專利名稱:電動機控制設備的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及電動機控制設備,具體涉及使用電氣角的電動機控制設備,其中,將 360度的電氣角設定為小于360度的機械角。
背景技術:
電動機控制設備被設置在諸如具有電動機的機動車或混合動力車輛之類的車輛 中,或被設置在具有電動機的其他電氣設備中。在這種電動機控制設備中使用了檢測電動 機的轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)角檢測設備。例如,日本專利申請公開號2009-77481 (JP-A-2009-77481)揭示了 一種技術,其使用解算器(resolver)作為旋轉(zhuǎn)檢測傳感器,并指示將解算器 的輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的R/D(解算器/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器增大或減小計數(shù)值。在 日本專利申請公開號2004-M2370 (JP-A-2004-242370)、日本專利申請公開號 2008-259347 (JP-A-2008-259347)、日本專利申請公開號 11-337371 (JP-A-11-337371)、 日本專利申請公開號2004-61157 (JP-A-2004-61157)以及日本專利申請公開號 2000-314639 (JP-A-2000-314639)中也描述了相關技術。利用根據(jù)磁極對的數(shù)量而變化的電氣角來對電動機進行基本的控制。例如,在具 有一個磁極對的電動機中,電氣角與機械角一致。但是,在具有兩個磁極對的電動機中,電 氣角在每一次機械角從0度到360度變化時均從0度到360變化兩次。換言之,在具有兩 個磁極對的電動機中,不能確定從0度至360度的電氣角是對應于0度至180度的機械角 還是180度至360度的機械角。近年來,對于設置在車輛中的電動機日益增長的需求是具有較大轉(zhuǎn)矩、緊湊尺寸 和更順暢的控制,因此電動機中的磁極對的數(shù)量有可能例如從兩個增加至四個或五個。在 此情況下,通常使用具有2、4或5的角倍增系數(shù)(也表示為2X、4X或5X)的解算器。角倍 增系數(shù)是解算器輸出的一個周期的角度(通常為電氣角9e)與解算器的實際機械角em 的比率。換言之,機械角em =電氣角0e/角倍增系數(shù)N。此外,角倍增系數(shù)是系數(shù)而非角 度,因此,在本說明書中,角倍增系數(shù)也可被簡單地稱為倍增系數(shù)。但是,當諸如解算器之類的轉(zhuǎn)角傳感器被制造的較小或角倍增系數(shù)增大時,即使 在電氣角相同的情況下,加工精度的問題也會導致與倍增系數(shù)對應的特性變化。當傳感器 的特性存在上述波動時,優(yōu)選地在首先校正輸出以獲得理想的特性之后再使用傳感器。圖20是示出具有角倍增系數(shù)Nx的解算器的特性的校正的曲線圖。參考圖20,橫 軸表示解算器的轉(zhuǎn)角,縱軸表示對應于轉(zhuǎn)角的計數(shù)值。當解算器的特性被轉(zhuǎn)換為數(shù)字值時, 輸出值與理想值存在偏差。通過校正該輸出值以使其與理想值一致,可以正確地計算出轉(zhuǎn) 速等。輸出值的上述偏差是因傳感器的加工精度等與0度及360度的機械角之間的位置 對應的偏差。換言之,即使電氣角是相同值,偏差量也將取決于電氣角所對應的機械角的位 置而不同,由此也必需改變校正值。具體而言,當0度至360度的電氣角是2X的角倍增系數(shù)時,必需在首先確認輸出值(即,電氣角)是對應于0度與180度之間的機械角還是對應 于180度與360度之間的機械角之后再進行校正。對于5X的角倍增系數(shù),由當前輸出值表 示的電氣角可能對應于五個機械角中的任何一個。此外,兩相編碼器輸出被用作將解算器的輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的R/D轉(zhuǎn)換器的輸 出。該兩相編碼器輸出包括A相信號、B相信號及Z相信號。A相信號及B相信號是具有與 轉(zhuǎn)角相對應的脈沖數(shù)的信號。在A相信號與B相信號之間在脈沖的上升緣及下降緣設置相 位差,由此能夠通過A相信號與B相信號之間的相位關系來確認旋轉(zhuǎn)是正向還是逆向。此 外,Z相信號是每一次電氣角旋轉(zhuǎn)一周就輸出一次的信號。這種接口(interface)被廣泛地 應用于電動機控制領域。利用通過接收兩相編碼器輸出來計數(shù)的常規(guī)兩相編碼器計數(shù)器, 可以識別電氣角,但不能識別機械角。此外,還需要使電動機自身被制造的較小,由此繞組(S卩,線圈)的不平衡卷繞等 造成的影響會增大,這會導致不平穩(wěn)轉(zhuǎn)動。具體而言,在低轉(zhuǎn)速的情況下,乘員易于感到轉(zhuǎn) 矩的起伏變化,因此優(yōu)選地利用電動機控制來執(zhí)行控制以消除該轉(zhuǎn)矩起伏變化。但是,在此 情況下,也需要在校正電動機控制之前識別旋轉(zhuǎn)檢測傳感器的輸出值(即,電氣角)是對應 于0度至180度的機械角還是對應于180度至360度的機械角。
發(fā)明內(nèi)容
著眼于上述問題,本發(fā)明提供了一種電動機控制設備,其能夠在使用兩相編碼器 輸出的情況下識別機械角的位置,并基于機械角來校正命令值。因此,本發(fā)明的第一方面涉及一種電動機控制設備,其包括角度檢測部,其中與 輸出信號的一個周期相對應的角度被設定為比360度的機械角??;計數(shù)器,其被配置為輸 出與來自所述角度檢測部的所述輸出信號相對應的數(shù)字值;位置檢測部,其被配置為基于 所述計數(shù)器的計數(shù)值的變化,對由從所述角度檢測部輸出的所述信號表示的角度所對應的 所述機械角的位置進行檢測;以及電動機控制部,其被配置為基于自所述電動機控制設備 的外部發(fā)送的轉(zhuǎn)矩指令值來確定電流指令值,并根據(jù)所述位置檢測部的輸出來校正所述電 流指令值。所述角度檢測部可以是電氣角檢測部,其中360度的電氣角被設定為比360度的 機械角小,并且所述電氣角檢測部輸出與電動機的轉(zhuǎn)子的電氣角相對應的兩相編碼器信 號。所述計數(shù)器可以是對所述兩相編碼器信號進行計數(shù)并且輸出與所述電氣角相對應的數(shù) 字值的兩相編碼器計數(shù)器。所述位置檢測部可以是基于所述兩相編碼器計數(shù)器的計數(shù)值的 變化,來對由從所述電氣角檢測部輸出的信號表示的電氣角所對應的所述機械角的位置進 行檢測的電氣角數(shù)檢測部。此外,所述電動機控制部可以基于所述電氣角數(shù)檢測部的輸出來判定所述電動機 的所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角所對應的所述機械角的位置,并對所述電流指令值執(zhí)行與所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn) 角相對應的校正。此外,所述電動機控制部可以具有保存有所述轉(zhuǎn)矩指令值以及與所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角 相對應的校正系數(shù)的對應關系,并通過使所述電流指令值乘以所述校正系數(shù)來執(zhí)行所述校正。此外,所述電氣角數(shù)檢測部可以生成其中所述兩相編碼器計數(shù)器的高位(bit)被進一步擴展至與360度的機械角相對應的值的計數(shù)值,并輸出所述擴展得到的計數(shù)值。此外,所述電氣角檢測部包括其中360度的電氣角被設定為比360度的機械角小 的解算器,以及將來自所述解算器的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的解算器/數(shù)字轉(zhuǎn)換器。所述解算 器/數(shù)字轉(zhuǎn)換器可以輸出包括A相信號、B相信號以及Z相信號的所述兩相編碼器信號。此外,所述兩相編碼器計數(shù)器可以根據(jù)所述A相信號及所述B相信號增大或減小 計數(shù),并在所述Z相信號被輸入時將所述計數(shù)值清零。可以在所述兩相編碼器計數(shù)器的所 述計數(shù)值正在增大的情況下,當所述兩相編碼器計數(shù)器的所述計數(shù)值被清零時,所述電氣 角數(shù)檢測部在所述兩相編碼器計數(shù)器在即將被清零之前的所述計數(shù)值超過閾值時將所述 擴展得到的計數(shù)值清零。此外,所述電氣角檢測部還可以包括檢測機械角基準位置的傳感器。所述兩相編 碼器計數(shù)器根據(jù)所述A相信號及所述B相信號增大或減小計數(shù),并根據(jù)所述傳感器的輸出 將所述計數(shù)值清零。所述電氣角數(shù)檢測部可以根據(jù)所述傳感器的輸出將所述擴展得到的計數(shù)值清零。此外,所述兩相編碼器計數(shù)器根據(jù)所述A相信號及所述B相信號增大或減小計數(shù), 并在所述Z相信號被輸入時將所述計數(shù)值清零。所述電動機控制設備還可以包括Z相異常 檢測部以及Z相異常判定部,所述Z相異常檢測部被配置為判定在所述Z相信號已經(jīng)被輸 入時所述兩相編碼器計數(shù)器的所述計數(shù)值是否處于與異常時機對應的預定范圍內(nèi),并且所 述Z相異常判定部被配置為在由所述Z相異常檢測部已經(jīng)判定得到所述計數(shù)值處于所述預 定范圍內(nèi)時對所述Z相信號已經(jīng)被輸入的次數(shù)進行計數(shù),并在所述Z相信號已經(jīng)被輸入的 次數(shù)超過錯誤計數(shù)閾值時將由所述電氣角數(shù)檢測部保存的所述擴展得到的計數(shù)值清零。此外,所述角度檢測部可以在每一次達到預定角度時輸出表示所述一個周期已經(jīng) 結(jié)束的信號作為所述輸出信號。所述計數(shù)器可以包括轉(zhuǎn)子位置檢測部,所述轉(zhuǎn)子位置檢測 部從所述輸出信號已經(jīng)被輸入之后直至下一個所述輸出信號被輸入時基于時鐘信號對中 間計數(shù)值增大計數(shù)。所述位置檢測部可以生成其中所述計數(shù)器的高位被進一步擴展至與 360度的機械角相對應的值的計數(shù)值,并輸出所述擴展得到的計數(shù)值。所述電動機控制設備 還可以包括Z相異常檢測部以及Z相異常判定部,所述Z相異常檢測部被配置為判定在所 述輸出信號已經(jīng)被輸入時所述計數(shù)器的所述計數(shù)值是否處于與異常時機相對應的預定范 圍內(nèi),所述Z相異常判定部被配置為在由所述Z相異常檢測部已經(jīng)判定得到所述計數(shù)值處 于所述預定范圍內(nèi)時對所述輸出信號已經(jīng)被輸入的次數(shù)進行計數(shù),并在所述輸出信號已經(jīng) 被輸入的次數(shù)超過錯誤計數(shù)閾值時將由所述位置檢測部保存的所述擴展得到的計數(shù)值清 零。此外,所述電動機控制設備還可以包括角度校正部,角度校正部被配置為基于所 述位置檢測部的輸出來對從所述計數(shù)器輸出的所述數(shù)字值執(zhí)行與機械角的正確位置相對 應的校正。因此,利用本發(fā)明,無需大幅改變常規(guī)控制方法就能夠在使用兩相編碼器輸出的 情況下識別出機械角的位置,由此可以根據(jù)電動機的特性來校正電動機控制命令值,。
參考附圖,通過以下對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述,來說明本發(fā)明的特征、6優(yōu)點及技術產(chǎn)業(yè)意義,類似的標號表示類似的元件,其中圖1是車輛結(jié)構(gòu)的框圖,可將根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施例的電動機控制設備 應用至該車輛;圖2是示出解算器的角倍增系數(shù)的視圖;圖3是根據(jù)第一示例性實施例的兩相編碼器計數(shù)器的位擴展(bit extension)的 視圖;圖4是示出通過圖1中的逆變器設備執(zhí)行的電動機控制的流程圖;圖5是示出圖4中的步驟S3的電氣角判定處理的細節(jié)的流程圖;圖6是示出在圖5的步驟S12中用于判定North Marker是否正常的處理的第一 圖;圖7是示出在圖5的步驟S12中用于判定North Marker是否正常的處理的第二 圖;圖8是示出在圖5的步驟S14中執(zhí)行的用于增大和減小兩相編碼器計數(shù)器的擴展 位的處理的流程圖;圖9是在使用具有五個磁極對的電動機時,相對于電氣角及機械角的變化、計數(shù) 器的計數(shù)值所發(fā)生的變化的一個示例的波形圖;圖10是在North Marker前后、計數(shù)器增大期間計數(shù)值的變化的放大波形圖;圖11是示出圖4的步驟S6中轉(zhuǎn)矩起伏變化校正的細節(jié)的第一流程圖;圖12是示出圖4的步驟S6中轉(zhuǎn)矩起伏變化校正的細節(jié)的第二流程圖;圖13是在轉(zhuǎn)矩起伏變化校正中使用的校正系數(shù)圖的一個示例的視圖;圖14是使用了根據(jù)第二示例性實施例的電動機控制設備的車輛的框圖;圖15是示出第二示例性實施例中由CPU執(zhí)行的兩相編碼器計數(shù)器的擴展位的計 數(shù)控制的流程圖;圖16是使用了根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實施例的電動機控制設備的車輛的框 圖;圖17是示出第三示例性實施例中執(zhí)行的例程的流程圖;圖18是示出圖10中的Xmax及Xmin的視圖;圖19是使用了根據(jù)本發(fā)明的第四示例性實施例的電動機控制設備的車輛的框 圖;并且圖20是根據(jù)現(xiàn)有技術的具有角倍增系數(shù)Nx的解算器的特性的校正視圖。
具體實施例方式以下將參考附圖更詳細地描述本發(fā)明的示例性實施例。此外,將以類似的附圖標 記來表示圖中類似或?qū)牟糠郑⑹÷詫@些部分的描述。圖1是可應用根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施例的電動機控制設備的車輛1的結(jié)構(gòu) 的框圖。參考圖1,車輛1包括逆變器設備2、電動發(fā)電機4以及與電動發(fā)電機4的轉(zhuǎn)子軸 連接的解算器12。如果車輛1是電動車輛、混合動力車輛或燃料電池車輛,則可以使用電動 發(fā)電機4來驅(qū)動車輪。此外,也可為其他目的來使用電動發(fā)電機4。
此外,圖1示出了解算器12及R/D轉(zhuǎn)換器14被用作檢測電氣角的電氣角檢測部 (即,轉(zhuǎn)角傳感器)的示例。但是,電氣角檢測部并不限于此。換言之,只要電氣角檢測部是 輸出兩相編碼器輸出的裝置(例如,旋轉(zhuǎn)編碼器、或諸如電磁轉(zhuǎn)角傳感器或光學轉(zhuǎn)角傳感 器之類的各種轉(zhuǎn)角傳感器),就可應用本專利申請中的本發(fā)明。在下述示例中,電氣角檢測 部是解算器及R/D轉(zhuǎn)換器。解算器12包括轉(zhuǎn)子軸、主繞組15和兩個副繞組16及17,轉(zhuǎn)子軸的外周部被成形 為使得距中心的間距周期性地變化,主繞組15設置在定子,兩個副繞組16及17以90度的 相位差布置在定子上。轉(zhuǎn)子軸的外形是其中定子之間的間隙根據(jù)角度以正弦波形變化的形 狀,并且正弦波的數(shù)量根據(jù)角倍增系數(shù)來確定。如果正弦波sin on的信號被輸入至解算器 12的主繞組15,則通過以90度相位差布置的兩個副繞組16及17分別獲得已經(jīng)根據(jù)電動 機轉(zhuǎn)角θ被調(diào)制的信號sincotsin θ以及sincotcos0。逆變器設備2包括CPU(中央處理單元)40、IPM(智能功率模塊)7、電流傳感器8 及9、以及R/D(解算器/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器14。IPM 7包括用于控制流向電動發(fā)電機4的定子 線圈的電流的諸如IGBT之類的功率開關器件。電動發(fā)電機4的定子線圈包括U相線圈、V 相線圈以及W相線圈。這些U、V及W相線圈以Y形連接,由此可以通過分別利用電流傳感 器8及9來測量V及W相電流,通過計算可獲得U相電流。逆變器設備2還包括分別對電流傳感器8及9的輸出進行放大的放大器(amp)Al 及A2,以及基于來自CPU 40的激勵基準信號Ref來對解算器12的主繞組15進行激勵的放 大器A3。CPU 40通過對從R/D轉(zhuǎn)換器14輸出的兩相編碼器信號進行計數(shù)來獲得與電氣角 θ e相對應的計數(shù)值θ 1。每一個兩相編碼器信號均包括A相信號PA、B相信號PB以及Z 相信號ΡΖ。此外,CPU 40還執(zhí)行與角倍增系數(shù)相對應的計數(shù),并獲得與機械角em相對應 的計數(shù)值θ 2。CPU 40計算其中已經(jīng)基于計數(shù)值θ 2對因解算器的加工精度等原因造成的 特性變化進行校正了的值θ 3,并將該值用于電動機控制。也可通過軟件或硬件來實現(xiàn)CPU 40的這類工作。CPU 40包括兩相編碼器計數(shù)器 41、電氣角數(shù)檢測部42、角度校正部43以及電動機控制部44。兩相編碼器計數(shù)器41根據(jù)A 相信號PA以及B相信號PB來增大和減小計數(shù),并根據(jù)Z相信號PZ來清零。電氣角數(shù)檢測 部42根據(jù)與由兩相編碼器計數(shù)器41輸出的電氣角相對應的計數(shù)值θ 1的變化,輸出與機 械角相對應的計數(shù)值θ 2,并輸出電氣角的擴展計數(shù)值COUNT。角度校正部43輸出與已經(jīng)基 于計數(shù)值θ 2進行校正的電氣角相對應的計數(shù)值θ 3。電動機控制部44基于計數(shù)值θ 3、 電氣角的擴展計數(shù)值COUNT、轉(zhuǎn)矩命令值TR以及電動機電流值IV及IW,來輸出三相PWM信 號,S卩,U相PWM信號,V相PWM信號以及W相信號。IPM 7中的IGBT受控以接通和關斷,使 得電動發(fā)電機4基于三相PWM信號(S卩,U相PWM信號、V相PWM信號以及W相PWM信號) 而運轉(zhuǎn)。此外,由電氣角數(shù)檢測部42檢測到的電氣角數(shù)是表示電氣角所對應的機械角的 位置的數(shù)值。例如,計數(shù)值θ 2或計數(shù)值COUNT對應于電氣角數(shù)。解算器12的轉(zhuǎn)子軸機械耦合至電動發(fā)電機4。由CPU 40內(nèi)的D/A轉(zhuǎn)換器等所實 現(xiàn)的激勵信號產(chǎn)生部45所產(chǎn)生的諸如IOkHz的激勵正弦波信號被電流放大器A3放大,并 被供應至解算器12的主繞組15。8
解算器12是在電動發(fā)電機4旋轉(zhuǎn)時在次級側(cè)(secondary side)的SIN繞組16 及COS繞組17中感生諸如IOkHz的調(diào)制后正弦波的旋轉(zhuǎn)變壓器。從SIN繞組16及COS繞 組17發(fā)送至R/D轉(zhuǎn)換器14的信號被R/D轉(zhuǎn)換器14轉(zhuǎn)換為數(shù)字值,并且兩相編碼器輸出信 號PA、PB及PZ響應于該數(shù)字值的變化而被輸出。IPM 7的V及W相電流值分別由電流傳感器8及9檢測,并經(jīng)由緩沖放大器Al及 A2被供應至CPU 40中的A/D轉(zhuǎn)換輸入(未示出),然后相應的數(shù)值被輸出至電動機控制部 44。電動機控制部44然后基于從主E⑶(諸如混合動力車輛中的混合動力E⑶)經(jīng)由 通信發(fā)出的轉(zhuǎn)矩命令值TR、校正后電氣角Θ3以及電流值IV及IW來執(zhí)行dq軸計算,然后 通過與PWM計時器的比較來確定通電占空比。圖2是解算器的角倍增系數(shù)的圖。將參考圖2來描述具有2X的角倍增系數(shù)的解 算器的示例。如圖2所示,具有2X的角倍增系數(shù)的解算器12被安裝至具有三相及兩對磁 極對的電動發(fā)電機4。電動發(fā)電機4具有設置在定子上的兩個U相線圈、兩個V相線圈以及 兩個W相線圈,以及設置在轉(zhuǎn)子上的用于兩對N和S極的永磁體。選擇具有2X的角倍增系 數(shù)的解算器12以與電動發(fā)電機4的兩個磁極對匹配。如此進行選擇意味著在電動機控制 時僅需考慮電氣角θ e,由此控制能夠更為簡化。如果電動發(fā)電機4的轉(zhuǎn)子就機械角θ m而言從0度到180度轉(zhuǎn)動半圈,則解算器 12輸出的電氣角θ e將從0度變化至360度。如果電動發(fā)電機4的轉(zhuǎn)子就機械角9m而 言從180度至360度又轉(zhuǎn)動半圈,則解算器12輸出的電氣角θ e將再次從0度變化至360度。這里,如果解算器12的角倍增系數(shù)增大,那么除非以更高的精度加工部件,否則 將輸出具有相同精度的電氣角信號。因此必需將解算器12的主體制造的更大。此外,如果 解算器12制造的較小,并且以相同的精度制造部件,則電氣角信號的精度將降低。因此,可 以想到對解算器12的輸出進行校正、然后再使用。但是,在圖2所示的示例中,因為由于解算器轉(zhuǎn)子的位置偏移或轉(zhuǎn)子外周加工波 動等因素而引起特性的差異,故解算器特性的差異可能會在與0度至180度的機械角相對 應的電氣角情況下和在與180度至360度的機械角相對應的電氣角情況下有所不同。例 如,在具有2X的角倍增系數(shù)并且轉(zhuǎn)子被加工成使得轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙(即,距離)以 正弦波(即,正弦曲線)形變化的VR(可變磁阻)解算器的情況下,精度會在轉(zhuǎn)子的與0度 至180度的機械角相對應的加工表面和與180度至360度的機械角相對應的加工表面之間 有所差異。因此,必需根據(jù)機械角來校正電氣角。舉例而言,當校正相同的10度電氣角的輸 出值時必須根據(jù)機械角是10度還是190度來改變校正值。因此,在第一示例性實施例中, 通過根據(jù)角倍增系數(shù)來擴展解算器的轉(zhuǎn)子位置檢測功能而獲得機械角。圖3是根據(jù)第一示例性實施例的兩相編碼器計數(shù)器的位擴展(bit extension)的 視圖。參考圖3,10位計數(shù)器被用作常規(guī)的兩相編碼器計數(shù)器。在此情況下,圖1中的兩 相編碼器計數(shù)器41是10位計數(shù)器。由10位計數(shù)值來表示從0度至360度的電氣角的范圍。
通過使該10位計數(shù)器的高位擴展以與角倍增系數(shù)匹配,然后進行計數(shù),可以獲得 機械角。例如,2X的角倍增系數(shù)需要0和1兩個狀態(tài),因此需要一個擴展位。5X的角倍增 系數(shù)例如要求0至4五個狀態(tài)(000,001,010,011及100),因此需要三個擴展位。通過圖1 中的電氣角數(shù)檢測部42來保存與擴展位相對應的計數(shù)。因此,常規(guī)兩相編碼器計數(shù)器的計數(shù)值是與0度至360度的電氣角θ e相對應的 計數(shù)值θ 1 (即,θ e = 0度至360度)。擴展得到的計數(shù)器的計數(shù)值是與0度至360度的 機械角θ m相對應的計數(shù)值θ 2。由此,如果可以識別與機械角相對應的計數(shù)值,則可以校正解算器12的特性的偏 差。通過圖1中的角度校正部43完成上述校正。例如,通過在電動發(fā)電機4運轉(zhuǎn)時進行學習來進行上述校正。例如,可通過將 JP-A-2004-242370中描述的方法應用至機械角來進行上述校正。具體而言,針對機械角的 第一圈回轉(zhuǎn)(即,0度至360度)獲得在規(guī)定時段中兩相編碼器計數(shù)器的計數(shù)值的平均增大 速率。然后,在機械角的第二圈回轉(zhuǎn)(即,0度至360度)中,基于獲得的平均增大速率來計 算兩相編碼器計數(shù)器的預測值。如果該預測值以及實際上兩相編碼器計數(shù)器的值(即,實 際值)落入預定范圍內(nèi),則將預測值用作校正后值。如果預測值和兩相編碼器計數(shù)器的實 際值落在預定范圍之外,則使實際值增大或減小基準值一半的值,并將結(jié)果用作校正后值。圖4是示出由圖1中的逆變器設備2執(zhí)行的電動機控制的流程圖。圖4所示流程 圖中的例程從預定主例程被調(diào)用,并以預定時間間隔執(zhí)行或在每次滿足預定條件時執(zhí)行。參考圖4,首先,當例程開始時,在步驟Sl中提取電流。此時,由電流傳感器8及9 檢測到的電流值分別經(jīng)由放大器Al及Α2被輸入至電動機控制部44。然后,在步驟S2中提取電氣角,并且在步驟S3中進行判定該電氣角對應于機械角 的哪個位置的電氣角判定處理。這里,解算器12的輸出通過R/D轉(zhuǎn)換器14被轉(zhuǎn)換為兩相 編碼器信號。然后,兩相編碼器計數(shù)器41對該兩相編碼器信號進行計數(shù),以獲得與電氣角 θ e相對應的計數(shù)值Θ1。此外,電氣角數(shù)檢測部42還執(zhí)行與角倍增系數(shù)相對應的計數(shù),獲 得與機械角θπι相對應的計數(shù)值θ 2,并輸出計數(shù)值COUNT。角度校正部43計算已經(jīng)基于 計數(shù)值θ 2校正了因解算器的加工精度等因素而導致的特性變化而得到的值θ 3,并且電 動機控制部44基于與校正后電氣角相對應的值θ 3以及計數(shù)值COUNT來進行電氣角判定 處理。在描述步驟S4及后續(xù)步驟之前,將詳細描述電氣角判定處理。隨后將描述步驟S4 及后續(xù)步驟。圖5是示出圖4的步驟S3中的電氣角判定處理的細節(jié)的流程圖。參考圖5,首先,在步驟Sll中,判定兩相編碼器計數(shù)器41的計數(shù)值是否已經(jīng)增大 或減小。換言之,如果計數(shù)值已經(jīng)變化,則處理從步驟Sll進行至步驟S12。如果計數(shù)值尚 未變化,則處理進行直至步驟S16,并且控制改變至圖4中的流程圖。在步驟S12中,判定是否滿足Θ1(η-1) > XI,且θ 1 (η-1) < θ ΜΑΧ-Χ2并且 θ 1 (η) = 0的條件。這里θ 1 (η)是第η個周期的兩相編碼器計數(shù)器41的計數(shù)值,并且是 在執(zhí)行圖5中流程圖中的例程時與第η個周期對應的時間時的電氣角所對應的值。此外, 這里的θ 1 (η-1)是第η-1周期的兩相編碼器計數(shù)器41的計數(shù)值,并且是在執(zhí)行圖5中流 程圖中的例程時與第η-1個周期對應的時間時的電氣角所對應的值。Xl及Χ2表示閾值,并10且θ MAX表示兩相編碼器計數(shù)器41的計數(shù)值的最大值。將參考圖6及圖7進行描述。圖6是示出在圖5的步驟S12中用于判定North Marker(NM)是否正常的處理的第一圖。圖7是示出在圖5的步驟S12中用于判定North Marker(NM)是否正常的處理的第二圖。正常工作時編碼器計數(shù)器的計數(shù)值類似于圖6中實線的波形而變化。此外,當在 處理過程中輸入兩相編碼器輸出中的Z相信號(也被稱為North Marker(NM))時,兩相編碼 器計數(shù)器41被重置,使得值被設定為0。一旦重置,在下一次計數(shù)值達到最大值θ MAX時, 計數(shù)就停止增大,并且計數(shù)值返回至0。正常情況下,認為該計數(shù)值返回至0的時機與下一 次Z相信號被輸入時的時機一致。但是,存在因包括在兩相編碼器輸出中的Α,B及Z相信號的延遲或兩相編碼器計 數(shù)器41的信號讀取誤差,而造成在兩相編碼器計數(shù)器41的計數(shù)值θ 1為0時之外的其他 時機輸入Z相信號的情況。即使在此情況下,如果計數(shù)值表示正常轉(zhuǎn)子位置,則即使存在時 機偏差,也可以繼續(xù)電氣角判定操作。但是,如果偏差超過閾值,則判定兩相編碼器計數(shù)器 41的計數(shù)值θ 1并未正確地表示出轉(zhuǎn)子位置,由此也進行電氣角判定操作的初始化。如圖6所示,正常范圍被設定為跨過Z相信號的正常時機,而任何其他時間均落入 異常范圍內(nèi)。如果Z相信號在異常范圍內(nèi)被輸入,則計數(shù)值COUNT被清零。此外,當Z相信 號被輸入時,兩相編碼器計數(shù)器41的計數(shù)值θ 1也被清零。因此,如圖7所示,當保存固定時長內(nèi)的兩相編碼器計數(shù)器41的計數(shù)值θ 1的 變化歷史、并且計數(shù)值在時間θ (η)時變?yōu)?時,如果最近一次的計數(shù)值θ 1(即,時間 θ (η-1)時的計數(shù)值θ 1)落在Xl與θ MAX-X2之間,則判定最近的計數(shù)值θ 1異常。此外, 如果時間θ (η-1)時的計數(shù)值θ 1落在0與Xl之間或落在ΘΜΑΧ-Χ2與θ MAX之間,則判 定時間θ (η-1)時的計數(shù)值Θ1正常。此外,閾值Xl及Χ2可以是不同值或相同值。再參考圖5,如果滿足步驟S12的條件,則處理進行至計數(shù)值COUNT被設定為0的 步驟S13。另一方面,如果不滿足步驟S12的條件,則處理進行至計數(shù)值COUNT增大或減小 的步驟S14。后續(xù)將參考圖8來描述上述增大或減小的細節(jié)。一旦計數(shù)值COUNT在步驟S13或S14完成更新,則在步驟S15由兩相編碼器計數(shù) 器41的計數(shù)值θ 1以及與擴展位相對應的計數(shù)值COUNT合成得到與機械角對應的 計數(shù)值θ 2。然后在步驟S16,控制返回至圖4所示的流程圖中的例程。圖8是示出在圖5的步驟S14中執(zhí)行的增大或減少兩相編碼器計數(shù)器的擴展位的 處理的流程圖。該處理對應于在圖1中的電氣角數(shù)檢測部42中執(zhí)行的處理。首先,在步驟S21中判定是否滿足θ 1(η-1) > χ且θ 1 (n) = 0的條件。這里, θ l(n)是第η周期的兩相編碼器計數(shù)器41的計數(shù)值,并且是與在執(zhí)行圖8的流程圖中的例 程時在與第η個周期對應的時間時的電氣角所對應的值。此外,這里的Θ1(η-1)是第η-1 周期的兩相編碼器計數(shù)器41的計數(shù)值,并且是與在執(zhí)行圖8的流程圖中的例程時在與第 η-1個周期對應的時間時的電氣角所對應的值。X表示閾值。下文將參考圖10來描述該閾 值X。步驟S21中的條件被用于判定在Z相信號被輸入至兩相編碼器計數(shù)器41并且計 數(shù)值θ 1(η)已經(jīng)被清零時,一個周期之前的計數(shù)值θ 1(η-1)是否大于閾值X。如果該條件滿足,則處理從步驟S21進行至步驟S22。在此情況下,在兩相編碼器計數(shù)器41增大計數(shù) 時,兩相編碼器計數(shù)器41被清零,因此,在此情況下,必需對擴展位增大計數(shù)。在步驟S22中,判定擴展位的計數(shù)值COUNT是否等于或大于與角倍增系數(shù)(或電 氣角數(shù))相對應的最大值MAX。該最大值MAX例如在解算器具有2X的角倍增系數(shù)時(即在 電動機具有兩個磁極對時)是具有1位的二進制數(shù)1,并在解算器具有5X的角倍增系數(shù)時 (即在電動機具有五個磁極對時)是具有3位的二進制數(shù)100。如果在步驟S22中,計數(shù)值COUNT等于或大于最大值MAX,則處理進行至步驟S23, 在步驟S23,計數(shù)值COUNT被設定為0。另一方面,如果計數(shù)值COUNT尚未達到最大值MAX, 則處理進行至步驟S24,在步驟S24,將計數(shù)值COUNT加1,并且圖3中的位擴展部分被增大 計數(shù)。如果不滿足步驟S21中的條件,則處理進行至步驟S25。在步驟S25中,判定是 否滿足條件θ l(n-l) = 0且θ l(n)彡ΘΜΑΧ。這里,θ 1 (η)是第η周期的兩相編碼器計 數(shù)器41的計數(shù)值,并且是在與第η周期對應的時間時的電氣角所對應的值。此外,這里的 θ 1 (η-1)是第η-l周期的兩相編碼器計數(shù)器41的計數(shù)值,并且是與第η_1周期相對應的時 間時的電氣角所對應的值。θ MAX是與電氣角的最大值相對應的兩相編碼器計數(shù)器41的計 數(shù)值。步驟S25的條件被用于判定當X相信號被輸入至兩相編碼器計數(shù)器41并且計數(shù) 值θ l(n-l)已經(jīng)被清零時,一個周期之后的計數(shù)值θ l(n)是否大于θ MAX。如果滿足該條 件,則處理從步驟S25進行至步驟S26。在此情況下,兩相編碼器計數(shù)器41在被清零之后減 小計數(shù),因此在此情況下,必需對擴展位的計數(shù)值COUNT進行減小計數(shù)。在步驟S^判定擴展位的計數(shù)值COUNT是否等于或小于零。如果在步驟S26中判 定計數(shù)值COUNT等于或小于零,則處理進行至將計數(shù)值COUNT設定為等于MAX的步驟S27。 另一方面,如果計數(shù)值COUNT大于零,則處于進行至步驟S28,在此步驟S28,從計數(shù)值COUNT 減1,并對圖3中的擴展位部分進行減小計數(shù)。在已經(jīng)執(zhí)行了步驟S23,S24,S27或S^之后,處理進行至步驟S29。在步驟S29, 處理改變至圖5中流程圖中的例程。然后,在圖5的步驟S15中,由作為兩相編碼器計數(shù)器41的輸出值的θ 1以及與 擴展位相對應的計數(shù)值COUNT合成得到與參考圖3描述的機械角θ m相對應的擴展計數(shù)值 θ 2。圖9是在使用具有五個磁極對的電動機時,相對于電氣角及機械角的變化,計數(shù) 器的計數(shù)值發(fā)生變化的一個示例的波形圖。參考圖9,橫軸表示機械角(0度至360度)。每一次電氣角從0度改變?yōu)?60度, 計數(shù)值COUNT就增大計數(shù)。與電氣角相對應的計數(shù)值θ 1重復地從零改變至θ MAX。當電 氣角達到360度時,Z相信號被輸入,因而已經(jīng)到達θ MAX的計數(shù)值θ 1被清零。此時,向 與擴展位相對應的計數(shù)值COUNT加1 (圖8的步驟S24)。以此方式,每一次Z相信號被輸入時,計數(shù)值θ 1就被清零,并且計數(shù)值COUNT以 從000 — 001 — 010 — 011 — 100的二進制數(shù)增大計數(shù)。在具有五個磁極對的電動機角的 情況下,圖8中流程圖中的MAX是100,由此當COUNT = 100之后下一次輸入Z相信號時,計 數(shù)值COUNT被清零為000 (即,步驟S23)。12
圖9也示出了基于計數(shù)值θ 1以及計數(shù)值COUNT獲得與機械角相對應的計數(shù)值 θ 2。圖10是在North Marker前后計數(shù)器增大期間計數(shù)值的變化的放大波形圖。兩相 編碼器輸出中的Z相信號也可被稱為North Marker (匪)。在圖9中,θ 1變化至θ MAX,并 且在θ 1隨后緊接著變?yōu)榱銜r,COUNT值增大。但是,Z相信號的輸出時機可能會存在偏差, 因此執(zhí)行處理以允許一定量的偏差。在圖10中示出了圖8的步驟S21中的閾值X。根據(jù)步驟S21的條件,如果θ 1超 過閾值X,即使計數(shù)值尚未被增大至θ MAX,也使計數(shù)值COUNT遞增。換言之,當在Z相信號 被輸入至圖1中的兩相編碼器計數(shù)器41時,或當兩相編碼器計數(shù)器41達到最大值θ MAX 并且基于A和/或B相信號的變化而進行下一次增加時,θ 1 (η)變?yōu)榈扔诹?。通過執(zhí)行步驟S21中的處理,即使Z相信號最終在達到最大值ΘΜΑΧ之前被輸入, 計數(shù)值COUNT也能夠在此時適當?shù)卦龃笥嫈?shù)。因此,可以獲得正確地對應于機械角的計數(shù) 值θ 2。因此,在使用兩相編碼器輸出的情況下,也能夠識別出機械角的位置,由此無需大 幅改變常規(guī)控制方法,就可以校正電動機或轉(zhuǎn)角傳感器的特性?,F(xiàn)將再次參考圖4來描述步驟S4及后續(xù)步驟。當步驟S3中的電氣角判定結(jié)束時, 在步驟S4中執(zhí)行獲得轉(zhuǎn)矩命令值的處理。轉(zhuǎn)矩命令值TR是由主ECU(諸如混合動力車輛 中的混合動力ECU)基于加速器操作量確定的,并經(jīng)由通信輸出。圖1中的電動機控制部44 接收該轉(zhuǎn)矩命令值TR。然后,在步驟S5中執(zhí)行對電流命令值進行計算的處理。當圖1中的 IPM的直流(DC)電源電壓被可變地控制時,獲得DC電源電壓,并且基于θ 3的變化來計算 電動發(fā)電機4的轉(zhuǎn)速。然后基于轉(zhuǎn)矩命令值、DC電源電壓以及轉(zhuǎn)速來計算電流命令值。然后在步驟S6中,對在步驟S5中獲得的電流命令值執(zhí)行轉(zhuǎn)矩起伏變化校正。轉(zhuǎn) 矩起伏變化是尤其是在低速行駛時特別容易感到的轉(zhuǎn)矩的脈沖變化。轉(zhuǎn)矩起伏變化通常周 期性地出現(xiàn)。圖11是示出圖4的步驟S6中轉(zhuǎn)矩起伏變化校正的細節(jié)的第一流程圖。圖11中的流程圖示出了步驟S6的處理中的步驟S6A,其中轉(zhuǎn)矩起伏變化校正的開 始和禁止是相反的。首先,在圖S51中,計算電動發(fā)電機4的轉(zhuǎn)速。然后,在步驟S52中,判定轉(zhuǎn)速的絕 對值是否低于閾值ΝΑ。如果轉(zhuǎn)速低于閾值ΝΑ,則意味著車輛正以低速行駛并且轉(zhuǎn)矩起伏變 化將成為問題,由此處理進行至步驟S53。例如可將閾值NA設定為50rpm。在步驟S53,進 行判定以使轉(zhuǎn)矩起伏變化校正開始。如果在步驟S52中轉(zhuǎn)速的絕對值并不低于閾值NA,則處理進行至步驟S54。在步驟S54中,判定轉(zhuǎn)速的絕對值是否大于閾值NB。如果轉(zhuǎn)速的絕對值大于閾值 NB,則意味著車輛正以高速行駛并且存在其他振動等,由此轉(zhuǎn)矩起伏變化將不會顯現(xiàn)出來, 此外,需要較短的處理時間,因此未進行校正。因此,處理從步驟SM進行至步驟S55以判 定得到禁止轉(zhuǎn)矩起伏變化校正。此外,如果在步驟SM中轉(zhuǎn)速的絕對值并不大于閾值NB,則 轉(zhuǎn)矩起伏變化校正即不開始,也不被禁止。而是,保持當前狀態(tài)。換言之,如果轉(zhuǎn)矩起伏變 化校正處于正在進行的過程中,則繼續(xù)校正,但如果未進行轉(zhuǎn)矩起伏變化校正,則保持該狀 態(tài)。
以此方式,取決于執(zhí)行步驟S53或S55中哪一個步驟,進行或不進行校正。如果步 驟S54中的判定為否,則保持當前狀態(tài),并且處理進行至步驟S56。圖12是示出圖4的步驟S6中轉(zhuǎn)矩起伏變化校正的細節(jié)的第二流程圖。圖13是在轉(zhuǎn)矩起伏變化校正時使用的校正系數(shù)對應關系的一個示例的視圖。圖12中流程圖中的例程是電流校正步驟S6B,從圖11中的步驟S6A中進行判定以 開始轉(zhuǎn)矩起伏變化校正直至進行判定以禁止轉(zhuǎn)矩起伏變化校正的時間來執(zhí)行電流校正步 驟 S6B。參考圖12及圖13,首先在步驟S61中計算校正系數(shù)。在該校正系數(shù)的計算處理 中,通過沿機械角方向?qū)D13中的對應關系中存儲的校正系數(shù)進行線性插值,然后沿轉(zhuǎn)矩 方向?qū)πU禂?shù)進行線性插值,來獲得與機械角相對應的校正系數(shù)。在圖13中的對應關系中,針對各個轉(zhuǎn)矩命令值TR = 20(N · m), 40 (N · m), . . . 200 (N · m)來界定機械角與校正系數(shù)之間的關系。此外,通過使COUNT乘以 圖1中的θ 3( S卩,COUNTX θ 3)而獲得機械角。隨后,在步驟S62中執(zhí)行用于計算對電流命令的校正的處理。具體而言,通過使通 過對圖13中的對應關系進行插值而獲得的系數(shù)乘以圖4中步驟S4中基于轉(zhuǎn)矩命令值、DC 電源電壓以及轉(zhuǎn)速計算得到的電流命令值,來獲得校正后d軸電流命令值以及q軸電流命 令值。在于步驟S62計算得到對電流命令的校正之后,在步驟S63,控制再次返回圖4中的 流程圖,并且執(zhí)行步驟S7。在步驟S7,執(zhí)行電流反饋計算處理以接近對由電流傳感器8及9測量的電流值的 測量結(jié)果進行校正得到的電流命令值。然后,在步驟S8中計算三相轉(zhuǎn)換處理之后的三相電壓命令值,并且利用載頻來執(zhí) 行三相PWM開關輸出。如上所述,在第一示例性實施例中,在也利用兩相編碼器輸出的情況下,可以識別 機械角的位置,因此能夠在無需大幅改變常規(guī)控制方法的情況下校正轉(zhuǎn)角傳感器的特性。 此外,除了校正轉(zhuǎn)角傳感器的特性之外,還能夠?qū)﹄妱訖C控制進行校正,由此改善轉(zhuǎn)矩起伏 變化情況等。此外,也可以僅校正電動機控制,而不校正轉(zhuǎn)角傳感器。以下將描述本發(fā)明的第二示例性實施例。利用例如具有2X的角倍增系數(shù)的解算 器,對于從O度至360度的每一回轉(zhuǎn)的機械角,電氣角均從0度改變至360度達兩次。當需 要的僅是將第一電氣角與第二電氣角進行區(qū)分并據(jù)此執(zhí)行校正(例如當轉(zhuǎn)動期間可以學 習并校正精度時),則可以使用第一示例性實施例。因此,無需確定機械角的絕對位置。但是,可以理解,會存在預先在工廠里利用精度測量設備來產(chǎn)生校正數(shù)據(jù),但該精 度測量設備并未被包括在待運產(chǎn)生自身內(nèi)的情況。在此情況下,如果要向運輸后的產(chǎn)品提 供校正數(shù)據(jù),則當產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)時的機械角必需正確地對應于運輸后的產(chǎn)品。換言之,當產(chǎn) 生校正數(shù)據(jù)時的機械角必需與使用校正數(shù)據(jù)時的機械角匹配。不僅對于轉(zhuǎn)角傳感器的校正數(shù)據(jù)是如此,當校正電動機控制的電流命令值時也是 如此。圖14是使用了根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施例的電動機控制設備的車輛IA的框 圖。參考圖14,車輛IA與圖1中的車輛1不同之處在于其包括解算器12A以及CPU 40A代 替解算器12及CPU 40。車輛IA的其他結(jié)構(gòu)與上述車輛1的結(jié)構(gòu)相同,因此將不再重復對14其的描述。解算器12A包括用于檢測轉(zhuǎn)子的0度機械角的位置并輸出清零信號CLR的傳感器 18。主繞組15以及副繞組16及17與圖1中的相同,故將不再重復對其的描述。CPU 40A與圖1中的CPU 40的不同之處在于其包括兩相編碼器計數(shù)器41A以及電 氣角數(shù)檢測部42A而非電氣角數(shù)檢測部42。CPU 40A的其他結(jié)構(gòu)與CPU 40的相同,因此將 不再重復對其的描述。兩相編碼器計數(shù)器41A根據(jù)A相信號PA以及B相信號PB來增大或減小計數(shù),并 基于清零信號CLR而非Z相信號PZ被清零。此外,該結(jié)構(gòu)也可以是使得當Z相信號PZ或 清零信號CLR被輸入時,兩相編碼器計數(shù)器41A被清零。電氣角數(shù)檢測部42A根據(jù)與從兩相編碼器計數(shù)器41A輸出的電氣角相對應的計數(shù) 值θ 1中的變化,輸出與機械角對應的計數(shù)值θ 2,并輸出電氣角的擴展計數(shù)值COUNT。然 后,當清零信號CLR被輸入時,電氣角數(shù)檢測部42A將計數(shù)值θ 2以及計數(shù)值COUNT清零。圖15是流程圖,示出了由第二示例性實施例中的CPU 40A執(zhí)行的兩相編碼器計數(shù) 器41A的擴展位的計數(shù)控制。圖15中的流程圖與圖8中的流程圖相同,并增加了步驟SlOl及S102。因步驟S21 至S28與以上參考圖8進行描述的相同,故將不再重復對這些步驟的描述。當步驟S23,S24,S27以及S28中的任一者結(jié)束并且計數(shù)值COUNT被臨時確定時, 處理進行至步驟S101。在步驟S101,判定是否已經(jīng)從傳感器18輸入清零信號CLR。如果尚 未有清零信號CLR被輸入,則向圖5的步驟S15提供計數(shù)值COUNT。另一方面,如果已經(jīng)輸 入了清零信號CLR,則在步驟S102將計數(shù)值COUNT清零,然后處于進行至步驟S29。在步驟幻9控制變化為圖5中的流程圖之后,在步驟S15中,由作為兩相編碼器計 數(shù)器41A的輸出值的θ 1以及與擴展位相對應的計數(shù)值COUNT來合成出與參考圖3描述的 機械角θ m相對應的擴展計數(shù)值θ 2。在該第二示例性實施例中描述的轉(zhuǎn)角檢測設備能夠基于轉(zhuǎn)角傳感器的兩相編碼 器輸出而獲得機械角的絕對位置。因此,即使在工廠等位置產(chǎn)生了轉(zhuǎn)角傳感器的校正數(shù)據(jù), 也能夠?qū)⑵鋺糜谛U恢?,由此可以實現(xiàn)更為精確的轉(zhuǎn)角傳感器。此外,除了對轉(zhuǎn)角傳感器的特性進行校正之外,即使在工廠等位置產(chǎn)生了用于電 動機控制以改善轉(zhuǎn)矩起伏變化的校正數(shù)據(jù),也能夠?qū)⑵鋺糜谛U恢?,由此可以實現(xiàn)更 為精確的轉(zhuǎn)角傳感器。此外,也可以僅校正電動機控制,而不校正轉(zhuǎn)角傳感器。此外,在上述第一及第二示例性實施例中,解算器及R/D轉(zhuǎn)換器被用作檢測電氣 角的電氣角檢測部(即,轉(zhuǎn)角傳感器)。但是,電氣角檢測部并不限于此。換言之,只要電氣 角檢測部例如是各種轉(zhuǎn)角傳感器中任一種(例如電磁轉(zhuǎn)角傳感器或光學轉(zhuǎn)角傳感器),以 及諸如旋轉(zhuǎn)編碼器之類的輸出兩相編碼器輸出的裝置,就可應用本專利申請中的發(fā)明?,F(xiàn)將參考圖1等對上述第一示例性實施例進行總結(jié)。此外,除了附圖標記之外,該 總結(jié)也適用于參考圖8等的第二示例性實施例。這些示例性實施例的電動機控制設備包括 i)電氣角檢測部(即,解算器12及R/D轉(zhuǎn)換器14),其中360度的電氣角被設定為小于360 度的機械角,并且其輸出與電動機的轉(zhuǎn)子的電氣角相對應的兩相編碼器信號,ii)兩相編碼 器計數(shù)器41,其對兩相編碼器信號進行計數(shù),并輸出與電氣角相對應的數(shù)字值,iii)電氣 角數(shù)檢測部42,其對由電氣角檢測部輸出的信號表示的電氣角所對應的機械角的位置進行檢測,以及iv)電動機控制部44,其基于轉(zhuǎn)矩命令值TR來確定電流命令值,并根據(jù)電氣角數(shù) 檢測部42的輸出來校正電流命令值。優(yōu)選地,電動機控制部44基于電氣角數(shù)檢測部42的輸出來判定電動發(fā)電機4的 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角所對應的機械角的位置,并對電流命令值執(zhí)行與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角相對應的校正。更優(yōu)選地,電動機控制部44具有保存有轉(zhuǎn)矩命令值TR以及與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角相對應 的校正系數(shù)的對應關系,并通過使電流命令值乘以校正系數(shù)來執(zhí)行校正。優(yōu)選地,電氣角數(shù)檢測部42產(chǎn)生其中兩相編碼器計數(shù)器的高位被進一步擴展至 與360度的機械角相對應的值的計數(shù)值COUNT,并輸出擴展計數(shù)值COUNT。更優(yōu)選地,電氣角檢測部包括其中360度的電氣角被設定為比360度的機械角小 的解算器12,以及將信號從解算器12轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的解算器/數(shù)字(R/D)轉(zhuǎn)換器14,并且 R/D轉(zhuǎn)換器14輸出包括A相信號、B相信號以及Z相信號的兩相轉(zhuǎn)換器信號。更優(yōu)選地,兩相編碼器計數(shù)器41根據(jù)A相信號及B相信號增大或減小計數(shù),并在Z 相信號被輸入時將計數(shù)值清零。如圖8及圖10所示,在兩相編碼器計數(shù)器41的計數(shù)值正在 增大的情況下,當兩相編碼器計數(shù)器41的計數(shù)值θ 1被清零時,電氣角數(shù)檢測部42在兩相 編碼器計數(shù)器41在即將被清零之前的計數(shù)值θ 1已經(jīng)超過閾值X時,將擴展計數(shù)值COUNT 清零。更優(yōu)選地,電氣角檢測部還包括傳感器18,其檢測機械角的基準位置。兩相編碼器 計數(shù)器41A根據(jù)A相信號及B相信號來增大或減小計數(shù),并響應于自傳感器18的輸出來將 計數(shù)值Θ1清零。電氣角數(shù)檢測部42A響應于自傳感器18的輸出將擴展計數(shù)值COUNT清零。優(yōu)選地,電動機控制設備還包括角度校正部43,其基于電氣角數(shù)檢測部42的輸 出,對兩相編碼器計數(shù)器輸出的數(shù)字值執(zhí)行與機械角的校正位置相對應的校正處理。下面,將描述本發(fā)明的第三示例性實施例。在第一示例性實施例中描述的電動機 控制設備接收從位置檢測器(即,解算器+R/D轉(zhuǎn)換器,或編碼器等)輸出的Z相信號、A相 信號以及B相信號,并判定電氣角數(shù)。但是,當因某些原因未預料到會輸入Z相信號時,就 不能夠正確地判定電氣角數(shù)。例如,如果Z相信號在不接近0度的解算器角度的時機被輸 入,則兩相編碼器計數(shù)器將被清零,并且會錯誤地判定電氣角是下一輪電氣角。因此,在第三示例性實施例中,當相對于基于A相信號及B相信號獲得的解算器角 度而未如預料地產(chǎn)生Z相信號時,就忽略該Z相信號。此外,當連續(xù)超出預料地產(chǎn)生Z相信 號時,就再次檢測電氣角。圖16是車輛IB的框圖,其中使用了根據(jù)第三示例性實施例的電動機控制設備。參 考圖16,車輛IB被構(gòu)造為使得逆變器設備2包括CPU 40B而非圖1中所示車輛1中的CPU 40。車輛IB的其他結(jié)構(gòu)與上述車輛1相同,由此將不再重復對其的描述。CPU 40B與圖1所示的CPU 40的不同之處在于,其包括兩相編碼器計數(shù)器41B以 及電氣角數(shù)檢測部42B代替兩相編碼器計數(shù)器41及電氣角數(shù)檢測部42,并且還包括Z相異 常檢測部46以及Z相異常判定部47。CPU 40B的其他結(jié)構(gòu)與CPU 40的相同,因此將不再 重復對其的描述。兩相編碼器計數(shù)器41B根據(jù)A相信號PA以及B相信號PB來對計數(shù)值θ 1增大或 減小計數(shù),并根據(jù)Z相信號PZ將計數(shù)值θ 1清零。
電氣角數(shù)檢測部42B根據(jù)與由兩相編碼器計數(shù)器41B輸出的電氣角相對應的計數(shù) 值θ 1的變化,輸出與機械角相對應的計數(shù)值θ 2,并輸出電氣角的擴展計數(shù)值COUNT。具 體而言,根據(jù)通過兩相編碼器計數(shù)器41B的傳送(carry)或借用(borrow),計數(shù)值COUNT被 增大或減小。Z相異常檢測部46判定當計數(shù)值θ 1處于適當范圍內(nèi)時輸入的Z相信號為正常, 并判定當計數(shù)值θ 1處于適當范圍之外時輸入的Z相信號為異常。換言之,Z相異常檢測 部46將預料到的Z相信號(即,處于預料的時機的Z相信號)與未預料到的Z相信號(處 于預料之外的時機的Z相信號)進行區(qū)分。Z相異常判定部47對未預料地輸入的Z相信號的數(shù)量進行計數(shù),并判定是否存在 異常。具體而言,Z相異常判定部47對被Z相異常檢測部46判定為異常的Z相信號的數(shù) 量進行計數(shù),并在計數(shù)值超過錯誤限制值時輸出清零信號CLR。通過清零信號CLR,將由兩 相編碼器計數(shù)器41Β以及電氣角數(shù)檢測部42Β保存的值清零。基于計數(shù)值θ 3、電氣角的擴展得到的計數(shù)值COUNT、轉(zhuǎn)矩命令值TR以及電動機電 流值IV及IW,電動機控制部44輸出三相PWM信號,即U相PWM信號、V相PWM信號以及W 相PWM信號。基于三相PWM信號,即U相PWM信號、V相PWM信號以及W相PWM信號,控制 IPM 7中的IGBT以接通和關斷,由此使電動發(fā)電機4運轉(zhuǎn)。圖17是示出在第三示例性實施例中執(zhí)行的例程的流程圖。在該流程圖中的例程 在第一示例性實施例中描述的圖5中的例程之外被執(zhí)行,并且在每一次Z相信號PZ被輸入 至Z相異常檢測部46時執(zhí)行。參考圖17,首先在步驟S121,判定在已經(jīng)輸入Z相信號PZ時接收的計數(shù)值θ 1的 值是否滿足條件Xmax < θ l(n) < Xmin。此外,η表示已經(jīng)執(zhí)行了該流程圖中例程的次數(shù) (包括當前這一次在內(nèi)),由此當下一次執(zhí)行該流程圖中的例程時的計數(shù)值將是θ 1 (η+1)。圖18是示出圖10中的Xmax及Xmin的圖。參考圖18,由TA來表示計數(shù)值θ 1 (η) 的值不小于Xmin并且不大于θ max的時段,由TB來表示計數(shù)值θ 1 (η)的值不小于θ min 并且不大于Xmax的時段,并且由TC來表示任何其他時段。Xmax表示接近+0度的Z相輸入 正常判定閾值,并且Xmin表示接近-0度的Z相輸入正常判定閾值。初始假定當θ 1 (n) = θ max時從R/D轉(zhuǎn)換器14輸出Z相信號PZ,但存在因為某 些原因在計數(shù)值θ 1與Z相信號PZ之間存在偏差的情況。例如,角度檢測器(即,編碼器, 解算器或R/D轉(zhuǎn)換器)或構(gòu)成角度檢測器的組件(例如,布線及連接器)的失效將導致實 際電氣角與角度檢測器識別的角度之間產(chǎn)生偏差,由此導致輸出Z相信號。此外,因噪音的 影響,在實際電氣角與由角度檢測器識別的角度之間會存在偏差,由此導致輸出Z相信號。 電氣噪聲也可能會疊加在Z相信號自身上。因此,在時段TA或時段TB期間輸入的Z相信號被認定正常,而在任何其他時段過 程中輸入的Z相信號被認定為異常。兩相編碼器計數(shù)器41Β由被認定為正常的Z相信號清 零,但不會由被認定為異常的Z相信號清零。但是,當在異常時段TC期間多次輸入Z相信號時,也不能夠信任兩相編碼器計數(shù) 器41Β的計數(shù)值θ 1。因此,產(chǎn)生異常Z相信號的次數(shù)被計數(shù),如果該數(shù)量大于預定值,則執(zhí) 行控制以將兩相編碼器計數(shù)器41Β清零,并將由電氣角數(shù)檢測部42Β計數(shù)的擴展位計數(shù)值 COUNT清零。
再參考圖17,如果在步驟S121中并不滿足條件Xmax < θ 1 (n) < Xmin(即,如果 在圖18中的時段TA或TB期間輸入Z相信號PZ),則處理進行至步驟S125,并且控制改變 返回主例程。另一方面,如果在步驟S121中滿足條件Xmax < θ 1 (η) <Xmin(即,如果在圖18 中的時段TC期間輸入Z相信號PZ),則處于進行至步驟S122。在步驟S122中,將+1增加至Z相異常時機輸入的計數(shù)值ERR0R_C0UNT。計數(shù)值 ERR0R_C0UNT是用于對在圖18中的時段TC期間輸入的Z相信號PZ進行計數(shù)的計數(shù)值。然后,在步驟S123中,判定計數(shù)值ERR0R_C0UNT是否已經(jīng)超過異常判定閾值 ERROR。如果ERR0R_C0UNT大于ERROR,則處理進行至步驟SIM。另一方面,如果ERR0R_ COUNT不大于ERROR,則處理進行至步驟S125,并且控制改變返回至主例程。此外,異常判 定閾值ERROR也可以任何整數(shù),只要其等于或大于1即可。當異常判定閾值ERROR被設定 為1時,即使在圖18中的時段TC期間Z相信號PZ被輸入的情況發(fā)生了一次,也將計數(shù)值 COUNT重置(S卩,將執(zhí)行重置操作)。通常,異常判定閾值ERROR被設定為二或更大的值,因 此將忽略因噪聲等原因產(chǎn)生了的單次Z相信號PZ,并且當在圖18的時段TC期間輸入了多 個Z相信號PZ時,將執(zhí)行重置操作。在步驟SlM中,由電氣角數(shù)檢測部42B計數(shù)的計數(shù)值COUNT被清零,同時計數(shù)值 ERR0R_C0UNT也被清零。然后,處理進行至步驟S125,并且控制改變返回至主例程??偠灾瑢τ诘谌纠詫嵤├?,圖16所示的轉(zhuǎn)角檢測設備包括i)角度檢測部 12和14,其中與輸出信號的一個周期相對應的角度被設定為比360度的機械角小,ii)計 數(shù)器41B,其輸出與角度檢測部的輸出信號相對應的數(shù)字信號,以及iii)電氣角數(shù)檢測部 42B,其基于計數(shù)器41B的計數(shù)值的變化來對由從角度檢測部輸出的信號表示的角度所對 應的機械角的位置進行檢測。優(yōu)選地,角度檢測部是電氣角檢測部12和14,其中360度的電氣角被設定為比 360度的機械角小,并且其輸出與轉(zhuǎn)子的電氣角相對應的兩相編碼器信號。計數(shù)器是兩相編 碼器計數(shù)器41B,其對兩相編碼器信號進行計數(shù),并輸出與電氣角相對應的數(shù)字值Θ1。電 氣角數(shù)檢測部42B基于計數(shù)器41B的計數(shù)值的變化來對由從角度檢測部輸出的信號表示的 電氣角所對應的機械角的位置進行檢測。更優(yōu)選地,電氣角數(shù)檢測部42B產(chǎn)生其中兩相編碼器計數(shù)器41B的高位被進一步 擴展至與360度的機械角相對應的值的計數(shù)值θ 2,并輸出擴展得到的計數(shù)值COUNT。更優(yōu)選地,電氣角數(shù)檢測部42B根據(jù)A相信號及B相信號來增大或減小計數(shù),并在 Z相信號被輸入時將計數(shù)值清零。轉(zhuǎn)角檢測設備還包括Z相異常檢測部46以及Z相異常 判定部47,Z相異常檢測部46判定當Z相信號被輸入時兩相編碼器計數(shù)器41B的計數(shù)值是 否處于與異常時機相對應的預定范圍內(nèi)(即,處于圖18中的時段TC內(nèi)),并且Z相異常判 定部47在由Z相異常檢測部46判定得到計數(shù)值處于預定范圍內(nèi)時對已經(jīng)輸入Z相信號的 次數(shù)進行計數(shù),并且當已經(jīng)輸入Z相信號的計數(shù)值ERR0R_C0UNT超過錯誤計數(shù)閾值ERROR 時(即,步驟S123中為是),將由電氣角數(shù)檢測部42B保存的擴展計數(shù)值θ 2以及擴展位 COUNT清零。在第三實施例中,當檢測到在異常時機重復輸入Z相信號時,計數(shù)器就被清零,由 此即使存在錯誤操作,也可增大返回正常操作的幾率。
在第一至第三示例性實施例中,解算器被用作轉(zhuǎn)子位置檢測設備?,F(xiàn)將描述其中 替代地使用了霍爾(Hall)元件作為轉(zhuǎn)子位置檢測設備的第四示例性實施例。圖19是使用了根據(jù)第四示例性實施例的電動機控制設備的車輛IC的框圖。在圖 19中,由Hall元件18C輸入與Z相信號相對應的信號。參考圖19,車輛IC包括逆變器設備2C、電動發(fā)電機4以及連接至電動發(fā)電機4的 轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)子位置檢測部12C。如果車輛IC是電動車輛、混合動力車輛或燃料電池車輛,則 可以使用電動發(fā)電機4來驅(qū)動車輛。此外,也可將電動發(fā)電機4用作其他目的。轉(zhuǎn)子位置檢測部12C還包括Hall元件18C,其對轉(zhuǎn)子中嵌入的磁體的位置進行檢 測,所述轉(zhuǎn)子固定至電動發(fā)電機4的轉(zhuǎn)軸。逆變器設備2C包括CPU 40C、IPM 7以及電流傳感器8及9。IPM 7包括諸如IGBT 的功率開關器件,用于控制流向電動發(fā)電機4的定子線圈的電流。電動發(fā)電機4的定子線 圈包括U相線圈、V相線圈以及W相線圈。U、V及W相線圈以Y形連接,由此通過利用電流 傳感器8及9測量V及W相的電流,通過計算可獲得U相的電流。CPU 40C包括轉(zhuǎn)子位置檢測部41C、角度校正部43、電動機控制部44、正常時機判 定部48C、Z相異常檢測部46C以及Z相異常判定部47C。角度校正部43以及電動機控制 部44執(zhí)行與第一示例性實施例中描述的相同的操作,由此將不再重復對其的描述。當使用Hall元件時,分辨力較低,因此不能夠檢測出實際角度原本的大小。因此, 假定電動機旋轉(zhuǎn)不會突然改變,并且轉(zhuǎn)子位置檢測部41C基于從輸入Z相信號之間的時間 間隔獲得的轉(zhuǎn)速以及在已經(jīng)輸入最近一次Z相信號之后已經(jīng)經(jīng)過的時間,來估計角度。具體而言,例如,轉(zhuǎn)子位置檢測部41C包括計時器/計數(shù)器,其通過CPU 40C的時 鐘信號等增大計數(shù),并根據(jù)來自Hall元件18C的Z相信號被清零。轉(zhuǎn)子位置檢測部41C存 儲計時器/計數(shù)器在即將被清零之前的值作為與360度相對應的值C0,并通過將所存儲的 值CO與當前計數(shù)值C的比率乘以360度來計算與電氣角相對應的計數(shù)值Θ1,Β卩,θ I = C/ CO X360。正常時機判定部48C計算預料下一次將輸入Z相信號的輸入時段(即,預料輸入 時段),并向Z相異常檢測部46C輸出表示當前時間是否與所計算的預料輸入時段相對應的 信號。該預料輸入時段對應于圖18的時段ΤΑ+ΤΒ。Z相異常檢測部46C基于從Hall元件18C輸入的Z相信號是否在預料輸入時段期 間來檢測Z相信號異常。已經(jīng)在圖18的時段TC期間輸入的Z相信號被判定為異常信號,并 被忽略。在此情況下,表示已經(jīng)輸入了異常信號的輸出信號被輸出至Z相異常判定部47C。Z相異常判定部47C根據(jù)Z相異常檢測部46C的輸出結(jié)果、基于檢測的數(shù)量以及時 長來進行針對異常的判定。例如,Z相異常判定部47C可在在預定時段內(nèi)已經(jīng)檢測到的異 常信號的次數(shù)超過錯誤閾值ERR0R_C0UNT時判定為Z相信號異常。如果判定為Z相信號異常,則Z相異常判定部47C將電氣角數(shù)檢測部42C的計數(shù) 器清零。根據(jù)該第四示例性實施例的轉(zhuǎn)角檢測設備包括其中與輸出信號的一個周期相對 應的角度被設定為比360度的機械角小的角度檢測部18C,輸出與角度檢測部的輸出信號 相對應的數(shù)字值的計數(shù)器(即,轉(zhuǎn)子位置檢測部41C),以及基于計數(shù)器(即,轉(zhuǎn)子位置檢測 部41C)的計數(shù)值θ 1的變化來對由從角度檢測部輸出的信號表示的角度所對應的機械角19的位置進行檢測的電氣角數(shù)檢測部42C。優(yōu)選地,角度檢測部18C是Hall元件,其被構(gòu)造為輸出表示在每一次達到預定角 度時一個周期結(jié)束的信號,作為輸出信號。計數(shù)器包括轉(zhuǎn)子位置檢測部41C,其基于時鐘信 號來從已經(jīng)輸入了輸出信號之后直至下一次輸入該輸出信號對中間計數(shù)值增大計數(shù)。轉(zhuǎn)角 檢測設備還包括Z相異常檢測部46C,其判定在已經(jīng)輸入Z相信號時計數(shù)器(即,轉(zhuǎn)子位置 檢測部41C)的計數(shù)值是否處于與預定時間相對應的預定范圍內(nèi),并且當由Z相異常檢測部 46C判定得到計數(shù)值處于預定范圍內(nèi)時,Z相異常判定部47C對該輸出信號已經(jīng)輸入的次數(shù) 進行計數(shù),并且當該輸出信號已經(jīng)輸入的次數(shù)超過錯誤計數(shù)閾值時,將由電氣角數(shù)檢測部 42C保存的擴展計數(shù)值清零。與第三示例性實施例類似,在第四示例性實施例中,當在異常時機檢測到Z相信 號的重復輸入時,將計數(shù)器清零,由此即使存在錯誤操作,返回至正常操作的幾率也能夠增 大。
權利要求
1. 一種電動機控制設備,其特征在于包括角度檢測部,其中與輸出信號的一個周期相對應的角度被設定為比360度的機械角計數(shù)器,其被配置為輸出與來自所述角度檢測部的所述輸出信號相對應的數(shù)字值;位置檢測部,其被配置為基于所述計數(shù)器的計數(shù)值的變化,對由從所述角度檢測部輸 出的所述信號表示的角度所對應的所述機械角的位置進行檢測;以及電動機控制部(44),其被配置為基于自所述電動機控制設備的外部發(fā)送的轉(zhuǎn)矩指令值 來確定電流指令值,并根據(jù)所述位置檢測部的輸出來校正所述電流指令值。
2.根據(jù)權利要求1所述的電動機控制設備,其特征在于,所述角度檢測部是電氣角檢 測部,其中360度的電氣角被設定為比360度的機械角小,并且所述電氣角檢測部輸出與電 動機(4)的轉(zhuǎn)子的電氣角相對應的兩相編碼器信號;所述計數(shù)器是對所述兩相編碼器信號 進行計數(shù)并且輸出與所述電氣角相對應的數(shù)字值的兩相編碼器計數(shù)器Gl,41A,41B);并 且所述位置檢測部是基于所述兩相編碼器計數(shù)器Gl,41A,41B)的計數(shù)值的變化,來對由 從所述電氣角檢測部輸出的信號表示的電氣角所對應的所述機械角的位置進行檢測的電 氣角數(shù)檢測部G2,42A,42B)。
3.根據(jù)權利要求2所述的電動機控制設備,其特征在于,所述電動機控制部04)基于 所述電氣角數(shù)檢測部G2,42A,42B)的輸出來判定所述電動機的所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角所對 應的所述機械角的位置,并對所述電流指令值執(zhí)行與所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角相對應的校正。
4.根據(jù)權利要求3所述的電動機控制設備,其特征在于,所述電動機控制部04)具有 保存有所述轉(zhuǎn)矩指令值以及與所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角相對應的校正系數(shù)的對應關系,并通過使所 述電流指令值乘以所述校正系數(shù)來執(zhí)行所述校正。
5.根據(jù)權利要求2所述的電動機控制設備,其特征在于,所述電氣角數(shù)檢測部02, 42A,42B)生成其中所述兩相編碼器計數(shù)器Gl,41A,41B)的高位被進一步擴展至與360度 的機械角相對應的值的計數(shù)值,并輸出所述擴展得到的計數(shù)值。
6.根據(jù)權利要求5所述的電動機控制設備,其特征在于,所述電氣角檢測部包括其中 360度的電氣角被設定為比360度的機械角小的解算器(12,12A),以及將來自所述解算器 的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的解算器/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(14);并且所述解算器/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(14)輸 出包括A相信號、B相信號以及Z相信號的所述兩相編碼器信號。
7.根據(jù)權利要求6所述的電動機控制設備,其特征在于,所述兩相編碼器計數(shù)器(41A) 根據(jù)所述A相信號及所述B相信號增大或減小計數(shù),并在所述Z相信號被輸入時將所述計 數(shù)值清零;并且在所述兩相編碼器計數(shù)器(41A)的所述計數(shù)值正在增大的情況下,當所述 兩相編碼器計數(shù)器(41A)的所述計數(shù)值被清零時,所述電氣角數(shù)檢測部(42A)在所述兩相 編碼器計數(shù)器(41A)在即將被清零之前的所述計數(shù)值超過閾值時將所述擴展得到的計數(shù) 值清零。
8.根據(jù)權利要求6所述的電動機控制設備,其特征在于,所述電氣角檢測部還包括檢 測機械角基準位置的傳感器(18);所述兩相編碼器計數(shù)器(41A)根據(jù)所述A相信號及所述 B相信號增大或減小計數(shù),并根據(jù)所述傳感器(18)的輸出將所述計數(shù)值清零;并且所述電 氣角數(shù)檢測部(42A)根據(jù)所述傳感器(18)的輸出將所述擴展得到的計數(shù)值清零。
9.根據(jù)權利要求6所述的電動機控制設備,其特征在于,所述兩相編碼器計數(shù)器(41B)根據(jù)所述A相信號及所述B相信號增大或減小計數(shù),并在所述Z相信號被輸入時將所述 計數(shù)值清零;并且所述電動機控制設備還包括Z相異常檢測部06)以及Z相異常判定部 (47),所述Z相異常檢測部被配置為判定在所述Z相信號已經(jīng)被輸入時所述兩相編碼器計 數(shù)器GlB)的所述計數(shù)值是否處于與異常時機對應的預定范圍內(nèi),并且所述Z相異常判定 部被配置為在由所述Z相異常檢測部已經(jīng)判定得到所述計數(shù)值處于所述預定范圍內(nèi)時對 所述Z相信號已經(jīng)被輸入的次數(shù)進行計數(shù),并在所述Z相信號已經(jīng)被輸入的次數(shù)超過錯誤 計數(shù)閾值時將由所述電氣角數(shù)檢測部(42B)保存的所述擴展得到的計數(shù)值清零。
10.根據(jù)權利要求1所述的電動機控制設備,其特征在于,所述角度檢測部在每一次達 到預定角度時輸出表示所述一個周期已經(jīng)結(jié)束的信號作為所述輸出信號;所述計數(shù)器包括 轉(zhuǎn)子位置檢測部G1C),所述轉(zhuǎn)子位置檢測部從所述輸出信號已經(jīng)被輸入之后直至下一個 所述輸出信號被輸入時基于時鐘信號對中間計數(shù)值增大計數(shù);所述位置檢測部生成其中所 述計數(shù)器的高位被進一步擴展至與360度的機械角相對應的值的計數(shù)值,并輸出所述擴展 得到的計數(shù)值;并且所述電動機控制設備還包括Z相異常檢測部(46C)以及Z相異常判定 部G7C),所述Z相異常檢測部被配置為判定在所述輸出信號已經(jīng)被輸入時所述計數(shù)器的 所述計數(shù)值是否處于與異常時機相對應的預定范圍內(nèi),所述Z相異常判定部被配置為在由 所述Z相異常檢測部已經(jīng)判定得到所述計數(shù)值處于所述預定范圍內(nèi)時對所述輸出信號已 經(jīng)被輸入的次數(shù)進行計數(shù),并在所述輸出信號已經(jīng)被輸入的次數(shù)超過錯誤計數(shù)閾值時將由 所述位置檢測部保存的所述擴展得到的計數(shù)值清零。
11.根據(jù)權利要求1所述的電動機控制設備,其特征在于,還包括角度校正部(43),角 度校正部被配置為基于所述位置檢測部的輸出來對從所述計數(shù)器輸出的所述數(shù)字值執(zhí)行 與機械角的正確位置相對應的校正。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種電動機控制設備,其包括解算器(12)及R/D轉(zhuǎn)換器(14),其中360度的電氣角被設定為比360度的機械角小,并且其輸出與電氣角相對應的兩相編碼器信號;兩相編碼器計數(shù)器(41),其對兩相編碼器信號進行計數(shù),并輸出與電氣角相對應的數(shù)字值;角倍增系數(shù)檢測部(42),其基于計數(shù)值的變化來對由從R/D轉(zhuǎn)換器(14)輸出的信號表示的角度所對應的機械角的位置進行檢測;以及電動機控制部(44),其根據(jù)角倍增系數(shù)檢測部(42)的輸出來對基于轉(zhuǎn)矩命令值(TR)確定的電流命令值進行校正。
文檔編號H02P6/16GK102055388SQ201010532179
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權日2009年10月29日
發(fā)明者真鍋鎮(zhèn)男 申請人:豐田自動車株式會社