CN111954977B - 驱动装置、驱动方法、计算机可读介质以及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的电动车辆控制装置1，包括：信号接收部11，接收按照与电机3的旋转速度相应的间隔到来的信号；信号间隔变化量计算部12，计算出作为第一信号间隔ΔT1与第二信号间隔ΔT2之间的差的信号间隔变化量；信号间隔补正部13，根据信号间隔变化量对第一信号间隔ΔT1进行补正；旋转速度计算部14，根据补正后的第一信号间隔ΔT1计算出电机3的瞬时旋转速度；以及电机控制部15，根据计算出的瞬时旋转速度对电机3进行控制。

Description

驱动装置、驱动方法、计算机可读介质以及电动车辆

技术领域

本发明涉及驱动装置、驱动方法、记录有驱动程序的计算机可读介质以及电动车辆。

背景技术

在电动两轮车(两轮EV)等电动车辆上一般包括：用于驱动车轮的电机、以及具有用于控制电机的控制部的驱动装置。由于电动车辆在档位(Gear)固定的情况下从低转数域至高转数域都能够获得所需要的扭矩，因此行业内近年来正在研究不设置离合器的电动车辆。对于这种无离合器(Clutchless)的电动车辆来说，其电机将直接承受在以往的电动车辆中被离合器所阻断的来自于车轮外部的外力。

在专利文献1中，记载了一种控制装置，其被用于通过将电机输出的动力经由变速箱传达至驱动轮来行进的车辆上。该控制装置所具备的控制部具有提取用于表示驱动电机的振动或噪音的信号的多个过滤器。该控制部根据车辆状态的变化在由各个过滤器提取出的信号之间附加权重，并基于被附加了权重的信号对扭矩指令值进行补正。

【先行技术文献】

【专利文献1】特开2016-132443号公报

在电动车辆电机的定子处，设置有用于检测转子的旋转位置的旋转位置传感器。驱动装置的控制部从旋转位置传感器处按照每个规定的电气角来接收上升沿信号或下降沿信号(以下也称为“传感器信号”)。控制部根据该传感器信号来把握电机的旋转速度，并进行电机的控制。

电动车辆有时会因基于路面状况等的扰动，导致接收到早于电动车辆的加减速而变化的高频噪声。特别是无离合器的电动车辆由于电机会直接承受来自路面的外力，因此高频噪声会对电机控制造成很大的影响。即，一旦接收高频噪声，就会因其影响导致接收传感器信号的时间点发生摇摆。其结果就是，传感器信号之间的时间间隔(以下也称为“信号间隔”)的精度降低，从而无法适宜地进行电机控制。

为了避免高频噪声的影响，可以考虑将多个信号间隔的值平均化以后再用于电机控制。但是，这样一来又会产生出电机控制速度下降的问题。

本发明的目的是提供一种驱动装置、驱动方法、驱动程序以及电动车辆，能够在不降低电机的控制速度的情况下，适宜地驱动负载。

发明内容

本发明涉及的驱动装置的特征在于，包括：

信号接收部，接收按照与驱动负载的电机的旋转速度相应的间隔到来的信号；

信号间隔变化量计算部，计算出作为第一信号间隔与第二信号间隔之间的差的信号间隔变化量，所述第一信号间隔是由所述信号接收部刚接收到的第一信号的接收时间点与早于该第一信号而接收到的第二信号的接收时间点之间的信号间隔，所述第二信号间隔是所述第二信号的接收时间点与早于该第二信号而接收到的第三信号的接收时间点之间的信号间隔；

信号间隔补正部，根据所述信号间隔变化量对所述第一信号间隔进行补正；

旋转速度计算部，根据所述补正后的第一信号间隔计算出所述电机的瞬时旋转速度；以及

电机控制部，根据所述计算出的瞬时旋转速度对所述电机进行控制。

在所述驱动装置中，

所述信号间隔补正部通过：求得与所述信号间隔变化量相应的权重系数，并将该权重系数与所述信号间隔变化量相乘，并将与所述权重系数相乘后的信号间隔变化量与所述第二信号间隔相加，来对所述第一信号间隔进行补正。

在所述驱动装置中，

所述权重系数随所述信号间隔变化量的绝对值变大而变小。

在所述驱动装置中，

所述权重系数的减少量随所述信号间隔变化量的绝对值变大而变小。

在所述驱动装置中，

所述信号间隔变化量为0时的所述权重系数的值为1。

在所述驱动装置中，

当所述信号间隔变化量的绝对值处于规定范围内时，所述权重系数为1，当所述信号间隔变化量的绝对值处于所述规定范围外时，所述权重系数随所述绝对值变大而变小。

在所述驱动装置中，

在所述第二信号是在所述第一信号之前接收到的那一个信号并且所述第三信号是在所述第二信号之前接收到的那一个信号的情况下，所述旋转速度计算部通过以下公式来计算所述瞬时旋转速度：

n＝60000/(ΔTa×Np)

上述公式中，n表示所述瞬时旋转速度【rpm】，ΔTa表示所述补正后的第一信号间隔【mSec】,Np表示所述电机在以电气角旋转一周的期间内所述信号接收部接收到的所述信号的数量。

在所述驱动装置中，

在信号接收部接收到所述第一信号的情况下，所述信号间隔变化量计算部将：在所述第一信号与所述第二信号之间按照监视时间间隔进行计数后的第一计数数量与在所述第二信号与所述第三信号之间按照所述监视时间间隔进行计数后的第二计数数量之间的计数数量差作为所述信号间隔变化量来计算出，

所述信号间隔补正部通过：求得与所述计数数量差相应的权重系数，并将该权重系数与所述计数数量差相乘，并将与所述权重系数相乘后的计数数量差与所述第二计数数量相加，来对所述第一计数数量进行补正。

在所述驱动装置中，

所述监视时间间隔比所述电机的旋转速度处于最大时所述信号接收部所接收的所述信号的时间间隔更短。

在所述驱动装置中，

所述信号间隔变化量计算部在计算出所述计数数量差后，重置所述第一计数数量。

在所述驱动装置中，

所述信号接收部接收的所述信号是从设置在所述电机处的旋转位置传感器所输出的脉冲信号的上升沿信号或下降沿信号。

本发明涉及的电动车辆的特征在于，包括：

本申请中所记载的，并且所述负载为电动车辆的车轮的驱动装置。

在所述电动车辆中，

所述车轮与所述电机在不经由离合器的情况下机械连接。

本发明涉及的驱动方法的特征在于，包括：

信号接收部接收按照与驱动负载的电机的旋转速度相应的间隔到来的信号的步骤；

信号间隔变化量计算部计算出作为第一信号间隔与第二信号间隔之间的差的信号间隔变化量的步骤，所述第一信号间隔是由所述信号接收部刚接收到的第一信号的接收时间点与早于该第一信号而接收到的第二信号的接收时间点之间的信号间隔，所述第二信号间隔是所述第二信号的接收时间点与早于该第二信号而接收到的第三信号的接收时间点之间的信号间隔；

信号间隔补正部根据所述信号间隔变化量对所述第一信号间隔进行补正的步骤；

旋转速度计算部根据所述补正后的第一信号间隔计算出所述电机的瞬时旋转速度的步骤；以及

电机控制部根据所述计算出的瞬时旋转速度对所述电机进行控制的步骤。

本发明涉及的驱动程序的特征在于：

使计算机执行：

信号接收部接收按照与驱动负载的电机的旋转速度相应的间隔到来的信号的步骤；

信号间隔变化量计算部计算出作为第一信号间隔与第二信号间隔之间的差的信号间隔变化量的步骤，所述第一信号间隔是由所述信号接收部刚接收到的第一信号的接收时间点与早于该第一信号而接收到的第二信号的接收时间点之间的信号间隔，所述第二信号间隔是所述第二信号的接收时间点与早于该第二信号而接收到的第三信号的接收时间点之间的信号间隔；

信号间隔补正部根据所述信号间隔变化量对所述第一信号间隔进行补正的步骤；

旋转速度计算部根据所述补正后的第一信号间隔计算出所述电机的瞬时旋转速度的步骤；以及

电机控制部根据所述计算出的瞬时旋转速度对所述电机进行控制的步骤。

发明效果

在本发明中，信号间隔补正部根据作为第一信号间隔与第二信号间隔之间的差的信号间隔变化量对第一信号间隔进行补正，旋转速度计算部根据补正后的第一信号间隔计算出电机的瞬时旋转速度，电机控制部根据计算出的瞬时旋转速度对电机进行控制。通过这样，就能够在不降低电机的控制速度的情况下，适宜地驱动负载。

附图说明

图1是本发明的实施方式涉及的电动车辆100的概略构成图。

图2是电力转换部30以及电机3的概略构成图。

图3是设置在电机3的转子3r上的磁铁与角度传感器4的示意图。

图4是转子角度与角度传感器的输出之间的关系示意图。

图5是用于说明实施方式涉及的PWM控制的时序图。

图6是电动车辆控制装置1的控制部10的功能的框图。

图7是用于说明传感器信号与计数数量之间的关系等的说明图。

图8是用于求得实施方式涉及的权重系数的图表。

图9是用于说明PWM信号的占空比和输出角度的计算处理的示意图。

图10(a)展示扭矩示意图的构成，图10(b)展示占空比示意图的构成，图10(c)展示输出角度示意图的构成。

图11是用于求得第一变形例涉及的权重系数的图表。

图12是用于求得第二变形例涉及的权重系数的图表。

图13是用于求得第三变形例涉及的权重系数的图表。

图14是用于说明实施方式涉及的电动车辆控制方法的一例流程图。

具体实施方式

下面，将参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的实施方式中，作为本发明涉及的驱动装置的一种实施方式，对驱动控制电动车辆的电动车辆控制装置进行说明。其中，本发明涉及的驱动装置也可以对电动车辆的车轮以外的负载进行驱动。

首先，参照图1对实施方式涉及的电动车辆100进行说明。

电动车辆100通过使用从电池提供的电力对电机进行驱动，从而进行行进。在本实施方式中，电动车辆100是电动摩托车等电动两轮车，具体来说，就是如图1所示的电机3与车轮8在不经由离合器的情况下直接机械连接后的电动两轮车。其中，本发明涉及的电动车辆也可以是电机3与车轮8在经由离合器的情况下连接后的车辆。此外，不仅限于两轮车，也可以是例如三轮或四轮的电动车辆。

电动车辆100如图1所示，包括：电动车辆控制装置1、电池2、电机3、角度传感器(旋转位置传感器)4、油门位置传感器5、辅助开关6、仪器(显示部)7、车轮8、以及充电器9。

下面，对电动车辆100的各构成要素进行详细说明。

电动车辆控制装置1是控制电动车辆100的装置，并且具有：控制部10、记忆部20以及电力转换部(驱动)30。其中，电动车辆控制装置1也可以是作为控制整个电动车辆100的ECU(Electronic Control Unit)来构成。

下面，对电动车辆控制装置1的各构成要素进行详细说明。

控制部10输入来自连接于电动车辆控制装置1的各种装置处的信息。具体来说，就是控制部10接收：从电池2、角度传感器(旋转位置传感器)4、油门位置传感器5、辅助开关6、以及充电器9输出的各种信号。控制部10输出显示在仪器7中的信号。此外，控制部10通过电力转换部30来控制电机3。对于控制部10的详细信息会进行后述。

记忆部20记忆：控制部10所使用的信息(后述的各种地图等)以及控制部10用于运作的程序。该记忆部20可以是例如非易失性半导体存储器，也可以不限于此。其中，记忆部20也可以作为控制部10的一部分来装入。

电力转换部30将从电池2输出的直流电力转换为交流电力后提供至电机3。在本实施方式中，电力转换部30如图2所示，具有通过三相全桥电路所构成的逆变器。半导体开关Q1、Q3、Q5是高端开关，半导体开关Q2、Q4、Q6是低端开关。半导体开关Q1～Q6的控制端子与控制部10电连接。半导体开关Q1～Q6是例如MOSFET或IGBT等。

如图2所示，电源端子30a与电源端子30b之间设置有平滑电容器C。

输入端子3a是电机3的U相输入端子，输入端子3b是电机3的V相输入端子，输入端子3c是电机3的W相输入端子。

半导体开关Q1如图2所示，连接在电池2的正极所连接的电源端子30a与电机3的输入端子3a之间。同样地，半导体开关Q3连接在电源端子30a与电机3的输入端子3b之间。半导体开关Q5连接在电源端子30a与电机3的输入端子3c之间。

半导体开关Q2连接在电机3的输入端子3a与电池2的负极所连接的电源端子30b之间。同样地，半导体开关Q4连接在电机3的输入端子3b与电源端子30b之间。半导体开关Q6连接在电机3的输入端子3c与电源端子30b之间。

电池2向用于使电动车辆100的车轮8转动的电机3提供电力。该电池2向电力转换部30提供直流电力。电池2例如可以是锂离子电池，也可以是其他种类的电池。其中，电池2的数量不限于一个，也可以是多个。即，电动车辆100中也可以设置有互相并联或串联后的多个电池2。此外，电池2中也可以包含有用于向控制部10提供运作电压的铅电池。

电池2包含电池管理单元(BMU)。电池管理单元将与电池2的电压和状态(充电率等)相关的电池信息发送至控制部10。

电机3通过从电力转换部30处提供的交流电力，对车轮8等负载进行驱动。在本实施方式中，电机3与车轮8机械连接，从而使车轮8向所需方向转动。电机3是具有U相、V相以及W相的三相交流电机。如所述般，电机3与车轮8在不经由离合器的情况下直接机械连接。其中，虽然在本实施方式中是使用三相无刷电机来作为三相交流电机，但是电机3的种类不限于此。

角度传感器4用于检测电机3的转子3r的旋转位置。如图3所示，转子3r的外周面上交替安装有N极与S极的磁铁(传感器磁铁)。角度传感器4例如通过霍尔元件来构成，并且检测伴随电机3的转动的磁场变化。其中，图3所示的磁铁数量只是一例示例，并不限于此。此外，磁铁也可以设置在飞轮(fly wheel)(无图示)的内侧。

如图3所示，角度传感器4具有：与电机3的U相对应安装的U相角度传感器4u、与电机3的V相对应安装的V相角度传感器4v、以及与电机3的W相对应安装的W相角度传感器4w。各相的角度传感器4u、4v、以及4w被设置在电机3上。在本实施方式中，U相角度传感器4u与V相角度传感器4v相对于转子3r是配置为构成30°的角度。同样地，V相角度传感器4v与W相角度传感器4w相对于电机3的转子3r是配置为构成30°的角度。

如图4所示，U相角度传感器4u、V相角度传感器4v以及W相角度传感器4w，输出对应于转子3r的旋转位置的位相脉冲信号。该脉冲信号的宽度(或传感器信号的时间间隔)随电机3(即,车轮8)的旋转速度变高而变窄。

如图4所示，按照每个规定的旋转位置来分配表示电机级(motor stage)的编号(电机级编号)。电机级表示转子3r的旋转位置，在本实施方式中，按照每60°的电气角来分配电机级编号1、2、3、4、5、6。

输出级也被称为通电级，其是：由角度传感器4检测出的电机级加上基于输出角度的时间。输出角度如后述般根据电机3的旋转速度与目标扭矩而变化。

控制部10使用PWM信号来对电力转换部30的半导体开关Q1～Q6进行ON/OFF控制。通过这样，从电池2提供的直流电力被转换为交流电力。在本实施方式中，如图5所示，U相低端开关(半导体开关Q2)在输出级6、1、2、3中被PWM控制。V相低端开关(半导体开关Q4)在输出级2、3、4、5中被PWM控制，W相低端开关(半导体开关Q6)在输出级4、5、6、1中被PWM控制。其中，进行PWM控制的级是通过通电方式等来决定的，并不限于此例。

如上述般，通过对低端开关而不是高端开关进行ON/OFF控制，从而就能够避免因电机3的再生运作从而产生的电流流入电池2。其中，在被允许对电池2流入再生电流的情况下，则也可以对高端开关进行ON/OFF控制。

如图5所示，高端开关也有成为ON的时间点。例如，作为U相高端开关的半导体开关Q1在输出级1、2中被按照规定的时间间隔来ON控制。通过这样对高端开关进行ON控制，就能够抑制电力转换部30的发热。其中，为了防止电流短路，当高端开关被控制为ON时，对应的(即，相同臂(arm)的)低端开关则被控制为OFF。

油门位置传感器5，用于检测相对于电动车辆100的油门的操作量(以下称为“油门操作量”)，并且将其作为电信号发送至控制部10。油门操作量相当于发动机汽车的节气门开度。用户在想要加速时油门操作量会增大，用户在想要减速时油门操作量会减小。

辅助开关6是用户在请求辅助电动车辆100时操作的开关。辅助开关6在被通过用户操作时，会将辅助请求信号发送至控制部10。并且，控制部10控制电机3产生辅助扭矩。

仪器(显示部)7是设置在电动车辆100上的显示器(例如液晶面板)，并显示各种信息。仪器7设置在例如电动车辆100的方向盘上(无图示)。仪器7中显示有：电动车辆100的行驶速度、电池2的剩余量、当前时间、行驶总距离、以及剩余行驶距离等信息。剩余行驶距离表示电动车辆100之后还能行驶多少距离。

充电器9具有：电源插头(无图示)、以及将通过该电源插头提供的交流电源转换为直流电源的转换器电路(无图示)。电池2通过由转换器电路转换后的直流电力来进行充电。充电器9例如通过电动车辆100内的通信网络(CAN等)与电动车辆控制装置1可通信连接。

之后，将对电动车辆控制装置1的控制部10进行详细说明。

如图6所示，控制部10具有：信号接收部11、信号间隔变化量计算部12、信号间隔补正部13、旋转速度计算部14、以及电机控制部15。其中，控制部10的各部分中的处理，能够通过软件(程序)来实现。

信号接收部11，接收按照与电机3的旋转速度相应的间隔到来的信号。信号在电机3旋转一周的期间内从角度传感器4被输出多个。具体来说，就是信号接收部11接收：从U相角度传感器4u、V相角度传感器4v、以及W相角度传感器4w输出的传感器信号(即，脉冲信号的上升沿信号或下降沿信号)。在本实施方式中，信号接收部11在电机3的转子3r以电气角每旋转60°时接收传感器信号。传感器信号所到来的时间间隔随电机3的旋转速度变高而变短。

如图7所示，信号接收部11按照每个监视时间间隔Δtm来确认是否从角度传感器4接收到传感器信号。监视时间间隔Δtm是例如电机3的控制时间间隔。其中，传感器信号的接收也可以通过来自角度传感器4的中断处理来进行。

当电动车辆100以最高速度行驶时，监视时间间隔Δtm比信号接收部11所接收的传感器信号的时间间隔更短，例如50微秒。一般来说，当电机3的旋转速度为最大时，监视时间间隔Δtm比信号接收部11所接收的传感器信号的时间间隔更短。

信号间隔变化量计算部12，计算出作为信号间隔(也被称为传感器之间的时间)变化量的信号间隔变化量。该信号间隔变化量如图7所示，是第一信号间隔ΔT1与第二信号间隔ΔT2之间的差(ΔT2-ΔT1)。此处，第一信号间隔ΔT1是传感器信号S1(第一信号)的接收时间点与传感器信号S2(第二信号)的接收时间点之间的时间间隔。传感器信号S1是信号接收部11刚接收到的传感器信号。“刚接收到”中的时间点是指最接近当前时间点的意思。传感器信号S2是传感器信号S1之前接收到的那一个传感器信号。第二信号间隔ΔT2是传感器信号S2的接收时间点与传感器信号S3(第三信号)的接收时间点之间的时间间隔。传感器信号S3是传感器信号S2之前接收到的那一个传感器信号。其中，信号间隔不限于连续的信号间的时间间隔，也可以是每隔一个或每隔大于等于两个的两个信号间的时间间隔。

在本实施方式中，信号间隔变化量计算部12计算出计数数量的差分值来作为信号间隔变化量。即，在信号接收部11没有接收到传感器信号的情况下，信号接收部11或信号间隔变化量计算部12将增加计数数量。该计数数量表示从接收到刚刚的传感器信号后经过的时间。计数数量的初始值为0。另一方面，在信号接收部11接收到传感器信号的情况下，信号间隔变化量计算部12将：在传感器信号S1与传感器信号S2之间按照监视时间间隔Δtm进行计数后的第一计数数量N1与在传感器信号S2与传感器信号S3之间按照监视时间间隔Δtm进行计数后的第二计数数量N2之间的计数数量差ΔN(＝N1-N2)作为信号间隔变化量来计算出。

信号间隔变化量计算部12在计算出计数数量差后，重置第一计数数量N1(即，返回初始值)。

信号间隔补正部13，根据信号间隔变化量计算部12所计算出的信号间隔变化量对第一信号间隔ΔT1进行补正。第一信号间隔ΔT1如后述般，被补正为使早于电动车辆100的加速或减速而变化的高频噪声的影响受到抑制。

对本实施方式涉及的第一信号间隔ΔT1的补正进行详细说明。

首先，信号间隔补正部13求得对应信号间隔变化量的权重系数C。该权重系数C是通过参照信号间隔变化量与权重系数C之间的关系图而求得的。在本实施方式中，权重系数C如图8所示，是通过参照计数数量差ΔN与权重系数C之间的关系图而求得的。该关系图以表格或公式的形式预先记忆在记忆部20中。当关系图是表格的形式时，通过线性插值等来求得权重系数C。如图8所示，权重系数C被设定为随信号间隔变化量(计数数量差ΔN)的绝对值变大而变小。此外，在信号间隔变化量为0时(ΔN＝0时)，权重系数C为1。

在如上述般求得权重系数C之后，信号间隔补正部13将权重系数C乘以信号间隔变化量。即，计算C×(ΔT1-ΔT2)。按照本实施方式的情况来说的话，是计算C×ΔN。并且，将与权重系数C相乘后的信号间隔变化量与第二信号间隔ΔT2相加。通过这样，得到补正后的第一信号间隔ΔTa。即，补正后的第一信号间隔ΔTa是通过公式(1)来得到的。

ΔTa＝C×(ΔT1-ΔT2)+ΔT2…(1)

在使用计数数量来作为信号间隔时，作为补正后的第一计数数量N1的计数数量Na是通过公式(2)来得到的。

Na＝CΔN+N2…(2)

旋转速度计算部14根据被信号间隔补正部13补正后的第一信号间隔ΔTa来计算出电机3的瞬时旋转速度。具体来说，就是旋转速度计算部14通过公式(3)来计算出电机3的瞬时旋转速度。

n＝60000/(ΔTa×Np)…(3)

此处，n是电机3的瞬时旋转速度【rpm】，ΔTa是补正后的第一信号间隔【mSec】，Np是电机3以电气角旋转一周的期间内信号接收部11所接收的传感器信号的数量。

在使用计数数量时，旋转速度计算部14通过公式(4)计算出电机3的瞬时旋转速度。

n＝60000/(NaΔtm×Np)…(4)

此处，n是电机3的瞬时旋转速度【rpm】，Na是补正后的计数数量，Δtm是监视时间间隔【mSec】，Np是电机3以电气角旋转一周的期间内信号接收部11所接收的传感器信号的数量。

电机控制部15根据旋转速度计算部14所计算出的瞬时旋转速度来控制电机3。电机控制部15向电力转换部30的半导体开关Q1～Q6发送控制信号。详细来说，就是电机控制部15生成PWM信号，PWM信号具有：根据电机3的目标扭矩以及瞬时旋转速度而计算出的占空比，并以根据电机3的目标扭矩以及瞬时旋转速度而计算出的输出角度对电力转换部30进行输出。通过这样，控制电机3以产生目标扭矩。其中，在按照监视时间间隔或每次接收到传感器信号时，进行PWM信号的生成。

参照图9以及图10，对占空比以及输出角度的算出进行详细说明。电机控制部15，通过：使用从油门位置传感器5接收到的油门操作量、以及经由旋转速度计算部14所计算出的瞬时旋转速度对扭矩示意图M1进行检索，从而获取目标扭矩。此处，扭矩示意图M1如图10(a)所示，示意：油门操作量、电机3的旋转速度、以及电机3的目标扭矩之间的关系。

接着，电机控制部15，通过：使用从扭矩示意图M1获取的目标扭矩、以及经由旋转速度计算部14所计算出的瞬时旋转速度对占空比示意图M2进行检索，从而获取占空比。此处，占空比示意图M2如图10(b)所示，示意：电机3的目标扭矩、电机3的旋转速度、以及PWM信号的占空比之间的关系。

电机控制部15进一步通过：使用从扭矩示意图M1获取的目标扭矩、以及经由旋转速度计算部14所计算出的瞬时旋转速度对输出角度示意图M3进行检索，从而获取输出角度。此处，输出角度示意图M3如图10(c)所示，示意：电机3的目标扭矩、电机3的旋转速度、以及PWM信号的输出角度之间的关系。

其中，控制部10在使用多个通电方式(例如，120°通电方式与180°通电方式)对电力转换部30进行控制时，使用与各通电方式对应的占空比示意图M2与输出角度示意图M3。即，在使用120°通电方式时，使用120°通电方式用的占空比示意图与输出角度示意图来获取占空比与输出角度，在使用180°通电方式时，使用180°通电方式用的占空比示意图与输出角度示意图来获取占空比与输出角度。

具有上述般获取后的占空比的PWM信号按照上述般获取后的输出角度输出于电力转换部30，并且半导体开关Q1～Q6被ON/OFF控制。通过这样，控制电机3以产生所需的扭矩。

如上所述，在本实施方式涉及的电动车辆控制装置1中，信号间隔补正部13根据信号间隔变化量(ΔT1-ΔT2)对第一信号间隔ΔT1进行补正，旋转速度计算部14通过补正后的第一信号间隔ΔTa来计算出电机3的瞬时旋转速度。并且，电机控制部15根据计算出的瞬时旋转速度对电机3进行控制。通过这样，就能够对电动车辆100的车轮8进行适当地驱动。

在本实施方式中，根据信号间隔变化量(ΔT1-ΔT2)、以及随信号间隔变化量的绝对值变大而变小的权重系数C，对第一信号间隔ΔT1进行补正，并且根据补正后的第一信号间隔ΔT1来计算出电机3的瞬时旋转速度。通过这样，就能够钝化用于电机控制的瞬时旋转速度对于高频噪声的灵敏度。因此，即使当第一信号间隔ΔT 1在因高频噪声从而导致发生较大波动时，由于第一信号间隔被补正为正确的值，所以就能够进行适当的电机控制，并对作为负载的车轮8进行驱动。

此外，根据本实施方式，由于能够如上述般在不求得信号间隔平均值的情况下抑制高频噪声的影响，因此就不会使电机3的控制速度下降。

所以，根据本实施方式，能够在不使电机3的控制速度下降的情况下，对负载进行适当的驱动。

其中，求得权重系数C的图表不限于图8所示的示图。以下对几个变形例进行说明。

图11展示第一变形例涉及的权重系数C的图表。在本变形例中，在计数数量差ΔN处于大于等于-α小于等于+α的范围内的权重系数C为1，并且权重系数随偏离该范围而变小。即，在信号间隔变化量的绝对值处于规定范围内(0±α)的情况下权重系数C为1，在规定范围外的情况下随信号间隔变化量的绝对值变大而变小。通过使用这样的权重系数C，在信号间隔变化量为较小的情况下，原样使用第一信号间隔ΔT1来计算出电机3的瞬时旋转速度。这样一来，就能够将不是由高频噪声所引起的信号间隔的变化原样反映在电机3的控制中。

图12展示第二变形例涉及的权重系数C的图表。在本变形例中，权重系数C的减少量随信号间隔变化量的绝对值变大而变小。换句话说，就是权重系数C的曲线具有向下凸起的形状。通过使用这种权重系数C，即使是在向负载施加激烈外力的情况下，也能够充分抑制信号间隔变化量。

图13展示第三变形例涉及的权重系数C的图表。本变形例将第一变形例与第二变形例进行组合。即，在计数数量差ΔN处于大于等于-α小于等于+α的范围内的权重系数C为1，并且权重系数C的减少量随偏离该范围变小而变小。通过使用这种权重系数C，能够在将不是由高频噪声所引起的信号间隔的变化原样反映在电机3的控制中的同时，即使是在向负载施加激烈外力的情况下，也能够充分抑制信号间隔变化量。

<电动车辆控制方法>

下面，将参照图14的流程图对本实施方式涉及的电动车辆控制方法的一例来进行说明。其中，计数数量被预先初始化。

信号接收部11对是否经过监视时间间隔Δtm进行判定(步骤S11)。在经过监视时间间隔Δtm的情况下(S11：Yes)，判定是否从角度传感器4接收到传感器信号(步骤S12)。在没有接收到传感器信号的情况下(S12：No)，增加一个计数数量(步骤S13)，并返回步骤S11。

另一方面，在接收到传感器信号的情况下(S12：Yes)，信号间隔变化量计算部12计算出本次的计数数量N1与前一次的计数数量N2之间的计数数量差ΔN(步骤S14)。此处，本次的计数数量N1是在传感器信号S1与传感器信号S2之间计数后的计数数量，前一次的计数数量N2是在传感器信号S2与传感器信号S3之间计数后的计数数量。

在计算出计数数量差ΔN之后，信号间隔变化量计算部12将计数数量N1重置为初始值(步骤S15)。其中，计数数量N1的重置也可以在步骤S16～S19的任一时间点中进行。

随后，信号间隔补正部13求得与通过步骤S14计算出的计数数量差ΔN相应的权重系数C(步骤S16)。并且，信号间隔补正部13对本次的计数数量N1进行补正(步骤S17)。具体来说，就是使用所述公式(2)，计算出补正后的第一计数数量N1(即，计数数量Na)。

接着，旋转速度计算部14根据通过步骤S17计算出的计数数量Na来计算出电机3的瞬时旋转速度(步骤S18)。具体来说，就是使用所述公式(4)来计算出电机3的瞬时旋转速度。并且，电机控制部15根据通过步骤S18计算出的瞬时旋转速度对电机3进行控制(步骤S19)。具体来说，就是如参照图9以及图10进行的说明般，生成用于获取规定扭矩的PWM信号，并输出于电力转换部30。

其中，在上述的处理流程中虽然是使用了计数数量，但是也可以使用传感器信号的接收时间点来计算出信号间隔变化量。此外，在没有接收到传感器信号的情况下(S12：No)，也可以使用刚刚的油门的操作量与前一次计算出的瞬时旋转速度，从占空比示意图M2处获取占空比，从而更新向电力转换部30发送的PWM信号。

在上述实施方式中说明过的电动车辆控制装置1(控制部10)的至少一部分，既可以以硬件来构成，也可以以软件来构成。在以软件来构成时，也可以将实现控制部10的至少一部分功能的程序收纳在软盘与CD-ROM等的存储介质中，并使计算机进行读取后来运行。存储介质不限于可装卸的磁盘与光盘等，也可以是硬盘装置与存储器等的固定型存储介质。

此外，也可以将实现控制部10的至少一部分功能的程序通过因特网等通信线路(包含无线通信)来进行分发。也可以进一步将程序在加密、调制、压缩后的状态下，通过因特网等有限线路与无线线路、或收纳在存储介质中来进行分发。

基于上述记载，如果是本领域技术人员虽然可能想到本发明的追加效果与各种变形，但是本发明方式不限于上述的各种实施方式。也可以将不同实施方式所涉及的构成要素进行适当组合。在不脱离权利要求中指定的内容以及从其均等物体导出的本发明的概念思想与主旨的范围内，能够进行各种追加、变更以及部分删除。

符号说明

1 电动车辆控制装置

2 电池

3 电机

3r 转子

4 角度传感器

4u U相角度传感器

4v V相角度传感器

4w W相角度传感器

5 油门位置传感器

6 辅助开关

7 仪器

8 车轮

9 充电器

10 控制部

11 信号接收部

12 信号间隔变化量计算部

13 信号间隔补正部

14 旋转速度计算部

15 电机控制部

20 记忆部

30 电力转换部

100 电动车辆

M1 扭矩示意图

M2 占空比示意图

M3 输出角度示意图

Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6 半导体开关

S1、S2、S3 传感器信号

Claims (15)

1.一种驱动装置，其特征在于，包括：

信号接收部，接收按照与驱动负载的电机的旋转速度相应的间隔到来的信号；

信号间隔变化量计算部，计算出作为第一信号间隔与第二信号间隔之间的差的信号间隔变化量，所述第一信号间隔是由所述信号接收部刚接收到的第一信号的接收时间点与早于该第一信号而接收到的第二信号的接收时间点之间的信号间隔，所述第二信号间隔是所述第二信号的接收时间点与早于该第二信号而接收到的第三信号的接收时间点之间的信号间隔；

信号间隔补正部，根据所述信号间隔变化量对所述第一信号间隔进行补正；

旋转速度计算部，根据所述补正后的第一信号间隔计算出所述电机的瞬时旋转速度；以及

电机控制部，根据所述计算出的瞬时旋转速度对所述电机进行控制。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于：

其中，所述信号间隔补正部通过：求得与所述信号间隔变化量相应的权重系数，并将该权重系数与所述信号间隔变化量相乘，并将与所述权重系数相乘后的信号间隔变化量与所述第二信号间隔相加，来对所述第一信号间隔进行补正。

3.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于：

其中，所述权重系数随所述信号间隔变化量的绝对值变大而变小。

4.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于：

其中，所述权重系数的减少量随所述信号间隔变化量的绝对值变大而变小。

5.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于：

其中，所述信号间隔变化量为0时的所述权重系数的值为1。

6.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于：

其中，当所述信号间隔变化量的绝对值处于规定范围内时，所述权重系数为1，当所述信号间隔变化量的绝对值处于所述规定范围外时，所述权重系数随所述绝对值变大而变小。

7.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于：

其中，在所述第二信号是在所述第一信号之前接收到的那一个信号并且所述第三信号是在所述第二信号之前接收到的那一个信号的情况下，所述旋转速度计算部通过以下公式来计算所述瞬时旋转速度：

n＝60000/(ΔTa×Np)

上述公式中，n表示所述瞬时旋转速度rpm，ΔTa表示所述补正后的第一信号间隔mSec,Np表示所述电机在以电气角旋转一周的期间内所述信号接收部接收到的所述信号的数量。

8.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于：

其中，在信号接收部接收到所述第一信号的情况下，所述信号间隔变化量计算部将：在所述第一信号与所述第二信号之间按照监视时间间隔进行计数数量后的第一计数数量与在所述第二信号与所述第三信号之间按照所述监视时间间隔进行计数数量后的第二计数数量之间的计数数量差作为所述信号间隔变化量来计算出，

所述信号间隔补正部通过：求得与所述计数数量差相应的权重系数，并将该权重系数与所述计数数量差相乘，并将与所述权重系数相乘后的计数数量差与所述第二计数数量相加，来对所述第一计数数量进行补正。

9.根据权利要求8所述的驱动装置，其特征在于：

其中，所述监视时间间隔比所述电机的旋转速度处于最大时所述信号接收部所接收的所述信号的时间间隔更短。

10.根据权利要求8所述的驱动装置，其特征在于：

其中，所述信号间隔变化量计算部在计算出所述计数数量差后，重置所述第一计数数量。

11.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于：

其中，所述信号接收部接收的所述信号是从设置在所述电机处的旋转位置传感器所输出的脉冲信号的上升沿信号或下降沿信号。

12.一种电动车辆，其特征在于，包括：

权利要求1中所记载的驱动装置，所述负载为电动车辆的车轮。

13.根据权利要求12所述的电动车辆，其特征在于：

其中，所述车轮与所述电机在不经由离合器的情况下机械连接。

14.一种驱动方法，其特征在于，包括：

信号接收部接收按照与驱动负载的电机的旋转速度相应的间隔到来的信号的步骤；

信号间隔变化量计算部计算出作为第一信号间隔与第二信号间隔之间的差的信号间隔变化量的步骤，所述第一信号间隔是由所述信号接收部刚接收到的第一信号的接收时间点与早于该第一信号而接收到的第二信号的接收时间点之间的信号间隔，所述第二信号间隔是所述第二信号的接收时间点与早于该第二信号而接收到的第三信号的接收时间点之间的信号间隔；

信号间隔补正部根据所述信号间隔变化量对所述第一信号间隔进行补正的步骤；

旋转速度计算部根据所述补正后的第一信号间隔计算出所述电机的瞬时旋转速度的步骤；以及

电机控制部根据所述计算出的瞬时旋转速度对所述电机进行控制的步骤。

15.一种计算机可读介质，记录有驱动程序，其特征在于：

所述驱动程序用于使计算机执行：

信号接收部接收按照与驱动负载的电机的旋转速度相应的间隔到来的信号的步骤；

信号间隔变化量计算部计算出作为第一信号间隔与第二信号间隔之间的差的信号间隔变化量的步骤，所述第一信号间隔是由所述信号接收部刚接收到的第一信号的接收时间点与早于该第一信号而接收到的第二信号的接收时间点之间的信号间隔，所述第二信号间隔是所述第二信号的接收时间点与早于该第二信号而接收到的第三信号的接收时间点之间的信号间隔；

信号间隔补正部根据所述信号间隔变化量对所述第一信号间隔进行补正的步骤；

旋转速度计算部根据所述补正后的第一信号间隔计算出所述电机的瞬时旋转速度的步骤；以及

电机控制部根据所述计算出的瞬时旋转速度对所述电机进行控制的步骤。