JP5141149B2 - Motor control device and vehicle equipped with the same - Google Patents
Motor control device and vehicle equipped with the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP5141149B2 JP5141149B2 JP2007242194A JP2007242194A JP5141149B2 JP 5141149 B2 JP5141149 B2 JP 5141149B2 JP 2007242194 A JP2007242194 A JP 2007242194A JP 2007242194 A JP2007242194 A JP 2007242194A JP 5141149 B2 JP5141149 B2 JP 5141149B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- counter
- converter
- value
- signal
- motor control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 12
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
本発明は、モータ制御装置およびそれを搭載する車両に関し、特にレゾルバを用いるモータ制御装置およびそれを搭載する車両に関する。 The present invention relates to a motor control device and a vehicle equipped with the motor control device, and more particularly to a motor control device using a resolver and a vehicle equipped with the motor control device.
モータのロータの回転角を検出するセンサとして、レゾルバが知られている。レゾルバで検出された回転角は、モータの電流の制御などに用いられる。 A resolver is known as a sensor that detects a rotation angle of a rotor of a motor. The rotation angle detected by the resolver is used for controlling the current of the motor.
特開2004−325166号公報(特許文献1)および特開平11−337371号公報(特許文献2)は、レゾルバの出力に基づき回転角θを算出し、これをデジタル値として出力するR/Dコンバータ(レゾルバ/デジタルコンバータ)とCPU(Central Processing Unit)とを用いた回転角検出装置が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-325166 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-337371 (Patent Document 2) calculate a rotation angle θ based on an output of a resolver and output this as a digital value. A rotation angle detection device using a (resolver / digital converter) and a CPU (Central Processing Unit) is disclosed.
図4は、従来の回転角検出装置の概略構成を示したブロック図である。
図4を参照して、この回転角検出装置は、レゾルバ512の出力に基づき回転角θを算出し、これをデジタル値として出力するR/Dコンバータ514と、R/Dコンバータ514の出力に基づいてモータの電流の制御を行なうCPU540とを含む。
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional rotation angle detection device.
Referring to FIG. 4, this rotation angle detection device calculates rotation angle θ based on the output of
発振器510は参照信号sinωtを出力し、これがレゾルバ512の1次コイルに印加される。レゾルバ512の90°の位相差をもって配置された二つの2次コイルには、電動機などの回転機の回転角θにより参照信号REFが変調された電圧sinωtsinθ,sinωtcosθが発生し、これらがレゾルバ信号として出力される。
The
なお、レゾルバ信号の処理において、位相のみが問題となるので、前記参照信号およびレゾルバ信号は、振幅を1として説明する。 Since only the phase is a problem in the processing of the resolver signal, the reference signal and the resolver signal will be described with an amplitude of 1.
R/Dコンバータ514は回転角θに相当するカウント値φが設定されているカウンタ526を含む。レゾルバ信号は、R/Dコンバータ514に送られ、掛算器516でそれぞれ cosφ,sinφを乗算し、減算器518で減算し、sinωtsin(θ−φ)を得る。
The R /
この信号と参照信号sinωtが検波器520に入力され、検波器520は変調成分sin(θ−φ)のみ出力する。積分器522は、検波器520の出力sin(θ−φ)を積分し、この値が正の所定値を超えると、電圧制御発振器524はカウント値φの値を増加させる指示を行なう。また、積分器522の出力が、前記正の所定値と絶対値が等しい負の所定値未満であると、電圧制御発振器524はカウント値φの値を減少させる指示を行なう。
This signal and the reference signal sinωt are input to the
電圧制御発振器524の増加、減少指示により、12ビットアップ/ダウンカウンタ526の値が増加、減少する。このカウンタ526に格納された値がカウント値φを表し、このカウント値φがD/Aコンバータ(デジタル/アナログコンバータ)528を介して、掛算器516に入力され、前述の演算が行われる。
As the voltage controlled
掛算器516から減算器518、検波器520、積分器522、電圧制御発振器524、カウンタ526、D/Aコンバータ528までは、フィードバック回路を形成する。このフィードバック回路によって、位相(θ−φ)が所定値以下となるまで、すなわち回転角θとカウンタ526のカウント値φがほぼ一致するまで、R/Dコンバータ514は演算を繰返す。したがって、フィードバックが収束した後は、カウンタ526のカウント値φは、回転角θを表わすものとなる。なお、このカウンタ値φの収束に要する時間は、セットリングタイムと呼ばれる。
The multiplier 516, the
カウンタ526の最下位2ビットの出力に基づき、エンコーダI/F(エンコーダインタフェイス)530は、回転機の回転方向を表すA相信号とB相信号を出力する。これらの相信号は、互いに位相が90°ずれた方形波信号であり、A相の位相が進んでいる場合は回転機が正転していることを示し、逆にB相が進んでいる場合は逆転していることを示す。カウンタ値φがカウントアップまたはダウンされるごとにA相、B相信号が出力される。
Based on the output of the least significant 2 bits of the
カウンタ526の全ビットの出力はゼロ判定部532に送られ、カウンタ526がゼロになったことがここで判定されると、このゼロ判定部532からZ相を示す信号が出力される。このZ相信号は、回転機の1回転につき1回出力される。
The output of all the bits of the
このようなA,B,Z相の信号は、エンコーダエミュレーション出力といい、モータ制御用のCPUの入力信号として一般的に用いられているもののうちの一つである。 Such A, B, and Z phase signals are referred to as encoder emulation outputs, and are one of those commonly used as input signals for CPUs for motor control.
一方、回転機制御用のCPU540からラッチ信号CSを受けると、ラッチ回路534は、このときのカウンタ526の値φをラッチし、シリアルI/F(シリアルインタフェイス)536に格納する。そして、CPU540からのクロック信号CLKに従ってシリアルI/F536からデータを出力する。
On the other hand, when the latch signal CS is received from the
以上のR/Dコンバータ514は、R/Dコンバータ用電源538からの電力により駆動される。
The above R /
回転機制御用CPU540は、シリアルI/F536からの出力を絶対値データ格納部542に格納する。格納されたデータは、ラッチ指示がなされたときのカウンタ値φであり、またこれは回転角θを表している。回転機の起動時にあっては、さらに絶対値データ格納部542のデータφを制御用データ格納部544に転送し、これが制御用回転角のデータαの初期値となる。シリアルI/F536からのデータの読み出しは、所定の時間経過ごとに行われ、絶対値データ格納部542に格納されたデータはこのたびに更新される。
The rotating
一方、前述のA相、B相信号を受けたCPU540のエンコーダI/F546は、A相、B相信号の位相に基づき制御用データ格納部544に格納されたデータαの値を増加、減少させて更新する。すなわち、A相がB相に対して進んでいればデータαを増加させ、逆にB相が進んでいればデータαを減少させる。エンコーダI/F546は、また、Z相信号が検出されると制御用データ格納部544をクリアしデータαを0にする。各部が正常に機能すれば、カウンタ526のカウント値φ、制御用回転角データαは、現実の回転角θに実質的に一致する。そして、CPU540は、このデータαに基づき回転機の相電流の制御を行なう。
On the other hand, the encoder I / F 546 of the
図5は、CPU540が実行する処理を説明するためのフローチャートである。
図4,図5を参照して、まず処理が開始されるとステップS11において、CPU内の各種レジスタがクリアされる。そしてステップS12においてCPU540は、R/Dコンバータ514がカウント値φを回転角θに一致させるのに必要なセットリングタイム分の時間待ちを行なう。
FIG. 5 is a flowchart for explaining processing executed by the
Referring to FIGS. 4 and 5, when processing is started, various registers in the CPU are cleared in step S11. In step S12, the
そして、ステップS13において、CPU540は、R/Dコンバータ514より、信号DATAをクロックCLKで読み出すシリアル通信によってシリアルI/F536からのデータの読み出して絶対値データ格納部542に格納させる。
In step S13, the
さらにステップS14において、CPU540内の制御用データ格納部544(モータカウンタ)にカウント値φをデータαとしてセットする。その後、CPU540は、エンコーダI/F546に入力されるA,B,Z相の信号を有効化させ(ステップS15)、以降はエンコーダI/F546からのアップダウン信号に応じて制御用データ格納部544の保持するデータを増減させる。そしてCPU540は、ステップS16においてデータαに基づいてモータ電流のPWM制御を実行する。その後、モータの停止指示等によってステップS17において処理は終了となる。
このように、従来の回転角検出装置においては、初期値のみシリアルI/F536から読み出せば、以後エンコーダI/F530とゼロ判定部532の出力のみで回転角θ(=データα)を算出することができる。すなわち回転角の増減の情報を示す信号により、基準値からの回転角変化を累積して推定した回転角θを用いることでCPUの負担の軽減を図っている。
Thus, in the conventional rotation angle detection device, if only the initial value is read from the serial I /
しかし、一旦、何らかの原因で制御用データ格納部544に格納されたデータαが、現実の回転角θからずれると、モータのロータが所定角度まで回転してZ相信号が受信されるまで、このずれは修正されない。
However, once the data α stored in the control
例えば、R/Dコンバータ用電源538の電圧が、このコンバータが正常に作動する電圧未満に低下した後、電圧が正常値に復帰する場合にこのようなずれが発生する。このような電源電圧異常時のずれを修復するために、図4の従来の回転角検出装置は、R/Dコンバータ用電源538の出力をCPU540の電源異常判定部548で監視し、電圧低下が生じたときには再セット処理部550によってデータαの再セットを行なう。
For example, such a deviation occurs when the voltage of the R / D
しかし、使用中の経年劣化やノイズ等により、電源電圧低下時以外にもカウンタ526にビット化けが生ずる場合がある。
However, the
図6は、カウンタにビット化けが生じる様子を説明するための図である。
図6を参照して、12ビットのカウンタの第8ビットが“0”から“1”に反転している。
FIG. 6 is a diagram for explaining how bit corruption occurs in the counter.
Referring to FIG. 6, the eighth bit of the 12-bit counter is inverted from “0” to “1”.
図7は、ビット化けが発生した後のカウンタのカウント値の変化を説明するための図である。 FIG. 7 is a diagram for explaining a change in the count value of the counter after occurrence of bit corruption.
図7を参照して、時刻t1において図6に示したようにビット化けが発生している。ここで、360°を12ビットのカウント値で表わす場合、第8ビットが反転すると、360°の16分の1である22.5°のずれが生じてしまう。 Referring to FIG. 7, bit corruption occurs at time t1, as shown in FIG. Here, when 360 ° is represented by a 12-bit count value, if the eighth bit is inverted, a shift of 22.5 °, which is 1/16 of 360 °, occurs.
しかし、カウンタ526は、先に説明したように、掛算器516,減算器518、検波器520、積分器522、電圧制御発振器524、D/Aコンバータ528とともに、フィードバック回路を形成している。したがって、所定のセットリングタイム(例えば2ms)経過後には、カウント値φはレゾルバからの回転角信号が示す回転角θにトラッキングされる。時刻t1〜t2において、トラッキングによりカウント値φは正常値に復帰する。
However, the
しかし、このトラッキング動作によってデータαは逆に22.5°のずれが生じてしまう。これは、A相信号、B相信号は、カウンタ526の最下位2ビットに基づく信号であるので、カウンタ526をトラッキングさせることにより変化する。このA相信号、B相信号の変化は、カウンタ526を−22.5°分減少させたことによって生じる。したがって、エンコーダI/F546は、このA相信号、B相信号の変化によって、制御用データ格納部544であるアップダウンカウンタを正常値よりも−22.5°分減少させてしまう。したがって、時刻t2以降は、データαの値に誤差が残留する。そしてこの誤差は、モータのロータが回転してZ相信号がエンコーダI/F546に入力されるまでまたは、再セット処理部550によって再セットが行なわれるまでは残留してしまう。
However, this tracking operation causes the data α to shift by 22.5 °. This is because the A-phase signal and the B-phase signal are signals based on the least significant 2 bits of the
この発明の目的は、回転角のデータの誤差を抑制することができるモータ制御装置およびそれを搭載する車両を提供することである。 An object of the present invention is to provide a motor control device capable of suppressing an error in rotation angle data and a vehicle equipped with the motor control device.
この発明は、要約すると、モータ制御装置であって、カウンタと、レゾルバからの回転角信号を受け、カウンタのカウント値を回転角信号に対応するように増減させる変換部と、カウンタのカウント値を読み出してモータの電気角として用いモータ電流を制御する制御部とを備え、制御部は、中央処理装置と、中央処理装置にデータを転送するためのデータバスとを含み、カウンタは、データバスにカウント値を出力可能に構成される。 In summary, the present invention is a motor control device, which includes a counter, a conversion unit that receives a rotation angle signal from a resolver, and increases or decreases the count value of the counter so as to correspond to the rotation angle signal, and a count value of the counter. A controller that reads and uses it as an electrical angle of the motor to control the motor current. The controller includes a central processing unit and a data bus for transferring data to the central processing unit, and a counter is connected to the data bus. The count value can be output.
好ましくは、変換部は、回転角信号の示す値とカウンタのカウント値との差を検出する誤差検出部と、誤差に基づいてカウンタのカウントアップとカウントダウンの動作切換を行なうアップダウン切換信号をカウンタに対して出力すると共にカウントアップまたはカウントダウンのためのクロック信号を出力する発振器とを含む。 Preferably, the conversion unit counts an error detection unit for detecting a difference between the value indicated by the rotation angle signal and the count value of the counter, and an up / down switching signal for switching the operation of counting up and counting down based on the error. And an oscillator for outputting a clock signal for counting up or counting down.
より好ましくは、中央処理装置は、起動されるとカウンタのリセット解除後セットリングタイムが経過するまで待ってからモータに対するPWM制御を開始する。セットリングタイムは、変換部が回転角信号の示す値とカウンタのカウント値とを一致させるために十分な時間である。 More preferably, when activated, the central processing unit waits until the settling time elapses after the counter is reset, and then starts PWM control for the motor. The settling time is a time sufficient for the conversion unit to match the value indicated by the rotation angle signal with the count value of the counter.
この発明は、他の局面においては、上記いずれかのモータ制御装置を搭載する車両である。 In another aspect, the present invention is a vehicle on which any one of the motor control devices described above is mounted.
本発明によれば、モータ制御時にレゾルバから送られてくる回転角の処理におけるデータの誤差の発生確率を低減させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the generation | occurrence | production probability of the error of the data in the process of the rotation angle sent from a resolver at the time of motor control can be reduced.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、本発明のモータ制御回路が適用される車両1の構成を示すブロック図である。
図1を参照して、車両1は、インバータ装置2と、モータジェネレータ4とモータジェネレータのロータシャフトに接続されたレゾルバ12とを含む。車両1が電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車の場合は、モータジェネレータ4は車輪を駆動するために使用することができる。なお、他の用途にモータジェネレータ4を使用しても良い。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
Referring to FIG. 1,
レゾルバ12は、楕円等の偏心形状をしたロータシャフトと、ステータに設けられた一次巻線15と、90°の位相差をもってステータに配置された二つの2次巻線16,17とを含む。ロータシャフトの外形は、ステータとのギャップが角度によって正弦波状に変化するような形状である。レゾルバの1次巻線に正弦波sinωtの信号を入力すると、90°の位相差をもって配置された二つの2次巻線には、それぞれモータ回転角θに応じて変調された信号sinωtsinθ,sinωtcosθが得られる。
The
インバータ装置2は、モータ制御回路6と、IPM(Intelligent Power Module)7と、電流センサ8,9とを含む。IPM7は、モータジェネレータのステータコイルに流す電流を制御するためのIGBTなどのパワースイッチング素子を含む。モータジェネレータのステータコイルはU相、V相、W相のコイルを含む。U相、V相、W相のコイルはY結線されているので、V相、W相の電流を電流センサ8,9によって測定すればU相の電流は演算で求めることができる。
モータ制御回路6は、マイコン部40とR/Dコンバータ部14が1チップに集積された制御IC10と、電流センサ8,9の出力をそれぞれ増幅するアンプA1,A2と、制御ICからの励磁用参照信号Refに基づいてレゾルバの一次巻線を励磁するアンプA3とを含む。制御IC10は、マイコン部40と、R/Dコンバータ部14とに共用される電気角&R/D変換共用カウンタ26を含む。
The
すなわち、マイコン部40とR/Dコンバータ部14は一体化され、マイコン部40のモータ制御用電気角カウンタとR/Dコンバータ部14の変換角度カウンタは共用化されている。マイコン部40によりU,V,W相の三相PWM信号が出力され、IPM7内のIGBTをオンオフ制御することでモータジェネレータMGに通電を行なう。
That is, the
モータジェネレータMGにはレゾルバ12のロータシャフトが機械的に連結され、レゾルバ一次巻線15には、マイコン部40内のD/Aコンバータにより生成した例えば10kHzの励磁正弦波信号を電流増幅アンプA3で増幅した信号が印加される。
The rotor shaft of the
レゾルバ12は、回転トランスであり、二次側のSIN巻線16、COS巻線17にはモータジェネレータMGの回転に伴い、変調された10kHz正弦波が誘導される。SIN巻線16、COS巻線17からR/Dコンバータ部14に与えられた信号は、R/Dコンバータ部14によってデジタル値に変換されてデジタル角度データとなる。このデジタル角度データは電気角&R/D変換共用カウンタ26に格納される。
The
IPM7のV相、W相電流値は電流センサ8,9で検出され、バッファアンプA1,A2を介しマイコン部40のA/D変換入力に印加される。
The V-phase and W-phase current values of the
上位のECU(たとえば、ハイブリッド車両では、ハイブリッドECU)より通信で送られてきたトルク指令、電気角、電流値に基づいて、マイコン部40はdq軸演算を行ないPWMタイマーとの比較により通電デューティー比が決定される。
Based on the torque command, electrical angle, and current value sent by communication from a host ECU (for example, a hybrid ECU in a hybrid vehicle), the
図2は、本実施の形態の制御IC10の構成を示すブロック図である。
図2を参照して、制御IC10は、カウンタ26と、レゾルバからの回転角信号を受け、カウンタ26のカウント値を回転角信号に対応するように増減させるR/Dコンバータ部14と、カウンタ26のカウント値を読み出してモータの電気角として用いモータ電流を制御するマイコン部40とを備える。マイコン部40は、中央処理装置(CPU)42と、CPU42にデータを転送するためのデータバス56とを含み、カウンタ26は、データバス56にカウント値を出力可能に構成される。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the
Referring to FIG. 2,
CPU42は、プログラムカウンタ(PC)86とシフタ88とシステムレジスタ90と汎用レジスタ92と、乗算器82と、算術・論理演算ユニット(ALU)84とを含む。
The
マイコン部40は、さらに、バスコントロールユニット(BCU)46と、メモリコントローラ(MEMC)48と、DMAC(Direct Memory Access Controller)50と、ROM(Read Only Memory)52と、RAM(Random Access Memory)54とを含む。
The
BCU46は、CPU42で得られた物理アドレスに基づいて必要な外部バスサイクルを起動する。MEMC48は、外部拡張時にメモリや各種入出力の制御を行なう。DMAC50は、CPU42の代わりにメモリ、I/O間でのデータ転送を行なう。
The
マイコン部40は、さらに、割り込みコントローラ(INTC)58と、クロックジェネレータ(CKG)74と、タイマ回路44と、非同期シリアルインタフェース(UART0〜UART2)60〜64と、クロック同期シリアルインタフェース(CSI)66と、汎用ポート70と、A/D変換器(ADC)72と、システムコントローラ76とを含む。
The
タイマ回路44は、タイマTM0〜TM4を含む。このうちタイマTM4は、R/Dコンバータ部14と共用されるカウンタ26である。
好ましくは、R/Dコンバータ部14は、回転角信号の示す値とカウンタ26のカウント値との差を検出する誤差検出部19と、誤差に基づいてカウンタ26のカウントアップとカウントダウンの動作切換を行なうアップダウン切換信号U/Dをカウンタに対して出力すると共にカウントアップまたはカウントダウンのためのクロック信号CLKを出力する電圧制御発振器24とを含む。R/Dコンバータ部14は、レゾルバ出力に基づき得られる回転角θに対応するデジタル値に、カウンタ26の値を一致させる。
Preferably, the R /
誤差検出部19は、コサインROM27と、乗算型D/Aコンバータ28と、サインROM30と、乗算型D/Aコンバータ29と、減算器18と、同期検波部20と、積分器22とを含む。
The
R/Dコンバータ部14は、図1のレゾルバ12のサイン側二次巻線16の両端が接続される差動アンプ32と、コサイン側二次巻線17の両端が接続される差動アンプ34と、差動アンプ32および34の出力に基づいて位相を検出して同期検波部20に検波用の参照信号sinωtを送信する位相検出部36とをさらに含む。
The R /
差動アンプ32には、回転角θにより参照信号Refが変調された電圧sinωtsinθがレゾルバ信号として入力される。また差動アンプ34には、回転角θにより参照信号Refが変調された電圧sinωtcosθがレゾルバ信号として入力される。
The
R/Dコンバータ部14は回転角θに相当するカウント値φを設定するカウンタ26を用いる。このカウンタ26は、マイコン部40にタイマTM4として使用される共用カウンタである。すなわち、カウンタ26は、CPU42の指令によってカウント値をデータバス56に直接出力可能に構成されている。
The R /
カウント値φはコサインROM27に入力されデジタル値のcosφに変換される。乗算型D/Aコンバータ28は、デジタル値のcosφをアナログ値に変換すると共に、アンプ32の出力sinωtsinθをさらに乗算したアナログ値sinωtsinθcosφを出力する。
The count value φ is input to the
カウント値φは、またサインROM30に入力されデジタル値のsinφに変換される。乗算型D/Aコンバータ29は、デジタル値のsinφをアナログ値に変換すると共に、アンプ34の出力sinωtcosθをさらに乗算したアナログ値sinωtcosθsinφを出力する。
The count value φ is also input to the
減算器18によって、乗算型D/Aコンバータ28,29の出力の差が求められる。出力の差はsinωtsinθcosφ−sinωtcosθsinφ=sinωt(sinθcosφ−cosθsinφ)と変形でき、結局減算器18の出力はsinωtsin(θ−φ)となる。
The
この信号と位相検出部36で再生された参照信号sinωtが同期検波部20に入力され、同期検波部20は変調成分sin(θ−φ)のみ出力する。積分器22は、同期検波部20の出力sin(θ−φ)を積分する。積分器22の積分値が正の所定値を超えると、VCO24はカウント値φを増加させる指示を行なう。すなわちカウンタ26がアップダウンカウンタであれば、VCO24はアップ信号UとクロックCLKをカウンタ26に出力する。また、積分器22の出力が、前記正の所定値と絶対値が等しい負の所定値未満であると、VCO24は位相差φの値を減少させる指示を行なう。すなわちカウンタ26がアップダウンカウンタであれば、VCO24はダウン信号DとクロックCLKをカウンタ26に出力する。
This signal and the reference signal sinωt reproduced by the
VCO24の増加、減少指示により、12ビットアップダウンカウンタ26の値が増加、減少する。このカウンタ26に格納された値がカウント値φを表わし、このカウント値φと回転角θの差を小さくするように前述の演算が行われる。
As the
サインROM30、コサインROM27、乗算型D/Aコンバータ28,29、減算器18、同期検波部20、積分器22、VCO24、カウンタ26は、フィードバック回路を形成する。このフィードバック回路によって、位相(θ−φ)がほぼ0(所定値以下)となるまで、すなわち回転角θとカウンタ26のカウント値φがほぼ一致するまで、R/Dコンバータ部14は演算を繰返す。したがって、セットリングタイムが経過してフィードバックが収束した後は、カウンタ26のカウント値φは、回転角θを表わすものとなる。
The
図3は、図2におけるCPU42の行なう動作を説明するためのフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation performed by
図3を参照して、CPU42は、起動されるとステップS1において、内部レジスタ値のクリアを行なうとともに、カウンタ26のリセットを行なう。そしてステップS2において、カウンタ26のリセット解除後セットリングタイムが経過するまで待ってからステップS3においてモータに対するPWM制御を開始する。
Referring to FIG. 3, when activated,
セットリングタイムは、R/Dコンバータ部14がレゾルバからの回転角信号の示す値とカウンタ26のカウント値とを一致させるために十分な時間である。
The settling time is a time sufficient for the R /
従来は、毎回シリアル転送を行なう場合に比べてCPUの負担を軽減させるために、A,B,Z相の信号を受信して、CPU内部のカウンタを増減させていた。しかし、図3のフローチャートを従来の図5のフローチャートと比較すると、本実施の形態においては初期のシリアル転送に関する制御が不要であるので、制御が簡単になりCPUの負荷が一層低減されている。また、CPUが用いる電気角を示すカウンタとR/Dコンバータが用いるトラッキング用のカウンタとを同一のカウンタにまとめることによって、R/Dコンバータ部でトラッキング動作が生じたときにCPU側でずれた角度を認識するような図7で示した現象は原理的に発生しなくなる。 Conventionally, in order to reduce the load on the CPU as compared with the case where serial transfer is performed every time, A, B, and Z phase signals are received and the counter in the CPU is increased or decreased. However, when the flowchart of FIG. 3 is compared with the conventional flowchart of FIG. 5, in this embodiment, control regarding the initial serial transfer is unnecessary, so that the control is simplified and the load on the CPU is further reduced. Also, by combining the counter indicating the electrical angle used by the CPU and the tracking counter used by the R / D converter into the same counter, the angle shifted on the CPU side when the tracking operation occurs in the R / D converter unit In principle, the phenomenon shown in FIG.
したがって、本実施の形態のモータ制御装置は、従来のCPUとR/Dコンバータとを単に1チップに集積させたものよりも、回転角のデータの誤差発生の可能性を低減することができるとともにCPU負荷も低減されるという優れた効果を奏する。 Therefore, the motor control device according to the present embodiment can reduce the possibility of an error in the rotation angle data, compared to the conventional CPU and R / D converter that are simply integrated on one chip. There is an excellent effect that the CPU load is also reduced.
なお、本実施の形態については、モータ制御装置は車両に適用されるものを例示したが、特に限定されるものではない。本実施の形態のモータ制御装置は、車両以外のモータにも好適に適用することができる。 In addition, about this Embodiment, although the motor control apparatus illustrated what was applied to a vehicle, it is not specifically limited. The motor control device of the present embodiment can be suitably applied to motors other than vehicles.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 車両、2 インバータ装置、4 モータジェネレータ、6 モータ制御回路、8,9 電流センサ、10 制御IC、12 レゾルバ、14 コンバータ部、15 レゾルバ一次巻線、16,17 レゾルバ二次巻線巻線、18 減算器、19 誤差検出部、20 同期検波部、22 積分器、24 電圧制御発振器、26 カウンタ、27 コサインROM、30 サインROM、28,29 乗算型D/Aコンバータ、32,34 差動アンプ、36 位相検出部、40 マイコン部、44 タイマ回路、56 データバス、70 汎用ポート、76 システムコントローラ、82 乗算器、88 シフタ、90 システムレジスタ、92 汎用レジスタ、A1,A2,A3 アンプ、MG モータジェネレータ、TM0-TM4 タイマ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記R/Dコンバータとともに1チップ上に集積化され、モータ制御用電気角の値に基づいてモータ制御用PWM信号を出力するマイクロコンピュータと、
前記R/Dコンバータおよび前記マイクロコンピュータとともに1チップ上に集積化され、前記R/Dコンバータおよび前記マイクロコンピュータに共用されるカウンタとを備え、
前記R/Dコンバータは、前記カウンタに対してカウントアップまたはカウントダウンの動作切換を行なうとともに、前記カウントアップまたは前記カウントダウンのためのクロック信号を出力し、
前記マイクロコンピュータは、前記カウンタの値を読み出して前記モータ制御用電気角として使用する、モータ制御装置。 An R / D converter that receives a rotation angle signal from a resolver and converts it into a digital signal;
A microcomputer integrated with the R / D converter on one chip and outputting a motor control PWM signal based on the value of the motor control electrical angle;
A counter integrated with the R / D converter and the microcomputer on one chip and shared by the R / D converter and the microcomputer;
The R / D converter performs a count-up or count-down operation switching for the counter, and outputs a clock signal for the count-up or the count-down,
The microcomputer is a motor control device that reads the value of the counter and uses it as the electric angle for motor control.
前記回転角信号の示す値と前記カウンタのカウント値との誤差を検出する誤差検出部と、
前記誤差に基づいて前記カウンタのカウントアップとカウントダウンの動作切換を行なうアップダウン切換信号を前記カウンタに対して出力すると共に前記カウントアップまたは前記カウントダウンのためのクロック信号を出力する発振器とを含む、請求項1に記載のモータ制御装置。 The R / D converter is
An error detecting unit for detecting an error between the count value of the value indicated by the rotational angle signal counter,
And an oscillator for outputting an up / down switching signal for switching operation of counting up and counting down based on the error to the counter and outputting a clock signal for counting up or counting down. Item 2. The motor control device according to Item 1.
前記セットリングタイムは、前記R/Dコンバータが前記回転角信号の示す値と前記カウンタのカウント値とを一致させるために十分な時間である、請求項2に記載のモータ制御装置。 When the microcomputer is activated, it waits until the settling time elapses after the counter is reset, and then starts PWM control for the motor.
The motor control device according to claim 2, wherein the settling time is a time sufficient for the R / D converter to match a value indicated by the rotation angle signal with a count value of the counter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007242194A JP5141149B2 (en) | 2007-09-19 | 2007-09-19 | Motor control device and vehicle equipped with the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007242194A JP5141149B2 (en) | 2007-09-19 | 2007-09-19 | Motor control device and vehicle equipped with the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009077481A JP2009077481A (en) | 2009-04-09 |
JP5141149B2 true JP5141149B2 (en) | 2013-02-13 |
Family
ID=40611932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007242194A Active JP5141149B2 (en) | 2007-09-19 | 2007-09-19 | Motor control device and vehicle equipped with the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5141149B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016146701A (en) * | 2015-02-06 | 2016-08-12 | 株式会社デンソー | Integrated circuit |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102597709B (en) * | 2009-07-24 | 2014-12-24 | 丰田自动车株式会社 | Rotation angle detection device |
JP5131318B2 (en) | 2009-10-29 | 2013-01-30 | トヨタ自動車株式会社 | Motor control device |
JP5549541B2 (en) * | 2010-10-28 | 2014-07-16 | ダイキン工業株式会社 | Rotor position detection method, motor control method, motor control device, and program |
JP5874688B2 (en) | 2013-06-05 | 2016-03-02 | 株式会社デンソー | Control device |
JP2018064340A (en) * | 2016-10-12 | 2018-04-19 | ソフトロニクス株式会社 | Motor controller |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0341314A (en) * | 1989-03-15 | 1991-02-21 | Hitachi Ltd | Device and method for detecting position and speed |
JPH11257997A (en) * | 1998-03-10 | 1999-09-24 | Tamagawa Seiki Co Ltd | Current control exciting method with triangular wave in resolver |
JPH11337371A (en) * | 1998-05-27 | 1999-12-10 | Toyota Motor Corp | Rotation angle detecting equipment of rotary machine |
JP2004325166A (en) * | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Nissan Motor Co Ltd | Rotation angle detection device |
-
2007
- 2007-09-19 JP JP2007242194A patent/JP5141149B2/en active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016146701A (en) * | 2015-02-06 | 2016-08-12 | 株式会社デンソー | Integrated circuit |
US9742324B2 (en) | 2015-02-06 | 2017-08-22 | Denso Corporation | Integrated circuit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009077481A (en) | 2009-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5141149B2 (en) | Motor control device and vehicle equipped with the same | |
JP5148394B2 (en) | Microcomputer, motor control system | |
JP2010096708A (en) | Detector of motor rotational angle | |
US9106163B2 (en) | Control device of AC motor | |
CN109643968B (en) | Rotating electric machine control device and electric power steering control device | |
JP2009171726A (en) | Motor control unit and electric power steering system | |
JP3958274B2 (en) | Discharge control device, discharge control method and program thereof | |
JP2012029378A (en) | Load controller | |
JP5549553B2 (en) | Rotating machine control device | |
US7174270B2 (en) | Rotation angle detecting apparatus and method of detecting rotation angle | |
US10483882B2 (en) | Drive device | |
JP5605312B2 (en) | Rotating machine control device | |
JP5904038B2 (en) | Angle information transmission method and angle information transmission system | |
JPWO2019102539A1 (en) | Rotating electric machine control device and electric vehicle | |
JP2009139096A (en) | Rotation angle detector | |
JP3985550B2 (en) | Electric vehicle drive control device, electric vehicle drive control method, and program thereof | |
JP2004215328A (en) | Control device and method for motor operated drive, and its program | |
JP2005065349A (en) | Synchronous motor controller | |
JP5473071B2 (en) | Load control device | |
JP2009033838A (en) | Rotary electric machine controller | |
JPH11337371A (en) | Rotation angle detecting equipment of rotary machine | |
JP2017195659A (en) | Electronic control device and motor control device | |
JP3920213B2 (en) | Electric drive control device, electric drive control method and program thereof | |
WO2020105106A1 (en) | Alternating current rotating electrical machine control device | |
JP2013047626A (en) | Output method and apparatus for digital angle output signal |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100310 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120131 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120214 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120309 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121023 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121105 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151130 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5141149 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |