(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相が互いに異なる２つの周期的に変化する出力信号によって検出角を表すレゾルバの前記出力信号を用いて前記検出角を計算するＲＤ変換器を診断する診断部が正常に動作しているか否かを診断する装置であって、
エラー状態になった前記出力信号を前記出力信号とは別にエラー状態信号として生成するエラー状態信号生成部と、
前記出力信号と前記エラー状態信号のいずれを前記ＲＤ変換器に入力するかを切り替えるエラー信号注入部と、
前記診断部より前記ＲＤ変換器が正常動作しているか否かの診断結果を受信し、前記診断結果に基づき前記診断部が正常に動作しているか否かを診断するＲＤ変換器診断機能診断部と、
を備え、
前記ＲＤ変換器診断機能診断部は、
前記エラー信号注入部が前記エラー状態信号を前記ＲＤ変換器に入力し、かつ前記ＲＤ変換器が異常動作している旨を前記診断結果が示している場合は、前記診断部が正常に動作していると判定し、
前記エラー信号注入部が前記エラー状態信号を前記ＲＤ変換器に入力し、かつ前記ＲＤ変換器が正常動作している旨を前記診断結果が示している場合は、前記診断部が異常動作していると判定する
ことを特徴とするＲＤ変換器診断部の診断装置。
【請求項２】
前記エラー状態信号生成部は、
前記２つの出力信号のうち少なくとも一方について、正常な最大振幅値よりも大きい最大振幅値を有する振幅過大エラー状態になった、前記エラー状態信号を生成する
ことを特徴とする請求項１記載のＲＤ変換器診断部の診断装置。
【請求項３】
前記診断部は、
前記ＲＤ変換器に入力される前記出力信号が正常であるか否かを診断した結果を示す前記診断結果を出力する入力信号診断部を備え、
前記ＲＤ変換器診断機能診断部は、
前記エラー信号注入部が前記振幅過大エラー状態になった前記エラー状態信号を前記ＲＤ変換器に入力し、かつ前記出力信号が正常である旨を前記診断結果が示している場合は、前記入力信号診断部が異常動作していると判定する
ことを特徴とする請求項２記載のＲＤ変換器診断部の診断装置。
【請求項４】
前記エラー状態信号生成部は、
前記２つの出力信号のうち少なくとも一方について、正常な最大振幅値よりも小さい最大振幅値を有する振幅過小エラー状態になった、前記エラー状態信号を生成する
ことを特徴とする請求項１記載のＲＤ変換器診断部の診断装置。
【請求項５】
前記診断部は、
前記ＲＤ変換器に入力される前記出力信号が正常であるか否かを診断した結果を示す前記診断結果を出力する入力信号診断部を備え、
前記ＲＤ変換器診断機能診断部は、
前記エラー信号注入部が前記振幅過小エラー状態になった前記エラー状態信号を前記ＲＤ変換器に入力し、かつ前記出力信号が正常である旨を前記診断結果が示している場合は、前記入力信号診断部が異常動作していると判定する
ことを特徴とする請求項４記載のＲＤ変換器診断部の診断装置。
【請求項６】
前記エラー状態信号生成部は、
前記２つの出力信号のうち少なくとも一方について、前記周期的な変化に代えてステップ状に変化する部分を有するステップエラー状態になった、前記エラー状態信号を生成する
ことを特徴とする請求項１記載のＲＤ変換器診断部の診断装置。
【請求項７】
前記診断部は、
前記ＲＤ変換器が計算した前記検出角が正常であるか否かを診断した結果を示す前記診断結果を出力する演算機能診断部を備え、
前記ＲＤ変換器診断機能診断部は、
前記エラー信号注入部が前記ステップエラー状態になった前記エラー状態信号を前記ＲＤ変換器に入力し、かつ前記検出角が正常である旨を前記診断結果が示している場合は、前記演算機能診断部が異常動作していると判定する
ことを特徴とする請求項６記載のＲＤ変換器診断部の診断装置。
【請求項８】
前記診断部は、
前記ＲＤ変換器に入力される前記出力信号が正常であるか否かを診断した結果を示す前記診断結果を出力する入力信号診断部と、
前記ＲＤ変換器が計算した前記検出角が正常であるか否かを診断した結果を示す前記診断結果を出力する演算機能診断部と、
を備え、
前記エラー状態信号生成部は、
前記２つの出力信号のうち少なくとも一方について、正常な最大振幅値よりも大きい最大振幅値を有する振幅過大エラー状態になった、前記エラー状態信号と、
前記２つの出力信号のうち少なくとも一方について、正常な最大振幅値よりも小さい最大振幅値を有する振幅過小エラー状態になった、前記エラー状態信号と、
前記２つの出力信号のうち少なくとも一方について、前記周期的な変化に代えてステップ状に変化する部分を有するステップエラー状態になった、前記エラー状態信号と、
を順に生成し、
前記エラー状態信号注入部は、
振幅過大エラー状態になった前記エラー状態信号、前記振幅過小エラー状態になった前記エラー状態信号、および前記ステップエラー状態になった前記エラー状態信号を、前記ＲＤ変換器に順に入力し、
前記ＲＤ変換器診断機能診断部は、
前記エラー信号注入部が前記振幅過大エラー状態になった前記エラー状態信号を前記ＲＤ変換器に入力し、かつ前記出力信号が正常である旨を前記診断結果が示している場合は、前記入力信号診断部が異常動作していると判定し、
前記エラー信号注入部が前記振幅過小エラー状態になった前記エラー状態信号を前記ＲＤ変換器に入力し、かつ前記出力信号が正常である旨を前記診断結果が示している場合は、前記入力信号診断部が異常動作していると判定し、
前記エラー信号注入部が前記ステップエラー状態になった前記エラー状態信号を前記ＲＤ変換器に入力し、かつ前記検出角が正常である旨を前記診断結果が示している場合は、前記演算機能診断部が異常動作していると判定する
ことを特徴とする請求項１記載のＲＤ変換器診断部の診断装置。
【請求項９】
前記エラー状態信号生成部は、
前記２つの出力信号のうち少なくとも一方について、前記出力信号に加えてステップパルスを重畳した部分を有するステップ重畳エラー状態になった、前記エラー状態信号を生成する
ことを特徴とする請求項１記載のＲＤ変換器診断部の診断装置。
【請求項１０】
前記診断部は、
前記ＲＤ変換器に入力される前記出力信号が正常であるか否かを診断した結果を示す前記診断結果を出力する入力信号診断部と、
前記ＲＤ変換器が計算した前記検出角が正常であるか否かを診断した結果を示す前記診断結果を出力する演算機能診断部と、
を備え、
前記ＲＤ変換器診断機能診断部は、
前記エラー信号注入部が前記ステップ重畳エラー状態になった前記エラー状態信号を前記ＲＤ変換器に入力し、かつ前記出力信号および前記検出角がともに正常である旨を前記診断結果が示している場合は、前記入力信号診断部または前記演算機能診断部のうち少なくともいずれかが異常動作していると判定する
ことを特徴とする請求項９記載のＲＤ変換器診断部の診断装置。
【請求項１１】
前記ＲＤ変換器は、
前記出力信号の高周波ノイズを除去するローパスフィルタを備え、
前記エラー信号注入部は、
前記ローパスフィルタが除去する前記高周波ノイズの時間幅よりも長い時間連続して、前記ＲＤ変換器に前記エラー状態信号を入力する
ことを特徴とする請求項１記載のＲＤ変換器診断部の診断装置。
【請求項１２】
前記ＲＤ変換器診断機能診断部は、
前記ローパスフィルタが除去する前記高周波ノイズの時間幅よりも短い時間、前記ＲＤ変換器に前記エラー状態信号を入力し、かつ前記ＲＤ変換器が異常動作している旨を前記診断結果が示している場合は、前記ローパスフィルタが異常動作していると判定する
ことを特徴とする請求項１記載のＲＤ変換器診断部の診断装置。
【請求項１３】
車両の進行方向を制御するステアリング装置と、
前記ステアリング装置を駆動するモータと、
前記モータの回転角を検出する回転角検出システムと、
を有し、
前記回転角検出システムは、
請求項１記載のＲＤ変換器診断部の診断装置と、
位相が互いに異なる２つの周期的に変化する出力信号によって検出角を表すレゾルバの前記出力信号を用いて前記検出角を計算するＲＤ変換器と、
前記ＲＤ変換器を診断する診断部と、
を備え、
前記ＲＤ変換器診断部の診断装置は、前記診断部を診断する
ことを特徴とするステアリングシステム。
【請求項１４】
車両の車輪を駆動するモータと、
前記モータの回転角を検出する回転角検出システムと、
を有し、
前記回転角検出システムは、
請求項１記載のＲＤ変換器診断部の診断装置と、
位相が互いに異なる２つの周期的に変化する出力信号によって検出角を表すレゾルバの前記出力信号を用いて前記検出角を計算するＲＤ変換器と、
前記ＲＤ変換器を診断する診断部と、
を備え、
前記ＲＤ変換器診断部の診断装置は、前記診断部を診断する
ことを特徴とするパワートレインシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レゾルバの出力信号を用いてその検出角を計算するレゾルバ・デジタル変換器（ＲＤ変換器）を診断する診断部が正常に動作しているか否かを診断する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レゾルバは、モータなどの回転体に装着され、その回転角を検出する装置である。レゾルバは一般に、例えばｓｉｎ波とｃｏｓ波のような互いに位相の異なる周期的な出力信号によってその検出角を表す。ＲＤ変換器は、レゾルバからの出力信号を受け取り、これを用いてレゾルバの回転角や角速度を算出し、モータ制御を実施するマイクロコンピュータ（マイコン）にその算出結果を出力する。
【０００３】
ＲＤ変換器は、一般的に以下の異常検出機能（診断機能）をその内部または外部に備えている。診断部がいずれかの異常を検知した場合は、それぞれの異常状態に応じたエラー信号をマイコンへ出力する。
（診断機能１）ＲＤ変換器内部の角度・角速度演算部の異常検出診断
（診断機能２）ＲＤ変換器への入力信号（レゾルバからの出力信号）の異常検出診断
【０００４】
診断機能１は、ＲＤ変換器内部の角度・角速度演算部がレゾルバの出力信号に基づき算出したレゾルバ検出角と、診断機能１自身が予測した検出角との間の誤差が、あらかじめ定められた閾値を超えている場合は、角度・角速度演算部に異常があると判定するものである。
【０００５】
診断機能２は、レゾルバから出力された出力信号が正常であるか否かを診断する。例えば、出力信号の最大振幅値が所定閾値を超えている場合や、出力信号の最大振幅が所定閾値よりも小さい場合には、ＲＤ変換器への入力信号（レゾルバからの出力信号）に異常があると判定する。
【０００６】
ハイブリッド自動車や電動パワーステアリングシステムなどのモータ制御を実施するシステムにおいては、これらの異常検出機能（診断機能）からのエラー信号をマイコンが検知すると、マイコンが即時ＰＷＭ出力を停止するなどしてモータ制御を停止させる。
【０００７】
しかしながら、上記診断機能は、ＲＤ変換器自体が正常に動作しているときのみ使用できるものである。ＲＤ変換器内部に異常が発生した場合などは、これらの診断機能の健全性が損なわれている可能性があり、その診断結果は信用できない。
【０００８】
下記特許文献１では、ＲＤ変換器自体に自己診断機能を持たせている。具体的には、例えば同文献の段落００２４において、自己診断指令が外部からＲＤ変換器に入力されると、ＲＤ変換器自身が内部の診断部に異常状態の模擬信号を入力し、診断部が正しくエラーを検知するかどうかの健全性を診断することが記載されている。
【０００９】
下記特許文献２では、ＲＤ変換器への入力信号をマイコンにも入力し、マイコン側で入力信号の振幅や軌跡をもとに、信号状態の異常を検出する手法が記載されている。本技術を利用すれば、マイコンが信号状態を異常と判定したときに、ＲＤ変換器も同様に異常と判定しているかどうかを比較する冗長系機能をもたせることができる。これにより、ＲＤ変換器内部の診断機能が正常に動作しているか否かを判断できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第０４１２６７０１号公報
【特許文献２】特許第０４１５５４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記特許文献１に記載されている技術では、ＲＤ変換器内部の模擬信号生成部やＲＤ変換器自体に異常があった場合、自己診断機能の健全性が損なわれてしまう。すなわち、ＲＤ変換器が自己診断を実施しているに過ぎないので、ＲＤ変換器自体に異常があれば自己診断機能も正常に動作しない可能性がある。
【００１２】
上記特許文献２に記載されている技術では、ＲＤ変換器内部の診断機能と同様の診断ロジックをマイコンのソフトウェ上で冗長的に実装する必要があり、ソフトウェアの複雑化を招き、演算負荷を上昇させてしまう。また、ＲＤ変換器内部の診断機能が正常に動作しているか否かは、実際にエラー状態が発生したときに初めて判定される。
【００１３】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、ＲＤ変換器自体に異常が発生した場合でも、ＲＤ変換器内部の診断機能が正常に動作しているか否かを、簡易な構成によって診断することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係るＲＤ変換器診断部の診断装置は、エラー状態になったレゾルバ出力を生成してＲＤ変換器に入力し、ＲＤ変換器の診断結果が異常状態を示していれば診断部が正常に動作していると判断する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るＲＤ変換器診断部の診断装置によれば、ＲＤ変換器自体が異常状態である場合でも、その異常状態に影響されることなく、ＲＤ変換器の自己診断機能が正常動作しているか否かを診断することができる。また、ＲＤ変換器の自己診断機能と同一の診断を実施する必要はないので、簡易な構成で上記効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１に係る回転角検出システム１００の構成図である。
【図２】励磁入力信号２１１とレゾルバ３０の出力信号を例示する図である。
【図３】演算機能診断部２５が正常に動作しているか否かを診断する際にエラー状態信号生成部１１が生成するエラー状態信号の波形例を示す図である。
【図４】入力信号診断部２３が正常に動作しているか否かを診断する際にエラー状態信号生成部１１が生成するエラー状態信号の波形例を示す図である。
【図５】入力信号診断部２３が正常に動作しているか否かを診断する際にエラー状態信号生成部１１が生成するエラー状態信号の波形例を示す図である。
【図６】診断装置１０がＲＤ変換器２０の自己診断機能を診断する手順を説明するフローチャートである。
【図７】実施形態３に係る電気自動車１０００の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施形態１に係る回転角検出システム１００の構成図である。回転角検出システム１００は、モータなどの回転体の回転角を検出するシステムであり、診断装置１０、ＲＤ変換器２０、レゾルバ３０を備える。
【００１８】
レゾルバ３０は、回転角を検出する対象である回転体（例えばモータ）に装着されている。レゾルバ３０には、ＲＤ変換器２０内の励磁信号生成部２１から励磁入力信号２１１が励磁用信号線２１２を通して入力される。励磁用信号線２１２は、通常は基準電圧用の線と励磁信号用の線の２線式で構成されている。励磁入力信号２１１は、例えば１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの正弦波である。
【００１９】
レゾルバ３０は、回転角の検出結果を、ｓｉｎ出力信号３１とｃｏｓ出力信号３２によって表し、これら出力信号をＲＤ変換器２０に出力する。ｓｉｎ出力信号３１とｃｏｓ出力信号３２は、それぞれｓｉｎ出力信号線３１１とｃｏｓ出力信号線３２１および後述するエラー信号注入部１２を介して、ＲＤ変換器２０へ入力される。
【００２０】
ｓｉｎ出力信号線３１１はレゾルバ３０のｓｉｎ巻線出力端子に接続された２線で構成されており、ｃｏｓ出力信号線３２１はレゾルバ３０のｃｏｓ巻線出力端子に接続された２線で構成されている。ｓｉｎ出力信号３１とｃｏｓ出力信号３２は、レゾルバ３０内で励磁入力信号２１１を基に誘起された電圧である。ｓｉｎ出力信号３１とｃｏｓ出力信号３２の波形は、モータ停止中は振幅が一定のｓｉｎ波およびｃｏｓ波であり、モータ回転中は後述の図２に示すようにｓｉｎ波およびｃｏｓ波のエンベロープ波形である。
【００２１】
ＲＤ変換器２０は、レゾルバ３０の出力を用いてレゾルバ３０の検出角を算出する装置であり、励磁信号生成部２１、ノイズ除去フィルタ２２、入力信号診断部２３、角度・角速度演算部２４、演算機能診断部２５を備える。
【００２２】
ノイズ除去フィルタ２２は、エラー信号注入部１２を介して入力される信号から高周波ノイズを除去するローパスフィルタである。入力信号診断部２３は、ノイズ除去フィルタ２２がノイズを除去した後の信号が正常であるか否かを診断し、その診断結果２３１を診断装置１０に出力する。入力信号診断部２３が実施する診断の例については後述する。
【００２３】
角度・角速度演算部２４は、入力信号診断部２３を介してレゾルバ３０の出力信号を受け取り、これら出力信号を用いて、レゾルバ３０が検出した回転角および角速度を算出する。算出結果２４１は、診断装置１０に出力される。
【００２４】
演算機能診断部２５は、例えば角度・角速度演算部２４が算出した角速度を積算するなどの手法によって、角度・角速度演算部２４の動作とは別にその算出結果２４１を予測する。演算機能診断部２５は、その予測結果が所定の閾値以上に大きく算出結果２４１から乖離しているか否かを判定することにより、角度・角速度演算部２４が正常動作しているか否かを診断し、その診断結果２５１を診断装置１０に出力する。
【００２５】
診断装置１０は、ＲＤ変換器２０の自己診断機能、すなわち入力信号診断部２３と演算機能診断部２５が正常動作しているか否かを診断する装置であり、エラー状態信号をＲＤ変換器２０へ入力したときに各診断部が異常状態を報告するか否かによって、これら診断部が正常に動作しているか否かを判定する。
【００２６】
診断装置１０は、エラー状態信号生成部１１、エラー信号注入部１２、ＲＤ変換器診断機能診断部１３を備える。図１では記載の便宜上、エラー診断注入部１２を診断装置１０の外に記載しているが、これに限られるものではない。
【００２７】
エラー状態信号生成部１１は、後述の図３〜図５で例示する、エラー状態となったｓｉｎ出力信号３１とｃｏｓ出力信号３２（エラー状態ｓｉｎ信号１１１とエラー状態ｃｏｓ信号１１２）を生成する。
【００２８】
エラー信号注入部１２は、ＲＤ変換器診断機能診断部１３からのエラー注入許可信号１３１にしたがって、ｓｉｎ出力信号３１とｃｏｓ出力信号３２をＲＤ変換器２０に入力するか、それともエラー状態ｓｉｎ信号１１１とエラー状態ｃｏｓ信号１１２をＲＤ変換器２０に入力するかを切り替える。
【００２９】
ＲＤ変換器診断機能診断部１３は、診断結果２３１と２５１に基づき、入力信号診断部２３と演算機能診断部２５が正常動作しているか否かを診断する。これらの診断を実施するときは、エラー注入許可信号１３１をエラー信号注入部１２へ出力し、後述の図６で説明する診断処理を実施する。エラー信号注入部１２は、エラー注入許可信号１３１がＯＮであるときはエラー状態ｓｉｎ信号１１１とエラー状態ｃｏｓ信号１１２をＲＤ変換器２０に入力し、ＯＦＦのときはｓｉｎ出力信号３１とｃｏｓ出力信号３２をＲＤ変換器２０に入力する。
【００３０】
診断装置１０およびＲＤ変換器２０が備える各機能部は、これらの機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアを用いて構成することもできるし、同様の機能を実装したソフトウェアとこれを実行する演算装置によって構成することもできる。
【００３１】
図２は、励磁入力信号２１１とレゾルバ３０の出力信号を例示する図である。図２に示すように、ｓｉｎ出力信号３１とｃｏｓ出力信号３２は、これら最大振幅値を結んで得られる信号は、エンベロープ信号などと呼ばれる。エンベロープ信号は、正弦波状に周期的に変化する波形を有する。
【００３２】
以上、回転角検出システム１００の構成を説明した。次に、診断装置１０がＲＤ変換器の自己診断機能を診断する手法について説明する。
【００３３】
入力信号診断部２３は、ｓｉｎ出力信号３１とｃｏｓ出力信号３２それぞれのエンベロープ信号の状態を診断する。主な診断としては以下の２例がある。
【００３４】
（入力信号診断部２３が実施する診断その１）
入力信号診断部２３は、エンベロープ信号の振幅値（レゾルバ３０の出力信号の最大振幅値）が、ＲＤ変換器２０内にあらかじめセットされている最小閾値よりも小さい場合、その出力信号が異常と判定し、その旨の診断結果２３１を診断装置１０へ出力する。ｓｉｎ出力信号３１とｃｏｓ出力信号３２それぞれのエンベロープ信号について個別に診断結果２３１を通知するようにしてもよいし、少なくともいずれかに異常があればレゾルバ３０の出力信号が全体として異常であると判定してもよい。下記診断その２においても同様である。
【００３５】
（入力信号診断部２３が実施する診断その２）
入力信号診断部２３は、エンベロープ信号の振幅値（レゾルバ３０の出力信号の最大振幅値）が、ＲＤ変換器２０内にあらかじめセットされている最大閾値よりも大きい場合、その出力信号が異常と判定し、その旨の診断結果２３１を診断装置１０へ出力する。
【００３６】
（入力信号診断部２３が実施する診断：補足）
エンベロープ信号の振幅の増減は、レゾルバ３０からＲＤ変換器２０に至る信号経路の抵抗の増減などによって生じる。角度・角速度演算部２４が角速度などを算出する前の時点では、その異常の有無については診断できないため、主な診断対象はエンベロープ信号の振幅となる。
【００３７】
図３は、演算機能診断部２５が正常に動作しているか否かを診断する際にエラー状態信号生成部１１が生成するエラー状態信号の波形例を示す図である。演算機能診断部２５は角度・角速度演算部２４が算出する回転角および角速度を予測して実際の算出結果と比較するので、レゾルバ３０の出力信号の位相がずれると、予測結果と出力信号の間の差分が大きくなり、角度・角速度演算部２４が異常であると判定される。
【００３８】
そこでエラー状態信号生成部１１は、演算機能診断部２５が正常に動作しているか否かを診断するときは、レゾルバ３０の出力信号の位相をずらすため、ｓｉｎ出力信号３１とｃｏｓ出力信号３２のうち少なくとも一方について、周期変化に代えてステップ状に変化するエラー状態を生成する。これにより、ｓｉｎ出力信号３１およびｃｏｓ出力信号３２とエラー状態ｓｉｎ信号１１１およびエラー状態ｃｏｓ信号１１２の間で位相の不整合が生じるので、演算機能診断部２５が正常に動作していれば角度・角速度演算部２４が異常である旨の診断結果２５１が出力されるはずである。
【００３９】
図４は、入力信号診断部２３が正常に動作しているか否かを診断する際にエラー状態信号生成部１１が生成するエラー状態信号の波形例を示す図である。この波形例は、上述の入力信号診断部２３が実施する診断その１に対応するものである。
【００４０】
エラー状態信号生成部１１は、入力信号診断部２３が正常動作しているか否かを診断するときは、エラー状態ｓｉｎ信号１１１とエラー状態ｃｏｓ信号１１２のうち少なくとも一方のエンベロープ信号の振幅を、入力信号診断部２３が異常検出する最小閾値よりも小さくする。
【００４１】
図５は、入力信号診断部２３が正常に動作しているか否かを診断する際にエラー状態信号生成部１１が生成するエラー状態信号の波形例を示す図である。この波形例は、上述の入力信号診断部２３が実施する診断その２に対応するものである。
【００４２】
エラー状態信号生成部１１は、入力信号診断部２３が正常動作しているか否かを診断するときは、エラー状態ｓｉｎ信号１１１とエラー状態ｃｏｓ信号１１２のうち少なくとも一方のエンベロープ信号の振幅を、入力信号診断部２３が異常検出する最大閾値よりも大きくする。
【００４３】
図５に示すエラー状態信号は、図４に示すエラー状態信号を用いて診断を実施する前後いずれにおいて用いることもできる。下記図６では、先に図４のエラー状態信号を用いて診断を実施しているが、これに限られるものではない。同様に、図３に示すエラー状態信号は図４〜図５に示すエラー状態信号を用いて診断を実施した後に用いてもよい。
【００４４】
エラー状態信号生成部１１が生成する図３〜図５のようなエラー状態信号は、例えばマイコンが備えているＤＡ（デジタル・アナログ変換）機能を用いることにより実装することができる。マイコンがＤＡ機能を持たない場合は、マイコンの外部にＤＡコンバータなどの外部回路（ＩＣ）を設け、マイコンからＤＡコンバータ（ＩＣ）へＳＰＩ通信などで指令を与え、ＤＡコンバータ（ＩＣ）よりエラー状態信号を得るようにしてもよい。
【００４５】
図６は、診断装置１０がＲＤ変換器２０の自己診断機能を診断する手順を説明するフローチャートである。以下、図６の各ステップについて説明する。
【００４６】
（図６：ステップＳ６０１）
診断装置１０がＲＤ変換器２０の自己診断機能を診断するためには、エラー状態信号を注入する必要がある。そのため、モータが完全に停止し、モータ制御を実施中ではないことが必要である。例えば、システム起動時の初期化状態のとき、システムがシャットダウンシーケンス状態にあるとき、ハイブリッド自動車の駆動系モータであればアイドリングストップ状態のとき、などがこの条件を満たす。診断装置１０は、本ステップにおいて、モータを含む対象システムが、ＲＤ変換器２０の自己診断機能を診断することができる状態にあるか否かを判断する。診断を実施できる場合はステップＳ６０３へ進み、できない場合はステップＳ６０２へ進む。
【００４７】
（図６：ステップＳ６０２）
ＲＤ変換器診断機能診断部１３は、エラー注入許可信号１３１をＯＦＦにセットし、診断を実施せず直前の処理に復帰する。
【００４８】
（図６：ステップＳ６０３）
ＲＤ変換器診断機能診断部１３は、エラー注入許可信号１３１をＯＮにセットし、以後の診断処理を開始する。
【００４９】
（図６：ステップＳ６０４〜Ｓ６０５）
エラー信号注入部１２は、図３に示すエラー状態信号をＲＤ変換器２０に入力する（Ｓ６０４）。演算機能診断部２５の診断結果２５１が「異常」を示していればステップＳ６０６へ進み、「異常」を示していなければステップＳ６０７へ進む。
【００５０】
（図６：ステップＳ６０６〜Ｓ６０７）
ＲＤ変換器診断機能診断部１３は、診断結果２５１が「異常」を示していれば演算機能診断部２５は「正常（健全）」と判定し（Ｓ６０６）、診断結果２５１が「異常」となっていなければ演算機能診断部２５は「異常（健全ではない）」と判定する（Ｓ６０７）。
【００５１】
（図６：ステップＳ６０６〜Ｓ６０７：補足）
ステップＳ６０４において、エラー信号注入部１２がエラー状態信号をＲＤ変換器２０に入力しているので、演算機能診断部２５が正常に動作していれば、診断結果２５１は「異常」を示すはずである。本ステップでは、この考え方に基づき、演算機能診断部２５が正常に動作しているか否かを診断することとした。以下のステップも同様の考え方に基づいている。
【００５２】
（図６：ステップＳ６０８〜Ｓ６０９）
エラー信号注入部１２は、図４に示すエラー状態信号をＲＤ変換器２０に入力する（Ｓ６０８）。入力信号診断部２３の診断結果２３１が「異常」を示していればステップＳ６１０へ進み、「異常」を示していなければステップＳ６１１へ進む。
【００５３】
（図６：ステップＳ６１０〜Ｓ６１１）
ＲＤ変換器診断機能診断部１３は、診断結果２３１が「異常」を示していれば入力信号診断部２３の最小振幅診断機能は「正常（健全）」と判定し（Ｓ６１０）、診断結果２３１が「異常」となっていなければ入力信号診断部２３の同機能は「異常（健全ではない）」と判定する（Ｓ６１１）。
【００５４】
（図６：ステップＳ６１２〜Ｓ６１３）
エラー信号注入部１２は、図５に示すエラー状態信号をＲＤ変換器２０に入力する（Ｓ６１２）。入力信号診断部２３の診断結果２３１が「異常」を示していればステップＳ６１４へ進み、「異常」を示していなければステップＳ６１５へ進む。
【００５５】
（図６：ステップＳ６１４〜Ｓ６１５）
ＲＤ変換器診断機能診断部１３は、診断結果２３１が「異常」を示していれば入力信号診断部２３の最大振幅診断機能は「正常（健全）」と判定し（Ｓ６１４）、診断結果２３１が「異常」となっていなければ入力信号診断部２３の同機能は「異常（健全ではない）」と判定する（Ｓ６１５）。
【００５６】
（図６：ステップＳ６０１〜Ｓ６１５：補足）
ＲＤ変換器２０の自己診断機能（入力信号診断部２３および演算機能診断部２５）のうち少なくともいずれかが異常（健全ではない）と判定された場合、ＲＤ変換器診断機能診断部１３は、その旨を上位システムに報告する。上位システムはその報告を受けて、例えばフェールセーフ機能（モータ制御を停止するなどの、安全動作に強制的に移行する機能）を実行することにより、システム全体の安全を図る。
【００５７】
＜実施の形態１：まとめ＞
以上のように、本実施形態１に係る診断装置１０は、ＲＤ変換器２０に対してエラー状態信号を入力し、ＲＤ変換器２０の自己診断部がそのエラー状態を検出するか否かによって、自己診断部が正常に動作しているか否かを診断する。これにより、診断装置１０はＲＤ変換器２０自体が正常に動作しているか否かに影響されず、自己診断部の動作を診断することができる。
【００５８】
また、本実施形態１に係る診断装置１０によれば、ＲＤ変換器２０の自己診断機能を客観的に診断することができる。これにより、ハイブリッド自動車や電動パワーステアリングシステムなどのモータ制御を実施するシステムの安全性や信頼性を向上させることができる。
【００５９】
＜実施の形態２＞
本発明の実施形態２では、実施形態１で説明した構成を前提として、その他実施することができる診断について説明する。
【００６０】
（その他の診断１：ノイズ除去フィルタ２２の診断）
ノイズ除去フィルタ２２は、ｓｉｎ出力信号３１とｃｏｓ出力信号３２に含まれる高周波ノイズ成分を除去するので、ＲＤ変換器２０の自己診断機能を診断する際には、ＲＤ変換器２０に入力するエラー状態信号の長さは、ノイズ除去フィルタ２２が除去するノイズの時間幅よりも長くする必要がある。よって、エラー状態信号生成部１１は同時間幅よりも長いエラー状態信号を生成し、エラー信号注入部１２は同時間幅よりも長くエラー状態信号をＲＤ変換器２０へ入力する。
【００６１】
一方、上記原理を応用すれば、ＲＤ変換器診断機能診断部１３は、ノイズ除去フィルタ２２が正常に動作しているか否かを診断することができる。具体的には、エラー状態信号生成部１１およびエラー信号注入部１２は、ノイズ除去フィルタ２２が除去するノイズの時間幅よりも短いエラー状態信号をＲＤ変換器２０へ入力する。診断結果２３１および２５１がともに正常であればノイズ除去フィルタ２２が正常に動作していると判定し、いずれかが異常であればノイズ除去フィルタが異常動作していると判定することができる。
【００６２】
（その他の診断２：エラー状態信号の別例）
実施形態１の図３では、ステップ状に変化するエラー状態信号を例示したが、ステップパルスを単純にｓｉｎ出力信号３１とｃｏｓ出力信号３２のうち少なくとも一方に重畳することもできる。この場合、エラー状態ｓｉｎ信号１１１とエラー状態ｃｏｓ信号１１２は、位相ずれと振幅ずれが複合的に生じた状態となるので、少なくとも入力信号診断部２３と演算機能診断部２５のいずれか一方に異常が生じたか否かを判定することができる。
【００６３】
＜実施の形態３＞
図７は、本発明の実施形態３に係る電気自動車１０００の構成図である。電気自動車１０００は、実施形態１〜２で説明した回転角検出システム１００、パワーステアリングシステム２００、パワートレインシステム３００を備える。これら各システムは、車載ネットワーク４００によって相互に接続されている。
【００６４】
パワーステアリングシステム２００は、電気自動車１０００の走行方向を制御するシステムである。操縦者がステアリング装置２２０を操作すると、モータ２１０は操作をアシストする。パワートレインシステム３００は、モータ３１０によって電気自動車１０００の車輪に進行動力を提供するシステムである。
【００６５】
回転角検出システム１００は、モータ２１０と３１０の回転角を検出し、図示しない制御装置にその回転角を通知する。制御装置は、その回転角に応じて電気自動車１０００の動作を制御する。
【００６６】
本実施形態３に係る電気自動車１０００は、回転角検出システム１００によって信頼性の高い回転角検出を実施し、これに基づきシステム全体の安全性や信頼性を向上させることができる。
【００６７】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００６８】
また、上記各構成、機能、処理部などは、それらの全部または一部を、例えば集積回路で設計することによりハードウェアとして実現することもできるし、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを実行することによりソフトウェアとして実現することもできる。各機能を実現するプログラム、テーブルなどの情報は、メモリやハードディスクなどの記憶装置、ＩＣカード、ＤＶＤなどの記憶媒体に格納することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０：診断装置、１１：エラー状態信号生成部、１２：エラー信号注入部、１３：ＲＤ変換器診断機能診断部、２０：ＲＤ変換器、２１：励磁信号生成部、２１１：励磁入力信号、２１２：励磁用信号線、２２：ノイズ除去フィルタ、２３：入力信号診断部、２４：角度・角速度演算部、２５：演算機能診断部、３０：レゾルバ、３１：ｓｉｎ出力信号、３１１：ｓｉｎ出力信号線、３２：ｃｏｓ出力信号、３２１：ｃｏｓ出力信号線、１００：回転角検出システム、２００：パワーステアリングシステム、２１０：モータ、２２０：ステアリング装置、３００：パワートレインシステム、３１０：モータ、４００：車載ネットワーク、１０００：電気自動車。
【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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