KR20190053101A - 반도체 장치, 각도값 보정 회로 및 방법 - Google Patents

반도체 장치, 각도값 보정 회로 및 방법 Download PDF

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Abstract

회로 규모의 증대를 수반하지 않고 회전 각도값의 보정을 행하는 것을 가능하게 한다.
회전 주기 계측부(151)는, 회전축의 회전 각도에 따른 신호를 출력하는 리졸버를 사용하여, 회전 각도가 검출되는 회전축의 회전 주기를 계측한다. 회전 속도 산출부(152)는 회전 주기에 기초하여 회전축의 회전 속도를 산출한다. 가속도 산출부(153)는, n을 1 이상의 정수로 하고, 회전축의 소정 회전 각도를 2n+1의 구간으로 분할한 경우의 구간당 회전 속도의 변화율을 산출한다. 추정 각도 산출부(154)는, 회전 속도 및 그 변화율에 기초하여, 회전축이 등가속도 운동하고 있다고 가정하고 회전 각도 추정값을 산출한다. 보정값 산출부(155)는, 리졸버의 출력 신호로부터 변환된 회전 각도값의 보정값을 산출한다. 보정값 적용부(156)는 보정값을 회전 각도값에 적용하여 보정 각도값을 생성한다.

Description

반도체 장치, 각도값 보정 회로 및 방법{SEMICONDUCTOR DEVICE, ANGLE VALUE CORRECTION CIRCUIT AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 반도체 장치 및 각도값 보정 회로에 관한 것이며, 예를 들어 리졸버의 출력 신호에 기초하는 회전 각도값을 보정하는 기능을 갖는 반도체 장치, 및 각도값 보정 회로에 관한 것이다.
또한 본 발명은 각도값 보정 방법에 관한 것이며, 예를 들어 상기 회전 각도값을 보정하는 각도값 보정 방법에 관한 것이다.
특허문헌 1은 차량의 주행용 모터 제어 장치를 개시한다. 이 주행용 모터 제어 장치는, 모터의 회전 각도 검출 수단인 리졸버의 검출 각도의 오차를 보정하는 오차 보정부를 포함한다. 오차 보정부는, 과거의 모터의 회전 주기로부터 오차가 없는 참된 각도(이하, 추정 각도라고도 칭함)를 추정하고, 리졸버로부터 출력되는 실검출 각도(이하, 실각도라고도 칭함)를 추정 각도에 근접시키는 보정 처리를 행한다.
추정 각도는, 모터가 일정한 회전 속도로 등속 회전하고 있는 경우에는 시간에 대하여 직선적으로 변화된다. 이에 비해, 모터가 가속 또는 감속하고 있는 경우, 추정 각도는 시간에 대하여 곡선으로 변화된다. 오차 보정부는, 곡선의 추정 각도를 산출하기 위하여, 회전 주기의 시간 변화율을 산출하고, 산출한 시간 변화율을 이용하여 추정 각도를 산출한다. 구체적으로는, 오차 보정부는, 먼저 등속 회전했다고 가정하고 직선의 추정 각도를 산출하고, 이어서 회전 주기의 시간 변화율에 따른 가감속분의 보정값을 직선의 추정 각도에 가산함으로써 곡선의 추정 각도를 산출한다. 특허문헌 1에서는, 회전 주기의 시간 변화율마다의 가감속분의 보정값을 기억한 테이블이 미리 준비되며, 그 테이블을 이용하여 곡선의 추정 각도가 산출된다.
일본 특허 공개 제2012-029547호 공보
그러나 특허문헌 1에서는, 미리 준비된 테이블이 이용되기 때문에, 특허문헌 1에 기재된 기술에는, 보정의 정밀도를 회로 설계 후에 변경하는 것이 어렵다는 문제가 있음을, 본 발명자는 발견하였다.
구체적으로 특허문헌 1에서는, 예를 들어 테이블에, 회전 주기의 시간 변화율 1%마다 보정값이 기억되어 있었을 경우에, 테이블을, 회전 주기의 시간 변화율 0.5%마다 보정값을 기억한 것으로 변경하고자 한 경우, 시간 변화율의 판정 방법이 문제로 된다. 판정 방법은, 준비한 테이블에 대응하여 미리 제작된 판정용 조합 회로를 사용하는 방법과, 제산기를 사용하여 회전 주기의 시간 변화율을 계산하는 방법이 생각된다. 이들 중, 판정용 조합 회로를 사용하는 방법에서는, 테이블이 변경되면 판정용 조합 회로를 다시 제작할 필요가 있다. 이 때문에, 요구되는 보정 정밀도에 따라 테이블의 크기를 자유로이 변경 가능하게 하기 위해서는, 제산기를 사용하는 방법을 채용할 필요가 있다. 그러나 그 경우, 회로 규모가 증대된다는 문제가 발생한다.
그 외의 과제와 신규의 특징은, 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 밝혀질 것이다.
일 실시 형태에 의하면, 각도값 보정 회로는, 회전축의 소정 회전 각도를 2n+1의 구간으로 분할한 경우의 구간당 회전 속도의 변화율을 산출하는 가속도 산출부와, 회전축이 등가속도 운동하고 있다고 가정하고 회전 각도 추정값을 산출하는 추정 각도 산출부와, 회전 각도값과 회전 각도 추정값에 기초하여 산출된 보정값을 회전 각도값에 적용하여 보정 각도값을 생성하는 보정값 적용부를 구비한다.
상기 일 실시 형태에 의하면, 회로 규모의 증대를 수반하지 않고 회전 각도값의 보정을 행할 수 있다.
도 1은 실시 형태 1에 따른 반도체 장치를 포함하는 모터 제어 장치를 도시하는 블록도.
도 2는 RDC가 출력하는 회전 각도값과 오차를 포함하지 않는 이상(理想) 각도를 나타내는 그래프.
도 3은 보정 회로의 구성예를 도시하는 블록도.
도 4는 회전축이 2회전하는 동안의 회전 속도의 변화를 나타내는 그래프.
도 5는 보정 회로에 있어서의 연산 타이밍을 나타내는 타이밍도.
도 6은 가속도 산출부의 구성예를 도시하는 블록도.
도 7은 실각도값과 회전 각도 추정값을 나타내는 그래프.
도 8은 실각도값과 보정 각도값을 나타내는 그래프.
도 9는 실시 형태 2에 있어서 사용되는 보정 회로의 구성예를 도시하는 블록도.
도 10은 저속 회전 시의 실각도값과 추정 각도값을 산출하는 구간의 예를 나타내는 그래프.
도 11은 중속 회전 시의 실각도값과 추정 각도값을 산출하는 구간의 예를 나타내는 그래프.
도 12는 고속 회전 시의 실각도값과 추정 각도값을 산출하는 구간의 예를 나타내는 그래프.
도 13은 1회전 주기에 있어서의 실각도값과 추정 각도값을 산출하는 구간의 예를 나타내는 그래프.
이하, 도면을 참조하면서, 상기 과제를 해결하기 위한 수단을 적용한 실시 형태를 상세히 설명한다. 설명의 명확화를 위하여 이하의 기재 및 도면은, 적절히 생략 및 간략화가 이루어져 있다. 또한 다양한 처리를 행하는 기능 블록으로서 도면에 기재되는 각 요소는, 하드웨어적으로는 CPU(Central Processing Unit), 메모리, 또는 그 외의 회로로 구성할 수 있고, 소프트웨어적으로는 메모리에 로드된 프로그램 등에 의하여 실현된다. 따라서 이들 기능 블록을 하드웨어만, 소프트웨어만, 또는 그들의 조합에 의하여 다양한 형태로 실현할 수 있는 것은 당업자에게는 이해되는 바이며, 어느 하나에 한정되는 것은 아니다. 또한 각 도면에 있어서, 동일한 요소에는 동일한 부호가 붙여져 있으며, 필요에 따라 중복 설명은 생략되어 있다.
또한 상술한 프로그램은, 다양한 타입의 비일시적인 컴퓨터 가독 매체를 사용하여 저장되며, 컴퓨터에 공급할 수 있다. 비일시적인 컴퓨터 가독 매체는, 다양한 타입의, 실체가 있는 기록 매체를 포함한다. 비일시적인 컴퓨터 가독 매체의 예는, 자기 기록 매체(예를 들어 플렉시블 디스크, 자기 테이프, 하드 디스크), 광 자기 기록 매체(예를 들어 광 자기 디스크), CD-ROM(Read Only Memory), CD-R, CD-R/W 및 반도체 메모리(예를 들어 마스크 ROM, PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable PROM), 플래시 ROM, RAM(Random Access Memory))를 포함한다. 또한 프로그램은, 다양한 타입의 일시적인 컴퓨터 가독 매체에 의하여 컴퓨터에 공급되어도 된다. 일시적인 컴퓨터 가독 매체의 예는 전기 신호, 광 신호 및 전자파를 포함한다. 일시적인 컴퓨터 가독 매체는, 전선 및 광 파이버 등의 유선 통신로, 또는 무선 통신로를 통하여 프로그램을 컴퓨터에 공급할 수 있다.
이하의 실시 형태에 있어서는, 편의상 그 필요가 있을 때는 복수의 섹션 또는 실시 형태로 분할하여 설명하는데, 특별히 명시한 경우를 제외하면 그들은 서로 무관한 것은 아니며, 한쪽은 다른 쪽의 일부 또는 전부의 변형예, 응용예, 상세 설명, 또는 보충 설명 등의 관계에 있다. 또한 이하의 실시 형태에 있어서, 요소의 수 등(개수, 수치, 양, 범위 등을 포함함)을 언급하는 경우, 특별히 명시한 경우 및 원리적으로 명백히 특정한 수에 한정되는 경우 등을 제외하면 그 특정한 수에 한정되는 것은 아니며, 특정한 수 이상이어도 이하여도 된다.
또한 이하의 실시 형태에 있어서, 그 구성 요소(동작 스텝 등도 포함함)는, 특별히 명시한 경우 및 원리적으로 명백히 필수적이라고 생각되는 경우 등을 제외하면 반드시 필수적인 것은 아니다. 마찬가지로, 이하의 실시 형태에 있어서, 구성 요소 등의 형상 또는 위치 관계 등을 언급할 때는, 특별히 명시한 경우 및 원리적으로 명백히 그렇지 않다고 생각되는 경우 등을 제외하면, 실질적으로 그 형상 등에 근사 또는 유사한 것 등을 포함하는 것으로 한다. 이는, 상기 수 등(개수, 수치, 양, 범위 등을 포함함)에 대해서도 마찬가지이다.
[실시 형태 1]
도 1은, 실시 형태 1에 따른 반도체 장치를 포함하는 모터 제어 장치를 도시한다. 모터 제어 장치(100)는 리졸버(101), 인버터 회로(102), RDC(Resolver to Digital Converter)(104), 보정 회로(105), 마이크로컨트롤러(106) 및 모터 제어용 타이머(107)를 갖는다. RDC(104), 보정 회로(105), 마이크로컨트롤러(106) 및 모터 제어용 타이머(107)는, 예를 들어 반도체 장치(103)로서 구성된다. 인버터 회로(102), 마이크로컨트롤러(106) 및 모터 제어용 타이머(107)는 모터 구동 제어부를 구성한다.
모터 제어 장치(100)는 모터(200)의 회전 구동을 제어한다. 모터(200)는, 예를 들어 영구 자석 동기 모터 등의 동기 모터로서 구성된다. 모터(200)는, 예를 들어 복수 극의 영구 자석을 갖는 로터와, 복수의 상의 코일을 갖는 스테이터를 갖는다. 모터(200)는, 예를 들어 차량에 탑재되어 차량의 주행 구동에 사용된다. 모터(200)의 용도나 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 모터(200)가 차량의 주행 구동 이외의 용도에 사용되고 있어도 된다.
리졸버(101)는, 모터(200)의 회전축의 회전 각도에 따른 신호를 출력한다. 리졸버(101)는, 모터(200)의 회전축의 각도 위치를 측정할 수 있는 전자 기계식 센서이며, 예를 들어 회전축과 함께 회전하는 로터와, 스테이터를 갖는다. 리졸버(101)는, 예를 들어 로터측에 하나의 1차 권선을 갖고, 스테이터측에 2개의 2차 권선을 갖는다. 리졸버(101)는, 로터와 스테이터 사이의 리액턴스가 로터의 회전 각도에 따라 변화되도록 구성되어 있으며, 모터(200)의 회전축의 회전 각도에 따른 전기 신호를 출력한다. 리졸버(101)의 타입은 특별히 한정되지 않으며, 리졸버(101)로서 가변 릴럭턴스형의 리졸버가 사용되어도 된다.
RDC(104)는 각도값 변환 회로이며, 리졸버(101)의 출력 신호를, 모터(200)의 회전축의 회전 각도를 나타내는 회전 각도값으로 변환한다. RDC(104)는, 예를 들어 모터(200)의 회전축이 기준 회전 각도 위치로부터 1회전하는 동안에 0으로부터 소정의 값까지 연속적으로 변화되는 디지털값(회전 각도값)을 출력한다. 이하에서는, 기준 회전 각도 위치를 0°로 하고, 또한 회전 각도값은 12비트의, 부호가 없는 정수로 표시되어 있는 것으로 한다. 보정 회로(각도값 보정 회로)(105)는, RDC(104)로부터 출력되는 회전 각도값을 보정하여 보정 각도값을 출력한다.
인버터 회로(102)는 모터(200)의 스테이터의 복수의 코일의 각각에 접속된다. 인버터 회로(102)는, 예를 들어 복수의 절연 게이트형 바이폴라 트랜지스터(IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor)를 포함하고 있으며, 구동 단자가 대응하는 스테이터의 코일에 접속된 복수의 푸시풀 출력 회로를 갖는다. 모터 제어용 타이머(107)는 인버터 회로(102)를 통하여 스테이터의 복수의 상의 코일의 각각에 대한 통전을 제어한다.
마이크로컨트롤러(106)는, 보정 회로(105)에서 보정된 보정 각도값, 및 그 외의 정보를 이용하여 모터(200)의 회전 구동을 제어한다. 마이크로컨트롤러(106)는 모터 제어용 타이머(107)를 사용하여, 예를 들어 모터(200)의 스테이터의 하나의 상의 코일로부터 다른 상의 코일에 여자 전류를 공급한다. 마이크로컨트롤러(106)는, 보정 회로(105)로부터 입력되는 보정 각도값 등에 따라 모터(200)의 통전 상을 결정하고, 모터 제어용 타이머(107)에 제어 신호를 송신한다. 마이크로컨트롤러(106)는, 예를 들어 도시하지 않은 액셀러레이터 센서나 브레이크 센서 등으로부터 취득된 정보를 이용하여 모터(200)의 회전수 등을 결정하여, 모터(200)의 회전 구동을 제어해도 된다.
[각도 오차]
도 2는, RDC(104)가 출력하는 회전 각도값과 오차를 포함하지 않는 이상 각도를 나타낸다. 도 2에 있어서, 그래프 (a)는 1차 오차를 나타내고 (b)는 2차 오차를 나타낸다. 예를 들어 회전축이 일정한 회전 속도로 등속 회전 운동하는 경우, 회전 각도(이상 각도)는 시간에 대하여 직선적으로 변화된다. 그러나 RDC(104)가 출력하는 회전 각도값에, 회전축의 1회전에 대하여 1주기의 주기성을 갖는 오차가 포함되는 경우, 회전 각도값은, 그래프 (a)에 나타난 바와 같이, 시간에 대하여 직선적으로 변화되지 않는다. 또한 RDC(104)가 출력하는 회전 각도값에, 회전축의 1회전에 대하여 2주기의 주기성을 갖는 오차가 포함되는 경우, 회전 각도값은, 그래프 (b)에 나타난 바와 같이, 시간에 대하여 직선적으로 변화되지 않는다.
보정 회로(105)는, RDC(104)가 출력하는 회전 각도값(이하, 실각도값이라고도 칭함)을 이상 각도값에 근접시키는 보정을 행한다. 보정 회로(105)는, 예를 들어 소정의 보정점에서 이상 각도(그것을 추정한 추정 각도)와 검출값인 실각도값의 차를 구하고, 그 차를 보정값으로 하여 실각도값을 보정한다. 1차 오차를 보정하는 경우, 적어도 90° 회전할 때마다 추정 각도 및 보정값을 구함으로써 실각도값의 오차를 저감시킬 수 있다. 2차 오차를 보정하는 경우에는, 45°마다 추정 각도 및 보정값을 구함으로써 실각도값의 오차를 저감시킬 수 있다.
일반적으로, n을 양의 정수로 하고 360°/2n+1마다 추정 각도 및 보정값을 구함으로써 n차 오차를 보정하는 것이 가능하다. 이는, 360°를 2의 거듭제곱으로 분할한 각도 단위로 추정 각도를 구하면, 보정 가능한 n차 오차의 n의 최댓값이 일의로 정해지는 것을 의미한다. 본 실시 형태에서는, 이 성질을 이용하여, 360°를 2의 거듭제곱으로 분할한 각도 단위로 회전 각도 추정값을 구하고, 그 추정값과 실각도값의 차를 보정값으로서 구한다.
[보정 회로]
도 3은 보정 회로(105)의 구성예를 도시한다. 보정 회로(105)는 회전 주기 계측부(151), 회전 속도 산출부(152), 가속도 산출부(153), 추정 각도 산출부(154), 보정값 산출부(155) 및 보정값 적용부(156)를 갖는다. 회전 주기 계측부(151)는, RDC(104)로부터 회전 각도값(실각도값)과, 회전 각도가 기준 위치로 된 것을 나타내는 0도 검지 신호를 입력한다. 회전 주기 계측부(151)는 모터(200)의 회전축의 회전 주기를 계측한다. 회전 주기 계측부(151)는, 회전축이 소정 회전 각도만큼 회전하는 데 요하는 시간을 계측한다.
회전 주기 계측부(151)는, 예를 들어 RDC(104)로부터 0도 검지 신호가 입력되고 나서부터 다음 0도 검지 신호가 입력될 때까지 사이의 시간을 계측하고, 회전축이 360° 회전(1회전)하는 데 요한 시간을 회전 주기로서 산출한다. 회전 주기 계측부(151)는, 예를 들어 소정 주파수의 클럭 신호에 기초하여 동작하는 카운터를 포함한다. 이 카운터의 카운트값은 시간에 상당한다.
회전 속도 산출부(152)는, 회전 주기 계측부(151)에서 계측된 회전 주기에 기초하여 모터(200)의 회전축의 회전 속도를 산출한다. 회전 속도 산출부(152)는, 예를 들어 회전축이 1회전할 때마다 회전 속도를 산출한다. 가속도 산출부(153)는, 회전 속도 산출부(152)가 산출한 회전 속도에 기초하여, 회전축의 소정 회전 각도를 2n+1의 구간으로 분할한 경우의 구간당 회전 속도의 변화율을 산출한다. 이하에서는, 소정 회전 각도는 360°(1회전)인 것으로 하여 설명한다. 또한 회전 속도의 구간당 변화율을 편의상, 가속도라고도 칭한다.
[회전 속도의 변화율(가속도)]
도 4는, 회전축이 2회전하는 동안의 회전 속도의 변화를 나타낸다. 도 4에 있어서, 종축은 회전 속도를 나타내고 횡축은 시간을 나타낸다. 예를 들어 회전 주기 계측부(151)가 계측한 1회전째의 주기가 T1이고 2회전째의 주기가 T2였다고 하자. 각 주기에 있어서, 모터(200)의 회전축이 등가속도 운동하고 있었다고, 즉, 회전 속도가 일정한 비율로 증가 또는 감소하고 있었다고 가정한다. 그 경우, 각 주기의 중앙 시점에 있어서의 회전 속도는 각 주기의 평균 속도와 동등해진다. 회전 각도값이 0으로부터 4095 사이의 값으로 표시되는 경우, 1주기째의 회전 속도 V1은 V1=4096/T1로 산출되고, 2주기째의 회전 속도 V2는 V2=4096/T2로 산출된다. 가속도 산출부(153)는, 예를 들어 모터(200)의 회전축이 1회전할 때마다, 직전의 주기의 회전 속도와 그보다 하나 전의 주기의 회전 속도에 기초하여 가속도를 산출한다.
여기서 「가속도」는, 단위 시간당 속도의 변화율을 나타내는 물리량이며, 속도의 변화량과 속도의 변화 시간의 비로서 구해진다. 도 4의 예에서는, 가속도는 (V2-V1)/{(T1+T2)/2}로 구해진다. 본 실시 형태에서는, 단위 시간당 속도의 변화율 대신, 회전축이 1회전하는 동안에 속도가 V1로부터 V2로 변화된 것으로 간주하고, 1구간을 360°/2n+1로 하고 구간당 회전 속도의 변화율을 가속도로서 구한다. 구체적으로는 a=(V2-V1)/2n+1을 가속도로서 구한다.
도 3으로 되돌아가, 회전 주기 계측부(151)는, 1회전의 주기의 계측에 추가하여, k를 1로부터 2n+1까지의 정수로 하고, RDC(104)로부터 0도 검지 신호가 입력되고 나서부터 실각도값이, 360°/2n+1의 k배에 대응한 값으로 되는 시각까지의 시간을 계측한다. 추정 각도 산출부(154)는, 회전축의 회전 속도 및 상기 가속도에 기초하여, 회전축이 등가속도 운동하고 있다고 가정하고, 회전축의 회전 각도 추정값인 회전 각도 추정값(추정 각도값)을 산출한다. 추정 각도 산출부(154)는, 예를 들어 실각도값이, 360°를 2n+1로 제산한 각도의 정수 배에 대응한 값으로 되는 시각(시점)에 있어서의 회전 각도 추정값을 산출한다.
보정값 산출부(155)는, RDC(104)가 출력하는 실각도값과, 추정 각도 산출부(154)가 산출한 회전 각도 추정값에 기초하여, 회전 각도값의 보정값을 산출한다. 보정값 산출부(155)는, 예를 들어 실각도값과 회전 각도 추정값의 차를, 실각도값이, 360°를 2n+1로 제산한 각도의 정수 배에 대응한 값으로 되는 시각에 있어서의 보정값으로서 산출한다. 보정값 적용부(156)는, 보정값 산출부(155)가 산출한 보정값을, RDC(104)가 출력하는 실각도값에 적용함으로써, 보정 각도값을 생성한다.
[연산 타이밍]
도 5는, 보정 회로에 있어서의 연산 타이밍을 나타낸다. 도 5에 있어서, ⅰ는, 회전축의 1회전에 대응한 회전 주기의 번호를 나타내는, 2 이상의 정수이다. ⅰ-1번째의 주기가 종료되면, 회전 주기 계측부(151)는 ⅰ-1번째의 주기의 개시 시각으로부터 종료 시각까지의 사이의 시간을 회전 주기로서 계측하고, 회전 속도 산출부(152)는 계측된 회전 주기에 기초하여 ⅰ-1번째의 주기의 회전 속도 Vⅰ-1을 산출한다. ⅰ번째의 주기에 대해서도 마찬가지로, 회전 주기 계측부(151)는 ⅰ번째의 주기의 회전 주기를 계측하고, 회전 속도 산출부(152)는 ⅰ번째의 주기의 회전 속도 Vⅰ을 산출한다.
가속도 산출부(153)는, ⅰ번째의 주기의 회전 속도 Vⅰ가 산출되면, ⅰ-1번째의 주기의 회전 속도 Vⅰ-1과 ⅰ번째의 주기의 회전 속도 Vⅰ의 차에 기초하여 ⅰ번째의 주기에 있어서의 가속도 aⅰ을 산출한다. 구체적으로는, 가속도 산출부(153)는 가속도 aⅰ을, 하기 식
aⅰ=(Vⅰ-Vⅰ-1)/2n+1에 의하여 산출한다.
추정 각도 산출부(154)는, ⅰ번째의 주기에 있어서 회전축이, 가속도 산출부(153)가 산출한 가속도 aⅰ로 등가속도 운동하고 있다고 가정하고, 등가속도 운동의 공식을 이용하여, 회전 각도값(실각도값)이, 360°를 2n+1로 제산한 각도의 정수 배에 대응한 값으로 되는 시각에 있어서의 회전 각도 추정값을 산출한다. 예를 들어 추정 각도 산출부(154)는, k를, 분할된 구간의 번호에 대응하는, 1로부터 2n+1까지의 정수, tⅰ(k)를, 회전 주기 계측부(151)에 의하여 계측된, ⅰ번째의 주기에 있어서 회전 각도값이, 초기값으로부터 (360°/2n+1)×k에 대응하는 값에 도달할 때까지 요하는 시간으로서, ⅰ번째의 주기에 있어서 실각도값이 360°/2n+1의 k배로 되는 시각의 회전 각도 추정값 Yⅰ(k)를, 하기 식
Yⅰ(k)=Vⅰ×tⅰ(k)+(1/2)×aⅰ×tⅰ(k)×(k-2n+1)
에 의하여 산출한다.
보정값 산출부(155)는, 추정 각도 산출부(154)가 산출한 회전 각도 추정값 Yⅰ(k)와 실각도값의 차를 보정값으로서 산출한다. 구체적으로는, 보정값 산출부(155)는, ⅰ번째의 주기에 있어서 실각도값이, 회전 각도 (360°/2n+1)×k에 대응한 값으로 되는 시각에 있어서의 보정값 Sⅰ(k)를
Sⅰ(k)=[(360/2n+1)×k에 대응한 값]-Yⅰ(k)
에 의하여 산출한다.
상기 보정값 Sⅰ(k)의 산출은, ⅰ번째의 주기가 종료된 후에 행해진다. 보정값 적용부(156)는, ⅰ번째의 주기에 대하여 산출된 보정값 Sⅰ(k)를, ⅰ+1번째의 주기에 있어서 얻어진 실각도값에 적용함으로써, 보정 각도값을 생성한다. 보정값 적용부(156)는, ⅰ번째의 주기 종료 후, 보정값 Sⅰ(k)가 산출될 때까지 보정값의 적용을 행하지 않고, 보정값 Sⅰ(k)가 산출되면 보정값의 적용을 개시해도 된다. ⅰ+1번째의 주기가 종료되면, ⅰ번째의 주기와 마찬가지로 회전 속도 Vⅰ+1의 산출, 가속도 aⅰ+1의 산출, 회전 각도 추정값 Yⅰ+1(k)의 산출, 및 보정값 Sⅰ+1(k)의 산출이 행해지고, 얻어진 보정값 Sⅰ+1(k)가 ⅰ+2번째의 주기에 있어서 실각도값에 적용된다.
[가속도 산출부]
전술한 가속도의 계산을 회로에서 실시하는 경우, 제산 부분의 계산은 제산기를 사용하지 않고 실시하는 것이 가능하다. 도 6은, 가속도 산출부(153)의 구성예를 나타낸다. 가속도 산출부(153)는 자릿수 맞춤 회로(131), 감산기(132), 감산기(133) 및 레지스터(134)를 갖는다. 여기서는, 회전 속도 산출부(152)에서 산출되는 회전 속도 V1 및 V2는, 각각 소정 비트 수의 부동 소수점 형식으로 표시되어 있다고 한다. 예를 들어 V1 및 V2는, 가수×2지수의 형식으로 표시되어 있다.
자릿수 맞춤 회로(131)는, V1과 V2의 지수부를 공통 지수에 일치시키는 처리를 행하고, 지수부를 일치시킨 경우의 V1의 가수, V2의 가수, 및 양자에 공통인 공통 지수를 출력한다. 감산기(132)는, 자릿수 맞춤 회로(131)로부터 출력되는 V2의 가수로부터 V1의 가수를 감산한다. 감산기(133)는, 자릿수 맞춤 회로(131)로부터 출력되는 공통 지수로부터, 레지스터(134)에 저장된 값을 감산한다. 레지스터(134)에는 n+1의 값이 저장되어 있으며, 감산기(132)에서 감산된 값을 가수, 감산기(133)에서 감산된 값을 지수로 함으로써, a=(V2-V1)/2n+1의 연산 결과를 얻을 수 있다.
[회전 각도 추정값 및 보정값의 산출]
도 7은, 실각도값과 회전 각도 추정값을 나타낸다. 도 7에 있어서, 그래프 (a)는, RDC(104)가 출력하는 실각도값(회전 각도값)을 나타내고, 그래프 (b)는, 추정 각도 산출부(154)가 산출하는 회전 각도 추정값을 나타낸다. 도 7에 있어서, 종축은, 회전축의 회전 각도에 대응한 값(회전 각도값)을 나타내고, 횡축은 시간을 나타낸다. 도 7에서는, n=1로 되어 있으며, 회전 각도값 1024는 회전 각도 360°/4에 대응하고, 회전 각도값 2048은 회전 각도 (360°/4)×2에 대응하고, 회전 각도값 3072는 회전 각도 (360°/4)×3에 대응한다. 회전 각도값 4095는 회전 각도 360°에 대응하는 것으로 간주한다.
도 7에 나타나는 기간은 도 4의 2회전째의 주기(T2)에 대응한다. 이 주기에 있어서 회전축이 등가속도 운동하고 있었다고 하면, 그래프 (b)에 나타낸 바와 같이 회전 각도 추정값은 시간의 제곱에 비례하여 변화된다. 추정 각도 산출부(154)는, 시간의 제곱에 비례하여 변화되는 회전 각도 추정값 중, 실각도값이 360°/2n+1의 정수 배로 되는 시각의 회전 각도 추정값 Y2(1), Y2(2), Y2(3) 및 Y2(4)를 산출한다. 또한 실각도값이 360°으로 되는 시각에 대해서는 이론상, 실각도값과 회전 각도 추정값이 일치하기 때문에 회전 각도 추정값의 계산을 생략해도 된다.
구체적으로 추정 각도 산출부(154)는, 실각도값이 1024로 되는 시각의 회전 각도 추정값 Y2(1)을 Y2(1)=V2×t2(1)+(1/2)×a2×t2(1)×(1-4)에 의하여 산출한다. 추정 각도 산출부(154)는, 실각도값이 2048으로 되는 시각의 회전 각도 추정값 Y2(2)를 Y2(2)=V2×t2(2)+(1/2)×a2×t2(2)×(2-4)에 의하여 산출한다. 추정 각도 산출부(154)는, 실각도값이 3072로 되는 시각의 회전 각도 추정값 Y2(3)을 Y2(3)=V2×t2(3)+(1/2)×a2×t2(3)×(3-4)에 의하여 산출한다.
보정값 산출부(155)는, 실각도값이 360°/2n+1의 정수 배로 되는 시각의 각각에 대하여, 실각도값과 상기에서 산출된 회전 각도 추정값의 차를 보정값으로서 산출한다. 구체적으로는, 보정값 산출부(155)는, 실각도값이 1024로 되는 시각에 있어서의 보정값 S2(1)을 S2(1)=1024-Y2(1)에 의하여 산출한다. 보정값 산출부(155)는, 실각도값이 2048으로 되는 시각에 있어서의 보정값 S2(2)를 S2(2)=2048-Y2(2)에 의하여 산출한다. 보정값 산출부(155)는, 실각도값이 3072로 되는 시각에 있어서의 보정값 S2(3)을 S2(3)=3072-Y2(1)에 의하여 산출한다.
[보정값의 적용]
도 8은 실각도값과 보정 각도값을 나타낸다. 또한 도 8에는, 보정값 적용부(156)가 적용하는 보정값도 나타나 있다. 도 8에 나타나는 주기는, 도 7에 나타나는 주기에 후속되는 주기에 대응한다. 예를 들어 도 8에 나타내는 시각 A에서 보정값이 산출되는 경우, 보정값 적용부(156)는, 주기의 개시로부터 시각 A까지는 보정값의 적용을 행하지 않고 실각도값을 그대로 마이크로컨트롤러(106)(도 1을 참조)에 출력한다. 보정값 적용부(156)는, 시각 A 이후에는, 보정값을 적용한 보정 각도값을 마이크로컨트롤러(106)에 출력한다.
보정값 적용부(156)는, 실각도값이 회전 각도 (360°/2n+1)의 정수 배로 되는 시각에서는, 예를 들어 상기에서 산출된 S2(1) 내지 S2(3)을 실각도값에 적용한다. 보정값 적용부(156)는, 실각도값이 회전 각도 (360°/2n+1)×(k-1)에 대응하는 값으로 되는 시각으로부터 회전 각도 (360°/2n+1)×k에 대응하는 값으로 되는 시각 사이에서는, 예를 들어 Sⅰ(0)=0으로 정의하고, 보정값 Sⅰ(k-1)과 Sⅰ(k)에 기초하여 생성된 보정값을 실각도값에 적용해도 된다. 구체적으로 보정값 적용부(156)는, 실각도값이 회전 각도 (360°/2n+1)의 정수 배로 되는 시각 사이에서는, 보정값을, 예를 들어 선형 보간에 의하여 구하고, 그 보간한 보정값을 실각도값에 적용해도 된다.
[정리]
본 실시 형태에서는, 가속도 산출부(153)는, 회전축의 1회전을 2n+1로 분할한 구간에 대한 회전 속도의 변화율을 가속도로서 산출한다. 추정 각도 산출부(154)는, 회전축이 등가속도 운동하고 있다고 가정하고, 등가속도 운동의 공식을 이용하여, 실각도가 360°/2n+1의 정수 배로 되는 시각에 있어서의 회전 각도 추정값을 산출한다. 본 실시 형태에서는, 특허문헌 1과는 달리 테이블을 이용하지 않고 가속도를 산출하여 추정 각도를 구하고 있다. 이와 같이 함으로써, 테이블에 준비되어 있지 않은 폭으로 회전축이 가속 또는 감속한 경우에도 회전 각도 추정값을 산출할 수 있다. 또한 본 실시 형태에서는, 회전 속도의 차를 2의 거듭제곱으로 제산함으로써 가속도를 산출하고 있어서, 가속도의 연산 부분에 제산기를 사용할 필요가 없다. 따라서 회로 규모를 증대시키지 않고 RDC(104)가 출력하는 회전 각도값의 보정을 행할 수 있다. 또한 보정된 회전 각도값으로 모터(200)를 구동 제어함으로써 모터(200)의 제어 정밀도를 향상할 수 있다.
[실시 형태 2]
다음으로, 실시 형태 2를 설명한다. 도 9는, 본 실시 형태에 있어서 사용되는 보정 회로의 구성예를 도시한다. 본 실시 형태에 있어서 사용되는 보정 회로(105a)는, 도 3에 도시되는 실시 형태 1에 있어서 사용된 보정 회로(105)의 구성 요소에 추가하여 구간 제어부(157)를 갖는다. 구간 제어부(157)는, 전술한 n의 값, 즉, 분할하는 구간의 수를 제어한다. 그 외의 점은 실시 형태 1과 동일해도 된다.
본 실시 형태에서는, 구간 제어부(157)는 모터(200)(도 1을 참조)의 회전축의 회전 주기마다 회전 속도에 따라 n의 값을 제어한다. 구간 제어부(157)는, 예를 들어 회전 속도 산출부(152)가 산출한 회전 속도에 따라 회전 속도가 「고속」, 「중속」, 또는 「저속」 중 어느 것인지를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 n의 값을 제어한다. 구간 제어부(157)는, 예를 들어 회전 속도가 느릴수록 n의 값을 크게 하여, 회전 각도 추정값 및 보정값이 산출되는 시점의 수를 증가시켜 보정의 정밀도를 높인다. 또한 구간 제어부(157)는, 예를 들어 회전 속도가 빠를수록 n의 값을 작게 하여, 회전 각도 추정값 및 보정값이 산출되는 시점의 수를 삭감한다.
구간 제어부(157)는, 예를 들어 회전 속도의 역치 A와 그보다도 큰 역치 B를 이용하여, 회전 속도가 「고속」, 「중속」, 또는 「저속」 중 어느 것인지를 판단한다. 구간 제어부(157)는, 회전 속도가 역치 A보다도 느린 경우에는 회전 속도가 「저속」이라고 판단하고, 회전 속도가 역치 A 이상이고 또한 역치 B보다도 느린 경우에는 회전 속도가 「중속」이라고 판단하고, 회전 속도가 역치 B 이상인 경우에는 회전 속도가 「고속」이라고 판단한다. 구간 제어부(157)는, 예를 들어 회전 속도가 「저속」인 경우에는 n의 값을 어느 값 n1로 설정하고, 회전 속도가 「중속」인 경우에는 n의 값을, n1보다도 작은 n2로 설정한다. 또한 구간 제어부(157)는, 회전 속도가 「고속」인 경우에는 n의 값을, n2보다 작은 n3으로 설정한다.
구간 제어부(157)는, 예를 들어 도시하지 않은 레지스터에 n의 값을 기입한다. 회전 주기 계측부(151)는, 레지스터에 저장된 값을 참조하여, 주기의 개시로부터, 실각도값이 360°/2n+1의 정수 배에 대응한 값으로 되는 시각까지의 시간을 계측한다. 가속도 산출부(153)는, 레지스터에 저장된 값을 참조하여, 회전축의 1회전을 2n+1의 구간으로 분할한 경우의 구간당 회전 속도의 변화율을 산출한다. 또한 추정 각도 산출부(154)는, 레지스터에 저장된 값을 참조하여, 실각도값이, 360°를 2n+1로 제산한 각도의 정수 배에 대응한 값으로 되는 시각(시점)에 있어서의 회전 각도 추정값을 산출한다. 또한, 보정값 산출부(155)는, 레지스터에 저장된 값을 참조하여, 360°를 2n+1로 제산한 각도의 정수 배에 대응한 값으로 되는 시각의 실각도값과 회전 각도 추정값의 차를 보정값으로서 산출한다.
[동작예]
도 10은, 모터가 저속 회전하고 있는 경우의 실각도값과 추정 각도값을 산출하는 구간의 예를 나타낸다. 도 10에 있어서, 종축은 회전 각도값을 나타내고 횡축은 시간을 나타낸다. 구간 제어부(157)는, 저속 회전 시에는, 예를 들어 n의 값을 「3」으로 설정한다. 그 경우, 추정 각도 산출부(154)는 1회전을 360°/24로 분할하고, 회전 각도값이 22.5°에 대응한 값의 정수 배, 즉, 256의 정수 배로 되는 시각에 있어서의 추정 각도값을 산출한다. 도 10에는, 추정 각도값을 산출하는 시점이 흑색 동그라미로 표시되어 있으며, 보정값 산출부(155)는, 추정 각도값이 산출된 각 시점에 있어서 보정값을 산출한다.
도 11은, 모터가 중속 회전하고 있는 경우의 실각도값과 추정 각도값을 산출하는 구간의 예를 나타낸다. 도 11에 있어서, 종축은 회전 각도값을 나타내고 횡축은 시간을 나타낸다. 구간 제어부(157)는, 중속 회전 시에는, 예를 들어 n의 값을 「2」로 설정한다. 그 경우, 추정 각도 산출부(154)는 1회전을 360°/23으로 분할하고, 회전 각도값이 45°에 대응한 값의 정수 배, 즉, 512의 정수 배로 되는 시각에 있어서의 추정 각도값을 산출한다. 도 11에는, 추정 각도값을 산출하는 시점이 흑색 동그라미로 표시되어 있으며, 보정값 산출부(155)는, 추정 각도값이 산출된 각 시점에 있어서 보정값을 산출한다. 도 10과 도 11을 비교하면, 중속 회전 시에는, 저속 회전 시에 비하여 보정값을 산출하는 시점이 감소해 있음을 알 수 있다.
도 12는, 모터가 고속 회전하고 있는 경우의 실각도값과 추정 각도값을 산출하는 구간의 예를 나타낸다. 도 12에 있어서, 종축은 회전 각도값을 나타내고 횡축은 시간을 나타낸다. 구간 제어부(157)는, 고속 회전 시에는, 예를 들어 n의 값을 「1」로 설정한다. 그 경우, 추정 각도 산출부(154)는 1회전을 360°/22로 분할하고, 회전 각도값이 90°에 대응한 값의 정수 배, 즉, 1024의 정수 배로 되는 시각에 있어서의 추정 각도값을 산출한다. 도 12에는, 추정 각도값을 산출하는 시점이 흑색 동그라미로 표시되어 있으며, 보정값 산출부(155)는, 추정 각도값이 산출된 각 시점에 있어서 보정값을 산출한다. 도 10 내지 도 12를 비교하면, 고속 회전 시에는, 저속 회전 시 및 중속 회전시에 비하여 보정값을 산출하는 시점이 더 감소해 있음을 알 수 있다.
[정리]
본 실시 형태에서는, 구간 제어부(157)는 회전 주기마다 회전 속도에 따라 n의 값을 제어한다. 구간 제어부(157)가 회전 속도에 따라 n의 값을 변경함으로써, 추정 각도값 및 보정값을 산출하는 시점의 수를 변경할 수 있어, 보정의 정밀도를 동적으로 변경할 수 있다. 예를 들어 가속도의 영향이 큰 저속 동작 시에는 n의 값을 크게 함으로써, 보다 미세한 각도 간격으로 추정 각도값 및 보정값을 구할 수 있어 보정의 정밀도를 높게 할 수 있다. 반대로, 가속도의 영향이 작은 고속 동작 시에는 n의 값을 작게 하여 넓은 각도 간격으로 추정 각도값 및 보정값을 구함으로써, 과잉된 연산을 억제할 수 있다.
[실시 형태 3]
계속해서, 실시 형태 3을 설명한다. 본 실시 형태에 있어서 사용되는 보정 회로의 구성은, 도 9에 도시하는 실시 형태 2에서 사용되는 보정 회로의 구성과 마찬가지여도 된다. 본 실시 형태에서는, 모터(200)의 회전축의 하나의 회전 주기 내에서, RDC(104)가 출력하는 실각도값에 따라 n의 값을 제어한다. 예를 들어 구간 제어부(157)는, 실각도값이 어느 각도 범위에 포함되는 경우에는 n의 값을 n3으로 설정하고, 그와는 상이한 각도 범위에 포함되는 경우에는 n의 값을, n3과는 상이한 n4로 설정한다. 그 외의 점은 실시 형태 1과 동일해도 된다.
여기서, 실각도값에 포함되는 오차는, 회전축의 회전 각도에 의존하여 변화되며, 어느 회전 각도에서는 오차가 큰 데 비해 다른 회전 각도에서는 오차가 작은 경우가 있다. 구간 제어부(157)는, 예를 들어 복수의 주기에 걸쳐, 추정 각도값 및 보정값이 산출된 시점(회전 각도)의 각각에 있어서의 오차(보정값의 크기)를 감시하고, 오차가, 예를 들어 소정의 임계값 이상으로 되는 회전 각도를 조사한다. 구간 제어부(157)는, 오차가 큰 회전 각도가 포함되는 소정의 범위에서는, 다른 범위보다도 n의 값을 크게 하여 추정 각도값 산출부(154) 및 보정값 산출부(155)에, 보다 미세한 범위에서 추정 각도값 및 보정값을 산출시킨다.
[동작예]
도 13은, 모터에 1회전 주기에 있어서의 실각도값과 추정 각도값을 산출하는 구간의 예를 나타낸다. 도 13에 있어서, 종축은 회전 각도값을 나타내고 횡축은 시간을 나타낸다. 여기서는, 예를 들어 회전 각도값이 작은 범위에 있어서 실각도값에 포함되는 오차가 크고, 회전 각도값이 큰 범위에서는 오차가 작은 경우를 상정한다.
구간 제어부(157)는, 회전 각도값이 0으로부터 2560까지의 범위에서는 n의 값을 「3」으로 설정하고, 회전 각도값이 2560으로부터 4095의 범위에서는 n의 값을 「4」로 설정한다. 그 경우, 회전 각도값이 2560으로부터 4095의 범위에서는, 회전 각도값 256마다 추정 각도값 및 보정값이 산출되고, 회전 각도값이 2560으로부터 4095의 범위에서는, 회전 각도값 1024마다 추정 각도값 및 보정값이 산출된다. 이와 같은 제어를 행함으로써, 특정한 회전 각도의 범위에 있어서, 높은 정밀도로 실각도값을 보정할 수 있다.
[정리]
본 실시 형태에서는, 구간 제어부(157)는 하나의 회전 주기 내에서 n의 값을 제어한다. 이와 같이 함으로써, 하나의 회전 주기 내에서, 실각도값에 따라 추정 각도값 및 보정값을 구하는 간격을 변경할 수 있다. 예를 들어 오차가 크고, 따라서 보정 정밀도를 높게 하고자 하는 회전 각도 부근에서는, n의 값을 크게 함으로써 추정 각도값 및 보정값을 미세하게 구할 수 있다. 또한 오차가 작고, 따라서 높은 보정 정밀도가 요구되지 않는 회전 각도의 범위에서는, n의 값을 작게 함으로써 추정 각도값 및 보정값을 대강 구할 수 있다.
실시 형태 1 및 실시 형태 2에서는, 하나의 회전 주기 내에서 n의 값은 일정하여, 추정 각도값 및 보정값이 등회전 각도 간격으로 구해진다. 이들 실시 형태에 있어서, 보정의 정밀도를 높이기 위하여 n의 값을 크게 하면, 하나의 회전 주기 내에서, 추정 각도값 및 보정값을 산출하는 회전 각도값의 수가 증가한다. 이에 비해, 본 실시 형태에서는, 특정한 회전 각도 범위에서는 좁은 회전 각도 간격으로 추정 각도값 및 보정값을 구하고, 다른 회전 각도 범위에서는 넓은 회전 각도 간격으로 추정 각도값 및 보정값을 구할 수 있다. 이 때문에, 예를 들어 하나의 회전 주기 내에서, 추정 각도값 및 보정값을 산출하는 회전 각도값의 수의 증대를 억제하면서 필요한 보정의 정밀도로 실각도값을 보정하는 것이 가능하다.
[변형예]
또한 실시 형태 2 및 실시 형태 3에서는, 구간 제어부(157)가 보정 회로(105a)에 포함되는 예를 설명했지만, 이에 한정되지는 않는다. 보정 회로(105a)가 구간 제어부(157)를 갖는 대신, 마이크로컨트롤러(106)(도 1을 참조) 등이 구간 제어부(157)를 갖고 있어도 된다. 또한 상기 각 실시 형태에서는, 반도체 장치(103)가 RDC(104)를 포함하는 예를 설명했지만, 이에 한정되지는 않는다. RDC(104)는, 보정 회로(105)가 포함되는 반도체 장치와는 상이한 반도체 장치로서 구성되어 있어도 된다.
이상, 본 발명자에 의하여 이루어진 발명을 실시 형태에 기초하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 이미 설명한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 변경이 가능한 것은 물론이다.
예를 들어 상기 실시 형태의 일부 또는 전부는 이하의 부기와 같이 기재될 수도 있지만, 이하에 한정되지는 않는다.
[부기 1]
회전축의 회전 각도에 따른 신호를 출력하는 리졸버를 사용하여, 회전 각도가 검출되는 회전축의 회전 주기를 계측하는 회전 주기 계측부와,
상기 회전 주기에 기초하여 상기 회전축의 회전 속도를 산출하는 회전 속도 산출부와,
n을 1 이상의 정수로 하고, 상기 회전 속도에 기초하여, 상기 회전축의 소정 회전 각도를 2n+1의 구간으로 분할한 경우의 구간당 상기 회전 속도의 변화율을 산출하는 가속도 산출부와,
상기 회전 속도 및 상기 변화율에 기초하여, 상기 회전축이 등가속도 운동하고 있다고 가정하고, 상기 회전축의 회전 각도의 추정값인 회전 각도 추정값을 산출하는 추정 각도 산출부와,
상기 리졸버의 출력 신호로부터 변환된 회전 각도값과 상기 회전 각도 추정값에 기초하여 상기 회전 각도값의 보정값을 산출하는 보정값 산출부와,
상기 보정값을 상기 회전 각도값에 적용하여 보정 각도값을 생성하는 보정값 적용부를 구비하는 각도값 보정 회로.
[부기 2]
상기 추정 각도 산출부는, 상기 회전 각도값이, 상기 소정 회전 각도를 2n+1로 제산한 각도의 정수 배에 대응한 값으로 되는 시점에 있어서의 상기 회전 각도 추정값을 산출하는, 부기 1에 기재된 각도값 보정 회로.
[부기 3]
상기 보정값 산출부는, 상기 회전 각도값과 상기 회전 각도 추정값의 차를, 상기 회전 각도값이, 상기 소정 회전 각도를 2n+1로 제산한 각도의 정수 배에 대응한 값으로 되는 시점에 있어서의 보정값으로서 산출하는, 부기 2에 기재된 각도값 보정 회로.
[부기 4]
상기 회전 속도 산출부는, 상기 회전축이 상기 소정 회전 각도만큼 회전할 때마다 상기 회전 속도를 산출하는, 부기 1에 기재된 각도값 보정 회로.
[부기 5]
상기 소정 회전 각도는 360°인, 부기 1에 기재된 각도값 보정 회로.
[부기 6]
상기 가속도 산출부는, ⅰ을, 상기 회전축의 1회전에 대응한 회전 주기의 번호를 나타내는 2 이상의 정수, Vⅰ을, ⅰ번째의 주기에 있어서의 상기 회전 속도, Vⅰ-1을, ⅰ-1번째의 주기에 있어서의 상기 회전 속도로 하고, ⅰ번째의 주기에 있어서의 상기 회전 속도의 변화율 aⅰ을, 하기 식
aⅰ=(Vⅰ-Vⅰ-1)/2n+1에 의하여 산출하는, 부기 5에 기재된 각도값 보정 회로.
[부기 7]
상기 회전 속도 Vⅰ 및 Vⅰ-1은 소정 비트 수의 부동 소수점 형식으로 표시되어 있고,
상기 가속도 산출부는,
상기 회전 속도 Vⅰ의 지수부와 상기 회전 속도 Vⅰ-1의 지수부를 공통 지수에 일치시키고, 또한 지수부를 상기 공통 지수로 한 경우의 Vⅰ의 가수와 Vⅰ-1의 가수를 생성하는 자릿수 맞춤 회로와,
상기 지수부를 공통 지수부로 한 경우의 Vⅰ의 가수로부터 Vⅰ-1의 가수를 감산하는 제1 감산기와,
상기 공통 지수로부터 n+1을 감산하는 제2 감산기를 갖는, 부기 6에 기재된 각도값 보정 회로.
[부기 8]
상기 추정 각도 산출부는, k를, 상기 분할된 구간의 번호에 대응하는, 1로부터 2n+1까지의 정수, tⅰ(k)를, ⅰ번째의 주기에 있어서 상기 회전 각도값이, 초기값으로부터 (360°/2n+1)×k에 대응하는 값에 도달할 때까지 요하는 시간에 대응하는 값으로 하고, 상기 회전 각도값이, 회전 각도 (360°/2n+1)×k에 대응하는 값으로 되는 시점에 있어서의 상기 회전 각도 추정값 Yⅰ(k)를, 하기 식
Yⅰ(k)=Vⅰ×tⅰ(k)+(1/2)×aⅰ×tⅰ(k)×(k-2n+1)
에 의하여 산출하는, 부기 6에 기재된 각도값 보정 회로.
[부기 9]
상기 보정값 산출부는, ⅰ번째의 주기에 있어서, 상기 회전 각도값이, 회전 각도 (360°/2n+1)×k에 대응한 값으로 되는 시점에 있어서의 보정값 Sⅰ(k)를,
Sⅰ(k)=[(360/2n+1)×k에 대응한 값]-Yⅰ(k)
에 의하여 산출하는, 부기 8에 기재된 각도값 보정 회로.
[부기 10]
상기 회전 각도값이, 회전 각도 0°에 대응하는 값으로 되는 시점에 있어서의 보정값 Sⅰ(0)을 Sⅰ(0)=0으로 정의하고,
상기 보정값 적용부는, 상기 회전 각도값이, 회전 각도 (360°/2n+1)×(k-1)에 대응하는 값으로 되는 시점으로부터, 상기 회전 각도값이, 회전 각도 (360°/2n+1)×k에 대응하는 값으로 되는 시점 사이에서는, 보정값 Sⅰ(k-1)과 Sⅰ(k)에 기초하여 생성된 보정값을 상기 회전 각도값에 적용하는, 부기 9에 기재된 각도값 보정 회로.
[부기 11]
상기 보정값 적용부는, ⅰ번째의 주기에 있어서 산출된 보정값 Sⅰ(k)를, ⅰ+1번째의 주기에 있어서 얻어진 회전 각도값에 적용함으로써 상기 보정 각도값을 생성하는, 부기 9에 기재된 각도값 보정 회로.
[부기 12]
상기 보정값 적용부는, ⅰ+1번째의 주기의 개시 후, 상기 보정값이 산출될 때까지 상기 보정값의 적용을 행하지 않고, 상기 보정값이 산출되면 상기 보정값의 적용을 개시하는, 부기 11에 기재된 각도값 보정 회로.
[부기 13]
상기 n의 값을 제어하는 구간 제어부를 더 갖는, 부기 1에 기재된 각도값 보정 회로.
[부기 14]
상기 구간 제어부는 상기 회전축의 회전 주기마다 상기 회전 속도에 따라 상기 n의 값을 제어하는, 부기 13에 기재된 각도값 보정 회로.
[부기 15]
상기 구간 제어부는, 상기 회전 속도가 제1 속도인 경우에는 상기 n의 값을 제1 값으로 설정하고, 상기 회전 속도가 상기 제1 속도보다도 빠른 제2 속도인 경우에는 상기 n의 값을, 상기 제1 값보다도 작은 제2 값으로 설정하는, 부기 14에 기재된 각도값 보정 회로.
[부기 16]
상기 구간 제어부는, 상기 회전축의 하나의 회전 주기 내에서, 상기 회전 각도값에 따라 상기 n의 값을 제어하는, 부기 13에 기재된 각도값 보정 회로.
[부기 17]
상기 구간 제어부는, 상기 회전 각도값이 제1 범위에 포함되는 경우에는 상기 n의 값을 제3 값으로 설정하고, 상기 회전 각도값이 상기 제1 범위와는 상이한 제2 범위에 포함되는 경우에는 상기 n의 값을, 상기 제3 값과는 상이한 제4 값으로 설정하는, 부기 16에 기재된 각도값 보정 회로.
[부기 18]
회전축의 회전 각도에 따른 신호를 출력하는 리졸버의 출력 신호를 회전 각도값으로 변환하는 각도값 변환기와,
상기 회전 각도값을 보정한 보정 각도값을 출력하는 각도값 보정 회로를 구비하고,
상기 각도값 보정 회로는,
상기 회전축의 회전 주기를 계측하는 회전 주기 계측부와,
상기 회전 주기에 기초하여 상기 회전축의 회전 속도를 산출하는 회전 속도 산출부와,
n을 1 이상의 정수로 하고, 상기 회전 속도에 기초하여, 상기 회전축의 소정 회전 각도를 2n+1의 구간으로 분할한 경우의 구간당 상기 회전 속도의 변화율을 산출하는 가속도 산출부와,
상기 회전 속도 및 상기 변화율에 기초하여, 상기 회전축이 등가속도 운동하고 있다고 가정하고 상기 회전축의 회전 각도 추정값인 회전 각도 추정값을 산출하는 추정 각도 산출부와,
상기 회전 각도값과 상기 회전 각도 추정값에 기초하여 상기 회전 각도값의 보정값을 산출하는 보정값 산출부와,
상기 보정값을 상기 회전 각도값에 적용하여 보정 각도값을 생성하는 보정값 적용부를 구비하는 반도체 장치.
[부기 19]
모터의 회전축의 회전 각도에 따른 신호를 출력하는 리졸버와,
상기 리졸버의 출력 신호를 회전 각도값으로 변환하는 각도값 변환기와,
상기 회전 각도값을 보정한 보정 각도값을 출력하는 각도값 보정 회로와,
상기 회전 각도값에 기초하여 상기 모터를 회전 구동하는 모터 구동 제어부를 구비하고,
상기 각도값 보정 회로는,
상기 회전축의 회전 주기를 계측하는 회전 주기 계측부와,
상기 회전 주기에 기초하여 상기 회전축의 회전 속도를 산출하는 회전 속도 산출부와,
n을 1 이상의 정수로 하고, 상기 회전 속도에 기초하여, 상기 회전축의 소정 회전 각도를 2n+1의 구간으로 분할한 경우의 구간당 상기 회전 속도의 변화율을 산출하는 가속도 산출부와,
상기 회전 속도 및 상기 변화율에 기초하여, 상기 회전축이 등가속도 운동하고 있다고 가정하고, 상기 회전축의 회전 각도 추정값인 회전 각도 추정값을 산출하는 추정 각도 산출부와,
상기 회전 각도값과 상기 회전 각도 추정값에 기초하여 상기 회전 각도값의 보정값을 산출하는 보정값 산출부와,
상기 보정값을 상기 회전 각도값에 적용하여 보정 각도값을 생성하는 보정값 적용부를 갖는 모터 제어 장치.
[부기 20]
회전축의 회전 각도에 따른 신호를 출력하는 리졸버를 사용하여, 회전 각도가 검출되는 회전축의 회전 속도를 산출하고,
n을 1 이상의 정수로 하고, 상기 회전 속도에 기초하여, 상기 회전축의 소정 회전 각도를 2n+1의 구간으로 분할한 경우의 구간당 상기 회전 속도의 변화율을 산출하고,
상기 회전 속도 및 상기 변화율에 기초하여, 상기 회전축이 등가속도 운동하고 있다고 가정하고, 상기 회전축의 회전 각도 추정값인 회전 각도 추정값을 산출하고,
상기 리졸버의 출력 신호로부터 변환된 회전 각도값과 상기 회전 각도 추정값에 기초하여 상기 회전 각도값의 보정값을 산출하고,
상기 보정값을 상기 회전 각도값에 적용하여 보정 각도값을 생성하는 각도값 보정 방법.
100: 모터 제어 장치
101: 리졸버
102: 인버터 회로
103: 반도체 장치
104: RDC
105: 보정 회로
106: 마이크로컨트롤러
107: 모터 제어용 타이머
131: 자릿수 맞춤 회로
132, 133: 감산기
134: 레지스터
151: 회전 주기 계측부
152: 회전 속도 산출부
153: 가속도 산출부
154: 추정 각도 산출부
155: 보정값 산출부
156: 보정값 적용부
157: 구간 제어부
200: 모터

Claims (19)

  1. 회전축의 회전 각도에 따른 신호를 출력하는 리졸버를 사용하여, 회전 각도가 검출되는 회전축의 회전 주기를 계측하는 회전 주기 계측부와,
    상기 회전 주기에 기초하여 상기 회전축의 회전 속도를 산출하는 회전 속도 산출부와,
    n을 1 이상의 정수로 하고, 상기 회전 속도에 기초하여, 상기 회전축의 소정 회전 각도를 2n+1의 구간으로 분할한 경우의 구간당 상기 회전 속도의 변화율을 산출하는 가속도 산출부와,
    상기 회전 속도 및 상기 변화율에 기초하여, 상기 회전축이 등가속도 운동하고 있다고 가정하고, 상기 회전축의 회전 각도의 추정값인 회전 각도 추정값을 산출하는 추정 각도 산출부와,
    상기 리졸버의 출력 신호로부터 변환된 회전 각도값과 상기 회전 각도 추정값에 기초하여 상기 회전 각도값의 보정값을 산출하는 보정값 산출부와,
    상기 보정값을 상기 회전 각도값에 적용하여 보정 각도값을 생성하는 보정값 적용부를 구비하는 각도값 보정 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 추정 각도 산출부는, 상기 회전 각도값이, 상기 소정 회전 각도를 2n+1로 제산한 각도의 정수 배에 대응한 값으로 되는 시점에 있어서의 상기 회전 각도 추정값을 산출하는 각도값 보정 회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보정값 산출부는, 상기 회전 각도값과 상기 회전 각도 추정값의 차를, 상기 회전 각도값이, 상기 소정 회전 각도를 2n+1로 제산한 각도의 정수 배에 대응한 값으로 되는 시점에 있어서의 보정값으로서 산출하는 각도값 보정 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회전 속도 산출부는, 상기 회전축이 상기 소정 회전 각도만큼 회전할 때마다 상기 회전 속도를 산출하는 각도값 보정 회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소정 회전 각도는 360°인 각도값 보정 회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가속도 산출부는, ⅰ을, 상기 회전축의 1회전에 대응한 회전 주기의 번호를 나타내는, 2 이상의 정수, Vⅰ을, ⅰ번째의 주기에 있어서의 상기 회전 속도, Vⅰ-1을, ⅰ-1번째의 주기에 있어서의 상기 회전 속도로 하고, ⅰ번째의 주기에 있어서의 상기 회전 속도의 변화율 aⅰ을, 하기 식
    aⅰ=(Vⅰ-Vⅰ-1)/2n+1에 의하여 산출하는 각도값 보정 회로.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 회전 속도 Vⅰ 및 Vⅰ-1은 소정 비트 수의 부동 소수점 형식으로 표시되어 있고,
    상기 가속도 산출부는,
    상기 회전 속도 Vⅰ의 지수부와 상기 회전 속도 Vⅰ-1의 지수부를 공통 지수에 일치시키고, 또한 지수부를 상기 공통 지수로 한 경우의 Vⅰ의 가수와 Vⅰ-1의 가수를 생성하는 자릿수 맞춤 회로와,
    상기 지수부를 공통 지수부로 한 경우의 Vⅰ의 가수로부터 Vⅰ-1의 가수를 감산하는 제1 감산기와,
    상기 공통 지수로부터 n+1을 감산하는 제2 감산기를 갖는 각도값 보정 회로.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 추정 각도 산출부는, k를, 상기 분할된 구간의 번호에 대응하는, 1로부터 2n+1까지의 정수, tⅰ(k)를, ⅰ번째의 주기에 있어서 상기 회전 각도값이, 초기값으로부터 (360°/2n+1)×k에 대응하는 값에 도달할 때까지 요하는 시간에 대응하는 값으로 하고, 상기 회전 각도값이, 회전 각도 (360°/2n+1)×k에 대응하는 값으로 되는 시점에 있어서의 상기 회전 각도 추정값 Yⅰ(k)를, 하기 식
    Yⅰ(k)=Vⅰ×tⅰ(k)+(1/2)×aⅰ×tⅰ(k)×(k-2n+1)
    에 의하여 산출하는 각도값 보정 회로.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보정값 산출부는, ⅰ번째의 주기에 있어서, 상기 회전 각도값이, 회전 각도 (360°/2n+1)×k에 대응한 값으로 되는 시점에 있어서의 보정값 Sⅰ(k)를,
    Sⅰ(k)=[(360/2n+1)×k에 대응한 값]-Yⅰ(k)
    에 의하여 산출하는 각도값 보정 회로.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 회전 각도값이, 회전 각도 0°에 대응하는 값으로 되는 시점에 있어서의 보정값 Sⅰ(0)을 Sⅰ(0)=0으로 정의하고,
    상기 보정값 적용부는, 상기 회전 각도값이, 회전 각도 (360°/2n+1)×(k-1)에 대응하는 값으로 되는 시점으로부터, 상기 회전 각도값이, 회전 각도 (360°/2n+1)×k에 대응하는 값으로 되는 시점 사이에서는, 보정값 Sⅰ(k-1)과 Sⅰ(k)에 기초하여 생성된 보정값을 상기 회전 각도값에 적용하는 각도값 보정 회로.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 보정값 적용부는, ⅰ번째의 주기에 있어서 산출된 보정값 Sⅰ(k)를, ⅰ+1번째의 주기에 있어서 얻어진 회전 각도값에 적용함으로써, 상기 보정 각도값을 생성하는 각도값 보정 회로.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 보정값 적용부는, ⅰ+1번째의 주기의 개시 후, 상기 보정값이 산출될 때까지 상기 보정값의 적용을 행하지 않고, 상기 보정값이 산출되면 상기 보정값의 적용을 개시하는 각도값 보정 회로.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 n의 값을 제어하는 구간 제어부를 더 갖는 각도값 보정 회로.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 구간 제어부는, 상기 회전축의 회전 주기마다 상기 회전 속도에 따라 상기 n의 값을 제어하는 각도값 보정 회로.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 구간 제어부는, 상기 회전 속도가 제1 속도인 경우에는 상기 n의 값을 제1 값으로 설정하고, 상기 회전 속도가 상기 제1 속도보다도 빠른 제2 속도인 경우에는 상기 n의 값을, 상기 제1 값보다도 작은 제2 값으로 설정하는 각도값 보정 회로.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 구간 제어부는, 상기 회전축의 하나의 회전 주기 내에서, 상기 회전 각도값에 따라 상기 n의 값을 제어하는 각도값 보정 회로.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 구간 제어부는, 상기 회전 각도값이 제1 범위에 포함되는 경우에는 상기 n의 값을 제3 값으로 설정하고, 상기 회전 각도값이, 상기 제1 범위와는 상이한 제2 범위에 포함되는 경우에는 상기 n의 값을, 상기 제3 값과는 상이한 제4 값으로 설정하는 각도값 보정 회로.
  18. 회전축의 회전 각도에 따른 신호를 출력하는 리졸버의 출력 신호를 회전 각도값으로 변환하는 각도값 변환기와,
    상기 회전 각도값을 보정한 보정 각도값을 출력하는 각도값 보정 회로를 구비하고,
    상기 각도값 보정 회로는,
    상기 회전축의 회전 주기를 계측하는 회전 주기 계측부와,
    상기 회전 주기에 기초하여 상기 회전축의 회전 속도를 산출하는 회전 속도 산출부와,
    n을 1 이상의 정수로 하고, 상기 회전 속도에 기초하여, 상기 회전축의 소정 회전 각도를 2n+1의 구간으로 분할한 경우의 구간당 상기 회전 속도의 변화율을 산출하는 가속도 산출부와,
    상기 회전 속도 및 상기 변화율에 기초하여, 상기 회전축이 등가속도 운동하고 있다고 가정하고, 상기 회전축의 회전 각도 추정값인 회전 각도 추정값을 산출하는 추정 각도 산출부와,
    상기 회전 각도값과 상기 회전 각도 추정값에 기초하여 상기 회전 각도값의 보정값을 산출하는 보정값 산출부와,
    상기 보정값을 상기 회전 각도값에 적용하여 보정 각도값을 생성하는 보정값 적용부를 구비하는 반도체 장치.
  19. 회전축의 회전 각도에 따른 신호를 출력하는 리졸버를 사용하여, 회전 각도가 검출되는 회전축의 회전 속도를 산출하고,
    n을 1 이상의 정수로 하고, 상기 회전 속도에 기초하여, 상기 회전축의 소정 회전 각도를 2n+1의 구간으로 분할한 경우의 구간당 상기 회전 속도의 변화율을 산출하고,
    상기 회전 속도 및 상기 변화율에 기초하여, 상기 회전축이 등가속도 운동하고 있다고 가정하고, 상기 회전축의 회전 각도 추정값인 회전 각도 추정값을 산출하고,
    상기 리졸버의 출력 신호로부터 변환된 회전 각도값과 상기 회전 각도 추정값에 기초하여 상기 회전 각도값의 보정값을 산출하고,
    상기 보정값을 상기 회전 각도값에 적용하여 보정 각도값을 생성하는 각도값 보정 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6717345B2 (ja) * 2018-07-23 2020-07-01 Tdk株式会社 角度センサの補正装置および角度センサ
CN112448643B (zh) * 2019-09-05 2022-07-15 广汽埃安新能源汽车有限公司 电机的角度误差补偿方法、装置、计算机设备及存储介质
JP7186846B1 (ja) * 2021-10-27 2022-12-09 三菱電機株式会社 角度検出装置及び交流回転機の制御システム

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040150359A1 (en) * 2003-01-16 2004-08-05 Hideaki Yaguchi Motor control apparatus and motor control method
US20100321006A1 (en) * 2009-06-18 2010-12-23 Hitachi, Ltd. Rotational Angle-Measurement Apparatus and Rotational Speed-Measurement Apparatus
US20110029178A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Denso Corporation Traction motor control apparatus for vehicle
US20110127938A1 (en) * 2009-11-27 2011-06-02 Denso Corporation Drive motor control apparatus for vehicle, motor control system, method for correcting rotation angle of motor, program for performing the same, rotation detecting apparatus
JP2012029547A (ja) 2010-06-23 2012-02-09 Denso Corp 車両の走行用モータ制御装置、車両用のモータ制御システム、記憶媒体、モータの検出角度補正方法、及び回転検出装置
US20120112672A1 (en) * 2010-11-08 2012-05-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Rotation angle calculation apparatus and rotation angle calculation method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101885009B1 (ko) * 2013-08-26 2018-08-02 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 위치 검출기의 각도 오차 보정 장치 및 각도 오차 보정 방법
JP6662203B2 (ja) 2016-05-31 2020-03-11 株式会社Ｇｓユアサ 放電ランプ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040150359A1 (en) * 2003-01-16 2004-08-05 Hideaki Yaguchi Motor control apparatus and motor control method
US20100321006A1 (en) * 2009-06-18 2010-12-23 Hitachi, Ltd. Rotational Angle-Measurement Apparatus and Rotational Speed-Measurement Apparatus
US20110029178A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Denso Corporation Traction motor control apparatus for vehicle
US20110127938A1 (en) * 2009-11-27 2011-06-02 Denso Corporation Drive motor control apparatus for vehicle, motor control system, method for correcting rotation angle of motor, program for performing the same, rotation detecting apparatus
JP2012029547A (ja) 2010-06-23 2012-02-09 Denso Corp 車両の走行用モータ制御装置、車両用のモータ制御システム、記憶媒体、モータの検出角度補正方法、及び回転検出装置
US20120112672A1 (en) * 2010-11-08 2012-05-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Rotation angle calculation apparatus and rotation angle calculation method

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