JP2016142693A - Resolver/digital converter abnormality detection system - Google Patents

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Shinjiro Ashida
信二郎 芦田
畑中 俊彦
Toshihiko Hatanaka
俊彦 畑中
中野 雄太
Yuta Nakano
雄太 中野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology for performing abnormality detection processing of a resolver/digital converter.SOLUTION: A resolver/digital converter (RDC) 41 obtains a rotation angle θ of a motor using a sin signal and cos signal outputted from the resolver. An analog-to-digital converter (ADC) 40 converts a motor current signal into a digital signal according to the timing that a motor current value should be acquired, and converts the sin signal and cos signal, which are outputted from the resolver, into digital signals successively to or prior to the timing. A motor angle deduction unit 45 obtains the rotation angle φ of the motor on the basis of the SIN signal value and COS signal value which have been converted into the digital signals. When a sum of a square value of the SIN signal value and a square value of the COS signal value is equal to or larger than a predetermined lower limit and equal to or smaller than a predetermined upper limit, an abnormality detection unit 46 compares the rotation angle θ with the rotation angle φ, and performs abnormality detection processing on the RDC 41.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

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。   The present invention relates to a technique for detecting an abnormality of a resolver / digital converter.

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。   In recent years, hybrid vehicles and electric vehicles equipped with an electric motor as a drive source have been developed. A motor control system in a vehicle performs boost control for switching a switching element of a boost converter to boost a DC voltage of a power supply, and inverter control for switching a switching element of an inverter to generate three-phase AC power.

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。   When a motor torque command is received from an electronic control unit for travel control in inverter control, the motor control system becomes a target by using the motor rotation angle detected by the rotation angle sensor and the motor current detected by the current sensor. A carrier signal for generating motor torque is generated. The motor control system generates a gate signal for turning on and off the switching element of the inverter from the generated carrier signal, and controls the switching element of the inverter. In a motor control system, a resolver having high environmental resistance is used as a rotation angle sensor.

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。特許文献1では、リファレンス信号を基準振幅(ピーク値)と比較するコンパレータを用いて、リファレンス信号のピークを検出している。   In Patent Document 1, the resolver / digital converter detects the rotor angle θ based on the sin signal and the cos signal output from the resolver, and the sin signal and the cos signal are each converted into an analog-digital signal at the timing when the peak of the reference signal is detected. An abnormality detection process for estimating the angle θ from the values of the SIN signal and the COS signal is proposed. If the absolute value of the difference between the angle θ detected by the resolver / digital converter and the estimated angle θ exceeds a predetermined abnormality detection threshold, the angle θ detected by the resolver / digital converter is not accurate. Is determined. In Patent Document 1, the peak of the reference signal is detected using a comparator that compares the reference signal with a reference amplitude (peak value).

特開平9−72758号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-72758

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。   In the technique disclosed in Patent Document 1, the dedicated analog / digital converter converts the sin signal and the cos signal output from the resolver into an analog-to-digital converter. Become. The motor control system is equipped with a motor current analog / digital converter for converting the motor current signal into a digital signal every half cycle of the carrier signal. If the cos signal can be used for analog-digital conversion processing, a dedicated analog / digital converter need not be provided separately.

レゾルバ/デジタルコンバータの異常検出処理のためには、レゾルバから出力されるsin信号およびcos信号を、レゾルバに供給するリファレンス信号のピークタイミングでデジタル信号に変換したSIN信号値およびCOS信号値を用いる必要がある。しかしながら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り、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。   For the abnormality detection processing of the resolver / digital converter, it is necessary to use the SIN signal value and the COS signal value obtained by converting the sin signal and the cos signal output from the resolver into a digital signal at the peak timing of the reference signal supplied to the resolver. There is. However, since the reference signal and the carrier signal are generated independently from each other, the peak timing of the reference signal may compete with the timing of the half cycle of the carrier signal (that is, the timing of the peak of the peak or valley). If these conflicts, there is a possibility that a problem occurs in the analog-digital conversion processing of any signal. For example, if a problem occurs in the analog-digital conversion processing of the resolver sin signal or cos signal, an incorrect signal value is used. Since the abnormality detection process is executed, there is a problem that it is difficult to accurately detect the abnormality of the resolver / digital converter.

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、リファレンス信号のピークタイミング付近でアナログデジタル変換したレゾルバ信号値をもとに、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技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to convert a motor current and a resolver when analog-to-digital conversion of a resolver signal (sin signal and cos signal) using an analog / digital converter for motor current. To provide a technique for accurately executing an anomaly detection process of a resolver / digital converter based on a resolver signal value obtained by analog-digital conversion near the peak timing of a reference signal while avoiding a competition with a signal acquisition timing. is there.

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、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。アナログ/デジタルコンバータは、モータ電流値を取得するべきタイミングでモータ電流信号をデジタル信号に変換するとともに、そのタイミングの後または前に、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し、異常検出部は、SIN信号値の2乗値とCOS信号値の2乗値の和が、所定の下限値以上であって、所定の上限値以下である場合に、回転角θと回転角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。   In order to solve the above-described problem, an abnormality detection apparatus for a resolver / digital converter according to an aspect of the present invention includes a reference signal generation unit that generates a reference signal having a predetermined periodic waveform, and a reference signal according to the rotation angle of the motor. A resolver that outputs a sin signal and a cos signal whose amplitude is modulated, a resolver / digital converter that obtains the rotation angle θ of the motor from the sin signal and the cos signal output from the resolver, a motor current signal that flows through the motor, and an output from the resolver An analog / digital converter that converts the sine signal and the cos signal into a digital signal, a motor angle deriving unit that obtains the rotation angle φ of the motor based on the SIN signal value and the COS signal value converted into the digital signal, Time required by resolver / digital converter An abnormality detection unit that compares the rotation angle θ with the rotation angle φ obtained by the motor angle deriving unit and executes an abnormality detection process of the resolver / digital converter. The analog / digital converter converts a motor current signal into a digital signal at a timing at which a motor current value is to be acquired, and converts a sin signal and a cos signal output from the resolver into a digital signal after or before that timing. The abnormality detection unit detects the rotation angle θ and the rotation angle when the sum of the square value of the SIN signal value and the square value of the COS signal value is not less than a predetermined lower limit value and not more than a predetermined upper limit value. Compared with φ, the resolver / digital converter abnormality detection process is executed.

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。またデジタル信号に変換されたSIN信号値の2乗値とCOS信号値の2乗値の和が、所定の下限値以上であって、所定の上限値以下である場合に、SIN信号値とCOS信号値が、リファレンス信号のピーク付近のタイミングで取得されたことが判定されるため、このときのSIN信号値およびCOS信号値に基づいて求められるモータの回転角φと、レゾルバ/デジタルコンバータで求められたモータの回転角θとを比較することで、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。   According to this aspect, since the analog / digital converter for the motor current converts the sin signal and the cos signal output from the resolver into a digital signal, an analog / digital converter for the resolver signal (sin signal, cos signal) is separately provided. There is no need to provide it. When the sum of the square value of the SIN signal value converted into the digital signal and the square value of the COS signal value is not less than a predetermined lower limit value and not more than a predetermined upper limit value, the SIN signal value and the COS value Since it is determined that the signal value is acquired at a timing near the peak of the reference signal, the rotation angle φ of the motor obtained based on the SIN signal value and the COS signal value at this time is obtained by the resolver / digital converter. By comparing with the rotation angle θ of the obtained motor, it is possible to accurately execute the abnormality detection processing of the resolver / digital converter.

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簡易な構成で実現する技術を提供する。   According to the present invention, there is provided a technique for realizing an abnormality detection process of a resolver / digital converter with a simple configuration.

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。It is a figure which shows the structure of the motor control system in a vehicle provided with electric motors, such as a hybrid vehicle, as a driving source. レゾルバの構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of a resolver. (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。(A) is a REF signal waveform, (b) is a sin signal waveform, and (c) is a diagram showing a cos signal waveform. インバータ制御部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an inverter control part. キャリア信号波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a carrier signal waveform. 実施例のRDC異常検出処理のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the RDC abnormality detection process of an Example. REF信号、sin信号、cos信号、キャリア信号の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between a REF signal, a sin signal, a cos signal, and a carrier signal. REF信号とキャリア信号の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between a REF signal and a carrier signal.

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。   FIG. 1 shows a configuration of a motor control system in a vehicle equipped with an electric motor such as a hybrid vehicle as a travel drive source. The motor control system 1 includes an inverter 2, a boost converter 3, a power source 4, a filter capacitor 5, a motor 10, and a motor electronic control unit 30 (hereinafter referred to as “motor ECU 30”). As a sensor group, the motor control system 1 includes a current sensor 11 that detects a motor current flowing in the V-phase coil of the motor 10, a current sensor 12 that detects a motor current flowing in the W-phase coil of the motor 10, and the rotation of the motor 10. And a resolver 20 for detecting a corner.

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。   FIG. 2 shows an example of the structure of the resolver 20. The resolver 20 has a stator 21 fixed to a fixed portion of the motor 10 and a rotor 22 fixed to the shaft of the motor 10. The stator 21 is provided with an excitation coil 23 that receives a reference signal (REF signal) having a predetermined periodic waveform, an output coil 24 that outputs a sin signal, and an output coil 25 that outputs a cos signal. The output coil 24 and the output coil 25 are arranged with a phase difference of 90 ° from each other, and the sin signal and the cos signal have a waveform obtained by amplitude-modulating the REF signal according to the rotation angle θ of the rotor 22. As described above, the resolver 20 outputs a sin signal and a cos signal obtained by amplitude-modulating the REF signal according to the rotation angle θ of the motor 10.

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。   3A shows an example of a REF signal waveform, FIG. 3B shows an example of a sin signal waveform, and FIG. 3C shows an example of a cos signal waveform. When the REF signal is a sine wave (A · sin ωt) (A: amplitude, ω: angular frequency, t: time), the sin signal is expressed by K · A · sin ωt · sin θ, and the cosine signal is K · It is represented by A · sin ωt · cos θ (K: amplitude coefficient). In the following description, it is assumed that A = K = 1 without considering the amplitude of the signal.

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。   Returning to FIG. 1, the travel control ECU 6 is an electronic control unit for controlling the travel of the vehicle, calculates the motor torque required by the motor 10 in response to the accelerator request and the brake request, and sets the target motor torque to the motor torque. It outputs to motor ECU30 as a command. In the motor control system 1, in accordance with a motor torque command from the travel control ECU 6, the DC power of the power source 4 is boosted and converted to three-phase AC power, and the three-phase AC power is supplied to the motor 10. The motor ECU 30 controls the boost converter 3 to boost the DC voltage of the power source 4 to the target voltage and generates three-phase DC power to the inverter 2 in order to generate torque according to the motor torque command. Inverter control to convert to AC power is performed.

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。   Filter capacitor 5 is provided between power supply 4 and boost converter 3, and is connected to power supply 4 in parallel. The filter capacitor 5 has a function of smoothing the DC voltage of the power supply 4 and preventing a pulsating current due to switching of the boost converter 3 from flowing to the power supply 4 side.

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。   Boost converter 3 has a reactor and a switching element, and is connected to power supply 4 through filter capacitor 5. Boost converter 3 includes a current sensor that detects a current flowing through the reactor, and outputs the detected current value to motor ECU 30. The switching element performs a switching operation by a gate signal supplied from the motor ECU 30, and boosts the DC low voltage of the filter capacitor 5 to a DC high voltage.

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。   The inverter 2 has a smoothing capacitor and a switching element, and is supplied with a boosted DC high voltage. The smoothing capacitor is provided between the switching element of the inverter 2 and the boost converter 3, smoothes the DC voltage boosted by the boost converter 3, and stores the electric charge of the DC voltage. Inverter 2 has a voltage sensor that detects the voltage across the smoothing capacitor, and outputs the detected voltage value to motor ECU 30. The switching element performs a switching operation by a gate signal for each phase (U phase, V phase, W phase) switching element of the motor 10 supplied from the motor ECU 30, converts DC power into three-phase AC power, and converts it to the motor 10. Supply.

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。   The motor ECU 30 is an electronic control unit that includes a microcomputer, a memory, and the like. The motor ECU 30 includes a boost control unit 32 that controls the boost converter 3 and an inverter control unit 31 that controls the inverter 2. Upon receiving the motor torque command output from the travel control ECU 6, the inverter control unit 31 receives the resolver signal (sin signal, cos signal) detected by the resolver 20 from the motor 10 and the V phase detected by the current sensors 11 and 12. A carrier signal for generating a target motor torque is generated using the motor current signal (Iv signal) and the W-phase motor current signal (Iw signal). For example, if the target vehicle speed is low, the frequency of the carrier signal may be low, and if the target vehicle speed is high, the frequency of the carrier signal may be set high.

実施例のインバータ制御部31は、モータ10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。   The inverter control unit 31 according to the embodiment has a function of changing the carrier signal in units of half cycles in order to control the motor 10. That is, the inverter control part 31 can set the half cycle of a carrier signal for every half cycle, and controls the motor 10 suitably by this. The inverter control unit 31 generates a gate signal of the switching element of each phase of the inverter 2 using the carrier signal and outputs it to the inverter 2. The inverter 2 switches the switching element of each phase by a gate signal and supplies three-phase AC power to the motor 10.

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。   The boost control unit 32 calculates the target voltage value when receiving the motor rotation speed and the motor torque command from the inverter control unit 31, and the voltage between both ends of the smoothing capacitor is determined based on the voltage value between both ends of the smoothing capacitor. Control to be a voltage value. Specifically, the boost control unit 32 calculates the target current value of the current flowing through the reactor of the boost converter 3 so that the voltage across the smoothing capacitor becomes the target voltage, and based on the detected current value of the reactor. In addition, the gate signal for the switching element of the boost converter 3 is generated so that the current flowing through the reactor becomes the target current value.

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。   FIG. 4 shows the configuration of the inverter control unit 31. The inverter control unit 31 includes an analog / digital converter 40 (hereinafter also referred to as “ADC 40”), a resolver / digital converter 41 (hereinafter also referred to as “RDC 41”), a reference signal generation unit 42, a motor control unit 43, and a processing unit 44. And an ADC control unit 47. The inverter control unit 31 according to the embodiment operates as a resolver / digital converter abnormality detection device having a function of detecting abnormality of the RDC 41. The reference signal generator 42 generates a reference signal (REF signal) having a predetermined periodic waveform and supplies it to the exciting coil 23. As a result, the output coil 24 and the output coil 25 output a sin signal and a cos signal corresponding to the rotation angle θ of the motor 10, respectively. The RDC 41 obtains the rotation angle of the rotor 22, that is, the rotation angle θ of the motor 10 from the resolver signal (sin signal and cos signal), and outputs it to the motor control unit 43.

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。   The ADC 40 is activated and controlled by the ADC controller 47, and the motor current signal (Iv signal) supplied from the current sensor 11, the motor current signal (Iw signal) supplied from the current sensor 12, and the sin supplied from the output coil 24. The cos signal supplied from the signal and output coil 25 is converted into a digital signal.

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。   The ADC 40 converts the analog Iv signal into a digital IV signal value, converts the analog Iw signal into a digital IW signal value, and outputs the digital IW signal value to the motor control unit 43. The ADC control unit 47 acquires half-cycle information of the carrier signal from the motor control unit 43 and controls the acquisition timing of the motor current signal (Iv signal, Iw signal).

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。   FIG. 5 shows an example of a carrier signal waveform. The carrier signal is a triangular wave having peaks and valleys as apexes, and can be changed in units of a half cycle. The ADC control unit 47 activates the ADC 40 at the timing of the peak and valley peaks of the carrier signal, that is, the timings of times T0, T1, T2, T3, T4, T5, and T6, and performs analog-to-digital conversion processing of the motor current signal. Run.

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、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し、ゲート信号をインバータ2に供給する。   Thereby, the motor control unit 43 generates a carrier signal for generating a target motor torque based on the IV signal value, the IW signal value, and the rotation angle θ acquired every half cycle of the carrier signal, A gate signal is supplied to the inverter 2.

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。   The ADC 40 converts the analog sin signal into a digital SIN signal value, converts the analog cos signal into a digital COS signal value, and outputs the digital COS signal value to the processing unit 44. The processing unit 44 includes a motor angle deriving unit 45 and an abnormality detection unit 46, and has a function of determining whether the RDC 41 is normal or abnormal.

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。たとえば異常検出部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。   The motor angle deriving unit 45 estimates the rotation angle of the motor 10 based on the SIN signal value and the COS signal value acquired at the timing near the peak of the REF signal. Here, in order to distinguish from the rotation angle θ obtained by the RDC 41, the rotation angle estimated by the motor angle deriving unit 45 is expressed as φ. The motor angle deriving unit 45 holds a correspondence table in which sin θ, cos θ, and the rotation angle φ are associated with each other, and by referring to the correspondence table from the SIN signal value and the COS signal value output from the ADC 40, Obtain the rotation angle φ. The abnormality detection unit 46 compares the rotation angle θ obtained by the RDC 41 with the rotation angle φ obtained by the motor angle deriving unit 45, and executes an abnormality detection process of the RDC 41. For example, if the absolute value of the difference between the rotation angle θ and the rotation angle φ exceeds a predetermined abnormality detection threshold, the abnormality detection unit 46 detects that an abnormality has occurred in the RDC 41, and performs a predetermined abnormality. If it is below the detection threshold, it is determined that the RDC 41 is operating normally and the rotation angle θ is accurate. For example, when an abnormality is detected by the abnormality detection unit 46, the motor control unit 43 may take measures such as stopping the drive control of the motor 10.

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。REF信号の周期と、キャリア信号の周期とは、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。   As described above, the motor angle deriving unit 45 estimates the rotation angle φ of the motor 10 based on the SIN signal value and the COS signal value acquired at the timing near the peak of the REF signal. Since the cycle of the REF signal and the cycle of the carrier signal are set independently, for example, the peak timing of the REF signal is detected, and the ADC control unit 47 activates the ADC 40 at the detected peak timing, and the resolver signal If an analog-digital conversion process of (sin signal, cos signal) is performed, there is a possibility of competing with the analog-digital conversion process of the motor current signal. When the timing of the analog-digital conversion process competes, at least one of the motor current signal and the resolver signal is not accurately acquired, and the motor control unit 43 or the processing unit 44 performs processing based on an inaccurate value. For example, if the setting is such that the analog-digital conversion processing of the motor current signal is preferentially executed, the analog-digital conversion processing of the resolver signal is not executed or is forcibly terminated midway, and the rotation angle φ It is difficult to accurately obtain

そこで実施例のRDC異常検出装置においては、ADC制御部47が、REF信号のピークタイミングを検出して、その検出したピークタイミングでADC40を起動することは行わない。ADC制御部47は、モータ電流値を取得するべきタイミングでADC40を起動し、このときADC40は、モータ電流信号をデジタル信号に変換するとともに、そのタイミングの後または前に、レゾルバ20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。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でADC40を起動する。   Therefore, in the RDC abnormality detection device of the embodiment, the ADC control unit 47 does not detect the peak timing of the REF signal and activate the ADC 40 at the detected peak timing. The ADC control unit 47 activates the ADC 40 at a timing at which the motor current value is to be acquired. At this time, the ADC 40 converts the motor current signal into a digital signal, and is output from the resolver 20 after or before that timing. The sin signal and the cos signal are converted into digital signals. For example, the ADC control unit 47 switches input channels to the ADC 40 in the order of the Iv signal, the Iw signal, the sin signal, and the cos signal, and sequentially converts each signal from analog to digital. Note that the ADC control unit 47 may switch the input channel to the ADC 40 in the order of the sin signal, the cos signal, the Iv signal, and the Iw signal. When the ADC 40 completes the conversion process of the four analog signals, the ADC control unit 47 finishes starting the ADC 40 and then starts the ADC 40 at a timing at which the motor current value should be acquired.

これにより、モータ電流信号とレゾルバ信号の取得タイミングが重複することなく、ADC40がモータ電流信号とレゾルバ信号とをデジタル信号値に変換できる。なお実施例において、モータ電流値を取得するべきタイミングは、図5に関して説明したように、キャリア信号の山または谷のタイミングであるが、それ以外のタイミングであってもよい。   Thereby, ADC40 can convert a motor current signal and a resolver signal into a digital signal value, without the acquisition timing of a motor current signal and a resolver signal overlapping. In the embodiment, the timing at which the motor current value should be acquired is the peak or valley timing of the carrier signal as described with reference to FIG. 5, but may be other timing.

実施例においてSIN信号値およびCOS信号値は、REF信号のピークタイミングであるか否かに関係なく取得される。モータ角度導出部45が回転角φを推定するためには、REF信号のピークタイミング付近で取得したSIN信号値およびCOS信号値を使用する必要があるため、モータ角度導出部45は、SIN信号値およびCOS信号値がREF信号のピークタイミング付近で取得したものであるか否かを判定する。   In the embodiment, the SIN signal value and the COS signal value are acquired regardless of whether or not the peak timing of the REF signal. In order for the motor angle deriving unit 45 to estimate the rotation angle φ, it is necessary to use the SIN signal value and the COS signal value acquired near the peak timing of the REF signal. It is then determined whether the COS signal value is obtained near the peak timing of the REF signal.

この判定は、以下の式1により行われる。
下限値 ≦ (SINθ+COSθ) ≦ 上限値・・(式1)
たとえば所定の下限値は0.8、所定の上限値は1.2に設定されてよい。SIN信号値およびCOS信号値が、式1を満たす場合には、SIN信号値およびCOS信号値が、REF信号のピークタイミング付近で取得した値であることが分かる。
This determination is performed by the following equation 1.
Lower limit value ≦ (SIN 2 θ + COS 2 θ) ≦ Upper limit value (Equation 1)
For example, the predetermined lower limit value may be set to 0.8, and the predetermined upper limit value may be set to 1.2. When the SIN signal value and the COS signal value satisfy Expression 1, it can be seen that the SIN signal value and the COS signal value are values obtained near the peak timing of the REF signal.

異常検出部46は、SIN信号値の2乗値とCOS信号の2乗値の和が、所定の下限値以上であって、所定の上限値以下である場合に、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。なおモータ角度導出部45は、SIN信号値とCOS信号値の2乗和の算出結果によらず、SIN信号値とCOS信号値とを受け取ると、所定の対応テーブルを参照して回転角φを求めてよく、またSIN信号値とCOS信号との2乗和が式1を満たす場合に、回転角φを求めてもよい。   The abnormality detection unit 46 determines the rotation angle θ and the rotation angle φ when the sum of the square value of the SIN signal value and the square value of the COS signal is not less than a predetermined lower limit value and not more than a predetermined upper limit value. And the abnormality detection process of the RDC 41 is executed. When the motor angle deriving unit 45 receives the SIN signal value and the COS signal value regardless of the calculation result of the square sum of the SIN signal value and the COS signal value, the motor angle deriving unit 45 refers to a predetermined correspondence table to determine the rotation angle φ. The rotation angle φ may be obtained when the sum of squares of the SIN signal value and the COS signal satisfies Equation 1.

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好適にデジタル信号に変換できる。また、取得したSIN信号値およびCOS信号値がREF信号のピークタイミング付近で取得されたものであるか否かを式1によって判定することで、特許文献1に記載されるREF信号のピークを検出するためのコンパレータなどの構成を必要とせず、簡易な構成でRDC41の異常検出処理を実現できる。   As described above, according to the RDC abnormality detection device of the embodiment, one ADC 40 can suitably convert the motor current signal and the resolver signal into a digital signal. Further, the peak of the REF signal described in Patent Document 1 is detected by determining whether or not the acquired SIN signal value and COS signal value are acquired in the vicinity of the peak timing of the REF signal by Equation 1. Therefore, it is possible to realize the abnormality detection processing of the RDC 41 with a simple configuration without requiring a configuration such as a comparator.

図6は、実施例のRDC異常検出処理のフローチャートを示す。ADC制御部47が、ADC40を、モータ電流値を取得するべきタイミングで起動すると、ADC40は、モータ電流信号をデジタル信号に変換し、続いてレゾルバ信号(sin信号、cos信号)をデジタル信号に変換する(S10)。なおADC40は、レゾルバ信号をデジタル信号に変換し、その後、モータ電流信号をデジタル信号に変換してもよい。   FIG. 6 is a flowchart of the RDC abnormality detection process according to the embodiment. When the ADC control unit 47 starts the ADC 40 at a timing at which the motor current value should be acquired, the ADC 40 converts the motor current signal into a digital signal, and subsequently converts the resolver signal (sin signal, cos signal) into a digital signal. (S10). The ADC 40 may convert the resolver signal into a digital signal, and then convert the motor current signal into a digital signal.

モータ角度導出部45は、デジタル信号に変換されたSIN信号値およびCOS信号値の2乗和を算出し、2乗和が所定の下限値以上であって、所定の上限値以下であるか否かを判定する(S12)。SIN信号値およびCOS信号値の2乗和が下限値未満、または上限値を超えている場合(S12のN)、取得したSIN信号値およびCOS信号値は、REF信号のピークタイミング付近で取得されたものではないため、RDC41の異常検出処理を中止する。一方で、SIN信号値およびCOS信号値の2乗和が、下限値以上、上限値以下である場合には(S12のY)、モータ角度導出部45が、SIN信号値およびCOS信号値をもとに、所定の対応テーブルを参照して、回転角φを導出する(S14)。異常検出部46は、RDC41により求められた回転角θと、モータ角度導出部45により求められた回転角φとを比較して、RDC41の異常検出処理を実行する(S16)。   The motor angle deriving unit 45 calculates the sum of squares of the SIN signal value and the COS signal value converted into a digital signal, and determines whether or not the sum of squares is a predetermined lower limit value or more and a predetermined upper limit value or less. Is determined (S12). When the sum of squares of the SIN signal value and the COS signal value is less than the lower limit value or exceeds the upper limit value (N in S12), the acquired SIN signal value and COS signal value are acquired near the peak timing of the REF signal. Therefore, the abnormality detection process of the RDC 41 is stopped. On the other hand, when the sum of squares of the SIN signal value and the COS signal value is not less than the lower limit value and not more than the upper limit value (Y in S12), the motor angle deriving unit 45 has the SIN signal value and the COS signal value. In addition, the rotation angle φ is derived with reference to a predetermined correspondence table (S14). The abnormality detection unit 46 compares the rotation angle θ obtained by the RDC 41 with the rotation angle φ obtained by the motor angle deriving unit 45, and executes an abnormality detection process of the RDC 41 (S16).

図7は、REF信号、sin信号、cos信号、キャリア信号の関係の一例を示す。上記したように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を起動する。ここでは、時間T10,T11,T12,T13,T14,T15,T16,T17のタイミングで、ADC40が起動され、モータ電流信号およびレゾルバ信号のアナログデジタル変換処理が実行される。   FIG. 7 shows an example of the relationship between the REF signal, sin signal, cos signal, and carrier signal. As described above, the ADC control unit 47 activates the ADC 40 at the timing of the peak or valley of the carrier signal. Here, the ADC 40 is activated at the timings of times T10, T11, T12, T13, T14, T15, T16, and T17, and analog-digital conversion processing of the motor current signal and the resolver signal is executed.

図示されるように、キャリア信号は、半周期を単位として周期を変更されており、モータ制御部43により設定された周期の情報はADC制御部47に提供されて、ADC40の起動制御に用いられる。この例では、時間T11,T15,T17のタイミングで取得したSIN信号値およびCOS信号値が、式1の条件を満たす。したがってモータ角度導出部45は、時間T11,T15,T17のタイミングで取得したSIN信号値およびCOS信号値をもとに回転角φを導出し、異常検出部46が、RDC41の異常検出処理を実行する。   As shown in the figure, the period of the carrier signal is changed in units of a half period, and information on the period set by the motor control unit 43 is provided to the ADC control unit 47 and used for starting control of the ADC 40. . In this example, the SIN signal value and the COS signal value acquired at the timings of times T11, T15, and T17 satisfy the condition of Equation 1. Therefore, the motor angle deriving unit 45 derives the rotation angle φ based on the SIN signal value and the COS signal value acquired at the times T11, T15, and T17, and the abnormality detecting unit 46 executes the abnormality detecting process of the RDC 41. To do.

実施例においては、モータ電流値の取得タイミングで、モータ電流信号と、レゾルバ信号をアナログデジタル変換し、レゾルバ信号がREF信号のピークタイミング付近で取得されていた場合に、処理部44が、RDC41の異常検出処理を実行している。図7に関連して説明した例では、時間T11,T15,T17のタイミングでRDC41の異常検出処理を実行しているものの、REF信号の複数のピークタイミングで、RDC41の異常検出処理を実行できていない。   In the embodiment, when the motor current value and the resolver signal are analog-to-digital converted at the acquisition timing of the motor current value, and the resolver signal is acquired near the peak timing of the REF signal, the processing unit 44 is connected to the RDC 41. Anomaly detection processing is being executed. In the example described with reference to FIG. 7, the abnormality detection process of the RDC 41 is executed at the timings of the times T11, T15, and T17, but the abnormality detection process of the RDC 41 can be executed at a plurality of peak timings of the REF signal. Absent.

そこで以下の変形例では、REF信号のピークタイミングを検出し、その検出したタイミングが、モータ電流値を取得するべきタイミングと競合しなければ、ADC制御部47がADC40を起動して、レゾルバ信号をデジタル信号に変換させるように制御する。変形例では、ピークタイミングを検出するためにREF信号ピークタイマを使用し、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。ADC制御部47は、リファレンス信号発生部42からREF信号の周期Trefを提供されてREF信号ピークタイマを動作させ、REF信号のピークタイミングがモータ電流値を取得するべきタイミングと競合しなければ、ADC40を起動して、レゾルバ信号(sin信号、cos信号)をデジタル信号に変換する。   Therefore, in the following modification, the peak timing of the REF signal is detected, and if the detected timing does not conflict with the timing at which the motor current value is to be acquired, the ADC control unit 47 activates the ADC 40 and outputs the resolver signal. Control to convert to digital signal. In the modified example, the REF signal peak timer is used to detect the peak timing. The REF signal peak timer increments the count value in a predetermined cycle, and the count value is reset when the count value reaches the cycle Tref of the REF signal. Then, it operates to increment the count value again. The ADC control unit 47 is provided with the cycle Tref of the REF signal from the reference signal generation unit 42 and operates the REF signal peak timer. If the peak timing of the REF signal does not conflict with the timing for acquiring the motor current value, the ADC 40 And resolver signals (sin signal, cos signal) are converted into digital signals.

図8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、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半周期Tf_kを演算し、演算した半周期の情報(Tf_k)を、ADC制御部47に供給する。図8において、Tr_i(<Tref)は、REF信号ピークタイマで取得された時間を示し、τは、モータ制御部43による制御処理およびADC制御部47による制御処理にかかる時間を示す。ADC制御部47による制御処理はADC起動タイミングの設定処理を含み、この設定処理は、REF信号のピークタイミングでレゾルバ信号を取得するためにADC40を起動可能か否かを判定し、起動可能な場合には、起動時刻を設定する処理を含む。   FIG. 8 shows an example of the relationship between the REF signal and the carrier signal. The REF signal has a sinusoidal waveform with a period Tref. The motor control unit 43 receives a motor torque command from the travel control ECU 6 and calculates an optimum half cycle Tf_k of the carrier signal based on the motor current value (IV signal value, IW signal value) and the rotation angle θ. The calculated half-cycle information (Tf_k) is supplied to the ADC control unit 47. In FIG. 8, Tr_i (<Tref) indicates the time acquired by the REF signal peak timer, and τ indicates the time required for the control process by the motor control unit 43 and the control process by the ADC control unit 47. The control process by the ADC control unit 47 includes an ADC activation timing setting process. This setting process determines whether or not the ADC 40 can be activated in order to acquire the resolver signal at the peak timing of the REF signal. Includes a process of setting the activation time.

時間T20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。なお実施例では、この前後のタイミングで、ADC40が、レゾルバ信号(sin信号、cos信号)をデジタル信号に変換したが、この変形例では、レゾルバ信号をデジタル信号に変換しなくてもよい。   At time T20, the ADC control unit 47 activates the ADC 40 and converts the motor current signal (Iv signal, Iw signal) into a digital signal (IV signal value, IW signal value). In the embodiment, the ADC 40 converts the resolver signal (sin signal, cos signal) into a digital signal at the timing before and after this. However, in this modification, the resolver signal may not be converted into a digital signal.

ADC制御部47は、ADC起動タイミングの設定処理において、時間T20の時間τ後のREF信号ピークタイマ値(Tr_1)を取得し、次のREF信号のピークタイミングまでの時間を(Tref−Tr_1)として算出する。なおTr_1は、時間T20のときのREF信号ピークタイマ値に、時間τを加算することで求められる。また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(Tf_1)を取得して、時間T20の時間τ後の時点から、次にモータ電流値取得のためにADC40を起動するタイミング、つまりキャリア信号が谷となる時間T22までの時間を(Tf_1−τ)として算出する。   The ADC control unit 47 acquires the REF signal peak timer value (Tr_1) after the time τ of the time T20 in the setting process of the ADC activation timing, and sets the time until the peak timing of the next REF signal as (Tref−Tr_1). calculate. Tr_1 is obtained by adding time τ to the REF signal peak timer value at time T20. Further, the ADC control unit 47 acquires the half cycle (Tf_1) of the carrier signal from the motor control unit 43, and then starts the ADC 40 for acquiring the motor current value from the time τ after the time T20, That is, the time until the time T22 when the carrier signal becomes a valley is calculated as (Tf_1−τ).

ここでADC制御部47は、
Tref−Tr_1 < Tf_1−τ
が成立するか否かを判定する。この式は、左辺が次のREF信号のピークタイミングまでの時間を表し、右辺がモータ電流値取得のためにADC40を起動するまでの時間を表しており、この式が成立する場合は、モータ電流値取得のためにADC40を起動する前に、REF信号のピークタイミングが到来することを意味する。したがって、このときは、レゾルバ信号を取得するためにADC40を起動しても競合が発生しないため、ADC制御部47は、時間T21で、ADC40を起動して、レゾルバ信号をデジタル信号に変換させる。このとき取得されるSIN信号値およびCOS信号値は、モータ角度導出部45によって回転角φの導出に利用される。
Here, the ADC control unit 47
Tref-Tr_1 <Tf_1-τ
Whether or not is satisfied is determined. In this equation, the left side represents the time until the peak timing of the next REF signal, and the right side represents the time until the ADC 40 is activated to acquire the motor current value. It means that the peak timing of the REF signal arrives before starting the ADC 40 for value acquisition. Accordingly, at this time, even if the ADC 40 is activated to obtain the resolver signal, no contention occurs. Therefore, at time T21, the ADC control unit 47 activates the ADC 40 and converts the resolver signal into a digital signal. The SIN signal value and the COS signal value acquired at this time are used by the motor angle deriving unit 45 to derive the rotation angle φ.

次に時間T22において、ADC制御部47はADC40を起動し、モータ電流信号をデジタル信号に変換させる。ADC制御部47は、時間T22の時間τ後のREF信号ピークタイマ値(Tr_2)を取得し、次のREF信号のピークタイミングまでの時間を(Tref−Tr_2)として算出する。また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(Tf_2)を取得して、時間T22の時間τ後の時点から、次にモータ電流値取得のためにADC40を起動するタイミング、つまりキャリア信号が山となる時間T24までの時間を(Tf_2−τ)として算出する。   Next, at time T22, the ADC control unit 47 activates the ADC 40 and converts the motor current signal into a digital signal. The ADC control unit 47 acquires the REF signal peak timer value (Tr_2) after the time τ of the time T22, and calculates the time until the peak timing of the next REF signal as (Tref−Tr_2). Also, the ADC control unit 47 acquires the half cycle (Tf_2) of the carrier signal from the motor control unit 43, and then starts the ADC 40 for acquiring the motor current value from the time τ after the time T22, That is, the time until the time T24 when the carrier signal becomes a peak is calculated as (Tf_2−τ).

ここで、
Tref−Tr_2 < Tf_2−τ
が成立するため、ADC制御部47は、時間T23で、ADC40を起動して、レゾルバ信号をデジタル信号に変換させる。このとき取得されるSIN信号値およびCOS信号値は、モータ角度導出部45によって回転角φの導出に利用される。
here,
Tref-Tr_2 <Tf_2-τ
Therefore, the ADC control unit 47 activates the ADC 40 at time T23 to convert the resolver signal into a digital signal. The SIN signal value and the COS signal value acquired at this time are used by the motor angle deriving unit 45 to derive the rotation angle φ.

次に、時間T24において、ADC制御部47はADC40を起動し、モータ電流信号をデジタル信号に変換させる。ADC制御部47は、時間T24の時間τ後のREF信号ピークタイマ値(Tr_3)を取得し、次のREF信号のピークタイミングまでの時間を(Tref−Tr_3)として算出する。また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(Tf_3)を取得して、時間T24の時間τ後の時点から、次にモータ電流値取得のためにADC40を起動するタイミング、つまりキャリア信号が谷となる時間T25までの時間を(Tf_3−τ)として算出する。   Next, at time T24, the ADC control unit 47 activates the ADC 40 to convert the motor current signal into a digital signal. The ADC control unit 47 acquires the REF signal peak timer value (Tr_3) after the time τ of the time T24, and calculates the time until the peak timing of the next REF signal as (Tref−Tr_3). Also, the ADC control unit 47 acquires the half cycle (Tf_3) of the carrier signal from the motor control unit 43, and then starts the ADC 40 for acquiring the motor current value from the time τ after the time T24, That is, the time until the time T25 when the carrier signal becomes a valley is calculated as (Tf_3-τ).

ここで、
Tref−Tr_3 < Tf_3−τ
の不等式は成立せず、Tref−Tr_3 > Tf_3−τ の大小関係が検出される。この場合、ADC制御部47は、時間T26でADC40を起動すると、競合が発生することで、モータ電流信号ないしはレゾルバ信号を正確に取得できない可能性があることを判断する。そのためADC制御部47は、レゾルバ信号を取得するためにADC40を時間T26で起動することはせず、一方で時間T25で起動するADC40に、モータ電流信号だけでなく、レゾルバ信号も取得するように、ADC40を制御する。つまりADC40は、時間T25で起動されて、モータ電流信号だけでなく、レゾルバ信号もデジタル信号に変換する。このようにして取得されたSIN信号値およびCOS信号値は、図6に関して説明したように、式1により、それらの2乗和が所定の下限値および上限値で定まる範囲内に入っているか否かを判定される。2乗和が下限値以上であって、上限値以下である場合に、モータ角度導出部45が、対応テーブルを参照して回転角φを求め、異常検出部46が、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。
here,
Tref-Tr_3 <Tf_3-τ
This inequality is not established, and the magnitude relationship of Tref−Tr — 3> Tf — 3−τ is detected. In this case, when the ADC 40 is activated at time T26, the ADC control unit 47 determines that there is a possibility that a motor current signal or a resolver signal may not be accurately acquired due to a conflict. Therefore, the ADC control unit 47 does not start the ADC 40 at time T26 in order to acquire the resolver signal. On the other hand, the ADC 40 that starts at time T25 acquires not only the motor current signal but also the resolver signal. , ADC 40 is controlled. That is, the ADC 40 is activated at time T25 and converts not only the motor current signal but also the resolver signal into a digital signal. As described with reference to FIG. 6, the SIN signal value and the COS signal value acquired in this way are determined by Equation 1 as to whether or not their sum of squares is within a range determined by a predetermined lower limit value and upper limit value. Is determined. When the sum of squares is equal to or greater than the lower limit value and equal to or less than the upper limit value, the motor angle deriving unit 45 obtains the rotation angle φ with reference to the correspondence table, and the abnormality detection unit 46 determines the rotation angle θ and the rotation angle. The abnormality detection process of the RDC 41 is executed by comparing with φ.

ADC制御部47は、時間T25で起動するADC40を、レゾルバ信号を取得するように制御するとともに、モータ角度導出部45に、2乗和の判定処理を行うべきことを指示してもよい。この指示を受けてモータ角度導出部45は、時間T25で取得されたSIN信号値およびCOS信号値を用いた異常検出処理を実行可能であるか否かを判定できる。一方、モータ角度導出部45は、REF信号のピークタイミング(T21,T23)で取得されたSIN信号値およびCOS信号値については、それらの2乗和の判定処理を行わずに、対応テーブルを参照して回転角φを求めるのに使用してよい。   The ADC control unit 47 may control the ADC 40 activated at time T25 so as to acquire a resolver signal, and may instruct the motor angle deriving unit 45 to perform a square sum determination process. Upon receiving this instruction, the motor angle deriving unit 45 can determine whether or not the abnormality detection process using the SIN signal value and the COS signal value acquired at time T25 can be executed. On the other hand, for the SIN signal value and the COS signal value acquired at the peak timing (T21, T23) of the REF signal, the motor angle deriving unit 45 refers to the correspondence table without performing the square sum determination process. May be used to determine the rotation angle φ.

変形例では、次のREF信号のピークタイミングまでの時間と、次にモータ電流値取得のためにADC40を起動するタイミングまでの時間との大小関係を比較することで、レゾルバ信号を取得するためにADC40を起動可能か否かを判定することを説明した。なお、キャリア信号の半周期が、REF信号の周期Trefの2倍よりも大きい場合には、次にモータ電流値取得のためにADC40を起動するタイミングまでの時間と、そのADC40を起動するタイミングまでに到来する複数のREF信号のピークタイミングまでの時間と比較して、ADC制御部47は、レゾルバ信号を取得するためにADC40を起動可能か否かを判定してよい。   In the modified example, in order to acquire the resolver signal by comparing the magnitude relationship between the time until the peak timing of the next REF signal and the time until the timing of starting the ADC 40 next for acquiring the motor current value It has been described that it is determined whether the ADC 40 can be activated. When the half cycle of the carrier signal is larger than twice the cycle Tref of the REF signal, the time until the next activation timing of the ADC 40 for obtaining the motor current value and the timing at which the ADC 40 is activated. Compared with the time until the peak timing of the plurality of REF signals arriving at, the ADC control unit 47 may determine whether or not the ADC 40 can be activated to obtain the resolver signal.

ADC40を起動可能か否かを判定するために、次のREF信号のピークタイミングまでの時間と、次にモータ電流値取得のためにADC40を起動するタイミングまでの時間との大小関係を比較したが、別の判定基準を採用してもよい。   In order to determine whether or not the ADC 40 can be activated, the magnitude relationship between the time until the peak timing of the next REF signal and the time until the timing when the ADC 40 is activated next for obtaining the motor current value is compared. Another criterion may be adopted.

以上、実施例および変形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。   In the above, this invention was demonstrated based on the Example and the modification. The embodiments are merely examples, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are within the scope of the present invention.

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。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor control system, 2 ... Inverter, 3 ... Boost converter, 4 ... Power supply, 5 ... Filter capacitor, 6 ... Travel control ECU, 10 ... Motor, 11, DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Current sensor, 20 ... Resolver, 21 ... Stator, 22 ... Rotor, 23 ... Excitation coil, 24, 25 ... Output coil, 30 ... Motor ECU, 31. ..Inverter controller, 32... Boost controller, 40... ADC, 41... RDC, 42... Reference signal generator, 43. 45 ... Motor angle deriving unit, 46 ... Abnormality detecting unit, 47 ... ADC control unit.

Claims (1)

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、
前記アナログ/デジタルコンバータは、モータ電流値を取得するべきタイミングで前記モータ電流信号をデジタル信号に変換するとともに、そのタイミングの後または前に、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し、
前記異常検出部は、SIN信号値の2乗値とCOS信号値の2乗値の和が、所定の下限値以上であって、所定の上限値以下である場合に、前記回転角θと前記回転角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、
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。
A reference signal generator for generating a reference signal having a predetermined periodic waveform;
A resolver that outputs a sin signal and a cosine signal obtained by amplitude-modulating the reference signal according to a rotation angle of the motor;
A resolver / digital converter for obtaining a rotation angle θ of the motor from a sin signal and a cos signal output from the resolver;
An analog / digital converter that converts a motor current signal flowing through the motor, a sin signal and a cos signal output from the resolver into a digital signal;
A motor angle deriving unit for obtaining a rotation angle φ of the motor based on the SIN signal value and the COS signal value converted into a digital signal;
An abnormality detection unit that compares the rotation angle θ obtained by the resolver / digital converter with the rotation angle φ obtained by the motor angle deriving unit, and executes an abnormality detection process of the resolver / digital converter, An anomaly detection device for a resolver / digital converter,
The analog / digital converter converts the motor current signal into a digital signal at a timing at which a motor current value is to be obtained, and also outputs a sin signal and a cos signal output from the resolver as a digital signal after or before that timing. Converted to
When the sum of the square value of the SIN signal value and the square value of the COS signal value is greater than or equal to a predetermined lower limit value and less than or equal to a predetermined upper limit value, the abnormality detection unit Comparing with the rotation angle φ, the abnormality detection processing of the resolver / digital converter is executed.
An anomaly detection device for a resolver / digital converter.
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