JP7229418B2 - レゾルバの異常検出装置 - Google Patents

Description

本願は、レゾルバの異常検出装置に関するものである。

モータの回転角度を検出する角度検出器として、レゾルバが多く用いられている。レゾルバは、堅牢な角度検出器として知られているが、モータ駆動システムの耐故障性の要望からレゾルバにも冗長性が求められるようになっている。

そこで、特許文献１には、第１系統の励磁巻線及び出力巻線、及び第２系統の励磁巻線及び出力巻線が設けられた、２重系のレゾルバが開示されている。

また、特許文献２には、第１及び第２のレゾルバセンサが備えられ、各レゾルバセンサについて、ｓｉｎ相の出力信号の振幅ｓｉｎωｔとｃｏｓ相の出力信号の振幅ｃｏｓωｔとが、（ｓｉｎωｔ）^２＋（ｃｏｓωｔ）^２＝１の関係を満たさない場合に、両レゾルバの信号線同士が短絡したと判定する技術が開示されている。

さらに、冗長性を有していないものの、特許文献３には、ブラシレスＤＣモータのロータ位置に応じた正弦波信号及び余弦波信号を出力する角度検出器において、正弦波信号及び余弦波信号のそれぞれの２乗値の和が、所定範囲に収まるかに基づいて角度検出器の故障を検出する技術が開示されている。

特開２０００－１８９６８号公報 特開２００５－１４７７９１号公報 特開２００６－３３５２５２号公報

しかしながら、特許文献１、２のような冗長系のレゾルバでは、冗長系を構成する第１系統と第２系統が、電気的に絶縁されていたとしても、磁気的には干渉が生じる。これによって、第１系統と第２系統の一方における出力巻線の出力信号は、第１系統と第２系統の他方における励磁交流電圧に起因する成分が含まれる。例えば、第１系統における出力巻線の出力信号は、第１系統の励磁巻線に印加された励磁交流電圧に起因した成分に加え、第２系統の励磁巻線に印加された励磁交流電圧に起因した成分が含まれる。同様に、第２系統における出力巻線の出力信号においても、第２系統の励磁巻線に印加された励磁交流電圧に起因した成分に加え、第１系統の励磁巻線に印加された励磁交流電圧に起因した成分が含まれる。

特許文献１には、このような第１系統及び第２系統を有するレゾルバにおいて、各系統の異常を判定する技術は開示されていない。また、特許文献３には、冗長系のレゾルバにおいて、各系統の異常を判定する技術は開示されていない。

特許文献２の技術では、第１のレゾルバのｓｉｎ相及びｃｏｓ相の出力信号と、第２のレゾルバのｓｉｎ相及びｃｏｓ相の出力信号とは、位相が１８０度異なるように、構成されている。また、第１のレゾルバの励磁コイルに印加される交流電圧の周期と、第２のレゾルバの励磁コイルに印加される交流電圧の周期とは、同じにされている。よって、特許文献２には、第１系統と第２系統との間の磁気干渉の影響について記載されていないが、仮に磁気干渉が生じるとしても、第１のレゾルバのｓｉｎ相及びｃｏｓ相の出力信号に含まれる、第１のレゾルバの励磁コイルに起因する成分と、第２のレゾルバの励磁コイルに起因する成分とは逆相になるので、ｓｉｎ相及びｃｏｓ相の出力信号の振幅のゲインが低下するだけで、（ｓｉｎωｔ）^２＋（ｃｏｓωｔ）^２＝１の関係は維持される。

従って、特許文献２の技術のように、第１系統の励磁巻線に印加される交流電圧の周期と、第２系統の励磁巻線に印加される交流電圧の周期とが同じであり、第１系統の２つの出力信号と、第２系統の２つの出力信号とが同相又は逆相になる場合は、系統間の磁気干渉が生じても、各系統について、２つの出力信号のそれぞれの２乗値の和に基づいて、異常を判定することができると考えられる。

しかし、第１系統の励磁巻線に印加される交流電圧の周期と、第２系統の励磁巻線に印加される交流電圧の周期とが、異なる場合は、上述したように、第１系統の２つの出力信号に含まれる第２系統の励磁交流電圧に起因した成分により、（ｓｉｎωｔ）^２＋（ｃｏｓωｔ）^２＝１の関係が成り立たなくなり、第１系統の２つの出力信号の２乗値の和に、第２系統の励磁交流電圧の周期の振動成分が重畳するため、２乗値の和に基づいて、第１系統の異常を精度よく判定することができない。同様に、第２系統の２つの出力信号の２乗値の和に基づいて、第２系統の異常を精度よく判定することができない。

また、冗長性を向上させるために、第１系統と第２系統とを互いに独立して動作させることが可能で、第１系統の励磁交流電圧と第２系統の励磁交流電圧との同期が必要でなく、第１系統の励磁交流電圧の周期と第２系統の励磁交流電圧の周期とが異なるレゾルバが求められている。

そこで、本願は、第１系統の励磁交流電圧の周期と、第２系統の励磁交流電圧の周期とが異なり、系統間の磁気干渉が生じる場合であっても、少なくとも第１系統の異常を判定することができるレゾルバの異常検出装置を提供することを目的とする。

本願に係るレゾルバの異常検出装置は、
第１系統と第２系統との間で磁気干渉が生じる、第１系統の励磁巻線、第１系統の２つの出力巻線、第２系統の励磁巻線、及び第２系統の２つの出力巻線を有するレゾルバと、
前記第１系統の励磁巻線に第１周期の交流電圧を印加する第１系統の励磁部と、
前記第２系統の励磁巻線に、前記第１周期と異なる第２周期の交流電圧を印加する第２系統の励磁部と、
前記第１系統の２つの出力巻線の出力信号を予め設定された検出タイミングで周期的に検出する第１系統の出力信号検出部と、
前記第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値に対して、前記第２周期の成分を低減する第２周期成分低減処理を行う第１系統の低減処理部と、
前記第２周期成分低減処理後の前記第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値のそれぞれを２乗した値の和である第１系統２乗和を算出する第１系統の２乗和算出部と、
前記第１系統２乗和が、予め設定された第１系統の正常範囲にあるか否かに基づいて、第１系統の異常を判定する第１系統の異常検出部と、を備え、
前記第２周期は、前記第１周期より長く設定され、
前記第１系統の低減処理部は、前記第２周期成分低減処理として、今回の検出タイミングで検出した前記第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値と、今回の検出タイミングよりも第１系統低減処理間隔前の検出タイミングで検出した前記第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値とを加算し、前記第１系統低減処理間隔は、前記第２周期をＴＢとして、ＴＢ／２＋ＴＢ×Ｍ（Ｍは、０以上の整数）に設定されており、
前記第１系統の２乗和算出部は、加算後の前記第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値のそれぞれを２乗した値の和である前記第１系統２乗和を算出するものである。

本願に係るレゾルバの異常検出装置によれば、第１周期と第２周期が異なり、第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値に、系統間の磁気干渉により、第２系統の第２周期の励磁交流電圧に起因した第２周期の成分が含まれる場合でも、第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値から、第２周期成分低減処理により第２周期の成分を低減することができる。そして、第２周期成分低減処理後の第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値のそれぞれを２乗した値の和である第１系統２乗和が算出されるので、第１系統２乗和に、第２周期の振動成分が重畳することを抑制できる。よって、第１系統２乗和が、第１系統の正常範囲にあるか否かに基づいて、第１系統の異常を精度よく判定することができる。

実施の形態１に係るレゾルバの異常検出装置の概略構成図である。 実施の形態１に係るレゾルバを軸方向に見た側面図である。 実施の形態１に係る、系統間の磁気干渉がないと仮定した場合の、第１系統の検出タイミングを説明するためのタイムチャートである。 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系統の第２周期成分低減処理を説明するためのタイムチャートである。 実施の形態１に係る第１系統の低減処理部のブロック図である。 実施の形態１に係る第１系統の異常検出処理を説明するフローチャートである。 実施の形態１に係る第１系統の異常検出処理の別例を説明するフローチャートである。 実施の形態１に係る第２系統の第１周期成分低減処理を説明するためのタイムチャートである。 実施の形態１に係る第２系統の低減処理部のブロック図である。 実施の形態１に係る第２系統の異常検出処理を説明するフローチャートである。 実施の形態１に係る第２系統の異常検出処理の別例を説明するフローチャートである。 実施の形態２に係る第２系統の第１周期成分低減処理を説明するためのタイムチャートである。 実施の形態２に係る第２系統の低減処理部のブロック図である。 実施の形態３に係るレゾルバの異常検出装置の概略構成図である。 実施の形態３に係るレゾルバの模式斜視図である。

１．実施の形態１
実施の形態１に係るレゾルバの異常検出装置について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係るレゾルバの異常検出装置の概略構成図である。なお、レゾルバの異常検出装置は、角度検出装置でもある。

１－１．レゾルバ１
レゾルバ１は、第１系統の励磁巻線１０Ａ、第１系統の２つの出力巻線１１１Ａ、１１２Ａ（第１系統の第１出力巻線１１１Ａ、第１系統の第２出力巻線１１２Ａとも称す）、第２系統の励磁巻線１０Ｂ、第２系統の２つの出力巻線１１１Ｂ、１１２Ｂ（第２系統の第１出力巻線１１１Ｂ、第２系統の第２出力巻線１１２Ｂとも称す）を有している。第１系統の巻線と第２系統の巻線との間で磁気干渉が生じる。すなわち、第１系統の励磁巻線１０Ａが発生した磁束による電磁誘導より、第１系統の２つの出力巻線１１１Ａ、１１１Ａだけでなく、第２系統の２つの出力巻線１１１Ｂ、１１２Ｂにも、誘起電圧が生じ、第２系統の励磁巻線１０Ｂが発生した磁束による電磁誘導により、第２系統の２つの出力巻線１１１Ｂ、１１１Ｂだけでなく、第１系統の２つの出力巻線１１１Ａ、１１２Ａにも、誘起電圧が生じる。

図２に示すように、第１系統の励磁巻線１０Ａ、第１系統の２つの出力巻線１１１Ａ、１１２Ａ、第２系統の励磁巻線１０Ｂ、及び第２系統の２つの出力巻線１１１Ｂ、１１２Ｂは、同じ１つのステータ１３に巻装されている。ステータ１３の径方向内側にロータ１４が配置されている。ロータ１４は、外周部に周方向に均等配置された複数の突出部を備えている。突出部の径方向外側への突出高さは、ステータ１３及びロータ１４間のギャップパーミアンスが、回転に応じて、正弦波状に変化するように形成されている。すなわち、レゾルバ１は、可変リラクタンス（ＶＲ）型レゾルバとされている。本実施の形態は、５つの突出部が設けられており、軸倍角は５とされている。よって、ロータが機械角で１回転する毎に、電気角で５回転する。

図３に系統間の磁気干渉がないと仮定した例を示すように、第１系統の励磁巻線１０Ａに交流電圧ＶＲＡが印加されている状態で、ロータが回転すると、ロータの電気角での回転角度（ギャップパーミンアンス）に応じて第１系統の第１出力巻線１１１Ａに誘起される交流電圧Ｖ１Ａの振幅、及び第１系統の第２出力巻線１１２Ａに誘起される交流電圧Ｖ２Ａの振幅が正弦波状（又は余弦波状）に変化する。第１系統の第１出力巻線１１１Ａと第１系統の第２出力巻線１１２Ａとは、それらの交流電圧の振幅が相互に電気角で９０度異なるように、ステータ１３の周方向の位置に巻装されている。同様に、第２系統の第１出力巻線１１１Ｂと第２系統の第２出力巻線１１２Ｂとは、それらの誘起交流電圧の振幅が相互に電気角で９０度異なるように、ステータの周方向の位置に巻装されている。

本実施の形態では、図２に示すように、ステータ１３は、周方向に均等配置された１２個のティースを備えおり、第１ティースＴＥ１から第６ティースＴＥ６に第１系統の巻線が巻装されており、第７ティースＴＥ７から第１２ティースＴＥ１２に第２系統の巻線が巻装されている。第１系統の励磁巻線１０Ａは、第１ティースＴＥ１から第６ティースＴＥ６に分散して巻装されている。第１系統の第１出力巻線１１１Ａと第１系統の第２出力巻線１１２Ａとは、誘起交流電圧の振幅が相互に９０度異なるように、第１ティースＴＥ１から第６ティースＴＥ６に分散して巻装されている。同様に、第２系統の励磁巻線１０Ｂは、第７ティースＴＥ７から第１２ティースＴＥ１２に分散して巻装されている。第２系統の第１出力巻線１１１Ｂと第２系統の第２出力巻線１１２Ｂは、誘起交流電圧の振幅が相互に９０度異なるように、第７ティースＴＥ７から第１２ティースＴＥ１２に分散して巻装されている。

複数のティースに巻装された第１系統の励磁巻線１０Ａは、ティース間で直列に接続されており、直列に接続された第１系統の励磁巻線１０Ａの２つの端子が、後述する制御装置５０（第１系統の励磁部５１Ａ）に接続されている。同様に、ティース間で直列に接続された第１系統の第１出力巻線１１１Ａの２つの端子が、後述する制御装置５０（第１系統の出力信号検出部５２Ａ）に接続されている。ティース間で直列に接続された第１系統の第２出力巻線１１２Ａの２つの端子が、後述する制御装置５０（第１系統の出力信号検出部５２Ａ）に接続されている。また、複数のティースに巻装された第２系統の励磁巻線１０Ｂの２つの端子が、後述する制御装置５０（第２系統の励磁部５１Ｂ）に接続されている。同様に、ティース間で直列に接続された第２系統の第１出力巻線１１１Ｂの２つの端子が、後述する制御装置５０（第２系統の出力信号検出部５２Ｂ）に接続されている。ティース間で直列に接続された第２系統の第２出力巻線１１２Ｂの２つの端子が、後述する制御装置５０（第２系統の出力信号検出部５２Ｂ）に接続されている。

なお、突出部の数（軸倍角）及びティース数は、任意の数に設定されてもよい。第１系統の巻線及び第２系統の巻線は、周方向に２つに分割されて配置されてなくてもよく、周方向に分散して配置されてもよい。

１－２．制御装置５０
レゾルバの異常検出装置は、制御装置５０を備えている。制御装置５０は、図１に示すように、第１系統の励磁部５１Ａ、第１系統の出力信号検出部５２Ａ、第１系統の低減処理部５３Ａ、第１系統の角度算出部５４Ａ、第１系統の２乗和算出部５５Ａ、第１系統の異常検出部５６Ａ、第２系統の励磁部５１Ｂ、第２系統の出力信号検出部５２Ｂ、第２系統の低減処理部５３Ｂ、第２系統の角度算出部５４Ｂ、第２系統の２乗和算出部５５Ｂ、及び第２系統の異常検出部５６Ｂを備えている。制御装置５０の各機能は、制御装置５０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５０は、図４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、及び演算処理装置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。

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、演算処理装置９０からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたＲＡＭ（Random Access Memory）、及び演算処理装置９０からデータを読み出し可能に構成されたＲＯＭ（Read Only Memory）等が備えられている。入力回路９２には、第１系統の第１出力巻線１１１Ａ、第１系統の第２出力巻線１１２Ａ、第２系統の第１出力巻線１１１Ｂ、第２系統の第２出力巻線１１２Ｂが接続されている。入力回路９２は、これらの巻線の出力電圧を演算処理装置９０に入力するＡ／Ｄ変換器等を備えている。出力回路９３には、第１系統の励磁巻線１０Ａ及び第２系統の励磁巻線１０Ｂが接続され、これら巻線に交流電圧ＶＲＡを印加するためのスイッチング素子等の駆動回路を備えている。スイッチング素子の出力側にローパスフィルタ回路が設けられてもよい。また、出力回路９３は、算出した第１角度θ１及び第２角度θ２、並びに第１系統の異常信号ＥＲＲ１及び第２系統の異常信号ＥＲＲ２を外部の制御装置９４に伝達する通信回路等の信号出力回路を備えている。

そして、制御装置５０が備える各制御部５１Ａ～５６Ｂ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、及び出力回路９３等の制御装置５０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５１Ａ～５６Ｂ等が用いる設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されている。以下、制御装置５０の各機能について詳細に説明する。

１－２－１．励磁部
第１系統の励磁部５１Ａは、第１系統の励磁巻線１０Ａに第１周期ＴＡの交流電圧ＶＲＡ（本例では、正弦波の交流電圧ＶＲＡ）を印加する。第１系統の励磁部５１Ａは、第１周期ＴＡの交流電圧指令を算出し、交流電圧指令と三角波との比較結果に基づいて、出力回路９３に設けられた第１系統の励磁巻線用のスイッチング素子をオンオフするＰＷＭ信号(Pulse Width Modulation)を生成する。スイッチング素子がオンされると、電源電圧が第１系統の励磁巻線１０Ａ側に印加され、スイッチング素子がオフされると、電源電圧の印加が停止する。

第２系統の励磁部５１Ｂは、第２系統の励磁巻線１０Ｂに第２周期ＴＢの交流電圧ＶＲＢ（本例では、正弦波の交流電圧ＶＲＢ）を印加する。第２周期ＴＢは、第１周期ＴＡとは異なる周期に設定されている。本実施の形態では、後述するように、第２周期ＴＢは、第１周期ＴＡの２倍に設定されている（ＴＢ＝２×ＴＡ）。例えば、ＴＡ＝５０μｓの場合、ＴＢ＝１００μｓに設定される。

第２系統の励磁部５１Ｂは、第２周期ＴＢの交流電圧指令を算出し、交流電圧指令と三角波との比較結果に基づいて、出力回路９３に設けられた第２系統の励磁巻線用のスイッチング素子をオンオフするＰＷＭ信号を生成する。

１－２－２．第１系統の出力信号検出部
第１系統の出力信号検出部５２Ａは、第１系統の２つの出力巻線１１１Ａ、１１２Ａの出力信号Ｖ１Ａ、Ｖ２Ａを予め設定された検出タイミング（以下、第１系統の検出タイミングとも称す）で周期的に検出する。

１－２－３．第１系統の低減処理部
＜系統間の磁気干渉による課題＞
図５に第１系統の第１出力巻線の出力信号Ｖ１Ａの例を示すように、第１系統の２つの出力巻線１１１Ａ、１１２Ａの出力信号Ｖ１Ａ、Ｖ２Ａには、それぞれ、系統間の磁気干渉により、第２系統の励磁巻線１０Ｂに励磁された第２周期ＴＢの磁束により電磁誘導により誘起された第２周期の成分Ｖ１Ａ＿ＴＢ、Ｖ２Ａ＿ＴＢが重畳される。図５の上段のグラフに、第１系統の第１出力巻線の出力信号Ｖ１Ａを示し、中段のグラフに、第１系統の第１出力巻線の出力信号Ｖ１Ａに含まれる、第１系統の励磁巻線１０Ａの磁束により電磁誘導により誘起された第１周期の成分Ｖ１Ａ＿ＴＡを示し、下段のグラフに、第１系統の第１出力巻線の出力信号Ｖ１Ａに含まれる、第２系統の励磁巻線１０Ｂの磁束により電磁誘導により誘起された第２周期の成分Ｖ１Ａ＿ＴＢを示す。第１系統の第１出力巻線の出力信号Ｖ１Ａは、第１周期の成分Ｖ１Ａ＿ＴＡと第２周期の成分Ｖ１Ａ＿ＴＢとを合計した信号となる。

＜第２周期成分低減処理＞
そこで、第１系統の低減処理部５３Ａは、第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ａ＿Ｓ、Ｖ２Ａ＿Ｓに対して、第２周期の成分を低減する第２周期成分低減処理を行う。そして、後述する第１系統の２乗和算出部５５Ａは、第２周期成分低減処理後の第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ａ＿Ｆ、Ｖ２Ａ＿Ｆのそれぞれを２乗した値の和である第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐを算出する。

本実施の形態では、以下で説明する原理に基づいて、第２周期成分低減処理を行うように構成されている。図５の下段のグラフに示すように、第１系統の第１出力巻線の出力信号の第２周期の成分Ｖ１Ａ＿ＴＢは、第２周期の半周期ＴＢ／２に第２周期ＴＢの整数倍を加算した周期（例えば、第２周期の半周期ＴＢ／２）で、位相が反転し、プラスマイナスの符号が反転する。

そこで、第１系統の低減処理部５３Ａは、第２周期成分低減処理として、今回の検出タイミングで検出した第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ａ＿Ｓ、Ｖ２Ａ＿Ｓと、今回の検出タイミングよりも第１系統低減処理間隔ΔＴ１前の検出タイミングで検出した第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ａ＿Ｓｏｌｄ、Ｖ２Ａ＿Ｓｏｌｄとを加算するように構成されている。第１系統低減処理間隔ΔＴ１は、次式に示すように設定されている。ここで、Ｍは０以上の整数である。本実施の形態では、Ｍ＝０に設定されており、第１系統低減処理間隔ΔＴ１は、第２周期の半周期ＴＢ／２に設定されている。
ΔＴ１＝ＴＢ／２＋ＴＢ×Ｍ ・・・（１）

第１系統の低減処理部５３Ａは、例えば、図６に示すように構成される。第１系統の低減処理部５３Ａは、第１系統の第１出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ａ＿Ｓを第１系統低減処理間隔ΔＴ１だけ遅延して出力する第１遅延器５３Ａ１を備えており、第１系統の第１出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ａ＿Ｓと、第１遅延器５３Ａ１の出力Ｖ１Ａ＿Ｓｏｌｄとを加算して、第２周期成分低減処理後の第１系統の第１出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ａ＿Ｆを算出する。同様に、第１系統の低減処理部５３Ａは、第１系統の第２出力巻線の出力信号の検出値Ｖ２Ａ＿Ｓを第１系統低減処理間隔ΔＴ１だけ遅延して出力する第２遅延器５３Ａ２を備えており、第１系統の第２出力巻線の出力信号の検出値Ｖ２Ａ＿Ｓと、第２遅延器５３Ａ２の出力Ｖ２Ａ＿Ｓｏｌｄとを加算して、第２周期成分低減処理後の第１系統の第２出力巻線の出力信号の検出値Ｖ２Ａ＿Ｆを算出する。

そして、第１系統の２乗和算出部５５Ａは、第２周期成分低減処理後の第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ａ＿Ｆ、Ｖ２Ａ＿Ｆのそれぞれを２乗した値の和である第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐを算出する。

この構成によれば、互いにプラスマイナスの符号が反転している２つの第２周期の成分が加算され、２つの第２周期の成分が互いに打ち消される。よって、加算後の第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ａ＿Ｆ、Ｖ２Ａ＿Ｆでは、第２周期の成分が低減される。そして、第２系統の第２周期の成分が低減された第１系統の第１周期の成分を用いて、精度よく第１系統の異常判定に用いる第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐを算出することができる。

本実施の形態では、第２周期ＴＢは、次式に示すように、第１周期ＴＡの偶数倍に設定されている。ここで、Ｎは、１以上の整数である。本実施の形態では、Ｎ＝１に設定されており、第２周期ＴＢは、第１周期ＴＡの２倍に設定されている。例えば、第１周期ＴＡが５０ｕｓに設定される場合、第２周期ＴＢは、１００ｕｓに設定される。
ＴＢ＝ＴＡ×２×Ｎ ・・・（２）

この構成によれば、式（２）を式（１）に代入した次式に示すように、第１系統低減処理間隔ΔＴ１は、第１周期ＴＡの整数倍となる。
ΔＴ１＝ＴＡ×（Ｎ＋２×Ｎ×Ｍ） ・・・（３）

よって、第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ａ＿Ｓ、Ｖ２Ａ＿Ｓの内、第１周期ＴＡの整数倍前後の値が加算される。よって、図５に示すように、加算される２つの第１周期の成分は、位相が同じであり、プラスマイナスの符号が同じ同等の値になるため、加算後の第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ａ＿Ｆ、Ｖ２Ａ＿Ｆは、それぞれ、検出値に含まれる第１周期の成分Ｖ１Ａ＿ＴＡ、Ｖ２Ａ＿ＴＡの２倍値に相当する。
Ｖ１Ａ＿Ｆ≒２×Ｖ１Ａ＿ＴＡ
Ｖ２Ａ＿Ｆ≒２×Ｖ２Ａ＿ＴＡ ・・・（４）

このため、後述する式（５）、式（６）において、加算後の第１系統の第１出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ａ＿Ｆの２乗値と加算後の第１系統の第２出力巻線の出力信号の検出値Ｖ２Ａ＿Ｆの２乗値とが加算されるため、第１周期の成分Ｖ１Ａ＿ＴＡ、Ｖ２Ａ＿ＴＡの２乗和の４倍値に相当し、第２系統の第２周期の成分が低減された第１系統の第１周期の成分に基づいて精度よく第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐを演算することができる。

本実施の形態では、Ｍ＝０、Ｎ＝１に設定されている。よって、第１系統の低減処理部５３Ａは、今回の検出タイミングで検出した第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ａ＿Ｓ、Ｖ２Ａ＿Ｓと、第１周期ＴＡ（第２周期の半周期ＴＢ／２）前に検出した第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ａ＿Ｓｏｌｄ、Ｖ２Ａ＿Ｓｏｌｄとを加算するように構成されている。

本実施の形態では、第１系統の出力信号検出部５２Ａは、第１系統の励磁巻線１０Ａに印加される第１周期ＴＡの交流電圧ＶＲＡが最大値又は最小値（本例では、最大値）になるタイミングで、第１系統の２つの出力巻線の出力信号Ｖ１Ａ、Ｖ２Ａを検出するように構成されている。第１系統の出力信号検出部５２Ａは、第１系統の２つの出力巻線の出力信号Ｖ１Ａ、Ｖ２Ａを、交流電圧ＶＲＡが最大値になる第１周期ＴＡ毎に検出する。すなわち、第１系統の検出タイミングは、第１周期ＴＡ毎のタイミングに設定されている。

図３に、本実施の形態と異なり、系統間の磁気干渉がなく、第１系統の２つの出力巻線の出力信号Ｖ１Ａ、Ｖ２Ａに第２周期の成分が重畳していない場合の例を示す。第１周期ＴＡの交流電圧ＶＲＡが最大値になるタイミングで第１周期ＴＡ毎に、第１系統の２つの出力巻線の出力信号Ｖ１Ａ、Ｖ２Ａが検出される。そのため、第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値に含まれる第１周期の成分は、第１周期ＴＡで振動している第１周期の成分の最大値又は最小値になる。よって、第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値に含まれる第１周期の成分の振幅を最大化させることができ、ノイズ成分に対する第１周期の成分の検出感度を高め、検出精度を高めることができる。なお、第１系統の出力信号検出部５２Ａは、第１周期ＴＡの交流電圧ＶＲＡが振動中心値（節）になるタイミングを除き、第１周期ＴＡの交流電圧ＶＲＡが最大値又は最小値以外になるタイミングで、第１系統の２つの出力巻線の出力信号Ｖ１Ａ、Ｖ２Ａを検出するように構成されてもよい。

１－２－４．第１系統の２乗和算出部
第１系統の２乗和算出部５５Ａは、次式に示すように、第２周期成分低減処理後の第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ａ＿Ｆ、Ｖ２Ａ＿Ｆのそれぞれを２乗した値の和である第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐを算出する。
Ｖ１＿ａｍｐ＝Ｖ１Ａ＿Ｆ^２＋Ｖ２Ａ＿Ｆ^２ ・・・（５）

式（４）に示したように、第２周期成分低減処理後の第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ａ＿Ｆ、Ｖ２Ａ＿Ｆは、それぞれ、検出値に含まれる第１周期の成分Ｖ１Ａ＿ＴＡ、Ｖ２Ａ＿ＴＡの２倍値に相当する。よって、式（４）を式（５）に代入した次式に示すように、第１周期の成分Ｖ１Ａ＿ＴＡ、Ｖ２Ａ＿ＴＡの２乗和の４倍値に相当する。よって、第２系統の第２周期の成分Ｖ１Ａ＿ＴＢ、Ｖ２Ａ＿ＴＢが低減された第１系統の第１周期の成分Ｖ１Ａ＿ＴＡ、Ｖ２Ａ＿ＴＡを用いて、精度よく第１系統の異常判定に用いる第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐを算出することができる。
Ｖ１＿ａｍｐ≒（２×Ｖ１Ａ＿ＴＡ）^２＋（２×Ｖ２Ａ＿ＴＡ）^２
＝４×｛Ｖ１Ａ＿ＴＡ^２＋Ｖ２Ａ＿ＴＡ^２｝ ・・・（６）

１－２－５．第１系統の異常検出部
第１系統の異常検出部５６Ａは、第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐが、予め設定された第１系統の正常範囲にあるか否かに基づいて、第１系統の異常を判定する。

図３等を用いて説明したが、次式に示すように、第１系統が正常であれば、第１系統の第１出力巻線１１１Ａから出力された第１周期の成分Ｖ１Ａ＿ＴＡは、回転子の電気角での角度θ１に応じた正弦波信号になり、第１系統の第２出力巻線１１２Ａから出力された第１周期の成分Ｖ２Ａ＿ＴＡは、回転子の電気角での角度θ１に応じた余弦波信号になる。ここでは、ＫＡ１は、誘起電圧に係る所定の定数である。
Ｖ１Ａ＿ＴＡ＝ＫＡ１×ｓｉｎ（θ１）
Ｖ２Ａ＿ＴＡ＝ＫＡ１×ｃｏｓ（θ１） ・・・（７）

よって、式（７）を、式（６）に代入した次式に示すように、第１系統が正常であれば、第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐは、所定の値（正常値）になる。よって、第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐが、正常値を含む正常範囲から逸脱した場合に、第１系統に異常が発生したと判定できる。
Ｖ１＿ａｍｐ≒４×｛（ＫＡ１×ｓｉｎ（θ１））^２
＋（ＫＡ１×ｃｏｓ（θ１））^２｝
＝４×ＫＡ１^２×｛ｓｉｎ（θ１）^２＋ｃｏｓ（θ１）^２｝
＝４×ＫＡ１^２×１ ・・・（８）

一方、本実施の形態と異なり第２周期成分低減処理（加算処理）が行われず、第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値に第２周期の成分が重畳している場合は、図５に示したように、第２周期の成分は、第１系統の検出タイミング毎に位相が反転するため、第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐには、第２周期ＴＢの振動成分が重畳し、第１系統の異常判定を精度よく行うことができない。

第１系統の異常には、第１系統の各巻線１０Ａ、１１１Ａ、１１２Ａの断線などの異常、制御装置５０における第１系統の各巻線の入出力回路の異常、制御装置５０の第１系統に係る処理の異常等が含まれる。

第１系統の正常範囲は、第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐの正常値が含まれる、第１系統の下限値ＭＩＮ１と第１系統の上限値ＭＡＸ１との間の範囲に設定される。例えば、第１系統の下限値ＭＩＮ１は、第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐの正常値に、１より小さい係数（例えば、０．９）を乗算した値に予め設定され、第１系統の上限値ＭＡＸ１は、第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐの正常値に、１より大きい係数（例えば、１．１）を乗算した値に予め設定される。第１系統の正常範囲の設定は、異常と判定したい異常の程度に合わせて調整される。

図７のフローチャートを用いて、異常判定の処理を説明する。図７のフローチャートの処理は、第１系統の検出タイミング毎に、第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐが算出された後に実行される。

ステップＳ０１で、第１系統の異常検出部５６Ａは、第１系統の２乗和算出部５５Ａが算出した第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐを取得する。そして、ステップＳ０２で、第１系統の異常検出部５６Ａは、第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐが、第１系統の下限値ＭＩＮ１以上であって、第１系統の上限値ＭＡＸ１以下であるか否かを判定する。すなわち、第１系統の異常検出部５６Ａは、第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐが第１系統の正常範囲にあるか否かを判定する。

第１系統の異常検出部５６Ａは、ステップＳ０２で第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐが第１系統の正常範囲にないと判定した場合は、ステップＳ０３に進み、第１系統の異常が発生したと判定する。本実施の形態では、第１系統の異常検出部５６Ａは、第１系統の異常が発生したと判定した場合に、第１系統の異常信号ＥＲＲ１を出力する。例えば、第１系統の異常信号ＥＲＲ１は、第１角度θ１が伝達される外部の制御装置９４に伝達される。制御装置５０と外部の制御装置９４とが一体化される場合は、同じ制御装置内で、第１系統の異常信号ＥＲＲ１が伝達される。

一方、第１系統の異常検出部５６Ａは、ステップＳ０２で第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐが第１系統の正常範囲にあると判定した場合は、第１系統の異常が発生していないと判定して、処理を終了する。

＜異常判定処理の別例＞
図８のフローチャートを用いて、異常判定の処理の別例を説明する。図８のフローチャートの処理は、第１系統の検出タイミング毎に、第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐが算出された後に実行される。

ステップＳ１１で、第１系統の異常検出部５６Ａは、第１系統の２乗和算出部５５Ａが算出した第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐを取得する。そして、ステップＳ１２で、第１系統の異常検出部５６Ａは、第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐが、第１系統の下限値ＭＩＮ１以上であって、第１系統の上限値ＭＡＸ１以下であるか否かを判定する。すなわち、第１系統の異常検出部５６Ａは、第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐが第１系統の正常範囲にあるか否かを判定する。

第１系統の異常検出部５６Ａは、ステップＳ１２で第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐが第１系統の正常範囲にないと判定した場合は、ステップＳ１３に進み、異常判定カウンタＴ１を１増加させる。その後、ステップＳ１４に進み、第１系統の異常検出部５６Ａは、異常判定カウンタＴ１が、予め設定された異常判定回数Ｔ１ａｂ以上であるか否か判定する。

第１系統の異常検出部５６Ａは、ステップＳ１４で判定カウンタＴ１が異常判定回数Ｔ１ａｂ以上であると判定した場合は、ステップＳ１５に進み、第１系統の異常が発生したと判定する。そして、第１系統の異常検出部５６Ａは、第１系統の異常が発生したと判定した場合に、第１系統の異常信号ＥＲＲ１を出力する。第１系統の異常検出部５６Ａは、ステップＳ１４で判定カウンタＴ１が異常判定回数Ｔ１ａｂ以上でないと判定した場合は、第１系統の異常が発生していないと判定して、処理を終了する。

一方、第１系統の異常検出部５６Ａは、ステップＳ１２で第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐが第１系統の正常範囲にあると判定した場合は、ステップＳ１６に進み、異常判定カウンタＴ１を０にリセットした後、処理を終了する。

図８のフローチャートの例では、第１系統の異常検出部５６Ａは、第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐが第１系統の正常範囲にない場合が、予め設定された異常判定回数Ｔ１ａｂ以上、連続して継続した場合に、第１系統に異常が発生していると判定する。

このように、異常判定回数Ｔ１ａｂによる判定を行うことで、第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐに生じるノイズ成分により誤判定が生じることを防止できる。また、連続して正常範囲にない場合に異常を判定することで、異常判定の精度を高めることができる。

なお、ステップＳ１６で、第１系統の異常検出部５６Ａは、異常判定カウンタＴ１を０にリセットしなくてもよく、異常判定カウンタＴ１を前回値に保持してもよく、或いは、異常判定カウンタＴ１を減少させてもよい。

１－２－６．第１系統の角度算出部
第１系統の角度算出部５４Ａは、次式に示すように、第２周期成分低減処理後の第１系統の第１出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ａ＿Ｆと、第１系統の第２出力巻線の出力信号の検出値Ｖ２Ａ＿Ｆとの比の、アークタンジェント（逆正接関数）を算出することにより、第１角度θ１を算出する。
θ１＝ｔａｎ^－１（Ｖ１Ａ＿Ｆ／Ｖ２Ａ＿Ｆ） ・・・（９）

式（４）に示したように、第２周期成分低減処理後の第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ａ＿Ｆ、Ｖ２Ａ＿Ｆは、それぞれ、検出値に含まれる第１周期の成分Ｖ１Ａ＿ＴＡ、Ｖ２Ａ＿ＴＡの２倍値に相当する。よって、式（４）を式（９）に代入した次式に示すように、検出値に含まれる第１周期の成分Ｖ１Ａ＿ＴＡ、Ｖ２Ａ＿ＴＡの比により、精度よく第１角度θ１を算出することができる。
θ１≒ｔａｎ^－１｛（２×Ｖ１Ａ＿ＴＡ）／（２×Ｖ２Ａ＿ＴＡ）｝
＝ｔａｎ^－１（Ｖ１Ａ＿ＴＡ／Ｖ２Ａ＿ＴＡ） ・・・（１０）

１－２－７．第２系統の出力信号検出部
第２系統の出力信号検出部５２Ｂは、第２系統の２つの出力巻線１１１Ｂ、１１２Ｂの出力信号Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ｂを予め設定された検出タイミング（以下、第２系統の検出タイミングとも称す）で周期的に検出する。

１－２－８．第２系統の低減処理部
＜系統間の磁気干渉による課題＞
図９に第２系統の第１出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂの例を示すように、第２系統の２つの出力巻線１１１Ｂ、１１２Ｂの出力信号Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ｂには、系統間の磁気干渉により、第１系統の励磁巻線１０Ａに励磁された第１周期ＴＡの磁束により誘起された第１周期の成分が重畳する。図９の上段のグラフに、第２系統の第１出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂを示し、中段のグラフに、第２系統の第１出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂに含まれる、第２系統の励磁巻線１０Ｂの磁束による電磁誘導により誘起された第２周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＢを示し、下段のグラフに、第２系統の第１出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂに含まれる、第１系統の励磁巻線１０Ａの磁束による電磁誘導により誘起された第１周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＡを示す。第２系統の第１出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂは、第２周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＢと第１周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＡとを合計した信号となる。

＜第１周期成分低減処理＞
そこで、第２系統の低減処理部５３Ｂは、第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｓ、Ｖ２Ｂ＿Ｓに対して、第１周期の成分を低減する第１周期成分低減処理を行う。そして、後述する第２系統の２乗和算出部５５Ｂは、第１周期成分低減処理後の第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｆ、Ｖ２Ｂ＿Ｆのそれぞれを２乗した値の和である第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐを算出する。

本実施の形態では、以下で説明する原理に基づいて、第２周期成分低減処理を行うように構成されている。図９の下段のグラフに示すように、第２系統の第１出力巻線の出力信号の第１周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＡは、その周期が第１周期ＴＡであるから、第１周期ＴＡ毎に同じ値となる。

そこで、第２系統の低減処理部５３Ｂは、第１周期成分低減処理として、今回の検出タイミングで検出した第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｓ、Ｖ２Ｂ＿Ｓと、今回の検出タイミングよりも第２系統低減処理間隔ΔＴ２前の検出タイミングで検出した第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｓｏｌｄ、Ｖ２Ｂ＿Ｓｏｌｄとの差を算出する減算処理を行うように構成されている。第２系統低減処理間隔ΔＴ２は、次式に示すように、第１周期ＴＡの整数倍に設定されている。ここで、Ｐは、１以上の整数である。本実施の形態では、Ｐ＝１に設定されており、第２系統低減処理間隔ΔＴ２は、第１周期ＴＡに設定されている。
ΔＴ２＝ＴＡ×Ｐ ・・・（１１）

第２系統の低減処理部５３Ｂは、例えば、図１０に示すように構成される。第２系統の低減処理部５３Ｂは、第２系統の第１出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｓを第２系統低減処理間隔ΔＴ２だけ遅延して出力する第１遅延器５３Ｂ１を備えており、第２系統の第１出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｓから第１遅延器５３Ｂ１の出力Ｖ１Ｂ＿Ｓｏｌｄを減算して、第１周期成分低減処理後の第２系統の第１出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｆを算出する。同様に、第２系統の低減処理部５３Ｂは、第２系統の第２出力巻線の出力信号の検出値Ｖ２Ｂ＿Ｓを第２系統低減処理間隔ΔＴ２だけ遅延して出力する第２遅延器５３Ｂ２を備えており、第２系統の第２出力巻線の出力信号の検出値Ｖ２Ｂ＿Ｓから第２遅延器５３Ｂ２の出力Ｖ２Ｂ＿Ｓｏｌｄを減算して、第１周期成分低減処理後の第２系統の第２出力巻線の出力信号の検出値Ｖ２Ｂ＿Ｆを算出する。

そして、第２系統の２乗和算出部５５Ｂは、第１周期成分低減処理後の第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｆ、Ｖ２Ｂ＿Ｆのそれぞれを２乗した値の和である第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐを算出する。

この構成によれば、互いにプラスマイナスの符号が同じ同等の値となっている２つの第１周期の成分が減算処理され、２つの第１周期の成分が互いに打ち消される。よって、減算処理後の第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｆ、Ｖ２Ｂ＿Ｆでは、第１周期の成分が低減される。そして、第１系統の第１周期の成分が低減された第２系統の第２周期の成分を用いて、精度よく第２系統の異常判定に用いる第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐを算出することができる。

前述したように、本実施の形態では、第２周期ＴＢは、次式に示すように、第１周期ＴＡの偶数倍に設定されている。ここで、Ｎは、１以上の整数である。本実施の形態では、Ｎ＝１に設定されており、第２周期ＴＢは、第１周期ＴＡの２倍値に設定されている。
ＴＢ＝ＴＡ×２×Ｎ ・・・（１２）

また、第２系統低減処理間隔ΔＴ２は、次式に示すように設定されている。ここで、Ｌは、０以上の整数である。本実施の形態では、Ｌ＝０に設定されており、第２系統低減処理間隔ΔＴ２は、第２周期の半周期ＴＢ／２に設定されている。
ΔＴ２＝ＴＢ／２＋ＴＢ×Ｌ ・・・（１３）

この場合でも、式（１２）を式（１３）に代入すると、第２系統低減処理間隔ΔＴ２は、次式のように、式（１１）と同様に、第１周期ＴＡの整数倍になる。よって、上述したように、第１周期成分低減処理（減算処理）により、第１周期の成分を低減することができる。
ΔＴ２＝ＴＡ×Ｎ×（１＋２×Ｌ） ・・・（１４）

また、第２系統低減処理間隔ΔＴ２を、式（１３）のように設定することにより、減算処理により減算される２つの第２周期の成分は、図９に示すように、位相が反転し、プラスマイナスの符号が反転する。よって、減算処理後の第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｆ、Ｖ２Ｂ＿Ｆは、それぞれ、検出値に含まれる第２周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＢ、Ｖ２Ｂ＿ＴＢの２倍値に相当する。
Ｖ１Ｂ＿Ｆ≒２×Ｖ１Ｂ＿ＴＢ
Ｖ２Ｂ＿Ｆ≒２×Ｖ２Ｂ＿ＴＢ ・・・（１５）

このため、後述する式（１６）、式（１７）において、減算処理後の第２系統の第１出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｆの２乗値と、減算処理後の第２系統の第２出力巻線の出力信号の検出値Ｖ２Ｂ＿Ｆの２乗値とが加算されるため、第２周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＢ、Ｖ２Ｂ＿ＴＢの２乗和の４倍値に相当し、第１系統の第１周期の成分が低減された第２系統の第２周期の成分に基づいて精度よく第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐを演算することができる。

本実施の形態では、Ｌ＝０、Ｎ＝１、Ｐ＝１に設定されている。よって、第２系統の低減処理部５３Ｂは、今回の検出タイミングで検出した第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｓ、Ｖ２Ｂ＿Ｓから、第２周期の半周期ＴＢ／２（第１周期ＴＡ）前に検出した第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｓｏｌｄ、Ｖ２Ｂ＿Ｓｏｌｄを減算するように構成されている。

本実施の形態では、第２系統の出力信号検出部５２Ｂは、第２系統の励磁巻線１０Ｂに印加される第２周期ＴＢの交流電圧ＶＲＢが最大値又は最小値になるタイミングで第２系統の２つの出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ｂを検出するように構成されている。第２系統の出力信号検出部５２Ｂは、第２系統の２つの出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ｂを、交流電圧ＶＲＢが最大値又は最小値になる第２周期の半周期ＴＢ／２毎に検出する。

この構成によれば、第１系統と同様に、第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値に含まれる第２周期の成分は、第２周期ＴＢで振動している第２周期の成分の最大値又は最小値になる。よって、第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値に含まれる第２周期の成分の振幅を最大化させることができ、ノイズ成分に対する第２周期の成分の検出感度を高め、検出精度を高めることができる。なお、第２系統の出力信号検出部５２Ｂは、第２周期ＴＢの交流電圧ＶＲＢが振動中心値（節）になるタイミングを除き、第２周期ＴＢの交流電圧ＶＲＢが最大値又は最小値以外になるタイミングで、第２系統の２つの出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ｂを検出するように構成されてもよい。

１－２－９．第２系統の２乗和算出部
第２系統の２乗和算出部５５Ｂは、次式に示すように、第１周期成分低減処理後の第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｆ、Ｖ２Ｂ＿Ｆのそれぞれを２乗した値の和である第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐを算出する。
Ｖ２＿ａｍｐ＝Ｖ１Ｂ＿Ｆ^２＋Ｖ２Ｂ＿Ｆ^２ ・・・（１６）

式（１５）に示したように、第１周期成分低減処理後の第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｆ、Ｖ２Ｂ＿Ｆは、それぞれ、検出値に含まれる第２周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＢ、Ｖ２Ｂ＿ＴＢの２倍値に相当する。よって、式（１５）を式（１６）に代入した次式に示すように、第２周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＢ、Ｖ２Ｂ＿ＴＢの２乗和の４倍値に相当する。よって、第１系統の第１周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＡ、Ｖ２Ｂ＿ＴＡが低減された第２系統の第２周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＢ、Ｖ２Ｂ＿ＴＢを用いて、精度よく第２系統の異常判定に用いる第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐを算出することができる。
Ｖ２＿ａｍｐ≒（２×Ｖ１Ｂ＿ＴＢ）^２＋（２×Ｖ２Ｂ＿ＴＢ）^２
＝４×｛Ｖ１Ｂ＿ＴＢ^２＋Ｖ２Ｂ＿ＴＢ^２｝ ・・・（１７）

１－２－１０．第２系統の異常検出部
第２系統の異常検出部５６Ｂは、第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐが、予め設定された第２系統の正常範囲にあるか否かに基づいて、第２系統の異常を判定する。

第１系統と同様に、次式に示すように、第２系統が正常であれば、第２系統の第１出力巻線１１１Ｂから出力された第２周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＢは、回転子の電気角での角度θ２に応じた正弦波信号になり、第２系統の第２出力巻線１１２Ｂから出力された第２周期の成分Ｖ２Ｂ＿ＴＢは、回転子の電気角での角度θ２に応じた余弦波信号になる。ここでは、ＫＡ２は、誘起電圧に係る所定の定数である。
Ｖ１Ｂ＿ＴＢ＝ＫＡ２×ｓｉｎ（θ２）
Ｖ２Ｂ＿ＴＢ＝ＫＡ２×ｃｏｓ（θ２） ・・・（１８）

よって、式（１８）を、式（１７）に代入した次式に示すように、第２系統が正常であれば、第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐは、所定の値（正常値）になる。よって、第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐが、正常値を含む正常範囲から逸脱した場合に、第２系統に異常が発生したと判定できる。
Ｖ２＿ａｍｐ≒４×｛（ＫＡ２×ｓｉｎ（θ２））^２
＋（ＫＡ２×ｃｏｓ（θ２））^２｝
＝４×ＫＡ２^２×｛ｓｉｎ（θ２）^２＋ｃｏｓ（θ２）^２｝
＝４×ＫＡ２^２×１ ・・・（１９）

一方、本実施の形態と異なり第１周期成分低減処理（減算処理）が行われず、第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値に第１周期の成分が重畳している場合は、図９に示したように、第１周期の成分は、第２系統の検出タイミング間で位相が同じであるため、第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐには、第１周期ＴＡの成分が重畳し、第２系統の異常判定を精度よく行うことができない。

第２系統の異常には、第２系統の各巻線１０Ｂ、１１１Ｂ、１１２Ｂの断線などの異常、制御装置５０における第２系統の各巻線の入出力回路の異常、制御装置５０の第２系統に係る処理の異常等が含まれる。

第２系統の正常範囲は、第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐの正常値が含まれる、第２系統の下限値ＭＩＮ２と第２系統の上限値ＭＡＸ２との間の範囲に設定される。例えば、第２系統の下限値ＭＩＮ２は、第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐの正常値に、１より小さい係数（例えば、０．９）を乗算した値に予め設定され、第２系統の上限値ＭＡＸ２は、第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐの正常値に、１より大きい係数（例えば、１．１）を乗算した値に予め設定される。第２系統の正常範囲の設定は、異常と判定したい異常の程度に合わせて調整される。

図１１のフローチャートを用いて、異常判定の処理を説明する。図１１のフローチャートの処理は、第２系統の検出タイミング毎に、第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐが算出された後に実行される。

ステップＳ３１で、第２系統の異常検出部５６Ｂは、第２系統の２乗和算出部５５Ｂが算出した第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐを取得する。そして、ステップＳ３２で、第２系統の異常検出部５６Ｂは、第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐが、第２系統の下限値ＭＩＮ２以上であって、第２系統の上限値ＭＡＸ２以下であるか否かを判定する。すなわち、第２系統の異常検出部５６Ｂは、第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐが第２系統の正常範囲にあるか否かを判定する。

第２系統の異常検出部５６Ｂは、ステップＳ３２で第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐが第２系統の正常範囲にないと判定した場合は、ステップＳ３３に進み、第２系統の異常が発生したと判定する。本実施の形態では、第２系統の異常検出部５６Ｂは、第２系統の異常が発生したと判定した場合に、第２系統の異常信号ＥＲＲ２を出力する。例えば、第２系統の異常信号ＥＲＲ２は、第２角度θ２が伝達される外部の制御装置９４に伝達される。制御装置５０と外部の制御装置９４とが一体化される場合は、同じ制御装置内で、第２系統の異常信号ＥＲＲ２が伝達される。

一方、第２系統の異常検出部５６Ｂは、ステップＳ３２で第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐが第２系統の正常範囲にあると判定した場合は、第２系統の異常が発生していないと判定して、処理を終了する。

＜異常判定処理の別例＞
図１２のフローチャートを用いて、異常判定の処理の別例を説明する。図１２のフローチャートの処理は、第２系統の検出タイミング毎に、第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐが算出された後に実行される。

ステップＳ４１で、第２系統の異常検出部５６Ｂは、第２系統の２乗和算出部５５Ｂが算出した第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐを取得する。そして、ステップＳ４２で、第２系統の異常検出部５６Ｂは、第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐが、第２系統の下限値ＭＩＮ２以上であって、第２系統の上限値ＭＡＸ２以下であるか否かを判定する。すなわち、第２系統の異常検出部５６Ｂは、第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐが第２系統の正常範囲にあるか否かを判定する。

第２系統の異常検出部５６Ｂは、ステップＳ４２で第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐが第２系統の正常範囲にないと判定した場合は、ステップＳ４３に進み、異常判定カウンタＴ２を１増加させる。その後、ステップＳ４４に進み、第２系統の異常検出部５６Ｂは、異常判定カウンタＴ２が、予め設定された異常判定回数Ｔ２ａｂ以上であるか否か判定する。

第２系統の異常検出部５６Ｂは、ステップＳ４４で判定カウンタＴ２が異常判定回数Ｔ２ａｂ以上であると判定した場合は、ステップＳ４５に進み、第２系統の異常が発生したと判定する。そして、第２系統の異常検出部５６Ｂは、第２系統の異常が発生したと判定した場合に、第２系統の異常信号ＥＲＲ２を出力する。第２系統の異常検出部５６Ｂは、ステップＳ４４で判定カウンタＴ２が異常判定回数Ｔ２ａｂ以上でないと判定した場合は、第２系統の異常が発生していないと判定して、処理を終了する。

一方、第２系統の異常検出部５６Ｂは、ステップＳ４２で第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐが第２系統の正常範囲にあると判定した場合は、ステップＳ４６に進み、異常判定カウンタＴ２を０にリセットした後、処理を終了する。

図１２のフローチャートの例では、第２系統の異常検出部５６Ｂは、第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐが第２系統の正常範囲にない場合が、予め設定された異常判定回数Ｔ２ａｂ以上、連続して継続した場合に、第２系統に異常が発生していると判定する。

このように、異常判定回数Ｔ２ａｂによる判定を行うことで、第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐに生じるノイズ成分により誤判定が生じることを防止できる。また、連続して正常範囲にない場合に異常を判定することで、異常判定の精度を高めることができる。

なお、ステップＳ４６で、第２系統の異常検出部５６Ｂは、異常判定カウンタＴ２を０にリセットしなくてもよく、異常判定カウンタＴ２を前回値に保持してもよく、或いは、異常判定カウンタＴ２を減少させてもよい。

１－２－１１．第２系統の角度算出部
第２系統の角度算出部５４Ｂは、次式に示すように、第１周期成分低減処理後の第２系統の第１出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｆと、第１系統の第２出力巻線の出力信号の検出値Ｖ２Ｂ＿Ｆとの比の、アークタンジェント（逆正接関数）を算出することにより、第２角度θ２を算出する。
θ２＝ｔａｎ^－１（Ｖ１Ｂ＿Ｆ／Ｖ２Ｂ＿Ｆ） ・・・（２０）

式（１５）に示したように、第１周期成分低減処理後の第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｆ、Ｖ２Ｂ＿Ｆは、それぞれ、検出値に含まれる第２周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＢ、Ｖ２Ｂ＿ＴＢの２倍値に相当する。よって、式（１５）を式（２０）に代入した次式に示すように、検出値に含まれる第２周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＢ、Ｖ２Ｂ＿ＴＢの比により、精度よく第２角度θ２を算出することができる。
θ２≒ｔａｎ^－１｛（２×Ｖ１Ｂ＿ＴＢ）／（２×Ｖ２Ｂ＿ＴＢ）｝
＝ｔａｎ^－１（Ｖ１Ｂ＿ＴＢ／Ｖ２Ｂ＿ＴＢ） ・・・（２１）

なお、第１周期ＴＡ、第２周期ＴＢ、第１系統の検出タイミング、第２系統の検出タイミング、第１系統低減処理間隔ΔＴ１、及び第２系統低減処理間隔ΔＴ２等の設定値を、第１系統と第２系統との間で所定の関係になるように予め設定するだけでよく、第１系統の処理と第２系統の処理とは、互いに独立して行うことができ、第１系統と第２系統との間でリアルタイムに同期制御を行う必要がない。

２．実施の形態２
次に、実施の形態２に係るレゾルバの異常検出装置について説明する。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角度検出装置の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、制御装置５０の第２系統の出力信号検出部５２Ｂ及び第２系統の低減処理部５３Ｂの構成が、実施の形態１と異なる。

本実施の形態でも、第２系統の出力信号検出部５２Ｂは、第２系統の２つの出力巻線１１１Ｂ、１１２Ｂの出力信号Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ｂを予め設定された検出タイミング（第２系統の検出タイミング）で周期的に検出する。

＜系統間の磁気干渉による課題＞
図１３に第２系統の第１出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂの例を示すように、第２系統の２つの出力巻線１１１Ｂ、１１２Ｂの出力信号Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ｂには、系統間の磁気干渉により、第１系統の励磁巻線１０Ａに励磁された第１周期ＴＡの磁束により電磁誘導で誘起された第１周期の成分が重畳する。図１３の上段のグラフに、第２系統の第１出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂを示し、中段のグラフに、第２系統の第１出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂに含まれる、第２系統の励磁巻線１０Ｂの磁束により電磁誘導で誘起された第２周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＢを示し、下段のグラフに、第２系統の第１出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂに含まれる、第１系統の励磁巻線１０Ａの磁束により誘起された第１周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＡを示す。第２系統の第１出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂは、第２周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＢと第１周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＡとを合計した信号となり、この信号により第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐを算出すると誤差が生じる。そのため、第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐの誤差を抑制するため、第２系統の第１出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂから、第１周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＡを低減する必要がある。

＜第１周期成分低減処理＞
本実施の形態でも、第２系統の低減処理部５３Ｂは、第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｓ、Ｖ２Ｂ＿Ｓに対して、第１周期の成分を低減する第１周期成分低減処理を行う。

本実施の形態では、実施の形態１と異なり、以下で説明する原理に基づいて、第１周期成分低減処理を行うように構成されている。図１３の下段のグラフに示すように、第２系統の第１出力巻線の出力信号の第１周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＡは、第１周期の半周期ＴＡ／２に第１周期ＴＡの整数倍を加算した周期（例えば、第１周期の半周期ＴＡ／２）で、位相が反転し、プラスマイナスの符号が反転する。

そこで、第２系統の低減処理部５３Ｂは、第１周期成分低減処理として、今回の検出タイミングで検出した第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｓ、Ｖ２Ｂ＿Ｓと、今回の検出タイミングよりも第２系統低減処理間隔ΔＴ２前の検出タイミングで検出した第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｓｏｌｄ、Ｖ２Ｂ＿Ｓｏｌｄとを加算するように構成されている。第２系統低減処理間隔ΔＴ２は、次式に示すように、第１周期の半周期ＴＡ／２に第１周期ＴＡの整数倍を加算した間隔に設定されている。ここで、Ｘは、０以上の整数である。本実施の形態では、Ｘ＝０に設定されており、第２系統低減処理間隔ΔＴ２は、第１周期の半周期ＴＡ／２に設定されている。
ΔＴ２＝ＴＡ／２＋ＴＡ×Ｘ ・・・（２２）

そして、実施の形態１と同様に、第２系統の２乗和算出部５５Ｂは、加算後の第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｆ、Ｖ２Ｂ＿Ｆのそれぞれを２乗した値の和である第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐを算出する。そして、第２系統の異常検出部５６Ｂは、第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐが、予め設定された第２系統の正常範囲にあるか否かに基づいて、第２系統の異常を判定する。

この構成によれば、互いにプラスマイナスの符号が反転している２つの第１周期の成分が加算され、２つの第１周期の成分が互いに打ち消される。よって、加算後の第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｆ、Ｖ２Ｂ＿Ｆでは、第１周期の成分が低減される。そして、第１系統の第１周期の成分が低減された第２系統の第２周期の成分を用いて、精度よく第２系統の異常判定に用いる第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐを算出することができる。

本実施の形態では、第２系統の出力信号検出部５２Ｂは、図１３に示すように、第２系統の励磁巻線１０Ｂに印加される第２周期ＴＢの交流電圧ＶＲＢが最大値又は最小値になる基準タイミングＴＭ０に対して前後対称になる２つのタイミングＴＭ１、ＴＭ２で、周期的に第２系統の２つの出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ｂを検出する。

また、前後対称になる２つのタイミングの間隔が、第２系統低減処理間隔ΔＴ２に設定されている。よって、次式に示すように、基準タイミングＴＭ０に対する前後２つのタイミングＴＭ１、ＴＭ２の間隔ΔＴＭ１２は、第２系統低減処理間隔ΔＴ２の半分に設定される。
ΔＴＭ１２＝ΔＴ２／２ ・・・（２３）

そして、第２系統の低減処理部５３Ｂは、前後対称になる２つのタイミングＴＭ１、ＴＭ２で検出した第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値を互いに加算し、加算後の第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ａ＿Ｆ、Ｖ２Ａ＿Ｆに基づいて第２角度θ２及び第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐを算出する。

この構成によれば、２つのタイミングで検出した第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値に含まれる第２周期の成分は、図１３に示すように、互いに位相が同じであり、プラスマイナスの符号が同じ同等の値になる。また、２つのタイミングＴＭ１、ＴＭ２の間隔は、第２系統低減処理間隔ΔＴ２に設定されているので、２つのタイミングＴＭ１、ＴＭ２で検出した第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値に含まれる第１周期の成分は、互いに位相が反転し、プラスマイナスの符号が反転する。よって、これらの加算後の第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｆ、Ｖ２Ｂ＿Ｆは、それぞれ、検出値に含まれる第２周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＢ、Ｖ２Ｂ＿ＴＢの２倍値に相当する。
Ｖ１Ｂ＿Ｆ≒２×Ｖ１Ｂ＿ＴＢ
Ｖ２Ｂ＿Ｆ≒２×Ｖ２Ｂ＿ＴＢ ・・・（２４）

このため、後述する式（２６）、式（２７）において、加算処理後の第２系統の第１出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｆの２乗値と加算処理後の第２系統の第２出力巻線の出力信号の検出値Ｖ２Ｂ＿Ｆの２乗値とが加算されるため、第２周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＢ、Ｖ２Ｂ＿ＴＢの２乗和の４倍値に相当し、第１系統の第１周期の成分が低減された第２系統の第２周期の成分に基づいて精度よく第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐを演算することができる。

第２系統の低減処理部５３Ｂは、例えば、図１４に示すように構成される。第２系統の低減処理部５３Ｂは、第２系統の第１出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｓを第２系統低減処理間隔ΔＴ２だけ遅延して出力する第１遅延器５３Ｂ１を備えており、基準タイミングＴＭ０に対して後のタイミングＴＭ２で、第２系統の第１出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｓと第１遅延器５３Ｂ１の出力Ｖ１Ｂ＿Ｓｏｌｄとを加算して、第１周期成分低減処理後の第２系統の第１出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｆを算出する。同様に、第２系統の低減処理部５３Ｂは、第２系統の第２出力巻線の出力信号の検出値Ｖ２Ｂ＿Ｓを第２系統低減処理間隔ΔＴ２だけ遅延して出力する第２遅延器５３Ｂ２を備えており、基準タイミングＴＭ０に対して後のタイミングＴＭ２で、第２系統の第２出力巻線の出力信号の検出値Ｖ２Ｂ＿Ｓと第２遅延器５３Ｂ２の出力Ｖ２Ｂ＿Ｓｏｌｄとを加算して、第１周期成分低減処理後の第２系統の第２出力巻線の出力信号の検出値Ｖ２Ｂ＿Ｆを算出する。

本実施の形態では、次式に示すように、第２周期ＴＢは、第１周期ＴＡの２倍に設定されている。また、第２系統低減処理間隔ΔＴ２は、第１周期の半周期ＴＡ／２に設定されている。よって、基準タイミングＴＭ０に対する前後２つのタイミングの間隔ΔＴＭ１２は、第１周期の４分の１ＴＡ／４に設定されている。
ＴＢ＝ＴＡ×２
ΔＴ２＝ＴＡ／２
ΔＴＭ１２＝ＴＡ／４ ・・・（２５）

また、第２系統の出力信号検出部５２Ｂは、第２系統の２つの出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ｂを、第２周期の４分の１周期ＴＢ／４毎に検出し、各検出タイミングは、第２周期ＴＢの交流電圧ＶＲＢが最大値又は最小値になる基準タイミングＴＭ０に対して前後対称になるように設定されている。

＜第２系統２乗和の算出＞
実施の形態１と同様に、第２系統の２乗和算出部５５Ｂは、次式に示すように、第１周期成分低減処理後の第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｆ、Ｖ２Ｂ＿Ｆのそれぞれを２乗した値の和である第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐを算出する。
Ｖ２＿ａｍｐ＝Ｖ１Ｂ＿Ｆ^２＋Ｖ２Ｂ＿Ｆ^２ ・・・（２６）

式（２４）に示したように、第１周期成分低減処理後の第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｆ、Ｖ２Ｂ＿Ｆは、それぞれ、検出値に含まれる第２周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＢ、Ｖ２Ｂ＿ＴＢの２倍値に相当する。よって、式（２４）を式（２６）に代入した次式に示すように、第２周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＢ、Ｖ２Ｂ＿ＴＢの２乗和の４倍値に相当する。よって、第１系統の第１周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＡ、Ｖ２Ｂ＿ＴＡが低減された第２系統の第２周期の成分Ｖ１Ｂ＿ＴＢ、Ｖ２Ｂ＿ＴＢを用いて、精度よく第２系統の異常判定に用いる第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐを算出することができる。
Ｖ２＿ａｍｐ≒（２×Ｖ１Ｂ＿ＴＢ）^２＋（２×Ｖ２Ｂ＿ＴＢ）^２
＝４×｛Ｖ１Ｂ＿ＴＢ^２＋Ｖ２Ｂ＿ＴＢ^２｝ ・・・（２７）

３．実施の形態３
次に、実施の形態３に係るレゾルバの異常検出装置について説明する。上記の実施の形態１又は２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レゾルバの異常検出装置の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、レゾルバ１の構成が、実施の形態１又は２と異なる。図１５は、本実施の形態に係る角度検出装置の概略構成図である。

実施の形態１と同様に、レゾルバ１は、第１系統の励磁巻線１０Ａ、第１系統の２つの出力巻線１１１Ａ、１１２Ａ、第２系統の励磁巻線１０Ｂ、第２系統の２つの出力巻線１１１Ｂ、１１２Ｂを有している。また、第１系統の巻線と第２系統の巻線との間で磁気干渉が生じる。

しかし、本実施の形態では、実施の形態１、２と異なり、図１６にレゾルバ１の模式図を示すように、第１系統の励磁巻線１０Ａ及び第１系統の２つの出力巻線１１１Ａ、１１２Ａは、第１系統のステータ１３Ａに巻装され、第２系統の励磁巻線１０Ｂ及び第２系統の２つの出力巻線１１１Ｂ、１１２Ｂは、第２系統のステータ１３Ｂに巻装されている。第１系統のステータ１３Ａと第２系統のステータ１３Ｂとは、互いに軸方向に隣接して配置され、第１系統の巻線と第２系統の巻線との間で磁気干渉が生じる。なお、図１６において、第１系統のステータ１３Ａのティース及び巻線、第２系統のステータ１３Ｂのティース及び巻線は、図示を省略している。

第１系統のステータ１３Ａ及び第２系統のステータ１３Ｂは同軸上に、軸方向に隣接して配置され、第１系統のステータ１３Ａ及び第２系統のステータ１３Ｂの径方向内側には、一体的に形成されたロータ１４が配置されている。ロータ１４は、外周部に周方向に均等配置された複数の突出部を備えている。本実施の形態では、第１系統のステータ１３Ａの径方向内側に位置するロータの部分と、第２系統のステータ１３Ｂの径方向内側に位置するロータの部分とは、同じ突出部の形状を有している。なお、第１系統のステータ１３Ａの径方向内側のロータの部分と、第２系統のステータ１３Ｂの径方向内側のロータの部分とは、突出部の形状及び数が異なっていてもよく、一体回転するように連結された別体であってもよい。

第１系統のステータ１３Ａは、周方向に均等配置された複数のティースを備えている。第１系統の第１出力巻線１１１Ａと第１系統の第２出力巻線１１２Ａとは、それらの誘起交流電圧の振幅が相互に電気角で９０度異なるように、第１系統のステータ１３Ａの各ティースに分散して巻装されている。第１系統の励磁巻線１０Ａは、第１系統のステータ１３Ａの各ティースに分散して巻装されている。第２系統のステータ１３Ｂは、周方向に均等配置された複数のティースを備えている。第２系統の第１出力巻線１１１Ｂと第２系統の第２出力巻線１１２Ｂとは、それらの誘起交流電圧の振幅が相互に電気角で９０度異なるように、第２系統のステータ１３Ｂの各ティースに分散して巻装されている。第２系統の励磁巻線１０Ｂは、第２系統のステータ１３Ｂの各ティースに分散して巻装されている。なお、第１系統のステータ１３Ａのティース数と、第２系統のステータ１３Ｂのティース数とは、同じ数であってもよく、異なる数であってもよい。

このようなレゾルバ１の構成であっても、実施の形態１又は２の制御装置５０と同様の処理を行うことにより、系統間の磁気干渉が生じても、第１角度θ１及び第２角度θ２、並びに第１系統２乗和Ｖ１＿ａｍｐ及び第２系統２乗和Ｖ２＿ａｍｐを精度よく検出できる。

４．その他の実施の形態
最後に、本願のその他の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する各実施の形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施の形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）第１系統と第２系統とが入れ替えられてもよい。すなわち、上記の各実施の形態の第１系統が第２系統とされ、上記の各実施の形態の第２系統が第１系統とされてもよい。

（２）上記の各実施の形態では、第１系統の２乗和Ｖ１＿ａｍｐに基づいて、第１系統の異常が判定され、第２系統の２乗和Ｖ２＿ａｍｐに基づいて、第２系統の異常が判定される場合を例に説明した。しかし、本願の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、第１系統の２乗和Ｖ１＿ａｍｐの平方根に基づいて、第１系統の異常が判定されてもよく、第２系統の２乗和Ｖ２＿ａｍｐの平方根に基づいて、第２系統の異常が判定されてもよい。

（３）上記の各実施の形態では、第１系統の低減処理部５３Ａは、第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値に含まれる第２周期の成分を低減する第２周期成分低減処理として、今回の検出値と第１系統低減処理間隔ΔＴ１前の検出値との加算処理を行い、第２系統の低減処理部５３Ｂは、第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値に含まれる第１周期の成分を低減する第１周期成分低減処理として、今回の検出値と第２系統低減処理間隔ΔＴ２前の検出値との減算処理又は加算処理を行う場合を例に説明した。しかし、本願の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、第１系統の低減処理部５３Ａは、第２周期成分低減処理として、第２周期の成分を低減するハイパスフィルタ処理又はバンドストップフィルタ処理等の帯域低減フィルタ処理を行うように構成されてもよい。第２系統の低減処理部５３Ｂは、第１周期成分低減処理として、第１周期の成分を低減するローパスフィルタ処理又はバンドストップフィルタ処理等の帯域低減フィルタ処理を行うように構成されてもよい。

（４）上記の各実施の形態では、第１系統の処理部５１Ａ～５６Ａ及び第２系統の処理部５１Ｂ～５６Ｂは、１つの制御装置５０に備えられている場合を例に説明した。しかし、本願の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、第１系統の処理部５１Ａ～５６Ａが第１系統の制御装置に備えられ、第２系統の処理部５１Ｂ～５６Ｂが第２系統の制御装置に備えられてもよく、第１系統及び第２系統の各処理部５１Ａ～５６Ｂが、複数の制御装置に分散して備えられてもよい。

（５）上記の各実施の形態では、第１系統の出力信号検出部５２Ａは、第１系統の２つの出力巻線の出力信号Ｖ１Ａ、Ｖ２Ａを、励磁交流電圧ＶＲＡが最大値になる第１周期ＴＡ毎に検出する場合を例に説明した。しかし、本願の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、第１系統の出力信号検出部５２Ａは、第１系統の２つの出力巻線の出力信号Ｖ１Ａ、Ｖ２Ａを、励磁交流電圧ＶＲＡが最小値になる第１周期ＴＡ毎に検出してもよく、上述したように、交流電圧ＶＲＡが最大値及び最小値以外になる第１周期ＴＡ毎に検出してもよい。或いは、第１系統の出力信号検出部５２Ａは、励磁交流電圧ＶＲＡが最大値又は最小値になる第１周期の半周期ＴＡ／２毎に検出してもよい。或いは、第１系統の出力信号検出部５２Ａは、第１系統の２つの出力巻線の出力信号Ｖ１Ａ、Ｖ２Ａを、第１周期ＴＡ及び第１周期の半周期ＴＡ／２と異なる周期（例えば、第１系統低減処理間隔ΔＴ１を１以上の整数で除算した周期）毎に検出してもよい。これらの場合も、第１系統の低減処理部５３Ａの第１遅延器５３Ａ１及び第２遅延器５３Ａ２は、入力信号を第１系統低減処理間隔ΔＴ１だけ遅延して出力する。

（６）上記の実施の形態１では、第２系統の出力信号検出部５２Ｂは、第２系統の２つの出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ｂを、励磁交流電圧ＶＲＢが最大値又は最小値になる第２周期の半周期ＴＢ／２毎に検出する場合を例に説明した。しかし、本願の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、第２系統の出力信号検出部５２Ｂは、上述したように、励磁交流電圧ＶＲＢが最大値及び最小値以外になる第２周期の半周期ＴＢ／２毎に検出してもよい。或いは、第２系統の出力信号検出部５２Ｂは、第２系統の２つの出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ｂを、第２周期の半周期ＴＢ／２と異なる周期（例えば、第２系統低減処理間隔ΔＴ２を１以上の整数で除算した周期）毎に検出してもよい。この場合も、第２系統の低減処理部５３Ｂの第１遅延器５３Ｂ１及び第２遅延器５３Ｂ２は、入力信号を第２系統低減処理間隔ΔＴ２だけ遅延して出力する。

（７）上記の実施の形態２では、第２系統の出力信号検出部５２Ｂは、第２系統の２つの出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ｂを、第２周期の４分の１周期ＴＢ／４毎に検出し、各検出タイミングは、第２周期ＴＢの交流電圧ＶＲＢが最大値又は最小値になる基準タイミングＴＭ０に対して前後対称になるように設定されている場合を例に説明した。しかし、本願の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、第２系統の出力信号検出部５２Ｂは、励磁交流電圧ＶＲＢが最大値になる基準タイミングＴＭ０に対して前後対称になる２つのタイミングで、周期的に第２系統の２つの出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ｂを検出してもよく、或いは、第２系統の出力信号検出部５２Ｂは、励磁交流電圧ＶＲＢが最小値になる基準タイミングＴＭ０に対して前後対称になる２つのタイミングで、周期的に第２系統の２つの出力巻線の出力信号Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ｂを検出してもよい。また、前後対称になる２つのタイミングの間隔は、第２系統低減処理間隔ΔＴ２に設定されていれば、第２周期の４分の１ＴＢ／４以外の間隔に設定されていてもよい。これらの場合も、第２系統の低減処理部５３Ｂの第１遅延器５３Ｂ１及び第２遅延器５３Ｂ２は、入力信号を第２系統低減処理間隔ΔＴ２だけ遅延して出力し、第２系統の低減処理部５３Ｂは、基準タイミングＴＭ０に対して後のタイミングＴＭ２で、加算処理を行い、加算後の第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値Ｖ１Ｂ＿Ｆ、Ｖ２Ｂ＿Ｆを算出すればよい。

（８）２組の３相巻線及びインバータが設けられるモータの角度検出装置として、本願に係る角度検出装置が用いられるとよい。このような２重系のモータは、例えば、電動パワーステアリング装置に備えられる。第１組の３相巻線及びインバータの制御系に、本願の角度検出装置の第１系統の構成が割り当てられ、第１角度θ１が用いられる。第２組の３相巻線及びインバータの制御系に、本願の角度検出装置の第２系統の構成が割り当てられ、第２角度θ２が用いられる。そして、角度検出装置の第１系統の異常が検出された場合は、第１組の３相巻線及びインバータの制御が停止され、角度検出装置の第２系統の異常が検出された場合は、第２組の３相巻線及びインバータの制御が停止される。本願の角度検出装置では、第１系統と第２系統とを同期させる必要がないため、第１組の３相巻線及びインバータ、及び角度検出装置の第１系統を、第１の制御装置（ＣＰＵ）で制御し、第２組の３相巻線及びインバータ、及び角度検出装置の第２系統を、第２の制御装置（ＣＰＵ）で制御するように構成できる。よって、角度検出装置を含めてシステムを冗長化させ、信頼性を向上させることができる。

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。

１ レゾルバ、１０Ａ 第１系統の励磁巻線、１０Ｂ 第２系統の励磁巻線、１１１Ａ、１１２Ａ 第１系統の２つの出力巻線、１１１Ｂ、１１２Ｂ 第２系統の２つの出力巻線、５１Ａ 第１系統の励磁部、５２Ａ 第１系統の出力信号検出部、５３Ａ 第１系統の低減処理部、５４Ａ 第１系統の角度算出部、５５Ａ 第１系統の２乗和算出部、５６Ａ 第１系統の異常検出部、５１Ｂ 第２系統の励磁部、５２Ｂ 第２系統の出力信号検出部、５３Ｂ 第２系統の低減処理部、５４Ｂ 第２系統の角度算出部、５５Ｂ 第２系統の２乗和算出部、５６Ｂ 第２系統の異常検出部、ＴＡ 第１周期、ＴＢ 第２周期、Ｖ１＿ａｍｐ 第１系統２乗和、Ｖ２＿ａｍｐ 第２系統２乗和、ΔＴ１ 第１系統低減処理間隔、ΔＴ２ 第２系統低減処理間隔、Ｖ１Ａ＿Ｓ、Ｖ２Ａ＿Ｓ 第１系統の２つの出力信号の検出値、Ｖ１Ａ＿Ｆ、Ｖ２Ａ＿Ｆ 第２周期成分低減処理後の第１系統の２つの出力信号の検出値、Ｖ１Ａ＿ＴＡ、Ｖ２Ａ＿ＴＡ 第１系統の２つの出力巻線の出力信号に含まれる第１周期の成分、Ｖ１Ａ＿ＴＢ、Ｖ２Ａ＿ＴＢ 第１系統の２つの出力巻線の出力信号に含まれる第２周期の成分、Ｖ１Ｂ＿Ｓ、Ｖ２Ｂ＿Ｓ 第２系統の２つの出力信号の検出値、Ｖ１Ｂ＿Ｆ、Ｖ２Ｂ＿Ｆ 第１周期成分低減処理後の第２系統の２つの出力信号の検出値、Ｖ１Ｂ＿ＴＡ、Ｖ２Ｂ＿ＴＡ 第２系統の２つの出力巻線の出力信号に含まれる第１周期の成分、Ｖ１Ｂ＿ＴＢ、Ｖ２Ｂ＿ＴＢ 第２系統の２つの出力巻線の出力信号に含まれる第２周期の成分

Claims (12)

1. 第１系統と第２系統との間で磁気干渉が生じる、第１系統の励磁巻線、第１系統の２つの出力巻線、第２系統の励磁巻線、及び第２系統の２つの出力巻線を有するレゾルバと、
   前記第１系統の励磁巻線に第１周期の交流電圧を印加する第１系統の励磁部と、
   前記第２系統の励磁巻線に、前記第１周期と異なる第２周期の交流電圧を印加する第２系統の励磁部と、
   前記第１系統の２つの出力巻線の出力信号を予め設定された検出タイミングで周期的に検出する第１系統の出力信号検出部と、
   前記第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値に対して、前記第２周期の成分を低減する第２周期成分低減処理を行う第１系統の低減処理部と、
   前記第２周期成分低減処理後の前記第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値のそれぞれを２乗した値の和である第１系統２乗和を算出する第１系統の２乗和算出部と、
   前記第１系統２乗和が、予め設定された第１系統の正常範囲にあるか否かに基づいて、第１系統の異常を判定する第１系統の異常検出部と、を備え、
   前記第２周期は、前記第１周期より長く設定され、
   前記第１系統の低減処理部は、前記第２周期成分低減処理として、今回の検出タイミングで検出した前記第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値と、今回の検出タイミングよりも第１系統低減処理間隔前の検出タイミングで検出した前記第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値とを加算し、前記第１系統低減処理間隔は、前記第２周期をＴＢとして、ＴＢ／２＋ＴＢ×Ｍ（Ｍは、０以上の整数）に設定されており、
   前記第１系統の２乗和算出部は、加算後の前記第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値のそれぞれを２乗した値の和である前記第１系統２乗和を算出するレゾルバの異常検出装置。
2. 前記第１系統の異常検出部は、前記第１系統２乗和が前記第１系統の正常範囲にない場合が、予め設定された異常判定回数以上、連続して継続した場合に、第１系統に異常が発生していると判定する請求項１に記載のレゾルバの異常検出装置。
3. 前記第２周期は、前記第１周期をＴＡとして、ＴＡ×２×Ｎ（Ｎは、１以上の整数）に設定されている請求項１又は２に記載のレゾルバの異常検出装置。
4. 前記第１系統の出力信号検出部は、前記第１系統の励磁巻線に印加される前記第１周期の交流電圧が最大値又は最小値になるタイミングで、前記第１系統の２つの出力巻線の出力信号を検出する請求項１から３のいずれか一項に記載のレゾルバの異常検出装置。
5. 第１系統と第２系統との間で磁気干渉が生じる、第１系統の励磁巻線、第１系統の２つの出力巻線、第２系統の励磁巻線、及び第２系統の２つの出力巻線を有するレゾルバと、
   前記第１系統の励磁巻線に第１周期の交流電圧を印加する第１系統の励磁部と、
   前記第２系統の励磁巻線に、前記第１周期と異なる第２周期の交流電圧を印加する第２系統の励磁部と、
   前記第１系統の２つの出力巻線の出力信号を予め設定された検出タイミングで周期的に検出する第１系統の出力信号検出部と、
   前記第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値に対して、前記第２周期の成分を低減する第２周期成分低減処理を行う第１系統の低減処理部と、
   前記第２周期成分低減処理後の前記第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値のそれぞれを２乗した値の和である第１系統２乗和を算出する第１系統の２乗和算出部と、
   前記第１系統２乗和が、予め設定された第１系統の正常範囲にあるか否かに基づいて、第１系統の異常を判定する第１系統の異常検出部と、
   前記第２系統の２つの出力巻線の出力信号を予め設定された検出タイミングで周期的に検出する第２系統の出力信号検出部と、
   前記第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値に対して、前記第１周期の成分を低減する第１周期成分低減処理を行う第２系統の低減処理部と、
   前記第１周期成分低減処理後の前記第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値のそれぞれを２乗した値の和である第２系統２乗和を算出する第２系統の２乗和算出部と、
   前記第２系統２乗和が、予め設定された第２系統の正常範囲にあるか否かに基づいて、第２系統の異常を判定する第２系統の異常検出部と、を備え、
   前記第２系統の低減処理部は、前記第１周期成分低減処理として、今回の検出タイミングで検出した前記第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値と今回の検出タイミングよりも第２系統低減処理間隔前の検出タイミングで検出した前記第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値との差を算出する減算処理を行い、前記第２系統低減処理間隔は、前記第１周期をＴＡとして、ＴＡ×Ｐ（Ｐは、１以上の整数）に設定されており、
   前記第２系統の２乗和算出部は、減算処理後の前記第２系統の２つの出力巻線の出力信号のそれぞれを２乗した値の和である前記第２系統２乗和を算出するレゾルバの異常検出装置。
6. 前記第２系統の異常検出部は、前記第２系統２乗和が前記第２系統の正常範囲にない場合が、予め設定された異常判定回数以上、連続して継続した場合に、第２系統に異常が発生していると判定する請求項５に記載のレゾルバの異常検出装置。
7. 前記第２周期は、前記第１周期をＴＡとして、ＴＡ×２×Ｎ（Ｎは、１以上の整数）に設定され、
   前記第２系統低減処理間隔は、前記第２周期をＴＢとして、ＴＢ／２＋ＴＢ×Ｌ（Ｌは、０以上の整数）に設定されている請求項５又は６に記載のレゾルバの異常検出装置。
8. 前記第２系統の出力信号検出部は、前記第２系統の励磁巻線に印加される前記第２周期の交流電圧が最大値又は最小値になるタイミングで、前記第２系統の２つの出力巻線の出力信号を検出する請求項５から７のいずれか一項に記載のレゾルバの異常検出装置。
9. 第１系統と第２系統との間で磁気干渉が生じる、第１系統の励磁巻線、第１系統の２つの出力巻線、第２系統の励磁巻線、及び第２系統の２つの出力巻線を有するレゾルバと、
   前記第１系統の励磁巻線に第１周期の交流電圧を印加する第１系統の励磁部と、
   前記第２系統の励磁巻線に、前記第１周期と異なる第２周期の交流電圧を印加する第２系統の励磁部と、
   前記第１系統の２つの出力巻線の出力信号を予め設定された検出タイミングで周期的に検出する第１系統の出力信号検出部と、
   前記第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値に対して、前記第２周期の成分を低減する第２周期成分低減処理を行う第１系統の低減処理部と、
   前記第２周期成分低減処理後の前記第１系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値のそれぞれを２乗した値の和である第１系統２乗和を算出する第１系統の２乗和算出部と、
   前記第１系統２乗和が、予め設定された第１系統の正常範囲にあるか否かに基づいて、第１系統の異常を判定する第１系統の異常検出部と、
   前記第２系統の２つの出力巻線の出力信号を予め設定された検出タイミングで周期的に検出する第２系統の出力信号検出部と、
   前記第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値に対して、前記第１周期の成分を低減する第１周期成分低減処理を行う第２系統の低減処理部と、
   前記第１周期成分低減処理後の前記第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値のそれぞれを２乗した値の和である第２系統２乗和を算出する第２系統の２乗和算出部と、
   前記第２系統２乗和が、予め設定された第２系統の正常範囲にあるか否かに基づいて、第２系統の異常を判定する第２系統の異常検出部と、を備え、
   前記第２系統の低減処理部は、前記第１周期成分低減処理として、今回の検出タイミングで検出した前記第２系統の２つの出力巻線の出力信号と今回の検出タイミングよりも第２系統低減処理間隔前の検出タイミングで検出した前記第２系統の２つの出力巻線の出力信号とを加算し、
   前記第２系統の２乗和算出部は、加算後の前記第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値のそれぞれを２乗した値の和である前記第２系統２乗和を算出し、
   前記第２系統低減処理間隔は、前記第１周期をＴＡとして、ＴＡ／２＋ＴＡ×Ｘ（Ｘは、０以上の整数）に設定されているレゾルバの異常検出装置。
10. 前記第２系統の出力信号検出部は、前記第２系統の励磁巻線に印加される前記第２周期の交流電圧が最大値又は最小値になる基準タイミングに対して前後対称になる２つのタイミングで、周期的に前記第２系統の２つの出力巻線の出力信号を検出し、
    前記２つのタイミングの間隔は、前記第２系統低減処理間隔に設定され、
    前記第２系統の低減処理部は、前記２つのタイミングで検出した前記第２系統の２つの出力巻線の出力信号の検出値を互いに加算する請求項９に記載のレゾルバの異常検出装置。
11. 前記第１系統の励磁巻線、前記第１系統の２つの出力巻線、前記第２系統の励磁巻線、及び前記第２系統の２つの出力巻線は、同じ１つのステータに巻装されている請求項１から１０のいずれか一項に記載のレゾルバの異常検出装置。
12. 前記第１系統の励磁巻線及び前記第１系統の２つの出力巻線は第１系統のステータに巻装され、前記第２系統の励磁巻線及び前記第２系統の２つの出力巻線は、前記第１系統のステータと軸方向に隣接する第２系統のステータに巻装されている請求項１から１０のいずれか一項に記載のレゾルバの異常検出装置。

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