(57)【要約】【課題】複雑化・大型化に伴うコストの増加を抑制しつつ、モータの回転速度が変化した際にもリアルタイムで精度良く、レゾルバ／デジタル変換器の異常を検出すること。【解決手段】モータと、モータの回転角を検出するレゾルバと、レゾルバから出力されたアナログ角度信号をデジタル角度信号に変換するレゾルバ／デジタル変換器と、レゾルバ／デジタル変換器から出力されたデジタル角度信号に基づいて、モータを制御すると共に、デジタル角度信号を所定の時間間隔で積算した積算値が、閾値範囲に含まれない場合に、レゾルバ／デジタル変換器の異常を検出するモータ制御部と、を備えたモータ制御システム。モータ制御部は、モータの回転速度が低下した場合に、積算の時間間隔が長くなるように変更し、モータの回転速度が上昇した場合に、積算の時間間隔が短くなるように変更する。【選択図】図１
2018200193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータの回転角を検出するレゾルバと、
前記レゾルバから出力されたアナログ角度信号をデジタル角度信号に変換するレゾルバ／デジタル変換器と、
前記レゾルバ／デジタル変換器から出力された前記デジタル角度信号に基づいて、前記モータを制御すると共に、前記デジタル角度信号を所定の時間間隔で積算した積算値が、閾値範囲に含まれない場合に、前記レゾルバ／デジタル変換器の異常を検出するモータ制御部と、を備え、
前記モータ制御部は、
前記モータの回転速度が低下した場合に、前記時間間隔が長くなるように変更し、前記モータの回転速度が上昇した場合に、前記時間間隔が短くなるように変更する、
モータ制御システム。
【請求項２】
前記モータの回転速度が低下するにつれて、前記時間間隔を順次長くし、前記モータの回転速度が上昇するにつれて、前記時間間隔を順次短くする、
請求項１に記載のモータ制御システム。
【請求項３】
前記モータ制御部は、
前記モータの駆動電流に基づいて、前記モータの回転速度を求める、
請求項１又は２に記載のモータ制御システム。
【請求項４】
レゾルバが検出したモータの回転角をレゾルバ／デジタル変換器によってデジタル角度信号に変換して、所定の時間間隔で積算し、
前記デジタル角度信号の積算値が、閾値範囲に含まれない場合に、前記レゾルバ／デジタル変換器の異常を検出する、レゾルバ／デジタル変換器の異常検出方法であって、
前記モータの回転速度が低下した場合に、前記時間間隔が長くなるように変更し、前記モータの回転速度が上昇した場合に、前記時間間隔が短くなるように変更する、
レゾルバ／デジタル変換器の異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御システム及びレゾルバ／デジタル変換器の異常検出方法に関し、特にモータの回転角を検出するレゾルバから出力されたアナログ角度信号をデジタル角度信号に変換するレゾルバ／デジタル変換器の異常を検出するモータ制御システム及びレゾルバ／デジタル変換器の異常検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、レゾルバを２つ設けて二重系とし、レゾルバの異常を検出する技術が開示されている。具体的には、両方のレゾルバから出力された信号を比較することによって、少なくとも一方のレゾルバにおける異常を検出する。なお、特許文献１では、レゾルバ／デジタル変換器（以下、Ｒ／Ｄ変換器という）の異常検出については言及されていない。
【０００３】
特許文献２には、レゾルバから出力されるアナログ角度信号を模擬した模擬信号を用いてＲ／Ｄ変換器の異常を自己診断する技術が開示されている。具体的には、Ｒ／Ｄ変換器に入力された模擬信号とＲ／Ｄ変換器から出力されたデジタル信号とを比較することによって、Ｒ／Ｄ変換器の異常を検出する
【０００４】
特許文献３には、レゾルバから出力されるアナログ角度信号（ｓｉｎ信号、ｃｏｓ信号）を１／２ｎ（ｎ≧２）の周期でサンプリングすることによって、レゾルバの異常を検出する技術が開示されている。具体的には、上記周期でサンプリングした積算値が閾値範囲内にない場合に、レゾルバが異常であると判断する。なお、特許文献３では、Ｒ／Ｄ変換器の異常検出については言及されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１１９２８４号公報
【特許文献２】特開２００５−３４５１８９号公報
【特許文献３】特開２００６−３４９５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明者らは、Ｒ／Ｄ変換器の異常を検出するモータ制御システムに関して以下の課題を見出した。
特許文献１に開示された手法では、二重系としてレゾルバの異常を検出しているため、モータ制御システムの構成が複雑化・大型化する上、製造コストが上昇してしまう。ここで、特許文献１に開示された手法をＲ／Ｄ変換器の異常検出に適用した場合にも、同様の問題が生ずる。
【０００７】
特許文献２に開示された手法では、模擬信号を用いた自己診断中しかＲ／Ｄ変換器の異常を検出することができない。そのため、レゾルバから出力されるアナログ角度信号をデジタル信号に変換しながらリアルタイムでＲ／Ｄ変換器の異常を検出することができなかった。
【０００８】
特許文献３に開示されたレゾルバの異常検出手法をそのままＲ／Ｄ変換器の異常検出に適用すると、モータの回転速度が変化した際に、精度良く異常を検出することができない。図６を参照して、以下にその理由について説明する。
【０００９】
図６は、本発明が解決しようとする課題を説明するための図であって、デジタル角度信号θｄ及び積算値θｓの時間変化を示すグラフである。図６の上段に示されたデジタル角度信号θｄは、Ｒ／Ｄ変換器の出力値であって、レゾルバによって検出されたモータの回転角θのデジタル値である。図６の下段に示された積算値θｓは、グラフ中にドットで示されたサンプリング毎にデジタル角度信号θｄを積算した積算値である。積算値θｓが−θｔ〜θｔの閾値範囲内にない場合、Ｒ／Ｄ変換器が異常であると判定される。図６の例は、Ｒ／Ｄ変換器は正常であって、上段に示したデジタル角度信号θｄの傾きが変化し、回転速度が低下した様子を示している。
【００１０】
図６に示すように、回転速度が低下した場合でも、サンプリングの時間間隔が一定である。そのため、モータが１回転する間のサンプリング回数すなわちデジタル角度信号θｄの積算回数が増加する。そのため、積算値θｓが閾値範囲（−θｔ〜θｔ）を下回ったり、上回ったりし、Ｒ／Ｄ変換器が正常であるにも関わらず、異常であると誤判定してしまう場合があった。図６の例では、積算値θｓが下限値−θｔを下回り、異常であると誤判定されている。
【００１１】
このように、モータが１回転する間におけるデジタル角度信号θｄの積算回数が多くなり過ぎると、正常であるにも関わらず異常であるとの誤判定が生じ得る。一方、モータが１回転する間におけるデジタル角度信号θｄの積算回数が少なくなり過ぎると、異常判定に要する時間が長くなると共に検出精度が低下する。
【００１２】
このように、特許文献３に開示されたレゾルバの異常検出手法をそのままＲ／Ｄ変換器の異常検出に適用すると、モータの回転速度が変化した際に、精度良く異常を検出することができない。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、複雑化・大型化に伴うコストの増加を抑制しつつ、モータの回転速度が変化した際にもリアルタイムで精度良く、レゾルバ／デジタル変換器の異常を検出可能なモータ制御システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様に係るモータ制御システムは、
モータと、
前記モータの回転角を検出するレゾルバと、
前記レゾルバから出力されたアナログ角度信号をデジタル角度信号に変換するレゾルバ／デジタル変換器と、
前記レゾルバ／デジタル変換器から出力された前記デジタル角度信号に基づいて、前記モータを制御すると共に、前記デジタル角度信号を所定の時間間隔で積算した積算値が、閾値範囲に含まれない場合に、前記レゾルバ／デジタル変換器の異常を検出するモータ制御部と、を備え、
前記モータ制御部は、
前記モータの回転速度が低下した場合に、前記時間間隔が長くなるように変更し、前記モータの回転速度が上昇した場合に、前記時間間隔が短くなるように変更するものである。
【００１５】
本発明の一態様に係るモータ制御システムでは、デジタル角度信号を所定の時間間隔で積算した積算値が、閾値範囲に含まれない場合に、レゾルバ／デジタル変換器の異常を検出する。その際、モータの回転速度が低下した場合に、デジタル角度信号を積算する時間間隔が長くなるように変更し、モータの回転速度が上昇した場合に、時間間隔が短くなるように変更する。
そのため、モータの回転速度が変化した場合にも、モータが１回転する間におけるデジタル角度信号θｄの積算回数の変化を抑制し、精度良くＲ／Ｄ変換器ＲＤＣの異常を検出することができる。
【００１６】
また、本発明の一態様に係るモータ制御システムでは、二重系にすることなく、レゾルバから出力されるアナログ角度信号をデジタル角度信号に変換しながらリアルタイムでレゾルバ／デジタル変換器の異常を検出することができる。
以上の通り、本発明の一態様に係るモータ制御システムによって、複雑化・大型化に伴うコストの増加を抑制しつつ、モータの回転速度が変化した際にもリアルタイムで精度良くレゾルバ／デジタル変換器の異常を検出することができる。
【００１７】
前記モータの回転速度が低下するにつれて、前記時間間隔を順次長くし、前記モータの回転速度が上昇するにつれて、前記時間間隔を順次短くしてもよい。
このような構成により、さらに精度良くレゾルバ／デジタル変換器の異常を検出することができる。
【００１８】
また、前記モータ制御部は、前記モータの駆動電流に基づいて、前記モータの回転速度を求めてもよい。
このような構成により、実際のモータの回転速度とのずれを小さくすることができる。
【００１９】
本発明の一態様に係るレゾルバ／デジタル変換器の異常検出方法は、
レゾルバが検出したモータの回転角をレゾルバ／デジタル変換器によってデジタル角度信号に変換して、所定の時間間隔で積算し、
前記デジタル角度信号の積算値が、閾値範囲に含まれない場合に、前記レゾルバ／デジタル変換器の異常を検出する、レゾルバ／デジタル変換器の異常検出方法であって、
前記モータの回転速度が低下した場合に、前記時間間隔が長くなるように変更し、前記モータの回転速度が上昇した場合に、前記時間間隔が短くなるように変更するものである。
【００２０】
本発明の一態様に係るレゾルバ／デジタル変換器の異常検出方法では、デジタル角度信号を所定の時間間隔で積算した積算値が、閾値範囲に含まれない場合に、レゾルバ／デジタル変換器の異常を検出する。その際、モータの回転速度が低下した場合に、デジタル角度信号を積算する時間間隔が長くなるように変更し、モータの回転速度が上昇した場合に、時間間隔が短くなるように変更する。
そのため、モータの回転速度が変化した場合にも、モータが１回転する間におけるデジタル角度信号θｄの積算回数の変化を抑制し、精度良くＲ／Ｄ変換器ＲＤＣの異常を検出することができる。
【００２１】
また、本発明の一態様に係るレゾルバ／デジタル変換器の異常検出方法では、二重系にすることなく、レゾルバから出力されるアナログ角度信号をデジタル角度信号に変換しながらリアルタイムでレゾルバ／デジタル変換器の異常を検出することができる。
以上の通り、本発明の一態様に係るレゾルバ／デジタル変換器の異常検出方法によって、複雑化・大型化に伴うコストの増加を抑制しつつ、モータの回転速度が変化した際にもリアルタイムで精度良くレゾルバ／デジタル変換器の異常を検出することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、複雑化・大型化に伴うコストの増加を抑制しつつ、モータの回転速度が変化した際にもリアルタイムで精度良く、レゾルバ／デジタル変換器の異常を検出可能なモータ制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施形態に係るモータ制御システムを示すブロック図である。
【図２】デジタル角度信号θｄ及び積算値θｓの時間変化を示すグラフである。
【図３】デジタル角度信号θｄ及び積算値θｓの時間変化を示すグラフである。
【図４】デジタル角度信号θｄ及び積算値θｓの時間変化を示すグラフである。
【図５】第１の実施形態に係るＲ／Ｄ変換器の異常検出方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明が解決しようとする課題を説明するための図であって、デジタル角度信号θｄ及び積算値θｓの時間変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００２５】
（第１の実施形態）
＜モータ制御システムの構成＞
まず、図１を参照して、第１の実施形態に係るモータ制御システムについて説明する。図１は、第１の実施形態に係るモータ制御システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るモータ制御システムは、モータＭＴ、レゾルバＲＥＳ、レゾルバ／デジタル変換器（Ｒ／Ｄ変換器）ＲＤＣ、モータ制御部ＭＣＵ、モータ駆動回路ＭＤを備えている。
【００２６】
モータＭＴは、例えばＡＣ（交流）サーボモータである。モータＭＴは、モータ駆動回路ＭＤから出力された駆動電流Ｉｄｒによって駆動される。駆動電流Ｉｄｒは、例えば三相交流電流であり、図１に示すように、モータ制御部ＭＣＵにフィードバックされる。
【００２７】
レゾルバＲＥＳは、モータＭＴの回転角θを検出する回転角センサである。レゾルバＲＥＳは、モータＭＴの回転角θに応じたアナログ角度信号であるレゾルバ信号θａを出力する。レゾルバＲＥＳは、通常、図示しない励磁コイルと一対の検出コイルとを備えている。例えば、励磁コイルにｓｉｎωｔなどの励磁信号を入力することにより、一対の検出コイルからレゾルバ信号θａとしてｓｉｎθ・ｓｉｎωｔ、ｃｏｓθ・ｓｉｎωｔがそれぞれ出力される。ここで、ωは角速度、ｔは時間である。
【００２８】
Ｒ／Ｄ変換器ＲＤＣは、レゾルバＲＥＳから出力されたレゾルバ信号θａをデジタル角度信号θｄに変換し、モータ制御部ＭＣＵに出力する。すなわち、Ｒ／Ｄ変換器ＲＤＣの出力値であるデジタル角度信号θｄは、モータＭＴの回転角θを示すデジタル信号である。
【００２９】
モータ制御部ＭＣＵは、モータ駆動回路ＭＤからフィードバックされた駆動電流Ｉｄｒ、及びＲ／Ｄ変換器ＲＤＣから出力されたデジタル角度信号θｄに基づいて、制御信号ｃｔｒを生成し、モータ駆動回路ＭＤに出力する。制御信号ｃｔｒは、例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号である。
【００３０】
図１に示していないが、モータ制御部ＭＣＵは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算部と、各種制御プログラムやデータなどが格納されたＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの記憶部と、を備えている。
【００３１】
さらに、モータ制御部ＭＣＵは、Ｒ／Ｄ変換器ＲＤＣから出力されたデジタル角度信号θｄを所定のサンプリング間隔Ｔで積算し、得られた積算値θｓに基づいて、Ｒ／Ｄ変換器ＲＤＣの異常を検出する。具体的には、モータ制御部ＭＣＵは、積算値θｓが所定の閾値範囲内にない場合に、Ｒ／Ｄ変換器ＲＤＣが異常であると判断する。
【００３２】
ここで、モータ制御部ＭＣＵは、モータＭＴの回転速度に応じて、デジタル角度信号θｄを積算するためにサンプリングする時間間隔（以下、サンプリング間隔）Ｔを変更する。モータ制御部ＭＣＵは、例えばモータ駆動回路ＭＤからフィードバックされた駆動電流Ｉｄｒを用いてモータＭＴの回転速度を得る。具体的には、モータＭＴの回転速度が低下した場合に、サンプリング間隔Ｔを長くし、モータＭＴの回転速度が上昇した場合に、サンプリング間隔Ｔを短くする。
【００３３】
なお、モータ駆動回路ＭＤへ出力する制御信号ｃｔｒを用いてモータＭＴの回転速度を得てもよい。但し、駆動電流Ｉｄｒを用いた方が、実際のモータＭＴの回転速度とのずれを小さくすることができる。
また、Ｒ／Ｄ変換器ＲＤＣから出力されるデジタル角度信号θｄを用いてモータＭＴの回転速度を得てもよい。但し、Ｒ／Ｄ変換器ＲＤＣに異常がある場合、モータＭＴの回転速度が不正確となり、Ｒ／Ｄ変換器ＲＤＣの異常検出の精度も低下する虞がある。そのため、駆動電流Ｉｄｒを用いた方が、精度良くＲ／Ｄ変換器ＲＤＣの異常を検出することができる。
【００３４】
最も単純には、所定の閾値よりも大きかった回転速度が当該閾値を下回った場合にサンプリング間隔Ｔを長くし、当該閾値よりも小さかった回転速度が当該閾値を超えた場合にはサンプリング間隔Ｔを短くすればよい。
あるいは、モータＭＴの回転速度が低下するにつれて、サンプリング間隔Ｔを順次長くし、モータＭＴの回転速度が上昇するにつれて、サンプリング間隔Ｔを順次短くしてもよい。このような制御の方が、Ｒ／Ｄ変換器ＲＤＣの異常をさらに精度よく検出することができる。
モータ制御部ＭＣＵによるＲ／Ｄ変換器ＲＤＣの異常検出の詳細については後述する。
【００３５】
モータ駆動回路ＭＤは、モータ制御部ＭＣＵから出力された制御信号ｃｔｒに基づいて、モータＭＴに駆動電流Ｉｄｒを出力する。駆動電流Ｉｄｒによって、モータＭＴの回転速度が制御される。すなわち、モータ駆動回路ＭＤを介して、モータ制御部ＭＣＵは、モータＭＴの回転速度を制御している。例えば、モータ駆動回路ＭＤは、ＰＷＭ信号である制御信号ｃｔｒによってスイッチング制御されるスイッチング回路である。
【００３６】
次に、図２〜図４を参照して、モータ制御部ＭＣＵによるＲ／Ｄ変換器ＲＤＣの異常検出の詳細について説明する。図２〜図４の説明に当たっては、図１に示したモータ制御システムのブロック図も参照する。図２〜図４は、デジタル角度信号θｄ及び積算値θｓの時間変化を示すグラフである。
【００３７】
図２の上段に示されたデジタル角度信号θｄは、図１に示すように、Ｒ／Ｄ変換器ＲＤＣの出力信号であって、レゾルバＲＥＳによって検出されたモータＭＴの回転角θのデジタル値である。図２の下段に示された積算値θｓは、グラフ中にドットで示されたサンプリング毎にデジタル角度信号θｄを積算した積算値である。積算値θｓが閾値範囲（−θｔ〜θｔ）に含まれない場合、Ｒ／Ｄ変換器ＲＤＣが異常であると判定される。
【００３８】
図２の例は、モータＭＴの回転速度が一定であって、Ｒ／Ｄ変換器ＲＤＣが正常である様子を示している。
図２の上段に示すように、Ｒ／Ｄ変換器ＲＤＣの出力値であるデジタル角度信号θｄは、−π［ｒａｄ］からπ［ｒａｄ］まで単調に増加し、π［ｒａｄ］に到達すると、−π［ｒａｄ］に切り換わる。グラフ中にドットで示されたデジタル角度信号θｄのサンプリングは、モータＭＴが１回転する間に時間間隔Ｔで複数回行われる。図２の例では、モータＭＴの回転速度が一定であるため、図２の上段に示すように、デジタル角度信号θｄの傾きが一定に維持されている。
【００３９】
また、図２の下段に示すように、積算値θｓは、サンプリングされたデジタル角度信号θｄを順次加算した値である。従って、−π［ｒａｄ］≦θｄ＜０［ｒａｄ］の間に積算値θｓは減少し、０［ｒａｄ］＜θｄ≦π［ｒａｄ］の間に積算値θｓは増加する。そのため、Ｒ／Ｄ変換器ＲＤＣが正常であれば、図２の下段に示すように、積算値θｓは、０［ｒａｄ］を中心とした下限閾値−θｔ［ｒａｄ］から上限閾値θｔ［ｒａｄ］までの閾値範囲内に収まる。ここで、閾値θｔの値は、モータＭＴが１回転する間におけるサンプリング回数等によって適宜決定される。なお、当然のとこながら、θｄ＝０［ｒａｄ］の場合、積算値θｓは変化しない。
【００４０】
次に、図３の例は、図２の例と同様にモータＭＴの回転速度が一定であるが、Ｒ／Ｄ変換器ＲＤＣが異常である様子を示している。具体的には、図３の上段に示すように、モータＭＴの回転角θ＝０［ｒａｄ］において、Ｒ／Ｄ変換器ＲＤＣの出力値であるデジタル角度信号θｄ＞０［ｒａｄ］となるオフセット異常である。デジタル角度信号θｄは、常に実際のモータＭＴの回転角θよりもオフセット分嵩上げされた値を示す。
【００４１】
そのため、図３の下段に示すように、デジタル角度信号θｄを積算する度にオフセット量が累積され、最終的に積算値θｓが上限閾値θｔを超えてしまう。その結果、Ｒ／Ｄ変換器ＲＤＣの異常を検出することができる。当然のことながら、オフセット量が大きい程、短時間で異常を検出することができる。
なお、モータＭＴの回転角θ＝０［ｒａｄ］において、デジタル角度信号θｄ＜０［ｒａｄ］となるオフセット異常の場合、最終的に積算値θｓが下限閾値−θｔを下回る。その結果、Ｒ／Ｄ変換器ＲＤＣの異常を検出することができる。
【００４２】
図４の例は、図２の例と同様にＲ／Ｄ変換器ＲＤＣは正常であって、上段に示したデジタル角度信号θｄの傾きが変化し、回転速度が低下した様子を示している。
本実施形態に係るモータ制御システムでは、上述の通り、モータＭＴの回転速度に応じて、デジタル角度信号θｄを積算するためのサンプリング間隔Ｔを変更する。具体的には、モータＭＴの回転速度が低下した場合に、サンプリング間隔Ｔを長くし、モータＭＴの回転速度が上昇した場合に、サンプリング間隔Ｔを短くする。図４の例では、回転速度が低下した際に、サンプリング間隔ＴをＴ１からより長いＴ２に切り換えている。
【００４３】
そのため、モータＭＴの回転速度が変化した場合に、モータＭＴが１回転する間のサンプリング回数すなわちデジタル角度信号θｄの積算回数の変化を抑制することができる。ここで、モータＭＴが１回転する間におけるデジタル角度信号θｄの積算回数が多くなり過ぎると、図６に示すように、正常であるにも関わらず異常であるとの誤判定が生じ得る。一方、モータＭＴが１回転する間におけるデジタル角度信号θｄの積算回数が少なくなり過ぎると、異常判定に要する時間が長くなると共に検出精度が低下する。
【００４４】
このように、本実施形態に係るモータ制御システムでは、モータＭＴの回転速度が低下した場合に、サンプリング間隔Ｔを長くし、モータＭＴの回転速度が上昇した場合に、サンプリング間隔Ｔを短くする。そのため、モータＭＴが１回転する間のサンプリング回数すなわちデジタル角度信号θｄの積算回数の変化を抑制し、モータＭＴの回転速度が変化した場合にも、精度良くＲ／Ｄ変換器ＲＤＣの異常を検出することができる。
【００４５】
また、本実施形態に係るモータ制御システムでは、二重系にすることなく、レゾルバＲＥＳから出力されるアナログ角度信号（レゾルバ信号）θａをデジタル角度信号θｄに変換しながらリアルタイムでＲ／Ｄ変換器ＲＤＣの異常を検出することができる。
以上の通り、本実施形態に係るモータ制御システムでは、複雑化・大型化に伴うコストの増加を抑制しつつ、モータＭＴの回転速度が変化した際にもリアルタイムで精度良くＲ／Ｄ変換器ＲＤＣの異常を検出することができる。
【００４６】
＜レゾルバ／デジタル変換器の異常検出方法＞
次に、図５を参照して、第１の実施形態に係るモータ制御システムを用いたＲ／Ｄ変換器の異常検出方法について説明する。図５は、第１の実施形態に係るＲ／Ｄ変換器の異常検出方法を示すフローチャートである。図５の説明に当たっては、図１に示したモータ制御システムのブロック図も参照する。
【００４７】
図５に示すように、まず、図１に示すモータ制御部ＭＣＵが、モータＭＴの回転速度を検出すると共に、デジタル角度信号θｄをサンプリングする（ステップＳＴ１）。ここで、モータ制御部ＭＣＵは、上述の通り、例えばモータ駆動回路ＭＤからフィードバックされた駆動電流Ｉｄｒを用いてモータＭＴの回転速度を得る。
【００４８】
次に、モータ制御部ＭＣＵは、検出した回転速度に応じて、次にデジタル角度信号θｄをサンプリングまでのサンプリング間隔Ｔを設定する（ステップＳＴ２）。具体的には、モータＭＴの回転速度が低下した場合に、サンプリング間隔Ｔを長くし、モータＭＴの回転速度が上昇した場合に、サンプリング間隔Ｔを短くする。
【００４９】
次に、モータ制御部ＭＣＵは、サンプリングしたデジタル角度信号θｄを積算値θｓに加算する（ステップＳＴ３）。
続けて、モータ制御部ＭＣＵは、積算値θｓが閾値範囲（−θｔ〜θｔ）に含まれるか否か判定する（ステップＳＴ４）。
【００５０】
積算値θｓが閾値範囲に含まれない場合（ステップＳＴ４ＮＯ）、Ｒ／Ｄ変換器ＲＤＣが異常であると判定し、モータＭＴの動作を停止する。一方、積算値θｓが閾値範囲に含まれる場合（ステップＳＴ４ＹＥＳ）、直前のサンプリングからステップＳＴ２において設定されたサンプリング間隔Ｔだけ待機し（ステップＳＴ５）、ステップＳＴ１に戻る。すなわち、モータＭＴの回転速度を検出すると共に、デジタル角度信号θｄをサンプリングする。
【００５１】
なお、ステップＳＴ１において、モータＭＴの回転速度の検出と、デジタル角度信号θｄのサンプリングとを同時に行う必要はない。ステップＳＴ２すなわちサンプリング間隔Ｔの設定は、ステップＳＴ３もしくはステップＳＴ４の後、ステップＳＴ６よりも前に行ってもよい。
【００５２】
第１の実施形態に係るＲ／Ｄ変換器の異常検出方法では、モータＭＴの回転速度に応じて、デジタル角度信号θｄを積算するためのサンプリング間隔Ｔを変更する。具体的には、モータＭＴの回転速度が低下した場合に、サンプリング間隔Ｔを長くし、モータＭＴの回転速度が上昇した場合に、サンプリング間隔Ｔを短くする。
【００５３】
そのため、モータＭＴの回転速度が変化した場合に、モータＭＴが１回転する間のサンプリング回数すなわちデジタル角度信号θｄの積算回数の変化を抑制することができる。ここで、モータＭＴが１回転する間におけるデジタル角度信号θｄの積算回数が多過ぎると、図６に示すように、正常であるにも関わらず異常であるとの誤判定が生じ得る。一方、モータＭＴが１回転する間におけるデジタル角度信号θｄの積算回数が少な過ぎると、異常判定に要する時間が長くなると共に検出精度が低下する。
【００５４】
このように、本実施形態に係るＲ／Ｄ変換器の異常検出方法では、モータＭＴの回転速度が低下した場合に、サンプリング間隔Ｔを長くし、モータＭＴの回転速度が上昇した場合に、サンプリング間隔Ｔを短くする。そのため、モータＭＴが１回転する間のサンプリング回数すなわちデジタル角度信号θｄの積算回数の変化を抑制し、モータＭＴの回転速度が変化した場合にも、精度良くＲ／Ｄ変換器ＲＤＣの異常を検出することができる。
【００５５】
また、本実施形態に係るＲ／Ｄ変換器の異常検出方法では、二重系にすることなく、レゾルバＲＥＳから出力されるアナログ角度信号（レゾルバ信号）θａをデジタル角度信号θｄに変換しながらリアルタイムでＲ／Ｄ変換器ＲＤＣの異常を検出することができる。
以上の通り、本実施形態に係るＲ／Ｄ変換器の異常検出方法では、複雑化・大型化に伴うコストの増加を抑制しつつ、モータＭＴの回転速度が変化した際にもリアルタイムで精度良くＲ／Ｄ変換器ＲＤＣの異常を検出することができる。
【００５６】
なお、本発明は上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００５７】
ＭＣＵ  モータ制御部
ＭＤ  モータ駆動回路
ＭＴ  モータ
ＲＤＣ  レゾルバ／デジタル変換器
ＲＥＳ  レゾルバ
Ｔ  サンプリング間隔
θ  モータの回転角
θａ  アナログ角度信号（レゾルバ信号）
θｄ  デジタル角度信号
θｓ  積算値
θｔ  閾値
【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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