(57)【要約】【課題】回転位置検出装置の異常をリアルタイムで検出して車両のフェイルセーフ性を確保可能なモータ制御装置を提供する。【解決手段】回転位置センサの構造上発生した機械的公差等に起因して回転位置センサから出力されるセンサ値が誤差を含んでいる場合には、該センサ値から算出された実回転数（曲線ｋ６）は、平均回転数（曲線ｋ５）に対して増減を繰返すように変動する。このとき、実回転数と平均回転数との差の絶対値、すなわち偏差の変動周期には、平均回転数から算出される回転周期（ロータが３６０度回転するのに必要な時間に相当）との間に比例関係が成り立つ。モータ制御装置は、回転位置センサからのセンサ値に基づいて算出した実回転数の変動周期を演算し、その演算した変動周期が平均回転数から算出される回転周期に比例する場合には、回転位置センサが異常であると判定する。【選択図】図５
2008245460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転子の回転位置を検出する回転位置センサと、
前記回転位置センサにより検出されたセンサ値を用いて前記モータを駆動制御する制御装置と、
前記回転位置センサの異常を検出する異常検出装置とを備え、
前記異常検出装置は、前記センサ値に基づいて前記回転子の回転数を演算し、その演算した回転数が前記回転子の回転周期に比例した周期で変動することが検出されたときに、前記回転位置センサの異常を判定する、モータ制御装置。
【請求項２】
前記異常検出装置は、
前記回転位置センサから所定期間に出力されるセンサ値に基づいて、前記所定期間における前記回転子の回転数を演算する回転数演算手段と、
前記回転位置センサから出力されるセンサ値の前記所定期間における平均値を演算し、その演算した平均値に基づいて前記回転子の平均回転数を演算する平均回転数演算手段と、
演算された前記回転数と前記平均回転数との偏差に基づいて、前記回転数の変動周期を検出する変動周期検出手段と、
検出された前記回転数の変動周期が、前記平均回転数に基づいて演算される前記回転子の回転周期に比例するときに、前記回転位置センサの異常を判定する異常判定手段とを含む、請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記モータは、
第１のモータと、
第２のモータとを含み、
内燃機関、前記第１のモータおよび前記第２のモータは、互いに相関をもった回転数で回転可能な状態で、各々の回転軸が動力分割機構に結合されるとともに、前記動力分割機構を介して車両の駆動軸に対して動力を入出力可能に構成され、
前記回転位置センサは、
前記第１のモータの回転軸に設置された第１の回転位置センサと、
前記第２のモータの回転軸に設置された第２の回転位置センサとを含み、
前記異常検出装置は、
前記第１の回転位置センサから出力されるセンサ値に基づいて検出された前記第１のモータの回転数の変動と、前記第２の回転位置センサから出力されるセンサ値に基づいて検出された前記第２のモータの回転数の変動とが同期しているか否かを判定する判定手段と、
前記第１のモータにおける前記回転数の変動周期が前記回転子の回転周期に比例するときであって、かつ、前記第１のモータの回転数の変動と、前記第２のモータの回転数の変動とが互いに同期していないときに、前記第１の回転位置センサの異常を判定する異常判定手段とを含む、請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
電源から電力の供給を受けて前記第１および第２のモータをそれぞれ駆動する第１および第２の駆動回路をさらに備え、
前記制御装置は、前記第１の回転位置センサに異常が判定されたとき、前記第１の駆動回路の駆動制御を停止する一方で、前記第２の駆動回路の駆動制御を継続する、請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記異常判定手段は、前記第２のモータにおける前記回転数の変動周期が前記回転子の回転周期に比例するときであって、かつ、前記第１のモータの回転数の変動と、前記第２のモータの回転数の変動とが互いに同期していないときに、前記第２の回転位置センサの異常を判定する、請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
電源から電力の供給を受けて前記第１および第２のモータをそれぞれ駆動する第１および第２の駆動回路をさらに備え、
前記制御装置は、前記第２の回転位置センサに異常が判定されたとき、前記第２の駆動回路の駆動制御を停止する一方で、前記第１の駆動回路の駆動制御を継続する、請求項５に記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータ制御装置に関し、特に、モータの回転子の回転位置を検出する回転位置センサの異常検出が可能なモータ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転磁界によりモータの回転子を連続して回転するために回転子の位置を検出することが行なわれている。そして、この回転子の位置検出は、回転軸に取り付けられたレゾルバにより行なわれる。
【０００３】
すなわち、レゾルバは、回転する回転子の位置を検出し、回転子の各位置に対応する位置信号をアナログ信号として出力する。コンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）は、レゾルバからのアナログ信号をデジタル信号に変換し、その変換したデジタル信号に基づいて、回転磁界を生成するための交流電流を回転子の外周部に設けられたステータコイルに流す駆動信号を生成してインバータへ出力する。インバータは、ＣＰＵからの駆動信号に基づいて、ステータコイルの各相に所定のタイミングで所定の交流電流を流す。これにより、ステータコイルは、回転磁界を生成し、回転子はステータコイルからの回転磁界により回転する。
【０００４】
しかしながら、レゾルバは、通常、モータの回転軸に組み付けられるため、その組付け精度に起因してレゾルバから出力されるセンサ値に誤差が重畳する場合がある。このレゾルバの検出誤差は、モータに入力される電圧ベクトルに位相の変化を引き起こすことになり、その結果、モータの各相コイルを流れる電流が変動する。この電流変動は、モータにおいてトルクリプルを発生させる要因となる（たとえば特許文献１参照）。
【０００５】
そこで、このような回転位置検出装置に起因したモータのトルクリプルを低減するために、従来より、レゾルバに発生した異常を検出するレゾルバ異常検出装置が多数検討されている（たとえば特許文献２〜８参照）。
【０００６】
たとえば、特許文献２は、各々が、レゾルバから出力されるｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号に基づいて独立に回転角度を検出する２種類の信号処理手段（角度検出用信号処理手段および異常検出用信号処理手段）を備えるレゾルバ異常検出装置を開示する。これによれば、角度検出用信号処理手段により検出された角度と異常検出用信号処理手段により検出された角度との間に有意な差が生じたことに応じてレゾルバの異常が判定される。
【特許文献１】特開平６−９８５８５号公報
【特許文献２】特開平９−７２７５８号公報
【特許文献３】特開２０００−７４６９４号公報
【特許文献４】特開平５−１１８８７１号公報
【特許文献５】特開２０００−３９３３６号公報
【特許文献６】特開２００３−３０２４２１号公報
【特許文献７】特開２００３−２５４７８５号公報
【特許文献８】特開２００５−２０７９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献２に記載のレゾルバ異常検出装置によれば、レゾルバの異常判定に複雑な信号処理手段を実行する必要があるため、レゾルバの異常が判定されるまでに時間がかかってしまうという問題があった。そのため、レゾルバからのセンサ値が誤差を含んだ状態でモータの駆動制御が継続されることとなり、車両の走行安定性が損なわれる可能性があった。
【０００８】
さらに、レゾルバの異常が判定された後は、モータの駆動制御が不安定になるため、車両を安定して走行させることが困難となる可能性がある。したがって、レゾルバの異常判定後は直ちに、いわゆる退避走行の実現のように、一定の制約下で車両の走行を継続可能な構成を構築することによって、車両の安全性を保障するフェイルセーフ性を確保することが望ましい。
【０００９】
それゆえ、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り、その目的は、回転位置検出装置の異常をリアルタイムで検出可能なモータ制御装置を提供することである。
【００１０】
また、この発明の別の目的は、回転位置検出装置の異常検出時において車両のフェイルセーフ性を確保可能なモータ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明によれば、モータ制御装置は、モータの回転子の回転位置を検出する回転位置センサと、回転位置センサにより検出されたセンサ値を用いてモータを駆動制御する制御装置と、回転位置センサの異常を検出する異常検出装置とを備える。異常検出装置は、センサ値に基づいて回転子の回転数を演算し、その演算した回転数が回転子の回転周期に比例した周期で変動することが検出されたときに、回転位置センサの異常を判定する。
【００１２】
好ましくは、異常検出装置は、回転位置センサから所定期間に出力されるセンサ値に基づいて、所定期間における回転子の回転数を演算する回転数演算手段と、回転位置センサから出力されるセンサ値の所定期間における平均値を演算し、その演算した平均値に基づいて回転子の平均回転数を演算する平均回転数演算手段と、演算された回転数と平均回転数との偏差に基づいて、回転数の変動周期を検出する変動周期検出手段と、検出された回転数の変動周期が、平均回転数に基づいて演算される回転子の回転周期に比例するときに、回転位置センサの異常を判定する異常判定手段とを含む。
【００１３】
好ましくは、モータは、第１のモータと、第２のモータとを含む。内燃機関、前記第１のモータおよび第２のモータは、互いに相関をもった回転数で回転可能な状態で、各々の回転軸が動力分割機構に結合されるとともに、動力分割機構を介して車両の駆動軸に対して動力を入出力可能に構成される。回転位置センサは、第１のモータの回転軸に設置された第１の回転位置センサと、第２のモータの回転軸に設置された第２の回転位置センサとを含む。異常検出装置は、第１の回転位置センサから出力されるセンサ値に基づいて検出された第１のモータの回転数の変動と、第２の回転位置センサから出力されるセンサ値に基づいて検出された第２のモータの回転数の変動とが同期しているか否かを判定する判定手段と、第１のモータにおける回転数の変動周期が回転子の回転周期に比例するときであって、かつ、第１のモータの回転数の変動と、第２のモータの回転数の変動とが互いに同期していないときに、第１の回転位置センサの異常を判定する異常判定手段とを含む。
【００１４】
好ましくは、モータ制御装置は、電源から電力の供給を受けて第１および第２のモータをそれぞれ駆動する第１および第２の駆動回路をさらに備える。制御装置は、第１の回転位置センサに異常が判定されたとき、第１の駆動回路の駆動制御を停止する一方で、第２の駆動回路の駆動制御を継続する。
【００１５】
好ましくは、異常判定手段は、第２のモータにおける回転数の変動周期が回転子の回転周期に比例するときであって、かつ、第１のモータの回転数の変動と、第２のモータの回転数の変動とが互いに同期していないときに、第２の回転位置センサの異常を判定する。
【００１６】
好ましくは、モータ制御装置は、電源から電力の供給を受けて第１および第２のモータをそれぞれ駆動する第１および第２の駆動回路をさらに備える。制御装置は、第２の回転位置センサに異常が判定されたとき、第２の駆動回路の駆動制御を停止する一方で、第１の駆動回路の駆動制御を継続する。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、回転位置検出装置の異常をリアルタイムで検出することができる。また、回転位置検出装置の異常検出時における車両のフェイルセーフ性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００１９】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるモータ制御装置が適用されるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【００２０】
図１を参照して、モータ駆動装置１００は、直流電源Ｂと、インバータ１４，３１と、コンデンサＣ２と、回転位置センサ４０，４２と、電圧センサ１３と、電流センサ２４，２８と、モータ制御部３０とを備える。
【００２１】
インバータ１４は、Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７からなる。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７は、ノードＮ１とノードＮ２との間に並列に接続される。
【００２２】
Ｕ相アーム１５は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４から成り、Ｖ相アーム１６は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６から成り、Ｗ相アーム１７は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８から成る。また、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。
【００２３】
各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭＧ１は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中性点に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８の中間点にそれぞれ接続されている。
【００２４】
インバータ３１は、インバータ１４と同様の構成から成る。
直流電源Ｂは、走行用バッテリであって、たとえばニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの２次電池セルを多数直列に接続して構成される。なお、直流電源Ｂを、これらの２次電池以外に、キャパシタ、コンデンサあるいは燃料電池などで構成しても良い。
【００２５】
コンデンサＣ２は、ノードＮ１とノードＮ２との間にインバータ１４，３１に並列に接続される。コンデンサＣ２は、直流電源Ｂからの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ１４，３１へ供給する。電圧センサ１３は、コンデンサＣ２の両端の電圧、すなわち、インバータ１４，３１への入力電圧Ｖｍを検出し、その検出した電圧Ｖｍをモータ制御部３０へ出力する。
【００２６】
インバータ１４は、コンデンサＣ２を介して直流電源Ｂから直流電圧が供給されるとモータ制御部３０からの信号ＰＷＭＩ１に基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１を駆動する。これにより、モータジェネレータＭＧ１は、トルク指令値ＴＲ１に従ったトルクを発生するように駆動される。
【００２７】
また、インバータ１４は、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、モータジェネレータＭＧ１が発電した交流電圧をモータ制御部３０からの信号ＰＷＭＩ１に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介して直流電源Ｂへ供給する。なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド自動車を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。
【００２８】
インバータ３１は、コンデンサＣ２を介して直流電源Ｂから直流電圧が供給されるとモータ制御部３０からの信号ＰＷＭＩ２に基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値ＴＲ２に従ったトルクを発生するように駆動される。
【００２９】
また、インバータ３１は、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、モータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧をモータ制御部３０からの信号ＰＷＭＩ２に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介して直流電源Ｂへ供給する。
【００３０】
電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れるモータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１を検出し、その検出したモータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１をモータ制御部３０へ出力する。電流センサ２８は、モータジェネレータＭＧ２に流れるモータ電流Ｉｖ＿２，Ｉｗ＿２を検出し、その検出したモータ電流Ｉｖ＿２，Ｉｗ＿２をモータ制御部３０へ出力する。
【００３１】
回転位置センサ４０は、モータジェネレータＭＧ１の回転軸に取り付けられており、モータジェネレータＭＧ１の回転子（ロータ）の回転位置θｂｎ１を検出し、その検出した回転位置を示すセンサ値θｂｎ１をモータ制御部３０へ出力する。回転位置センサ４２は、モータジェネレータＭＧ２の回転軸に取り付けられており、モータジェネレータＭＧ２のロータの回転位置θｂｎ２を検出し、その検出した回転位置を示すセンサ値θｂｎ２をモータ制御部３０へ出力する。
【００３２】
モータ制御部３０は、図示しない主制御部とともに、ＨＶＥＣＵ（Hybrid Vehicle Electrical Control Unit）に含まれる。モータ制御部３０は、主制御部からトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２を受け、回転位置センサ４０，４２からセンサ値θｂｎ１，θｂｎ２を受け、電圧センサ１３から電圧Ｖｍ（インバータ１４，３１への入力電圧）を受け、電流センサ２４からモータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１を受け、電流センサ２８からモータ電流Ｉｖ＿２，Ｉｗ＿２を受ける。
【００３３】
そして、モータ制御部３０は、電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲ１、センサ値θｂｎ１およびモータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１に基づいて、インバータ１４がモータジェネレータＭＧ１を駆動するときにインバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１をインバータ１４へ出力する。
【００３４】
また、モータ制御部３０は、出力電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲ２、センサ値θｂｎ２およびモータ電流ＭＣＲＴ２に基づいて、インバータ３１がモータジェネレータＭＧ２を駆動するときにインバータ３１のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ３１へ出力する。
【００３５】
図２は、図１におけるモータ制御部３０の機能ブロック図である。
図２を参照して、モータ制御部３０は、インバータ制御手段３０１と、インバータ制御手段３０２とを含む。
【００３６】
インバータ制御手段３０１は、トルク指令値ＴＲ１、モータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１、センサ置θｂｎ１および電圧Ｖｍに基づいて信号ＰＷＭＩ１を生成してインバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
【００３７】
より具体的には、インバータ制御手段３０１は、電圧Ｖｍ、モータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１、センサ値θｂｎ１およびトルク指令値ＴＲ１に基づいて、後述する方法によってモータジェネレータＭＧ１の各相コイルに印加する電圧を計算し、その計算した結果に基づいてインバータ１４の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフする信号ＰＷＭＩ１を生成する。そして、インバータ制御手段３０１は、生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータの各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
【００３８】
これにより、インバータ１４の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、スイッチング制御され、モータジェネレータＭＧ１が指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１の各相に流す電流を制御する。このようにして、モータ駆動電流が制御され、トルク指令値ＴＲ１に応じたモータトルクが出力される。
【００３９】
さらに、インバータ制御手段３０１は、センサ値θｂｎ１に基づいてモータジェネレータＭＧ１の回転数を演算し、その演算した回転数に含まれる変動成分にモータジェネレータＭＧ１の回転周期に比例した周期性がみられたとき、回転位置センサ４０が異常と判定し、信号ＤＥＴ１を生成して外部に設けられた表示器（図示せず）へ出力する。
【００４０】
インバータ制御手段３０２は、インバータ制御手段３０１と同様の方法によって、トルク指令値ＴＲ２、モータ回転数Ｉｖ＿２，Ｉｗ＿２、回転位置θｂｎ２および電圧Ｖｍに基づいて信号ＰＷＭＩ２を生成してインバータ３１のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
【００４１】
これにより、インバータ３１の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、スイッチング制御され、モータジェネレータＭＧ２が指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２の各相に流す電流を制御する。このようにして、モータ駆動電流が制御され、トルク指令値ＴＲ２に応じたモータトルクが出力される。
【００４２】
さらに、インバータ制御手段３０２は、センサ値θｂｎ２に基づいてモータジェネレータＭＧ２の回転数を演算し、その演算した回転数に含まれる変動成分にモータジェネレータＭＧ２の回転周期に比例した周期性がみられたとき、回転位置センサ４２が異常と判定し、信号ＤＥＴ２を生成して外部に設けられた表示器（図示せず）へ出力する。
【００４３】
図３は、図２におけるインバータ制御手段３０１の機能を説明するための機能ブロック図である。なお、インバータ制御手段３０２は、インバータ制御手段３０１と同様の構成からなるため、詳細な説明を省略する。
【００４４】
図３を参照して、インバータ制御手段３０１は、電流指令値演算部３１０と、減算器３１２，３１４と、ＰＩ制御部３１６，３１８と、２相／３相変換部３２０と、ＰＷＭ生成部３２２と、３相／２相変換部３２４と、センサ異常検出部３３０とを含む。
【００４５】
３相／２相変換部３２４は、２個の電流センサ２４，２４からモータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１を受ける。そして、３相／２相変換部３２４は、モータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１に基づいてモータ電流Ｉｕ＿１（＝−Ｉｖ＿１−Ｉｗ＿１）を演算する。
【００４６】
そうすると、３相／２相変換部３２４は、モータ電流Ｉｕ＿１，Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１を回転位置センサ４０からのセンサ値θｂｎ１を用いて三相二相変換する。すなわち、３相／２相変換部３２４は、モータジェネレータＭＧ１の３相コイルの各相に流れるモータ電流Ｉｕ＿１，Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１をセンサ値θｂｎ１を用いてｄ軸およびｑ軸に流れる電流値Ｉｄ，Ｉｑに変換する。そして、３相／２相変換部３２４は、変換した電流値Ｉｄを減算器３１２へ出力し、変換した電流値Ｉｑを減算器３１４へ出力する。
【００４７】
電流指令値演算部３１０は、図示しない主制御部からトルク指令値ＴＲ１を受け、その受けたトルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを出力するための電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を生成する。そして、電流指令値演算部３１０は、生成した電流指令Ｉｄ＊を減算器３１２へ出力し、生成した電流指令Ｉｑ＊を減算器３１４へ出力する。
【００４８】
減算器３１２は、電流指令Ｉｄ＊と電流値Ｉｄとの偏差ΔＩｄを演算し、その演算した偏差ΔＩｄをＰＩ制御部３１６へ出力する。また、減算器３１４は、電流指令Ｉｑ＊と電流値Ｉｑとの偏差ΔＩｑを演算し、その演算した偏差ΔＩｑをＰＩ制御部３１８へ出力する。
【００４９】
ＰＩ制御部３１６，３１８は、偏差ΔＩｄ，ΔＩｑに対してＰＩ（比例積分）ゲインを用いてモータ電流調整用の電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑを演算し、その演算した電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑを２相／３相変換部３２０へ出力する。
【００５０】
２相／３相変換部３２０は、ＰＩ制御部３１６，３１８からの電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑを回転位置センサ４０からのセンサ値θｂｎ１を用いて二相三相変換する。すなわち、２相／３相変換部３２０は、ｄ軸およびｑ軸に印加する電圧の操作量Ｖｄ，Ｖｑをセンサ値θｂｎ１を用いてモータジェネレータＭＧ１の３相コイルに印加する電圧の操作量Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに変換する。そして、２相／３相変換部３２０は、電圧の操作量Ｖｕ，Ｖｖ，ＶｗをＰＷＭ生成部３２２へ出力する。
【００５１】
ＰＷＭ生成部３２２は、電圧の操作量Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づいて信号ＰＷＭＩを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩをインバータ１４へ出力する。
【００５２】
センサ異常検出部３３０は、回転位置センサ４０からセンサ値θｂｎ１を受け、その受けたセンサ値θｂｎ１に基づいて回転位置センサ４０の異常を検出する。そして、センサ異常検出部３３０は、回転位置センサ４０が異常と判定されたとき、信号ＤＥＴ１を生成して外部に設けられた表示器（図示せず）へ出力する。
【００５３】
以下に、センサ異常検出部３３０における回転位置センサ４０の異常検出方法について説明する。
【００５４】
図４は、回転位置センサからのセンサ値に含まれる誤差を説明するための図である。
図４を参照して、直線ｋ１は、誤差を含んでいないときのセンサ値θｂｎ１を表わす。直線ｋ１は、３６０度をロータが３６０度回転するのに必要な時間ｔ１で除算してロータの平均回転数を演算し、その演算した平均回転数を用いて決定される。
【００５５】
さらに図４において、曲線ｋ２は０．５次の誤差を表わし、曲線ｋ３は１．０次の誤差を表わし、曲線ｋ４は２．０次の誤差を表わす。これらの誤差は、回転位置センサ４０の構造上発生した機械的公差や製造過程で混入した異物などに起因して発生する。
【００５６】
そして、図４から分かるように、センサ値θｂｎ１が誤差を含んでいる場合には、センサ値θｂｎ１と直線ｋ１との差の絶対値、すなわち偏差Δθｂは周期的に変動する。例えばセンサ値θｂｎ１が１．０次の誤差を含んでいるとき、偏差Δθｂは、ロータが３６０度回転するのに必要な時間ｔ１に相当する時間を１周期として変動する。また、センサ値θｂｎ１が２．０次の誤差を含んでいるときには、偏差Δθｂは、時間ｔ１の１／２に相当する時間を１周期として変動する。
【００５７】
図４に示される誤差は、センサ値θｂｎ１から算出したモータジェネレータＭＧ１の実際の回転数においては、図５のように表わされる。
【００５８】
図５は、センサ値θｂｎ１が誤差を含む場合に、センサ値θｂｎ１に基づいて算出されたモータ回転数を説明するための図である。
【００５９】
図５を参照して、縦軸は、センサ値θｂｎ１に基づいて算出されたモータジェネレータＭＧ１の回転数（モータ回転数）ＭＲＮ１を示し、横軸は、時間を示す。
【００６０】
曲線ｋ５は、図４の直線ｋ１で表わされるセンサ値θｂｎ１に基づいて算出された平均回転数を表わす。一方、曲線ｋ６は、図４の直線ｋ３で表わされる、１．０次の誤差を含むセンサ値θｂｎ１に基づいて算出された実際の回転数（以下、実回転数とも称する。）を表わす。
【００６１】
図５によれば、センサ値θｂｎ１が１．０次の誤差を含んでいる場合には、該センサ値から算出された実回転数は、平均回転数に対して増減を繰返すように変動する。このとき、実回転数と平均回転数との差の絶対値、すなわち偏差ΔＭＲＮ１は、ある周期に従って変動する。そして、この偏差ΔＭＲＮ１の変動周期には、平均回転数から算出される回転周期（ロータが３６０度回転するのに必要な時間に相当）との間に比例関係が成り立つ。
【００６２】
すなわち、図４で示したように、１．０次の誤差を含んでいるときのセンサ値θｂｎ１は、平均回転数から決定されるセンサ値（直線ｋ１）に対して、回転周期に比例した周期で変動する偏差Δθｂを含んでいる。したがって、センサ値θｂｎ１に基づいて算出された実回転数においても、平均回転数に対して、回転周期に比例した周期で変動する偏差ΔＭＲＮ１を含むこととなる。
【００６３】
そこで、本実施の形態によるモータ制御装置は、センサ異常検出部３３０を、センサ値θｂｎ１に基づいて算出した実回転数の変動周期を演算し、その演算した変動周期が平均回転数から算出される回転周期に比例する場合には、回転位置センサ４０が異常であると判定する構成とする。
【００６４】
詳細には、図５を参照して、センサ異常検出部３３０は、予め設定された所定期間（「規定期間」とも称する。以下同じ。）ｔ１における回転位置センサ４０からのセンサ値θｂｎ１に基づいて、該規定期間におけるモータ回転数ＭＲＮ１（曲線ｋ６に示される実回転数に相当）を演算する。
【００６５】
そして、センサ異常検出部３３０は、その演算したモータ回転数ＭＲＮ１のフィルタ処理を行なうことにより、規定期間ｔ１における平均回転数ＭＲＮ１＿ａｖ（曲線ｋ５に示される回転数に相当）を演算する。なお、平均回転数ＭＲＮ１＿ａｖの演算は、フィルタ処理に限らず、モータ回転数ＭＲＮ１の移動平均化演算などを用いてもよい。
【００６６】
次に、センサ異常検出部３３０は、規定期間Ｔ１におけるモータ回転数ＭＲＮ１の変動周期を算出する。図６は、モータ回転数ＭＲＮ１の変動周期の算出方法を説明するための図である。
【００６７】
図６を参照して、センサ異常検出部３３０は、平均回転数ＭＲＮ１＿ａｖに予め設定された所定の基準偏差を加算し、その加算値を基準回転数ＭＲＮ＿ｓｔｄに設定する。そして、センサ異常検出部３３０は、モータ回転数ＭＲＮ１と基準回転数ＭＲＮ＿ｓｔｄとを比較し、その比較結果を示す信号を生成する。この比較結果信号は、図６に示すように、モータ回転数ＭＲＮが基準回転数ＭＲＮ＿ｓｔｄ以上となる期間においてＨ（論理ハイ）レベルを示し、かつ、モータ回転数ＭＲＮが基準回転数ＭＲＮ＿ｓｔｄを下回る期間においてＬ（論理ロー）レベルを示すように生成される。
【００６８】
そして、センサ異常検出部３３０は、生成した比較結果信号を参照して、時間的に隣り合うＬレベルからＨレベルに立上ったタイミング間の時間ｔｒ１を算出し、その算出した時間ｔｒ１をモータ回転数ＭＲＮ１の変動周期として取得する。
【００６９】
モータ回転数ＭＲＮ１の変動周期を取得すると、続いてセンサ異常検出部３３０は、回転位置センサ４０からのセンサ値θｂｎ１が１．０次の誤差を含んでいると仮定したときのモータ回転数ＭＲＮ１の変動周期（以下、１．０次誤差周期とも称する。）ＴＥ１を演算する。この１．０次誤差周期ＴＥ１は、例えば、先述した平均回転数ＭＲＮ＿ａｖに基づいて、ロータが３６０度回転するときに必要な時間である回転周期を演算することにより求めることができる。
【００７０】
最後に、センサ異常検出部３３０は、モータ回転数ＭＲＮ１の変動周期ｔｒ１が１．０次誤差周期ＴＥ１に比例しているか否かを判断する。モータ回転数ＭＲＮ１の変動周期ｔｒ１が１．０次誤差周期ＴＥ１に比例している場合には、センサ異常検出部３３０は、回転位置センサ４０が異常であると判定する。そして、センサ異常検出部３３０は、回転位置センサ４０の異常を示す信号ＤＥＴ１を生成して図示しない表示器へ出力する。
【００７１】
なお、図５を参照して、センサ異常検出部３３０は、モータ回転数ＭＲＮ１が互いに異なる複数の規定期間Ｔ１，Ｔ２を設けておき、各々の規定期間においてモータ回転数ＭＲＮ１の変動周期ｔｒ１が１．０次誤差周期ＴＥ１に比例しているか否かを判断するように構成することも可能である。本構成において、センサ異常検出部３３０は、規定期間Ｔ１，Ｔ２の各々でモータ回転数ＭＲＮ１の変動周期ｔｒ１が１．０次誤差周期ＴＥ１に比例している場合に、回転位置センサ４０が異常であると判定する。したがって、単一の規定期間Ｔ１におけるモータ回転数ＭＲＮ１に基づいた異常判定と比較して、より正確に回転位置センサ４０の異常を検出することが可能となる。
【００７２】
さらに、規定期間Ｔ１におけるモータ回転数ＭＲＮ１と規定期間Ｔ２におけるモータ回転数ＭＲＮ１との差を大きくするように規定期間Ｔ１，Ｔ２を設定することにより、回転位置センサの異常検出の確度をより一層高めることができる。
【００７３】
図７は、この発明の実施の形態１による回転位置センサ４０の異常検出動作を説明するためのフローチャートである。なお、回転位置センサ４２の異常検出動作についても同様の動作が行なわれる。
【００７４】
図７を参照して、一連の動作が開始されると、センサ異常検出部３３０は、回転位置センサ４０からセンサ値θｂｎ１を取得する（ステップＳ０１）。そして、センサ異常検出部３３０は、取得したセンサ値θｂｎ１に基づいて、規定期間Ｔ１におけるモータ回転数ＭＲＮ１を演算する（ステップＳ０２）。
【００７５】
さらに、センサ異常検出部３３０は、演算したモータ回転数ＭＲＮ１にフィルタ処理を施すことによって平均回転数ＭＲＮ１＿ａｖを演算する（ステップＳ０３）。センサ異常検出部３３０は、ステップＳ０２およびＳ０３で演算したモータ回転数ＭＲＮ１および平均回転数ＭＲＮ１＿ａｖを用いて、上述した方法によってモータ回転数ＭＲＮ１の変動周期ｔｒ１を演算する（ステップＳ０４）。また、センサ異常検出部３３０は、平均回転数ＭＲＮ１＿ａｖを用いて上述した方法によって１．０次誤差周期ＴＥ１を演算する（ステップＳ０５）。
【００７６】
次に、センサ異常検出部３３０は、モータ回転数ＭＲＮ１の変動周期ｔｒ１が１．０次誤差周期ＴＥ１に比例しているか否かを判定する（ステップＳ０６）。モータ回転数ＭＲＮ１の変動周期ｔｒ１が１．０次誤差周期ＴＥ１に比例している場合には、センサ異常検出部３３０は、回転位置センサ４０が異常であると判定する（ステップＳ０７）。そして、センサ異常検出部３３０は、回転位置センサ４０の異常を示す信号ＤＥＴ１を生成して図示しない表示器へ出力する。
【００７７】
一方、モータ回転数ＭＲＮ１の変動周期ｔｒ１が１．０次誤差周期ＴＥ１に比例していない場合には、センサ異常検出部３３０は、モータ回転数ＭＲＮ１の変動が例えば車両の振動を反映したものであると推定し、回転位置センサ４０が正常であると判定する。
【００７８】
なお、上述したように規定期間を複数設ける場合には、各規定期間においてステップＳ０１〜Ｓ０６に示される動作が実行される。そして、いずれの規定期間においてもモータ回転数ＭＲＮ１の変動周期ｔｒ１が１．０次誤差周期ＴＥ１に比例している場合に、センサ異常検出部３３０は、回転位置センサ４０が異常であると判定する。
【００７９】
以上のようにこの発明の実施の形態１によれば、センサ値から算出したモータ回転数の変動周期に基づいて回転位置センサの異常を検出する構成としたことにより、上述した従来の異常検出装置と比較して、複雑な演算処理を必要とせず、リアルタイムでの異常検出が可能となる。その結果、回転位置センサからのセンサ値が誤差を含んだ状態でモータの駆動制御が継続されるのを回避することができるため、車両の走行安定性が損なわれるのを抑制できる。
【００８０】
［実施の形態２］
モータ回転数の変動には、先の実施の形態１で述べたような回転位置センサ４０の異常を原因として生じるケースの他にも、走行路の路面状態等による車両の振動を原因として生じるケースが少なからず存在する。本実施の形態では、以下に述べる方法によって両者を明確に区別することで、回転位置センサ４０の異常検出をより正確に行なうことを可能とする。
【００８１】
なお、本実施の形態では、モータ駆動装置１００は、エンジンおよび２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が遊星歯車機構によって構成された動力分割機構に連結された、シリーズ−パラレルハイブリッド方式を採用したハイブリッド車両の動力出力装置に適用されるものとする。
【００８２】
図８は、ハイブリッド車両の動力出力装置に適用される動力分割機構の構成を示す図である。図８を用いて、動力分割機構６０による遊星歯車を利用した駆動力の機械分配について説明する。
【００８３】
図８を参照して、動力分割機構６０を構成する遊星歯車機構１５０は、複数のピニオンギヤ１６０と、サンギヤ１７０と、リングギヤ１８０とを有する。サンギヤ１７０およびリングギヤ１８０は回転軸が同軸のギヤである。
【００８４】
サンギヤ１７０の回転力が入出力されるサンギヤ軸１７２は、モータジェネレータＭＧ１の回転軸（すなわちロータ）と接続される。また、リングギヤ１８０の回転力が入出力されるリングギヤ軸１８２は、モータジェネレータＭＧ２の回転軸（すなわちロータ）と結合される。
【００８５】
リングギヤ軸１８２は、減速機７０を構成するチェーンドライブスプロケット１９０とさらに連結されている。チェーンドライブスプロケット１９０は、チェーン１９５によってチェーンドリブンスプロケット１９２と連結されている。チェーンドリブンスプロケット１９２は、駆動軸（図示せず）と結合されたカウンタドライブギヤ１９８と連結されている。これにより、リングギヤ１８０の回転は、減速機７０の所定の減速比にしたがって、駆動軸へ伝達される。
【００８６】
複数のピニオンギヤ１６０は、サンギヤ１７０およびリングギヤ１８０の間に配置され、各々が、サンギヤ１７０の外周を自転しながら公転する。各ピニオンギヤ１６０の公転力は、プラネタリキャリア軸１６２によりプラネタリキャリア１６５の回転力として与えられる。プラネタリキャリア軸１６２は、エンジン回転軸１１０と連結される。
【００８７】
遊星歯車機構１５０では、上記のサンギヤ軸１７２、リングギヤ軸１８２およびプラネタリキャリア軸１６２の３軸のうちいずれか２軸の回転数およびこれらの軸に入出力されるトルクが決定されると、対応の１軸の回転数およびその回転軸に入出力されるトルクが決定されるという性質を有している。
【００８８】
図８の動力分割機構６０を用いた動力出力装置を搭載したハイブリッド車両は、走行時において駆動軸に出力すべき要求パワーに相当する動力をエンジンから出力し、出力された動力を動力分割機構６０を介して駆動軸に伝達している。このとき、例えば、駆動軸から出力すべき要求回転数および要求トルクに対し、エンジン回転軸１１０が高回転数および低トルクで回転している場合には、エンジンの出力している動力の一部を動力分割機構６０を介してモータジェネレータＭＧ１に伝達する。モータジェネレータＭＧ１は伝達された動力により発電し、その発電電力によりモータジェネレータＭＧ２が駆動される。モータジェネレータＭＧ２の駆動により、リングギヤ１８０を介して駆動軸にトルクが付加される。
【００８９】
逆に、駆動軸から出力すべき要求回転数および要求トルクに対し、エンジン回転軸１１０が低回転数および高トルクで回転している場合には、エンジンの出力している動力の一部を動力分割機構６０を介してモータジェネレータＭＧ２に伝達し、モータジェネレータＭＧ２により電力を回収する。この回収した電力によって、モータジェネレータＭＧ１が駆動されて、サンギヤ１７０にトルクが付加される。
【００９０】
上記のように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を介して電力の形でやり取りされる動力を調整することにより、エンジンから出力された動力を所望の回転数およびトルクとして駆動軸から出力することができる。なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２によって回収された電力の一部は、直流電源Ｂ（図１）に蓄積することが可能である。また、直流電源Ｂに蓄積された電力を用いて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動することも可能である。
【００９１】
上記のような動作原理に基づき、定常走行時には、例えばエンジンを主駆動源としつつ、モータジェネレータＭＧ２の動力を用いて走行する。このように、エンジンおよびモータジェネレータＭＧ２の双方を駆動源として走行することにより、エンジンを運転効率の高い動作点にて運転できる。したがって、ハイブリッド車両は、エンジンのみを駆動源とする車両に比べて、省資源性および排気浄化性に優れている。
【００９２】
一方、エンジン回転軸１１０の回転を、動力分割機構６０を介してモータジェネレータＭＧ１に伝達することができるため、エンジンの運転によりモータジェネレータＭＧ１を発電しつつ走行することも可能である。
【００９３】
図９は、ハイブリッド車両の動力出力装置の各運転状況における動作を説明する共線図である。
【００９４】
図９を参照して、符号２００に示される定常走行時には、主としてエンジンの出力で走行するので発電は殆ど不要となり、モータジェネレータＭＧ１の回転数ＭＲＮ１が低下する。
【００９５】
そして、定常走行から加速を行なう場合には、符号２１０に示すように、エンジンの回転数を上げるとともに、モータジェネレータＭＧ１を発電させることによって、モータジェネレータＭＧ２の駆動力を加えて加速を行なう。このように、モータジェネレータＭＧ１の回転を制御することにより、エンジン回転数ＭＲＮＥを変えることができるとともに、エンジン出力の一部をモータジェネレータＭＧ１（発電機）を介してモータジェネレータＭＧ２（電動機）に伝達することができる。すなわち、動力分割機構６０に無断変速機の機能を持たせている。
【００９６】
このようにエンジンおよび２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が遊星歯車機構１５０に連結された構成とすることにより、エンジン回転数ＭＲＮＥ、モータ回転数ＭＲＮ１およびモータ回転数ＭＲＮ２は、常に直線状に位置するように変化する。
【００９７】
したがって、回転位置センサ４０および４２がいずれも正常である場合には、センサ値θｂｎ１から算出したモータ回転数ＭＲＮ１と、センサ値θｂｎ２から算出したモータ回転数ＭＲＮ２との間には、互いに同期した周期で変動するという関係が成立する。例えば、路面状態に応じて車両が振動した場合には、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２は互いに同期するように変動する。なお、このとき、モータ回転数ＭＲＮ１の変動成分とモータ回転数ＭＲＮ２の変動成分とは、サンギヤ１７０とリングギヤ１８０との歯数の逆比に等しい大きさとなる。
【００９８】
しかしながら、回転位置センサ４０，４２の少なくとも一方が異常である場合には、センサ値θｂｎ１から算出したモータ回転数ＭＲＮ１と、センサ値θｂｎ２から算出したモータ回転数ＭＲＮ２には、当該一方の回転位置センサに対応するモータ回転数にのみが変動するため、他方の回転位置センサに対応するモータ回転数との間には、互いに同期する関係が成立しなくなる。
【００９９】
そこで、本実施の形態では、モータ回転数ＭＲＮ１およびＭＲＮ２を監視し、各回転数について先の実施の形態１で示したような変動周期と１．０次誤差周期とが比例しているか否かを判定することに加えて、モータ回転数ＭＲＮ１およびモータ回転数ＭＲＮ２の変動が互いに同期しているか否かを判定する構成とする。そして、本構成においては、回転数の変動周期と１．０次誤差周期とが比例している場合であっても、モータ回転数ＭＲＮ１およびモータ回転数ＭＲＮ２の変動が互いに同期している場合には、回転位置センサが異常でないと判定する。
【０１００】
図１０は、インバータ制御手段３０１および３０２における回転位置センサの異常検出動作を説明するための機能ブロック図である。
【０１０１】
図１０を参照して、インバータ制御手段３０１に含まれるセンサ異常検出部３３０（以下、センサ異常検出部３３０Ａとも称する。）とインバータ制御手段３０２に含まれるセンサ異常検出部３３０（以下、センサ異常検出部３３０Ｂとも称する。）とは、通信可能に接続される。
【０１０２】
センサ異常検出部３３０Ａは、図示しない回転位置センサ４０から出力されたセンサ値θｂｎ１を受けると、センサ値θｂｎ１に基づいてモータ回転数ＭＲＮ１を演算する。そして、センサ異常検出部３３０Ａは、その演算したモータ回転数ＭＲＮ１に基づいて先の実施の形態１で示した方法によってモータ回転数ＭＲＮ１の変動周期ｔｒ１および１．０次誤差周期ＴＥ１を演算する。
【０１０３】
さらに、センサ異常検出部３３０Ａは、演算したモータ回転数ＭＲＮ１をセンサ異常検出部３３０Ｂへ出力する。
【０１０４】
センサ異常検出部３３０Ｂは、図示しない回転位置センサ４２から出力されたセンサ値θｂｎ２を受けると、センサ値θｂｎ２に基づいてモータ回転数ＭＲＮ２を演算する。そして、センサ異常検出部３３０Ｂは、その演算したモータ回転数ＭＲＮ２に基づいて先の実施の形態１で示した方法によってモータ回転数ＭＲＮ２の変動周期ｔｒ２および１．０次誤差周期ＴＥ２を演算する。
【０１０５】
さらに、センサ異常検出部３３０Ｂは、演算したモータ回転数ＭＲＮ２をセンサ異常検出部３３０Ａへ出力する。
【０１０６】
センサ異常検出部３３０Ａは、演算したモータ回転数ＭＲＮ１の変動周期ｔｒ１および１．０次誤差周期ＴＥ１に基づいて、モータ回転数ＭＲＮ１の変動周期ｔｒ１が１．０次誤差周期ＴＥ１に比例しているか否かを判定する。そして、モータ回転数ＭＲＮ１の変動周期ｔｒ１が１．０次誤差周期ＴＥ１に比例している場合には、センサ異常検出部３３０Ａはさらに、モータ回転数ＭＲＮ１の変動が、センサ異常検出部３３０Ｂからのモータ回転数ＭＲＮ２の変動と同期しているか否かを判定する。このとき、モータ回転数ＭＲＮ１の変動がモータ回転数ＭＲＮ２の変動と同期していれば、センサ異常検出部３３０Ａは、モータ回転数ＭＲＮ１の変動は車両の振動に起因するものであって、回転位置センサ４０が異常でないと判定する。一方、モータ回転数ＭＲＮ１の変動がモータ回転数ＭＲＮ２の変動に同期していない場合には、回転位置センサ４０が異常であると判定する。そして、センサ異常検出部３３０Ａは、信号ＤＥＴ１を生成して表示器へ出力する。
【０１０７】
センサ異常検出部３３０Ｂにおいても同様に、演算したモータ回転数ＭＲＮ２の変動周期ｔｒ２および１．０次誤差周期ＴＥ２に基づいて、モータ回転数ＭＲＮ２の変動周期ｔｒ２が１．０次誤差周期ＴＥ２に比例しているか否かを判定する。そして、モータ回転数ＭＲＮ２の変動周期ｔｒ２が１．０次誤差周期ＴＥ２に比例している場合には、センサ異常検出部３３０Ｂはさらに、モータ回転数ＭＲＮ２の変動が、センサ異常検出部３３０Ａからのモータ回転数ＭＲＮ１の変動と同期しているか否かを判定する。このとき、モータ回転数ＭＲＮ２の変動がモータ回転数ＭＲＮ１の変動と同期していれば、センサ異常検出部３３０Ｂは、モータ回転数ＭＲＮ２の変動は車両の振動に起因するものであって、回転位置センサ４２が異常でないと判定する。一方、モータ回転数ＭＲＮ２の変動がモータ回転数ＭＲＮ１の変動と同期していない場合には、回転位置センサ４２が異常であると判定する。そして、センサ異常検出部３３０Ｂは、信号ＤＥＴ２を生成して表示器へ出力する。
【０１０８】
図１１は、この発明の実施の形態２による回転位置センサ４０の異常検出動作を説明するためのフローチャートである。なお、図１１のフローチャートは、図７のフローチャートに示されるステップＳ０６とステップＳ０７との間に、ステップＳ０６１，Ｓ０６２を追加したものである。したがって、共通するステップについての詳細な説明は繰返さない。
【０１０９】
図１１を参照して、ステップＳ０６において、モータ回転数ＭＲＮ１の変動周期ｔｒ１と１．０次誤差周期ＴＥ１とが比例していると判定された場合には、センサ異常検出部３３０（３３０Ａ）は、さらにセンサ異常検出部３３０ＢからモータジェネレータＭＧ２のモータ回転数ＭＲＮ２を取得する（ステップＳ０６１）。そして、センサ異常検出部３３０Ａは、モータジェネレータＭＧ１のモータ回転数ＭＲＮ１とモータジェネレータＭＧ２のモータ回転数ＭＲＮ２とが互いに同期するように変動しているか否かを判定する（ステップＳ０６２）。
【０１１０】
モータジェネレータＭＧ１のモータ回転数ＭＲＮ１とモータジェネレータＭＧ２のモータ回転数ＭＲＮ２とが互いに同期するように変動している場合には、センサ異常検出部３３０Ａは、回転数の変動が車両の振動を反映したものであり、回転位置センサ４０が異常でないと判定して処理を終了する。一方、モータジェネレータＭＧ１のモータ回転数ＭＲＮ１とモータジェネレータＭＧ２のモータ回転数ＭＲＮ２とが互いに同期するように変動していない場合には、センサ異常検出部３３０Ａは、回転位置センサ４０が異常であると判定する（ステップＳ０７）。そして、センサ異常検出部３３０は、回転位置センサ４０の異常を示す信号ＤＥＴ１を生成して図示しない表示器へ出力する。
【０１１１】
以上のようにこの発明の実施の形態２によれば、モータ回転数の変動が回転位置センサの異常を反映したものか、あるいは車両の振動を反映したものかを明確に区別することができるため、回転位置センサの異常検出をより正確に行なうことができる。
【０１１２】
［実施の形態３］
最後に、先の実施の形態で述べた方法によって回転位置センサ４０，４２の異常が検出された場合におけるモータの駆動制御について説明する。
【０１１３】
図１２は、図１のモータ制御部３０を含むハイブリッド制御システムの機能ブロック図である。
【０１１４】
図１２を参照して、ハイブリッド制御システムは、主制御部５０と、エンジンＥＣＵ５２と、モータ制御部３０と、シフトポジションセンサ５４と、アクセルポジションセンサ５６とを含む。
【０１１５】
シフトポジションセンサ５４は、運転者により操作されたシフトレバー（図示せず）の位置（シフトポジション）を検出し、その検出したシフトポジションＳＰを主制御部５０へ出力する。
【０１１６】
アクセルポジションセンサ５６は、運転者によるアクセルの踏込み量ＡＰを検出し、その検出したアクセル踏込み量ＡＰを主制御部５０へ出力する。
【０１１７】
主制御部５０は、エンジンＥＮＧおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数やトルクの配分等の制御量を決定し、その決定した制御量に基づいてモータ制御部３０およびエンジンＥＣＵ５２に各種の要求値を供給する。
【０１１８】
すなわち、主制御部５０は、シフトポジションセンサ５４からシフトポジションＳＰを受け、アクセルポジションセンサ５６からアクセル踏込み量ＡＰを受け、エンジンＥＣＵ５２からエンジン回転数ＭＲＮＥを受ける。
【０１１９】
そして、主制御部５０は、シフトポジションＳＰおよびアクセルポジションＡＰに基づいて運転者の要求出力を算出する。また、直流電源Ｂの充電量（ＳＯＣ：State Of Charge）に基づいて直流電源Ｂへの充電要求値を決定する。すなわち、直流電源ＢのＳＯＣが所定のしきい値を下回り、充電が必要な場合には、運転者の要求出力よりも大きい動力をエンジンに出力させて、その一部をモータジェネレータＭＧ１による直流電源Ｂの充電動作に配分する。
【０１２０】
そして、主制御部５０は、運転者の要求出力と直流電源Ｂへの充電要求値とから車両の走行に必要な駆動力を算出し、その算出した駆動力が得られるようにエンジンおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を制御する。
【０１２１】
具体的には、主制御部５０は、エンジンＥＣＵ５２に対しては、出力要求値ＰＥｒｅｑと目標回転数ＭＲＮＥ＊とを出力する。これにより、エンジンＥＣＵ５２は、目標回転数ＭＲＮＥ＊と実回転数ＭＲＮＥとを一致させるように、エンジンの出力する動力（回転数×トルク）を制御する。
【０１２２】
また、主制御部５０は、モータ制御部３０に対しては、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の要求出力（回転数×トルク）から決定したトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２を出力する。モータ制御部３０は、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２から変換したモータ駆動電流の電流指令に基づいて、実際のモータ駆動電流を電流指令に一致させるための電流制御を行なう。
【０１２３】
このとき、インバータ制御手段３０１は、主制御部５０からトルク指令値ＴＲ１を受け、電流センサ２４からモータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１を受け、電圧センサ１３から電圧Ｖｍを受け、回転位置センサ４０からセンサ値θｂｎ１を受けると、図３で示した方法によってインバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするための信号ＰＷＭＩ１を生成してインバータ１４へ出力する。
【０１２４】
また、インバータ制御手段３０２は、主制御部５０からトルク指令値ＴＲ２を受け、電流センサ２８からモータ電流Ｉｖ＿２，Ｉｗ＿２を受け、電圧センサ１３から電圧Ｖｍを受け、回転位置センサ４２からセンサ値θｂｎ２を受けると、図３で示した方法によってインバータ３１のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするための信号ＰＷＭＩ２を生成してインバータ３１へ出力する。
【０１２５】
さらに、インバータ制御手段３０１，３０２は、回転位置センサ４０，４２からのセンサ値θｂｎ１，θｂｎ２に基づいて上述した方法によって回転位置センサ４０，４２の異常を検出する。そして、回転位置センサ４０が異常と判定されたときには、インバータ制御手段３０１は、信号ＤＥＴ１を生成して主制御部５０および表示器（図示せず）へ出力する。また、回転位置センサ４２が異常と判定されたときには、インバータ制御手段３０２は、信号ＤＥＴ２を生成して主制御部５０および表示器へ出力する。
【０１２６】
主制御部５０は、インバータ制御手段３０１から信号ＤＥＴ１を受けると、回転位置センサ４０が異常であるためにモータジェネレータＭＧ１の駆動制御が不可能であると判断し、エンジンおよびモータジェネレータＭＧ１を停止状態とする。そして、主制御部５０は、直流電源Ｂに蓄えられた電力を用いてモータジェネレータＭＧ２のみを駆動するように、エンジンとモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２との出力の配分などの制御量を決定する。
【０１２７】
ここで、回転位置センサ４０の異常検出時にエンジンおよびモータジェネレータＭＧ１を停止状態としたのは、エンジンの停止中に回転位置センサ４０に異常が生じた場合にはモータジェネレータＭＧ１を電動機として駆動させてエンジンを始動させることができないため、エンジンを動力源とした走行が不可能となるためである。さらに、モータジェネレータＭＧ１で電力を回生することも困難となるため、直流電源Ｂに電力を供給することもできなくなるためである。
【０１２８】
これにより、回転位置センサ４０の異常検出時においては、異常が検出されたタイミング以降において、エンジンおよびモータジェネレータＭＧ１の駆動が停止されるため、車両の走行状態は、モータジェネレータＭＧ２のみを動力源とした走行に移行する。そして、かかる走行を行なうことによって、車両を他の車両や歩行者等の妨げにならない場所まで移動可能とする。
【０１２９】
一方、回転位置センサ４２の異常検出時においては、主制御部５０は、モータジェネレータＭＧ２の駆動制御が不可能であると判断し、モータジェネレータＭＧ２を停止状態とする。そして、エンジンおよびモータジェネレータＭＧ１を駆動するように、エンジンとモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２との出力の配分などの制御量を決定する。
【０１３０】
したがって、回転位置センサ４２の異常検出時においては、異常が検出されたタイミング以降において、モータジェネレータＭＧ２の駆動が停止されるため、車両の走行状態は、エンジンのみを動力源とした走行に移行する。そして、かかる走行を行なうことによって、車両を他の車両や歩行者等の妨げにならない場所まで移動可能とする。
【０１３１】
図１３は、図１２のハイブリッド制御システムの主制御部にて実行される回転位置センサ異常検出時のモータ駆動制御動作を説明するためのフローチャートである。
【０１３２】
図１３を参照して、一連の動作が開始されると、主制御部５０は、モータ制御部３０からの信号ＤＥＴ１に基づいて、モータジェネレータＭＧ１に設けられた回転位置センサ４０に異常が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１０）。回転位置センサ４０に異常が検出された場合には、主制御部５０は、エンジンおよびモータジェネレータＭＧ１を停止状態とするとともに、直流電源Ｂに蓄積された電力を用いてモータジェネレータＭＧ２を駆動し、モータジェネレータＭＧ２のみによる走行に移行する。
【０１３３】
具体的には、主制御部５０は、アクセルペダル踏込み量ＡＰ等から算出される運転者の要求出力と、モータ回転数ＭＲＮ２とに基づいてモータジェネレータＭＧ２の要求トルクＴ２ｔａｇを算出する。そして、主制御部５０は、エンジンＥＣＵ５２に対して出力要求値ＰＥｒｅｑ＝０を出力するとともに、モータ制御部３０に対して、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値として、ＴＲ１＝０を出力し、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値として、ＴＲ２＝Ｔ２ｔａｇを出力する（ステップＳ１２）。
【０１３４】
一方、ステップＳ１０において回転位置センサ４０に異常が検出されていない場合には、主制御部５０は、さらに、モータ制御部３０からの信号ＤＥＴ２に基づいて、モータジェネレータＭＧ２に設けられた回転位置センサ４２に異常が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。回転位置センサ４２に異常が検出された場合には、主制御部５０は、モータジェネレータＭＧ２を停止状態とするとともに、エンジンおよびモータジェネレータＭＧ１を駆動し、エンジンのみによる走行に移行する。
【０１３５】
具体的には、主制御部５０は、アクセルペダル踏込み量ＡＰ等から算出される運転者の要求出力と、モータ回転数ＭＲＮ１とに基づいてモータジェネレータＭＧ１の要求トルクＴ１ｔａｇを算出する。そして、主制御部５０は、エンジンＥＣＵ５２に対して出力要求値ＰＥｒｅｑ＝ＰＥｔａｇを出力するとともに、モータ制御部３０に対して、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値として、ＴＲ１＝Ｔ１ｔａｇを出力し、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値として、ＴＲ２＝０を出力する（ステップＳ１３）。
【０１３６】
一方、ステップＳ１１において、回転位置センサ４２に異常が検出されていない場合には、すなわち、回転位置センサ４０，４２のいずれについても異常が検出されていない場合には、主制御部５０は、通常の処理によって、エンジンの出力要求値ＰＥｒｅｑおよびトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２を算出して、エンジンＥＣＵ５２およびモータ制御部３０へそれぞれ出力する（ステップＳ１４）。
【０１３７】
以上のようにこの発明の実施の形態３によれば、回転位置センサの異常検出時には、該回転位置センサに対応するモータジェネレータを停止状態とするとともに、正常である残余の回転位置センサに対応するモータジェネレータを駆動制御する。これによれば、回転位置センサに異常が生じたときのフェイルセーフ機能を確保することができる。
【０１３８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
この発明は、車両に搭載された二次電池の制御装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】この発明の実施の形態１によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図２】図１におけるモータ制御部の機能ブロック図である。
【図３】図２におけるインバータ制御手段の機能ブロック図である。
【図４】回転位置センサからのセンサ値に含まれる誤差を説明するための図である。
【図５】センサ値θｂｎ１が誤差を含む場合に、センサ値θｂｎ１に基づいて算出されたモータ回転数を説明するための図である。
【図６】モータ回転数ＭＲＮ１の変動周期の算出方法を説明するための図である。
【図７】この発明の実施の形態１による回転位置センサの異常検出動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】ハイブリッド車両の動力出力装置に適用される動力分割機構の構成を示す図である。
【図９】ハイブリッド車両の動力出力装置の各運転状況における動作を説明する共線図である。
【図１０】インバータ制御手段における回転位置センサの異常検出動作を説明するための機能ブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態２による回転位置センサの異常検出動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１のモータ制御部を含むハイブリッド制御システムの機能ブロック図である。
【図１３】図１２のハイブリッド制御システムの主制御部にて実行される回転位置センサ異常検出時のモータ駆動制御動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４１】
１３  電圧センサ、１４，３１  インバータ、１５  Ｕ相アーム、１６  Ｖ相アーム、１７  Ｗ相アーム、２４，２８  電流センサ、３０  モータ制御部、４０，４２  回転位置センサ、５０  主制御部、５２  エンジンＥＣＵ、５４  シフトポジションセンサ、５６  アクセルポジションセンサ、６０  動力分割機構、７０  減速機、１００  モータ駆動装置、１１０  エンジン回転軸、１５０  遊星歯車機構、１６０  ピニオンギヤ、１６２  プラネタリキャリア軸、１６５  プラネタリキャリア、１７０  サンギヤ、１７２  サンギヤ軸、１８０  リングギヤ、１８２  リングギヤ軸、１９０  チェーンドライブスプロケット、１９２  チェーンドリブンスプロケット、１９５  チェーン、１９８  カウンタドライブギヤ、３０１，３０２  インバータ制御手段、３１０  電流指令値演算部、３１２，３１４  減算器、３１６，３１８  ＰＩ制御部、３２０  ２相／３相変換部、３２２  ＰＷＭ生成部、３２４  ３相／２相変換部、３３０，３３０Ａ，３３０Ｂ  センサ異常検出部、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、Ｑ３〜Ｑ８  ＮＰＮトランジスタ。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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