常の原因の判定を開始する（＃１→＃２）。
【００３４】
ステップ＃２では、励磁電圧Ｖｅｘが下限しきい値Ｔｈｅｘ以下であるか否かが判定される。モータ制御装置１に励磁電圧監視信号ＭＮがアナログ信号として提供されている場合、モータ制御装置１はＡ／Ｄコンバータ等を利用して当該アナログ信号をデジタル値に変換する。モータ制御装置１は、パラメータとして下限しきい値Ｔｈｅｘを記憶しており、励磁電圧監視信号ＭＮと下限しきい値Ｔｈｅｘとを比較して判定を行う。励磁電圧Ｖｅｘが下限しきい値Ｔｈｅｘを超えている場合には、駆動装置異常フラグ（ＥＲＲ）が有効化されている原因が励磁電圧Ｖｅｘの低下以外であるから、次の判定へ移行する（＃２→＃３）。
【００３５】
ステップ＃３では、駆動回路２からの異常検出信号ＦＬが有効状態（Ｔｒｕｅ）か否かが判定される。励磁電圧Ｖｅｘが低下しておらず、異常検出信号ＦＬが有効状態（Ｔｒｕｅ）であると、インバータ１０や駆動回路２に何らかの異常が生じている可能性が高い。従って、モータ制御装置１は、駆動装置異常ＥＲＲが、インバータ１０（INV）や駆動回路２（DRV）に起因する異常であるインバータ異常ＥＲ２であると判定する（＃３→＃８）。尚、モータ制御装置１は、駆動装置異常ＥＲＲがインバータ異常ＥＲ２を判定すると共に、インバータ１０を停止させるなどの制御を実行すると好適である。
【００３６】
モータ制御装置１は、ステップ＃３において、異常検出信号ＦＬが有効状態（Ｔｒｕｅ）ではないと判定すると、駆動装置異常ＥＲＲがレゾルバ異常ＥＲ３であると判定する。つまり、モータ制御装置１は、駆動装置異常ＥＲＲを検出した場合に（＃１）、この駆動装置異常ＥＲＲが電源回路異常（ＥＲ１又はＥＲ２）であるか否かを判定し（＃２，＃３）、電源回路異常（ＥＲ１又はＥＲ２）では無いと判定した場合にはこの駆動装置異常ＥＲＲがレゾルバ異常ＥＲ３であると判定する。この判定によって、レゾルバ１５やハーネスの点検や交換等が行われると好適である。
【００３７】
モータ制御装置１は、ステップ＃２において励磁電圧Ｖｅｘが下限しきい値Ｔｈｅｘ以下であると判定した場合は、レゾルバ励磁信号ＥＸの出力を停止する（＃４）。レゾルバ励磁信号ＥＸは正弦波状の信号であり、レゾルバ励磁回路４は、カップリングコンデンサを備えて構成されている（図１参照）。正弦波出力であるレゾルバ励磁信号ＥＸの出力を停止して固定値（直流、交流的にゼロ）とすると、カップリングコンデンサによってレゾルバ励磁信号ＥＸが遮断されるため、レゾルバ励磁回路４とレゾルバ１５との接続経路１９において短絡等が生じていても、励磁電源回路７７への影響が小さくなる。モータ制御装置１は、この状態で電源回路異常（ＥＲ１又はＥＲ２）であるか否かを再判定する（＃５，＃５）。
【００３８】
レゾルバ励磁信号ＥＸの出力を停止した状態で、励磁電圧Ｖｅｘが下限しきい値Ｔｈｅｘ以下であると判定された場合は、駆動装置異常ＥＲＲが電源回路７（PW）自体の異常である電源回路異常ＥＲ１を含む可能性があると判定される。即ち、レゾルバ励磁回路４が動作していない状態でも励磁電圧Ｖｅｘが下限しきい値Ｔｈｅｘ以下であるため、モータ制御装置１は、駆動装置異常ＥＲＲが電源回路７自体の異常である電源回路異常ＥＲを含む可能性があると判定する（＃５→＃７）。但し、モータ制御装置１は、電源回路７自体に異常があるのか、インバータ１０や駆動回路２に異常があり励磁電源回路７７に影響を与えているのか等の区別をすることはできない。
【００３９】
ステップ＃５において励磁電圧Ｖｅｘが下限しきい値Ｔｈｅｘを超えている場合には、駆動装置異常ＥＲＲの原因が励磁電圧Ｖｅｘの低下以外であるから、駆動回路２からの異常検出信号ＦＬが有効状態（Ｔｒｕｅ）か否かが判定される（＃６）。異常検出信号ＦＬが有効状態（Ｔｒｕｅ）であると、インバータ１０や駆動回路２に何らかの異常が生じている可能性が高い。従って、モータ制御装置１は、駆動装置異常ＥＲＲが、インバータ１０や駆動回路２に起因する異常であるインバータ異常ＥＲ２であると判定する（＃６→＃８）。尚、ステップ＃３において、駆動回路２からの異常検出信号ＦＬが有効状態（Ｔｒｕｅ）であると判定された場合、モータ制御装置１は、直ちにインバータ異常ＥＲ２であると判定することなく、図４に破線で示すようにステップ＃４に移行して、駆動装置異常ＥＲＲの再判定を行ってもよい。
【００４０】
モータ制御装置１は、ステップ＃６において、異常検出信号ＦＬが有効状態（Ｔｒｕｅ）ではないと判定すると、駆動装置異常ＥＲＲがレゾルバ異常ＥＲ３であると判定する。即ち、モータ制御装置１は、レゾルバ１５が励磁されていない状態で電源回路異常（ＥＲ１又はＥＲ２）の有無を再判定する（＃５，＃６）。モータ制御装置１は、電源回路異常（ＥＲ１又はＥＲ２）では無いと判定した場合には、駆動装置異常ＥＲＲがレゾルバインターフェイス回路３、レゾルバ１５、レゾルバインターフェイス回路３とレゾルバ１５との接続経路１９の何れかに異常が有るレゾルバ異常ＥＲ３であると判定する。
【００４１】
モータ制御装置１がこのような判定を行うことによって、インバータ１０を駆動する駆動回路２のための駆動電源回路７０と、レゾルバ１５を励磁するための励磁電源回路７７とが、同一のトランスＴを用いて構成されていても、異常の発生部位を適切に判定することができる。
【００４２】
図４を参照した上記の説明では、ステップ＃１の後、ステップ＃２を経てステップ＃３に移行して、レゾルバ励磁信号ＥＸの出力を停止する形態を例示した。つまり、モータ制御装置１が、駆動装置異常ＥＲＲを検出した場合に（＃１）、この駆動装置異常ＥＲＲが電源回路異常（ＥＲ１，ＥＲ２）であるか否かを判定し（＃２，＃３）、電源回路異常では無いと判定した場合には駆動装置異常ＥＲＲがレゾルバ異常ＥＲ３であると判定し、電源回路異常であると判定した場合にレゾルバ励磁信号ＥＸの出力を停止する（＃４）形態を例示した。しかし、モータ制御装置１は、ステップ＃１の後、ステップ＃２に移行することなく、ステップ＃４に移行して直ちにレゾルバ励磁信号ＥＸの出力を停止して、駆動装置異常ＥＲＲの再判定を行ってもよい。
【００４３】
〔実施形態の概要〕
以下、上記において説明したモータ駆動装置（１００）の概要について簡単に説明する。
【００４４】
直流と交流との間で電力を変換するインバータ（１０）を介して交流モータ（８０）を駆動するモータ駆動装置（１００）は、１つの態様として、
前記インバータ（１０）をスイッチング制御するスイッチング制御信号（ＳＷ）を生成すると共に前記交流モータ（８０）の回転を検出するレゾルバ（１５）を励磁するレゾルバ励磁信号（ＥＸ）を生成して、前記交流モータ（８０）を制御するモータ制御装置（１）と、
前記スイッチング制御信号（ＳＷ）に基づいて前記インバータ（１０）を駆動する駆動回路（２）と、
前記レゾルバ励磁信号（ＥＸ）に基づいて前記レゾルバ（１５）を励磁すると共に前記レゾルバ（１５）から出力されるレゾルバ信号（Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）を前記モータ制御装置（１）へ伝達するレゾルバインターフェイス回路（３）と、
共通のトランス（Ｔ）を用いて構成され、前記駆動回路（２）及び前記レゾルバインターフェイス回路（３）にそれぞれ独立して電力を供給する電源回路（７）と、を備え、
前記モータ制御装置（１）は、前記電源回路（７）の異常である電源回路異常及び前記レゾルバ（１５）に関連する異常であるレゾルバ異常（ＥＲ３）を含む、駆動装置異常（ＥＲＲ）を検出した場合に（＃１）、前記レゾルバ励磁信号（ＥＸ）の出力を停止し（＃４）、前記レゾルバ（１５）が励磁されていない状態で前記電源回路異常の有無を再判定し（＃５，＃６）、前記電源回路異常では無いと判定した場合には、当該駆動装置異常（ＥＲＲ）が前記レゾルバインターフェイス回路（３）、前記レゾルバ（１５）、前記レゾルバインターフェイス回路（３）と前記レゾルバ（１５）との接続経路（１９）の何れかに異常が有る前記レゾルバ異常（ＥＲ３）であると判定する。
【００４５】
レゾルバ励磁信号（ＥＸ）は一般的に正弦波状の信号である。レゾルバ励磁信号（ＥＸ）を停止することにより、レゾルバインターフェイス回路（３）によるレゾルバ（１５）の励磁も停止される。つまり、レゾルバインターフェイス回路（３）が電源回路（７）から電力の供給を受けてレゾルバ（１５）を励磁していない状態となる。このため、レゾルバインターフェイス回路（３）とレゾルバ（１５）との接続経路（１９）において短絡等が生じていても、その影響が電源回路（７）に及びにくくなる。このような短絡が電源回路（７）に影響を与えていた場合には、それが駆動回路（２）への電力供給にも影響し、電源回路異常が検出される可能性もある。仮に接続経路（１９）における短絡が生じていても、励磁を停止して電源回路（７）への影響を抑制することによって、駆動回路（２）への電力供給に対する影響が解消され、これに起因する電源回路異常も解消されることになる。つまり、レゾルバ（１５）の励磁を停止して駆動装置異常（ＥＲＲ）を再判定することによって、より適切な異常原因の判定が可能となる。即ち、インバータ（１０）を駆動する駆動回路（２）のための電源回路（７０）と、レゾルバ（１５）を励磁するための電源回路（７７）とが、同一のトランス（Ｔ）を用いて構成されていても、モータ駆動装置（１００）における異常の発生部位を適切に判定することができる。
【００４６】
ここで、前記モータ制御装置（１）は、前記駆動装置異常（ＥＲＲ）を検出した場合に（＃１）、前記レゾルバ励磁信号の出力を停止する（＃４）前に、当該駆動装置異常（ＥＲＲ）が前記電源回路異常であるか否かを判定し（＃２，＃３）、前記電源回路異常では無いと判定した場合には当該駆動装置異常（ＥＲＲ）が前記レゾルバ異常（ＥＲ３）であると判定し、前記電源回路異常であると判定した場合には前記レゾルバ励磁信号の出力を停止する（＃４）と好適である。
【００４７】
この構成によれば、駆動装置異常（ＥＲＲ）が電源回路異常ではない場合には、レゾルバ（１５）の励磁を停止することなく、迅速にレゾルバ異常（ＥＲ３）であることを判定することができる。
【００４８】
また、モータ駆動装置（１００）は、
前記駆動回路（２）が、前記駆動回路（２）の電源電圧（ＶＨ，ＶＬ）の低下を少なくとも含む前記駆動回路（２）の異常を示すドライブ回路異常信号（ＦＬ）を出力し、
前記電源回路（７）が、前記レゾルバ（１５）を励磁するための励磁電圧（Ｖｅｘ）の値を監視して励磁電圧監視信号（ＭＮ）を出力する電圧監視回路（７８）を有し、
前記レゾルバインターフェイス回路（３）が、前記レゾルバ信号（Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）に基づいて前記レゾルバ（１５）による回転検出異常を検出してレゾルバ異常信号（ＲＦＬ）を出力し、
前記モータ制御装置（１）が、前記ドライブ回路異常信号（ＦＬ）及び前記励磁電圧監視信号（ＭＮ）及び前記レゾルバ異常信号（ＲＦＬ）の何れかが異常であることを示している場合に、前記駆動装置異常（ＥＲＲ）を検出すると好適である。
【００４９】
モータ駆動装置（１００）において何らかの異常が生じている場合、モータ駆動装置（１００）は迅速に異常が発生したことを認識してフェールセーフ制御などの異常対応処理を実行することが好ましい。異常を示す信号の入力が多い場合には、信号を取得する処理にも時間を要するので、異常を示す信号の取得はモータ制御装置（１）の主たる実行プログラムとは独立して実行されると好適である。この場合、異常を示す情報は、モータ制御装置（１）のフラグ等に設定されると好適である。また、何らかの異常が通知されていることを示すフラグが設定されていると、モータ制御装置（１）は当該フラグに基づいて異常対応処理への準備を迅速に開始することができる。例えば、当該フラグは、ドライブ回路異常信号（ＦＬ）及び励磁電圧監視信号（ＭＮ）及びレゾルバ異常信号（ＲＦＬ）の何れかが異常であることを示している場合に有効化されると好適である。即ち、当該フラグによって、モータ制御装置（１）は迅速に異常の発生を認識することができる。このようなフラグは一例であり、この形態に限ること無く、モータ制御装置（１）が、ドライブ回路異常信号（ＦＬ）及び励磁電圧監視信号（ＭＮ）及びレゾルバ異常信号（ＲＦＬ）の何れかが異常であることを示している場合に、駆動装置異常（ＥＲＲ）を検出すると、モータ制御装置（１）が迅速に異常の発生を認識することができて好適である。
【符号の説明】
【００５０】
１        モータ制御装置
２        駆動回路
３        レゾルバインターフェイス回路
４        レゾルバ励磁回路（レゾルバインターフェイス回路）
５        レゾルバ信号入力回路（レゾルバインターフェイス回路）
６        レゾルバ異常診断回路（レゾルバインターフェイス回路）
７        電源回路
１０      インバータ
１５      レゾルバ
１９      接続経路
７０      駆動電源回路（電源回路）
７７      励磁電源回路（電源回路）
７８      電圧監視回路
７９      電源制御装置
８０      モータ
１００    モータ駆動装置
ＥＲ１    電源回路異常
ＥＲ２    インバータ異常
ＥＲ３    レゾルバ異常
ＥＲＲ    駆動装置異常
ＥＸ      レゾルバ励磁信号
ＦＬ      異常検出信号
ＦＬ０    異常検出源信号（異常検出信号）
ＭＮ      励磁電圧監視信号
ＲＦＬ    レゾルバ異常検出信号
Ｓ、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４        レゾルバ信号
ＳＷ      スイッチング制御信号
Ｔ        トランス
Ｖｅｘ    励磁電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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