DE102007000286A1 - Welligkeitserfassungsvorrichtung - Google Patents

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Muneaki Kariya Kurimoto
Hitoshi Kariya Ishikawa
Eiichiro Kariya Shigehara
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Aisin Seiki Co Ltd
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Abstract

Eine Welligkeitserfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Welligkeit aus einem aus einem Motor ausgegebenen Ankerstrom, wobei ein Niedrigbandrauschen mit einer Frequenz von 1/n (wobei "n" eine natürliche Zahl größer 1 ist) überlagert ist, umfasst eine Anfangswelligkeitserfassungseinrichtung zur Erfassung eines Zyklus der Welligkeit im Voraus und eine Merkmalserfassungseinrichtung zur Erfassung eines Merkmals der Welligkeit aus dem aus dem Motor ausgegebenen Ankerstrom. Die Welligkeitserfassungsvorrichtung umfasst ferner eine Welligkeitserfassungssteuereinrichtung zur Erfassung der Welligkeit durch Vergleichen des Merkmals der Welligkeit mit dem Niedrigbandrauschen mit der Frequenz eins/n, das durch die Merkmalserfassungseinrichtung zu einer Zeit vor der aktuellen Zeit erfasst wird, mit dem Merkmal der Welligkeit, das durch die Merkmalserfassungseinrichtung zur aktuellen Zeit erfasst wird, und Beurteilen, dass eine Welligkeit erzeugt wird, wenn die Merkmale der Zeit vor der aktuellen Zeit und der aktuellen Zeit ähnlich sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Welligkeitserfassungsvorrichtung und insbesondere auf eine Welligkeitserfassungsvorrichtung zur Erfassung eines Rotationszustands einer Antriebswelle eines Motors zur Erfassung einer Position eines durch den Motor angetriebenen Elements.
  • Eine Welligkeitserfassungsvorrichtung dient zur Erfassung einer Welligkeit im Strom, der aus dem Rotor bzw. Anker eines DC-Motors (Gleichstrommotors) ausgegeben wird, so dass der Rotationszustand der Antriebswelle des DC-Motors erfasst werden kann. Eine derartige Erfassungseinrichtung ist beispielsweise aus den folgenden Druckschriften bekannt:
    (Patent-Dokument 1): JP 2003-536355A (entspricht US 6768282B2 )
    (Patent-Dokument 2): JP 2000-166274
  • Die im Patent-Dokument 1 offenbarte Welligkeitserfassungseinrichtung enthält ein Erfassungsverfahren, bei dem das analoge Stromsignal des Ankers mit einer Abtastfrequenz abgetastet wird, die größer als eine Welligkeitsfrequenz ist, und die abgetastete Frequenz dann zum Bilden eines Impulses binarisiert wird. Der so gebildete Impuls wird als Welligkeit betrachtet und der Zyklus der Welligkeit wird durch Vergleichen des Zyklus mit einem anderen Zyklus der Welligkeit korrigiert, um eine fehlerhafte Erfassung (Zählen) der Anzahl der Welligkeiten zu verhindern.
  • Eine weitere im Patent-Dokument 2 offenbarte Welligkeitserfassungseinrichtung enthält eine Verstärkung des Welligkeitsstroms um einen Verstärkungsfaktor, der umgekehrt proportional zum Stromwert des Ankers ist, um eine falsche Erfassung der Welligkeiten beruhend auf der kleineren Welligkeitswellenhöhe aufgrund der Niedrigbandrauschfrequenz zu verhindern, die niedriger als die Welligkeitsfrequenz ist.
  • Es soll daher eine Welligkeitserfassungseinrichtung ausgebildet werden, die einen Welligkeitszustand unter Verwendung einer Erfassungsschaltung geringer Größe zuverlässig erfassen kann.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst eine Welligkeitserfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Welligkeit aus einem Ankerstrom, der aus einem Motor ausgegeben wird, wobei ein Niedrigbandrauschen mit einer Frequenz von 1/n (wobei „n" eine natürliche Zahl größer 1 ist) überlagert ist, eine Anfangswelligkeitserfassungseinrichtung zur Erfassung eines Welligkeitszyklus vorab, eine Merkmalserfassungseinrichtung zur Erfassung eines Merkmals der Welligkeit aus dem aus dem Motor ausgegebenen Ankerstrom und eine Welligkeitserfassungssteuereinrichtung zur Erfassung der Welligkeit durch Vergleichen des Merkmals der Welligkeit mit dem Niedrigbandrauschen mit der Frequenz von 1/n, das durch die Merkmalserfassungseinrichtung zu einer Zeit vor der aktuellen Zeit erfasst wurde, mit dem Merkmal der Welligkeit, das durch die Merkmalserfassungseinrichtung zum aktuellen Zeitpunkt erfasst wird, und Beurteilen, dass eine Welligkeit erzeugt ist, wenn die Merkmale der Zeit vor der aktuellen Zeit und der aktuellen Zeit ähnlich sind.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Niedrigbandrauschen lediglich eine Rauschfrequenz, und der Zeitpunkt vor dem aktuellen Zeitpunkt ist ein Zeitpunkt, der den „n" Welligkeitszyklen vor dem aktuellen Zeitpunkt entspricht.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Niedrigbandrauschen eine Vielzahl von Rauschelementen mit voneinander verschiedenen Frequenzen, und der Zeitpunkt vor dem aktuellen Zeitpunkt ist ein Zeitpunkt einen vorbestimmten Zeitabschnitt vor dem aktuellen Zeitpunkt und der vorbestimmte Zeitabschnitt ist eine Zeit entsprechend einem Wert, der durch Multiplizieren des Welligkeitszyklus mit einem Verhältnis jedes Niedrigbandrauschzyklus zum Welligkeitszyklus erhalten wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das durch die Merkmalserfassungseinrichtung erfasste Merkmal der Welligkeit ein Zeitunterschied (S32, S62) zwischen den maximalen Punkten des Ankerstroms oder zwischen den minimalen Punkten des Ankerstroms.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das durch die Merkmalserfassungseinrichtung erfasste Merkmal ein Wertunterschied (S52, S72) zwischen den maximalen Werten oder zwischen den minimalen Werten.
  • Die vorstehenden und weiteren Merkmale und Eigenschaften der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Welligkeitserfassungsvorrichtung,
  • 2 eine in 1 gezeigte Erfassungseinrichtung,
  • 3 einen Welligkeitsverlauf des Ankerstroms,
  • 3B ein Niedrigbandrauschen mit einer Frequenz der Hälfte des Welligkeitsverlaufs in 3A,
  • 3C ein Niedrigbandrauschen mit einer Frequenz von einem Drittel des Welligkeitsverlaufs in 3A,
  • 3D einen zusammengesetzten Signalverlauf (A + B) der Welligkeit in 3A und des Niedrigbandrauschens von einem Drittel der Welligkeit in 3C,
  • 3E einen zusammengesetzten Signalverlauf (A + B + C) der Welligkeit in 3A, der Frequenz in 3B und der Frequenz in 3D,
  • 4 ein Beispiel eines Frequenzspektrums eines Ankerstroms gemäß der Erfindung,
  • 5 einen Steuerablauf zur Erfassung von Welligkeiten,
  • 6 ein Ablaufdiagramm zur ausführlichen Beschreibung eines Beispiels der Steuerung zur Erfassung stationärer Welligkeiten entsprechend der Steuerung in 5,
  • 7 eine Darstellung zur Beschreibung eines Signalverlaufs des Ankerstroms,
  • 8 einen Signalverlauf des Ankerstroms und des entsprechenden Welligkeitserfassungssignals,
  • 9 ein Ablaufdiagramm einer stationären Welligkeitserfassungssteuerung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 10 einen Signalverlauf des Ankerstroms gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
  • 11 ein Ablaufdiagramm ähnlich dem in 9, jedoch eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
  • 12 ein Ablaufdiagramm ähnlich dem in 9, jedoch eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
  • 13 einen Signalverlauf des Ankerstroms gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 14 ein Ablaufdiagramm ähnlich dem in 9, jedoch eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung,
  • 15 einen Signalverlauf des Ankerstroms gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung und
  • 16 ein Ablaufdiagramm ähnlich dem in 9, jedoch eines sechsten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • Einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Welligkeitserfassungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 zeigt eine Erfassungseinrichtung 50 in 1. Die Welligkeitserfassungsvorrichtung ist die Einrichtung zur Erfassung einer Welligkeit in einem Strom, der aus einem Anker eines DC-Motors ausgegeben wird, und zur Ausgabe eines Welligkeitserfassungssignals. Ein Widerstand 10, ein Verstärker 20, ein Filter 30, ein A/D-Wandler 40 und eine Erfassungseinrichtung 50 sind in Reihe geschaltet, wie in 1 gezeigt, und bilden die Welligkeitserfassungsvorrichtung.
  • Der Widerstand 10 ist durch einen (nicht gezeigten) Messwiderstand gebildet und wandelt den Strom des Ankers des DC-Motors in eine Spannung. Der Verstärker 20 umfasst einen (nicht gezeigten) Berechnungsverstärker zur Verstärkung der durch den Widerstand 10 erzeugten Spannung. Das Filter 30 filtert das Ausgangssignal des Verstärkers 20 zur Beseitigung eines Hochfrequenzanteils der Frequenz, die höher als eine Welligkeitsfrequenz ist. Das Filter 30 umfasst ein variables adaptives Frequenzunterbrechungs-Filter (nicht gezeigt). Der A/D-Wandler 40 ist eine Schaltung zum Umwandeln des Ausgangssignals vom Filter 30 in ein digitales Signal.
  • Die Erfassungseinrichtung 50 umfasst einen Spitzenerfassungsabschnitt 51 und einen Welligkeitserfassungsabschnitt 52, wie in 2 gezeigt, und ist durch eine CPU und verschiedene (nicht gezeigte) Speicher gebildet. Die Erfassungseinrichtung 50 erfasst eine im Ankerstrom enthaltene Welligkeit beruhend auf dem vom A/D-Wandler 40 gegebenen digitalen Signal in Folge und gibt einen mit der Welligkeit synchronisierten Impuls als Welligkeitserfassungssignal aus.
  • In der Welligkeitserfassungseinrichtung gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel wird eine Welligkeit erfasst, die im Ankerstrom enthalten ist. Das Niedrigbandrauschen kann ignoriert werden, wenn der Motor nicht unter Last betrieben wird, kann aber nicht ignoriert werden, wenn der Motor unter Last betrieben wird. Ein derartiges Niedrigbandrauschen kann für gewöhnlich vernachlässigbar sein, wenn der Motor nicht unter Last betrieben wird. Ist ein derartiges Niedrigbandrauschen dem Ankerstrom überlagert, kann die Welligkeitserfassung verschlechtert werden und die Genauigkeit der Erfassungsfunktion kann verringert sein.
  • Eine Hauptfrequenz des Niedrigbandrauschens beträgt 1/N der Welligkeitsfrequenz (wobei N eine natürliche Zahl größer als 1 ist). In den 3A bis 3E sind verschiedene Wellentypen gezeigt. Die Frequenz in 3A gibt einen Welligkeitsverlauf an und 3B zeigt eine Frequenz eines Niedrigbandrauschens mit einer Hälfte (1/2) der Frequenz der Welligkeit in 3A. Die Frequenz in 3C gibt ein weiteres Niedrigbandrauschen mit einer Frequenz von einem Drittel (1/3) der Welligkeit in 3A an.
  • Die Frequenz in 3D zeigt eine synthetisierte Frequenz der Welligkeitsfrequenz in 3A und der Niedrigbandrauschfrequenz von 1/2 in 3B. Der Zyklus (bzw. die Periode) des maximalen Punkts und des minimalen Punkts, die in diesem Signalverlauf erscheinen, ist derselbe wie der Zyklus der Welligkeitsfrequenz, jedoch sind der maximale Punkt und der minimale Punkt variabel (die Höhe der Spitze bzw. der minimale Punkt sind unterschiedlich), und ein Muster mit denselben maximalen und minimalen Punkten wie die des Welligkeitsverlaufs in 3A erscheint und wird alle zwei Zyklen der Welligkeitsfrequenz wiederholt.
  • Werden die Frequenzen der 3A, 3B und 3C synthetisiert, wird eine Frequenz wie in 3E gezeigt erzeugt. Der Zyklus der erscheinenden maximalen und minimalen Punkte ist der gleiche wie der der Welligkeitsfrequenz in 3A, jedoch erscheint das Muster mit den gleichen maximalen und minimalen Punkten und wird alle 6 (2 × 3) Zyklen der Welligkeitsfrequenz in 3A wiederholt.
  • Wird die Welligkeit aus der synthetisierten Frequenz wie der Frequenz in 3D oder in 3E erfasst, kann die Erfassung aufgrund der Verzerrung dieser Signalverläufe fehlschlagen. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Erfassung durch das folgende Verfahren erreicht, das eine fehlerhafte Erfassung vermeiden kann:
  • 4 zeigt ein Frequenzspektrum, das Frequenzanteile des Ankerstroms angibt, wobei die vertikale Achse ein Amplitudenverhältnis jeder Frequenzamplitudenkomponente zur Welligkeitsamplitude darstellt. Die Hochbandfrequenzkomponenten von zweimal, viermal der Welligkeitsfrequenz und die Niedrigbandfrequenzkomponente der Hälfte (1/2) der Welligkeitsfrequenz sind hauptsächlich in der Zeichnung zu sehen. In diesem Fall können die anderen Komponenten vernachlässigt werden.
  • Das Filter 30 unterbricht oder filtert jede Hochbandfrequenzkomponente, und demnach beeinflussen diese hohen Frequenzkomponenten die Erfassung der Welligkeit nicht. Die Niedrigbandfrequenzkomponente gibt eine Hälfte der Welligkeitsfrequenz an. Ist das Niedrigbandrauschen lediglich in der einen Hälfte der Welligkeitsfrequenz vorhanden, kann eine neue Welligkeit durch Vergleichen des Merkmals der Frequenz mit dem Merkmal der vor den zwei Welligkeiten erfasst werden und wird in der Erfassungseinrichtung 50 registriert.
  • Die Welligkeitserfassungsvorrichtung umfasst die Erfassungseinrichtung 50, in der eine Welligkeit registriert wird, die mit der neuen Welligkeit verglichen wird. Gemäß den in den 5 und 6 gezeigten Abläufen werden Welligkeiten sequenziell erfasst.
  • 6 zeigt ein Ablaufdiagramm einer stationären Welligkeitssteuerung in 5.
  • Wird der DC-Motor eingeschaltet (S10 in 5), arbeitet der Motor nicht unter Last und kein Niedrigbandrauschen ist dem aus dem Motor ausgegebenen Ankerstrom überlagert. Demnach werden lediglich die zu erfassenden Komponenten der Welligkeiten erfasst. Welligkeiten werden anhand des Ankerstroms in der Anfangswelligkeitserfassungssteuerstufe (Schritt S20) im Betrieb ohne Last bestimmt, was unmittelbar nach dem Start des Motors stattfindet.
  • Der Ankerstrom fließt durch den Widerstand 10, wo die dem Stromwert entsprechende Spannung erzeugt wird. Der Verstärker 20 verstärkt die im Widerstand 10 erzeugte Spannung. Das Filter 30 entfernt die Hochfrequenzkomponenten aus dem Ausgangssignal des Verstärkers 20. Der A/D-Wandler 40 wandelt das durch den Verstärker 20 verstärkte Signal in das digitale Signal um. Der Spitzenerfassungsabschnitt 51 der Erfassungseinrichtung 50 erfasst ein digitales Spitzensignal, beispielsweise den minimalen Wert, der in Folge vom Wandler 40 ausgegeben wird, und erfasst gleichzeitig den Zyklus des minimalen Werts. Der Welligkeitserfassungsabschnitt 52 berücksichtigt den Zyklus des minimalen Werts als Zyklus der Welligkeit und setzt das Welligkeitserfassungssignal für einen bestimmten Zeitabschnitt auf hohen Pegel.
  • Nach der Anfangswelligkeitserfassungssteuerstufe (S20) wird der DC-Motor unter Last betrieben und die stationäre Welligkeitserfassungssteuerung (S30) wird ausgeführt. Diese Steuerung wird fortgesetzt, bis der DC-Motor angehalten wird (S40).
  • Die stationäre Welligkeitserfassungssteuerung (S30) umfasst die Schritte S31 bis S34 in 6. 7 zeigt einen Signalverlauf des Ankerstroms. Der Spitzenerfassungsabschnitt 51 der Erfassungseinrichtung 50 beginnt mit dem Zählen zu einer Zeit, wenn der minimale Wert Vmin1 des Ankerstroms aus dem digitalen Signal erfasst wird (in Schritt S31: Ja), und zählt den Zyklus Tcnt, bis der nächste minimale Wert Vr erfasst wird, wie es in 7 gezeigt ist.
  • Der Welligkeitserfassungsabschnitt 52 bestimmt, ob die Differenz zwischen dem Zyklus (der Periode) Tcnt, der am Spitzenerfassungsabschnitt 51 gezählt wird, und dem Welligkeitszyklus T2, der zwei Welligkeiten vorher erfasst wurde, kleiner als ein vorbestimmter Wert ΔT ist oder nicht (Schritt S32). Vorzugsweise wird der Wert ΔT hinsichtlich des Werts des Zyklus T2 eingestellt. Ist der Unterschied zwischen dem Wert Tcnt und dem Wert T2 kleiner als der vorbestimmte Wert ΔT (Ja in Schritt S32) wird angenommen, dass eine Welligkeit erfasst ist, und ein Impuls wird gebildet, indem der Welligkeitssignalpegel für einen bestimmten Zeitabschnitt auf hohen Pegel gesetzt wird (Schritt S33). Nachdem der Welligkeitssignalpegel in den hohen Pegel versetzt wurde, wird ferner der Zyklus Tcnt als Welligkeitszyklus T1 eingestellt, der dem Zyklus der Welligkeit eins vorher entspricht. Der vorhergehende Zyklus T1 wird dann auf den Zyklus T2 eingestellt, der dem Zyklus zwei Welligkeiten zuvor entspricht.
  • Mit anderen Worten, die Erfassungseinrichtung 50 vergleicht den Zyklus Tcnt mit dem Zyklus T2, und ähneln sich die Werte der zwei Zyklen, wird bestimmt, dass eine Welligkeit im Ankerstrom erzeugt wurde.
  • Wird kein minimaler Wert Vr erfasst (Nein in Schritt S31), oder ist der Unterschied zwischen den Zyklen Tcnt und T2 nicht kleiner als der vorbestimmte Wert ΔT (Nein in Schritt S32), bleibt das Welligkeitserfassungssignal auf niedrigem Pegel (Schritt S34).
  • 8 zeigt Einzelheiten des Welligkeitserfassungssignals. Durch Wiederholen der Schritte S31 und S34 in 6 wird ein synthetisierter Impuls im Welligkeitserfassungssignal gebildet, indem die Welligkeiten im Ankerstrom überlappt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben wird gemäß der Welligkeitserfassungseinrichtung des Ausführungsbeispiels zuerst angenommen, dass eine Welligkeit zwischen den minimalen Werten erzeugt wurde, dann wird die Zeit zwischen dem minimalen Werten als Welligkeitsmerkmal des aktuellen Zeitpunkts erfasst, und dann wird das Welligkeitsmerkmal mit einem Welligkeitsmerkmal verglichen, das zu einem vorhergehenden Zeitpunkt erfasst wurde, um zu beurteilen, ob eine Welligkeit im Ankerstrom erzeugt wurde oder nicht. Dies kann einen Verstärker mit variablem Verstärkungsfaktor oder eine Verstärkungsfaktoreinstellschaltung überflüssig machen, die in der Einrichtung erforderlich ist, die im Patent-Dokument 2 offenbart ist. Somit kann die Welligkeitserfassungseinrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit geringerer Schaltungsgröße verglichen mit der Größe der herkömmlichen Schaltung hergestellt werden. Zudem kann eine falsche Erfassung vermieden werden, da das Welligkeitsmerkmal des vorhergehenden Zeitpunkts, das mit dem Welligkeitsmerkmal des aktuellen Zeitpunkts verglichen wird, das Welligkeitsmerkmal des Zeitpunkts zu der Zeit zwei Welligkeiten vorher ist (siehe 7), was bedeutet, dass der Vergleich in einem Abschnitt durchgeführt wird, wo der Signalverlauf des Ankerstroms ähnlich ist.
  • 9 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei das Ablaufdiagramm einen stationären Welligkeitserfassungssteuerschritt zeigt. 10 zeigt den Signalverlauf des Ankerstroms gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Die Welligkeitserzeugung wird beruhend auf dem Welligkeitsmerkmal im Zeitabschnitt zwischen den benachbarten minimalen Werten im Ankerstrom gemäß dem vorhergehenden (ersten) Ausführungsbeispiel verifiziert. Allerdings muss das Ähnlichkeitsmerkmal nicht unbedingt durch den Zeitabschnitt zwischen den zwei benachbarten minimalen Werten verifiziert werden.
  • Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass das Welligkeitsmerkmal eine Amplitude vom maximalen Wert des Ankerstroms zum minimalen Wert ist. Der Aufbau der Welligkeitserfassungseinrichtung ist der gleiche wie der des ersten Ausführungsbeispiels. Der Ankerstrom ist mit einem Niedrigbandrauschen einer Hälfte (1/2) der Frequenz der zu erfassenden Welligkeit überlagert.
  • Die Anfangswelligkeitserfassungssteuerung wird wie im Verfahren des ersten Ausführungsbeispiels erreicht. Nach der Anfangswelligkeitserfassungssteuerung wird eine stationäre Welligkeitserfassungssteuerung durch Starten des DC-Motors unter Last ausgeführt. Die stationäre Welligkeitserfassungssteuerung dieses Ausführungsbeispiels umfasst die Schritte S51 bis S54 in 9. Gemäß den 9 und 10 erhält der Welligkeitserfassungsabschnitt 52 (2), wenn der Spitzenerfassungsabschnitt 51 (2) den minimalen Wert Vr (10) im Ankerstrom aus dem vom A/D-Wandler 40 eingegebenen digitalen Signal erfasst (Schritt S51: Ja), die Amplitude Vdn0 aus dem maximalen Wert Vmax0, der vor dem minimalen Wert Vr erfasst wird (Vdn0 = Vmax0 – Vr). Dies kann klar anhand von 10 beschrieben werden. Dann erhält der Welligkeitserfassungsabschnitt 52 die Amplitude Vdn2, die die Differenz zwischen dem minimalen Wert Vmin2, der zu der Zeit zwei Welligkeiten zuvor erfasst wurde, und dem maximalen Wert Vmax2 ist, der vor dem minimalen Wert Vmin2 erfasst wurde (Vdn2 = Vmax2 – Vmin2). Dann beurteilt der Welligkeitserfassungsabschnitt 52, ob die Differenz zwischen den Werten Vdn2 und Vdn0 kleiner als der vorbestimmte Wert ΔVdn ist oder nicht (Schritt S52 in 9 und Signalverlauf in 10). Vorzugsweise wird der Wert ΔVdn hinsichtlich des Werts Vdn2 eingestellt.
  • Ist der Amplitudenunterschied zwischen Vdn2 und Vdn0 kleiner als der Wert ΔVdn (Schritt S52: Ja), wird angenommen, dass eine Welligkeit erzeugt wurde, und dann wird der Impuls durch Ändern des Pegels des Welligkeitserfassungssignals auf einen hohen Pegel für einen bestimmten Zeitabschnitt gebildet (S53). Wird der Welligkeitserfassungssignalpegel einen Zeitabschnitt lang auf hohem Pegel beibehalten, werden der aktuelle minimale Wert Vr und die vergangenen minimalen Werte Vmin1 und Vmin2 (siehe Signalverlauf in 10) jeweils zu den minimalen Werten Vmin1, Vmin2 und Vmin3 zur Vorbereitung auf das Ankommen der nächsten Welligkeit verschoben. Gleichermaßen werden die maximalen Werte Vmax0, Vmax1 und Vmax2 jeweils auf Vmax1 und Vmax2 und Vmax3 verschoben. Wird der minimale Wert Vr nicht erfasst (Schritt S52: Nein), oder ist die Amplitudendifferenz zwischen Vdn2 und Vdn0 nicht kleiner als der vorbestimmte Wert ΔVdn (Schritt S52: Nein), wird der Welligkeitssignalpegel auf niedrigem Pegel beibehalten (Schritt S54).
  • Durch Wiederholen der Schritte S51 bis S54 wird ein Impuls im Welligkeitserfassungssignal durch Synchronisieren mit der Welligkeit gebildet, die dem Ankerstrom überlagert ist.
  • Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann eine Welligkeit sicher erfasst werden, da eine fallende Amplitude als zu erfassendes Welligkeitsmerkmal angenommen wird, selbst wenn die Welligkeit oder die Niedrigbandrauschfrequenz schwankt.
  • Nun wird das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, wobei 11 ein Ablaufdiagramm einer stationären Welligkeitserfassungssteuerung dieses Ausführungsbeispiels zeigt. Gleiche Elemente wie in 6 oder 9 gezeigt tragen die gleichen Bezugszeichen.
  • Das Welligkeitsmerkmal des ersten Ausführungsbeispiels ist der Zeitunterschied zwischen den benachbarten minimalen Werten, während beim zweiten Ausführungsbeispiel die ansteigende Amplitude das zu erfassende Welligkeitsmerkmal ist. Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel werden diese zwei Merkmale (eines ist der Zeitunterschied und das andere ist die ansteigende Amplitude) verwendet. Der Aufbau der Welligkeitserfassungseinrichtung (der in 1 und 2 gezeigt ist), ist der gleiche wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, und der Ankerstrom ist mit einem Niedrigbandrauschen der halben Frequenz der zu erfassenden Welligkeit überlagert.
  • Die Anfangswelligkeitserfassungssteuerung wird mittels des gleichen Verfahrens wie im ersten Ausführungsbeispiel erreicht. Nach der Anfangswelligkeitserfassungssteuerung wird eine stationäre Welligkeitserfassungssteuerung durch Betreiben des DC-Motors in einem Zustand mit Last durchgeführt. Der Spitzenerfassungsabschnitt 51 der Erfassungseinrichtung 50 beginnt mit dem Zählen, wenn der minimale Wert Vmin1 des Ankerstroms anhand des digitalen Signals erfasst wird (in Schritt S31: Ja) und zählt den Zyklus Tcnt, bis der nächste minimale Wert Vr erfasst wird. Der Welligkeitserfassungsabschnitt 52 beurteilt, ob die Differenz zwischen dem Zyklus Tcnt, der am Spitzenerfassungsabschnitt 51 gezählt wird, und dem Welligkeitszyklus T2, der zum Zeitpunkt zwei Welligkeiten zuvor erfasst wird, kleiner als ein vorbestimmter Wert ΔT ist oder nicht (in Schritt S32). Vorzugsweise wird der Wert ΔT relativ zum Wert des Zyklus T2 eingestellt.
  • Wird beurteilt, dass die Differenz zwischen dem Wert Tcnt und dem Wert T2 kleiner als der vorbestimmte Wert ΔT ist (in Schritt S32: Ja), erhält der Welligkeitserfassungsabschnitt 52 die Amplitude Vdn0, die vom maximalen Wert Vmax0 abfällt, der vor dem minimalen Wert Vr erfasst wird (Vdn0 = Vmax0 – Vr). Dann erhält der Welligkeitserfassungsabschnitt 52 die Amplitude Vdn2, die die Differenz zwischen dem minimalen Wert Vmin2, der zum Zeitpunkt zwei Welligkeiten zuvor erfasst wird, und dem maximalen Wert Vmax2 ist, der vor dem minimalen Wert Vmin2 erfasst wurde (Vdn2 = Vmax2 – Vmin2). Dann beurteilt der Welligkeitserfassungsabschnitt 52, ob die Differenz zwischen den Werten Vdn2 und Vdn0 kleiner als der vorbestimmte Wert ΔVdn ist (in Schritt S52). Vorzugsweise wird der Wert ΔVdn im Hinblick auf den Wert Vdn2 eingestellt.
  • Ist die Amplitudendifferenz zwischen Vdn2 und Vdn0 kleiner als der Wert ΔVdn (Schritt S52: Ja), wird angenommen, dass eine Welligkeit erzeugt wird, und der Impuls wird durch Ändern des Pegels des Welligkeitserfassungssignals auf einen hohen Pegel einen Zeitabschnitt lang gebildet (Schritt S53). Wird der Welligkeitserfassungssignalpegel einen Zeitabschnitt lang auf hohem Pegel gehalten, verschieben sich der aktuelle minimale Wert Vr und die vergangenen minimalen Werte Vmin1 und Vmin2 jeweils auf die minimalen Werte Vmin1, Vmin2 und Vmin3, um das Ankommen der nächsten Welligkeit vorzubereiten. Gleichermaßen verschieben sich die maximalen Werte Vmax0, Vmax1 und Vmax2 jeweils auf Vmax1, Vmax2 und Vmax3. Ebenso verschiebt sich die Zykluslänge Tcnt auf den Zyklus T1, der den Zyklus eine Welligkeit zuvor darstellt, und der Zyklus T1 verschiebt sich auf T2, der dem Zyklus zwei Welligkeiten zuvor entspricht.
  • Wird kein minimaler Wert Vr erfasst (Schritt S31: Nein), oder ist die Differenz zwischen den Zyklen Tcnt und T2 nicht kleiner als der vorbestimmte Wert ΔT (in Schritt S32: Nein), oder ist die Amplitudendifferenz zwischen Vdn2 und Vdn0 nicht kleiner als der vorbestimmte Wert ΔVdn (Schritt S52: Nein), wird der Welligkeitssignalpegel auf niedrigem Pegel gehalten (Schritt S54).
  • Da bei diesem Ausführungsbeispiel das Welligkeitsmerkmal sowohl die Zeitdifferenz zwischen den benachbarten minimalen Werten als auch die abfallende Amplitude beinhaltet, kann eine Prävention einer falschen Erfassung weiter verbessert werden.
  • Die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschreiben die Erfassung einer Welligkeit zur Zeit eines minimalen Werts des Ankerstroms, und beruhend auf dem Zeitpunkt des minimalen Werts wird die Welligkeit erfasst. Das folgende vierte Ausführungsbeispiel beschreibt eine Welligkeitserfassung beruhend auf dem Zeitpunkt des maximalen Werts des Ankerstroms.
  • 12 zeigt ein Ablaufdiagramm der stationären Welligkeitserfassungssteuerung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Gemäß diesem vierten Ausführungsbeispiel umfasst das Welligkeitsmerkmal die Zeit zwischen den benachbarten zwei maximalen Werten, und beruhend auf diesem Merkmal wird eine Welligkeitserzeugung verifiziert. Der Aufbau der Welligkeitserfassungseinrichtung entspricht dem des ersten Ausführungsbeispiels. Der Ankerstrom ist mit einem Niedrigbandrauschen der halben Frequenz der zu erfassenden Welligkeit überlagert.
  • Die Anfangswelligkeitserfassungssteuerung wird mittels desselben Verfahrens wie im ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt. Nach der Anfangswelligkeitserfassungssteuerung wird eine stationäre Welligkeitserfassungssteuerung durch Betreiben des DC-Motors im Lastzustand durchgeführt. Die stationäre Welligkeitserfassungssteuerung gemäß diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Schritt S61 bis S64 in 12.
  • Der Spitzenerfassungsabschnitt 51 der Erfassungseinrichtung 50 beginnt mit dem Zählen zu dem Zeitpunkt, wenn der maximale Wert Vmax1 des Ankerstroms aus dem digitalen Signal erfasst wird (in Schritt S61: Ja), und zählt die Länge des Zyklus Tcnt, bis der nächste maximale Wert Vr erfasst wird.
  • Der Welligkeitserfassungsabschnitt 52 beurteilt, ob die Differenz zwischen dem im Spitzenerfassungsabschnitt 51 gezählten Zyklus Tcnt und dem Welligkeitszyklus T2, der zwei Welligkeiten zuvor erfasst wurde, kleiner als ein vorbestimmter Wert ΔT ist oder nicht (in Schritt S62). Vorzugsweise wird der Wert ΔT im Hinblick auf den Wert des Zyklus T2 eingestellt. Ist die Differenz zwischen dem Wert Tcnt und dem Wert T2 kleiner als der vorbestimmte Wert ΔT (in Schritt S62: Ja), wird bestimmt, dass eine Welligkeit erfasst wurde, und ein Impuls wird gebildet, indem der Welligkeitssignalpegel einen bestimmten Zeitabschnitt lang auf hohen Pegel gesetzt wird (Schritt S63). Nachdem der Welligkeitssignalpegel auf hohen Pegel gesetzt wurde, wird der Zyklus Tcnt ferner als Welligkeitszyklus T1 eingestellt, der dem Zyklus eine Welligkeit vorher entspricht. Der vorherige Zyklus T1 wird dann in den Zyklus T2 verschoben, der dem Zyklus zwei Welligkeiten vorher entspricht.
  • Mit anderen Worten, die Erfassungseinrichtung 50 vergleicht den Wert des Zyklus Tcnt mit dem Wert des Zyklus T2, und ähneln sich die Werte der zwei Zyklen, wird beurteilt, dass im Ankerstrom eine Welligkeit erzeugt wird.
  • Wird kein maximaler Wert Vr erfasst (in Schritt S61: Nein), oder ist die Differenz zwischen den Zyklen Tcnt und T2 nicht kleiner als der vorbestimmte Wert ΔT (in Schritt S62: Nein), wird das Welligkeitserfassungssignal auf niedrigem Pegel gehalten (Schritt S64).
  • Durch Wiederholen der Schritte S61 bis S64 wird ein Impuls durch Synchronisation mit der dem Ankerstrom überlagerten Welligkeit gebildet. Gemäß der Welligkeitserfassungseinrichtung dieses Ausführungsbeispiels wird wie vorstehend beschrieben zuerst angenommen, dass eine Welligkeit zwischen den maximalen Werten erzeugt wird, dann die Zeit zwischen den maximalen Werten als Welligkeitsmerkmal des aktuellen Zeitpunkts erfasst, und dann das Welligkeitsmerkmal mit einem zu einem vorhergehenden Zeitpunkt erfassten Welligkeitsmerkmal verglichen, um zu beurteilen, ob im Ankerstrom eine Welligkeit erzeugt wird oder nicht. Dies kann einen Verstärker mit variablem Verstärkungsfaktor bzw. eine Verstärkungsfaktoreinstellschaltung eliminieren, die in der im Patent-Dokument 2 offenbarten Einrichtung erforderlich ist. Somit kann die Welligkeitserfassungseinrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit geringerer Schaltungsgröße verglichen mit der Größe der herkömmlichen Schaltung hergestellt werden, was auch die Vorteile des ersten Ausführungsbeispiels sind.
  • 14 zeigt ein Ablaufdiagramm der stationären Erfassungssteuerung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung. 15 zeigt einen Signalverlauf des Ankerstroms gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der maximale Wert des Ankerstroms erfasst und das Welligkeitsmerkmal ist die ansteigende Amplitude vom minimalen Wert des Ankerstroms zum maximalen Wert. Der Aufbau der Welligkeitserfassungseinrichtung ist der gleiche wie im ersten Ausführungsbeispiel. Dem Ankerstrom ist ein Niedrigbandrauschen der halben Frequenz der zu erfassenden Welligkeit überlagert.
  • Die Anfangswelligkeitserfassungssteuerung wird mittels des gleichen Verfahrens wie im ersten Ausführungsbeispiel bewirkt. Nach der Anfangswelligkeitserfassungssteuerung wird eine stationäre Welligkeitserfassungssteuerung durch Betreiben des DC-Motors in einem Lastzustand bewirkt. Die stationäre Welligkeitserfassungssteuerung bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Schritt S71 bis S74 in 14. Erfasst der Spitzenerfassungsabschnitt 51 den maximalen Wert Vr (15) im Ankerstrom aus dem digitalen Signal, das vom A/D-Wandler 40 eingegeben wird (Schritt S71: Ja), erhält der Welligkeitserfassungsabschnitt 52 die Amplitude Vup0 aus dem minimalen Wert Vmin0, der vor dem maximalen Wert Vr erfasst wird (Vup0 = Vr – Vmin0). Es wird auf den Signalverlauf in 15 Bezug genommen. Dann erhält der Welligkeitserfassungsabschnitt 52 die ansteigende Amplitude Vup2, die die Differenz zwischen dem maximalen Wert Vmax2, der zwei Welligkeiten zuvor erfasst wird, und dem minimalen Wert Vmin2 darstellt, der vor dem maximalen Wert Vmax2 erfasst wird (Vup2 = Vmax2 – Vmin2). Dann beurteilt der Welligkeitserfassungsabschnitt 52, ob die Differenz zwischen den Werten Vup2 und Vup0 kleiner als der vorbestimmte Wert ΔVup ist oder nicht (in Schritt S72). Der Wert ΔVup wird vorzugsweise hinsichtlich des Werts Vup2 eingestellt.
  • Ist die Amplitudendifferenz zwischen Vup2 und Vup0 kleiner als der Wert ΔVup (Schritt S72: Ja), wird angenommen, dass eine Welligkeit erzeugt wird, und der Impuls wird durch Ändern des Pegels des Welligkeitserfassungssignals einen Zeitabschnitt lang auf hohen Pegel gebildet (Schritt S73). Wird der Welligkeitserfassungssignalpegel einen Zeitabschnitt lang auf hohem Pegel gehalten, verschieben sich der aktuelle maximale Wert Vr und die vergangenen maximalen Werte Vmax1 und Vmax2 jeweils auf die maximalen Werte Vmax1, Vmax2 und Vmax3 zum Vorbereiten auf die kommende nächste Welligkeit. Gleichermaßen verschieben sich die minimalen Werte Vmin0, Vmin1 und Vmin2 jeweils auf Vmin1, Vmin2 und Vmin3.
  • Wird der maximale Wert Vr nicht erfasst (Schritt S71: Nein), oder ist die Amplitudendifferenz zwischen Vup2 und Vup0 nicht kleiner als der vorbestimmte Wert ΔVup (Schritt S72: Nein), wird der Welligkeitssignalpegel auf niedrigem Pegel gehalten (Schritt S74).
  • Durch Wiederholen der Schritte S71 bis S74 wird ein Impuls durch Synchronisieren mit der dem Ankerstrom überlagerten Welligkeit gebildet.
  • Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist eine ansteigende Amplitude das Welligkeitsmerkmal und eine Welligkeit kann sicher erfasst werden, selbst wenn die Welligkeits- oder Niedrigbandrauschfrequenz schwankt.
  • 16 zeigt ein Ablaufdiagramm der stationären Welligkeitserfassungssteuerung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente in 12 oder 14.
  • Gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel ist das Welligkeitsmerkmal die Zeitdifferenz zwischen den benachbarten maximalen Werten des Ankerstroms wie im vierten Ausführungsbeispiel, wobei gleichzeitig eine ansteigende Amplitude verwendet wird, wie im fünften Ausführungsbeispiel. Der Aufbau der Welligkeitserfassungseinrichtung entspricht dem des ersten Ausführungsbeispiels. Der Ankerstrom ist mit einem Niedrigbandrauschen der halben Frequenz der zu erfassenden Welligkeit überlagert.
  • Die Anfangswelligkeitserfassungssteuerung wird mittels des gleichen Verfahrens wie im ersten Ausführungsbeispiel bewirkt. Nach der Anfangswelligkeitserfassungssteuerung wird eine stationäre Welligkeitserfassungssteuerung durch Betreiben des DC-Motors im Lastzustand bewirkt.
  • Der Spitzenerfassungsabschnitt 51 der Erfassungseinrichtung 50 beginnt mit dem Zählen zu einem Zeitpunkt, wenn der maximale Wert Vmax1 des Ankerstroms aus dem digitalen Signal erfasst wird (in Schritt S61: Ja) und zählt den Zyklus Tcnt, bis der nächste maximale Wert Vr erfasst wird.
  • Der Welligkeitserfassungsabschnitt 52 beurteilt, ob die Differenz zwischen dem am Spitzenerfassungsabschnitt 51 gezählten Zyklus Tcnt und dem zwei Welligkeiten zuvor erfassten Welligkeitszyklus T2 kleiner als ein vorbestimmter Wert ΔT ist oder nicht (in Schritt S62). Vorzugsweise wird der Wert ΔT hinsichtlich des Werts des Zyklus T2 eingestellt.
  • Wird die Differenz zwischen dem Wert Tcnt und dem Wert T2 durch den Welligkeitserfassungsabschnitt 52 als kleiner als der vorbestimmte Wert ΔT erfasst, erhält der Welligkeitserfassungsabschnitt 52 die Amplitude Vup0 aus dem vor dem maximalen Wert Vr erfassten minimalen Wert Vmin0 (Vup0 = Vr – Vmin0, siehe 15). Dann erhält der Welligkeitserfassungsabschnitt 52 die ansteigende Amplitude Vup2, die die Differenz zwischen dem maximalen Wert Vmax2, der zwei Welligkeiten zuvor erfasst wird, und dem minimalen Wert Vmin2 darstellt, der vor dem maximalen Wert Vmax2 erfasst wird (Vup2 = Vmax2 – Vmin2). Dann beurteilt der Welligkeitserfassungsabschnitt 52, ob die Differenz zwischen den Werten von Vup2 und Vup0 kleiner als der vorbestimmte Wert ΔVup ist oder nicht (in Schritt S72). Vorzugsweise wird der Wert ΔVup hinsichtlich des Werts Vup2 eingestellt.
  • Ist die Amplitudendifferenz zwischen Vup2 und Vup0 kleiner als der Wert ΔVup (Schritt S72: Ja), wird angenommen, dass eine Welligkeit erzeugt wird, und der Impuls wird durch Ändern des Pegels des Welligkeitserfassungssignals einen Zeitabschnitt lang auf hohen Pegel gebildet (Schritt S73). Wird der Welligkeitserfassungssignalpegel einen Zeitabschnitt lang auf hohem Pegel gehalten, verschieben sich der aktuelle maximale Wert Vr und die vergangenen maximalen Werte Vmax1 und Vmax2 jeweils auf die maximalen Werte Vmax1, Vmax2 und Vmax3 zum Vorbereiten auf die Erfassung der nächsten Welligkeit. Gleichermaßen werden die minimalen Werte Vmin0, Vmin1 und Vmin2 jeweils auf Vmin1, Vmin2 und Vmin3 verschoben. Des Weiteren wird der Zyklus Tcnt auf den Welligkeitszyklus T1 verschoben, der dem Zyklus eins vorher entspricht. Der vorhergehende Zyklus T1 wird dann auf den Zyklus T2 verschoben, der dem Zyklus zwei Welligkeiten zuvor entspricht.
  • Wird der maximale Wert Vr nicht erfasst (Schritt S61: Nein), oder ist die Differenz zwischen den Werten Tcnt und T2 nicht kleiner als der vorbestimmte Wert ΔT (Schritt S62), oder ist die Amplitudendifferenz zwischen Vup2 und Vup0 nicht kleiner als der vorbestimmte Wert ΔVup (Schritt S72: Nein), wird der Welligkeitssignalpegel auf niedrigem Pegel gehalten (Schritt S64).
  • Da gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel die Zeitdifferenz zwischen den maximalen Werten und die ansteigende Amplitude die Welligkeitsmerkmale darstellen, kann eine Welligkeit sicher erfasst werden, wie auch im dritten Ausführungsbeispiel.
  • Gemäß den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beträgt die überlagerte Niedrigbandrauschfrequenz die Hälfte der zu erfassenden Welligkeit, kann aber auch ein Drittel oder ein Viertel der zu erfassenden Welligkeit ausmachen. Beträgt das Niedrigbandrauschen 1/N der zu erfassenden Welligkeit, ist das Merkmal der Welligkeit, das mit der Welligkeit zum aktuellen Zeitpunkt zu vergleichen ist, das Welligkeitsmerkmal N1-Zeiten zuvor. Somit kann der Signalverlauf zum aktuellen Zeitpunkt ungefähr dem Signalverlauf der Vergangenheit entsprechen, und die Erfassung kann aufgrund der Ähnlichkeit des Signalverlaufs der Gegenwart und der Vergangenheit genau durchgeführt werden.
  • Einige weitere Welligkeitsmerkmale können berücksichtigt werden, wie das Verhältnis der ansteigenden Amplitude und der fallenden Amplitude oder der Zeitabschnitt zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert.
  • Erfindungsgemäß kann die Welligkeitserfassungsvorrichtung bei einem Verfahren zur Erfassung einer Welligkeit unter Verwendung dieser Welligkeitserfassungsvorrichtung verwendet werden. Gemäß einem Beispiel eines derartigen Verfahrens umfasst ein Verfahren zur Erfassung einer Welligkeit in einem Ankerstrom, der aus einem Motor ausgegeben wird, wobei der Strom eine zu erfassende Welligkeitsfrequenz und eine Niedrigbandrauschfrequenz von 1/n (wobei n eine natürliche Zahl größer als 1 ist) der Welligkeitsfrequenz enthält, die der Welligkeitsfrequenz überlagert ist, einen Anfangswelligkeitserfassungsvorgang zur Vorab-Erfassung des Welligkeitszyklus, einen Vorgang zur Erfassung eines Merkmals der Welligkeit aus dem aus dem Motor ausgegebenen Ankerstrom, und einen Welligkeitserfassungsvorgang zur Erfassung, dass eine Welligkeit erzeugt wird oder nicht, indem ein Welligkeitsmerkmal des Ankerstroms zu einem bestimmten vergangenen Zeitpunkt, der durch die Niedrigbandrauschfrequenz bestimmt wird, der vor dem aktuellen Zeitpunkt liegt, mit einem Welligkeitsmerkmal des Ankerstroms zum aktuellen Zeitpunkt verglichen und beurteilt wird, dass eine Welligkeit erzeugt wird, wenn sich die zwei Welligkeitsmerkmale ähnlich sind.
  • Die Grundlagen, das bevorzugte Ausführungsbeispiel und die Arbeitsweise der Erfindung wurden beschrieben. Allerdings ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen bestimmten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung veranschaulichen, aber nicht einschränken. Es können Änderungen und Modifikationen durchgeführt sowie Äquivalente herangezogen werden, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Alle Modifikationen, Änderungen und Äquivalente, die in den Schutzbereich der Erfindung fallen, wie er in den Patentansprüchen definiert ist, sind hiermit umfasst.
  • Eine Welligkeitserfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Welligkeit aus einem aus einem Motor ausgegebenen Ankerstrom, wobei ein Niedrigbandrauschen mit einer Frequenz von 1/n (wobei „n" eine natürliche zahl größer 1 ist) überlagert ist, umfasst eine Anfangswelligkeitserfassungseinrichtung zur Erfassung eines Zyklus der Welligkeit im Voraus, und eine Merkmalserfassungseinrichtung zur Erfassung eines Merkmals der Welligkeit aus dem aus dem Motor ausgegebenen Ankerstrom. Die Welligkeitserfassungsvorrichtung umfasst ferner eine Welligkeitserfassungssteuereinrichtung zur Erfassung der Welligkeit durch Vergleichen des Merkmals der Welligkeit mit dem Niedrigbandrauschen mit der Frequenz eins/n, das durch die Merkmalserfassungseinrichtung zu einer Zeit vor der aktuellen Zeit erfasst wird, mit dem Merkmal der Welligkeit, das durch die Merkmalserfassungseinrichtung zur aktuellen Zeit erfasst wird, und Beurteilen, dass eine Welligkeit erzeugt wird, wenn die Merkmale der Zeit vor der aktuellen Zeit und der aktuellen Zeit ähnlich sind.

Claims (5)

  1. Welligkeitserfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Welligkeit aus einem aus einem Motor ausgegebenen Ankerstrom durch Überlagern eines Niedrigbandrauschens mit einer Frequenz von eins/n (1/n) des Ankerstroms (wobei „n" eine natürliche Zahl größer als 1 ist), mit einer Anfangswelligkeitserfassungseinrichtung (S20) zur Erfassung eines Zyklus der Welligkeit, einer Merkmalserfassungseinrichtung zur Erfassung eines Merkmals der Welligkeit aus dem aus dem Motor ausgegebenen Ankerstrom, und einer Welligkeitserfassungseinrichtung (S30, 50, 51, 52) zur Erfassung einer Welligkeit durch Vergleichen eines Merkmals der Welligkeit mit dem Niedrigbandrauschen mit der Frequenz von eins/n, das durch die Merkmalserfassungseinrichtung zu einem Zeitpunkt vor dem aktuellen Zeitpunkt erfasst wird, mit einem Merkmal der Welligkeit, das durch die Merkmalserfassungseinrichtung zum aktuellen Zeitpunkt erfasst wird, und Beurteilen, dass eine Welligkeit erzeugt wird, wenn das Merkmal des Zeitpunkts vor dem aktuellen Zeitpunkt und das Merkmal des aktuellen Zeitpunkts ähnlich sind.
  2. Merkmalserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Niedrigbandrauschen lediglich eine Rauschfrequenz enthält, und wobei der Zeitpunkt vor dem aktuellen Zeitpunkt ein Zeitpunkt ist, der den „n" Welligkeitszyklen vor dem aktuellen Zeitpunkt entspricht.
  3. Welligkeitserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Niedrigbandrauschen eine Vielzahl von Rauschkomponenten mit voneinander verschiedenen Frequenzen enthält, und der Zeitpunkt vor dem aktuellen Zeitpunkt ein Zeitpunkt einen vorbestimmten Zeitabschnitt vor dem aktuellen Zeitpunkt ist, und der vorbestimmte Zeitabschnitt eine einem Wert entsprechende Zeit ist, der durch Multiplizieren des Welligkeitszyklus mit einem Verhältnis eines jeweiligen Niedrigbandrauschzyklus hinsichtlich des Welligkeitszyklus erhalten wird.
  4. Welligkeitserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das durch die Merkmalserfassungseinrichtung erfasste Merkmal der Welligkeit eine Zeitdifferenz (S32, S62) zwischen den maximalen Punkten des Ankerstroms oder zwischen den minimalen Punkten des Ankerstroms ist.
  5. Welligkeitserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das durch die Merkmalserfassungseinrichtung erfasste Merkmal der Welligkeit eine Wertdifferenz (S52, S72) zwischen den maximalen Werten oder zwischen den minimalen Werten ist.
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