JP7105942B1 - 制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】A/D変換器に異常が生じた場合に、A/D変換された検出値をモニタすることにより、A/D変換器の異常を検出することができる制御装置を提供する。【解決手段】第1A/D変換器のA/D変換により得られたm個の検出値の内のn個の検出値と、第2A/D変換器のA/D変換により得られたm個の検出値の内のm-n個の検出値と、を合計した第1検出値和を算出し、第1A/D変換器によるm個の検出値の内、第1検出値和に合計されていないm-n個の検出値と、第2A/D変換器によるm個の検出値の内、第1検出値和に合計されていないn個の検出値と、を合計した第2検出値和を算出し、第1検出値和及び第2検出値和に基づいて、第1A/D変換器又は第2A/D変換器の異常を判定する制御装置。【選択図】図1

Description

本願は、制御装置に関するものである。
近年、低燃費、低排気エミッションの社会的要請から車両の動力源として交流回転機を搭載した電気自動車及びハイブリッド自動車が注目されている。例えば、ハイブリッド自動車においては、二次電池等からなる直流電源と交流回転機とを、インバータ等で構成された電力変換装置を介して接続し、直流電源の直流電力をインバータで交流電力に変換して交流回転機を駆動するようにしたものがある。
このようなハイブリッド自動車又は電気自動車に搭載される交流回転機の制御装置において、電流センサが検出した3相の電流検出値に基づいてフィードバック制御を行うために、電流センサ及びA/D変換器の異常検出手段が必要になる。
例えば、特許文献1のブラシレスモータの異常検出装置は、電流センサを3相交流電動機の各相に1つずつ設け、交流電動機に供給される3相の電流値の和はキルヒホッフの法則により0であることに着目し、3相の電流検出値の和が0にならない場合、いずれかの電流センサが異常であると判定している。
特開平6-253585号公報
特許文献1では、各相の電流センサから出力される3相の電流検出値の総和が0にならない場合に、いずれかの電流センサが異常であると判定するが、電流センサの出力信号をA/D変換するA/D変換器の異常により3相の電流検出値の全てが0になった場合は、3相の電流検出値の総和が0となるため異常を検出できない。
また、自動車に搭載される交流回転機には、トルクリプル及び電流リプルの低減、発電電圧リプルの低減等のために3相の巻線及びインバータが2組設けられているものがある。各組が、特許文献1と同様に構成された場合、一方の組のA/D変換器の異常により、一方の組の3相の電流検出値の全てが0になった場合は、一方の組の3相の電流検出値の総和が0となるため異常を検出できない。
そこで、本願は、A/D変換器に異常が生じた場合に、A/D変換された検出値をモニタすることにより、A/D変換器の異常を検出することができる制御装置を提供することを目的とする。
本願に係る制御装置は、
対象センサが出力する2×m個(mは、2以上の整数)の信号の内のm個の信号をA/D変換する第1A/D変換器と、
前記第1A/D変換器によりA/D変換されない前記対象センサのm個の信号をA/D変換する第2A/D変換器と、
前記第1A/D変換器のA/D変換により得られたm個の検出値の内のn個(nは、1以上であって、m未満の整数)の検出値と、前記第2A/D変換器のA/D変換により得られたm個の検出値の内のm-n個の検出値と、を合計した第1検出値和を算出し、
前記第1A/D変換器によるm個の検出値の内、前記第1検出値和に合計されていないm-n個の検出値と、前記第2A/D変換器によるm個の検出値の内、前記第1検出値和に合計されていないn個の検出値と、を合計した第2検出値和を算出する検出値和算出部と、
前記第1検出値和及び前記第2検出値和に基づいて、前記第1A/D変換器又は前記第2A/D変換器の異常を判定する異常検出部と、
を備え
前記異常検出部は、前記第1検出値和及び前記第2検出値和の双方又は一方が、予め設定された検出値和の判定範囲を超えた場合に、前記第1A/D変換器又は前記第2A/D変換器に異常が生じたと判定するものである。



本願に係る制御装置と異なり、第1検出値和に、第1A/D変換器によるm個の検出値のみが含まれ、第2検出値和に、第2A/D変換器によるm個の検出値のみが含まれる比較例を考える。この比較例では、一方のA/D変換器に異常が生じ、例えば、一方のA/D変換器による各検出値が所定の固着値に固着した場合に、一方の検出値和が固着値に応じた固定値になる。そのため、固着値に応じた固定値が正常範囲内の値である場合は、A/D変換器の異常を検出できない。一方、本願に係る制御装置によれば、第1検出値和には、第1A/D変換器による検出値、及び第2A/D変換器による検出値が含まれ、第2検出値和には、第1A/D変換器による検出値、及び第2A/D変換器による検出値が含まれる。そのため、一方のA/D変換器に異常が生じ、例えば、各検出値が所定の固着値に固着した場合は、第1検出値和及び第2検出値和は、固着値に応じた固定値から変化し、正常範囲から逸脱するため、A/D変換器の異常を検出できる。
実施の形態1に係る制御装置のブロック図である。 実施の形態1に係る第1及び第2インバータ、交流回転機等の構成図である。 実施の形態1に係る第1の3相巻線及び第2の3相巻線の各相の位相を示す模式図である。 実施の形態1に係る角度センサの模式図である。 実施の形態1に係る制御装置のハードウェア構成図である。 実施の形態1に係る第1の3相の電流値の波形を説明するための図である。 実施の形態1に係る第2の3相の電流値の波形を説明するための図である。 実施の形態1に係る異常時の第1及び第2の検出値和の波形を説明するための図である。 実施の形態1に係る異常時の第1及び第2の検出値和の波形を説明するための図である。 実施の形態1に係る角度センサの余弦値及び正弦値の波形を説明するための図である。 実施の形態2に係る電動パワーステアリング装置の概略構成図である。 実施の形態2に係るトルクセンサの出力特性を説明するための図である。 実施の形態2に係る制御装置のブロック図である。 実施の形態2に係る制御装置のハードウェア構成図である。
1.実施の形態1
実施の形態1に係る制御装置30について図面を参照して説明する。各図において、同一又は相当部については、同一符号を付して説明する。図1は、本実施の形態に係る制御装置30の概略構成図である。
制御装置30は、第1A/D変換器10aと、第2A/D変換器10bと、検出値和算出部31と、異常検出部32と、を備えている。第1A/D変換器10aは、対象センサが出力する2×m個(mは、2以上の整数)の信号の内のm個の信号をA/D変換する。第2A/D変換器10bは、第1A/D変換器10aによりA/D変換されない対象センサのm個の信号をA/D変換する。
本実施の形態では、第1の対象センサは、第1電流センサ5a及び第2電流センサ5bとされている。第1及び第2電流センサ5a、5b用のmを、miとし、第1及び第2電流センサ5a、5b用のnを、niとしている。miは、3以上の整数である。
本実施の形態では、第2の対象センサは、角度センサ8とされている。角度センサ8用のmを、2とし、角度センサ8用のnを、1としている。
よって、第1電流センサ5a、第2電流センサ5b、及び角度センサ8の出力信号を分担してA/D変換可能なように、第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bは、それぞれ、少なくともmi+2個の信号をA/D変換する。
1-1.第1及び第2インバータ4a、4b
本実施の形態では、制御装置30は、第1及び第2インバータ4a、4bを制御する。図2に示すように、第1インバータ4aは、直流電力と第1のmi相の交流電力とを変換する電力変換器である。第2インバータ4bは、直流電力と第2のmi相の交流電力とを変換する電力変換器である。第1電流センサ5aは、第1インバータ4aの第1のmi相の電流値を検出し、各相の電流値を表す電流検出信号を出力する電流センサである。第2電流センサ5bは、第2インバータ4bの第2のmi相の電流値を検出し、各相の電流値を表す電流検出信号を出力する電流センサである。miは、3以上の整数である。
本実施の形態では、miは、3とされている。また、第1及び第2インバータ4a、4bの交流電気負荷として、交流回転機20が接続されている。第1インバータ4aは、直流電源2の直流電力と第1の3相巻線Cu1、Cv1、Cw1に供給する交流電力とを変換する。第2インバータ4bは、直流電源2の直流電力と第2の3相巻線Cu2、Cv2、Cw2に供給する交流電力とを変換する。第1の3相巻線Cu1、Cv1、Cw1及び第2の3相巻線Cu2、Cv2、Cw2は、交流回転機20のステータ21に設けられている。
第1インバータ4aは、直流電源2の高電位側に接続される高電位側のスイッチング素子SP1と、直流電源2の低電位側に接続される低電位側のスイッチング素子SN1と、が直列接続された直列回路を、3相の各相に対応して3つ設けている。各直列回路における2つのスイッチング素子の接続点が、第1の3相巻線の対応する相の巻線に接続される。
具体的には、第1インバータ4aのU1相の直列回路では、U1相の高電位側のスイッチング素子SPu1とU1相の低電位側のスイッチング素子SNu1とが直列接続され、2つのスイッチング素子の接続点が、第1の3相巻線のU1相の巻線Cu1に接続されている。第1インバータ4aのV1相の直列回路では、V1相の高電位側のスイッチング素子SPv1とV1相の低電位側のスイッチング素子SNv1とが直列接続され、2つのスイッチング素子の接続点が、第1の3相巻線のV1相の巻線Cv1に接続されている。第1インバータ4aのW1相の直列回路では、W1相の高電位側のスイッチング素子SPw1とW1相の低電位側のスイッチング素子SNw1とが直列接続され、2つのスイッチング素子の接続点が、第1の3相巻線のW1相の巻線Cw1に接続されている。
第2インバータ4bは、直流電源2の高電位側に接続される高電位側のスイッチング素子SP2と、直流電源2の低電位側に接続される低電位側のスイッチング素子SN2と、が直列接続された直列回路を、3相の各相に対応して3つ設けている。各直列回路における2つのスイッチング素子の接続点が、第2の3相巻線の対応する相の巻線に接続される。
具体的には、第2インバータ4bのU2相の直列回路では、U2相の高電位側のスイッチング素子SPu2とU2相の低電位側のスイッチング素子SNu2とが直列接続され、2つのスイッチング素子の接続点が、第2の3相巻線のU2相の巻線Cu2に接続されている。第2インバータ4bのV2相の直列回路では、V2相の高電位側のスイッチング素子SPv2とV2相の低電位側のスイッチング素子SNv2とが直列接続され、2つのスイッチング素子の接続点が、第2の3相巻線のV2相の巻線Cv2に接続されている。第2インバータ4bのW2相の直列回路では、W2相の高電位側のスイッチング素子SPw2とW2相の低電位側のスイッチング素子SNw2とが直列接続され、2つのスイッチング素子の接続点が、第2の3相巻線のW2相の巻線Cw2に接続されている。
各組のインバータのスイッチング素子には、ダイオードが逆並列接続されたIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、ダイオードが逆並列接続されたバイポーラトランジスタ、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)等が用いられる。各スイッチング素子のゲート端子は、ゲート駆動回路等を介して、制御装置30に接続されている。よって、各スイッチング素子は、制御装置30から出力されるスイッチング信号によりオン又はオフされる。
第1電流センサ5aは、第1の3相巻線の各相巻線に流れる電流値を検出し、各相の電流値を表す電流検出信号を出力する。本実施の形態では、第1電流センサ5aは、各相のスイッチング素子の直列回路と各相巻線とをつなぐ電線上に備えられている。第1電流センサ5aの各相の電流検出信号(例えば、電位)は、制御装置30(A/D変換器)に入力される。第1電流センサ5aは、ホール素子、シャント抵抗等の電流センサとされている。なお、第1電流センサ5aは、各相のスイッチング素子の直列回路に直列接続されてもよい。
第2電流センサ5bは、第2の3相巻線の各相巻線に流れる電流値を検出し、各相の電流値を表す電流検出信号を出力する。本実施の形態では、第2電流センサ5bは、各相のスイッチング素子の直列回路と各相巻線とをつなぐ電線上に備えられている。第2電流センサ5bの各相の電流検出信号(例えば、電位)は、制御装置30(A/D変換器)に入力される。第2電流センサ5bは、ホール素子、シャント抵抗等の電流センサとされている。なお、第2電流センサ5bは、各相のスイッチング素子の直列回路に直列接続されてもよい。
直流電源2は、第1及び第2インバータ4a、4bに直流電圧Vdcを出力する。直流電源2として、バッテリー、DC-DCコンバータ、ダイオード整流器、PWM整流器等、直流電圧を出力する任意の機器が用いられる。直流電源2には、平滑コンデンサ3が並列接続されている。
1-2.交流回転機20
交流回転機20は、ステータ21と、ステータ21の径方向内側に配置されたロータ22と、を備えている。ステータ21には、第1の3相巻線、及び第2の3相巻線が巻装されている。ロータ22に永久磁石が設けられた永久磁石式の同期回転機であってもよく、ロータ22に電磁石が設けられた界磁巻線型の同期回転機であってもよく、ロータ22に鉄心が設けられた誘導回転機であってもよい。
図3に模式図を示すように、第1の3相巻線Cu1、Cv1、Cw1は、第2の3相巻線Cu2、Cv2、Cw2に対して位相が電気角でπ/6(30度)進んでいる。電気角は、ロータ22の機械角に極対数Prを乗算した角度になる。なお、第1の3相巻線及び第2の3相巻線は、互いに絶縁された状態で、1つのステータ21に巻装されている。
1-3.角度センサ8
交流回転機20には、ロータ22の回転角度を検出する角度センサ8が設けられている。角度センサ8の出力信号は、制御装置30に入力される。角度センサ8には、ホール素子、TMR素子、又はGMR素子などの位置検出器が用いられる。なお、角度センサ8として、レゾルバ等の他の種類の角度センサが用いられてもよい。
本実施の形態では、角度センサ8は、ロータ22の角度に応じて位相が変化する第1余弦値COSPを表す第1余弦信号VCOSPと、第1余弦値COSPと位相がπ異なる第2余弦値COSNを表す第2余弦信号VCOSNと、第1余弦値COSPと位相がπ/2異なる第1正弦値SINPを表す第1正弦信号VSINPと、第1正弦値SINPと位相がπ異なる第2正弦値SINNを表す第2正弦信号VSINNと、を出力する。角度センサ8の各出力信号(例えば、電位)は、制御装置30(A/D変換器)に入力される。
例えば、図4に示すように、角度センサ8は、ロータ22の軸心上に配置され、ロータ22と一体回転する磁石50(本例では、極対数は1)と、磁石50と対向するように取り付けられたセンサ部51とを備えている。磁石50の極対数は、1以外の数であってもよい。センサ部51は、互いにπ/2の位相差を有して配置された4つのセンサ素子52を備えている。4つのセンサ素子52は、磁気抵抗素子、又はホール素子等とされ、磁石50の回転角度に応じて、互いにπ/2ずつ位相がずれた余弦値又は正弦値を表す信号を出力する。
1-4.制御装置30
上述したように、制御装置30は、m個の信号をA/D変換する第1A/D変換器10aと、m個の信号をA/D変換する第2A/D変換器10bと、検出値和算出部31と、異常検出部32と、を備えている。本実施の形態では、制御装置30は、第1及び第2インバータ4a、4bを制御する。また、制御装置30は、第1及び第2インバータ4a、4bを制御することにより、交流回転機20を制御する。
図1に示すように、制御装置30は、検出値和算出部31及び異常検出部32に加えて、電流検出部33、角度検出部34、電圧指令演算部35、及び電圧印加部36等の制御部を備えている。制御装置30の各機能は、制御装置30が備えた処理回路により実現される。具体的には、制御装置30は、図5に示すように、処理回路として、CPU(Central Processing Unit)等の演算処理装置90(コンピュータ)、演算処理装置90とデータのやり取りをする記憶装置91、演算処理装置90に外部の信号を入力する入力回路92、および演算処理装置90から外部に信号を出力する出力回路93等を備えている。記憶装置91、入力回路92、及び出力回路93等は、バス等の信号線を介して演算処理装置90に接続されている。
演算処理装置90として、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、IC(Integrated Circuit)、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路等が備えられてもよい。また、演算処理装置90として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられ、各処理が分担して実行されてもよい。
記憶装置91として、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)等の揮発性及び不揮発性の記憶装置が備えられている。
入力回路92は、第1電流センサ5a、第2電流センサ5b、及び角度センサ8等の各種センサの出力信号をA/D変換するA/D変換器を備えている。本実施の形態では、A/D変換器として、第1A/D変換器10aと第2A/D変換器10bが設けられている。A/D変換値は、演算処理装置90に入力される。各A/D変換器は、複数のセンサの出力信号(本例では、少なくともmi+2個)が入力されるマルチプレクサを有しており、マルチプレクサは、入力された複数の出力信号から、演算処理装置90から指令された一つを選択し、A/D変換器本体に出力する。そして、A/D変換器本体は、入力された信号をA/D変換し、演算処理装置90に出力する。すなわち、各A/D変換器は、複数の信号を逐次にA/D変換可能である。
出力回路93は、第1インバータ4a及び第2インバータ4bのスイッチング素子をオンオフ駆動するゲート駆動回路等の電気負荷が接続され、これら電気負荷に演算処理装置90から制御信号を出力する駆動回路等を備えている。
そして、制御装置30が備える各制御部31~36等の各機能は、演算処理装置90が、ROM等の記憶装置91に記憶されたソフトウェア(プログラム)を実行し、記憶装置91、入力回路92(A/D変換器)、及び出力回路93等の制御装置30の他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、各制御部31~36等が用いる、判定範囲等の設定データは、ソフトウェア(プログラム)の一部として、ROM、EEPROM等の記憶装置91に記憶されている。以下、制御装置30の各機能について詳細に説明する。
1-4-1.角度検出部34
角度検出部34は、ロータ22の電気角での回転角度θ(磁極位置θ)、及び回転速度ωを検出する。本実施の形態では、角度検出部34は、角度センサ8の出力信号に基づいて、電気角での回転角度θ(磁極位置θ)及び回転速度ωを検出する。
本実施の形態では、角度検出部34は、角度センサ8から出力された第1余弦信号VCOSP、第2余弦信号VCOSN、第1正弦信号VSINP、及び第2正弦信号VSINNを、それぞれ各A/D変換器によりA/D変換して、第1余弦値の検出値COSP_dt、第2余弦値の検出値COSN_dt、第1正弦値の検出値SINP_dt、及び第2正弦値の検出値SINN_dtを取得する。ここで、余弦値又は正弦値の検出値は、電圧等の信号のデジタル値を物理量(本例では、正弦値又は余弦値)に変換した値を意味する。各信号を、第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bのいずれでA/D変換するかは後述する。
角度検出部34は、次式を用いて、ロータ22の電気角での回転角度θを検出する。なお、Prは、ロータ22に設けられた交流回転機の磁石の極対数を表し、Psは、角度センサ8の磁石50の極対数(軸倍角)を表す。次式は一例であって、テーブルを用いたり、公知の方法を用いて、オフセット、振幅、位相差等の影響で生じる誤差成分を補正したりしてもよい。
Figure 0007105942000002
式(1)において、第1正弦値の検出値SINP_dtと第2正弦値の検出値SINN_dtの振動中心(理想的には0)は、ほぼ同等であることから、第1正弦値の検出値SINP_dtから第2正弦値の検出値SINN_dtを減算することで、ほぼ0を振動中心とした正弦波を得ることができる。第1余弦値の検出値COSP_dtと第2余弦値の検出値COSN_dtの振動中心(理想的には0)は、ほぼ同等であることから、第1余弦値の検出値COSP_dtから第2余弦値の検出値COSN_dtを減算することで、ほぼ0を振動中心とした余弦波を得ることができる。減算して得られた信号を用いてθを算出することで、回転1次の角度誤差を低減可能である。なお、ここでは一例として式(1)を用いた回転角度θの算出方法を説明したが、公知の方法を用いてオフセット、振幅、位相差の影響により生じる角度誤差を低減してもよい。
1-4-2.電流検出部33
電流検出部33は、第1電流センサ5aから出力された第1の3相の電流検出信号Viu1、Viv1、Viw1、及び第2電流センサ5bから出力された第2の3相の電流検出信号Viu2、Viv2、Viw2を、それぞれ各A/D変換器によりA/D変換して、第1の3相の電流検出値iu1_dt、iv1_dt、iw1_dt、及び第2の3相の電流検出値iu2_dt、iv2_dt、iw2_dtを取得する。ここで、電流検出値は、電圧等の信号のデジタル値を物理量(本例では、電流値[A])に変換した値を意味する。各信号を、第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bのいずれでA/D変換するかは後述する。
1-4-3.電圧指令演算部35
電圧指令演算部35は、第1の3相の電流検出値、及び回転角度θ等に基づいて、第1の3相巻線に印加する第1の3相の電圧指令値Vu1、Vv1、Vw1を算出し、第2の3相の電流検出値、及び回転角度θ等に基づいて、第2の3相巻線に印加する第2の3相の電圧指令値Vu2、Vv2、Vw2を算出する。電圧指令値の算出には、dq軸の回転座標系における電流フィードバック制御等が用いられる。なお、電圧利用率を向上させるために、第1及び第2の3相の電圧指令値に、空間ベクトル変調、二相変調などの公知の変調が加えられてもよい。
第1の3相の電圧指令値Vu1、Vv1、Vw1は、電気角の1回転周期で振動する基本波形となり、相互に2×π/3ずつ位相がずれる。同様に、第2の3相の電圧指令値Vu2、Vv2、Vw2は、電気角の1回転周期で振動する基本波形となり、相互に2×π/3ずつ位相がずれる。本実施の形態では、第1の3相の電圧指令値Vu1、Vv1、Vw1は、第2の3相の電圧指令値Vu2、Vv2、Vw2に対して位相がπ/6進む。
よって、式(3)を用いて後述するように、第1の3相の電流値iu1、iv1、iw1は、電気角の1回転周期で0Aを中心に振動する基本波形となり、相互に2×π/3ずつ位相がずれる。第2の3相の電流値iu2、iv2、iw2は、電気角の1回転周期で0Aを中心に振動する基本波形となり、相互に2×π/3ずつ位相がずれる。本実施の形態では、第1の3相の電流値iu1、iv1、iw1は、第2の3相の電流値iu2、iv2、iw2に対して位相がπ/6進む。
1-4-4.電圧印加部36
電圧印加部36は、第1の3相の電圧指令値Vu1、Vv1、Vw1に基づいて、PWM制御(Pulse Width Modulation)により、第1インバータ4aの各スイッチング素子をオンオフする第1のスイッチング信号を生成する。第1のスイッチング信号は、ゲート駆動回路を介して、第1インバータ4aの各スイッチング素子のゲート端子に入力される。また、電圧印加部36は、第2の3相の電圧指令値Vu2、Vv2、Vw2に基づいて、PWM制御により、第2インバータ4bの各スイッチング素子をオンオフするスイッチング信号を生成する。第2のスイッチング信号は、ゲート駆動回路を介して、第2インバータ4bの各スイッチング素子のゲート端子に入力される。PWM制御として、公知のキャリア波比較PWM又は空間ベクトルPWMが用いられる。
第1A/D変換器10a又は第2A/D変換器10bの異常が判定された場合は、電圧印加部36は、フェールセーフモードの制御(例えば、高電位側又は低電位側の3相のスイッチング素子をオンする3相短絡制御、又は全てのスイッチング素子をオフする全相開放制御)を行う。
1-4-5.A/D変換器の異常検出
検出値和算出部31は、対象センサについて、第1A/D変換器10aのA/D変換により得られたm個の検出値の内のn個(nは、1以上であって、m未満の整数)の検出値と、第2A/D変換器10bのA/D変換により得られたm個の検出値の内のm-n個の検出値と、を合計した第1検出値和を算出する。また、検出値和算出部31は、第1A/D変換器10aによるm個の検出値の内、第1検出値和に合計されていないm-n個の検出値と、第2A/D変換器10bによるm個の検出値の内、第1検出値和に合計されていないn個の検出値と、を合計した第2検出値和を算出する。
そして、異常検出部32は、第1検出値和及び第2検出値和に基づいて、第1A/D変換器10aまたは第2A/D変換器10bの異常を判定する。
本実施の形態と異なり、第1検出値和に、第1A/D変換器10aによるm個の検出値のみが含まれ、第2検出値和に、第2A/D変換器10bによるm個の検出値のみが含まれる比較例を考える。この比較例では、一方のA/D変換器に異常が生じ、例えば、一方のA/D変換器による各検出値が0に固着した場合に、一方の検出値和が0になる。そのため、一方の検出値和が正常範囲内になり、A/D変換器の異常を検出できない可能性がある。
一方、上記の構成によれば、第1検出値和には、第1A/D変換器10aによる検出値、及び第2A/D変換器10bによる検出値が含まれ、第2検出値和には、第1A/D変換器10aによる検出値、及び第2A/D変換器10bによる検出値が含まれる。そのため、一方のA/D変換器に異常が生じ、例えば、各検出値が0に固着した場合は、第1検出値和及び第2検出値和は、0にならずに、正常範囲から逸脱するため、A/D変換器の異常を検出できる。
本実施の形態では、第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bに異常がない場合は、第1検出値和に合計される各検出値は、互いに異なる位相で第1の振動範囲を振動し、第1検出値和は、第1検出値和に合計される各検出値が互いに打ち消しあうことにより、第1の振動範囲よりも狭い第1の検出値和の正常範囲内になり、第2検出値和に合計される各検出値は、互いに異なる位相で第2の振動範囲を振動し、第2検出値和は、第2検出値和に合計される各検出値が互いに打ち消しあうことにより、第2の振動範囲よりも狭い第2の検出値和の正常範囲内になる。一方、第1A/D変換器10a又は第2A/D変換器10bに異常が生じた場合は、第1検出値和は、第1の検出値和の正常範囲を超えて振動し、第2検出値和は、第2の検出値和の正常範囲を超えて振動する。
この構成によれば、一方のA/D変換器に異常が生じた場合に、第1検出値和は、第1の検出値和の正常範囲を超えて振動し、第2検出値和は、第2の検出値和の正常範囲を超えて振動するので、第1検出値和及び第2検出値和に基づいて、精度よく異常を判定することができる。
異常検出部32は、第1検出値和及び第2検出値和の双方又は一方が、予め設定された検出値和の判定範囲を超えた場合に、第1A/D変換器10a又は第2A/D変換器10bに異常が生じたと判定する。
この構成によれば、各検出値和と検出値和の判定範囲とを比較する簡単な処理により、異常を判定することができる。検出値和の判定範囲は、上述した第1及び第2の検出値和の正常範囲に対応して設定されるとよい。
1-4-5-1.電流センサのA/D変換及び異常判定について
まず、第1の対象センサとされた、第1電流センサ5a及び第2電流センサ5bについて説明する。上述したように、第1及び第2電流センサ5a、5b用のmを、miとし、第1及び第2電流センサ5a、5b用のnを、niとする。
第1A/D変換器10aは、第1のmi相の電流検出信号の内のni相の電流検出信号をA/D変換すると共に、第2のmi相の電流検出信号の内のmi-ni相の電流検出信号をA/D変換する。第2A/D変換器10bは、第1のmi相の電流検出信号の内、第1A/D変換器10aによりA/D変換されていないmi-ni相の電流検出信号をA/D変換すると共に、第2のmi相の電流検出信号の内、第1A/D変換器10aによりA/D変換されていないni相の電流検出信号をA/D変換する。
検出値和算出部31は、第1のmi相の電流検出値を合計した電流用の第1検出値和i1sumを算出し、第2のmi相の電流検出値を合計した電流用の第2検出値和i2sumを算出する。
異常検出部32は、電流用の第1検出値和i1sum及び電流用の第2検出値和i2sumに基づいて、第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bの異常を判定する。
第1のmi相の電流値は、電気角の1回転周期で0Aを中心に振動する基本波形となり、相互に2×π/miずつ位相がずれる。第1のmi相の電流は、第1インバータ4aから第1のmi相巻線を経由して第1インバータ4aに戻る経路で流れるため、各A/D変換器に異常がなく、検出誤差等がない理想状態では、第1のmi相の各電流検出値が互いに打ち消しあい、電流用の第1検出値和i1sumは、0になる。同様に、第2のmi相の電流値は、電気角の1回転周期で0Aを中心に振動する基本波形となり、相互に2×π/miずつ位相がずれる。第2のmi相の電流は、第2インバータ4bから第2のmi相巻線を経由して第2インバータ4bに戻る経路で流れるため、各A/D変換器に異常がなく、検出誤差がない理想状態では、第2のmi相の各電流検出値が互いに打ち消しあい、電流用の第2検出値和i2sumは、0になる。
本実施の形態とは異なり、第1A/D変換器10aが、第1のmi相の電流検出信号の全てをA/D変換し、第2A/D変換器10bが、第2のmi相の電流検出信号の全てをA/D変換する比較例を考える。この比較例では、一方のA/D変換器に異常が生じ、例えば、一方のA/D変換器による各電流検出値が0に固着した場合に、一方の検出値和が0になる。そのため、一方の検出値和が、正常値と同じ0になり、A/D変換器の異常を検出できない可能性がある。
一方、上記の構成によれば、電流用の第1検出値和i1sumには、第1A/D変換器10aによる電流検出値、及び第2A/D変換器10bによる電流検出値が含まれ、電流用の第2検出値和i2sumには、第1A/D変換器10aによる電流検出値、及び第2A/D変換器10bによる電流検出値が含まれる。そのため、一方のA/D変換器に異常が生じ、例えば、各電流検出値が0に固着した場合は、相互の打ち消しあいのバランスが崩れ、電流用の第1検出値和i1sumは、理想状態の第1の検出値和の正常値である0から逸脱して振動し、電流用の第2検出値和i2sumは、理想状態の第2の検出値和の正常値である0から逸脱して振動する。よって、電流用の第1検出値和i1sum及び電流用の第2検出値和i2sumに基づいて、精度よく異常を判定することができる。
例えば、niは、mi-1に設定されるとよい。
この構成によれば、例えば、第2A/D変換器10bに異常が生じ、第2A/D変換器10bによる各電流検出値が0に固着した場合に、電流用の第1検出値和i1sumに合計される第1のmi相の電流検出値の内、1相の電流検出値が0に固着する。その結果、0に固着した1相の電流検出値による打ち消しがなくなり、電流用の第1検出値和i1sumは、0に固着した1相の電流値の正負反転値となり、電気角の1回転周期で0Aを中心に振動する。一方、電流用の第2検出値和i2sumに合計される第2のmi相の電流検出値の内、mi-1相の電流検出値が0に固着し、1相の電流検出値が正常になる。その結果、電流用の第2検出値和i2sumは、0に固着してない1相の電流検出値となり、電気角の1回転周期で0Aを中心に振動する。よって、電流用の第1検出値和i1sum及び電流用の第2検出値和i2sumに基づいて、精度よく異常を判定することができる。第1A/D変換器10aに異常が生じた場合も同様である。
<mi=3の場合>
本実施の形態では、miは、3であり、niは、2である。すなわち、第1A/D変換器10aは、第1の3相の電流検出信号の内の2相の電流検出信号をA/D変換すると共に、第2の3相の電流検出信号の内の1相の電流検出信号をA/D変換する。第2A/D変換器10bは、第1の3相の電流検出信号の内、第1A/D変換器10aによりA/D変換されていない1相の電流検出信号をA/D変換すると共に、第2の3相の電流検出信号の内、第1A/D変換器10aによりA/D変換されていない2相の電流検出信号をA/D変換する。
次式に示すように、検出値和算出部31は、第1の3相の電流検出値iu1_dt、iv1_dt、iw1_dtを合計した電流用の第1検出値和i1sumを算出し、第2の3相の電流検出値iu2_dt、iv2_dt、iw2_dtを合計した電流用の第2検出値和i2sumを算出する。
Figure 0007105942000003
次式及び図6に示すように、第1の3相の電流値iu1、iv1、iw1は、電気角の1回転周期で0Aを中心に、第1の振幅Ia1で振動する基本波形となり、相互に2×π/3ずつ位相がずれる。次式及び図7に示すように、第2の3相の電流値iu2、iv2、iw2は、電気角の1回転周期で0Aを中心に、第2の振幅Ia2で振動する基本波形となり、相互に2×π/3ずつ位相がずれる。本実施の形態では、第1の3相の電流値iu1、iv1、iw1は、第2の3相の電流値iu2、iv2、iw2に対して位相がπ/6進む。詳細には、第1のU1相の電流値iu1は、第2のU2相の電流値iu2に対して、位相がπ/6進む。第1のV1相の電流値iv1は、第2のV2相の電流値iv2に対して、位相がπ/6進む。第1のW1相の電流値iw1は、第2のW2相の電流値iw2に対して、位相がπ/6進む。
Figure 0007105942000004
第1の3相の電流値iu1、iv1、iw1は、第1インバータ4aから第1の3相巻線Cu1、Cv1、Cw1を経由して第1インバータ4aに戻る経路で流れるため、各A/D変換器に異常がなく、検出誤差等がない理想状態では、相互に打ち消しあい、次式に示すように、電流用の第1検出値和i1sumは0になる。第2の3相の電流値iu2、iv2、iw2は、第2インバータ4bから第2の3相巻線Cu2、Cv2、Cw2を経由して第2インバータ4bに戻る経路で流れるため、各A/D変換器に異常がなく、検出誤差等がない理想状態では、相互に打ち消しあい、次式に示すように、電流用の第2検出値和i2sumは0になる。
Figure 0007105942000005
異常検出部32は、電流用の第1検出値和i1sum及び電流用の第2検出値和i2sumの双方又は一方が、予め設定された検出値和の判定範囲を超えた場合に、第1A/D変換器10a又は第2A/D変換器10bに異常が生じたと判定する。検出値和の判定範囲は、0を含むように設定され、検出誤差及びノイズ成分等により誤判定が生じないように、判定範囲の幅が調整される。
例えば、異常検出部32は、次式の第1式及び第2式の双方が成立した場合に、第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bに異常が発生していないと判定し、次式の第1式及び第2式の双方又は一方が成立しない場合に、第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bの一方に異常が発生したと判定する。
Figure 0007105942000006
ここで、ith1Lは、0より小さい値に設定される第1の下限値であり、ith1Hは、0より大きい値に設定される第1の上限値であり、ith2Lは、0より小さい値に設定される第2の下限値であり、ith2Hは、0より大きい値に設定される第2の上限値である。第1の下限値ith1L及び第2の下限値ith2Lは、同じ値に設定されてもよく、異なる値に設定されてもよい。第1の上限値ith1H及び第2の上限値ith2Hは、同じ値に設定されてもよく、異なる値に設定されてもよい。
第1A/D変換器10aは、第1の3相の電流検出信号Viu1、Viv1、Viw1の内の2相の電流検出信号をA/D変換すると共に、第2の3相の電流検出信号Viu2、Viv2、Viw2の内の1相の電流検出信号をA/D変換する。第2A/D変換器10bは、第1の3相の電流検出信号Viu1、Viv1、Viw1の内、第1A/D変換器10aによりA/D変換されていない1相の電流検出信号をA/D変換すると共に、第2の3相の電流検出信号Viu2、Viv2、Viw2の内、第1A/D変換器10aによりA/D変換されていない2相の電流検出信号をA/D変換する。
例えば、第1A/D変換器10aは、第1のV1相及びW1相の電流検出信号Viv1、Viw1をA/D変換すると共に、第2のU2相の電流検出信号Viu2をA/D変換する。第2A/D変換器10bは、第1のU1相の電流検出信号Viu1をA/D変換すると共に、第2のV2相、W2相の電流検出信号Viv2、Viw2をA/D変換する。なお、任意の相が組み合わされてもよい。
この場合に、第1A/D変換器10aに異常が生じ、第1A/D変換器10aによる各電流検出値iv1_dt、iw1_dt、iu2_dtが0に固着した場合は、次式に示すように、電流用の第1検出値和i1sumは、第2A/D変換器10bによりA/D変換される、0に固着してない第1のU1相の電流値iu1と同等になり、電流用の第2検出値和i2sumは、0に固着した第2のU2相の電流検出値iu2_dtによる打ち消しがなくなり、第1A/D変換器10aによりA/D変換される、0に固着した第2のU2相の電流値の正負反転値-iu2と同等になる。
Figure 0007105942000007
よって、電流用の第1検出値和i1sum及び電流用の第2検出値和i2sumが、0を中心に振動し、式(5)のような検出値和の判定範囲を超えるので、A/D変換器の異常を判定することができる。
一方、本実施の形態とは異なり、第1A/D変換器10aが、第1の3相の電流検出信号の全てをA/D変換し、第2A/D変換器10bが、第2の3相の電流検出信号の全てをA/D変換する比較例を考える。この比較例では、第1A/D変換器10aによる各電流検出値が0に固着した場合に、電流用の第1検出値和i1sumは、固着により0になり、正常値と同じ0になるため、A/D変換器の異常を検出できない。
<位相にかかわらず異常判定し易い相の組み合わせ>
式(6)の場合は、図8に示すように、位相が11/12π、23/12πであるときに、第1のU1相の電流値iu1及び第2のU2相の電流値iu2の双方が0に近くなり、電流用の第1検出値和i1sum及び電流用の第2検出値和i2sumの双方が0に近くなる。そのため、式(5)の検出値和の判定範囲の幅が狭い場合、11/12π、23/12π付近の位相では、A/D変換器に異常が生じていないと判定される。回転中は位相が変化するため、検出値和が、判定範囲を超えたときに異常が生じたと判定できるが、低回転時又は回転停止時には、電流用の第1検出値和i1sum及び電流用の第2検出値和i2sumの双方が0に近くなる時間が長くなり、その間、異常が生じてないと誤判定された状態で制御が継続される。
そこで、位相にかかわらず異常判定し易い相の組み合わせを説明する。式(6)などを用いて説明した例のように、第1A/D変換器10aに0固着の異常が生じた場合は、電流用の第1検出値和i1sumは、第2A/D変換器10bでA/D変換される第1の1相の電流値と同等になり、電流用の第2検出値和i2sumは、第1A/D変換器10aでA/D変換される第2の1相の電流値の正負反転値と同等になる。第2A/D変換器10bに0固着の異常が生じた場合は、電流用の第1検出値和i1sumは、第2A/D変換器10bでA/D変換される第1の1相の電流値の正負反転値と同等になり、電流用の第2検出値和i2sumは、第1A/D変換器10aでA/D変換される第2の1相の電流値と同等になる。
従って、第1A/D変換器10aでA/D変換される第2の1相の電流値と、第1A/D変換器10aでA/D変換される第2の1相の電流値との位相差が、π/2に近くなれば、電流用の第1検出値和i1sum及び電流用の第2検出値和i2sumが、各位相で同時に0に近くなることを抑制できる。なお、式(6)の例では、電流値の位相差はπ/6であり、π/2に近くないため、電流用の第1検出値和i1sum及び電流用の第2検出値和i2sumが、特定の位相で同時に小さくなる。
そこで、第1A/D変換器10aでA/D変換される第2の1相の電流検出値と、第2A/D変換器10bでA/D変換される第1の1相の電流検出値との位相差が、π/2に最も近くなるように、第1A/D変換器10aでA/D変換される第2の1相の電流検出信号の相と、第2A/D変換器10bでA/D変換される第1の1相の電流検出信号の相とが組み合わされるとよい。
この構成によれば、一方のA/D変換器に0固着の異常が生じた場合に、電流用の第1検出値和i1sum及び電流用の第2検出値和i2sumが、各位相で同時に小さくなることを抑制でき、少なくとも、電流用の第1検出値和i1sum及び電流用の第2検出値和i2sumの一方が、検出値和の判定範囲を超えるようにできるので、低回転時又は回転停止時においても、各位相において、A/D変換器の異常を判定できる。
好適には、第1A/D変換器10aでA/D変換される第2の1相の電流検出値と、第2A/D変換器10bでA/D変換される第1の1相の電流検出値との位相差は、π/2であるとよい。なお、第1A/D変換器10aでA/D変換される第2の1相の電流検出値と、第2A/D変換器10bでA/D変換される第1の1相の電流検出値との位相差が、零では無いように、第1A/D変換器10aでA/D変換される第2の1相の電流検出信号の相と、第2A/D変換器10bでA/D変換される第1の1相の電流検出信号の相とが組み合わされる。
本実施の形態では、図3に示すように、第1の3相巻線Cu1、Cv1、Cw1は、第2の3相巻線Cu2、Cv2、Cw2に対して位相が電気角でπ/6進んでいる。よって、図3及び式(3)からわかるように、第1のU1相の電流値iu1と第2のW2相の電流値iw2との位相差がπ/2になり、第1のV1相の電流値iv1と第2のU2相の電流値iu2との位相差がπ/2になり、第1のW1相の電流値iw1と第2のV2相の電流値iv2との位相差がπ/2になる。よって、これら3つの組み合わせのいずれか1つが、第1A/D変換器10aでA/D変換される第2の1相の電流検出信号の相と第2A/D変換器10bでA/D変換される第1の1相の電流検出信号の相との組み合わせに設定されるとよい。
例えば、第1A/D変換器10aが、第2のW2相の電流検出信号Viw2をA/D変換し、第2A/D変換器10bが、第1のU1相の電流検出信号Viu1をA/D変換する組み合わせに設定された場合を説明する。この場合に、第1A/D変換器10aに0固着の異常が生じた場合は、次式に示すように、電流用の第1検出値和i1sumは、第2A/D変換器10bによりA/D変換される、0に固着してない第1のU1相の電流値iu1と同等になり、電流用の第2検出値和i2sumは、0に固着した第2のW2相の電流検出値iw2_dtによる打ち消しがなくなり、第1A/D変換器10aによりA/D変換される、0に固着した第2のW2相の電流値の正負反転値-iw2と同等になる。
Figure 0007105942000008
式(3)に示したように、第1のU1相の電流値iu1と、第2のW2相の電流値iw2との位相差は、π/2であるので、図9に示すように、第1のU1相の電流値iu1及び第2のW2相の電流値iw2が、各位相で同時に0に近くなることを抑制でき、電流用の第1検出値和i1sum及び電流用の第2検出値和i2sumが、各位相で同時に0に近くなることを抑制できる。よって、電流の位相差をπ/2付近に設定することにより、低回転時又は回転停止時においても、各位相において、A/D変換器の異常を判定できる。
<二乗和による判定>
式(7)の例のように電流の位相差がπ/2付近に設定され、第1の振幅Ia1と第2の振幅Ia2とが同等になるように制御される場合、次式に示すように、一方のA/D変換器の0固着時における電流用の第1検出値和i1sum及び電流用の第2検出値和i2sumの二乗和は、第1の振幅Ia1(又は第2の振幅Ia2)の二乗値と同等になる。
Figure 0007105942000009
そこで、異常検出部32は、電流用の第1検出値和i1sum及び電流用の第2検出値和i2sumの二乗和又は二乗和の平方根が、予め設定された二乗和の判定値より大きくなった場合に、第1A/D変換器10a又は第2A/D変換器10bに異常が生じたと判定してもよい。二乗和の判定値は、0より大きい値に設定され、検出誤差及びノイズ成分等により誤判定が生じないように大きさが調整される。
例えば、異常検出部32は、次式が成立した場合に、第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bに異常が発生していないと判定し、次式が成立しない場合に、第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bの一方に異常が発生したと判定する。ここで、ithssは、二乗和の判定値である。
Figure 0007105942000010
式(9)の代わりに、二乗和の平方根を用いる次式が用いられてもよい。
Figure 0007105942000011
二乗和の平方根は、二乗和よりも値の変動範囲が狭くなるため、固定小数点演算で変数範囲に制限がある場合に用いられるとよい。
次式に示すように、第1の振幅Ia1と第2の振幅Ia2とが同等でない場合は、第1の振幅Ia1と第2の振幅Ia2との振幅比kを用いて、二乗和又は二乗和の平方根が算出され、二乗和の判定値ithssと比較されてもよい。
Figure 0007105942000012
以上のように、電流の位相差がπ/2付近に設定される場合、一方のA/D変換器の0固着時における二乗和又は二乗和の平方根は、電流の振幅に応じた一定値になり、位相に応じて変化しないため、回転時及び回転停止時において、位相に関係なく、A/D変換器の異常を精度よく判定できる。
なお、第1の3相巻線と第2の3相巻線との位相差が、π/6と異なる位相差であってもよく、この場合も、第1A/D変換器10aでA/D変換される第2の1相の電流検出信号と、第2A/D変換器10bでA/D変換される第1の1相の電流検出信号との位相差が、π/2に最も近くなるように(好適には、π/2)、第1A/D変換器10aでA/D変換される第2の1相の電流検出信号の相と、第2A/D変換器10bでA/D変換される第1の1相の電流検出信号の相とが組み合わされるとよい。niが、mi-1に設定されれば、miが、3より大きい整数であってもよい。また、第1の3相巻線Cu1、Cv1、Cw1と第2の3相巻線Cu2、Cv2、Cw2との位相差が無い場合には、位相差がπ/2となる相の組み合わせが無いので、位相差がπ/2に最も近い組み合わせとすればよい。例えば、第1A/D変換器10aが、第1のV1相の電流検出信号号Viv1、第1のW1相の電流検出信号Viw1、及び第2のW2相の電流検出信号Viw2をA/D変換し、第2A/D変換器10bが、第1のU1相の電流検出信号Viu1、第2のU2相の電流検出信号号Viu2、及び第2のV2相の電流検出信号Viv2をA/D変換する組み合わせに設定すればよい。この場合、式(8)のような直流成分のみにはならないものの、電流用の第1検出値和i1sum及び電流用の第2検出値和i2sumの二乗和において、直流成分を交流成分よりも大きく設定することが可能となり、A/D変換器の異常を精度よく判定できる。
1-4-5-2.電流センサのA/D変換及び異常判定について
まず、第2の対象センサとされた、角度センサ8について説明する。上述したように、角度センサ8用のmを、2とし、前記角度センサ用のnを、1とする。
第1A/D変換器10aは、第1余弦信号VCOSP及び第1正弦信号VSINPをA/D変換する。第2A/D変換器10bは、第2余弦信号VCOSN及び第2正弦信号VSINNをA/D変換する。
次式に示すように、検出値和算出部31は、第1余弦値の検出値COSP_dtと第2余弦値の検出値COSN_dtとを合計した角度用の第1検出値和ANG1sumを算出し、第1正弦値の検出値SINP_dtと第2正弦値の検出値SINN_dtとを合計した角度用の第2検出値和ANG2sumを算出する。
Figure 0007105942000013
異常検出部32は、角度用の第1検出値和ANG1sum及び角度用の第2検出値和ANG2sumに基づいて、第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bの異常を判定する。
第1余弦値COSP、第2余弦値COSN、第1正弦値SINP、及び第2正弦値SINNは、次式で表される。ここで、Va1は、各余弦値及び正弦値の振幅であり、θmは、機械角での角度センサ8の磁石50の角度であり、Psは、磁石50の極対数である。
Figure 0007105942000014
図10に示すように、第1余弦値COSP及び第2余弦値COSNは、電気角の1回転周期で0を中心に振動する余弦波となり、相互に位相がπずれる。各A/D変換器に異常がなく、検出誤差等がない理想状態では、第1余弦値の検出値COSP_dtと、第2余弦値の検出値COSN_dtとが互いに打ち消しあい、次式に示すように、角度用の第1検出値和ANG1sumは、0になる。同様に、第1正弦値SINP及び第2正弦値SINNは、電気角の1回転周期で0を中心に振動する正弦波となり、相互に位相がπずれる。各A/D変換器に異常がなく、検出誤差がない理想状態では、第1正弦値の検出値SINP_dtと、第2正弦値の検出値SINN_dtとが互いに打ち消しあい、次式に示すように、角度用の第2検出値和ANG2sumは、0になる。
Figure 0007105942000015
本実施の形態とは異なり、第1A/D変換器10aが、第1余弦信号VCOSP及び第2余弦信号VCOSNをA/D変換し、第2A/D変換器10bが、第1正弦信号VSINP及び第2正弦信号VSINNをA/D変換する比較例を考える。この比較例では、一方のA/D変換器に異常が生じ、例えば、一方のA/D変換器による各検出値が0に固着した場合に、一方の検出値和が0になる。そのため、一方の検出値和が、正常値と同じ0になり、A/D変換器の異常を検出できない可能性がある。
一方、上記の構成によれば、例えば、第1A/D変換器10aに0固着の異常が生じた場合に、角度用の第1検出値和ANG1sumに合計される第1余弦値の検出値COSP_dtが0に固着する。その結果、次式に示すように、角度用の第1検出値和ANG1sumは、0に固着していない第2余弦値の検出値COSN_dtとなり、電気角の1回転周期で0を中心に振動する。また、角度用の第2検出値和ANG2sumに合計される第1正弦値の検出値SINP_dtが0に固着する。その結果、次式に示すように、角度用の第2検出値和ANG2sumは、0に固着してない第2正弦値の検出値SINN_dtとなり、電気角の1回転周期で0を中心に振動する。よって、角度用の第1検出値和ANG1sum及び角度用の第2検出値和ANG2sumに基づいて、精度よく異常を判定することができる。第2A/D変換器10bに異常が生じた場合も同様である。
Figure 0007105942000016
異常検出部32は、角度用の第1検出値和ANG1sum及び角度用の第2検出値和ANG2sumの双方又は一方が、予め設定された検出値和の判定範囲を超えた場合に、第1A/D変換器10a又は第2A/D変換器10bに異常が生じたと判定する。検出値和の判定範囲は、0を含むように設定され、検出誤差及びノイズ成分等により誤判定が生じないように、判定範囲の幅が調整される。
例えば、異常検出部32は、次式の第1式及び第2式の双方が成立した場合に、第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bに異常が発生していないと判定し、次式の第1式及び第2式の双方又は一方が成立しない場合に、第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bの一方に異常が発生したと判定する。
Figure 0007105942000017
ここで、ANGth1Lは、0より小さい値に設定される第1の下限値であり、ANGth1Hは、0より大きい値に設定される第1の上限値であり、ANGth2Lは、0より小さい値に設定される第2の下限値であり、ANGth2Hは、0より大きい値に設定される第2の上限値である。第1の下限値ANGth1L及び第2の下限値ANGth2Lは、同じ値に設定されてもよく、異なる値に設定されてもよい。第1の上限値ANGth1H及び第2の上限値ANGth2Hは、同じ値に設定されてもよく、異なる値に設定されてもよい。
式(15)を用いて説明したように、第1A/D変換器10aに0固着の異常が生じた場合は、角度用の第1検出値和ANG1sumは、第2A/D変換器10bでA/D変換される第2余弦値の検出値COSN_dtと同等になり、角度用の第2検出値和ANG2sumは、第2A/D変換器10bでA/D変換される第2正弦値の検出値SINN_dtと同等になる。第2余弦値の検出値COSN_dtと第2正弦値の検出値SINN_dtとの位相差は、式(13)に示すように、π/2になるため、角度用の第1検出値和ANG1sumと角度用の第2検出値和ANG2sumの位相差は、π/2になる。
一方、第2A/D変換器10bに0固着の異常が生じた場合は、角度用の第1検出値和ANG1sumは、第1A/D変換器10aでA/D変換される第1余弦値の検出値COSP_dtと同等になり、角度用の第2検出値和ANG2sumは、第1A/D変換器10aでA/D変換される第1正弦値の検出値SINP_dtと同等になる。第1余弦値の検出値COSP_dtと第1正弦値の検出値SINP_dtとの位相差は、式(13)に示すように、π/2になるため、角度用の第1検出値和ANG1sumと角度用の第2検出値和ANG2sumの位相差は、π/2になる。
従って、電流センサについて図9を用いて説明したように、一方のA/D変換器に0固着の異常が生じた場合に、角度用の第1検出値和ANG1sum及び角度用の第2検出値和ANG2sumが、各位相で同時に小さくなることを抑制でき、少なくとも、角度用の第1検出値和ANG1sum及び角度用の第2検出値和ANG2sumの一方が、検出値和の判定範囲を超えるようにできるので、低回転時又は回転停止時においても、各位相において、A/D変換器の異常を判定できる。
<二乗和による判定>
一方のA/D変換器の0固着時において、角度用の第1検出値和ANG1sumと角度用の第2検出値和ANG2sumとの位相差がπ/2になるので、次式に示すように、一方のA/D変換器の0固着時における角度用の第1検出値和ANG1sum及び角度用の第2検出値和ANG2sumの二乗和は、信号の振幅Va1の二乗値と同等になる。
Figure 0007105942000018
そこで、異常検出部32は、角度用の第1検出値和ANG1sum及び角度用の第2検出値和ANG2sumの二乗和又は二乗和の平方根が、予め設定された二乗和の判定値より大きくなった場合に、第1A/D変換器10a又は第2A/D変換器10bに異常が生じたと判定してもよい。二乗和の判定値は、0より大きい値に設定され、検出誤差及びノイズ成分等により誤判定が生じないように大きさが調整される。
例えば、異常検出部32は、次式が成立した場合に、第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bに異常が発生していないと判定し、次式が成立しない場合に、第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bの一方に異常が発生したと判定する。ここで、ANGthssは、二乗和の判定値である。
Figure 0007105942000019
式(18)の代わりに、二乗和の平方根を用いる次式が用いられてもよい。
Figure 0007105942000020
二乗和の平方根は、二乗和よりも値の変動範囲が狭くなるため、固定小数点演算で変数範囲に制限がある場合に用いられるとよい。
以上のように、一方のA/D変換器の0固着時における二乗和又は二乗和の平方根は、信号の振幅Va1に応じた一定値になり、位相に応じて変化しないため、回転時及び回転停止時において、位相に関係なく、A/D変換器の異常を精度よく判定できる。
2.実施の形態2
実施の形態2に係る制御装置30について図面を参照して説明する。上記の実施の形態1と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る制御装置30、第1及び第2インバータ4a、4b、及び交流回転機20の基本的な構成は実施の形態1と同様であるが、第1電流センサ5a、第2電流センサ5b、及び角度センサ8に加えて、トルクセンサ9が、対象センサに追加されている。すなわち、第3の対象センサが、トルクセンサ9とされている。トルクセンサ9用のmを、2とし、角度センサ8用のnを、1としている。
本実施の形態では、交流回転機20は、車輪62の操舵装置63の駆動力源とされている。すなわち、交流回転機20は、電動パワーステアリング装置60を構成する。交流回転機20のロータ22の回転軸は、駆動力伝達機構61を介して車輪62の操舵装置63に連結される。例えば、図11に示すように、電動パワーステアリング装置60は、運転者が左右に回転するハンドル64と、ハンドル64に連結されて、ハンドル64による操舵トルクを車輪62の操舵装置63に伝達するシャフト65と、シャフト65に取り付けられ、ハンドル64による操舵トルクTsを検出するトルクセンサ9と、交流回転機20の回転軸をシャフト65に連結するウォームギヤ機構等の駆動力伝達機構61と、を備えている。トルクセンサ9の出力信号は、制御装置30(A/D変換器)に入力される。
図12及び次式に示すように、トルクセンサ9は、トルクに応じて変化する第1メイントルク信号VTM1と、中点電位Vofsを挟んで第1メイントルク信号VTM1と対称になる第1サブトルク信号VTS1と、トルクに応じて変化する第2メイントルク信号VTM2と、中点電位Vofsを挟んで第2メイントルク信号VTM2と対称になる第2サブトルク信号VTS2と、を出力する。
Figure 0007105942000021
ここで、Vinは、トルクに応じて変化する信号成分であり、Vofsは、中点電位であり、例えば、信号の電圧レンジが0から5Vの場合は、Vofsは、2.5Vになる。
図13に示すように、制御装置30は、更に、トルク検出部37の制御部を備えている。図14に示すように、入力回路92の第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bには、更に、トルクセンサ9の4つの出力信号が入力され、各出力信号がA/D変換される。各A/D変換器は、少なくともmi+2+2個の信号が入力されるマルチプレクサを有している。
トルク検出部37は、トルクセンサ9から出力された第1メイントルク信号VTM1、第1サブトルク信号VTS1、第2メイントルク信号VTM2、及び第2サブトルク信号VTS2を、それぞれ各A/D変換器によりA/D変換して、第1メイントルク信号のA/D変換値VTM1_ad、第1サブトルク信号のA/D変換値VTS1_ad、第2メイントルク信号のA/D変換値VTM2_ad、及び第2サブトルク信号のA/D変換値VTS2_adを取得する。
また、トルク検出部37は、第1メイントルク信号のA/D変換値VTM1_ad、第1サブトルク信号のA/D変換値VTS1_ad、第2メイントルク信号のA/D変換値VTM2_ad、及び第2サブトルク信号のA/D変換値VTS2_adを、それぞれ第1メイントルクの検出値TM1_dt、第1サブトルクの検出値TS1_dt、第2メイントルクの検出値TM2_dt、及び第2サブトルクの検出値TS2_dtに変換する。そして、トルク検出部37は、各トルクの検出値を相互比較し、フェールセーフの判定を行い、正常な第1メイントルクの検出値TM1_dt又は第2メイントルクの検出値TM2_dtに基づいて、最終的なトルクの検出値Ts_dtを算出する。
そして、電圧指令演算部35は、トルクの検出値Ts_dt、第1の3相の電流検出値、及び回転角度θ等に基づいて、第1の3相巻線に印加する第1の3相の電圧指令値Vu1、Vv1、Vw1を算出し、トルクの検出値Ts_dt、第2の3相の電流検出値、及び回転角度θ等に基づいて、第2の3相巻線に印加する第2の3相の電圧指令値Vu2、Vv2、Vw2を算出する。
第1A/D変換器10aは、第1メイントルク信号VTM1と、第2メイントルク信号VTM2及び第2サブトルク信号VTS2の一方(例えば、第2メイントルク信号VTM2)と、をA/D変換する。第2A/D変換器10bは、第1サブトルク信号VTS1と、第2メイントルク信号VTM2及び第2サブトルク信号VTS2の他方(例えば、第2サブトルク信号VTS2)と、をA/D変換する。
次式に示すように、検出値和算出部31は、A/D変換により得られた第1メイントルク信号のA/D変換値VTM1_adと第1サブトルク信号のA/D変換値VTS1_adとを合計したトルク用の第1検出値和VT1sumを算出し、A/D変換により得られた第2メイントルク信号のA/D変換値VTM2_adと第2サブトルク信号のA/D変換値VTS2_adとを合計したトルク用の第2検出値和VT2sumを算出する。
Figure 0007105942000022
異常検出部32は、トルク用の第1検出値和VT1sum及びトルク用の第2検出値和VT2sumに基づいて、第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bの異常を判定する。
式(20)を用いて説明したように、第1メイントルク信号VTM1と第1サブトルク信号VTS1とは、中点電位Vofsを挟んで対称になる。各A/D変換器に異常がなく、検出誤差等がない理想状態では、第1メイントルク信号のA/D変換値VTM1_adと、第1サブトルク信号のA/D変換値VTS1_adとが互いに打ち消しあい、次式に示すように、トルク用の第1検出値和VT1sumは、2×中点電位Vofsになる。同様に、第2メイントルク信号VTM2と第2サブトルク信号VTS2とは、中点電位Vofsを挟んで対称になる。各A/D変換器に異常がなく、検出誤差等がない理想状態では、第2メイントルク信号のA/D変換値VTM2_adと、第2サブトルク信号のA/D変換値VTS2_adとが互いに打ち消しあい、次式に示すように、トルク用の第2検出値和VT2sumは、2×中点電位Vofsになる。
Figure 0007105942000023
本実施の形態とは異なり、第1A/D変換器10aが、第1メイントルク信号VTM1及び第1サブトルク信号VTS1をA/D変換し、第2A/D変換器10bが、第2メイントルク信号VTM2及び第2サブトルク信号VTS2をA/D変換する比較例を考える。この比較例では、一方のA/D変換器に異常が生じ、例えば、一方のA/D変換器による各A/D変換値が中点電位Vofsに固着した場合に、一方の検出値和が2×中点電位Vofsになる。そのため、一方の検出値和が、正常値と同じ2×中点電位Vofsになり、A/D変換器の異常を検出できない可能性がある。
一方、上記の構成によれば、例えば、第1A/D変換器10aに中点電位Vofs固着の異常が生じた場合に、トルク用の第1検出値和VT1sumに合計される第1メイントルク信号のA/D変換値VTM1_adが中点電位Vofsに固着する。その結果、次式に示すように、トルク用の第1検出値和VT1sumは、中点電位Vofsに固着していない第1サブトルク信号のA/D変換値VTS1_ad+2×中点電位Vofsとなり、トルクに応じて2×中点電位Vofsから変化する。また、トルク用の第2検出値和VT2sumに合計される第2メイントルク信号のA/D変換値VTM2_adが中点電位Vofsに固着する。その結果、次式に示すように、トルク用の第2検出値和VT2sumは、中点電位Vofsに固着してない第2サブトルク信号のA/D変換値VTS2_ad+2×中点電位Vofsとなり、トルクに応じて2×中点電位Vofsから変化する。よって、トルク用の第1検出値和VT1sum及びトルク用の第2検出値和VT2sumに基づいて、精度よく異常を判定することができる。第2A/D変換器10bに異常が生じた場合も同様である。
Figure 0007105942000024
異常検出部32は、トルク用の第1検出値和VT1sum及びトルク用の第2検出値和VT2sumの双方又は一方が、予め設定された検出値和の判定範囲を超えた場合に、第1A/D変換器10a又は第2A/D変換器10bに異常が生じたと判定する。検出値和の判定範囲は、2×中点電位Vofsを含むように設定され、検出誤差及びノイズ成分等により誤判定が生じないように、判定範囲の幅が調整される。
例えば、異常検出部32は、次式の第1式及び第2式の双方が成立した場合に、第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bに異常が発生していないと判定し、次式の第1式及び第2式の双方又は一方が成立しない場合に、第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bの一方に異常が発生したと判定する。
Figure 0007105942000025
ここで、VTth1Lは、2×中点電位Vofsより小さい値に設定される第1の下限値であり、VTth1Hは、2×中点電位Vofsより大きい値に設定される第1の上限値であり、VTth2Lは、2×中点電位Vofsより小さい値に設定される第2の下限値であり、VTth2Hは、2×中点電位Vofsより大きい値に設定される第2の上限値である。第1の下限値VTth1L及び第2の下限値VTth2Lは、同じ値に設定されてもよく、異なる値に設定されてもよい。第1の上限値VTth1H及び第2の上限値VTth2Hは、同じ値に設定されてもよく、異なる値に設定されてもよい。
3.その他の実施の形態
(1)上記の実施の形態1では、第1電流センサ5a及び第2電流センサ5bが、第1の対象センサとされ、角度センサ8が、第2の対象センサとされている場合を例として説明した。しかし、第1電流センサ5a及び第2電流センサ5b、並びに角度センサ8の一方のみが、対象センサとされてもよい。また、上記の実施の形態2では、第1電流センサ5a及び第2電流センサ5bが、第1の対象センサとされ、角度センサ8が、第2の対象センサとされ、トルクセンサ9が、第3の対象センサとされている場合を例として説明した。しかし、第1電流センサ5a及び第2電流センサ5b、角度センサ8、並びにトルクセンサ9の1つ又は2つが、対象センサとされてもよい。また、第1電流センサ5a及び第2電流センサ5b、角度センサ8、並びにトルクセンサ9以外のセンサが対象センサとされてもよい。
(2)上記の実施の形態1では、制御装置30は、第1及び第2インバータ4a、4b、及び交流回転機20の制御装置とされている場合を例に説明し、上記の実施の形態1では、制御装置30は、第1及び第2インバータ4a、4b、交流回転機20、及び電動パワーステアリング装置60の制御装置とされている場合を例に説明した。しかし、制御装置30は、任意の装置の制御装置とされてもよく、装置に合わせて、対象センサが設定されてもよい。
(3)上記の各実施の形態では、各対象センサに、共通の第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bが用いられる場合を例に説明した。しかし、各対象センサに、個別の第1A/D変換器10a及び第2A/D変換器10bが設けられてもよい。
(4)上記の実施の形態2では、交流回転機20は、電動パワーステアリング装置60の駆動力源とされている場合を例に説明した。しかし、交流回転機20は、車両の車輪の駆動力源とされるなど、任意の装置の駆動力源とされてもよい。
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
4a 第1インバータ、4b 第2インバータ、5a 第1電流センサ、5b 第2電流センサ、8 角度センサ、9 トルクセンサ、10a 第1A/D変換器、10b 第2A/D変換器、20 交流回転機、30 制御装置、31 検出値和算出部、32 異常検出部、33 電流検出部、34 角度検出部、35 電圧指令演算部、36 電圧印加部、60 電動パワーステアリング装置

Claims (12)

  1. 対象センサが出力する2×m個(mは、2以上の整数)の信号の内のm個の信号をA/D変換する第1A/D変換器と、
    前記第1A/D変換器によりA/D変換されない前記対象センサのm個の信号をA/D変換する第2A/D変換器と、
    前記第1A/D変換器のA/D変換により得られたm個の検出値の内のn個(nは、1以上であって、m未満の整数)の検出値と、前記第2A/D変換器のA/D変換により得られたm個の検出値の内のm-n個の検出値と、を合計した第1検出値和を算出し、
    前記第1A/D変換器によるm個の検出値の内、前記第1検出値和に合計されていないm-n個の検出値と、前記第2A/D変換器によるm個の検出値の内、前記第1検出値和に合計されていないn個の検出値と、を合計した第2検出値和を算出する検出値和算出部と、
    前記第1検出値和及び前記第2検出値和に基づいて、前記第1A/D変換器又は前記第2A/D変換器の異常を判定する異常検出部と、
    を備え
    前記異常検出部は、前記第1検出値和及び前記第2検出値和の双方又は一方が、予め設定された検出値和の判定範囲を超えた場合に、前記第1A/D変換器又は前記第2A/D変換器に異常が生じたと判定する制御装置。
  2. 前記第1A/D変換器及び前記第2A/D変換器に異常がない場合は、前記第1検出値和に合計される各検出値は、互いに異なる位相で第1の振動範囲を振動し、前記第1検出値和は、前記第1検出値和に合計される各検出値が互いに打ち消しあうことにより、前記第1の振動範囲よりも狭い第1の検出値和の正常範囲内になり、前記第2検出値和に合計される各検出値は、互いに異なる位相で第2の振動範囲を振動し、前記第2検出値和は、前記第2検出値和に合計される各検出値が互いに打ち消しあうことにより、前記第2の振動範囲よりも狭い第2の検出値和の正常範囲内になり、
    前記第1A/D変換器又は前記第2A/D変換器に異常が生じた場合は、前記第1検出値和は、前記第1の検出値和の正常範囲を超えて振動し、前記第2検出値和は、前記第2の検出値和の正常範囲を超えて振動する請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記制御装置は、直流電力と第1のmi相の交流電力とを変換する第1インバータと、直流電力と第2のmi相の交流電力とを変換する第2インバータと、前記第1インバータの第1のmi相の電流値を検出し、各相の電流値を表す電流検出信号を出力する第1電流センサと、前記第2インバータの第2のmi相の電流値を検出し、各相の電流値を表す電流検出信号を出力する第2電流センサと、を備えたインバータ装置を制御し、
    前記対象センサは、前記第1電流センサ及び前記第2電流センサであり、
    前記第1電流センサ及び前記第2電流センサ用の前記mを、miとし、前記第1電流センサ及び前記第2電流センサ用の前記nを、niとし、
    前記miは、3以上の整数であり、
    前記第1A/D変換器は、第1のmi相の電流検出信号の内のni相の電流検出信号をA/D変換すると共に、第2のmi相の電流検出信号の内のmi-ni相の電流検出信号をA/D変換し、
    前記第2A/D変換器は、前記第1のmi相の電流検出信号の内、前記第1A/D変換器によりA/D変換されていないmi-ni相の電流検出信号をA/D変換すると共に、前記第2のmi相の電流検出信号の内、前記第1A/D変換器によりA/D変換されていないni相の電流検出信号をA/D変換し、
    前記検出値和算出部は、A/D変換により得られた前記第1のmi相の電流検出値を合計した電流用の前記第1検出値和を算出し、A/D変換により得られた前記第2のmi相の電流検出値を合計した電流用の前記第2検出値和を算出し、
    前記異常検出部は、電流用の前記第1検出値和及び電流用の前記第2検出値和に基づいて、前記第1A/D変換器又は前記第2A/D変換器の異常を判定する請求項1又は2に記載の制御装置。
  4. 前記niは、mi-1である請求項に記載の制御装置。
  5. 前記miは、3であり、前記niは、2である請求項又はに記載の制御装置。
  6. 前記第1A/D変換器でA/D変換される第2の1相の電流検出値と、前記第2A/D変換器でA/D変換される第1の1相の電流検出値との位相差が、零では無いように、前記第1A/D変換器でA/D変換される第2の1相の電流検出信号の相と、前記第2A/D変換器でA/D変換される第1の1相の電流検出信号の相とが組み合わされている請求項又はに記載の制御装置。
  7. 前記第1A/D変換器でA/D変換される第2の1相の電流検出値と、前記第2A/D変換器でA/D変換される第1の1相の電流検出値との位相差が、π/2に最も近くなるように、前記第1A/D変換器でA/D変換される第2の1相の電流検出信号の相と、前記第2A/D変換器でA/D変換される第1の1相の電流検出信号の相とが組み合わされている請求項からのいずれか一項に記載の制御装置。
  8. 前記第1A/D変換器でA/D変換される第2の1相の電流検出値と、前記第2A/D変換器でA/D変換される第1の1相の電流検出値との位相差は、π/2である請求項からのいずれか一項に記載の制御装置。
  9. 対象センサが出力する2×m個(mは、2以上の整数)の信号の内のm個の信号をA/D変換する第1A/D変換器と、
    前記第1A/D変換器によりA/D変換されない前記対象センサのm個の信号をA/D変換する第2A/D変換器と、
    前記第1A/D変換器のA/D変換により得られたm個の検出値の内のn個(nは、1以上であって、m未満の整数)の検出値と、前記第2A/D変換器のA/D変換により得られたm個の検出値の内のm-n個の検出値と、を合計した第1検出値和を算出し、
    前記第1A/D変換器によるm個の検出値の内、前記第1検出値和に合計されていないm-n個の検出値と、前記第2A/D変換器によるm個の検出値の内、前記第1検出値和に合計されていないn個の検出値と、を合計した第2検出値和を算出する検出値和算出部と、
    前記第1検出値和及び前記第2検出値和に基づいて、前記第1A/D変換器又は前記第2A/D変換器の異常を判定する異常検出部と、
    を備えた制御装置であって、
    前記制御装置は、直流電力と第1のmi相の交流電力とを変換する第1インバータと、直流電力と第2のmi相の交流電力とを変換する第2インバータと、前記第1インバータの第1のmi相の電流値を検出し、各相の電流値を表す電流検出信号を出力する第1電流センサと、前記第2インバータの第2のmi相の電流値を検出し、各相の電流値を表す電流検出信号を出力する第2電流センサと、を備えたインバータ装置を制御し、
    前記対象センサは、前記第1電流センサ及び前記第2電流センサであり、
    前記第1電流センサ及び前記第2電流センサ用の前記mを、miとし、前記第1電流センサ及び前記第2電流センサ用の前記nを、niとし、
    前記miは、3以上の整数であり、
    前記第1A/D変換器は、第1のmi相の電流検出信号の内のni相の電流検出信号をA/D変換すると共に、第2のmi相の電流検出信号の内のmi-ni相の電流検出信号をA/D変換し、
    前記第2A/D変換器は、前記第1のmi相の電流検出信号の内、前記第1A/D変換器によりA/D変換されていないmi-ni相の電流検出信号をA/D変換すると共に、前記第2のmi相の電流検出信号の内、前記第1A/D変換器によりA/D変換されていないni相の電流検出信号をA/D変換し、
    前記検出値和算出部は、A/D変換により得られた前記第1のmi相の電流検出値を合計した電流用の前記第1検出値和を算出し、A/D変換により得られた前記第2のmi相の電流検出値を合計した電流用の前記第2検出値和を算出し、
    前記異常検出部は、電流用の前記第1検出値和及び電流用の前記第2検出値和に基づいて、前記第1A/D変換器又は前記第2A/D変換器の異常を判定し、
    前記niは、mi-1であり、
    前記第1A/D変換器でA/D変換される第2の1相の電流検出値と、前記第2A/D変換器でA/D変換される第1の1相の電流検出値との位相差が、零では無いように、前記第1A/D変換器でA/D変換される第2の1相の電流検出信号の相と、前記第2A/D変換器でA/D変換される第1の1相の電流検出信号の相とが組み合わされ、
    前記異常検出部は、電流用の前記第1検出値和及び電流用の前記第2検出値和の二乗和又は二乗和の平方根が、予め設定された二乗和の判定値より大きくなった場合に、前記第1A/D変換器又は前記第2A/D変換器に異常が生じたと判定する制御装置。
  10. 前記制御装置には、角度センサの出力信号が入力され、
    前記角度センサは、角度に応じて位相が変化する第1余弦値を表す第1余弦信号と、前記第1余弦値と位相がπ異なる第2余弦値を表す第2余弦信号と、前記第1余弦値と位相がπ/2異なる第1正弦値を表す第1正弦信号と、前記第1正弦値と位相がπ異なる第2正弦値を表す第2正弦信号と、を出力し、
    前記対象センサは、前記角度センサであり、
    前記角度センサ用の前記mを、2とし、前記角度センサ用の前記nを、1とし、
    前記第1A/D変換器は、前記第1余弦信号及び前記第1正弦信号をA/D変換し、
    前記第2A/D変換器は、前記第2余弦信号及び前記第2正弦信号をA/D変換し、
    前記検出値和算出部は、A/D変換により得られた前記第1余弦値の検出値と前記第2余弦値の検出値とを合計した角度用の前記第1検出値和を算出し、A/D変換により得られた前記第1正弦値の検出値と前記第2正弦値の検出値とを合計した角度用の前記第2検出値和を算出し、
    前記異常検出部は、角度用の前記第1検出値和及び角度用の前記第2検出値和に基づいて、前記第1A/D変換器又は前記第2A/D変換器の異常を判定する請求項1からのいずれか一項に記載の制御装置。
  11. 対象センサが出力する2×m個(mは、2以上の整数)の信号の内のm個の信号をA/D変換する第1A/D変換器と、
    前記第1A/D変換器によりA/D変換されない前記対象センサのm個の信号をA/D変換する第2A/D変換器と、
    前記第1A/D変換器のA/D変換により得られたm個の検出値の内のn個(nは、1以上であって、m未満の整数)の検出値と、前記第2A/D変換器のA/D変換により得られたm個の検出値の内のm-n個の検出値と、を合計した第1検出値和を算出し、
    前記第1A/D変換器によるm個の検出値の内、前記第1検出値和に合計されていないm-n個の検出値と、前記第2A/D変換器によるm個の検出値の内、前記第1検出値和に合計されていないn個の検出値と、を合計した第2検出値和を算出する検出値和算出部と、
    前記第1検出値和及び前記第2検出値和に基づいて、前記第1A/D変換器又は前記第2A/D変換器の異常を判定する異常検出部と、
    を備えた制御装置であって、
    前記制御装置には、角度センサの出力信号が入力され、
    前記角度センサは、角度に応じて位相が変化する第1余弦値を表す第1余弦信号と、前記第1余弦値と位相がπ異なる第2余弦値を表す第2余弦信号と、前記第1余弦値と位相がπ/2異なる第1正弦値を表す第1正弦信号と、前記第1正弦値と位相がπ異なる第2正弦値を表す第2正弦信号と、を出力し、
    前記対象センサは、前記角度センサであり、
    前記角度センサ用の前記mを、2とし、前記角度センサ用の前記nを、1とし、
    前記第1A/D変換器は、前記第1余弦信号及び前記第1正弦信号をA/D変換し、
    前記第2A/D変換器は、前記第2余弦信号及び前記第2正弦信号をA/D変換し、
    前記検出値和算出部は、A/D変換により得られた前記第1余弦値の検出値と前記第2余弦値の検出値とを合計した角度用の前記第1検出値和を算出し、A/D変換により得られた前記第1正弦値の検出値と前記第2正弦値の検出値とを合計した角度用の前記第2検出値和を算出し、
    前記異常検出部は、角度用の前記第1検出値和及び角度用の前記第2検出値和に基づいて、前記第1A/D変換器又は前記第2A/D変換器の異常を判定し、
    前記異常検出部は、角度用の前記第1検出値和及び角度用の前記第2検出値和の二乗和又は二乗和の平方根が、予め設定された二乗和の判定値より大きくなった場合に、前記第1A/D変換器又は前記第2A/D変換器に異常が生じたと判定する制御装置。
  12. 前記制御装置には、トルクセンサの出力信号が入力され、
    前記トルクセンサは、トルクに応じて変化する第1メイントルク信号と、中点電位を挟んで前記第1メイントルク信号と対称になる第1サブトルク信号と、トルクに応じて変化する第2メイントルク信号と、中点電位を挟んで第2メイントルク信号と対称になる第2サブトルク信号と、を出力し、
    前記対象センサは、前記トルクセンサであり、
    前記トルクセンサ用の前記mを、2とし、前記トルクセンサ用の前記nを、1とし、
    前記第1A/D変換器は、前記第1メイントルク信号と、前記第2メイントルク信号及び前記第2サブトルク信号の一方と、をA/D変換し、
    前記第2A/D変換器は、前記第1サブトルク信号と、前記第2メイントルク信号及び前記第2サブトルク信号の他方と、をA/D変換し、
    前記検出値和算出部は、A/D変換により得られた前記第1メイントルク信号のA/D変換値と前記第1サブトルク信号のA/D変換値とを合計したトルク用の前記第1検出値和を算出し、A/D変換により得られた前記第2メイントルク信号のA/D変換値と前記第2サブトルク信号のA/D変換値とを合計したトルク用の前記第2検出値和を算出し、
    前記異常検出部は、トルク用の前記第1検出値和及びトルク用の前記第2検出値和に基づいて、前記第1A/D変換器又は前記第2A/D変換器の異常を判定する請求項1から1のいずれか一項に記載の制御装置。
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