JP2011036041A - 車両の走行用モータ制御装置 - Google Patents

車両の走行用モータ制御装置 Download PDF

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Abstract

【課題】レゾルバ等の回転角度センサからの、製造ばらつき等に起因する誤差を含む検出結果を、ハードウェア規模の増大を抑えつつ補正して、モータの制御精度を向上させる。
【解決手段】RD変換部からの、誤差を含むA,B,Z各相信号に対し、排他的論理和演算部41が、A,B各相信号の排他的論理和である実パルスPrを出力する。推定角度パルス信号生成部43は、Z相信号のパルス発生毎に、直前のZ相信号パルスの発生周期とRD変換部の分解能に基づき、以後の回転で分解角回転するのに要する時間を推定し、その推定時間をパルス幅とする推定パルスPpを出力する。推定パルスカウンタ44はその推定パルスPpをカウントして推定カウント値Kpを出力する。補正量計算部45は、実パルスPrの出力タイミング毎に、補正カウンタ46からの補正カウント値Kcが推定カウント値Kpに一致するように補正カウント値Kcをカウントアップ(更新)させる。
【選択図】図3

Description

本発明は、車両の走行用モータを制御する装置に関する。
例えば電気自動車やハイブリッド自動車、電車などのように走行用の動力源としてモータを備えた車両において、モータを制御するために用いられる走行用モータ制御装置としては、モータの回転角度を検出し、その検出結果に基づいてモータへの通電を制御(詳しくはモータへの通電を行うインバータ等の駆動装置を制御)するよう構成されたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1には、モータの回転角度を検出する回転角度センサとしてレゾルバを用いた制御装置が記載されている。レゾルバは、モータの出力軸の回転と共に回転するロータ、及びステータを備え、ロータの位置によるロータとステータとの間のリラクタンスの変化に応じた(即ちモータの回転角度に応じた)回転検出信号を出力する、周知の回転角度検出用のセンサである。尚、以下の説明では、レゾルバのステータ及びロータを、モータのステータ及びロータと区別するために、それぞれ、「レゾルバステータ」、「レゾルバロータ」という。
レゾルバのより具体的な構成について、位相が電気角で90度ずれた2つの回転検出信号を出力する2相のレゾルバを例に挙げて説明すると、レゾルバロータ又はレゾルバステータのいずれか一方に一次コイルが設けられ、他方に二次コイルが設けられている。そして、一定周波数の励磁信号が一次コイルに供給されることにより、二次コイルから、励磁信号が振幅変調された信号であって且つ位相が90度ずれた2つの回転検出信号が出力される。
レゾルバから出力される回転検出信号はアナログ信号である。そのため、レゾルバを用いてモータの回転角度を検出する場合は、通常、レゾルバと共に、このレゾルバからの回転検出信号をモータの回転角度を示すデジタルデータである角度データに変換するレゾルバ・デジタル変換器(RDC:Resolver Digital Converter)が用いられる。そして、走行用モータ制御装置は、RDCからの角度データに基づいてモータへの通電を制御する。
ところで、レゾルバから出力される2つの回転検出信号は、互いに振幅が等しく、また互いにオフセットが無く、更に互いの位相差が規定値(上記例では90度)であることが理想的であり、RDCは、レゾルバから入力される2つの回転検出信号がそのように理想的なものである場合に理想的に機能し、回転角度の検出精度が良好になる。
しかし、実際には、レゾルバロータの形状のばらつきや、レゾルバの各コイルの特性、或いはレゾルバロータとレゾルバステータとのギャップのばらつき(以下これらをまとめて「製造ばらつき」ともいう)などの種々の原因により、レゾルバからの回転検出信号は上述した理想的なものとはならず、2相のレゾルバ信号に振幅差やオフセット、位相誤差が生じる可能性がある。つまり、レゾルバからの回転検出信号が、製造ばらつき等に起因する誤差を含むものとなってしまう。
このようにレゾルバからの回転検出信号が誤差を含むものであると、RDCから出力される角度データも誤差を含むデータとなり、回転角度の検出精度が低下することとなる。具体的には、モータが等速度で回転している場合であっても、RDCからの角度データが時間に対して比例せずに非線形になってしまう。
すると、走行用モータ制御装置では、そのRDCからの角度データに基づいてモータの回転角度を把握し、モータへの通電を制御するため、モータへの通電がモータの実際の回転角度に応じた適切な値にならず、モータの制御精度が低下してしまうこととなる。
更に具体的な現象としては、例えば、自動車が一定速度で走行しており、且つ、運転者がアクセルペダルの操作力(一般には踏む力)を変えていない場合に、RDCからの誤差を含む角度データ、即ち実際のモータの回転角度とは異なった回転角度を示すデータに基づいてモータの制御が行われることで、モータの発生トルクが増減してしまい、運転者がアクセルペダルの操作力を変えていないにも関わらず車両に前後方向の加速度が発生してしまう。よって、運転者を含む車両の乗員に不快感を与えてしまう可能性がある。
また、モータの回転角度を検出する回転角度センサとしては、上述したレゾルバ以外にも、例えば一定角度回転する毎にそのことを示す回転検出信号(パルス)を出力すると共にモータが1回転する毎にそのことを示す回転検出信号(パルス)を出力するインクリメンタルエンコーダや、一定角度回転毎にそのときの回転角度を示す回転検出信号(角度データ)を出力するアブソリュートエンコーダ、更には例えば特許文献2に記載されているような、縦型ホール素子と磁気抵抗素子(MRE)との組み合わせにより回転角度に応じた回転検出信号を出力するセンサなど、様々な構成・方式のものがあるが、これら各種の回転角度センサにおいても、上述したレゾルバと同様に、製造ばらつき等に起因して回転検出信号に誤差が発生する可能性がある。
これに対し、レゾルバからの、誤差を含む回転検出信号に対して、その誤差を補正する回転位置検出方法が知られている(例えば、特許文献3参照。)。
特許文献3に記載の回転位置検出方法では、モータを定速回転させ、その定速回転している状態において、レゾルバが1回転するために要する時間を計測し、その計測した時間から割り出された複数(レゾルバの分解能に応じた数)の角度データを角度データ基準θnとして算出する。そして、実際にレゾルバから出力される回転検出信号に基づく回転角度データφnと上記角度データ基準θnとを比較し、その誤差を、回転角度データφnに対応した補正値としてφnごとにメモリへ保存しておく。このメモリへの保存は予め行っておく。そして、実際にモータを回転制御する際は、実際に回転角度データφnが入力される毎に、そのφnに対応して保存されている補正値を用いてそのφnを補正し、補正後の値として角度データ基準θnを得る。
特開平10−215504号公報 特開2008−185406号公報 特開平10−170531
しかしながら、特許文献3に記載された誤差補正方法では、レゾルバの製造ばらつき等に起因して発生する回転検出信号の誤差を補正することは可能であるものの、その補正のために走行用モータ制御装置のハードウェアの規模が増大するという問題がある。
即ち、特許文献3に記載された誤差補正方法は、所定角度毎(レゾルバの分解能に応じた角度毎)の補正値をメモリに保存しておく必要があるため、大容量のメモリが必要となり、結果、メモリを含むハードウェアの規模が増大してしまうのである。
特に近年、モータをより高精度に制御すべく、その回転角度の検出精度もより高い精度(高分解能)が要求されている。特許文献3に記載された誤差補正方法によってそのような要求に応えようとすると、要求される検出精度が高いほどメモリに保存しておくべき補正値も増え、ハードウェアの規模(メモリの容量)もますます増大してしまう。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、車両の走行用モータ制御装置において、モータの回転角度を検出する回転角度センサによる、その回転角度センサの製造ばらつき等に起因する誤差を含む検出結果を、ハードウェアの規模の増大を抑えつつ適切に補正して、モータの制御精度を向上させることを目的とする。
上記課題を解決するためになされた請求項1に記載の発明は、走行用の動力源になるモータと、このモータが一定角度回転する毎にそのことを示す第1の回転情報を出力すると共に、上記一定角度より大きい360度/n(nは1以上の整数)を基準角度としてモータが上記基準角度回転する毎にそのことを示す第2の回転情報を出力する回転検出手段と、を備えた車両に用いられ、回転検出手段から出力される第1及び第2の回転情報を用いてモータへの通電を制御する車両の走行用モータ制御装置であって、第1の回転情報を補正してその補正結果を補正回転情報として出力する補正手段を備えており、この補正手段から出力される補正回転情報に基づいて、モータへの通電を制御するよう構成されている。
そして、補正手段は、一定角度回転時間推定手段と、推定回転情報生成手段と、補正回転情報更新手段と、を備えている。
一定角度回転時間推定手段は、第1及び第2の回転情報が示すモータの回転角度である実検出角度が所定の推定用角度幅だけ変化するタイミング毎に、実検出角度が現在の値よりも基準角度だけ前の値になったときから現在の値になるまでの経過時間を計測し、その計測した経過時間に基づいて、以後の回転において一定角度回転するのに要する時間(推定時間)を推定する。
推定回転情報生成手段は、第2の回転情報の出力タイミングを角度推定開始タイミングとして、その角度推定開始タイミングから上記推定時間が経過する毎に、その推定時間経過中にモータが一定角度回転したものと推定して上記角度推定開始タイミングを基準としたモータの回転角度を推定し、その推定結果を推定回転情報として生成する。
そして、補正回転情報更新手段は、第1の回転情報の出力タイミング毎に、その出力タイミングにおいて推定回転情報生成手段により生成されている推定回転情報が示す回転角度である推定回転角度と当該補正手段が現在出力している補正回転情報が示す回転角度である補正回転角度とを比較して、補正回転角度が推定回転角度に一致するように補正回転情報を更新して出力すると共に、第2の回転情報の出力タイミング毎に、補正回転情報が示す補正回転角度が、推定回転情報が示す推定回転角度、及び実検出角度と同じ値になるように、補正回転情報を初期化する。
一定角度回転時間推定手段が推定する推定時間は、その推定したタイミング以後においてモータが上記一定角度回転するのに要する時間の予測値(推定値)である。この推定時間は、推定するタイミング毎(実検出角度が推定用角度幅だけ変化する毎)に、その直前に基準角度回転するのに要した実際の時間(経過時間)に基づいて推定されるものであるため、推定値であるとはいえ、直前の回転状態が反映された信頼性の高い値である。
そして、推定回転情報生成手段は、上記推定時間に基づき、推定時間が経過する毎にモータが上記一定角度ずつ回転するであろうとの予測を前提に、推定時間が経過する毎に、モータの回転角度が上記一定角度ずつ進んだことを示す推定回転情報(その時点において推定される回転角度を示す情報)を生成する。そのため、このようにして生成される推定回転情報は、直前の回転状態が反映された信頼性の高い情報である。
そこで、補正回転情報更新手段は、第1の回転情報の出力タイミング毎に、現在出力している補正回転情報を、現在生成されている推定回転情報に一致するように更新する。つまり、補正回転情報を推定回転情報に追従させるのであり、且つ、単に追従させるのではなく両者の差(具体的には補正回転角度と推定回転角度との差)がなくなるように、補正回転情報を更新していくのである。
従って、請求項1に記載の走行用モータ制御装置によれば、回転検出手段の製造ばらつき等の種々の要因によって、回転検出手段から出力される上記第1の回転情報が誤差を含むものであったとしても、補正手段によってその誤差が補正された信頼性の高い補正回転情報が生成され、その信頼性の高い補正回転情報がモータの通電制御に用いられる。そのため、既述の特許文献3に記載されているように大容量のメモリが必要となることもなく、よってハードウェアの規模の増大を抑えつつ、モータの制御精度を向上させることができる。
次に、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両の走行用モータ制御装置において、補正回転情報更新手段は、推定回転角度と補正回転角度との差である推補差分を算出する推補差分算出手段を備えており、この推補差分算出手段による推補差分の算出結果に基づき、推補差分が0ならば、現在出力している補正回転情報をそのまま保持し、推補差分が0ではないならば、現在出力している補正回転情報を、現在の補正回転角度から推補差分に応じた増加量だけ増加した回転角度を示す情報に更新する。
つまり、推補差分が0ならば現在出力している補正回転角度が推定回転角度に一致しているということであるため、現在の補正回転角度の出力をそのまま保持し、推補差分が0でないならば、現在出力している補正回転角度が推定回転角度よりも遅れているということであるため、現在の補正回転情報が示す補正回転角度から回転角度が増加した新たな補正回転情報を出力するのである。
従って、請求項2に記載の走行用モータ制御装置によれば、補正回転角度の更新を確実に行うことができ、請求項1の効果を確実に得ることができる。
次に、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の車両の走行用モータ制御装置において、補正回転情報更新手段は、補正回転角度が上記一定角度を最小単位としてその整数(但し負の整数を除く)倍の値となるように補正回転情報の更新を行うよう構成されている。そして、この補正回転情報更新手段は、推補差分算出手段による推補差分の算出結果が0ではない場合、その該算出結果に基づき、補正回転角度が推定回転角度よりも上記一定角度だけ小さいならば、現在出力している補正回転情報を、現在の補正回転角度より上記一定角度だけ増加した回転角度を示す情報に更新し、補正回転角度が推定回転角度よりも小さく且つその差が上記一定角度よりも大きいならば、現在出力している補正回転情報を、現在の補正回転角度より上記一定角度の2倍だけ増加した回転角度を示す情報に更新する。
つまり、推補差分が0ではない場合は、推定回転角度に対する補正回転角度の遅れが上記一定角度かそれより大きいかに応じて、補正回転情報が示す補正回転角度の増加量(更新量)を決めるのである。そのため、請求項2に記載の走行用モータ制御装置によれば、補正回転角度の更新をより確実に行うことができ、請求項1の効果をより確実に得ることができる。
次に、請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車両の走行用モータ制御装置において、第1及び第2の回転情報に基づいて、角度推定開始タイミングを基準とした実検出角度を示す実回転情報を生成する実回転情報生成手段を備えている。そして、補正回転情報更新手段は、第1の回転情報の出力タイミングのうち予め決められた複数のタイミングである判断用タイミング毎に、その判断用タイミングにおける実検出角度と推定回転角度との差である実推差分を算出する実推差分算出手段と、この実推差分算出手段により算出された実推差分が予め規定されている第1判定用角度を超えているか否かを判断する第1実推差分判断手段と、この第1実推差分判断手段により実推差分が第1判定用角度を超えていると判断された場合に、実検出角度と補正回転角度との差である実補差分を算出する第1実補差分算出手段と、を備え、第1実推差分判断手段により実推差分が第1判定用角度を超えていると判断された場合は、第1実補差分算出手段により算出される実補差分が予め規定されている第1規定角度より小さくなるように補正回転情報を更新する。
実推差分が第1判定用角度を超えている場合は、モータが等速回転しておらずに加速又は減速しながら回転していることが予想される。そこで、そのように実推差分が第1判定用角度を超えている場合(モータの回転が加・減速であることが予想される場合)は、上述した請求項1〜3のように補正回転角度が推定回転角度に一致するような補正回転情報の更新を行うのではなく、実補差分が第1規定角度より小さくなるように、即ち補正回転角度が実検出角度に追従するように、補正回転情報の更新を行うのである。
従って、請求項4に記載の走行用モータ制御装置によれば、モータの回転が加速又は減速状態となっても、補正回転情報が示す補正回転角度を実際のモータの回転角度に追従させることができる。
そして、上記のようにモータの回転が加・減速状態であることが予想される場合の、補正回転情報の具体的更新方法は種々考えられるが、例えば、加速状態であることが予想される場合には請求項5に記載のように更新することができ、減速状態であることが予想される場合には請求項6に記載のように更新することができる。
即ち、請求項5に記載の車両の走行用モータ制御装置は、補正回転情報更新手段が、第1実推差分判断手段により実推差分が第1判定用角度を超えていると判断された場合に、第1実補差分算出手段により算出される実補差分に基づき、実検出角度が補正回転角度よりも大きく且つその差が第1規定角度以上である規定加速状態であるか否かを判断する加速状態判断手段を備えている。そして、補正回転情報更新手段は、加速状態判断手段により規定加速状態であると判断された場合は、現在出力している補正回転情報を、現在の補正回転角度より第1規定角度だけ増加した回転角度を示す情報に更新する。
このように構成された請求項5に記載の走行用モータ制御装置によれば、実検出角度が補正検出角度よりも第1規定角度以上進んでいる規定加速状態においては、現在の補正回転角度が上記第1規定角度ずつ増加するように補正回転情報が更新されるため、実検出角度に対して遅れている補正回転角度をより迅速に実検出角度に追従させることができる。
一方、請求項6に記載の車両の走行用モータ制御装置は、補正回転情報更新手段が、第1実推差分判断手段により実推差分が第1判定用角度を超えていると判断された場合に、第1実補差分算出手段により算出される実補差分に基づき、実検出角度が補正回転角度よりも小さく且つその差(実検出角度から補正回転角度を減算した値の絶対値)が第1規定角度以上である規定減速状態であるか否かを判断する減速状態判断手段を備えている。そして、補正回転情報更新手段は、減速状態判断手段により規定減速状態であると判断された場合は、以後少なくとも、上記判断用タイミング毎に規定減速状態であるとの判断が継続する間は、実検出角度が上記一定角度を第1規定倍数乗じた角度だけ増加する間に補正回転角度が一定角度だけ増加するような変化率にて、該補正回転角度が増加するように、補正回転情報を更新する。
このように構成された請求項6に記載の走行用モータ制御装置によれば、補正回転角度が実検出角度よりも第1規定角度以上進んでいる規定減速状態においては、補正回転角度が緩やかに増加していくように補正回転情報が更新されるため、実検出角度よりも進んでいる補正回転角度をより適切に実検出角度に追従させることができる。
このように、請求項4〜請求項6に記載の走行用モータ制御装置では、モータの回転が加・減速状態であっても、その加・減速状態に応じた適切な補正回転情報の更新を行うことができるが、加速度或いは減速度が大きすぎると、補正回転角度を実検出角度に追従させるのが困難になるおそれがある。
そこで、加速度或いは減速度が大きすぎる場合は、例えば請求項7に記載のように、実回転情報をそのまま補正回転情報として出力するようにしてもよい。即ち、請求項7に記載の発明は、請求項4〜請求項6の何れか1項に記載の車両の走行用モータ制御装置において、補正回転情報更新手段は、実推差分算出手段により算出された実推差分が、予め規定されている、第1判定用角度よりも大きい第2判定用角度を超えているか否かを判断する第2実推差分判断手段を備えている。そして、補正回転情報更新手段は、第2実推差分判断手段により実推差分が第2判定用角度を超えていると判断された場合は、以後、次に第2の回転情報が出力されるまでの間は、第1の回転情報の出力タイミング毎に、実回転情報をそのまま補正回転情報として出力する。
つまり、実推差分が第2判定用角度を超えていることによりモータの加速度或いは減速度が大きすぎることが予想される場合は、実際の回転状態に追従させることを優先すべく、実回転情報をそのまま補正回転情報として出力するのであり、このようにすることで、急な加速や減速が生じた場合であってもモータの制御性の悪化を抑えることができる。
但し、実推差分が第2判定用角度を超えている場合において実検出角度が推定回転角度よりも小さい場合(即ち減速度が大きすぎることが予想される場合)に、補正回転情報として実回転情報の出力を開始すると、その開始直前の補正回転情報が示す補正回転角度よりもその開始直後の実回転情報が示す実検出角度の方が小さくなってしまう(つまり補正回転角度が瞬間的に戻ってしまう)おそれがある。
そこで、減速度が大きすぎることが予想される場合には、例えば請求項8に記載のように、補正回転情報としての実回転情報の出力をすぐに開始するのではなく、実回転情報が示す実検出角度が補正回転角度に追いつくまでは現在の補正回転情報をそのまま出力するようにするとよい。
即ち、請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の車両の走行用モータ制御装置において、補正回転情報更新手段は、実推差分算出手段による算出結果に基づき、実検出角度が推定回転角度よりも大きいか否かを判断する実推比較判断手段と、第2実推差分判断手段により実推差分が第2判定用角度を超えていると判断された場合であって、且つ、実推比較判断手段により実検出角度が推定回転角度以下と判断された場合に、実検出角度が現在出力している補正回転角度に到達するまで待機する待機手段と、を備えている。そして、補正回転情報更新手段は、待機手段による待機により実検出角度が補正回転角度に到達した後は、次に第2の回転情報が出力されるまでの間は、第1の回転情報の出力タイミング毎に実回転情報をそのまま補正回転情報として出力する。
このように、実検出角度が現在出力中の補正回転角度に到達した上で、実回転情報をそのまま補正回転情報として出力するようにすることで、急な減速が生じた場合であっても、補正回転情報を実回転情報にスムーズに追従させることができる。
次に、請求項9に記載の発明は、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の車両の走行用モータ制御装置において、第1及び第2の回転情報に基づいて、角度推定開始タイミングを基準とした実検出角度を示す実回転情報を生成する実回転情報生成手段を備えている。そして、補正回転情報更新手段は、実検出角度が、予め規定した、基準角度よりも小さい境界角度を超えたか否かを判断する境界角度判断手段と、この境界角度判断手段により実検出角度が境界角度を超えたと判断されたときに、実検出角度と補正回転角度との差である実補差分を算出する第2実補差分算出手段と、を備えており、第2実補差分算出手段により算出された実補差分が0ならば、以後、次に第2の回転情報が出力されるまでの間は、第1の回転情報の出力タイミング毎に実回転情報をそのまま補正回転情報として出力する。
このように構成された請求項9に記載の走行用モータ制御装置によれば、角度推定開始タイミングからの実検出角度が境界角度を超えた以後は、実補差分が0であれば次に再び角度推定開始タイミングが来るまでは補正回転情報として実回転情報をそのまま出力するため、補正回転情報を実回転情報に確実に追従させることができ、且つ、次に第2の回転情報が出力されたときの補正回転角度の急激な変化を確実に抑制することができる。
一方、実検出角度が境界角度を超えたときの実補差分が0ではなかった場合は、補正回転情報更新手段は、次に第2の回転情報が出力されるまで、例えば請求項11や請求項12に記載のように補正回転情報を更新するようにするとよい。
即ち、請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の車両の走行用モータ制御装置において、補正回転情報更新手段は、第2実補差分算出手段により算出された実補差分が0ではなかった場合に、その実補差分に基づき、実検出角度が補正回転角度よりも大きいか否かを判断する。そして、大きいと判断した場合は、現在出力している補正回転情報を、現在の補正回転角度よりも予め規定した第2規定角度だけ増加した回転角度を示す情報に更新する。
このように、境界角度を超えた以後において、実検出角度が補正回転角度よりも大きい(つまり補正回転角度が実際よりも遅れている)場合には補正回転角度を第2規定角度ずつ増加させていくことで、補正回転情報を実回転情報に確実且つスムーズに追従させることができる。
また、請求項11に記載の発明は、請求項9又は請求項10に記載の車両の走行用モータ制御装置において、補正回転情報更新手段は、第2実補差分算出手段により算出された実補差分が0ではなかった場合に、その実補差分に基づき、実検出角度が補正回転角度よりも小さいか否かを判断する。そして、小さいと判断した場合は、以後少なくとも、第1の回転情報の出力タイミング毎に実検出角度が補正回転角度よりも小さいとの判断が継続する間は、実検出角度が一定角度を第2規定倍数乗じた角度だけ増加する間に補正回転角度が一定角度だけ増加するような変化率にて、補正回転角度が増加するように、補正回転情報を生成する。
このように、境界角度を超えた以後において、実検出角度が補正回転角度よりも小さい(つまり補正回転角度が実際よりも進んでいる)場合には補正回転角度を増加させる変化率小さく抑えて少しずつ増加させていくことで、補正回転角度と実回転角度との差を適切に小さくしていくことができ、補正回転情報を実回転情報に確実且つスムーズに追従させることができる。
次に、請求項12に記載の発明は、請求項1〜請求項11の何れか1項に記載の車両の走行用モータ制御装置において、一定角度回転時間推定手段は、基準角度を推定用角度幅で除算した値を区切り数として、実検出角度が推定用角度幅だけ変化するタイミング毎に、今回のそのタイミングにおける上記経過時間である今回経過時間から、前回のそのタイミングにおける上記経過時間である前回経過時間を減算し、その減算結果に区切り数を乗じた値を今回経過時間に加算することにより、推定経過時間を算出する。そして、その算出した推定経過時間に基づいて、推定時間を推定する。
推定時間を推定するタイミングにおいて、単にそのタイミング直前の上記経過時間のみに基づいて推定するようにすると、モータの回転状態が加速状態又は減速状態の場合、その加・減速状態が推定時間の推定に反映されない。そのため、例えば加速状態の場合には、推定時間が、実際に上記一定角度回転するのに要する時間(加速状態のため短い)よりも長い時間として推定され、逆に減速状態の場合には、推定時間が、実際に上記一定角度回転するのに要する時間(減速状態のため長い)よりも短い時間として推定されることとなり、加・減速状態の場合には推定時間の推定精度を高精度に維持できなくなる可能性がある。
そこで、請求項12に記載のように、単に今回経過時間を用いるのではなく、今回経過時間に、今回経過時間とそれより前の前回経過時間との差を加味したものを、推定経過時間として算出する。この推定経過時間は、モータの回転状態(加・減速状態)が考慮されたものである。そのため、この推定経過時間に基づいて推定時間の推定を行えば、加・減速状態であってもその状態に応じたより高精度の推定を行うことができ、このようにして推定された高精度の推定時間に基づいて、推定回転情報生成手段はより高精度な推定回転情報を生成することができる。
次に、請求項13に記載の発明は、請求項1〜請求項12の何れか1項に記載の車両の走行用モータ制御装置において、推定用角度幅は、基準角度をm(mは2以上の整数)で除算した値である。
推定用角度幅をどのように決めるかは任意であり、例えば基準角度を推定用角度幅に決めることもできるが、上記のように基準角度をmで除算した値を推定用角度幅とすることで、より短い間隔で推定時間を推定(つまり推定時間を更新)することができる。そのため、補正回転情報の更新をより精度良く行うことができ、より精度の良い補正回転情報に基づくより高精度なモータ制御が可能となる。
実施形態の電気自動車の制御システムを表す構成図である。 実施形態のレゾルバ及び回転角検出部の概略構成を表す構成図である。 実施形態の誤差補正部の構成を表す構成図である。 RD変換部から出力されるA,B,Z各相信号と、これら信号に基づいて誤差補正部内で生成される実パルスPrとそのカウント値(実カウント値Kr)を説明するための説明図である。 RD変換部から出力されるZ相信号と、このZ相信号に基づいて誤差補正部内で生成される推定パルスPpとそのカウント値(推定カウント値Kp)を説明するための説明図である。 実施形態の除算方法を説明するための説明図である。 補正量計算部にて行われる補正量計算処理を表すフローチャートである。 図7の補正量計算処理におけるS190の通常補正動作の詳細を表すフローチャートである。 図7の補正量計算処理におけるS200の加減速追従動作の詳細を表すフローチャートである。 図7の補正量計算処理におけるS210の最終追従動作の詳細を表すフローチャートである。 レゾルバ一周期における回転開始時からの各カウンタ及び補正量計算部の動作例を表す説明図である。 レゾルバ一周期における回転開始時からの各カウンタ及び補正量計算部の動作例を表す説明図である。 速度変化が考慮された推定パルスの生成方法を説明するための説明図である。
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
以下に、本発明が適用された実施形態の、車両の走行用モータ制御装置について説明する。尚、本実施形態の走行用モータ制御装置は、車両としての電気自動車に搭載されて、その電気自動車の動力源となる走行用モータを制御するものである。
まず、図1は、実施形態の電気自動車の制御システムを表す構成図である。
図1に示すように、本実施形態の電気自動車には、公知の交流同期モータからなる走行用モータ(以下単に、モータともいう)1と、直流電源であるバッテリ3と、バッテリ3の直流出力電圧を三相交流に変換し、該変換したU相、V相及びW相の三相交流電流によってモータ1を駆動する公知のインバータ5と、インバータ5を介してモータ1を制御する走行用モータ制御装置(以下、ECUという)7と、が搭載されている。そして、モータ1の出力軸1aは、ディファレンシャルギヤ9を介して左右の駆動輪11に連結されている。
尚、インバータ5は、例えばIGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)等からなる6個のスイッチング素子と、それらスイッチング素子を駆動する駆動回路とを備え、その駆動回路が、ECU7から入力されるパルス幅変調信号UU,UV,UWに基づいて、上記スイッチング素子をオン/オフさせることにより、バッテリ3の直流を三相交流に変換する。
更に、モータ1の出力軸1aには、該モータ1の回転角度(詳しくは、モータ1のロータの回転角度)を検出するためのセンサとして、レゾルバ13が設けられている。レゾルバ13は、レゾルバステータと、そのレゾルバステータ内に回転自在に配置されると共に、モータ1の出力軸1aに固定されて該出力軸1aと共に回転するレゾルバロータとを備えている。
そして、レゾルバ13は、レゾルバロータとレゾルバステータとの間のリラクタンスが、レゾルバロータの回転位置(モータ1の回転角度でもある)によって変化するように構成されており、そのリラクタンスの変化に応じて(即ち、モータ1の回転角度に応じて)正弦波状に振幅が変わると共に位相が電気角で90°ずれた2つの回転検出信号Sa,Sbを出力する。
より詳しく説明すると、レゾルバ13において、レゾルバステータには、一次コイルと、2つの二次コイルとが設けられている。そして、一次コイルに一定周波数の励磁信号f(t)が供給されることで、二次コイルの各々から、モータ1の回転角度に応じた回転検出信号として、励磁信号f(t)をsinθで振幅変調した波形の回転検出信号Sa(=f(t)・sinθ)と、励磁信号f(t)をcosθで振幅変調した波形の回転検出信号Sb(=f(t)・sinθ)とが出力される。
尚、θは、モータの回転角度を1以上の整数n倍した角度であり、レゾルバ13の電気的な回転角度(電気角)を示すものでもある。また、nは、モータの一回転あたりにθが回転する回数(即ち、機械角に対する電気角の倍速比)であり、一般には軸倍角と呼ばれる。
また、以下の説明においては、特に断りのない限り、レゾルバ13について「回転」というときは、レゾルバロータの機械的な回転ではなく電気的な回転を意味し、レゾルバ13について「周期」というときは、レゾルバ13の電気的な一回転の期間を意味するものとする。そのため、レゾルバ13の回転角度とは、レゾルバ13の電気的な回転角度(電気角)を意味するものである。
本実施形態のレゾルバ13は、レゾルバロータとレゾルバステータとの間のリラクタンス変化の一周期、即ち回転検出信号Sa,Sbの一周期(詳しくは、基本波成分であるsinθ及びcosθの一周期)が、レゾルバロータの一回転(即ち、機械的な一回転でありモータ1の一回転でもある)に対応するように構成されている。つまり、回転検出信号Sa,Sbの電気角とレゾルバロータの機械角とが同じであり、軸倍角が1になっている。
但し、このようにレゾルバ13の軸倍角が1であるのはあくまでも一例であり、このような構成に限らず、レゾルバ13は、回転検出信号Sa,SbのN周期(Nは2以上の整数)が、レゾルバロータの一回転に対応するように構成されているもの(つまり、軸倍角がNであるもの)であっても良い。
そのため、例えば軸倍角が2のレゾルバの場合、モータ1が一回転する間に、レゾルバ13の回転角度は0度〜720度となる。換言すれば、モータ1が半回転する毎にレゾルバは一回転する、ということである。レゾルバ13の一回転あたりのモータ1の回転角度は本発明の基準角度に相当するものである。
一方更に、図1に示す如く、インバータ5からモータ1への各相の電流供給線21,22,23の各々には、電流センサ25,26,27が配設されている。そして、電流センサ25は、モータ1のU相電流レベルを検出してこれに対応するU相電流信号を出力する。同様に、電流センサ26は、モータ1のV相電流レベルを検出してこれに対応するV相電流信号を出力し、電流センサ27は、モータ1のW相電流レベルを検出してこれに対応するW相電流信号を出力する。そして、電流センサ25〜27からの各相の電流信号は、ECU7に入力される。
また更に、電気自動車には、その電気自動車の運転状態を検出するためのセンサとして、アクセルセンサ31、ブレーキセンサ32、及びシフトポジションセンサ33等が設けられている。
アクセルセンサ31は、運転者によって操作される図示しないアクセルペダルに付設されており、同アクセルペダルの踏み込み量に対応したアクセル開度信号を出力する。ブレーキセンサ32は、運転者によって操作される図示しないブレーキペダルに付設されており、同ブレーキペダルの踏み込み量に対応したブレーキ油圧信号を出力する。シフトポジションセンサ33は、運転者によって操作される図示しないシフトレバーに付設されており、当該レバーが車両の前進、ニュートラル、後退、駐車の各モードのいずれかに選択的に操作されたかを検出しこれをシフトポジション信号として出力する。
そして、それら各センサ31〜33からの信号(アクセル開度信号,ブレーキ油圧信号,シフトポジション信号)も、車両運転情報としてECU7に入力される。
ECU7は、レゾルバ13に励磁信号f(t)を供給すると共に、レゾルバ13から出出力される回転検出信号Sa,Sbを入力して、その回転検出信号Sa,Sbから、モータ1の回転角度を示すデジタルデータ(以下、角度データという)φを出力する回転角検出部35と、周知のCPU、ROM、RAM、及びI/O回路等からなるマイコン37と、パルス幅変調回路(PWM回路)39とを備えている。尚、回転角検出部35から出力される角度データφは、レゾルバ13の回転角度を表すデータであり、モータ1の回転角度を直接的に表しているものではない。しかし、本実施形態ではレゾルバ13の軸倍角が1であるため、回転角検出部35から出力される角度データφは、結果的にはモータ1の回転角度を直接表すものとなっている。
パルス幅変調回路39は、マイコン37からの制御信号に従って、三相交流電流の各相に対応したパルス幅変調信号UU,UV,UWを生成し、それら各パルス幅変調信号UU,UV,UWをインバータ5に出力する。これにより、インバータ5からモータ1へ、U相、V相及びW相の三相交流電流が供給される。
マイコン37は、回転角検出部35からの角度データφを、モータ1の回転角度の検出値として入力すると共に、例えば、その角度データφの単位時間あたりの変化分から、モータ1の回転数(回転速度)を算出する。
そして、マイコン37は、モータ1の回転情報である回転角度及び回転数と、電流センサ25〜27や他のセンサ31〜33からの信号に基づいて、インバータ5を駆動することにより、車両の運転状態に応じた所望のトルクをモータ1に発生させる。尚、こうしたモータ1の制御自体は公知のものであるが、簡単に説明しておく。
即ち、マイコン37は、モータ1の回転角度及び回転数と、車両運転情報(アクセル開度信号、ブレーキ油圧信号及びシフトポジション信号)等に基づいて、モータ1に発生させるべきトルクの要求量を演算し、その要求量に基づいて公知のベクトル演算によりモータ1を通電するための電流指令ベクトルを演算する。そして、その演算結果に基づいて、上記要求量のトルクをモータ1に発生させるための制御信号を、パルス幅変調回路39に出力する。更に、このとき、マイコン37は、電流センサ25〜27からの電流信号のうちの少なくとも2つ(例えば、U相電流信号とW相電流信号)に基づいて、モータ1に流れる三相の各電流が目標値となるように、パルス幅変調回路39への制御信号(延いては、パルス幅変調回路39からインバータ5へのパルス幅変調信号UU,UV,UW)をフィードバック制御する。
次に、回転角検出部35の構成について、図2及び図3を用いて説明する。図2は、レゾルバ13及び回転角検出部35の概略構成を表す構成図であり、図3は、回転角検出部35を構成する誤差補正部17の構成を表す構成図である。
図2に示すように、回転角検出部35は、RD変換部16と、誤差補正部17と、を備えている。RD変換部16は、レゾルバ13に励磁信号f(t)を供給すると共に、レゾルバ13から出力される回転検出信号Sa,Sbを入力して、その回転検出信号Sa,Sbから、モータ1の回転角度(詳しくはレゾルバ13の回転角度)を示す回転情報であるA相信号、B相信号、及びZ相信号を出力する。
RD変換部16は、デジタルトラッキング方式のRDC(Resolver Digital Converter)であり、図示は省略しているものの、その内部で、レゾルバ13から入力される回転検出信号Sa,Sbを、レゾルバ13の回転角度を表すデジタルデータ(以下、実検出データという)に変換する。この変換方法についてはよく知られているため、ここでは詳細説明を省略する。
また、RD変換部16は、その内部にエンコーダ・エミュレータを備えており、上記変換後の実検出データが、いわゆるインクリメンタルエンコーダが出力する信号と同等の形式のパルス信号(A相信号、B相信号、Z相信号)にされる。これら各パルス信号の具体例を、図4(a)〜(c)に示す。
図4(a)〜(c)に示すように、A相信号及びB相信号は、いずれも、レゾルバ13が所定角度回転する毎に1つのパルスが発生するものであり、A相信号とB相信号は互いに位相が90度ずれている。Z相信号は、原点(0度)を指定する信号であり、レゾルバ13が一回転する毎に1つのパルスが発生する。
なお、詳しくは後述するが、誤差補正部17では、A相信号及びB相信号に基づき、両者の排他的論理和を計算して、その計算結果に応じたパルスである実パルスPr(図4(d)参照)が生成される。この実パルスPrの、レゾルバ13一回転中に発生するパルスエッジ(立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジ)の回数が、RD変換部16の分解能を示すものとなる。
具体的には、本実施形態のRD変換部16の分解能は、12bit(0〜4095)である。そのため、レゾルバ13が0度〜360度まで一回転する間に、実パルスPrが2048個発生し、よってそのパルスエッジ発生回数は4096回となる。
尚、実パルスPrのエッジ発生タイミングから次のエッジ発生タイミングまでの間隔をパルス幅として、1つのパルス幅あたりのレゾルバ13の回転角度が、レゾルバ13にて検出可能な最小単位の角度であり、この1つのパルス幅あたりのモータ1の実際の回転角度が本発明の「一定角度」に相当するものである。本実施形態では、実パルスPrの1つのパルス幅あたりのレゾルバ回転角度は、360/4096度であり、以下この角度を分解角とも称す。
ところで、レゾルバ13から出力される2つの回転検出信号Sa,Sbは、互いに振幅が等しく、また互いにオフセットが無く、更に互いの位相差が90度であることが理想的である。しかし、実際には、上述した製造ばらつき等の種々の原因により、レゾルバ13からの回転検出信号Sa,Sbは上述した理想的なものとはならず、製造ばらつき等に起因する誤差を含むものとなってしまう。そのため、RD変換部16内部で生成される実検出データも誤差を含むデータとなり、これに基づいて生成されるA,B各相信号も誤差を含む信号となってしまう。
そこで本実施形態では、回転角検出部35内に、RD変換部16による検出結果を補正するための誤差補正部17が設けられている。誤差補正部17は、RD変換部16からA,B,Z各相信号を入力し、これら各相信号に基づいて、レゾルバ13の製造ばらつき等に起因する誤差が抑えられた(或いは完全に除去された)角度データφを生成する。そして、この誤差補正部17により生成された角度データφが、マイコン37へ入力される。
誤差補正部17は、より詳しくは、図3に示すように、排他的論理和演算部41と、実パルスカウンタ42と、推定角度パルス信号生成部43と、推定パルスカウンタ44と、補正量計算部45と、補正カウンタ46と、出力切替スイッチ47と、を備えている。
排他的論理和演算部41は、A相信号及びB相信号の排他的論理和を計算して、その計算結果に応じた実パルスPr(図4(d)参照)を生成する。
実パルスカウンタ42は、排他的論理和演算部41にて生成された実パルスPrが入力され、この実パルスPrをカウントする。より詳しくは、実パルスPrの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出して、各エッジの検出タイミングにてカウント値をカウントアップしていく。そして、そのカウント値を実カウント値Krとして出力する。
この実パルスカウンタ42には、実パルスPrの他にZ相信号も入力され、Z相信号のパルスが立ち上がるタイミング毎に、実カウント値Krを0にリセットするよう構成されている。つまり、実パルスカウンタ42は、Z相信号のパルスエッジ立ち上がりタイミング毎にそのタイミングを基準(実カウント値Kr=0)として、実パルスPrのカウントを行う。
図4(e)に、実パルスPrに対する実カウント値Krの出力例を示す。図4(e)に示すように、実カウント値Krは、Z相信号のパルスエッジ立ち上がりタイミングにて0にリセットされ、その後、実パルスPrのエッジ発生タイミング毎にカウントアップされていく。本実施形態では、既述の通りRD変換部16の分解能が12bitであるため、レゾルバ13が0度〜360度まで一回転する間に、実カウント値Krは0〜4095までの値をとる。
推定角度パルス信号生成部43は、Z相信号のパルスエッジ立ち上がりタイミング毎に、Z相信号のパルス間隔TとRD変換部16の分解能とに基づき、以後の回転において分解角回転するのに要するであろう時間を予測(推定)して、その推定した時間(推定時間)をパルス幅とする推定パルスPpを生成する。
具体的には、Z相信号のパルスエッジ立ち上がりタイミング毎に、その直前のZ相信号のパルス間隔(前回のパルスエッジ立ち上がりタイミングから今回の該タイミングまでの時間間隔)を計測する。この経過時間は、直前にレゾルバ13が一回転するのに要した実際の時間である。そして、その計測したレゾルバ13一周期の時間を、レゾルバ13の分解能で除算(本例では4096で除算)することにより、レゾルバ13の分解能単位での時間を得る。そして、そのようにして得られた分解能単位での時間をパルス幅(推定パルス幅)とする推定パルスPpを生成する。
図5を用いてより具体的に説明する。図5(a)は、Z相信号を表し、図5(b)は、推定パルスPpを表す。図5において、例えば時刻tnでZ相信号のパルスが入力されると、直前のレゾルバ13の一周期の経過時間Tn-1を計測し、その経過時間Tn-1を分解能Rで除算して、推定パルス幅ΔTnを得る。これにより、時刻tn以後、次にZ相信号のパルスが入力される時刻tn+1までの間は、上記算出した推定パルス幅ΔTnをパルス幅とする推定パルスPp、即ち推定パルス幅ΔTnが経過する毎にパルスエッジが発生するような推定パルスPpを生成する。
その後、時刻Tn+1になってZ相信号のパルスが再び入力されると、時刻tnのときと全く同じように、直前のレゾルバ13の一周期の経過時間Tnを計測し、その経過時間Tnを分解能Rで除算して、推定パルス幅ΔTn+1を得る。これにより、時刻tn+1以後、次にZ相信号のパルスが入力される時刻Tn+2までの間は、上記算出した推定パルス幅ΔTn+1をパルス幅とする推定パルスPpを生成する。時刻tn+2になったときも同じ要領である。
ここで、推定パルス幅ΔTを算出する際に行う除算の方法としては、例えば周知のシフト演算により行うことができる。具体的には、直前のレゾルバ一周期の経過時間(Z相信号のパルス間隔)Tの計測については、所定の周期でカウントアップするカウンタを使用して、経過時間Tに要するカウント値Ctrを取得する。そして、このカウント値Ctrを分解能Rに応じたbit分(本例では12bit)右シフトすれば、除算結果としての推定パルス幅ΔTが得られる。
しかし、このような単純なシフト演算による除算結果は、必ずしも精度が高いとはいえず、その結果次第では、推定パルス幅ΔTの精度が低くなるおそれがある。
そこで、本実施形態では、基本的にはシフト演算を行いつつも、そのシフト演算における右シフトによって無視された12bit分を考慮することにより、精度の高い推定パルスPpを生成するようにしている。その具体的な生成方法について、図6を用いて説明する。
推定パルス幅ΔTを求めるために、レゾルバ13の一周期の経過時間Tを計測する必要があるが、この経過時間Tの計測を、例えば、40MHz(周期25nsec.)の基本パルスを用いて、一周期中の基本パルス数をカウンタでカウントすることにより行う。そして、一例として、その計測結果が図6(a)のような15桁のカウント値として得られたものとする。このカウント値は、10進数で表すと「28250」である。つまり、レゾルバ13の一回転中に基本パルスが28250個カウントされた、ということである。
そして、このカウント値に基づき、推定パルス幅ΔTを演算する。即ち、RD変換部16の分解能(12bit;0〜4095)を考慮し、カウント値「28250」を「4096」で除算する。具体的には、シフト演算を用いて、図6(b)に示すように12bitだけ右シフトさせる。これにより、「6」という除算結果が得られる。つまり、推定パルス幅ΔTは基本パルス6個分の時間である、ということである。
ところが、このようにシフト演算によって得られた除算結果である「6」というのは、正確な値ではない。なぜなら、「6」という演算結果は、右シフトすることによって小数点以下の部分が無視された、正確性に欠けたものだからである。このことは、28250/4096の除算を正確に行うと6.896973・・・となって、6というよりもむしろ7に近い除算結果となることからも明らかである。
そのため、基本パルス6個分という時間を推定パルス幅ΔTとして推定パルスPpを出力するようにすると、無視された小数点以下の分(0.896973・・・)が誤差となって蓄積されていく。その結果、定速回転しているにもかかわらず、推定パルスPpのカウント値(推定カウント値Kp)が4095になっても、まだレゾルバ13は一回転していない、ということになってしまう。
そこで本実施形態では、小数点以下の部分を完全に無視することなく、小数点以下の部分が十分に考慮された精度の高い推定パルスPpを生成するようにしている。
上述の通り、本来の正しい除算結果は6ではなく、6.896973・・・であるため、可能であるならば、基本パルスの6.896973・・・個分の時間を推定パルス幅ΔTとすべきである。しかし、基本パルスが6.896973・・・個出力される毎に推定パルスPpを出力する、などということは物理的に不可能である。
そのため、本実施形態では、推定パルス幅ΔTが基本パルス6個分である推定パルスPp6と、推定パルス幅ΔTが基本パルス7個分である推定パルスPp7とを、適切に切り替えながら出力する。即ち、除算結果の小数点以下の部分を考慮し、推定パルスPp7を推定パルスPp6よりも多く出力するようにして、結果として、レゾルバ13が一回転する間に推定パルス幅ΔTが基本パルスの6.896973・・・個分の推定パルスPpを出力し続けたことと等価な結果となるようにする。
これを実現すべく、まず、一回転中に出力すべき推定パルスPp7及び推定パルスPp6のそれぞれの総数を算出する。一回転中に出力すべき推定パルスPpはトータルで4096個であるため、推定パルスPp7と推定パルスPp6の総合計も4096となるようにする必要がある。そのため、図6(c)に示すように、上記除算結果の小数点以下の12bitに着目し、この12bitが表す数(図6では「3674」)を推定パルスPp7の出力回数としてレジスタ(reg)1にセットし、この12bitの各bitを反転させて1を加えたときの数(図6では「422」(=4096−3674))を推定パルスPp6の出力回数としてレジスタ(reg)2にセットする。
このとき、例えば推定パルスPp7だけ連続して3674回出力し続け、その後に推定パルスPp6だけ連続して422回出力し続けたとしても、結果だけをみれば一回転中に所望の数の推定パルスPpを出力できることになる。しかし当然ながら、このような偏った出力方法では、推定パルスPp7が出力されている間は誤差がどんどん増大していき、推定パルスPp6へ移行した後は逆に誤差が減っていくというように、過渡的には誤差が非常に大きくなってしまうこととなる。
つまり、単に推定パルスPp7と推定パルスPp6の出力回数の割合が結果として上記割合(3674:422)となればいい、というわけではなく、一周期全体に渡って誤差の発生が極力抑制されるように、推定パルスPp7と推定パルスPp6とをバランスよくおりまぜながら出力していく必要がある。例えば推定パルスPp7をJ回出力したら次は推定パルスPp6をK回出力する・・・という具合である。
まず、ベースとなる割合、即ち、推定パルスPp6を1回に対して推定パルスPp7を何回出力するのが適切かを決める。具体的には、図6(c)に示すように、reg2のMSBから、最初に「1」が出現する最上位bitまでのbit数から、ベースとなる出力割合を決める。図6(c)の例では、reg2のMSBから4bit目にはじめて「1」が出現する。そこで、MSBから4bit分に着目し、その4bitが表す回数を、各推定パルスPp7,Pp6の出力割合のベースとする。本例では、推定パルスPp7が14回で推定パルスPp6が1回、という割合となる。
このようにしてベースとなる出力割合が得られたら、まずはこの出力割合にて、各推定パルスPp7,Pp6を出力していく。つまり、まず推定パルスPp7を連続して14回出力し、次に推定パルスPp6を1回出力し、次に再び推定パルスPp7を連続して14回出力する、という具合である。
しかし、このベースとなる出力割合(14:1)は、という割合は、4bit精度での割合であるため、少々荒い割合である。即ち、出力割合の精度をより高めてみると、例えば図6(d)のように6bit精度で出力割合を決めた場合、57:6の出力割合となる。更に精度を上げて図6(e)のように7bit精度で出力割合を決めた場合、114:13の出力割合となる。
これに対し、4bit精度での出力割合である14:1にて出力し続けるとどうなるかを考えると、例えば推定パルスPp7を57回出力したとき、推定パルスPp6はまだ4回しか出力されていないこととなり、6bit精度(図6(d))と比べると誤差が生じている。
そのままさらに14:1の出力割合で出力し続けると、例えば推定パルスPp7を112回出力したとき、推定パルスPp6はまだ8回しか出力されていないこととなり、7bit精度(図6(e))と比べると、明らに誤差が増えている。
そこで、単にベースとなる出力割合(14:1)で出力し続けるのではなく、ある程度出力したら、より精度の高い出力割合と比較して、その出力割合と現在の出力回数が一致していなければその出力割合に合わせるようにする。
つまり、例えば上記例示したように、推定パルスPp7を57回出力したとき、推定パルスPp6がまだ4回しか出力されていない場合は、推定パルスPp7の出力を57回で一旦中止して、推定パルスPp6を、その出力回数が6bit精度での回数である6回になるまで、推定パルスPp6を連続して出力する。これにより、推定パルスPp7が57回、推定パルスPp6が6回と、6bit精度での出力割合に一致したら、再び、ベースとなる出力割合である14:1の割合にて各推定パルスPp7,Pp6を出力する。
そして、次に比較するのは7bit精度での出力割合である114:13である。そのため、各推定パルスPp7,Pp6のうち、いずれか早くその出力割合が示す回数(推定パルスPp7ならば114回、推定パルスPp6ならば13回)に到達するまでは、ベースの出力割合で出力を継続する。
すると、本例の場合は、推定パルスPp6が13回に到達するよりも先に、推定パルスPp7の方が114回に到達する。そして、推定パルスPp7が114回に到達したとき、推定パルスPp6は9回となっており、7bit精度での出力割合に一致していない。そのため、この場合も推定パルスPp7を一旦中止して、推定パルスPp6を、その出力回数が13回に到達するまで連続して出力する。これによって、推定パルスPp7が114回、推定パルスPp6が13回と、7bit精度での出力割合に一致したら、再び、ベースとなる出力割合の14:1で出力する。
なお、出力割合の精度をどこまで高めるかは任意であり、例えば図6に示したように7bit精度で終えてもよいし、更に精度を高めても良い。
図3に戻り、推定パルスカウンタ44は、推定角度パルス信号生成部43にて生成された推定パルスPpが入力され、この推定パルスPpをカウントする。より詳しくは、推定パルスPpの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出して、各エッジの検出タイミングにてカウント値をカウントアップしていく。そして、そのカウント値を推定カウント値Kpとして出力する。
この推定パルスカウンタ44には、推定パルスPpの他にZ相信号も入力され、Z相信号のパルスが立ち上がるタイミング毎に、推定カウント値Kpを0にリセットするよう構成されている。つまり、推定パルスカウンタ44は、Z相信号のパルスエッジ立ち上がりタイミング毎にそのタイミングを基準(推定カウント値Kp=0)として、推定パルスPpのカウントを行う。
図5(c)に、推定パルスPpに対する推定カウント値Kpの出力例を示す。図5(c)に示すように、推定カウント値Kpは、Z相信号のパルスエッジ立ち上がりタイミングにて0にリセットされ、その後、推定パルスPpのエッジ発生タイミング毎にカウントアップされていく。本実施形態では、RD変換部16の分解能が12bitであるため、レゾルバ13が0度〜360度まで一回転する間に、推定カウント値Kpは0〜4095までの値をとる。
つまり、実カウント値Krは、レゾルバ13からの各相信号に基づいて生成される実際の検出結果を表す値であるのに対し、推定カウント値Kpは、推定パルス幅ΔTが経過する毎にレゾルバ13が分解角ずつ回転していくであろうとの予測のもとに生成されるものである。予測値とはいえ、直前のレゾルバ13の回転状態が反映された値であるため、信頼性の高い値である。
補正カウンタ46は、補正量計算部45からのカウントアップ指示に従ってカウントアップされていくように補正カウント値Kcを生成する。具体的に説明すると、この補正カウンタ46には、Z相信号が入力されると共に、実パルスPrのエッジ変化タイミング毎に補正量計算部45から出力される補正量dcが入力される。
そして、Z相信号のパルスエッジ立ち上がりタイミング毎にそのタイミングを基準(補正カウント値Kc=0)として、補正量計算部45からのカウントアップ指示(補正量dc)に従ってそのカウント値をカウントアップ(更新)していく。
出力切替スイッチ47は、実パルスカウンタ42からの実カウント値Krと、補正カウンタ46からの補正カウント値Kcと、補正量計算部45からのスイッチ制御信号dsが入力され、実カウント値Kr及び補正カウント値Kcのうち、スイッチ制御信号dsが示す何れか一方のカウント値を、角度データφとして出力する。
スイッチ制御信号dsは、0又は1のデジタル信号であり、スイッチ制御信号dsが1のときは補正カウント値Kcを角度データφとして出力し、スイッチ制御信号dsが0のときは実カウント値Krを角度データφとして出力する。
補正量計算部45は、実パルスPrのパルスエッジ発生タイミング(換言すれば実カウント値Krのカウントアップタイミング)毎に、そのタイミングをトリガとして、補正量dcの生成・出力や、スイッチ制御信号dsの設定等を行う。この補正量計算部45が行う具体的な処理について、図7〜図10を用いて説明する。
図7は、補正量計算部45にて行われる補正量計算処理を表すフローチャートである。補正量計算部45は、ECU7が備える図示しない制御電源から誤差補正部17へ動作用電源が供給されると動作を開始し、補正量計算処理を実行する。なお、限定されるものではないが、この補正量計算処理は、予想されうるモータ1の最高回転数における推定パルス幅ΔTよりも短い周期で行われることが望ましい。
補正量計算部45は、この補正量計算処理を開始すると、まずS110にて、Z相信号のパルスが発生(立ち上がりエッジが発生)したか否かを判断する。このとき、Z相信号のパルスが発生した場合は、S220にて補正量dcを0にセットし、続くS230にてスイッチ制御信号dsを1にセットし(つまり補正カウント値Kcが角度データφとして出力されるように設定)、続くS240にて第1変数DN_CTR及び第2変数DN_CTR2をともに0にセットする。つまり、Z相信号のパルス発生毎に、S220〜S240の一連の初期化処理を行うのである。
尚、S110におけるZ相信号のパルスが発生しかた否かの判断は、例えば、実パルスカウンタ42から入力される実カウント値Krが0にリセットされたか否かをもって判断したり、推定パルスカウンタ44から入力される推定カウント値Kpが0にリセットされたか否かをもって判断することができる。或いは、Z相信号を直接取り込んで判断するようにしてもよい。
一方、S110にて、Z相信号のパルスが発生していない場合は、S120にて、実パルスPrの変化(立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジの発生)が生じるまで待ち、実パルスPrの変化が生じたときに、S130に進む。
S130では、推定パルスカウンタ44からの推定カウント値Kpを取得し、続くS140で、実パルスカウンタ42からの実カウント値Krを取得し、続くS150で、補正カウンタ46からの補正カウント値Kcを取得する。このように取得した各カウント値Kp、Kr、Kcが、続くS160以下の処理において用いられる。
そして、S160にて、実カウント値Krが、予め規定した規定値A以下か否かを判断する。この判断は、レゾルバ13がその一周期内(0度〜360度)における所定の最終回転領域(規定値Aが示す回転角度〜360度の領域)に入ったか否かを判断するものであり、実カウント値Krが規定値A以下ならばまだ最終回転領域に入っていないものとしてS170に進むが、規定値Aを超えている場合は、最終回転領域に入ったものとしてS210の最終追従動作に進む。
実カウント値Krがまだ規定値A以下である場合は、S170に進み、実カウント値Krから推定カウント値Kpを減算して、その減算結果を実推偏差DIF1として得る。そして、続くS180にて、実推偏差DIF1の絶対値が予め規定した既定値B以下であるか否かを判断する。
規定値Bは、現在のモータ1の回転状態(レゾルバ13の回転状態でもある)が定速回転状態か、それとも加速又は減速している加減速状態であるかを判断するための判定用の値である。
レゾルバ13が製造ばらつき等のない理想的なものであれば、レゾルバ13が定速回転しているときは実カウント値Krと推定カウント値Kpが一致するはずである。しかし、実際にはレゾルバ13の製造ばらつきや、RD変換部16の変換精度などの影響によって、定速回転であっても実カウント値Krと推定カウント値Kpが一致せず両者にずれが生じる可能性がある。
そこで、既定値Bは、そのようなレゾルバ13やRD変換部16等の影響によって生じるカウント値のずれによって誤って加減速状態であると判断されないよう、定速回転時に想定されるカウント値のずれ量よりも大きい所定の値に設定するのが好ましい。
S180で、実推偏差DIF1の絶対値が既定値B以下と判断した場合は、モータ1は定速回転状態であるものと判断し、S190の通常補正動作に進むが、実推偏差DIF1の絶対値が既定値Bを超えていると判断した場合は、モータ1は加減速状態であるものと判断し、S200の加減速追従動作に進む。
次に、S190〜S210の各動作の詳細について、それぞれ図8〜図10を用いて順次説明する。
まず、S190の通常補正動作について、図8を用いて説明する。通常補正動作に移行すると、まずS310にて、推定カウント値Kpから補正カウント値Kcを減算して、その減算結果を推補偏差DIF2として得る。そして、続くS320にて、推補偏差DIF2が0であるか否か、即ち補正カウント値Kcが推定カウント値Kpに一致しているか否かを判断する。
ここで、推補偏差DIF2が0である場合は、S330にて、補正量dcを0に設定することにより、補正カウンタ46に対し、現在出力している補正カウント値Kcをそのまま保持するように指示して、この通常補正動作を終了する。
一方、推補偏差DIF2が0でない場合は、S340に進み、推補偏差DIF2が1であるか否かを判断する。そして、推補偏差DIF2が1である場合は、S350に進み、補正量dcを1に設定することにより、補正カウンタ46に対し、現在出力している補正カウント値Kcを1だけカウントアップするように指示して、この通常補正動作を終了する。また、推補偏差DIF2が1でない(即ち2以上である)場合は、S360に進み、補正量dcを2に設定することにより、補正カウンタ46に対し、現在出力している補正カウント値Kcを2だけカウントアップするように指示して、この通常補正動作を終了する
つまり、推補偏差DIF2が0でないということは、現在出力されている補正カウント値Kcが現在の推定カウント値Kpよりも遅れているということであるため、その遅れ分に応じて(即ち推補偏差DIF2が1であるか2以上であるかに応じて)、その遅れを取り戻して補正カウント値Kcを推定カウント値Kpに一致させるようにするのである。
次に、図7の補正量計算処理におけるS200の加減速追従動作について、図9を用いて説明する。加減速追従動作に移行すると、まずS410にて、現在のスイッチ制御信号dsの値が0であるか否かを判断する。既述のS230(図7参照)の通り、スイッチ制御信号dsはZ相信号のパルス発生毎に1に初期化されるが、その後のモータ1の回転状態によっては、後述するように0に設定される可能性がある。
そこで、加減速追従動作においては、まずはスイッチ制御信号dsの値をみて、ds=1ならばS420以降に進むが、ds=0に設定されている場合は、そのままこの加減速追従動作を終了する。即ち、後述するように、スイッチ制御信号が0に設定されるのは、加減速状態の程度(加速度或いは減速度)が大きすぎて補正カウント値Kcを推定カウント値Kpに一致・追従させるのが困難なときや、最終追従動作において補正カウント値Kcが実カウント値Krに一致していて以後は実カウント値Krをそのまま角度データφとして出力するのが適切であるときである。そのため、そのような状況になってスイッチ制御信号dsが0に設定された場合は、以後少なくとも、現在のレゾルバ13の一周期が終わるまでは、そのままスイッチ制御信号dsを0に保持して、実カウント値Krをそのまま角度データφとして出力するようにしているのである。
S410でスイッチ制御信号dsが0ではないと判断した場合は、S420にて、S170(図7参照)で得られた実推偏差の絶対値が予め規定した規定値C(規定値C>規定値B)以上であるか否かを判断する。そして、規定値C以上であると判断した場合は、加減速状態の程度(加速度或いは減速度)が大きすぎて補正カウント値Kcを推定カウント値Kpに一致・追従させるのが困難であるとして、S430以降に進む。
S430では、実推偏差DIF1が正であるか否か、即ち実カウント値Krが推定カウント値Kpよりも大きく進んでいる急加速状態であるか否かを判断する。そして、急加速状態であれば、S460に進み、スイッチ制御信号dsを0に設定することにより実カウント値Krをそのまま角度データφとして出力させるようにして、この加減速追従動作を終了する。
一方、S430で実推偏差DIF1が負であると判断した場合は、実カウント値Krが推定カウント値Kpよりも大きく遅れている急減速状態である。このような急減速状態の場合に、急加速状態の場合と同様にすぐにスイッチ制御信号dsを0に設定してしまうと、補正カウント値Kcが現在出力している値よりも小さい値に戻ってしまい、システム上、モータ1の回転方向が逆転したと判断されてしまうおそれがある。
そこで、急減速状態の場合には、まずS440にて、実カウント値Krから補正カウント値Kcを減算して、その減算結果を実補偏差DIF3として得る。そして、続くS450にて、実補偏差DIF3が0であるか否か判断し、0でなければ再びS440に戻る。つまり、実カウント値Krのカウントが進んで実補偏差DIF3が0になるまで待機するのである。そして、実補偏差DIF3が0になったときに、S460に進み、スイッチ制御信号dsを0に設定する。
S420において、実推偏差DIF1の絶対値がC以上ではないと判断した場合、即ち加減速状態であるものの急な加速或いは急な減速状態というわけではない場合は、S470に進み、実カウント値Krから補正カウント値Kcを減算して、その減算結果を実補偏差DIF3として得る。そして、続くS480にて、実補偏差DIF3が予め規定した規定値D以上であるか否かを判断する。
既定値Dは、加減速状態の程度を判断するための判定用の値であり、実補偏差DIF3が既定値D以上である場合は、加速度が比較的大きい状態(本発明の規定加速状態に相当)であるとして、S490に進む。そして、S490にて、補正量dcを既定値Dに設定することにより、補正カウンタ46に対し、現在出力している補正カウント値Kcを既定値Dだけカウントアップするように指示して、この加減速追従動作を終了する。
S480で、実補偏差DIF3が既定値Dより小さいと判断した場合は、S500にて、実補偏差DIF3が−既定値D(絶対値がDの負の数)以下であるか否かを判断する。そして、実補偏差DIF3が−既定値D以下ではないと判断した場合は、加減速状態ではあるもののその程度は比較的緩やかであるものとして、そのままこの加減速追従動作を終了する。
S500で、実補偏差DIF3が−既定値D以下であると判断した場合は、減速度が比較的大きい状態(本発明の規定減速状態に相当)であるとして、S510に進み、第1変数DN_CTRが既定値Dに一致しているか否かを判断する。
既述のS240(図7参照)の通り、第1変数DN_CTRはZ相信号のパルス発生毎に0にリセットされるため、リセット後初めてこのS510の判断が行われる際は、第1変数DN_CTRは当然ながらまだ0であって既定値Dには達していない。
そこで、第1変数DN_CTRが既定値Dに一致していない場合は、S520に進み、補正量dcを0に設定することにより、補正カウンタ46に対し、現在出力している補正カウント値Kcをそのまま保持するように指示する。そして、S530にて、第1変数DN_CTRを現在の値から1だけ増加させて、この加減速追従動作を終了する。
そして、以後の実パルスPrのエッジ変化タイミング毎に、再びこの加減速追従動作に進んできて、且つS500で実補偏差DIF3が−既定値D以下であると判断された場合(つまり比較的減速度の大きい状態が継続している場合)は、再びS510以降の処理が行われることになる。
そのため、比較的減速度の大きい状態が継続している間は、実パルスPrのエッジ変化タイミング毎に、S530の処理により第1変数DN_CTRが1ずつ増加してく。そして、第1変数DN_CTRが既定値Dに到達すると(S510:YES)、S540に進み、補正量dcを1に設定することにより、補正カウンタ46に対し、現在出力している補正カウント値Kcを1だけカウントアップするように指示する。そして、S550にて、第1変数DN_CTRを0にリセットして、この加減速追従動作を終了する。
このように、実補偏差DIF3が−既定値D以下であって減速度が比較的大きい状態のときは、実パルスPrのエッジ変化が既定値D回生じる毎、即ち実カウント値Krが示すレゾルバ13の回転角度が分解角のD倍だけ増加する毎にカウント値を1増加させるという割合(変化率)で、補正カウント値Kcをカウントアップしていく。
既定値Dは、上述したように加減速状態の程度を判断するための判定用の値であるが、それに加えて更に、加減速時における、補正カウント値Kcを実カウント値Krに追従させる際の追従性を決定する値でもある。つまり、規定値Dが大きい値であると、加速時において加速度が大きくても、補正カウント値Kcを実カウント値Krに適切に追従させることができ、減速時において減速度が大きくても、補正カウント値Kcと実カウント値Krとの差を適切な変化率にて縮めていくことができる。
具体的に既定値Dをどのような値にするかは適宜決めることができ、例えば、図8の通常補正動作時には最大でも補正カウント値Kcのカウントアップ量が2であることを考慮して、それよりも大きい値(この場合は3以上の整数)に設定するようにするとよい。
なお、S490において補正カウント値Kcをカウントアップさせる値、及びS510における第1変数DN_CTRとの比較対象の値は、本例ではいずれも既定値Dとしたが、必ずしも既定値Dとする必要はなく、それぞれ既定値Dとは異なる値に設定するようにしてもよい。
次に、図7の補正量計算処理におけるS210の最終追従動作について、図10を用いて説明する。最終追従動作に移行すると、まずS610にて、現在のスイッチ制御信号dsの値が0であるか否かを判断する。そして、ds=1ならばS620以降に進むが、ds=0に設定されている場合は、そのままこの最終追従動作を終了する。
S610でスイッチ制御信号dsが0ではないと判断した場合は、S620にて、実カウント値Krから補正カウント値Kcを減算して、その減算結果を実補偏差DIF3として得る。そして、続くS630にて、実補偏差DIF3が0であるか否か判断し、0であれば、スイッチ制御信号dsを0に設定して、この最終追従動作を終了する。これにより、以後、次にZ相信号のパルスが発生するまでの間は、実パルスPrのエッジ変化タイミング毎に実カウント値Krがそのまま角度データφとして出力されることとなる。
S630において、実補偏差DIF3が0ではないと判断した場合は、S650に進み、実補偏差DIF3が1以上であるかどうか、即ち実カウント値Krが補正カウント値Kcより進んでいるかどうかを判断する。そして、実補偏差DIF3が1以上であると判断した場合は、S660にて、補正量dcを予め規定した既定値Eに設定することにより、補正カウンタ46に対し、現在出力している補正カウント値Kcを既定値Eだけカウントアップするように指示して、この最終追従動作を終了する。
S650で、実補偏差DIF3が1以上ではない、即ち実カウント値Krが補正カウント値Kcより遅れていると判断した場合は、S670に進み、第2変数DN_CTR2が既定値Eに一致しているか否かを判断する。
既述のS240(図7参照)の通り、第2変数DN_CTR2はZ相信号のパルス発生毎に0にリセットされるため、リセット後初めてこのS670の判断が行われる際は、第2変数DN_CTR2は当然ながらまだ0であって既定値Eには達していない。
そこで、第2変数DN_CTR2が既定値Eに一致していない場合は、S680に進み、補正量dcを0に設定することにより、補正カウンタ46に対し、現在出力している補正カウント値Kcをそのまま保持するように指示する。そして、S690にて、第2変数DN_CTR2を現在の値から1だけ増加させて、この最終追従動作を終了する。
そして、以後の実パルスPrのエッジ変化タイミング毎に、再びこの最終追従動作に進んできて、且つS650で実補偏差DIF3が1より小さいと判断された場合(つまり実カウント値Krが補正カウント値Kcより遅れている状態が継続している場合)は、再びS670以降の処理が行われることになる。
そのため、実カウント値Krが補正カウント値Kcより遅れている状態が継続している間は、実パルスPrのエッジ変化タイミング毎に、S690の処理により第2変数DN_CTR2が1ずつ増加してく。そして、第2変数DN_CTR2が既定値Eに到達すると(S670:YES)、S700に進み、補正量dcを1に設定することにより、補正カウンタ46に対し、現在出力している補正カウント値Kcを1だけカウントアップするように指示する。そして、S710にて、第2変数DN_CTR2を0にリセットして、この最終追従動作を終了する。
このように、実カウント値Krが補正カウント値Kcより遅れているときは、実パルスPrのエッジ変化が既定値E回生じる毎、即ち実カウント値Krが示すレゾルバ13の回転角度が分解角のE倍だけ増加する毎にカウント値を1増加させるという割合(変化率)で、補正カウント値Kcをカウントアップしていく。
なお、S660において補正カウント値Kcをカウントアップさせる値、及びS670における第2変数DN_CTR2との比較対象の値は、本例ではいずれも既定値Eとしたが、必ずしも既定値Eとする必要はなく、それぞれ既定値Eとは異なる値に設定するようにしてもよい。
このように、最終追従動作においては、補正カウント値Kcを実カウント値Krに一致させることが優先され、両者が一致しているならば次にZ相信号のパルスが発生するまでは実カウント値Krを角度データφとして出力する。また、補正カウント値Kcが実カウント値Krに一致していない場合は、両者の大小関係に応じた適切な変化率にて補正カウント値Kcをカウントアップさせて、最終的に補正カウント値Kcが実カウント値Krに一致するようにする。
規定値Eは、適宜決めることができるが、Z相信号のパルス発生タイミングを基準としたレゾルバ13の一回転において、その一回転が終了するまでには補正カウント値Kcを実カウント値Krに一致させることができるような値に決めるのが望ましい。
ここで、レゾルバ13の一周期中における、回転開始時からの各カウンタ42,44,46及び補正量計算部45の動作例を、図11及び図12を用いて説明する。尚、図11及び図12はいずれも、レゾルバ一周期における回転初期を示しており、最終回転領域にはまだ達していない(つまり実カウント値Krは規定値A以下である)状態である。また、図11及び図12のいずれも、少なくとも図示の範囲内(図11では実カウント値Krが0〜7の間、図12では実カウント値Krが0〜8の間)では実推偏差DIF1の絶対値が規定値B以下であって通常補正動作(図7のS190。詳細は図8)が実行される状態を示している。そのため、適宜、図8を参照しつつ説明する。
まず、図11は、実カウント値Krが推定カウント値Kpよりも遅れていく場合の初期の動作例である。図11に示す例では、Z相信号のパルス発生により各カウント値Kr,Kp,Kc及び補正量dcはいずれも0にリセットされる。そして、そのリセット後、実カウント値Krについては、実パルスPrのエッジ変化タイミング毎に1ずつカウントアップされていく。
実カウント値Krが0から1にカウントアップアップされたときは、推補偏差DIF2は1であるため、補正量dcが1に設定され、これにより補正カウント値Kcは1だけカウントアップして1となる(図8のS350)。以後、実カウント値Krが5にカウントアップされるまでは、上記同様に補正カウント値Kcは1ずつカウントアップしていく。
そして、実カウント値Krが5から6にカウントアップされたときは、推定カウント値Kpは7であるのに対して補正カウント値Kcは5であり、その差である推補偏差DIF2は2である。そのため、補正量dcは2に設定され、これにより補正カウント値Kcが2つ増加して5から7にカウントアップされる(図8のS360)。つまり、補正カウント値Kcが推定カウント値Kpと同じ値に一致するようになる。
次に、図12は、実カウント値Krが推定カウント値Kpよりも進んでいく場合の初期の動作例である。図12に示す例でも、図11と同じく、Z相信号のパルス発生により各カウント値Kr,Kp,Kc及び補正量dcはいずれも0にリセットされる。そして、そのリセット後、実カウント値Krについては、実パルスPrのエッジ変化タイミング毎に1ずつカウントアップされていく。
実カウント値Krが0から1にカウントアップアップされたときは、推補偏差DIF2は0であるため、補正量dcが0に設定され、これにより補正カウント値Kcは現在の値である0がそのまま保持される(図8のS330)。
そして、実カウント値Krが1から2にカウントアップアップされたときは、推補偏差DIF2は1であるため、補正量dcが1に設定され、これにより補正カウント値Kcは1だけカウントアップして1となる(図8のS350)。以後、実カウント値Krが6にカウントアップされるまでは、上記同様に補正カウント値Kcは1ずつカウントアップしていく。
そして、実カウント値Krが6から7にカウントアップされたときは、推定カウント値Kp及び補正カウント値Kcはいずれも同じく5であり、両者の差である推補偏差DIF2は0である。そのため、補正量dcは0に設定され、これにより補正カウント値Kcは現在の値である5がそのまま保持される(図8のS330)。
このように、実推偏差DIF1が既定値B以下のときに行われる通常補正動作においては、補正カウント値Kcが、推定カウント値Kpに一致するように、補正カウント値Kcのカウントアップ(更新)が行われていく。
以上説明したように、本実施形態の走行用モータ制御装置(ECU)7は、回転角検出部35が、レゾルバ13からの回転検出信号Sa,Sbに基づいてA,B,Z各相信号を生成するRD変換部16と、このRD変換部16からの各相信号(特にA,B各相信号)を補正してその補正結果を角度データφとして出力する誤差補正部17を備えている。
誤差補正部17は、A,B各相信号に基づいて実パルスPrを生成すると共にその実パルスPrをカウントして実カウント値Krを出力する。また、Z相信号に基づいて推定パルスPpを生成すると共に、その推定パルスPpをカウントして推定カウント値Kpを出力する。
そして、補正量計算部45は、実推偏差DIF1の絶対値が規定値B以下の場合には、通常補正動作を実行する。この通常補正動作では、実パルスPrのエッジ変化タイミング毎に、補正カウンタ46からの補正カウント値Kcを、推定パルスカウンタ44からの推定カウント値Kpに一致するように更新(カウントアップ)していく。
そのため、レゾルバ13の製造ばらつき等の種々の要因によって、レゾルバ13から出力される回転検出信号Sa,Sbが誤差を含むものであったとしても、誤差補正部17によってその誤差が補正された信頼性の高い角度データφが生成され、その信頼性の高い角度データφがモータ1の通電制御に用いられる。そのため、既述の特許文献3に記載されている誤差補正方法のように大容量のメモリが必要となることもなく、よってハードウェアの規模の増大を抑えつつ、モータ1の制御精度を向上させることができる。
しかも、通常補正動作においては、推補偏差DIF2が0ならば現在の補正カウント値Kcを保持し、現在の補正カウント値Kcが推定カウント値Kpよりも遅れているならば、その遅れ量に応じたカウントアップ値にて補正カウント値Kcをカウントアップする。そのため、通常補正動作時における補正カウント値Kcの更新をより確実に行うことができる。
そして、このように通常補正動作が行われることで、例えば電気自動車が一定速度で走行していて且つ運転者がアクセルペダルの操作力を変えていない場合に、RD変換部16から誤差を含む信号(各相信号)が出力されても、その誤差を含む信号が補正されるため、一定速度での走行状態を良好に維持でき、運転者等に不快感を与えてしまうのを防ぐことができる。
また、補正量計算部45は、実推偏差DIF1の絶対値が規定値B以下ではない(つまり規定値Bを超えている)場合は、モータ1が加速状態或いは減速状態であるものとして、加減速追従動作を実行する。この加減速追従動作では、実パルスPrのエッジ変化タイミング毎に、実補偏差DIF3と規定値Dとの比較結果に基づき、実補偏差DIF3が規定値D以上の加速状態である場合には補正カウント値Kcを既定値Dだけカウントアップさせる。そのため、モータ1の回転が加速状態となっても、実カウント値Krに対して遅れている補正カウント値Kcをより迅速に実カウント値Krに追従させることができる。
一方、実補偏差DIF3が−既定値D以下の減速状態である場合には、実パルスPrのエッジ変化が既定値D回生じる毎に1だけカウントアップさせるという割合(変化率)で補正カウント値Kcをカウントアップしていく。そのため、モータ1の回転が減速状態となって補正カウント値Kcの方が実検出角度より進んでしまっても、その補正カウント値Kcを適切に実カウント値Krに追従させることができる。
更に、加減速追従動作では、加速度や減速度が非常に大きい場合には、実カウント値Krをそのまま角度データφとして出力するようにしている。そのため、急な加速や減速が生じた場合であっても、モータ1の制御性の悪化を抑えることができる。
特に、減速度が非常に大きい場合には、単にすぐに実カウント値Krをそのまま角度データφとして出力し始めるのではなく、実カウント値Krが補正カウント値Kcに追いつくまで待って、追いついた後に実カウント値Krを角度データφとして出力するようにしている。そのため、急な減速が生じた場合であっても、角度データφがモータ1の逆転を示すように変化してしまうことを防ぎつつ、角度データφとしての出力を、補正カウント値Kcから実カウント値Krへスムーズに切り替えることができる。
また、補正量計算部45は、実カウント値Krが規定値Aを超えた場合、即ちレゾルバ13の回転角度が回転一周期のうち最終回転領域に到達した場合は、最終追従動作を実行する。この最終追従動作では、実補偏差DIF3が0ならば、実カウント値Krをそのまま角度データφとして出力する。そのため、次のレゾルバ13の回転周期に移行するときの角度データφの急激な変化を確実に抑制することができる。
また、最終追従動作において、実補偏差DIF3が1以上である場合は、補正カウント値Kcを既定値Eだけカウントアップさせる。このように、補正カウント値Kcを規定値Eずつ増加させていくことで、最終回転領域において角度データφを実カウント値Krへと確実且つスムーズに追従させることができる。
一方、実補偏差DIF3が負である場合には、実パルスPrのエッジ変化が既定値E回生じる毎に1だけカウントアップさせるという割合(変化率)で補正カウント値Kcをカウントアップしていく。そのため、最終回転領域において実カウント値Krが補正カウント値Kcよりも遅れている場合であっても、補正カウント値Kcの増加率を小さく抑えて少しずつカウントアップさせていくことで、補正カウント値と実カウント値との差を適切に小さくしていくことができる。
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素の対応関係を明らかにする。本実施形態において、レゾルバ13及びRD変換部16は本発明の回転検出手段に相当し、推定角度パルス信号生成部43は本発明の一定角度回転時間推定手段に相当し、推定パルスカウンタ44は本発明の推定回転情報生成手段に相当し、補正量計算部45,補正カウンタ46,及び出力切替スイッチ47により本発明の補正回転情報更新手段が構成され、実パルスカウンタ42は本発明の実回転情報生成手段に相当する。
また、角度データφ、即ち実カウント値Kr及び補正カウント値Kcのうち出力切替スイッチ47により選択されて角度データφとして出力される値は本発明の補正回転情報に相当し、実カウント値Krは本発明の実回転情報に相当し、推定カウント値Kpは本発明の推定回転情報に相当し、推定パルス幅ΔTは本発明の推定時間に相当し、Z相信号のパルス発生間隔Tは本発明の角度推定開始タイミングに相当し、規定値Aは本発明の境界角度に相当し、規定値Bは本発明の第1判定用角度に相当し、規定値Cは本発明の第2判定用角度に相当し、規定値Dは本発明の第1規定角度及び第1規定倍数に相当し、規定値Eは本発明の第2規定角度及び第2規定倍数に相当し、実推偏差DIF1は本発明の実推差分に相当し、推補偏差DIF2は本発明の推補差分に相当し、実補差分DIF3は本発明の実補差分に相当する。
また、図7の補正量計算処理において、S160の処理は本発明の境界角度判断手段が実行する処理に相当し、S170の処理は本発明の実推差分算出手段が実行する処理に相当し、S180の処理は本発明の第1実推差分判断手段が実行する処理に相当する。図8の通常補正動作におけるS310の処理は本発明の推補差分算出手段が実行する処理に相当する。
また、図9の加減速追従動作において、S420の処理は本発明の第2実推差分判断手段が実行する処理に相当し、S430の処理は本発明の実推比較判断手段が実行する処理に相当し、S440〜S450の処理は本発明の待機手段が実行する処理に相当し、S470の処理は本発明の第1実補差分算出手段が実行する処理に相当し、S480の処理は本発明の加速状態判断手段が実行する処理に相当し、S500の処理は本発明の減速状態判断手段が実行する処理に相当する。図10の最終追従動作におけるS620の処理は本発明の第2実補差分算出手段が実行する処理に相当する。
[他の実施形態]
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
上記実施形態では、推定パルスPpの生成方法として、図5を用いて説明した方法、即ちZ相信号のパルス発生間隔の計測結果に基づいて推定パルス幅ΔTを推定してそれに基づいて推定パルスPpを生成する方法を説明した。しかし、このように単に直前のZ相信号パルス発生間隔のみに基づいて推定パルス幅ΔTを推定するようにすると、モータ1の回転状態が加速状態又は減速状態の場合、その加・減速状態が推定パルス幅ΔTの推定に反映されず、推定パルス幅ΔTの推定精度(延いては推定パルスPpの精度)を高精度に維持できなくなる可能性がある。
そこで、速度変化をも考慮したより高精度な推定を行うために、レゾルバ13が一回転(一周期)に要した時間(経過時間)を異なるタイミングで2つ取得し、両者の差を加味して、推定パルス幅ΔTを推定するようにしてもよい。このように速度変化が考慮された推定パルス幅の推定方法(延いては推定パルスPpの生成方法)について、図13を用いて説明する。
即ち、この推定方法では、まず、レゾルバ13の一周期の回転角度を、区切り角θx毎に区切る。図13の例では、区切り角θxが45度間隔に設定されているため、0度〜360度までの一回転分の角度がθx=45度の間隔で計8つに区切られている。
そして、実カウント値Krが示す回転角度に基づき(実際には実カウント値Krに基づき)、その回転角度(実カウント値Kr)が区切り角θxとなるタイミング毎に、直前の回転周期において同じ区切り角θxとなったタイミングから今回また区切り角θxとなるまでの一回転に要した経過時間を計測する。そして、その計測した経過時間を今回経過時間とすると共に、前回の区切り角θx到達タイミング(即ち現在の区切り角θxよりも一区切り分(45度)前の区切り角θxに到達したタイミング)において計測した経過時間を前回経過時間として、今回経過時間から前回経過時間を減算した値に区切り数(本例では8)を乗算した値を算出する。この算出した値が、速度変化が定量的に表わされた値(速度変化成分)である。
そこで、今回経過時間に、その算出した速度変化成分を加えることで、以後レゾルバ13が一回転するのに要する時間の予測値である推定周期Tp(本発明の推定経過時間に相当)を得る。この推定周期Tpは、モータ1の現時点での速度変化状態が加味されたものである。そして、この推定周期Tpを分解能Rで除算することで、速度変化状態が加味された推定パルス幅が得られる。
このようにして推定パルス幅が得られた後は、実カウント値Krが示す回転角度が次の区切り角θxに到達するまでは、その得られた推定パルス幅にて推定パルスPpを生成する。
図13を用いてより具体的な例を示すと、例えば時刻t0n+1になった時(区切り角θx=0度となった時)には、下記式(1)のように、今回経過時間Tbから前回経過時間Taを減算した値に区切り数8を乗算した値を、今回経過時間Tbに加算することにより、推定周期Tpを算出する。
Tp=Tb+(Tb−Ta)・8 ・・・ (1)
そして、算出した推定周期Tpを分解能Rで除算することで、推定パルス幅を算出する。これにより、その算出した推定パルス幅を有する推定パルスPpbの生成を開始し、時刻t0n+1から次の区切り角θx(45度)に到達する時刻t1n+1までは、その推定パルスPpbを生成・出力する。
その後、時刻t1n+1になった時(区切り角θx=45度となった時)には、再び上記要領にて推定周期Tpを算出する。即ち、下記式(2)のように、時刻t1n+1における今回経過時間Tcから前回経過時間Tbを減算した値に区切り数8を乗算した値を、今回経過時間Tcに加算することにより、推定周期Tpを算出する。
Tp=Tc+(Tc−Tb)・8 ・・・ (2)
そして、その算出した推定周期Tpを分解能Rで除算して推定パルス幅を算出する。これにより、その算出した推定パルス幅を有する推定パルスPpcの生成を開始し、時刻t1n+1から次の区切り角θx(90度)に到達する時刻t2n+1までは、その推定パルスPpcを生成・出力する。
以後も、実カウント値Krが示す回転角度が次の区切り角θxに到達する毎に、上述した要領にて推定周期Tpの推定、推定パルス幅の算出、その推定パルス幅に基づく推定パルスPpの生成を行う。
尚、区切り角θxの間隔は、図13の例では45度としたが、これはあくまでも一例であり、区切り角θxの間隔を何度にするかについては適宜決めることができる。例えば、45度よりも小さい間隔でもよいし、45度よりも大きい間隔でもよい。一例を挙げるとすれば、区切り間隔を360度として、レゾルバ13の一周期毎に、上述した演算にて推定周期Tpを算出するようにしてもよい。区切り数の観点からいえば、区切り数をどのように設定してもよく、2以上の整数のうち所望の値に設定することができる。但し、好ましくは区切り数が2のべき乗となるように区切り角θxの間隔を設定するのがよい。
また、上記実施形態では、図7の補正量計算処理において、実カウント値Krが既定値A以下である間は、実パルスPrのエッジ変化タイミング毎に毎回、実推偏差DIF1の絶対値が既定値B以下かどうかとの判断、即ち加減速状態であるか否かの判断を行うようにしたが(S180)、この判断は必ずしも毎回行う必要はない。例えば、基本的には毎回S190の通常補正動作に進むようにし、所定の回転角度毎に(例えば実パルスPrのエッジ変化が所定回数生じる毎に)、S180の判断を行うようにしてもよい。
また、上記実施形態では、誤差補正部17に入力される誤差補正対象の検出角度情報が、パルス信号、即ちRD変換部16からのA,B,Z各相信号であって、これら各相信号に基づいてレゾルバ13の製造ばらつき等に起因する誤差を補正するようにしたが、誤差補正対象の検出角度情報は、そのようなパルス信号に限らず、回転角度を示すデータであってもよい。
回転角度を示すデータが入力されるということは、実カウント値Krが直接入力されるということであるため、その場合は、誤差補正部17において、排他的論理和演算部41と実パルスカウンタ42は不要となる。但し、入力されるデータからZ相信号に相当する信号を生成して、推定角度パルス信号生成部43、推定パルスカウンタ44、及び補正カウンタ46に入力するか、或いは、推定角度パルス信号生成部43、推定パルスカウンタ44、及び補正カウンタ46をそれぞれ、入力されるデータの値に基づいてレゾルバ13の一周期タイミングを判断できるような構成とする必要がある。
また、上記実施形態では、モータ1の回転角度を検出する回転検出手段として、レゾルバ13及びRD変換部16からなるものを示したが、本発明が適用可能な回転検出手段はこれに限定されるものではない。
例えば、既述のインクリメンタルエンコーダや、アブソリュートエンコーダ、更には特許文献2に記載されているような、縦型ホール素子と磁気抵抗素子(MRE)との組み合わせにより回転角度に応じたリニアな回転検出信号を出力するセンサなどであってもよく、モータが一定角度回転する毎にそのことを示す回転情報を出力すると共にモータが基準角度(但し一定角度より大きい360度/n(nは1以上の整数))回転する毎にそのことを示す回転情報を出力するものである限り、回転検出手段の具体的構成は特に限定されない。
また、上記実施形態では、マイコン37とは別に回転角検出部35を設けるようにしたが、回転角検出部35を構成するRD変換部16及び誤差補正部17のうち、例えば誤差補正部17をマイコン37に内蔵させてもよいし、誤差補正部17及びRD変換部16の双方(即ち回転角検出部35全体)をマイコン37に内蔵させるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、本発明を電気自動車に適用した場合について説明したが、電気自動車への適用はあくまでも一例であり、例えば走行用の動力源として内燃機関とモータを備えたいわゆるハイブリッド自動車や、電車(鉄道車両)など、走行用の動力源としてモータを備えたあらゆる車両に適用可能である。
1…モータ、1a…出力軸、3…バッテリ、5…インバータ、7…走行用モータ制御装置(ECU)、9…ディファレンシャルギヤ、11…駆動輪、13…レゾルバ、16…RD変換部、17…誤差補正部、21…電流供給線、25,26,27…電流センサ、31…アクセルセンサ、32…ブレーキセンサ、33…シフトポジションセンサ、35…回転角検出部、37…マイコン、39…パルス幅変調回路、41…排他的論理和演算部、42…実パルスカウンタ、43…推定角度パルス信号生成部、44…推定パルスカウンタ、45…補正量計算部、46…補正カウンタ、47…出力切替スイッチ

Claims (13)

  1. 走行用の動力源になるモータと、
    前記モータが一定角度回転する毎にそのことを示す第1の回転情報を出力すると共に、前記一定角度より大きい360度/n(nは1以上の整数)を基準角度として前記モータが前記基準角度回転する毎にそのことを示す第2の回転情報を出力する回転検出手段と、
    を備えた車両に用いられ、
    前記回転検出手段から出力される前記第1及び第2の回転情報を用いて前記モータへの通電を制御する車両の走行用モータ制御装置であって、
    前記第1の回転情報を補正してその補正結果を補正回転情報として出力する補正手段を備え、該補正手段から出力される前記補正回転情報に基づいて前記モータへの通電を制御するよう構成されており、
    前記補正手段は、
    前記第1及び第2の回転情報が示す前記モータの回転角度である実検出角度が所定の推定用角度幅だけ変化するタイミング毎に、該実検出角度が現在の値よりも前記基準角度だけ前の値になったときから現在の値になるまでの経過時間を計測し、該計測した経過時間に基づいて、以後の回転において前記一定角度回転するのに要する時間を推定する一定角度回転時間推定手段と、
    前記第2の回転情報の出力タイミングを角度推定開始タイミングとして、該角度推定開始タイミングから前記一定角度回転時間推定手段により推定されている時間である推定時間が経過する毎に、該推定時間経過中に前記モータが前記一定角度回転したものと推定して該角度推定開始タイミングを基準とした前記モータの回転角度を推定し、該推定結果を推定回転情報として生成する推定回転情報生成手段と、
    前記第1の回転情報の出力タイミング毎に、該出力タイミングにおいて前記推定回転情報生成手段により生成されている前記推定回転情報が示す回転角度である推定回転角度と当該補正手段が現在出力している前記補正回転情報が示す回転角度である補正回転角度とを比較して、該補正回転角度が該推定回転角度に一致するように前記補正回転情報を更新して出力すると共に、前記第2の回転情報の出力タイミング毎に、前記補正回転情報が示す前記補正回転角度が前記推定回転情報が示す前記推定回転角度、及び前記実検出角度と同じ値になるように該補正回転情報を初期化する補正回転情報更新手段と、
    を備えたことを特徴とする車両の走行用モータ制御装置。
  2. 請求項1に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
    前記補正回転情報更新手段は、
    前記推定回転角度と前記補正回転角度との差である推補差分を算出する推補差分算出手段、
    を備え、前記推補差分算出手段による前記推補差分の算出結果に基づき、該推補差分が0ならば、現在出力している前記補正回転情報をそのまま保持し、該推補差分が0ではないならば、現在出力している前記補正回転情報を、現在の前記補正回転角度から前記推補差分に応じた増加量だけ増加した回転角度を示す情報に更新すること、
    を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。
  3. 請求項2に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
    前記補正回転情報更新手段は、
    前記補正回転角度が前記一定角度を最小単位としてその整数(但し負の整数を除く)倍の値となるように前記補正回転情報の更新を行うよう構成されていると共に、前記推補差分算出手段による前記推補差分の算出結果が0ではない場合、該算出結果に基づき、前記補正回転角度が前記推定回転角度よりも前記一定角度だけ小さいならば、現在出力している前記補正回転情報を、現在の前記補正回転角度より前記一定角度だけ増加した回転角度を示す情報に更新し、前記補正回転角度が前記推定回転角度よりも小さく且つその差が前記一定角度よりも大きいならば、現在出力している前記補正回転情報を、現在の前記補正回転角度より前記一定角度の2倍だけ増加した回転角度を示す情報に更新すること、
    を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。
  4. 請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
    前記第1及び第2の回転情報に基づいて、前記角度推定開始タイミングを基準とした前記実検出角度を示す実回転情報を生成する実回転情報生成手段を備え、
    前記補正回転情報更新手段は、
    前記第1の回転情報の出力タイミングのうち予め決められた複数のタイミングである判断用タイミング毎に、該判断用タイミングにおける前記実検出角度と前記推定回転角度との差である実推差分を算出する実推差分算出手段と、
    前記実推差分算出手段により算出された前記実推差分が予め規定されている第1判定用角度を超えているか否かを判断する第1実推差分判断手段と、
    前記第1実推差分判断手段により前記実推差分が前記第1判定用角度を超えていると判断された場合に、前記実検出角度と前記補正回転角度との差である実補差分を算出する第1実補差分算出手段と、
    を備え、前記第1実推差分判断手段により前記実推差分が前記第1判定用角度を超えていると判断された場合は、前記第1実補差分算出手段により算出される実補差分が予め規定されている第1規定角度より小さくなるように前記補正回転情報を更新すること、
    を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。
  5. 請求項4に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
    前記補正回転情報更新手段は、
    前記第1実推差分判断手段により前記実推差分が前記第1判定用角度を超えていると判断された場合に、前記第1実補差分算出手段により算出される実補差分に基づき、前記実検出角度が前記補正回転角度よりも大きく且つその差が前記第1規定角度以上である規定加速状態であるか否かを判断する加速状態判断手段、
    を備え、前記加速状態判断手段により前記規定加速状態であると判断された場合は、現在出力している前記補正回転情報を、現在の前記補正回転角度より前記第1規定角度だけ増加した回転角度を示す情報に更新すること、
    を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。
  6. 請求項5に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
    前記補正回転情報更新手段は、
    前記第1実推差分判断手段により前記実推差分が前記第1判定用角度を超えていると判断された場合に、前記第1実補差分算出手段により算出される実補差分に基づき、前記実検出角度が前記補正回転角度よりも小さく且つその差が前記第1規定角度以上である規定減速状態であるか否かを判断する減速状態判断手段、
    を備え、前記減速状態判断手段により前記規定減速状態であると判断された場合は、以後少なくとも、前記判断用タイミング毎に前記規定減速状態であるとの判断が継続する間は、前記実検出角度が前記一定角度を第1規定倍数乗じた角度だけ増加する間に前記補正回転角度が前記一定角度だけ増加するような変化率にて、該補正回転角度が増加するように、前記補正回転情報を更新すること、
    を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。
  7. 請求項4〜請求項6の何れか1項に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
    前記補正回転情報更新手段は、
    前記実推差分算出手段により算出された前記実推差分が、予め規定されている、前記第1判定用角度よりも大きい第2判定用角度を超えているか否かを判断する第2実推差分判断手段、
    を備え、前記第2実推差分判断手段により前記実推差分が前記第2判定用角度を超えていると判断された場合は、以後、次に前記第2の回転情報が出力されるまでの間は、前記第1の回転情報の出力タイミング毎に前記実回転情報をそのまま前記補正回転情報として出力すること、
    を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。
  8. 請求項7に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
    前記補正回転情報更新手段は、
    前記実推差分算出手段による算出結果に基づき、前記実検出角度が前記推定回転角度よりも大きいか否かを判断する実推比較判断手段と、
    前記第2実推差分判断手段により前記実推差分が前記第2判定用角度を超えていると判断された場合であって、且つ、前記実推比較判断手段により前記実検出角度が前記推定回転角度以下と判断された場合に、前記実検出角度が現在出力している前記補正回転角度に到達するまで待機する待機手段と、
    を備え、前記待機手段による待機により前記実検出角度が前記補正回転角度に到達した後は、次に前記第2の回転情報が出力されるまでの間は、前記第1の回転情報の出力タイミング毎に前記実回転情報をそのまま前記補正回転情報として出力すること、
    を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。
  9. 請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
    前記第1及び第2の回転情報に基づいて、前記角度推定開始タイミングを基準とした前記実検出角度を示す実回転情報を生成する実回転情報生成手段を備え、
    前記補正回転情報更新手段は、
    前記実検出角度が、予め規定した、前記基準角度よりも小さい境界角度を超えたか否かを判断する境界角度判断手段と、
    前記境界角度判断手段により前記実検出角度が前記境界角度を超えたと判断されたときに、前記実検出角度と前記補正回転角度との差である実補差分を算出する第2実補差分算出手段と、
    を備え、前記第2実補差分算出手段により算出された実補差分が0ならば、以後、次に前記第2の回転情報が出力されるまでの間は、前記第1の回転情報の出力タイミング毎に前記実回転情報をそのまま前記補正回転情報として出力すること、
    を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。
  10. 請求項9に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
    前記補正回転情報更新手段は、
    前記第2実補差分算出手段により算出された実補差分が0ではなかった場合に、該実補差分に基づき、前記実検出角度が前記補正回転角度よりも大きいか否かを判断し、大きいと判断した場合は、現在出力している前記補正回転情報を、現在の前記補正回転角度より予め規定した第2規定角度だけ増加した回転角度を示す情報に更新すること、
    を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。
  11. 請求項9又は請求項10に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
    前記補正回転情報更新手段は、
    前記第2実補差分算出手段により算出された実補差分が0ではなかった場合に、該実補差分に基づき、前記実検出角度が前記補正回転角度よりも小さいか否かを判断し、小さいと判断した場合は、以後少なくとも、前記第1の回転情報の出力タイミング毎に前記実検出角度が前記補正回転角度よりも小さいとの判断が継続する間は、前記実検出角度が前記一定角度を第2規定倍数乗じた角度だけ増加する間に前記補正回転角度が前記一定角度だけ増加するような変化率にて、該補正回転角度が増加するように、前記補正回転情報を生成すること、
    を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。
  12. 請求項1〜請求項11の何れか1項に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
    前記一定角度回転時間推定手段は、
    前記基準角度を前記推定用角度幅で除算した値を区切り数として、前記実検出角度が前記推定用角度幅だけ変化するタイミング毎に、今回の該タイミングにおける前記経過時間である今回経過時間から前回の該タイミングにおける前記経過時間である前回経過時間を減算し、該減算結果に前記区切り数を乗じた値を前記今回経過時間に加算することにより、推定経過時間を算出して、該算出した推定経過時間に基づいて前記推定時間を推定すること、
    を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。
  13. 請求項1〜請求項12の何れか1項に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
    前記推定用角度幅は、前記基準角度をm(mは2以上の整数)で除算した値であること、
    を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。
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