(57)【要約】【課題】レゾルバ信号を、リファレンス信号のピークタイミング付近で取得して、レゾルバ／デジタルコンバータの異常検出処理を実行する技術を提供する。【解決手段】ＲＤＣ４１は、レゾルバから出力されたｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号から、モータの回転角θを求める。モータ角度導出部４５は、ＡＤＣ４０によりデジタル信号に変換されたＳＩＮ信号値およびＣＯＳ信号値にもとづいてモータの回転角φを求める。異常検出部４６は回転角θと回転角φとを比較して、ＲＤＣ４１の異常検出処理を実行する。モータ制御部４３はキャリア信号の半周期を決定し、キャリア信号の山または谷のタイミングと、リファレンス信号のピークのタイミングの差の絶対値が所定値以下である場合に、決定した半周期を補正し、ＡＤＣ４０は、キャリア信号の山または谷のタイミングで、モータ電流信号、ｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号を、デジタル信号に変換する。【選択図】図４
2016148635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア信号を生成してモータの回転を制御するモータ制御部と、
所定の周期波形を有するリファレンス信号を発生するリファレンス信号発生部と、
前記モータの回転角に応じて前記リファレンス信号を振幅変調したｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号を出力するレゾルバと、
前記レゾルバから出力されたｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号から、前記モータの回転角θを求めるレゾルバ／デジタルコンバータと、
前記モータに流れるモータ電流信号、前記レゾルバから出力されたｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号を、デジタル信号に変換するアナログ／デジタルコンバータと、
デジタル信号に変換されたＳＩＮ信号値およびＣＯＳ信号値にもとづいて、前記モータの回転角φを求めるモータ角度導出部と、
前記レゾルバ／デジタルコンバータにより求められた回転角θと、前記モータ角度導出部により求められた回転角φとを比較して、前記レゾルバ／デジタルコンバータの異常検出処理を実行する異常検出部と、を備えたレゾルバ／デジタルコンバータの異常検出装置であって、
前記モータ制御部は、モータの回転を制御するためにキャリア信号の半周期または周期を決定し、キャリア信号の山または谷のタイミングと、前記リファレンス信号のピークのタイミングの差の絶対値が所定値以下である場合に、キャリア信号の山または谷のタイミングを、前記リファレンス信号のピークのタイミングに合わせるように、決定した半周期または周期を補正し、
前記アナログ／デジタルコンバータは、キャリア信号の山または谷のタイミングで、モータ電流信号、ｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号を、デジタル信号に変換する、
ことを特徴とするレゾルバ／デジタルコンバータの異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レゾルバ／デジタルコンバータの異常を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、駆動源として電動モータを搭載したハイブリッド車両や電気自動車等が開発されている。車両におけるモータ制御システムは、電源の直流電圧を昇圧するために昇圧コンバータのスイッチング素子をスイッチングする昇圧制御と、三相交流電力を生成するためにインバータのスイッチング素子をスイッチングするインバータ制御とを行う。
【０００３】
モータ制御システムは、インバータ制御において、走行制御用の電子制御ユニットからモータトルク指令を受けると、回転角センサで検出されたモータ回転角および電流センサで検出されたモータ電流を用いて、目標となるモータトルクを発生させるためのキャリア信号を生成する。モータ制御システムは、生成したキャリア信号から、インバータのスイッチング素子をオンオフするためのゲート信号を生成し、インバータのスイッチング素子を制御する。モータ制御システムでは、回転角センサとして、高い耐環境性能をもつレゾルバが用いられる。
【０００４】
特許文献１は、レゾルバから出力されるｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号に基づいてレゾルバ／デジタルコンバータがロータ角度θを検出するとともに、リファレンス信号のピークを検出したタイミングでｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号をそれぞれアナログデジタル変換したＳＩＮ信号およびＣＯＳ信号の値から角度θを推定する異常検出処理を提案している。レゾルバ／デジタルコンバータにより検出された角度θと、推定された角度θの差の絶対値が所定の異常検出しきい値を上回っている場合、レゾルバ／デジタルコンバータで検出された角度θが正確でないことが判定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
特許文献１に開示された技術においては、レゾルバから出力されるｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号を、専用のアナログ／デジタルコンバータがアナログデジタル変換しており、専用のアナログ／デジタルコンバータを設ける分、コスト高となる。モータ制御システムには、モータ電流信号をキャリア信号の半周期ごとにデジタル信号に変換するためのモータ電流用アナログ／デジタルコンバータが装備されているが、このモータ電流用アナログ／デジタルコンバータをｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号のアナログデジタル変換処理にも利用できれば、専用のアナログ／デジタルコンバータを別途設けなくてすむことになる。
【０００７】
従来のモータ制御システムにおいて、リファレンス信号とキャリア信号とは、それぞれ独立して生成されるため、リファレンス信号のピークタイミングと、キャリア信号の半周期のタイミング（つまり山または谷の頂点のタイミング）とが競合することがある。これらが競合すると、いずれかの信号のアナログデジタル変換処理に不具合が生じる可能性がある。たとえばレゾルバのｓｉｎ信号ないしはｃｏｓ信号のアナログデジタル変換処理に不具合が生じると、誤った信号値をもとに異常検出処理が実行されることになって、レゾルバ／デジタルコンバータの異常を正確に検出することが難しいという問題がある。
【０００８】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、モータ電流用のアナログ／デジタルコンバータを用いてレゾルバ信号（ｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号）をアナログデジタル変換する際に、モータ電流信号とレゾルバ信号との取得タイミングの競合を回避しつつ、レゾルバ信号を、リファレンス信号のピークタイミング付近で取得して、レゾルバ／デジタルコンバータの異常検出処理を実行する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のレゾルバ／デジタルコンバータの異常検出装置は、キャリア信号を生成してモータの回転を制御するモータ制御部と、所定の周期波形を有するリファレンス信号を発生するリファレンス信号発生部と、モータの回転角に応じてリファレンス信号を振幅変調したｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号を出力するレゾルバと、レゾルバから出力されたｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号から、モータの回転角θを求めるレゾルバ／デジタルコンバータと、モータに流れるモータ電流信号、レゾルバから出力されたｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号を、デジタル信号に変換するアナログ／デジタルコンバータと、デジタル信号に変換されたＳＩＮ信号値およびＣＯＳ信号値にもとづいて、モータの回転角φを求めるモータ角度導出部と、レゾルバ／デジタルコンバータにより求められた回転角θと、モータ角度導出部により求められた回転角φとを比較して、レゾルバ／デジタルコンバータの異常検出処理を実行する異常検出部と、を備える。モータ制御部は、モータの回転を制御するためにキャリア信号の半周期または周期を決定し、キャリア信号の山または谷のタイミングと、リファレンス信号のピークのタイミングの差の絶対値が所定値以下である場合に、キャリア信号の山または谷のタイミングを、リファレンス信号のピークのタイミングに合わせるように、決定した半周期または周期を補正し、アナログ／デジタルコンバータは、キャリア信号の山または谷のタイミングで、モータ電流信号、ｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号を、デジタル信号に変換する。
【００１０】
この態様によると、モータ電流用のアナログ／デジタルコンバータが、レゾルバから出力されたｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号をデジタル信号に変換するため、レゾルバ信号（ｓｉｎ信号、ｃｏｓ信号）用のアナログ／デジタルコンバータを別途設ける必要がない。またモータ電流信号をデジタル信号に変換するキャリア信号の山または谷のタイミングを、リファレンス信号のピークのタイミングに合わせるように補正することで、モータ電流信号とレゾルバ信号とを連続して取得でき、レゾルバ／デジタルコンバータの異常検出処理を正確に実行することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、レゾルバ／デジタルコンバータの異常検出処理を実現する技術を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ハイブリッド車両等の電動モータを走行駆動源として備える車両におけるモータ制御システムの構成を示す図である。
【図２】レゾルバの構造の一例を示す図である。
【図３】（ａ）はＲＥＦ信号波形、（ｂ）はｓｉｎ信号波形、（ｃ）はｃｏｓ信号波形を示す図である。
【図４】インバータ制御部の構成を示す図である。
【図５】キャリア信号波形の一例を示す図である。
【図６】ＲＥＦ信号とキャリア信号の関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、ハイブリッド車両等の電動モータを走行駆動源として備える車両におけるモータ制御システムの構成を示す。モータ制御システム１は、インバータ２、昇圧コンバータ３、電源４、フィルタコンデンサ５、モータ１０およびモータ電子制御ユニット３０（以下、「モータＥＣＵ３０」と呼ぶ）を備える。またセンサ群として、モータ制御システム１は、モータ１０のＶ相コイルに流れるモータ電流を検出する電流センサ１１、モータ１０のＷ相コイルに流れるモータ電流を検出する電流センサ１２、およびモータ１０の回転角を検出するレゾルバ２０とを備える。
【００１４】
図２は、レゾルバ２０の構造の一例を示す。レゾルバ２０は、モータ１０の固定部分に固定されるステータ２１と、モータ１０のシャフトに固定されるロータ２２を有する。ステータ２１には、所定の周期波形を有するリファレンス信号（ＲＥＦ信号）の供給を受ける励磁コイル２３、ｓｉｎ信号を出力する出力コイル２４、ｃｏｓ信号を出力する出力コイル２５とが設けられている。出力コイル２４と出力コイル２５は、互いに９０°の位相差をもって配置され、ｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号は、ロータ２２の回転角θに応じてＲＥＦ信号を振幅変調した波形をもつ。このようにレゾルバ２０は、モータ１０の回転角θに応じてＲＥＦ信号を振幅変調したｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号を出力する。
【００１５】
図３（ａ）は、ＲＥＦ信号波形、図３（ｂ）は、ｓｉｎ信号波形、図３（ｃ）は、ｃｏｓ信号波形の一例を示す。ＲＥＦ信号が、正弦波（Ａ・ｓｉｎωｔ）である場合（Ａ：振幅、ω：角周波数、ｔ：時間）、ｓｉｎ信号は、Ｋ・Ａ・ｓｉｎωｔ・ｓｉｎθで表され、ｃｏｓ信号は、Ｋ・Ａ・ｓｉｎωｔ・ｃｏｓθで表される（Ｋ：振幅係数）。なお以下では、信号の振幅については考慮せず、Ａ＝Ｋ＝１であるものとして説明を行う。
【００１６】
図１に戻り、走行制御ＥＣＵ６は車両の走行を制御するための電子制御ユニットであって、アクセル要求やブレーキ要求に応じて、モータ１０で必要なモータトルクを算出し、目標モータトルクをモータトルク指令としてモータＥＣＵ３０に出力する。モータ制御システム１では、走行制御ＥＣＵ６からのモータトルク指令に応じて、電源４の直流電力を昇圧してから三相交流電力に変換し、三相交流電力をモータ１０に供給する。モータＥＣＵ３０はモータトルク指令に応じたトルクを生成するべく、昇圧コンバータ３に対して、電源４の直流電圧を目標電圧まで昇圧する昇圧制御を行うとともに、インバータ２に対して、直流電力を三相交流電力に変換するインバータ制御を行う。
【００１７】
フィルタコンデンサ５は、電源４と昇圧コンバータ３との間に設けられ、電源４に並列に接続される。フィルタコンデンサ５は、電源４の直流電圧を平滑化するとともに、昇圧コンバータ３のスイッチングによる脈動電流を電源４側に流さないようにする機能をもつ。
【００１８】
昇圧コンバータ３は、リアクトルおよびスイッチング素子を有し、フィルタコンデンサ５を介して電源４に接続される。昇圧コンバータ３は、リアクトルに流れる電流を検出する電流センサを有し、検出した電流値をモータＥＣＵ３０に出力する。スイッチング素子は、モータＥＣＵ３０から供給されるゲート信号によりスイッチング動作し、フィルタコンデンサ５の直流低電圧を、直流高電圧に昇圧する。
【００１９】
インバータ２は、平滑コンデンサおよびスイッチング素子を有し、昇圧された直流高電圧を供給される。平滑コンデンサは、インバータ２のスイッチング素子と昇圧コンバータ３との間に設けられ、昇圧コンバータ３で昇圧された直流電圧を平滑化し、その直流電圧の電荷を蓄電する。インバータ２は、平滑コンデンサの両端間の電圧を検出する電圧センサを有し、検出した電圧値をモータＥＣＵ３０に出力する。スイッチング素子は、モータＥＣＵ３０から供給されるモータ１０の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のスイッチング素子に対するゲート信号によりスイッチング動作し、直流電力を三相交流電力に変換してモータ１０に供給する。
【００２０】
モータＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータやメモリ等から構成される電子制御ユニットである。モータＥＣＵ３０は、昇圧コンバータ３を制御する昇圧制御部３２と、インバータ２を制御するインバータ制御部３１を備える。インバータ制御部３１は、走行制御ＥＣＵ６から出力されるモータトルク指令を受け取ると、モータ１０からレゾルバ２０で検出されたレゾルバ信号（ｓｉｎ信号、ｃｏｓ信号）および電流センサ１１、１２で検出されたＶ相のモータ電流信号（Ｉｖ信号）、Ｗ相のモータ電流信号（Ｉｗ信号）を用いて、目標となるモータトルクを発生させるためのキャリア信号を生成する。たとえば目標とする車両速度が低ければ、キャリア信号の周波数は低く、目標とする車両速度が高ければ、キャリア信号の周波数は高く設定されてよい。
【００２１】
実施例のインバータ制御部３１は、モータ１０の回転を制御するために、キャリア信号を半周期を単位として変更する機能をもつ。つまりインバータ制御部３１は、キャリア信号の半周期を、半周期ごとに設定でき、これによりモータ１０を好適に制御する。インバータ制御部３１はキャリア信号を用いて、インバータ２の各相のスイッチング素子のゲート信号を生成し、インバータ２に出力する。インバータ２は、各相のスイッチング素子をゲート信号によりスイッチング動作させて、三相交流電力をモータ１０に供給する。
【００２２】
昇圧制御部３２は、インバータ制御部３１からモータ回転数とモータトルク指令を受け取ると目標電圧値を算出し、平滑コンデンサの両端間の電圧値をもとに、平滑コンデンサの両端間の電圧が目標電圧値となるように制御する。具体的に昇圧制御部３２は、平滑コンデンサの両端間の電圧が目標電圧となるように、昇圧コンバータ３のリアクトルに流れる電流の目標電流値を算出し、検出されたリアクトルの電流値をもとに、リアクトルに流れる電流が目標電流値となるように昇圧コンバータ３のスイッチング素子に対するゲート信号を生成する。
【００２３】
図４は、インバータ制御部３１の構成を示す。インバータ制御部３１は、アナログ／デジタルコンバータ４０（以下、「ＡＤＣ４０」とも呼ぶ）、レゾルバ／デジタルコンバータ４１（以下、「ＲＤＣ４１」とも呼ぶ）、リファレンス信号発生部４２、モータ制御部４３、処理部４４およびＡＤＣ制御部４７を有する。実施例のインバータ制御部３１は、ＲＤＣ４１の異常を検出する機能を有するレゾルバ／デジタルコンバータ異常検出装置として動作する。リファレンス信号発生部４２は、所定の周期波形を有するリファレンス信号（ＲＥＦ信号）を発生し、励磁コイル２３に供給する。これにより出力コイル２４および出力コイル２５は、モータ１０の回転角θに応じたｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号をそれぞれ出力する。ＲＤＣ４１は、レゾルバ信号（ｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号）から、ロータ２２の回転角、すなわちモータ１０の回転角θを求めて、モータ制御部４３に出力する。
【００２４】
ＡＤＣ４０はＡＤＣ制御部４７により起動制御されて、電流センサ１１から供給されるモータ電流信号（Ｉｖ信号）、電流センサ１２から供給されるモータ電流信号（Ｉｗ信号）、出力コイル２４から供給されるｓｉｎ信号、出力コイル２５から供給されるｃｏｓ信号を、デジタル信号に変換する。
【００２５】
ＡＤＣ４０は、アナログＩｖ信号を、デジタルＩＶ信号値に変換し、またアナログＩｗ信号を、デジタルＩＷ信号値に変換して、モータ制御部４３に出力する。ＡＤＣ制御部４７は、モータ制御部４３から、キャリア信号の半周期の情報を取得し、モータ電流信号（Ｉｖ信号、Ｉｗ信号）の取得タイミングを制御する。
【００２６】
図５は、キャリア信号波形の一例を示す。キャリア信号は、山と谷を頂点とする三角波であり、半周期の単位で変更可能とされている。ＡＤＣ制御部４７は、キャリア信号の山と谷の頂点のタイミング、つまり時間Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６のタイミングで、ＡＤＣ４０を起動し、モータ電流信号のアナログデジタル変換処理を実行する。
【００２７】
これによりモータ制御部４３は、キャリア信号の半周期ごとに取得されたＩＶ信号値、ＩＷ信号値および回転角θをもとに、モータ１０の回転を制御するためにキャリア信号の次の半周期を決定し、ゲート信号をインバータ２に供給する。モータ制御部４３は、半周期ごとにキャリア信号の半周期を決定することで、モータ１０の最適制御を実現する。モータ制御部４３は、決定した半周期の情報をＡＤＣ制御部４７に提供し、これによりＡＤＣ制御部４７は、キャリア信号の山または谷のタイミングでＡＤＣ４０を起動して、モータ電流信号を取得する。
【００２８】
ＡＤＣ４０は、アナログｓｉｎ信号を、デジタルＳＩＮ信号値に変換し、またアナログｃｏｓ信号を、デジタルＣＯＳ信号値に変換して、処理部４４に出力する。処理部４４は、モータ角度導出部４５および異常検出部４６を有し、ＲＤＣ４１が正常であるか異常であるかを判定する機能をもつ。
【００２９】
モータ角度導出部４５は、ＲＥＦ信号のピーク付近のタイミングで取得したＳＩＮ信号値およびＣＯＳ信号値をもとに、モータ１０の回転角を推定する。ここでは、ＲＤＣ４１により求められる回転角θと区別するために、モータ角度導出部４５が推定する回転角をφと表現する。モータ角度導出部４５は、ｓｉｎθ、ｃｏｓθおよび回転角φとを対応付けた対応テーブルを保持しており、ＡＤＣ４０から出力されたＳＩＮ信号値およびＣＯＳ信号値から、この対応テーブルを参照することで、回転角φを求める。異常検出部４６は、ＲＤＣ４１で求められた回転角θと、モータ角度導出部４５で求められた回転角φとを比較し、ＲＤＣ４１の異常検出処理を実行する。たとえば回転角θと回転角φの差の絶対値が、所定の異常検出しきい値を超えていれば、異常検出部４６は、ＲＤＣ４１に異常が発生していることを検出し、所定の異常検出しきい値以下であれば、ＲＤＣ４１が正常に動作しており、回転角θが正確であることを判定する。異常検出部４６により異常が検出された場合には、モータ制御部４３が、モータ１０の駆動制御を停止するなどの措置をとってよい。
【００３０】
上記したようにモータ角度導出部４５は、ＲＥＦ信号のピーク付近のタイミングで取得したＳＩＮ信号値およびＣＯＳ信号値をもとに、モータ１０の回転角φを推定する。一般に、ＲＥＦ信号の周期とキャリア信号の半周期とは、それぞれ独立して設定されるため、たとえばＲＥＦ信号のピークタイミングを検出し、検出したピークタイミングでＡＤＣ制御部４７がＡＤＣ４０を起動して、レゾルバ信号（ｓｉｎ信号、ｃｏｓ信号）のアナログデジタル変換処理を行おうとすると、モータ電流信号のアナログデジタル変換処理と競合する可能性がある。アナログデジタル変換処理のタイミングが競合した場合、モータ電流信号またはレゾルバ信号の少なくとも一方が正確に取得されず、モータ制御部４３または処理部４４は、正確でない値にもとづいた処理を行うことになる。たとえばモータ電流信号のアナログデジタル変換処理が優先的に実行されるような設定になっていると、レゾルバ信号のアナログデジタル変換処理は実行されない、または途中で強制終了されることになり、回転角φを正確に求めることが困難となる。
【００３１】
そこで実施例のＲＤＣ異常検出装置においては、モータ制御部４３が、モータ１０の回転を制御するためにキャリア信号の半周期または周期を決定し、キャリア信号の山または谷のタイミングと、ＲＥＦ信号のピークのタイミングの差の絶対値が所定値以下である場合に、キャリア信号の山または谷のタイミングを、ＲＥＦ信号のピークのタイミングに合わせるように、決定した半周期または周期を補正する。これによりＡＤＣ制御部４７は、ＲＥＦ信号のピークタイミングでＡＤＣ４０を起動できるようになり、ＡＤＣ４０は、モータ電流信号とレゾルバ信号とを連続して取得することが可能となる。
【００３２】
モータ制御部４３は、ＲＥＦ信号のピークタイミングを検出するために、ＲＥＦ信号のピークタイミングからの時間を計測するＲＥＦ信号ピークタイマを使用する。ＲＥＦ信号ピークタイマは、所定周期でカウント値をインクリメントし、カウント値がＲＥＦ信号の周期Ｔｒｅｆに達するとカウント値がリセットされて、再度、カウント値をインクリメントするように動作する。
【００３３】
図６は、ＲＥＦ信号とキャリア信号の関係の一例を示す。ＲＥＦ信号は、周期Ｔｒｅｆの正弦波形をもつ。モータ制御部４３は、走行制御ＥＣＵ６からモータトルク指令を受けて、キャリア信号の山または谷のタイミングで取得したモータ電流値（ＩＶ信号値、ＩＷ信号値）および回転角θをもとに、キャリア信号の最適な次の半周期Ｆｉを演算する。なおモータ制御部４３は、キャリア信号の半周期を単位として変更可能であるが、一周期を単位として変更可能であってもよい。モータ制御部４３は、演算した半周期Ｆｉによる次のキャリア信号の山または谷のタイミングがＲＥＦ信号のピークタイミングに近い場合、演算した半周期Ｆｉを補正する処理を行う。
【００３４】
図６において、αｉは、ＲＥＦ信号ピークタイマで取得された時間を示し、βｉは、次のＲＥＦ信号のピークタイミングまでの時間を示す。そのためβｉは、
βｉ＝Ｔｒｅｆ−αｉ
の式で算出される。
【００３５】
時間Ｔ１０において、ＡＤＣ制御部４７はＡＤＣ４０を起動し、モータ電流信号（Ｉｖ信号、Ｉｗ信号）をデジタル信号（ＩＶ信号値、ＩＷ信号値）に変換させる。モータ制御部４３は、取得したＩＶ信号値、ＩＷ信号値、およびＲＤＣ４１から提供される回転角θにもとづいて、モータ制御に最適なキャリア信号の次の半周期Ｆ１を決定する。
【００３６】
このときモータ制御部４３は、ＲＥＦ信号ピークタイマ値（α１）を取得し、次のＲＥＦ信号のピークタイミングまでの時間β１を（Ｔｒｅｆ−α１）として算出する。モータ制御部４３は、次にＡＤＣ４０を起動するタイミング、すなわち時間Ｔ１０からキャリア信号半周期（Ｆ１）後のタイミングＴ１２が、次のＲＥＦ信号のピークタイミングＴ１１と近いか否かを判定する。具体的にモータ制御部４３は、次のキャリア信号の山または谷のタイミングと、ＲＥＦ信号のピークのタイミングの差の絶対値が所定値以下であるか否かを判定する。
【００３７】
この判定処理は、以下の式１にもとづいて実施される。
｜Ｆｉ−βｉ｜  ≦  所定値γ・・式１
ここで所定値γは、キャリア信号の半周期Ｆｉを補正した場合に、モータ制御に影響しない値として予め定められる。つまり所定値γは、キャリア信号の山または谷のタイミングをずらすことのできる上限値として設定されている。なおＦｉ＞βｉである場合と、Ｆｉ＜βｉである場合とで、それぞれ異なる所定値γ１、γ２が設定されてもよい。
【００３８】
時間Ｔ１０において、｜Ｆ１−β１｜＞γであり、式１が成立していないため、モータ制御部４３は、次にＡＤＣ４０を起動するタイミングＴ１２が次のＲＥＦ信号のピークタイミングＴ１１と近くなく、キャリア信号の山または谷のタイミングをＲＥＦ信号のピークタイミングＴ１１に合わせるように補正するとモータ制御に影響がでるため、キャリア信号の半周期Ｆ１を補正できないことを判定する。
【００３９】
時間Ｔ１２において、ＡＤＣ制御部４７はＡＤＣ４０を起動して、ＩＶ信号値、ＩＷ信号値を取得し、モータ制御部４３が、取得したＩＶ信号値、ＩＷ信号値、およびＲＤＣ４１から提供される回転角θにもとづいて、モータ制御に最適なキャリア信号の次の半周期Ｆ２を決定する。このときモータ制御部４３は、ＲＥＦ信号ピークタイマ値（α２）を取得し、次のＲＥＦ信号のピークタイミングまでの時間β２を（Ｔｒｅｆ−α２）として算出する。モータ制御部４３は、次にＡＤＣ４０を起動するタイミング、すなわち時間Ｔ１２からキャリア信号半周期（Ｆ２）後のタイミングＴ１３が、次のＲＥＦ信号のピークタイミングＴ１４と近いか否かを判定する。
【００４０】
時間Ｔ１２において、｜Ｆ２−β２｜≦γであり、式１が成立する。これによりモータ制御部４３は、次にＡＤＣ４０を起動するタイミングＴ１３が、次のＲＥＦ信号のピークタイミングＴ１４と近く、キャリア信号の半周期Ｆ２を補正できることを判定する。このときモータ制御部４３は、キャリア信号が山となるタイミングをＲＥＦ信号のピークのタイミングに合わせるように、決定したキャリア信号の半周期Ｆ２を補正する。
【００４１】
図６において、補正したキャリア信号の波形を点線で示す。Ｔ１２において、モータ制御に最適なキャリア信号の半周期として決定されたＦ２は、β２に補正されて、時間Ｔ１４で山となるキャリア信号に変更される。補正された半周期Ｆ２（＝β２）の情報はＡＤＣ制御部４７に通知され、これによりＡＤＣ制御部４７は、時間Ｔ１４でＡＤＣ４０を起動し、ＡＤＣ４０は、モータ電流信号だけでなく、レゾルバ信号（ｓｉｎ信号、ｃｏｓ信号）もデジタル信号に変換する。たとえばＡＤＣ制御部４７は、Ｉｖ信号、Ｉｗ信号、ｓｉｎ信号、ｃｏｓ信号の順にＡＤＣ４０への入力チャネルを切り替えて、それぞれの信号を順次アナログ／デジタル変換する。なおＡＤＣ制御部４７は、ｓｉｎ信号、ｃｏｓ信号、Ｉｖ信号、Ｉｗ信号の順にＡＤＣ４０への入力チャネルを切り替えてもよい。
【００４２】
このようにモータ電流値の取得タイミングとなるキャリア信号の山または谷のタイミングを、ＲＥＦ信号のピークタイミングに合わせることで、キャリア信号の山または谷のタイミングで起動されるＡＤＣ４０が、モータ電流信号とレゾルバ信号とを連続して取得できるようになる。ＡＤＣ制御部４７は、ＡＤＣ４０で４つのアナログ信号の変換処理が終了すると、ＡＤＣ４０の起動を終了し、次にモータ電流値を取得するべきタイミングＴ１５でＡＤＣ４０を起動する。なお時間Ｔ１５においては式１が成立しないため、ＡＤＣ４０は、モータ電流信号を取得するが、レゾルバ信号は取得しない。
【００４３】
実施例においてはモータ制御部４３が、ＲＥＦ信号のピークのタイミングに応じて、決定したキャリア信号の半周期を補正することで、ＡＤＣ４０が、ＲＥＦ信号のピークのタイミングで、ｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号をデジタル信号に変換することが可能となる。そのため取得されるＳＩＮ信号値およびＣＯＳ信号値は、モータ角度導出部４５による回転角φの導出に好適に利用可能となる。
【００４４】
なおＡＤＣ４０は起動されると、常にモータ電流信号およびレゾルバ信号をデジタル信号に変換するように制御されてもよい。この場合、モータ角度導出部４５は、キャリア信号の山または谷のタイミングがＲＥＦ信号のピークのタイミングに合わせられたときに取得したＳＩＮ信号値およびＣＯＳ信号値のみを回転角φの導出に利用し、キャリア信号の山または谷のタイミングがＲＥＦ信号のピークのタイミングに合っていないときに取得したＳＩＮ信号値およびＣＯＳ信号値を破棄する。
【００４５】
以上のように、実施例のＲＤＣ異常検出装置によると、１つのＡＤＣ４０が、モータ電流信号とレゾルバ信号とを競合することなくデジタル信号に変換できる。またキャリア信号の半周期を、ＲＥＦ信号のピークのタイミングに合わせるように補正することで、モータ電流値を取得するためにＡＤＣ４０を起動したタイミングで、異常検出処理に有効なレゾルバ信号を取得することも可能となる。
【００４６】
以上、実施例をもとに本発明を説明した。実施例はあくまでも例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・モータ制御システム、２・・・インバータ、３・・・昇圧コンバータ、４・・・電源、５・・・フィルタコンデンサ、６・・・走行制御ＥＣＵ、１０・・・モータ、１１，１２・・・電流センサ、２０・・・レゾルバ、２１・・・ステータ、２２・・・ロータ、２３・・・励磁コイル、２４，２５・・・出力コイル、３０・・・モータＥＣＵ、３１・・・インバータ制御部、３２・・・昇圧制御部、４０・・・ＡＤＣ、４１・・・ＲＤＣ、４２・・・リファレンス信号発生部、４３・・・モータ制御部、４４・・・処理部、４５・・・モータ角度導出部、４６・・・異常検出部、４７・・・ＡＤＣ制御部。
【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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