JP2013113641A - 短絡検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レゾルバが備えるコイルの短絡の種類を判別できる短絡検出装置を提供する。
【解決手段】１次側コイル１０の直流電位が２次側ＣＯＳコイル１６の直流電位と２次側ＳＩＮコイル１８の直流電位との間に挟まれるようにする。また、第１のコンパレータ８４の第１の閾値電圧Ｖｔｈａを、２次側ＣＯＳコイル１６の短絡がない場合のＲＣ回路６２の出力電圧よりも低くてかつ、１次側コイル１０及び２次側ＣＯＳコイル１６が短絡する場合の上記出力電圧よりも高い値に設定する。また、第２のコンパレータ８８の第２の閾値電圧Ｖｔｈｂを、２次側ＳＩＮコイル１８の短絡がない場合のＲＣ回路６４の出力電圧よりも高くてかつ、１次側コイル１０及び２次側ＣＯＳコイル１６が短絡する場合の上記出力電圧よりも低い値に設定する。そして、第１，第２のコンパレータ８４，８８の出力信号に基づき短絡の種類を判別する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、交流電圧信号が入力される１次側コイルと磁気結合された複数の２次側コイルのそれぞれを電圧検出対象とする信号検出装置に適用される短絡検出装置に関する。

従来、回転機の回転子とともに回転する１次側コイルと、一対の２次側コイルとを備えるレゾルバの信号検出装置が知られている。詳しくは、この装置では、まず、１次側コイルに交流電圧信号を入力する。そして、１次側コイルで発生する磁束によって誘起される一対の２次側コイルのそれぞれの両端の電圧信号を検出し、検出された一対の電圧信号に基づき回転子の回転角（電気角）を検出する。

ここで、レゾルバが備える１次側コイル及び一対の２次側コイルのそれぞれは通常、互いに絶縁されている。しかしながら、これらコイル同士の短絡が生じると、回転子の回転角の検出精度が低下するおそれがある。

こうした問題を解決すべく、下記特許文献１に見られるように、１次側コイル及び２次側コイル同士の短絡等の異常を検出する技術が知られている。詳しくは、この技術では、まず、一対の２次側コイルから出力される２相出力信号を各々乗算して各乗算出力を得る。そして、各乗算出力の加算値の最大値を検出し、検出された最大値と予め設定された設定値との比較に基づき上記異常を検出する。

また、コイル同士の短絡を検出する技術としては、下記特許文献２に見られるものもある。詳しくは、この技術では、１次側コイル及び一対の２次側コイルのそれぞれにバイアスを印加し、一対の２次側コイルのそれぞれの対地直流電位と所定の閾値との比較に基づき、レゾルバが備える１次側コイル及び２次側コイルのうち少なくとも一対の間で短絡が生じているか否かを判断する。

特許第３５８８４９９号公報 特許第４１２２６０６号公報

ところで、1次側コイル及び２次側コイル同士の短絡が生じる場合における信号検出装置による回転角の検出精度の低下度合いが、２次側コイル同士の短絡が生じる場合における回転角の検出精度の低下度合いよりも大きくなることが本発明者によって調べられている。これは、１次側コイルに交流電圧信号が入力されることに起因する。

こうした事情を踏まえ、本発明者は、短絡の種類に応じたフェールセーフを行うことを考えた。この場合、１次側コイル及び２次側コイル同士の短絡と、２次側コイル同士の短絡とのうちいずれが生じたかを判別する技術が要求されるものの、上記特許文献１，２に記載された技術では、これら短絡の種類を判別することはできない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、交流電圧信号が入力される１次側コイルと磁気結合された複数の２次側コイルのそれぞれを電圧検出対象とする信号検出装置に適用され、１次側コイル及び２次側コイル同士の短絡と、２次側コイル同士の短絡とのうちいずれが生じたかを判別することのできる短絡検出装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

請求項１記載の発明は、交流電圧信号が入力される１次側コイルと磁気結合された複数の２次側コイルのそれぞれを電圧検出対象とする信号検出装置に適用され、基準電位に対する直流電位が前記１次側コイル及び前記２次側コイルのそれぞれで互いに相違するように、前記１次側コイル及び前記２次側コイルのそれぞれにバイアスを印加するバイアス印加手段と、複数の前記２次側コイルのそれぞれの前記基準電位に対する直流電位に基づき、前記１次側コイル及び前記２次側コイル同士の短絡と、前記２次側コイル同士の短絡とのうちいずれが生じているかを判別する処理を行う短絡判別手段とを備えることを特徴とする。

上記発明では、バイアス印加手段を備えることで、基準電位に対する直流電位を１次側コイル及び２次側コイルのそれぞれで互いに相違させている。こうした構成によれば、短絡の生じた２次側コイルの直流電位が短絡の生じる前の２次側コイルの直流電位から変化し、１次側コイル及び２次側コイル同士の短絡が生じる場合における複数の２次側コイルの一群の直流電位と、２次側コイル同士の短絡が生じる場合における複数の２次側コイルの一群の直流電位とが相違することとなる。すなわち、上記一群の直流電位によれば、短絡の種類を判別することができる。このため、上記発明では、複数の２次側コイルのそれぞれの基準電位に対する直流電位に基づき、１次側コイル及び２次側コイル同士の短絡と、２次側コイル同士の短絡とのうちいずれが生じているかを判別することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、複数の前記２次側コイルは、一対の２次側コイルであり、前記バイアス印加手段は、前記１次側コイルの前記基準電位に対する直流電位が一対の前記２次側コイルの前記基準電位に対する直流電位の間に挟まれるように、前記１次側コイル及び前記２次側コイルのそれぞれにバイアスを印加し、一対の前記２次側コイルのうち前記基準電位に対する直流電位が高い方を高電位側コイルとし、残余を低電位側コイルとし、前記高電位側コイルの前記基準電位に対する直流電位と第１の閾値電圧との大小比較に基づき、論理「Ｈ」及び論理「Ｌ」のいずれかの信号を出力する第１のコンパレータと、前記低電位側コイルの前記基準電位に対する直流電位と第２の閾値電圧との大小比較に基づき、論理「Ｈ」及び論理「Ｌ」のいずれかの信号を出力する第２のコンパレータとを更に備え、前記第１の閾値電圧は、前記高電位側コイルの短絡が生じていない場合の該高電位側コイルの前記基準電位に対する直流電位よりも低くてかつ、前記１次側コイル及び前記高電位側コイル同士の短絡が生じた場合の該高電位側コイルの前記基準電位に対する直流電位よりも高い値に設定され、前記第２の閾値電圧は、前記低電位側コイルの短絡が生じていない場合の該低電位側コイルの前記基準電位に対する直流電位よりも高くてかつ、前記１次側コイル及び前記低電位側コイル同士の短絡が生じた場合の該低電位側コイルの前記基準電位に対する直流電位よりも低い値に設定され、前記短絡判別手段は、前記第１のコンパレータ及び前記第２のコンパレータの双方の出力信号に基づき、前記判別する処理を行うことを特徴とする。

上記発明では、１次側コイルの基準電位に対する直流電位が一対の２次側コイル（高電位側コイル及び低電位側コイル）の基準電位に対する直流電位の間に挟まれるように、１次側コイル、高電位側コイル及び低電位側コイルのそれぞれにバイアスを印加する。そして、第１のコンパレータの第１の閾値電圧と、第２のコンパレータの第２の閾値電圧とを上記態様で設定する。

こうした構成によれば、２次側コイルのうち短絡が生じた方に対応するコンパレータの出力信号の論理を反転させることができる。詳しくは、短絡が生じていない場合における第１，第２のコンパレータの双方の出力信号の論理を基準として、高電位側コイル及び低電位側コイル同士の短絡が生じる場合、これらコンパレータの双方の出力信号の論理が反転されることとなる。また、１次側コイル及び高電位側コイル同士の短絡が生じる場合、第１のコンパレータの出力信号の論理のみが反転され、１次側コイル及び低電位側コイル同士の短絡が生じる場合、第２のコンパレータの出力信号の論理のみが反転されることとなる。こうした上記発明によれば、簡易かつ的確に短絡の種類を判別することができる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記基準電位は、前記信号検出装置の接地電位であり、前記バイアス印加手段は、前記接地電位に対する直流電位が前記１次側コイル及び前記２次側コイルのそれぞれで０とならないように、前記１次側コイル及び前記２次側コイルのそれぞれにバイアスを印加し、前記短絡判別手段は、前記２次側コイルの前記接地電位に対する直流電位に基づき、前記２次側コイルに地絡が生じているか否かを判断する処理を更に行うことを特徴とする。

上記発明では、上記接地電位に対する直流電位が１次側コイル及び２次側コイルのそれぞれで０とならないように、これらコイルのそれぞれにバイアスを印加する。こうした構成によれば、２次側コイルに地絡が生じる場合、２次側コイルの直流電位が接地電位とされ、２次側コイルに地絡が生じる場合における２次側コイルの直流電位と、コイル同士の短絡が生じる場合における２次側コイルの直流電位とを相違させることができる。このため、上記発明では、２次側コイルの接地電位に対する直流電位に基づき、２次側コイルに地絡が生じているか否かを判断することができる。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記バイアス印加手段は、前記１次側コイル及び前記２次側コイルのそれぞれの前記基準電位に対する直流電位が前記信号検出装置の直流電源の正極側電位とならないように、前記１次側コイル及び前記２次側コイルのそれぞれにバイアスを印加し、前記短絡判別手段は、前記２次側コイルの前記基準電位に対する直流電位に基づき、前記２次側コイルと前記直流電源の正極側との短絡が生じているか否かを判断する処理を更に行うことを特徴とする。

上記発明では、１次側コイル及び２次側コイルのそれぞれの基準電位に対する直流電位が信号検出装置の直流電源の正極側電位とならないように、これらコイルのそれぞれにバイアスを印加する。こうした構成によれば、２次側コイルと直流電源の正極側との短絡（天絡）が生じる場合における２次側コイルの直流電位が直流電源の正極側電位とされ、天絡が生じる場合における２次側コイルの直流電位と、コイル同士の短絡が生じる場合における２次側コイルの直流電位とを相違させることができる。このため、上記発明では、２次側コイルの基準電位に対する直流電位に基づき、２次側コイルの天絡が生じているか否かを判断することができる。

第1の実施形態にかかるシステム構成図。 同実施形態にかかる短絡判別処理の概要を示す図。 正常時及び短絡発生時のレゾルバ信号の出力状態の一例を示す図。 第２の実施形態にかかるシステム構成図。 同実施形態にかかる短絡判別処理の概要を示す図。 第３の実施形態にかかるシステム構成図。 同実施形態にかかる短絡判別処理の概要を示す図。 第４の実施形態にかかるシステム構成図。 同実施形態にかかる短絡判別処理の概要を示す図。 第５の実施形態にかかるシステム構成図。 同実施形態にかかる短絡判別処理の概要を示す図。

（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる短絡検出装置を１相励磁２相出力型レゾルバの信号検出装置が搭載される電気自動車に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。

図示されるように、１次側コイル１０は、車載主機としてのモータジェネレータ１２のロータ１２ａと一体的に回転する。１次側コイル１０の一端は、端子Ｒ１を介して励磁回路１４に接続され、他端は、端子Ｒ２を介して接地されている。

１次側コイル１０には、励磁回路１４からの交流電圧信号（励磁信号Ｓｃ）が入力される。励磁信号Ｓｃによって１次側コイル１０に生じた磁束は、一対の２次側コイル１６，１８を鎖交する。この際、１次側コイル１０と一対の２次側コイル１６，１８との相対的な配置関係は、ロータ１２ａの回転角θに応じて周期的に変化する。これにより、２次側コイル１６，１８の鎖交磁束数は、周期的に変化する。本実施形態では、一対の２次側コイル１６，１８と１次側コイル１０との幾何学的な配置が相違する設定とされ、これにより、２次側コイル１６，１８のそれぞれに生じる電圧の位相が互いに「π／２」だけずれるようになっている。これにより、２次側コイル１６，１８のそれぞれの出力電圧は、励磁信号Ｓｃを、変調波ｃｏｓθ，ｓｉｎθのそれぞれによって変調した被変調波となる。詳しくは、励磁信号Ｓｃを「ｓｉｎωｔ」とすると、被変調波は、それぞれ「ｃｏｓθ×ｓｉｎωｔ」と「ｓｉｎθ×ｓｉｎωｔ」となる。

ちなみに、本実施形態では、以降、これら一対の被変調波をレゾルバ信号と称すこととする。また、２次側コイル１６を「２次側ＣＯＳコイル」と称し、２次側コイル１８を「２次側ＳＩＮコイル」と称すこととする。

２次側ＣＯＳコイル１６の両端は、端子Ｃ１，Ｃ２を介して差動増幅回路２０に接続されている。差動増幅回路２０は、２次側ＣＯＳコイル１６の出力電圧を所定に変換する機能を有する。

一方、２次側ＳＩＮコイル１８の両端は、端子Ｓ１，Ｓ２を介して差動増幅回路２２に接続されている。差動増幅回路２２は、２次側ＳＩＮコイル１８の出力電圧を所定に変換する機能を有する。

これら差動増幅回路２０，２２によって電圧変換された出力電圧のそれぞれは、Ｒ／Ｄ変換部２４（レゾルバデジタルコンバータ）に入力される。Ｒ／Ｄ変換部２４は、アナログ信号としての上記レゾルバ信号をデジタル信号に変換してロータ１２ａの回転角θ（電気角）を算出する機能を有している。

Ｒ／Ｄ変換部２４にて算出されるデジタル信号としての電気角は、マイクロコンピュータ（マイコン２６）に取り込まれる。詳しくは、マイコン２６は、所定のサンプリング周期でＲ／Ｄ変換部２４から出力されるデジタル信号を取得する。なお、上記所定のサンプリング周期は、入力回路２８から出力されるパルスによって定められる。詳しくは、入力回路２８は、励磁回路１４から出力される励磁信号Ｓｃが基準電位（車両のボディの電位等、信号検出装置の接地電位：以下、ＧＮＤ電位）と交わるタイミング（ゼロクロスタイミング）でパルスを出力する機能を有する。

次に、本実施形態にかかる短絡判別処理について説明する。この処理は、マイコン２６によって例えば所定周期で繰り返し実行され、１次側コイル１０と２次側ＣＯＳコイル１６との短絡、１次側コイル１０と２次側ＳＩＮコイル１８との短絡、及び２次側ＣＯＳコイル１６と２次側ＳＩＮコイル１８との短絡のうちいずれが生じているかを判別する処理である。この処理を行うために、本実施形態では、ＧＮＤ電位に対する直流電位が１次側コイル１０、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８のそれぞれで互いに相違するように、これらコイルにバイアスを印加する構成を採用している。これらコイルを直流電位の高い方から順に並べると、２次側ＣＯＳコイル１６、２次側ＳＩＮコイル１８、１次側コイル１０となる。以下、こうした構成を実現するための２次側の構成について詳述する。

２次側ＣＯＳコイル１６には、抵抗体３０，３２の直列接続体が並列接続され、これら抵抗体の接続点には、定電圧電源３４によって電圧が印加されている。また、２次側ＣＯＳコイル１６には、抵抗体３６，３８の直列接続体が並列接続されている。なお、抵抗体３０，３２同士の抵抗値は同一であり、抵抗体３６，３８同士の抵抗値も同一である。また、ノイズ除去用に、２次側ＣＯＳコイル１６にはコンデンサ４０，４２の直列接続体が並列接続され、それらの接続点は接地されている。

ここで、本実施形態では、抵抗体３０の抵抗値、定電圧電源３４の電圧（Ｖｃ１＝５Ｖ）、差動増幅回路２０が備える抵抗体（非反転入力端子に接続される一対の抵抗体）の抵抗値、及び差動増幅回路２０が備える抵抗体に接続される定電圧電源４４の電圧（Ｖｃ２＝２．５Ｖ）の設定により、２次側ＣＯＳコイル１６に短絡が生じていない場合において、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点のＧＮＤ電位に対する直流電位（２次側ＣＯＳコイル１６のバイアス）が「４．４Ｖ」とされている。ちなみに、定電圧電源３４，４４の電圧とは、ＧＮＤ電位を基準とした電位差の値である。

一方、２次側ＳＩＮコイル１８には、抵抗体４６，４８の直列接続体が並列接続され、これら抵抗体の接続点には、定電圧電源５０によって電圧が印加されている。また、２次側ＳＩＮコイル１８には、抵抗体５２，５４の直列接続体が並列接続されている。なお、抵抗体４６，４８同士の抵抗値は同一であり、抵抗体５２，５４同士の抵抗値も同一である。また、ノイズ除去用に、２次側ＳＩＮコイル１８にはコンデンサ５６，５８の直列接続体が並列接続され、それらの接続点は接地されている。

ここで、本実施形態では、定電圧電源５０の電圧（Ｖｓ１＝２．５Ｖ）と、差動増幅回路２２が備える抵抗体（非反転入力端子に接続される一対の抵抗体）に接続される定電圧電源６０の電圧（Ｖｓ２＝２．５Ｖ）との設定により、２次側ＳＩＮコイル１８の短絡が生じていない場合において、抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点のＧＮＤ電位に対する直流電位（２次側ＳＩＮコイル１８のバイアス）が、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点の直流電位「４．４Ｖ」よりも低くてかつ、１次側コイル１０の直流電位よりも高い値「２．５Ｖ」とされている。ちなみに、定電圧電源５０，６０の電圧とは、ＧＮＤ電位を基準とした電位差の値である。

上記抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点には、ＲＣ回路６２が接続されている。ＲＣ回路６２は、入力電圧の低周波成分をコンデンサの両端の電圧として出力するローパスフィルタである。ＲＣ回路６２の出力信号は、２次側ＣＯＳコイル１６の直流電位に応じた電圧信号である。ＲＣ回路６２の出力信号Ａは、上記マイコン２６の図示しないＡＤポートを介してマイコン２６のＡ／Ｄ変換部２６ａ（ＡＤコンバータ）に取り込まれる。

一方、上記抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点には、ＲＣ回路６４が接続されている。ＲＣ回路６４は、入力電圧の低周波成分をコンデンサの両端の電圧として出力するローパスフィルタである。ＲＣ回路６４の出力信号は、２次側ＳＩＮコイル１８の直流電位に応じた電圧信号である。

ＲＣ回路６４の出力信号は、コンパレータ６６の非反転入力端子に入力される。コンパレータ６６の反転入力端子には、電源６８によって閾値電圧Ｖｔｈが印加されている。ここで、閾値電圧Ｖｔｈは、２次側ＳＩＮコイル１８の短絡が生じていない場合のＲＣ回路６４の出力電圧「２．５Ｖ」よりも低くてかつ、１次側コイル１０及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じる場合のＲＣ回路６４の出力電圧「０Ｖ」よりも高い値「２．１Ｖ」に設定されている。上記コンパレータ６６の出力信号Ｂは、マイコン２６に取り込まれる。

ちなみに、上記差動増幅回路２０，２２及びコンパレータ６６の正極側の電源端子及び負極側の電源端子のそれぞれには、図示しない車載補機バッテリの電圧ＶＢ（例えば１３Ｖ）及び図示しない定電圧電源の負の電圧「−５Ｖ」のそれぞれが印加される。

続いて、図２を用いて、短絡の発生に伴う出力信号Ａ，Ｂの変化について説明する。ここでは、まず、短絡が生じていない場合（正常の場合）における出力信号Ａ，Ｂについて説明し、その後、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じる場合、１次側コイル１０及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じる場合、１次側コイル１０及び２次側ＣＯＳコイル１６同士の短絡が生じる場合の順で、正常の場合からの出力信号Ａ，Ｂの変化について説明する。

まず、短絡が生じていない場合について説明する。この場合、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点の直流電位が「４．４Ｖ」とされることから、マイコン２６には、出力信号Ａとして「４．４V」に対応するＡＤ変換値が入力される。一方、抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点の直流電位が「２．５V」とされることから、コンパレータ６６の反転入力端子に印加される閾値電圧Ｖｔｈ「２．１V」よりも非反転入力端子に印加される電圧の方が高くなる。このため、マイコン２６には、論理「Ｈ」のコンパレータ６６の出力信号Ｂが入力される。

続いて、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じる場合について説明する。この場合、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点及び抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点のそれぞれの直流電位が、短絡が生じていないときのこれら接続点の直流電位の平均値「３．４５V」とされる。このため、マイコン２６には、出力信号Ａとして、「３．４５V」に対応するＡＤ変換値が入力される。一方、コンパレータ６６の出力信号Ｂの論理は「Ｈ」に維持される。

続いて、１次側コイル１０及び２次側ＣＯＳコイル１６同士の短絡が生じる場合について説明する。この場合、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点の直流電位が１次側コイル１０の直流電位「０V」とされる。このため、マイコン２６には、出力信号Ａとして「０V」に対応するＡＤ変換値が入力される。一方、抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点の直流電位に変化が生じないことから、コンパレータ６６の出力信号Ｂの論理は「Ｈ」に維持される。

続いて、１次側コイル１０及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じる場合について説明する。この場合、抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点の直流電位が１次側コイル１０の直流電位「０V」とされる。このため、コンパレータ６６の反転入力端子に印加される閾値電圧Ｖｔｈ「２．１Ｖ」よりも非反転入力端子に印加される電圧「０Ｖ」の方が低くなり、コンパレータ６６の出力信号Ｂの論理が「Ｈ」から「Ｌ」に反転される。一方、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点の直流電位に変化が生じないことから、マイコン２６には、出力信号Ａとして「４．４Ｖ」に対応するＡＤ変換値が入力される。

出力信号Ａ，Ｂの上述した出力態様によれば、短絡の発生を検出するとともに、発生した短絡の種類を判別することができる。詳しくは、図２に示すように、マイコン２６は、出力信号Ｂの論理が「Ｈ」であってかつ、出力信号Ａが「４．４Ｖ」であると判断される場合、短絡が生じていない旨判断する。

一方、出力信号Ｂの論理が「Ｈ」であってかつ、出力信号Ａが「３．４５Ｖ」であると判断される場合、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じている旨判断する。また、出力信号Ｂの論理が「Ｈ」であってかつ、出力信号Ａが「０Ｖ」であると判断される場合、１次側コイル１０及び２次側ＣＯＳコイル１６同士の短絡が生じている旨判断する。さらに、出力信号Ｂの論理が「Ｌ」であると判断される場合、１次側コイル１０及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じている旨判断する。

ちなみに、本実施形態では、短絡が発生したと判断される場合、発生した短絡の種類に応じたフェールセーフ処理がマイコン２６によって実行される。ここで、短絡の種類に応じたフェールセーフ処理を実行するのは、図３に示すように、短絡の種類によって電気角の検出精度の低下度合いが大きく相違するためである。詳しくは、図３（ａ），（ｄ）に、短絡が生じていない場合のレゾルバ信号の推移を示し、図３（ｂ），（ｃ）に、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じる場合のレゾルバ信号の推移を示し、図３（ｅ），（ｆ）に、１次側コイル１０及び２次側ＣＯＳコイル１６同士の短絡が生じる場合のレゾルバ信号の推移を示す。なお、図３に示すレゾルバ信号は、モータジェネレータ１２のロータ１２ａが回転していない状態において計測されたものである。また、図中、「ＲＤＣＯＳ」は、レゾルバ信号のうち２次側ＣＯＳコイル１６の出力電圧を示し、「ＲＤＳＩＮ」は、レゾルバ信号のうち２次側ＳＩＮコイル１８の出力電圧を示す。

まず、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じる場合について説明する。

図３（ａ）に示す例では、１次側コイル１０に対する励磁信号Ｓｃの入力により、ＲＤＣＯＳの振幅がＲＤＳＩＮの振幅よりも大きくなっている。こうした状況下において、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡として、端子Ｃ１及び端子Ｓ１間の短絡が生じる場合、図３（ｂ）に示すように、ＲＤＳＩＮにＲＤＣＯＳの変動が重畳される。一方、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡として、端子Ｃ１及び端子Ｓ２間の短絡が生じる場合にも、図３（ｃ）に示すように、ＲＤＳＩＮにＲＤＣＯＳの変動が重畳される。この結果、ロータ１２ａの電気角の検出値に誤差が重畳されることとなる。

一方、１次側コイル１０及び２次側ＣＯＳコイル１６同士の短絡として、端子Ｃ１及び端子Ｒ１間の短絡や、端子Ｃ２及び端子Ｒ１間の短絡が生じる場合には、２次側ＣＯＳコイル１６の一端に励磁回路１４が直接接続されて励磁信号Ｓｃが入力されることに起因して、図３（ｅ），（ｆ）に示すＲＤＣＯＳの波形と、図３（ｄ）に示す正常時の波形とが大きく相違することとなる。この結果、ロータ１２ａの電気角を検出することができなくなる。なお、１次側コイル１０及び２次側ＳＩＮコイル同士の短絡が生じる場合も同様である。

こうした点を踏まえ、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じる場合、フェールセーフ処理として、モータジェネレータ１２の駆動を退避走行モードに切り替えるとともに、ユーザにその旨を報知する処理を行う。

一方、１次側コイル１０及び２次側ＣＯＳコイル１６（又は２次側ＳＩＮコイル１８）同士の短絡が生じる場合には、ロータ１２ａの電気角が検出できなくなることから、フェールセーフ処理として、モータジェネレータ１２の駆動を禁止してかつ、ユーザにその旨を報知する処理を行う。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

（１）ＧＮＤ電位に対する直流電位が１次側コイル１０、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８のそれぞれで互いに相違するように、これらコイル１０，１６，１８のそれぞれにバイアスを印加した。そして、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点の直流電位としての出力信号Ａと、コンパレータ６６の出力信号Ｂとに基づき、１次側コイル１０及び２次側ＣＯＳコイル１６同士の短絡と、１次側コイル１０及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡と、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡とのうちいずれが生じているかを判別する短絡判別処理を行った。このため、短絡の発生を検出するとともに、発生した短絡の種類を判別することができる。これにより、短絡発生箇所の特定を容易にすることなどができる。

（２）短絡判別処理によって判別された短絡の種類に応じたフェールセーフ処理を行った。これにより、ユーザに短絡が生じた旨を知らせることができ、また、ユーザにその後の対応を適切にとらせることなどができる。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

図４に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。

図示されるように、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点は、ＲＣ回路６２を介して第１のコンパレータ７０の非反転入力端子に接続されている。第１のコンパレータ７０の反転入力端子には、電源７２によって第１の閾値電圧Ｖｔｈａが印加される。ここで、第１の閾値電圧Ｖｔｈａは、２次側ＣＯＳコイル１６の短絡が生じていない場合のＲＣ回路６２の出力電圧「４．４Ｖ」よりも低くてかつ、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じる場合の上記出力電圧「３．４５Ｖ」よりも高い値「４Ｖ」に設定されている。上記第１のコンパレータ７０の出力信号Ａは、マイコン２６に取り込まれる。

一方、抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点は、ＲＣ回路６４を介して第２のコンパレータ７４の非反転入力端子に接続されている。第２のコンパレータ７４の反転入力端子には、電源７６によって第２の閾値電圧Ｖｔｈｂが印加される。ここで、第２の閾値電圧Ｖｔｈｂは、２次側ＳＩＮコイル１８の短絡が生じていない場合のＲＣ回路６４の出力電圧「２．５Ｖ」よりも低くてかつ、１次側コイル１０及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じる場合の上記出力電圧「０Ｖ」よりも高い値「２．１Ｖ」に設定されている。上記第２のコンパレータ７４の出力信号Ｂは、マイコン２６に取り込まれる。

さらに、上記抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点は、ＲＣ回路６２を介して第３のコンパレータ７８の非反転入力端子に接続されている。第３のコンパレータ７８の反転入力端子には、電源８０によって第３の閾値電圧Ｖｔｈｃが印加される。ここで、第３の閾値電圧Ｖｔｈｃは、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じた場合のＲＣ回路６２の出力電圧「３．４５Ｖ」よりも低くてかつ、１次側コイル１０及び２次側ＣＯＳコイル１６同士の短絡が生じた場合の上記出力電圧「０Ｖ」よりも高い値「３Ｖ」に設定されている。上記第３のコンパレータ７８の出力信号Ｃは、マイコン２６に取り込まれる。

続いて、図５を用いて、短絡の発生に伴う出力信号Ａ〜Ｃの変化について説明する。詳しくは、まず、正常の場合における出力信号Ａ〜Ｃについて説明し、その後、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じている場合、１次側コイル１０及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じている場合、１次側コイル１０及び２次側ＣＯＳコイル１６同士の短絡が生じている場合の順で、正常の場合からの出力信号Ａ〜Ｃの変化について説明する。

まず、短絡が生じていない場合について説明する。この場合、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点の直流電位が「４．４Ｖ」とされることから、第１のコンパレータ７０の非反転入力端子に印加される電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈａよりも高くなってかつ、第３のコンパレータ７８の非反転入力端子に印加される電圧が第３の閾値電圧Ｖｔｈｃよりも高くなる。このため、マイコン２６には、論理「Ｈ」の第１，第３のコンパレータ７０，７８の出力信号Ａ，Ｃが入力される。一方、抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点の直流電位が「２．５Ｖ」とされることから、第２のコンパレータ７４の非反転入力端子に印加される電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈｂよりも高くなる。このため、マイコン２６には、論理「Ｈ」の第２のコンパレータ７４の出力信号Ｂが入力される。

続いて、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じる場合について説明する。この場合、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点の直流電位が「３．４５Ｖ」とされることから、第１のコンパレータ７０の非反転入力端子に印加される電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈａよりも低くなる。このため、第１のコンパレータ７０の出力信号Ａの論理が「Ｈ」から「Ｌ」に反転される。なお、第２，第３のコンパレータ７４，７８の出力信号Ｂ，Ｃの論理は「Ｈ」に維持される。

続いて、１次側コイル１０及び２次側ＣＯＳコイル１６同士の短絡が生じる場合について説明する。この場合、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点の直流電位が「０Ｖ」とされることから、第１のコンパレータ７０の非反転入力端子に印加される電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈａよりも低くなってかつ、第３のコンパレータ７８の非反転入力端子に印加される電圧が第３の閾値電圧Ｖｔｈｃよりも低くなる。このため、第１のコンパレータ７０の出力信号Ａ及び第３のコンパレータ７８の出力信号Ｃの双方の論理が「Ｈ」から「Ｌ」に反転される。なお、第２のコンパレータ７４の出力信号Ｂの論理は「Ｈ」に維持される。

続いて、１次側コイル１０及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じる場合について説明する。この場合、抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点の直流電位が「０Ｖ」とされることから、第２のコンパレータ７４の非反転入力端子に印加される電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈｂよりも低くなる。このため、第２のコンパレータ７４の出力信号Ｂの論理が「Ｈ」から「Ｌ」に反転される。なお、第１，第３のコンパレータ７０，７８の出力信号Ａ，Ｃの論理は「Ｈ」に維持される。

次に、本実施形態にかかる短絡判別処理による短絡の種類の判別手法について説明する。

マイコン２６は、第１〜第３のコンパレータ７０，７４，７８の出力信号Ａ〜Ｃの全ての論理が「Ｈ」であると判断される場合、短絡が生じていない旨判断する。

一方、第１のコンパレータ７０の出力信号Ａの論理のみが「Ｌ」であると判断される場合、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じている旨判断する。また、第２のコンパレータ７４の出力信号Ｂの論理のみが「Ｈ」であると判断される場合、１次側コイル１０及び２次側ＣＯＳコイル１６同士の短絡が生じている旨判断する。さらに、第２のコンパレータ７４の出力信号Ｂの論理のみが「Ｌ」であると判断される場合、１次側コイル１０及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じている旨判断する。

このように、本実施形態では、第１〜第３のコンパレータ７０，７４，７８の出力信号Ａ〜Ｃを用いて短絡の種類を適切に判別することができる。

（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、１次側コイル１０のＧＮＤ電位に対する直流電位が２次側ＣＯＳコイル１６のＧＮＤ電位に対する直流電位と２次側ＳＩＮコイル１８のＧＮＤ電位に対する直流電位との間に挟まれるように、これらコイル１０，１６，１８のそれぞれにバイアスを印加する構成を採用する。本実施形態では、これらコイルを直流電位の高い方から順に並べて、２次側ＣＯＳコイル１６、１次側コイル１０、２次側ＳＩＮコイル１８となるようにする。こうした構成は、図６に示す構成によって実現される。

図６に示すように、抵抗体４６，４８の直列接続体の接続点は、接地されている。また、１次側コイル１０の一端は、端子Ｒ２を介して定電圧電源８２に接続されている。なお、本実施形態では、定電圧電源８２の電圧Ｖｒを「２．５Ｖ」としている。また、定電圧電源８２の電圧とは、ＧＮＤ電位を基準とした電位差の値である。

なお、本実施形態では、抵抗体４６の抵抗値、定電圧電源６０の電圧（Ｖｓ２＝２．５Ｖ）、及び差動増幅回路２２が備える抵抗体の抵抗値の設定により、２次側ＳＩＮコイル１８の短絡が生じていない場合において、２次側ＳＩＮコイル１８のバイアスが「０．６Ｖ」とされている。

抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点は、ＲＣ回路６２を介して第１のコンパレータ８４の非反転入力端子に接続されている。第１のコンパレータ８４の反転入力端子には、電源８６によって第１の閾値電圧Ｖｔｈａが印加される。ここで、第１の閾値電圧Ｖｔｈａは、２次側ＣＯＳコイル１６の短絡が生じていない場合のＲＣ回路６２の出力電圧「４．４Ｖ」よりも低くてかつ、１次側コイル１０及び２次側ＣＯＳコイル１６同士の短絡が生じる場合の上記出力電圧「２．５Ｖ」よりも高い値「４．０Ｖ」に設定されている。上記第１のコンパレータ８４の出力信号Ａは、マイコン２６に取り込まれる。

一方、抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点は、ＲＣ回路６４を介して第２のコンパレータ８８の非反転入力端子に接続されている。第２のコンパレータ８８の反転入力端子には、電源９０によって第２の閾値電圧Ｖｔｈｂが印加される。この第２の閾値電圧Ｖｔｈｂは、２次側ＳＩＮコイル１８の短絡が生じていない場合のＲＣ回路６４の出力電圧「０．６Ｖ」よりも高くてかつ、１次側コイル１０及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じる場合の上記出力電圧「２．５Ｖ」よりも低い値「１Ｖ」に設定されている。上記第２のコンパレータ８８の出力信号Ｂは、マイコン２６に取り込まれる。

続いて、図７を用いて、短絡の発生に伴う出力信号Ａ，Ｂの変化について説明する。

まず、短絡が生じていない場合について説明する。この場合、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点の直流電位が「４．４Ｖ」とされることから、第１のコンパレータ８４の非反転入力端子に印加される電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈａよりも高くなる。このため、第１のコンパレータ８４の出力信号Ａの論理が「Ｈ」とされる。一方、抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点の直流電位が「０．６Ｖ」とされることから、第２のコンパレータ８８の非反転入力端子に印加される電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈｂよりも低くなる。このため、第２のコンパレータ８８の出力信号Ｂの論理が「Ｌ」とされる。

続いて、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じる場合について説明する。この場合、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点及び抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点の直流電位が「２．５Ｖ」とされる。このため、第１のコンパレータ８４の非反転入力端子に印加される電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈａよりも低くなり、第１のコンパレータ８４の出力信号Ａの論理が「Ｈ」から「Ｌ」に反転される。また、第２のコンパレータ８８の非反転入力端子に印加される電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈｂよりも高くなり、第２のコンパレータ８８の出力信号Ａの論理が「Ｌ」から「Ｈ」に反転される。

続いて、１次側コイル１０及び２次側ＣＯＳコイル１６同士の短絡が生じる場合について説明する。この場合、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点の直流電位が「２．５Ｖ」とされることから、第１のコンパレータ８４の非反転入力端子に印加される電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈａよりも低くなる。このため、第１のコンパレータ８４の出力信号Ａの論理が「Ｈ」から「Ｌ」に反転される。なお、第２のコンパレータ８８の出力信号Ｂの論理は「Ｌ」に維持される。

次に、１次側コイル１０及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じる場合について説明する。この場合、抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点の直流電位が「２．５Ｖ」とされることから、第２のコンパレータ８８の非反転入力端子に印加される電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈｂよりも高くなる。このため、第２のコンパレータ８８の出力信号Ｂの論理が「Ｌ」から「Ｈ」に反転される。なお、第１のコンパレータ８４の出力信号Ａの論理は「Ｈ」に維持される。

次に、本実施形態にかかる短絡判別処理による短絡の種類の判別手法について説明する。

マイコン２６は、第１のコンパレータ８４の出力信号Ａの論理が「Ｈ」であってかつ、第２のコンパレータ８８の出力信号Ｂの論理が「Ｌ」であると判断される場合、短絡が生じていない旨判断する。

一方、第１のコンパレータ８４の出力信号Ａの論理が「Ｌ」であってかつ、第２のコンパレータ８８の出力信号Ｂの論理が「Ｈ」であると判断される場合、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じている旨判断する。また、第１のコンパレータ８４の出力信号Ａ及び第２のコンパレータ８８の出力信号Ｂの双方の論理が「Ｌ」であると判断される場合、１次側コイル１０及び２次側ＣＯＳコイル１６同士の短絡が生じている旨判断する。さらに、第１のコンパレータ８４の出力信号Ａ及び第２のコンパレータ８８の出力信号Ｂの双方の論理が「Ｈ」であると判断される場合、１次側コイル１０及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じている旨判断する。

このように、本実施形態では、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８のうち短絡が生じた方に対応するコンパレータの出力信号の論理を反転させる構成を採用した。このため、例えば上記第２の実施形態における短絡の種類の判別手法と比較してコンパレータの数を低減させることができる等、短絡の種類の判別に要する部品数の増大を回避することができる。

（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態について、先の第３の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、２次側ＣＯＳコイル１６、１次側コイル１０、２次側ＳＩＮコイル１８の直流電位の絶対値の設定を変更する。

詳しくは、図８に示すように、１次側コイル１０の一端は、端子Ｒ２を介して接地されている。

抵抗体４６，４８の直列接続体の接続点には、定電圧電源９２によって電圧が印加されている。本実施形態では、定電圧電源９２の電圧「Ｖｓ１」、差動増幅回路２２が備える抵抗体の抵抗値、及び定電圧電源６０の電圧「Ｖｓ２」の設定により、抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点の直流電位が「−２．５Ｖ」とされている。

ちなみに、本実施形態において、第１のコンパレータ８４の第１の閾値電圧Ｖｔｈａは、２次側ＣＯＳコイル１６の短絡が生じていない場合のＲＣ回路６２の出力電圧「４．４Ｖ」よりも低くてかつ、１次側コイル１０及び２次側ＣＯＳコイル１６同士の短絡が生じる場合の上記出力電圧「０Ｖ」よりも高い値「４Ｖ」に設定されている。また、第２のコンパレータ８８の第２の閾値電圧Ｖｔｈｂは、２次側ＳＩＮコイル１８の短絡が生じていない場合のＲＣ回路６４の出力電圧「−２．５Ｖ」よりも高くてかつ、１次側コイル１０及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じる場合の上記出力電圧「０Ｖ」よりも低い値「−２．１Ｖ」に設定されている。

さらに、本実施形態にかかる短絡の発生に伴う出力信号Ａ，Ｂの変化、及び出力信号Ａ，Ｂに基づき短絡の種類の判別手法を図９に示す。この手法は、上記第３の実施形態の図７を用いて説明した判別手法に準ずる。

このように、本実施形態では、２次側ＣＯＳコイル１６、１次側コイル１０、２次側ＳＩＮコイル１８の直流電位の絶対値の設定を変更した。こうした構成によっても、短絡の種類を適切に判別することができる。

（第５の実施形態）
以下、第５の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、短絡判別処理として、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８のうちいずれかと接地との短絡（地絡）や、これらコイル１６，１８のうちいずれかと車載バッテリの正極側との短絡（天絡）が生じているか否かを判断する処理を更に行う。この処理を行うべく、本実施形態では、ＧＮＤ電位に対する直流電位が１次側コイル１０、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８のそれぞれで０とならないように、また、これらコイル１０，１６，１８のＧＮＤ電位に対する直流電位がバッテリの正極側の電位とならないように、これらコイル１０，１６，１８のそれぞれにバイアスを印加する構成を採用する。

詳しくは、図１０に示すように、１次側コイル１０の一端は、端子Ｒ２を介して定電圧電源９４に接続されている。なお、本実施形態では、定電圧電源９４の電圧Ｖｒを「１．５Ｖ」としている。ここで、定電圧電源９４の電圧とは、ＧＮＤ電位を基準とした電位差の値である。

また、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点のＧＮＤ電位に対する直流電位及び抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点のＧＮＤ電位に対する直流電位を以下のように設定する。まず、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点の直流電位について説明すると、抵抗体３０の抵抗値、定電圧電源３４の電圧、差動増幅回路２０が備える抵抗体の抵抗値、及び定電圧電源４４の電圧の設定により、上記接続点のＧＮＤ電位に対する直流電位を「４．５Ｖ」とする。次に、抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点の直流電位について説明すると、定電圧電源５０の電圧（Ｖｓ１＝５Ｖ）と、差動増幅回路２２が備える抵抗体の抵抗値と、定電圧電源６０の電圧との設定により、上記接続点のＧＮＤ電位に対する直流電位を「３Ｖ」とする。

抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点の出力電圧は、ＲＣ回路６４を介してマイコン２６のＡ／Ｄ変換部２６ａに出力信号Ｂとして取り込まれる。

続いて、図１１を用いて、地絡や天絡の発生に伴う出力信号Ａ，Ｂの変化について説明する。なお、図１１には、コイル同士の短絡が生じる場合の出力信号Ａ，Ｂの変化も併せて示している。ただし、コイル同士の短絡が生じる場合のこれら出力信号Ａ，Ｂの変化は、上記第１の実施形態で図２を用いて説明したものに準ずる。このため、本実施形態では、コイル同士の短絡の発生に伴う出力信号Ａ，Ｂの変化についての説明を省略する。

まず、地絡が生じる場合について説明する。

２次側ＣＯＳコイル１６の地絡が生じる場合、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点の直流電位がＧＮＤ電位「０Ｖ」とされることから、マイコン２６には、出力信号Ａとして「０V」に対応するＡＤ変換値が入力される。一方、２次側ＳＩＮコイル１８の地絡が生じる場合、２次側ＣＯＳコイル１６の地絡と同様に、抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点の直流電位がＧＮＤ電位「０Ｖ」とされることから、マイコン２６には、出力信号Ｂとして「０V」に対応するＡＤ変換値が入力される。

ちなみに、１次側コイル１０の地絡として端子Ｒ１の地絡が生じる場合、励磁回路１４によって１次側コイル１０を励磁できなくなる。

続いて、天絡が生じる場合について説明する。

２次側ＣＯＳコイル１６の天絡が生じる場合、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点の直流電位がバッテリの正極側電位ＶＢ（１３Ｖ）とされる。このため、マイコン２６には、出力信号Ａとして、Ａ／Ｄ変換部２６ａに入力可能な電圧の最大値「５V」に対応するＡＤ変換値が入力される。一方、２次側ＳＩＮコイル１８の天絡が生じる場合、２次側ＣＯＳコイル１６の天絡と同様に、抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点の直流電位がバッテリの正極側電位ＶＢとされる。このため、マイコン２６には、出力信号Ｂとして、Ａ／Ｄ変換部２６ａに入力可能な電圧の最大値「５V」に対応するＡＤ変換値が入力される。

次に、本実施形態にかかる短絡判別処理による短絡、地絡及び天絡の種類の判別手法について説明する。

まず、短絡の種類の判別手法について説明する。

マイコン２６は、出力信号Ａが「４．５Ｖ」であってかつ、出力信号Ｂが「３Ｖ」であると判断される場合、短絡が生じていない旨判断する。

一方、出力信号Ａ，Ｂの双方が「３．７５Ｖ」であると判断される場合、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じている旨判断する。また、出力信号Ａが「１．５Ｖ」であってかつ、出力信号Ｂが「３Ｖ」であると判断される場合、１次側コイル１０及び２次側ＣＯＳコイル１６同士の短絡が生じている旨判断する。さらに、出力信号Ａが「４．５Ｖ」であってかつ、出力信号Ｂが「１．５Ｖ」であると判断される場合、１次側コイル１０及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じている旨判断する。

続いて、地絡の種類の判別手法について説明する。

マイコン２６は、出力信号Ａが「０Ｖ」であってかつ、出力信号Ｂが「３Ｖ」であると判断される場合、２次側ＣＯＳコイル１６の地絡が生じている旨判断する。一方、出力信号Ａが「４．５Ｖ」であってかつ、出力信号Ｂが「０Ｖ」であると判断される場合、２次側ＳＩＮコイル１８の地絡が生じている旨判断する。

なお、１次側コイル１０の地絡として端子Ｒ２の地絡が生じる場合、定電圧電源９４から接地へと短絡電流が流れてこの電源等の信頼性が低下する事態を回避すべく、短絡判別処理の完了後、定電圧電源９２による給電を停止させる処理を行うことが望ましい。

続いて、天絡の種類の判別手法について説明する。

マイコン２６は、出力信号Ａが「５Ｖ」であってかつ、出力信号Ｂが「３Ｖ」であると判断される場合、２次側ＣＯＳコイル１６の天絡が生じている旨判断し、出力信号Ａが「４．５Ｖ」であってかつ、出力信号Ｂが「５Ｖ」であると判断される場合、２次側ＳＩＮコイル１８の天絡が生じている旨判断する。

なお、１次側コイル１０の天絡が生じる場合、励磁回路１４に過大な電流が流れ、励磁回路１４の信頼性が低下するおそれがある。このため、本実施形態では、後述する判別手法によって１次側コイル１０の天絡が生じると判断される場合、励磁回路１４と外部との給電を遮断する処理が行われる。これにより、励磁回路１４による１次側コイル１０の励磁が停止される。

また、１次側コイル１０の地絡及び天絡は、短絡判別処理による上述した判別手法によっては検出できない。このため、１次側コイル１０の地絡及び天絡は、例えば特許第３５８８４９９号公報に記載される手法を用いて検出すればよい。この手法について簡単に説明すると、まず、２次側ＣＯＳコイル１６の出力電圧を２乗した値と、２次側ＳＩＮコイル１８の出力電圧を2乗した値との加算値を都度算出する。そして、都度算出される加算値の最大値を算出し、算出された最大値と予め設定された規定値との比較に基づき、１次側コイル１０の地絡又は天絡が生じているか否かを判断する。この手法は、地絡又は天絡が生じると、励磁回路１４から出力される励磁信号Ｓｃが正常時の信号からずれることで、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８のそれぞれの出力電圧が正常時の電圧からずれることに基づくものである。

このように、本実施形態では、ＧＮＤ電位に対する直流電位が１次側コイル１０、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８のそれぞれで０とならないように、また、これらコイル１０，１６，１８のＧＮＤ電位に対する直流電位がバッテリの正極側電位ＶＢとならないように、これらコイル１０，１６，１８のそれぞれにバイアスを印加する構成を採用した。こうした構成によれば、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８のうちいずれかに地絡や天絡が生じていることを検出することができる。

（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・上記第１〜第４の実施形態では、コンパレータの非反転入力端子と一対の抵抗体の直列接続体の接続点とを接続したがこれに限らず、コンパレータの反転入力端子と上記接続点とを接続してもよい。この場合、例えば上記第1の実施形態において、コンパレータ６６の出力信号の論理が、先の図２に示した論理から反転することとなる。

・第１の閾値電圧Ｖｔｈａ及び第２の閾値電圧Ｖｔｈｂの設定手法は、上記第３の実施形態に例示したものに限らない。例えば、第１の閾値電圧Ｖｔｈａは、２次側ＣＯＳコイル１６の短絡が生じていない場合のＲＣ回路６２の出力電圧「４．４Ｖ」よりも低くてかつ、１次側コイル１０及び２次側ＣＯＳコイル１６同士の短絡が生じた場合の上記出力電圧「２．５Ｖ」よりも高い値であれば、「４．０Ｖ」以外の値を設定してもよい。

また、例えば、第２の閾値電圧Ｖｔｈｂは、２次側ＳＩＮコイル１８の短絡が生じていない場合のＲＣ回路６４の出力電圧「０．６Ｖ」よりも高くてかつ、１次側コイル１０及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じた場合の上記出力電圧「２．５Ｖ」よりも低い値であれば、「１Ｖ」以外の値に設定してもよい。

・上記第１の実施形態において、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点をコンパレータ６６の非反転入力端子に接続してかつ、抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点をマイコン２６のＡ／Ｄ変換部２６ａに入力する構成としてもよい。この場合、コンパレータ６６の反転入力端子には、２次側ＣＯＳコイル１６の短絡が生じていない場合のＲＣ回路６２の出力電圧「４．４Ｖ」よりも低くてかつ、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じる場合の上記出力電圧「３．４５Ｖ」よりも高い電圧を電源によって印加する。

こうした構成によれば、ＲＣ回路６２の出力電圧のＡＤ変換値と、上記コンパレータ６６の出力信号とに基づき、短絡の種類を判別することができる。

・上記第２の実施形態において、第３のコンパレータ７８の非反転入力端子を、抵抗体３６，３８の直列接続体の接続点に代えて、抵抗体５２，５４の直列接続体の接続点に接続してもよい。この場合、２次側ＳＩＮコイル１８の短絡が生じていない場合や、１次側コイル１０と２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８のうちいずれかとの短絡が生じる場合、第３のコンパレータ７８の出力信号の論理が「Ｌ」とされ、２次側ＣＯＳコイル１６及び２次側ＳＩＮコイル１８同士の短絡が生じる場合、上記出力信号の論理が「Ｈ」とされる。こうした構成においても、第１〜第３のコンパレータ７０，７４，７８の出力信号Ａ〜Ｃに基づき、短絡の種類を判別することができる。

・レゾルバとしては、１相励磁２相出力型のものに限らない。例えば、２相励磁２相出力型のものであってもよい。詳しくは、このレゾルバは、一対の１次側コイルのそれぞれに振幅が同一であってかつ位相が互いに９０度異なる交流電圧信号を入力することにより、一対の２次側コイルのそれぞれから位相が互いに９０度異なってかつロータ１２ａの回転角に応じた一対の出力信号を出力するものである。この場合、ＧＮＤ電位に対する直流電位が１次側コイル及び２次側コイルのそれぞれで互いに相違するように、これらコイルのそれぞれにバイアス電圧を印加すればよい。ここでは、ＧＮＤ電位に対する直流電位を一対の１次側コイル同士で同一としてもよい。そして、２次側コイルのそれぞれのＧＮＤ電位に対する直流電位のそれぞれに基づき、一対の１次側コイルのうちいずれかと一対の２次側コイルのうちいずれかとの短絡、及び一対の２次側コイル同士の短絡のうちいずれが生じているかを判別することができる。

・レゾルバが備える２次側コイルの数としては、２つに限らず、３つ以上であってもよい。この場合であっても、基準電位（ＧＮＤ電位）に対する直流電位を１次側コイル及び２次側コイルのそれぞれで互いに相違させるならば、２次側コイルの直流電位のそれぞれに基づき、１次側コイルと２次側コイルのうちいずれかとの短絡、及び２次側コイルのうちいずれか一対同士の短絡のうちいずれが生じているかを判別することができる。

・信号検出装置としては、レゾルバに適用されるものに限らない。

・本願発明が適用される車両としては、電気自動車に限らず、車載主機としてモータジェネレータを備える他の自動車（例えばハイブリッド車）であってもよい。

１０…１次側コイル、１４…励磁回路、１６…２次側ＣＯＳコイル、１８…２次側ＳＩＮコイル、２０，２２…差動増幅回路、２４…Ｒ／Ｄ変換部、２６…マイコン、２６ａ…Ａ／Ｄ変換部、６６…コンパレータ。

Claims (4)

1. 交流電圧信号が入力される１次側コイルと磁気結合された複数の２次側コイルのそれぞれを電圧検出対象とする信号検出装置に適用され、
   基準電位に対する直流電位が前記１次側コイル及び前記２次側コイルのそれぞれで互いに相違するように、前記１次側コイル及び前記２次側コイルのそれぞれにバイアスを印加するバイアス印加手段と、
   複数の前記２次側コイルのそれぞれの前記基準電位に対する直流電位に基づき、前記１次側コイル及び前記２次側コイル同士の短絡と、前記２次側コイル同士の短絡とのうちいずれが生じているかを判別する処理を行う短絡判別手段とを備えることを特徴とする短絡検出装置。
2. 複数の前記２次側コイルは、一対の２次側コイルであり、
   前記バイアス印加手段は、前記１次側コイルの前記基準電位に対する直流電位が一対の前記２次側コイルの前記基準電位に対する直流電位の間に挟まれるように、前記１次側コイル及び前記２次側コイルのそれぞれにバイアスを印加し、
   一対の前記２次側コイルのうち前記基準電位に対する直流電位が高い方を高電位側コイルとし、残余を低電位側コイルとし、
   前記高電位側コイルの前記基準電位に対する直流電位と第１の閾値電圧との大小比較に基づき、論理「Ｈ」及び論理「Ｌ」のいずれかの信号を出力する第１のコンパレータと、
   前記低電位側コイルの前記基準電位に対する直流電位と第２の閾値電圧との大小比較に基づき、論理「Ｈ」及び論理「Ｌ」のいずれかの信号を出力する第２のコンパレータとを更に備え、
   前記第１の閾値電圧は、前記高電位側コイルの短絡が生じていない場合の該高電位側コイルの前記基準電位に対する直流電位よりも低くてかつ、前記１次側コイル及び前記高電位側コイル同士の短絡が生じた場合の該高電位側コイルの前記基準電位に対する直流電位よりも高い値に設定され、
   前記第２の閾値電圧は、前記低電位側コイルの短絡が生じていない場合の該低電位側コイルの前記基準電位に対する直流電位よりも高くてかつ、前記１次側コイル及び前記低電位側コイル同士の短絡が生じた場合の該低電位側コイルの前記基準電位に対する直流電位よりも低い値に設定され、
   前記短絡判別手段は、前記第１のコンパレータ及び前記第２のコンパレータの双方の出力信号に基づき、前記判別する処理を行うことを特徴とする請求項１記載の短絡検出装置。
3. 前記基準電位は、前記信号検出装置の接地電位であり、
   前記バイアス印加手段は、前記接地電位に対する直流電位が前記１次側コイル及び前記２次側コイルのそれぞれで０とならないように、前記１次側コイル及び前記２次側コイルのそれぞれにバイアスを印加し、
   前記短絡判別手段は、前記２次側コイルの前記接地電位に対する直流電位に基づき、前記２次側コイルに地絡が生じているか否かを判断する処理を更に行うことを特徴とする請求項１又は２記載の短絡検出装置。
4. 前記バイアス印加手段は、前記１次側コイル及び前記２次側コイルのそれぞれの前記基準電位に対する直流電位が前記信号検出装置の直流電源の正極側電位とならないように、前記１次側コイル及び前記２次側コイルのそれぞれにバイアスを印加し、
   前記短絡判別手段は、前記２次側コイルの前記基準電位に対する直流電位に基づき、前記２次側コイルと前記直流電源の正極側との短絡が生じているか否かを判断する処理を更に行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の短絡検出装置。

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