DE102016103654A1

DE102016103654A1 - Motorsteuerungsgerät

Info

Publication number: DE102016103654A1
Application number: DE102016103654.4A
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Hatanaka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-03-03
Filing date: 2016-03-01
Publication date: 2016-09-08
Also published as: US20160261222A1; US9490742B2; JP2016163454A; CN105939137A

Abstract

Ein Motorsteuerungsgerät weist auf: eine A/D-Wandler, um A/D-Umwandlungen jeweils an einem Motorstromsignal und einem Ausgangssignals eines Resolvers anzuwenden; eine Fehlererfassungseinheit, um einen Fehler des R/D-Wandlers zu erfassen, indem ein Motordrehwinkel von dem R/D-Wandler und ein Motordrehwinkel verglichen wird, der auf dem Ausgangssignal des Resolvers beruht; und eine A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit, um zuzulassen, dass der A/D-Wandler die A/D-Umwandlung an dem Ausgangssignal des Resolvers zu dem Scheitelwertzeitpunkt anwendet, wenn eine erste Zeit, die durch Subtrahieren einer Prozesszeit, die für einen Steuerungsprozess des Motors erforderlich ist, von dem Rückkopplungszyklus erhalten wird, länger als eine zweite ist, die seit einem Steuerungsendzeitpunkt verstrichen ist, wenn der Steuerungsprozess bis zu dem Scheitelwertzeitpunkt geendet hat, oder um zu unterbinden, dass der A/D-Wandler die A/D-Umwandlung anwendet, wenn die erste Zeit nicht länger ist.

Description

Die Offenbarung bezieht sich hier allgemein auf ein Motorsteuerungsgerät, das einen Motor steuert, der mit Wechselstromleistung dreht, die in Folge eines Schaltbefehls einem Wechselrichter zugeführt wird, und einen Fehler eines A/D-(Analog-Digital-)Wandlers auf der Grundlage eines Vergleichsergebnisses zwischen einem Motordrehwinkel, der auf einem Resolverpositionssignal durch einen R/D-(Resolver-Digital-)Wandler beruht, und einem Motordrehwinkel erfasst, der auf der Grundlage des Resolverpositionssignals berechnet wird, nachdem eine A/D-Umwandlung angewendet worden ist.
Herkömmlich ist ein Motorsteuerungsgerät bekannt, das einen Fehler eines R/D-Wandlers erfasst (beispielsweise japanische Patentoffenlegungsschrift Nr.: 9-72758 ). Das Motorsteuerungsgerät weist einen Resolver auf. Auf der Grundlage eines Referenzsignals mit einer vorgeschriebenen zyklischen Wellenform gibt der Resolver ein Sinussignal und ein Cosinussignal in Abhängigkeit von dem Drehwinkel des Motors aus. Der R/D-Wandler berechnet den Drehwinkel des Motors auf der Grundlage des Sinussignals und des Cosinussignals, die von dem Resolver ausgegeben werden. Ein A/D-Wandler wendet A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal, die durch den Resolver ausgegeben werden, zu einem Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals an.
Das Motorsteuerungsgerät weist eine Steuerungseinheit auf, die als Eingänge ein Signal, das den durch den R/D-Wandler ausgegebenen Drehwinkel des Motors wiedergibt, sowie das Sinussignal und das Cosinussignal empfängt, die durch den A/D-Wandler nach Anwendungen der A/D-Umwandlungen ausgegeben werden. Die Steuerungseinheit vergleicht den auf dem Ausgang des R/D-Wandlers beruhenden Motordrehwinkel mit einem Motordrehwinkel, der auf der Grundlage des Sinussignals und des Cosinussignals nach den A/D-Umwandlungen auf der Grundlage des Ausgangs des A/D-Wandlers, um einen Fehler des R/D-Wandlers zu erfassen. Wenn die Differenz zwischen den Motordrehwinkeln nicht über einem Schwellwert liegt, bestimmt die Steuerungseinheit, dass der R/D-Wandler in einem normalen Zustand ist; falls jedoch die Differenz zwischen den Motordrehwinkeln über dem Schwellwert liegt, bestimmt die Steuerungseinheit, dass der R/D-Wandler sich in einem fehlerhaften Zustand befindet.
In einem Motorsteuerungsgerät ist ein Motorsteuerungsprozess ein Regelungsprozess, bei dem ein Schaltbefehl zu einem Schaltelement eines Wechselrichters auf der Grundlage einer Differenz zwischen einem Befehlsstrom für den Motor und einem tatsächlich in dem Motor fließenden Strom ausgegeben wird. Um eine derartige Regelung auszuführen, ist es notwendig, eine A/D-Wandlung an dem in dem Motor fließenden Strom durch einen A/D-Wandler anzuwenden. Daraufhin könnte man berücksichtigen, denselben A/D-Wandler zum Anwenden einer A/D-Wandlung an dem Motorstrom und zum Anwenden einer A/D-Wandlung an einem Resolverausgangssignal anzuwenden, das zur Bestimmung verwendet wird, ob der R/D-Wandler normal oder fehlerhaft ist. Bei Konfigurieren auf diese Weise benötigt das Motorsteuerungsgerät keinen separaten A/D-Wandler zur Motorstromumwandlung und einen A/D-Wandler für eine Resolverausgangsumwandlung. Daher kann die Schaltungsgröße reduziert werden.
Um eine A/D-Umwandlung an dem in dem Motorsteuerungsprozess verwendeten Strom anzuwenden, ist es notwendig, den Motorstrom zu einem Zeitpunkt (Timing) in einem Rückkopplungszyklus zu erlangen, der mit der Drehzahl des Motors synchronisiert ist. Um demgegenüber A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal, die von dem Resolver ausgegeben werden, anzuwenden, ist es notwendig, diese Signale zu einem Scheitelwertzeitpunkt eines Referenzsignals zu erlangen. Wenn jedoch der Zeitpunkt zum Anwenden der A/D-Umwandlung an den Resolverausgangssignalen (nämlich der Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals) sich mit dem Zeitpunkt zum Anwenden der A/D-Umwandlung an dem Motorstrom (nämlich dem Steuerungszeitpunkt, der dem Rückkopplungszyklus des Motorsteuerungsprozesses nachfolgt) überlappt, dann kann der Motorsteuerungsprozess, der auf Daten nach der A/D-Umwandlung beruht, nicht in geeigneter Weise ausgeführt werden, oder eine fehlerhafte Bestimmung kann durch einen Fehlererfassungsprozess des R/D-Wandlers erhalten werden.
Im Hinblick auf das vorstehend beschriebene ist es eine allgemeine Aufgabe von zumindest einem Ausführungsbeispiel, ein Motorsteuerungsgerät anzugeben, das A/D-Umwandlungen an die Resolverausgangssignale und dem Motorstrom jeweils durch einen gemeinsamen A/D-Wandler anwenden kann, während der Motorsteuerungsprozess in geeigneter Weise ausgeführt wird und eine fehlerhafte Bestimmung eines Fehlers des R/D-Wandlers vermieden wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist ein Motorsteuerungsgerät auf: eine Referenzsignalerzeugungsschaltung, die konfiguriert ist, ein Referenzsignal mit einer vorgeschriebenen zyklischen Wellenform zu erzeugen; einen Resolver, der konfiguriert ist, ein Positionssignal in Abhängigkeit von einem Drehwinkel eines Motors auszugeben, der sich durch Wechselstromleistung dreht, die einem Schaltbefehl für einen Wechselrichter folgend auf der Grundlage des Referenzsignals zugeführt wird; einen R/D-Wandler, der konfiguriert ist, den Drehwinkel des Motors auf der Grundlage des Positionssignals zu berechnen; einen A/D-Wandler, der konfiguriert ist, eine A/D-Umwandlung an einem Stromsignal anzuwenden, das in dem Motor in einem Rückkopplungszyklus entsprechend der Drehzahl des Motors fließt, und eine A/D-Umwandlung an dem Positionssignal zu einem Scheitelwertzeitpunkt anzuwenden, wenn ein Scheitelwert des Referenzsignals erlangt wird; eine Motorsteuerungseinheit, die konfiguriert ist, einen Befehlswert zur Steuerung des Motors zu berechnen und den Rückkopplungszyklus auf der Grundlage des Stromsignals, an dem die A/D-Umwandlung angewendet worden ist, und des Drehwinkels des Motors durch den R/D-Wandler zu berechnen; eine Fehlererfassungseinheit, die konfiguriert ist, einen Fehler des R/D-Wandlers auf der Grundlage eines Vergleichsergebnisses zwischen dem Drehwinkel des Motors durch den R/D-Wandler und dem Drehwinkel des Motors zu erfassen, der auf der Grundlage des Positionssignals berechnet wird, an dem die A/D-Umwandlung angewendet worden ist; und eine A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit, die konfiguriert ist, zu unterbinden, dass der A/D-Wandler die A/D-Umwandlung an dem Positionssignal zu dem Scheitelwertzeitpunkt anwendet, wenn die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit bestimmt, dass der nächste Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" sich mit einem Steuerungszeitpunkt zur Ausführung des Motorsteuerungsprozesses überlappt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit konfiguriert, zuzulassen, dass der A/D-Wandler die A/D-Umwandlung an dem Positionssignal zu dem Scheitelwertzeitpunkt anwendet, wenn eine erste Zeit, die durch Subtrahieren einer Verarbeitungszeit, die für einen Steuerungsprozess des Motors erforderlich ist, von der Rückkopplungszykluszeit erlangt wird, länger als eine zweite Zeit ist, die die Zeit von einem Steuerungsendzeitpunkt, zu dem der Steuerungsprozess geendet hat, bis zu dem Scheitelwertzeitpunkt ist, oder demgegenüber zu unterbinden, dass der A/D-Wandler die A/D-Umwandlung an dem Positionssignal zu dem Scheitelwertzeitpunkt anwendet, wenn die erste Zeit nicht länger als die zweite Zeit ist. Als solches kann die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit unterbinden, dass der A/D-Wandler die A/D-Umwandlung an dem Positionssignal zu dem Scheitelwertzeitpunkt anwendet, wenn die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit bestimmt, dass sich der nächste Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" mit einem Steuerungszeitpunkt zur Ausführung des Motorsteuerungsprozesses überlappt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist es möglich, A/D-Umwandlungen an den Resolverausgangssignalen und dem Motorstrom jeweils durch einen gemeinsamen A/D-Wandler anzuwenden, während der Motorsteuerungsprozess in geeigneter Weise ausgeführt wird, und eine fehlerhafte Bestimmung eines Fehlers des R/D-Wandler verhindert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHUNGEN
1 zeigt ein Konfigurationsdiagramm eines Motorsteuerungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel,
2 zeigt ein Beispiel für ein Steuerungszeitpunktdiagramm, das in dem Motorsteuerungsgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel implementiert ist, und
3 zeigt ein Beispiel für ein Flussdiagramm einer Steuerungsroutine, die in dem Motorsteuerungsgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachstehend ist ein Motorsteuerungsgerät 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme die Zeichnungen beschrieben.
1 veranschaulicht ein Konfigurationsdiagramm des Motorsteuerungsgeräts 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist das Motorsteuerungsgerät 10 ein Gerät, das den Antrieb eines Elektromotors 12 (der nachstehend einfach als "Motor" bezeichnet ist), beispielsweise eines Motors zum Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs oder eines Hilfsmotors steuert, der für ein elektrisches Servolenkgerät verwendet wird.
Das Motorsteuerungsgerät 10 weist den Motor 12, eine Batterie 14 und einen Wechselrichter 16 auf. Der Motor 12 ist beispielsweise ein Drei-Phasen-Synchronwechselstrommotor und ist konfiguriert, jeweilige erste Anschlüsse von Spulen von drei Phasen, nämlich U-Phase, V-Phase und W-Phase aufzuweisen, die gemeinsam mit einem Neutralpunkt verbunden sind. Der Motor 12 ist mit der Batterie 14 über den Wechselrichter 16 verbunden. Die Batterie 14 ist beispielsweise eine Sekundärbatterie wie eine Lithiumionenbatterie oder eine Nickelwasserstoffbatterie und ist der Lage, eine vorgeschriebene Spannung (beispielsweise 240V) auszugeben.
Der Wechselrichter 16 weist obere und untere Zweigelemente für jeweils die drei Phasen des Motors 12 auf. Das obere Zweigelement und das untere Zweigelement sind in Reihe miteinander in jeder der Phasen zwischen den positiven und negativen Anschlüssen der Batterie 14 geschaltet. Die oberen und unteren Zweigelemente in jeder der Phasen weisen eine Anordnung auf, bei der ein Schaltelement, beispielsweise ein Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) oder ein elektrischer Feldeffekttransistor (Leistungs-MOSFET) und eine Diode miteinander parallel geschaltet sind. Ein Mittelpunkt zwischen dem oberen Zweigelement und dem unteren Zweigelement in jeder der Phasen ist mit einem zweiten Anschluss der Spule der Phase des Motors 12 verbunden.
Die Schaltelemente der oberen und unteren Zweigelemente des Wechselrichters 16 werden jeweils durch Antriebsbefehle aus dem Motorsteuerungsgerät 10 ein- und ausgeschaltet. Dadurch, dass die Schaltelemente der oberen und unteren Zweigelemente dazu gebracht werden, abwechselnd ein- und auszuschalten, wandelt der Wechselrichter 16 eine Gleichstromleistung der Batterie 14 in Wechselstromleistung um, um diese den Phasen des Motors 12 zu führen. Durch das Zuführen der Leistung aus der Batterie 14 über den Wechselrichter 16 wird der Motor 12 zum Drehen angetrieben.
Es sei bemerkt, dass ein Hochsetzsteller (Aufwärtswandler) zwischen der Batterie 14 und dem Wechselrichter 16 vorgesehen werden kann, um die Gleichspannung der Batterie 14 durch Ein- und Ausschalten eines Paars von Schaltelementen unter Verwendung eines Energieakkumulationseffekts einer Drosselspule anzuheben. Außerdem kann der Motor 12 ein Motorgenerator sein, der in der Lage ist, Leistung durch Drehung zu erzeugen.
Das Motorsteuerungsgerät 10 ist hauptsächlich mit einem Mikrocomputer konfiguriert, um hauptsächlich den Antrieb des Motors 12, nämlich des Wechselrichters 16, durch Software unter Verwendung einer CPU 20 zur Ausführung eines vorab gespeicherten Programms und Hardware zu steuern, die durch eine elektronische Schaltung implementiert ist. Die CPU 20 weist eine Motorsteuerungseinheit 22, eine A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 und eine R/D-Wandler-Fehlererfassungseinheit 26 auf. Die Motorsteuerungseinheit 22 ist ein Teil, das den Antrieb des Motors 12, nämlich des Wechselrichters 16 steuert. Die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 ist ein Teil, das einen Aktivierungszeitpunkt einer Analog-Digital-Umwandlung (A/D-Umwandlung) durch einen A/D-Wandler steuert, der nachstehend beschrieben ist. Die R/D-Wandler-Fehlererfassungseinheit 26 ist ein Teil, das einen Fehler eines R/D-Wandlers erfasst, der nachstehend beschrieben ist.
Das Motorsteuerungsgerät 10 weist eine Referenzsignalerzeugungsschaltung 30 und einen Resolver 32 auf. Die Referenzsignalerzeugungsschaltung 30 ist eine Schaltung zur Erzeugung eines Referenzsignals "ref" mit einer vorgeschriebenen zyklischen Wellenform. Die Wellenform des Referenzsignals "ref" ändert sich zyklisch im Verlaufe der Zeit. Insbesondere ist die Wellenform eine Sinuswelle, die durch A • sinωt wiedergegeben ist, wobei A eine Amplitude ist, ω eine Winkelgeschwindigkeit (Winkelfrequenz) ist und t die Zeit ist.
Die Referenzsignalerzeugungsschaltung 30 ist mit dem Resolver 32 verbunden. Das sinusförmige Referenzsignal "ref", das durch die Referenzsignalerzeugungsschaltung 30 erzeugt wird, wird dem Resolver 32 zugeführt. Es sei bemerkt, dass ein Scheitelwert des Referenzsignals "ref" zu jeder vorgeschriebenen Zykluszeit Tref (beispielsweise 100 ns) erscheint, und die Frequenz des Referenzsignals "ref" beispielsweise 10 MHz ist.
Der Resolver 32 ist ein Sensor zur Erfassung einer mechanischen Drehposition (Drehwinkel θ) eines in dem Motor 12 enthaltenen Rotors. Der Resolver 32 weist eine Erregungswicklung 34, eine Sinuswicklung 36 und eine Cosinuswicklung 38 auf. Die Sinuswicklung 36 und die Cosinuswicklung 38 sind derart angeordnet, dass, wenn das der Erregungswicklung 34 zugeführte Referenzsignal "ref" die durch A·sinωt wiedergegebene Wellenform aufweist, ein durch K·A·sin ωt·sinθ wiedergegebenes Sinussignal und ein durch K·Asin ωt·cosθ wiedergegebenes Cosinussignal erhalten werden, wobei K ein Amplitudenkoeffizient ist. Auf der Grundlage des Referenzsignals "ref" gibt der Resolver 32 das Sinussignal und das Cosinussignal als Positionssignale in Abhängigkeit von dem Drehwinkel θ des Rotors des Motors 12 aus. Anders ausgedrückt ist das Positionssignal ein Sinussignal und/oder ein Cosinussignal, die aus dem Resolver 32 ausgegeben werden.
Das Motorsteuerungsgerät 10 weist einen R/D-Wandler 40, einen Stromsensor 42 und einen A/D-Wandler 44 auf. Der Resolver 32 ist mit dem R/D-Wandler 40 verbunden. Das Sinussignal und das Cosinussignal, die durch den Resolver 32 ausgegeben werden, werden dem R/D-Wandler 40 zugeführt. Der R/D-Wandler 40 weist eine Funktion zum Umwandeln der Resolversignale in ein digitales Signal auf, und berechnet auf der Grundlage des Sinussignals und des Cosinussignals aus dem Resolver 32 einen Drehwinkel θ des Rotors des Motors 12.
In einer Leistungsleitung zwischen dem Motor 12 und dem Wechselrichter 16 ist ein Stromsensor 42 vorgesehen. Der Stromsensor 42 ist ein Sensor, der Signale entsprechend den Motorströmen Iv und Iw ausgibt, die in Spulen der jeweiligen zwei Phasen (die nachstehend als "V-Phase" und "W-Phase" bezeichnet sind) des Motors 12 erfasst. Es sei bemerkt, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt die Summe der Werte der echten Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen drei Phasen Null ist. Daher kann der Stromsensor 42 Signale entsprechend den Spulenströmen von zwei Phasen ausgeben und den Strom der verbleibenden einen Phasen durch Berechnung erlangen; oder kann Ausgangssignale entsprechend den Motorströmen Iu, Iv und Iw von allen drei Phasen ausgeben.
Der Resolver 32 und der Stromsensor 42 sind mit dem A/D-Wandler 44 verbunden. Das Sinussignal und das Cosinussignal, die von dem Resolver 32 ausgegeben werden, und die Motorstromsignale Iv und Iw, die von dem Stromsensor 42 ausgegeben werden, werden dem A/D-Wandler 44 zugeführt. Der A/D-Wandler 44 weist eine Funktion zum Anwenden von A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal auf, die aus dem Resolver 32 ausgegeben werden, um jeweilige analoge Werte in digitale Werte umzuwandeln, und weist eine Funktion zum Anwenden von A/D-Umwandlungen an den Motorstromsignalen Iv und Iw aus dem Stromsensor 42 auf, um jeweilige analoge Werte in digitale Werte umzuwandeln.
Der R/D-Wandler 40 und der A/D-Wandler 44 sind mit der Motorsteuerungseinheit 22 verbunden. Ein digitaler Wert des Drehwinkels θ des Rotors des Motors 12, der durch den R/D-Wandler 40 berechnet wird, und digitale Werte der Motorstromsignale Iv und Iw, an denen die A/D-Wandlungen durch den A/D-Wandler 44 angewendet worden sind, werden der Motorsteuerungseinheit 22 zugeführt. Auf der Grundlage der erlangten Motorstromsignale Iv und Iw und des Motordrehwinkels θ berechnet die Motorsteuerungseinheit 22 einen Schaltbefehlswert für das Schaltelement des Wechselrichters 16, der zur Steuerung des Antriebs des Motors 12 erforderlich ist, und steuert den Antrieb des Motors 12, der den Schaltbefehl dem Schaltbefehlswert nachfolgend ausführt.
Außerdem berechnet die Motorsteuerungseinheit 22 auf der Grundlage der erlangten Motorstromsignale Iv und Iw und des Motordrehwinkels θ eine Rückkopplungszykluszeit Tf_i als eine Zeit zum nächsten Erlangen der Motorstromsignale Iv und Iw, um den Antrieb des Motors 12 zu steuern. Diese Rückkopplungszykluszeit Tf_i ändert sich in Abhängigkeit von der Drehzahl (nämlich Umdrehungen pro Zeiteinheit) des Motors 12, derart, dass sie kürzer ist, während die Drehzahl des Motors 12 größer ist, und länger ist, während die Drehzahl des Motors 12 kleiner ist.
Die Motorsteuerungseinheit 22 und die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 sind miteinander verbunden. Die durch die Motorsteuerungseinheit 22 berechnete Rückkopplungszykluszeit Tf_i wird der A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 zugeführt. Der Rückkopplungszykluszeit Tf_i aus der Motorsteuerungseinheit 22 nachfolgend berechnet die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 eine Zeit, zu der die Motorstromsignale Iv und Iw als nächstes zu erlangen sind.
Dann führt zu dem Zeitpunkt, der der wie vorstehend berechneten Rückkopplungszykluszeit Tf_i nachfolgt, die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 eine Aktivierungszeitsteuerung durch, um zu bewirken, dass der A/D-Wandler 44 A/D-Umwandlungen an den Motorstromsignalen Iv und Iw aus dem Stromsensor 42 anwendet. Insbesondere gibt zu dem Zeitpunkt, der dem Rückkopplungszyklus Tf_i nachfolgt, die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 einen Befehl zu dem A/D-Wandler 44 aus, A/D-Umwandlungen an den Motorstromsignalen Iv und Iw aus dem Stromsensor 42 anzuwenden. In diesem Fall wendet der A/D-Wandler 44 die A/D-Umwandlungen an den Motorstromsignalen Iv und Iw aus dem Stromsensor 42 an, die dem A/D-Aktivierungszeitpunkt aus der A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 nachfolgen.
Die Referenzsignalerzeugungsschaltung 30 ist mit der A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 der CPU 20 verbunden. Ein Quellensignal des Referenzsignals "ref", das durch die Referenzsignalerzeugungsschaltung 30 erzeugt wird (beispielsweise eine Dreieckwelle), wird der A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 zugeführt. Auf der Grundlage des Quellensignals aus der Referenzsignalerzeugungsschaltung 30 berechnet die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 ein Scheitelwertzeitpunkt, zu dem ein maximaler Wert (ein Scheitelwert) des Referenzsignals "ref" dem Resolver 32 zugeführt wird. Außerdem berechnet die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 eine Zeit Tr_i, die seit dem Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" verstrichen ist, durch Verwendung eines Referenzscheitelwertzeitgebers (es sei bemerkt, dass eine verbleibende Zeit bis zu dem nächsten Scheitelwertzeitpunkt verwendet werden kann), wobei i die Anzahl der Male wiedergibt, wie oft der Motorsteuerungsprozess ausgeführt worden ist. Der Referenzscheitelwertzeitgeber wird innerhalb eines festen Zyklus inkrementiert, und zu dem nächsten Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" gelöscht.
Zu einem Zeitpunkt, zu dem die wie vorstehend beschriebene Zeit Tr_i mit dem vorgeschriebenen Zyklus Tref des Referenzsignals "ref" zusammenfällt (ein Scheitelwertzeitpunkt), führt die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 die Aktivierungszeitsteuerung durch, um zu bewirken, dass der A/D-Wandler 44 A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal aus dem Resolver 32 anwendet. Insbesondere gibt die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 zu dem Scheitelwertzeitpunkt einen Befehl zu dem A/D-Wandler 44 zum Anwenden der A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal aus dem Resolver 32 aus. In diesem Fall wendet der A/D-Wandler 44 nach dem A/D-Aktivierungszeitpunkt aus der A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 die A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal aus dem Resolver 32 an.
Auf der Grundlage des Scheitelwertzeitpunkts des Referenzsignals "ref", der wie vorstehend beschrieben berechnet wird, und der Rückkopplungszykluszeit Tf_i aus der Motorsteuerungseinheit 22 führt die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 ebenfalls einen Bestimmungsprozess zur Bestimmung aus, ob die Anwendungen der A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal aus dem Resolver 32 durch den A/D-Wandler zu dem Scheitelwertzeitpunkt zuzulassen oder zu unterbinden sind. Dieser Bestimmungsprozess wird ausgeführt, nachdem die Motorsteuerungseinheit 22 den Antrieb des Motors 12 gesteuert hat und die Rückkopplungszykluszeit Tf_i als die Zeit zum nächsten Erlangen der Motorstromsignale Iv und Iw berechnet hat. Es sei bemerkt, dass der Zeitpunkt dieses Bestimmungsprozesses nicht auf den Zeitpunkt begrenzt ist, nachdem die Motorsteuerungseinheit 22 den Antrieb des Motors 12 gesteuert und die Rückkopplungszykluszeit Tf_i als die Zeit berechnet hat, zu der als nächstes die Motorstromsignale Iv und Iw zu erlangen sind, sondern zu einem anderen Zeitpunkt ausgeführt werden kann.
Für den Bestimmungsprozess bestimmt die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 zunächst, ob der Scheitelwertzeitpunkt sich mit einem Zeitpunkt des Motorsteuerungsprozesses überlappt, der der Rückkopplungszykluszeit Tf_i (beispielsweise einige hundert µs, nämlich eine Frequenz von einigen kHz) für das nächste Mal nachfolgt. Dann erlaubt oder unterbindet die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses Anwendungen der A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal aus dem Resolver 32 durch den A/D-Wandler 44 zu dem Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref".
Es sei bemerkt, dass, wenn die A/D-Umwandlungen zugelassen sind, die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 einen Befehl zu dem A/D-Wandler 44 ausgibt, die A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal aus dem Resolver 32 zu dem Scheitelwertzeitpunkt wie üblich anzuwenden. Wenn demgegenüber die A/D-Umwandlung unterbunden ist, gibt die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 den Befehl nicht aus.
Außerdem sind der R/D-Wandler 40 und der A/D-Wandler 44 mit der R/D-Wandler-Fehlererfassungseinheit 26 verbunden. Der digitale Wert des Drehwinkels θ des Rotors des Motors 12, der durch den R/D-Wandler 40 berechnet wird, und die digitalen Werte des Sinussignals und des Cosinussignals aus dem Resolver 32, an denen die A/D-Umwandlungen durch den A/D-Wandler angewendet werden sind, werden der R/D-Wandler-Fehlererfassungseinheit 26 zugeführt.
Auf der Grundlage des Sinussignals und des Cosinussignals aus dem Resolver 32, die aus dem A/D-Wandler 44 erhalten werden, und des Motordrehwinkels θ der aus dem R/D-Wandler 40 erhalten wird, erfasst die R/D-Wandler-Fehlererfassungseinheit 26, ob es einen Fehler des R/D-Wandler 40 gibt. Insbesondere vergleicht die R/D-Wandler-Fehlererfassungseinheit 26 einen geschätzten Wert des Motordrehwinkels θ, der auf der Grundlage des Sinussignals und des Cosinussignals aus dem Resolver 32 geschätzt wird, mit dem Motordrehwinkel θ aus dem R/D-Wandler 40. Dann, wenn eine Differenz zwischen diesen Signalen kleiner als ein vorgeschriebener Wert ist, bestimmt die R/D-Wandler-Fehlererfassungseinheit 26, dass sich der R/D-Wandler in einem normalen Zustand befindet; wenn dem gegenüber die Differenz zwischen diesen zwei Winkeln größer als oder gleich wie der vorgeschriebene Wert ist, bestimmt die R/D-Wandler-Fehlererfassungseinheit 26, dass sich der R/D-Wandler 40 in einem fehlerhaften Zustand befindet.
Nachstehend sind unter Bezugnahme auf die 2 und 3 Operationen des Motorsteuerungsgeräts 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel beschrieben. 2 veranschaulicht ein Beispiel für ein Steuerungszeitpunktdiagramm, das in dem Motorsteuerungsgerät 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel implementiert ist. Außerdem veranschaulicht 3 ein Beispiel für ein Flussdiagramm einer Steuerungsroutine, die durch die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 der CPU 20 in dem Motorsteuerungsgerät 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird das durch die Referenzsignalerzeugungsschaltung 30 erzeugte sinusförmige Referenzsignal "ref" der Erregungswickler 34 des Resolvers 32 zugeführt. Auf der Grundlage des Referenzsignals "ref" gibt der Resolver 32 das Sinussignal und das Cosinussignal in Abhängigkeit von dem Drehwinkel θ des Rotors des Motors 12 aus. Das Sinussignal und das Cosinussignal werden dem R/D-Wandler 40 zugeführt. Auf der Grundlage des Sinussignals und des Cosinussignals aus dem Resolver 32 berechnet der R/D-Wandler 40 den Drehwinkel θ des Rotors des Motors 12.
Informationen bezüglich des Drehwinkels θ des Motors 12, der durch den R/D-Wandler 40 berechnet wird, werden der Motorsteuerungseinheit 22 der CPU 20 zugeführt. Außerdem werden die Motorstromsignale Iv und Iw, die von dem Stromsensor 42 ausgegeben werden, der Motorsteuerungseinheit 22 nach Anwenden von A/D-Umwandlungen durch A/D-Wandler 44 zugeführt. Auf der Grundlage der erlangten Motorstromsignale Iv und Iw und des Motordrehwinkels θ berechnet die Motorsteuerungseinheit 22 einen Schaltbefehlswert für jedes der Schaltelemente des Wechselrichters 16 zur Steuerung des Antriebs des Motors 12, um den dem Schaltbefehlswert nachfolgenden Schaltbefehl auszuführen, und berechnet eine Rückkopplungszykluszeit Tf_i als einen Zeitpunkt, zu dem als nächstes die Motorstromsignale Iv und Iw zu erlangen sind, um den Antrieb des Motors 12 zu steuern.
Nach Ausführung des Schaltbefehls werden die Schaltelemente der Phasen des Wechselrichters 16 zum Schalten angesteuert, was einen Antrieb des Motors 12 steuert. Dieser Motorsteuerungsprozess wird durch die Motorsteuerungseinheit 22 zu dem Zeitpunkt ausgeführt, der der Rückkopplungszykluszeit Tf_i nachfolgt, die durch eine Berechnung zu dem vorhergehenden Mal erlangt wird. Dieser Prozess ermöglicht es, den Antrieb des Motors 12 in korrekter Weise zu steuern. Es sei bemerkt, dass die Zeit, die es benötigt, um den Motorsteuerungsprozess durch die Motorsteuerungseinheit 22 auszuführen (d.h. die Ausführungsprozesszeit τ) praktisch konstant ist. Anders ausgedrückt kann die Ausführungsprozesszeit τ zu jeder Zeit, zu der der Ausführungsprozess auftritt, dieselbe Zeitdauer aufweisen.
Außerdem wird gemäß dem Ausführungsbeispiel das Quellensignal des Referenzsignals "ref", das durch die Referenzsignalerzeugungsschaltung 30 erzeugt wird (beispielsweise eine Dreieckwelle), der A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 der CPU 20 zugeführt. Außerdem wird ein Signal, das die durch die Motorsteuerungseinheit 22 berechnet Rückkopplungszykluszeit Tf_i wiedergibt, der A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 der CPU 20 zugeführt. Auf der Grundlage des erhaltenen Quellensignals des Referenzsignals "ref" und der Rückkopplungszykluszeit Tf_i steuert die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 einen Aktivierungszeitpunkt zum Anwenden der A/D-Umwandlungen an den Motorstromsignalen Iv und Iw aus dem Stromsensor 42 durch den A/D-Wandler 44 und steuert einen Aktivierungszeitpunkt zum Anwenden der A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal aus dem Resolver 32 durch den A/D-Wandler 44.
Insbesondere berechnet die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 zur Steuerung eines Aktivierungszeitpunkts zum Anwenden der A/D-Umwandlungen an die Motorstromsignale Iv und Iw aus dem Stromsensor 42 durch den A/D-Wandler 44 einen Zeitpunkt, zu dem als nächstes die Motorstromsignale Iv und Iw zu erlangen sind, der der aus der Motorsteuerungseinheit 22 zugeführten Rückkopplungszykluszeit Tf_i nachfolgt, und bewirkt zu diesem Zeitpunkt, dass der A/D-Wandler 44 einen Prozess zum Anwenden der A/D-Umwandlungen den An Motorstromsignalen Iv und Iw aus dem Stromsensor 42 (den A/D-Umwandlungsprozess zur Motorsteuerung) ausführt.
Außerdem berechnet die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 zur Steuerung des Aktivierungszeitpunkts zum Anwenden der A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal aus dem Resolver 32 durch A/D-Wandler 44 zunächst einen Scheitelwertzeitpunkt, zu dem ein Scheitelwert des Referenzsignals "ref" erlangt wird, auf der Grundlage des aus der Referenzsignalerzeugungsschaltung 30 zugeführten Quellensignals des Referenzsignals "ref". Dann berechnet die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 eine Zeit Tr_i, die seit dem Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" verstrichen ist, durch Verwendung des Referenzscheitelwertzeitgebers (Schritt 100). Es sei bemerkt, dass die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 die durch den Referenzscheitelwertzeitgeber berechnet Zeit Tr_i löscht, wenn der Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" erlangt worden ist.
Ein Signal, das die Rückkopplungszykluszeit Tf_i wiedergibt, wird der A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 aus der Motorsteuerungseinheit 22 zu jeder Zeit unmittelbar nach Berechnen der Rückkopplungszykluszeit Tf_i durch die Motorsteuerungseinheit 22 zugeführt. Unmittelbar, nachdem die aus der Motorsteuerungseinheit 22 zugeführte Rückkopplungszeit Tf_i erlangt worden ist, erlangt die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 die durch den Referenzscheitelwertzeitgeber berechnet Zeit Tr_i. Dann berechnet die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 auf der Grundlage der erlangten Zeit Tr_i und der vorgeschriebenen Zykluszeit Tref des Referenzsignals "ref" eine Scheitelwertzeitpunkt, zu dem ein Scheitelwert des Referenzsignals "ref" als nächstes erlangt wird (nämlich einen Zeitpunkt, zu dem die A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal aus dem Resolver 32 angewendet werden sollten).
Dann führt die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 einen Prozess, um zu bewirken, dass der A/D-Wandler 44 die A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal aus dem Resolver 32 anwendet (den A/D-Umwandlungsprozess zur Fehlererfassung) zu einem Zeitpunkt aus, zu dem eine Zeit vom Erlangen der Zeit Tr_i wie vorstehend beschrieben bis zu dem nächsten Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" verstrichen ist (nämlich einen Zeitpunkt, zu dem die wie vorstehend beschrieben berechnete Zeit Tr_i mit der vorgeschriebenen Zykluszeit Tref des Referenzsignals "ref" (dem nächsten Scheitelwertzeitpunkt) zusammenfällt).
Nachstehend ist ein Fall beschrieben, bei dem das Motorsteuerungsgerät 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel den A/D-Umwandlungsprozess zur Fehlererfassung durch den A/D-Wandler 44 unterbindet.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel führt die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 einen Prozess aus, um A/D-Umwandlungen zuzulassen oder zu unterbinden, die an dem Sinussignal und dem Cosinussignal aus dem Resolver 32 zu dem nächsten Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" anzuwenden sind (A/D-Zulassungs-/Unterbindungsbestimmungsprozess).
Insbesondere vergleicht die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 als den Zulassungs-/Unterbindungsbestimmungsprozess unmittelbar nach Erlangen der aus der Motorsteuerungseinheit 22 zugeführten Rückkopplungszykluszeit Tf_i zunächst den nächsten Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" mit der Rückkopplungszykluszeit Tf_i. Dann bestimmt die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24, ob der nächste Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" sich mit einem Zeitpunkt zur Ausführung des Motorsteuerungsprozesses für das nächste Mal überlappt (Schritt 110).
Insbesondere wird in Schritt 110 die Ausführungsprozesszeit τ zunächst berechnet, die die Zeit ist, die zur Ausführung des Motorsteuerungsprozesses benötigt wird. Es sei bemerkt, dass diese Ausführungsprozesszeit τ vorab definiert und gespeichert sein kann. Dann wird eine erste Zeit Ta (= Tf_i – τ) durch Subtrahieren der Ausführungsprozesszeit τ von der aus der Motorsteuerungseinheit 22 zugeführten Rückkopplungszyklus zeit Tf_i berechnet. Außerdem wird eine zweite Zeit Tb (= Tref – Tr_i) berechnet, die eine Zeit ist, die seit dem Endzeitpunkt des Motorsteuerungsprozesses bis zum Erlangen eines Scheitelwertzeitpunkts des nächsten Scheitelwerts des Referenzsignals "ref" verstrichen ist. Dann wird die erste Zeit Ta mit der zweiten Zeit Tb verglichen, um zu bestimmen, ob die erste Zeit Ta länger als die zweite Zeit Tb ist.
Es sei bemerkt, dass in Abhängigkeit von einer Beziehung zwischen der Zykluszeit Tref des Referenzsignals "ref" und der Rückkopplungszykluszeit Tf_i es einen Fall geben kann, in dem mehrere Scheitelwertzeitpunkte des Referenzsignals "ref" zwischen dem Ende eines Motorsteuerungsprozesses und dem Ende des nächsten Motorsteuerungsprozesses existieren. In diesem Fall kann in Schritt 110 die zweite Zeit Tb für jede der Scheitelwertzeitpunkte des Referenzsignals "ref" bis zu dem Ende des nächsten Motorsteuerungsprozesses berechnet werden, um die erste Zeit Ta mit jeweils den zweiten Zeiten Tb zu vergleichen, um zu bestimmen, ob die erste Zeit Ta länger als die zweite Zeit Tb ist.
Als ein Ergebnis von Schritt 110 lässt, falls bestimmt wird, dass die erste Zeit Ta länger als die zweite Zeit Tb ist, und bestimmt wird, dass der nächste Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" sich nicht mit dem Steuerungszeitpunkt zur Ausführung des Motorsteuerungsprozesses für das nächste Mal überlappt, die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 das Erlangen des Sinussignals und des Cosinussignals aus dem Resolver 32 zu dem nächsten Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" zu (Schritt 120). Es sei bemerkt, dass dieses Zulassen zum Erlangen des Sinussignals und des Cosinussignals bis zumindest dem Ende des Motorsteuerungsprozesses für das nächste Mal fortgesetzt wird, nämlich bis eine Bestimmung durch den A/D-Zulassungs-/Unterbindungsbestimmungsprozess beim nächsten Mal erhalten wird.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird, wenn das Erlangen des Sinussignals und des Cosinussignals zugelassen ist, ein Befehl wie üblich ausgegeben, um den A/D-Wandler 44 aufzufordern, die A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal aus dem Resolver 32 zu dem Scheitelwertzeitpunkt anzuwenden. Außerdem wird, während das Erlangen des Sinussignals und des Cosinussignals zugelassen ist, zu einem Zeitpunkt des Motorsteuerungsprozesses der Befehl aus der A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 ausgegeben, um den A/D-Wandler 44 aufzufordern, die A/D-Umwandlungen an den Motorstromsignalen Iv und Iw aus dem Stromsensor 42 anzuwenden.
Durch Konfiguration auf diese Weise ist es daher, während das Erlangen des Sinussignals und des Cosinussignals zugelassen ist, an einem Scheitelwert des Referenzsignals "ref" möglich, zu veranlassen, dass der A/D-Wandler 44 die A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal aus dem Resolver 32 anwendet. Außerdem ist es zu derselben Zeit wie der Motorsteuerungsprozess für das nächste Mal möglich, zu veranlassen, dass der A/D-Wandler 44 die A/D-Umwandlungen an die Motorstromsignale Iv und Iw aus dem Stromsensor 42 anwendet.
Das Sinussignal und das Cosinussignal aus dem Resolver 32, bei denen die A/D-Umwandlungen durch den A/D-Wandler 44 zu dem Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref", der dem Befehl aus der A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 nachfolgt, angewendet worden sind, werden dann der R/D-Wandler-Fehlererfassungseinheit 26 der CPU 20 zugeführt. Außerdem werden durch den R/D-Wandler 40 berechnete Informationen bezüglich des Drehwinkels θ des Motors 12 der Motorsteuerungseinheit 22 der CPU 20 zugeführt. Auf der Grundlage des Sinussignals und des Cosinussignals aus dem Resolver 32, die aus dem A/D-Wandler 44 erlangt werden, und des Motordrehwinkels θ, der aus dem R/D-Wandler 40 erlangt wird, erfasst die R/D-Wandler-Fehlererfassungseinheit 26, ob es einen Fehler des R/D-Wandlers 40 gibt, wie es vorstehend beschrieben worden.
Daher ist es möglich, auf der Grundlage von zu dem Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" erlangten Daten aus dem Resolver 32 zu erfassen, ob es einen Fehler des R/D-Wandlers 40 gibt, falls das Erlangen des Sinussignals und des Cosinussignals zu dem Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" zugelassen ist, und zugelassen ist, dass der A/D-Wandler 44 die A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal anwendet.
Außerdem unterbindet die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 als Ergebnis von Schritt 110 das Erlangen des Sinussignals und des Cosinussignals aus dem Resolver 32 zu dem nächsten Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" (Schritt 130), falls bestimmt wird, dass die vorstehend beschriebene Zeit Ta nicht länger als die vorstehend beschriebene zweite Zeit Tb ist, und bestimmt wird, dass der nächsten Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" sich mit der Zeit überlappt, die erforderlich ist, um den Motorsteuerungsprozess das nächste Mal auszuführen. Es sei bemerkt, dass diese Unterbindung des Erlangens des Sinussignals und des Cosinussignals zumindest bis zum Ende des Motorsteuerungsprozesses für das nächste Mal fortgesetzt wird, nämlich bis eine Bestimmung durch den A/D-Zulassungs-/Unterbindungsprozess für das nächste Mal erlangt wird.
Genauer kann die Bestimmung in Schritt 110, ob die erste Zeit Ta länger als die zweite Zeit Tb ist, eine negative Bestimmung ergeben, falls die erste Zeit Ta nicht länger als die zweite Zeit Tb ist, und die erste Zeit Ta innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs von der zweiten Zeit Tb ist (insbesondere innerhalb der Ausführungsprozesszeit τ, die für den Motorsteuerungsprozess erforderlich ist.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird, falls das Erlangen des Sinussignals und des Cosinussignals unterbunden ist, kein Befehl ausgegeben, um den A/D-Wandler 44 aufzufordern, die A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal aus dem Resolver 32 zu einem Scheitelwertzeitpunkt anzuwenden, die bis zu dem Ende des Motorsteuerungsprozesses für das nächste Mal erscheinen können. Es sei bemerkt, dass, wenn ein Scheitelwertzeitpunkt bis zu dem Ende des Motorsteuerungsprozess für das nächste Mal nicht erscheint, natürlich kein Befehl ausgegeben wird, um den A/D-Wandler 44 aufzufordern, die A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal aus dem Resolver 32 anzuwenden. Außerdem kann, während das Erlangen des Sinussignals und des Cosinussignals unterbunden ist, während des Motorsteuerungsprozesses ein Befehl aus der A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 ausgegeben werden, um den A/D-Wandler 44 aufzufordern, die A/D-Umwandlungen an den Motorstromsignalen Iv und Iw aus dem Stromsensor 42 anzuwenden.
Durch die Konfiguration auf diese Weise ist es daher, während das Erlangen des Sinussignals und des Cosinussignals unterbunden ist, zu einem Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" möglich, zu veranlassen, dass der A/D-Wandler 44 die A/D-Umwandlungen an den Motorstromsignalen Iv und Iw aus dem Stromsensor 42 anwendet. Falls demgegenüber der Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" sich mit dem Steuerungszeitpunkt zur Ausführung des Motorsteuerungsprozesses überlappt, ist es möglich, zu unterbinden, dass der A/D-Wandler 44 die A/D-Umwandlungen an die Motorstromsignale Iv und Iw aus dem Stromsensor 42 anwendet.
Wenn nicht bewirkt wird, dass der A/D-Wandler 44 die A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal aus dem Resolver 32 zu dem Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" anwendet, ist es nicht möglich, zu bewirken, dass die R/D-Wandler-Fehlererfassungseinheit 26 erfasst, ob es einen Fehler des R/D-Wandlers 40 gibt. Daher wird, wenn das Erlangen des Sinussignals und des Cosinussignals zu dem nächsten Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" unterbunden ist (nämlich die Anwendungen der A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal durch den A/D-Wandler 44 unterbunden sind), keine Fehlererfassung in dem R/D-Wandler 40 auf der Grundlage von Daten aus dem Resolver 32 ausgeführt, die zu dem Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" erlangt werden.
Es sei bemerkt, dass ein Zyklus, der zur Ausführung einer Erfassung notwendig ist, ob es einen Fehler des R/D-Wandlers 40 gibt, ausreichend länger als die Zykluszeit Tr des Referenzsignals "ref" und die Rückkopplungszykluszeit Tf_i ist. Daher ist es, falls der Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" sich mit dem Steuerungszeitpunkt zur Ausführung des Motorsteuerungsprozesses für das nächste Mal überlappt, und falls folglich die A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal aus dem Resolver 32 zu dem Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" nicht angewendet werden, und die Fehlererfassung in dem R/D-Wandler 40 auf der Grundlage von Daten aus dem Resolver 32, die zum dem Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" erlangt werden, nicht ausgeführt wird, kein Problem im Hinblick auf die Erfassung, ob es einen Fehler des R/D-Wandler 40 gibt.
Außerdem kann, falls mehrere Scheitelwertzeitpunkte des Referenzsignals "ref" zwischen dem Ende eines Motorsteuerungsprozesses und dem Ende des nächsten Motorsteuerungsprozesses existieren, das Erlangen des Sinussignals und des Cosinussignals aus dem Resolver 32 zugelassen oder unterbunden werden, wie es nachstehend beschrieben ist. Insbesondere kann das Erlangen des Sinussignals und des Cosinussignals aus dem Resolver 32 an allen Scheitelwertzeitpunkten des Referenzsignals "ref" zugelassen werden, die zwischen dem Ende eines Motorsteuerungsprozesses und dem Start des nächsten Motorsteuerungsprozesses existieren; demgegenüber kann das Erlangen des Sinussignals und des Cosinussignals aus dem Resolver 32 an einem Scheitelwertzeitpunkt unterbunden werden, der sich mit dem Steuerungszeitpunkt des Motorsteuerungsprozess für das nächste Mal überlappt.
Falls das Erlangen des Sinussignals und des Cosinussignals aus dem Resolver 32 zu einem nächsten Scheitelwertzeitpunkt gelassen ist, werden die A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal angewendet, um zu erfassen, ob es einen Fehler des R/D-Wandler 40 gibt. Falls demgegenüber das Erlangen des Sinussignals und des Cosinussignals aus dem Resolver 32 an einem Scheitelwertzeitpunkt unterbunden ist, werden die A/D-Umwandlungen nicht an dem Sinussignal und dem Cosinussignal angewendet, um nicht zu erfassen, ob es einen Fehler des R/D-Wandlers 40 gibt.
Durch Konfiguration auf diese Weise kann daher, während Gelegenheiten zur Erfassung, ob es einen Fehler des R/D-Wandlers 49 gibt, auf der Grundlage von Daten aus dem Resolver 32 an dem Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" soweit wie möglich gewährleistet sind, eine Fehlererfassung in dem R/D-Wandler 40 zu einem Scheitelwertzeitpunkt unterbunden werden, der sich mit dem Steuerungszeitpunkt des Motorsteuerungsprozesses für das nächste Mal überlappt.
Auf diese Weise kann das Motorsteuerungsgerät gemäß dem Ausführungsbeispiele A/D-Umwandlungen an den Motorströmen Iv und Iw aus dem Stromsensor 42, die einer Rückkopplungszykluszeit Tf_i des Motorsteuerungsprozesses nachfolgen, und A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal aus dem Resolver 32 zu einem Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" durch Verwendung des gemeinsamen A/D-Wandlers 44 anwenden. Außerdem kann das Motorsteuerungsgerät 10 diese zwei Arten der A/D-Umwandlungsprozesse zu separaten Zeitpunkten ausführen, ohne dass der Fall auftritt, dass die Umwandlungszeitpunkte einander überlappt sind.
Durch die Konfiguration auf diese Weise kann der A/D-Wandler 44, der die A/D-Umwandlungen an den Motorströmen Iv und Iw aus dem Stromsensor 42 für den Motorsteuerungsprozess anwendet, ebenfalls als der A/D-Wandler 44 verwendet werden, der A/D-Umwandlungen an dem Sinussignal und dem Cosinussignal aus dem Resolver 32 für den Fehlererfassungsprozess in dem R/D-Wandler 40 anwendet. Daher benötigt das Motorsteuerungsgerät 10 keine separaten A/D-Wandler für die jeweiligen A/D-Umwandlungen. Folglich kann die Schaltungsgröße reduziert werden, und können die Kosten reduziert werden.
Außerdem können durch Ausführung der A/D-Umwandlungen für die Motorsteuerung und der A/D-Umwandlungen für die Fehlererfassung zu separaten Zeitpunkten ohne gegenseitiges Überlappen der Umwandlungszeitpunkte die nachfolgenden Wirkungen erhalten werden. Insbesondere ist es möglich, zu verhindern, dass der Motorsteuerungsprozess aufgrund einer zeitlichen Überlappung zwischen der zwei Arten der A/D-Umwandlungen durch den einzelnen gemeinsamen A/D-Wandler 44 versagt. Außerdem ist es möglich, eine fehlerhafte Bestimmung eines Fehlers des R/D-Wandlers aufgrund der zeitlichen Überlappung zu verhindern.
Daher ist es bei dem Motosteuerungsgerät 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel möglich, die A/D-Umwandlungen für die Motorsteuerung und die A/D-Umwandlungen für die Fehlererfassung zu dem Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" durch Verwendung des gemeinsamen A/D-Wandlers 44 auszuführen. Außerdem ist es möglich, den Motorsteuerungsprozess in Zusammenhang mit dem A/D-Umwandlungsprozess für die Motorsteuerung in korrekter Weise auszuführen und eine fehlerhafte Bestimmung eines Fehlers des R/D-Wandlers in Zusammenhang mit der A/D-Umwandlung für die Fehlererfassung zu verhindern.
Im Übrigen entspricht gemäß dem Ausführungsbeispiel die Motorsteuerungseinheit 22 einer "Motorsteuerungseinheit", die in den Patentansprüchen beschrieben ist; entspricht die R/D-Wandler-Fehlererfassungseinheit 26 einer in den Patentansprüchen beschriebenen "Fehlererfassungseinheit"; entspricht die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 einer in den Patentansprüchen beschriebenen "A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit"; und entspricht die Ausführung von Schritt 110 in der Routine gemäß 3 durch die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 einer in den Patentansprüchen beschriebenen "Überlappungsbestimmungseinheit".
Es sei bemerkt, dass gemäß dem Ausführungsbeispiel die Implementierung annimmt, dass die A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit 24 bestimmt, ob ein nächster Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" sich mit einem Steuerungszeitpunkt zur Ausführung des Motorsteuerungsprozesses für das nächste Mal überlappt, indem die erste Zeit Ta (= Tf_i – τ) mit der zweiten Zeit Tb (= Tref – Tr_i) verglichen wird, um die längere und die kürzere zu identifizieren. Jedoch ist das bevorzugte Ausführungsbeispiel nicht auf dieses begrenzt, sondern andere Parameter als die ersten und zweiten Zeiten Ta und Tb zur Bestimmung verwendet werden, solange wie es möglich ist, zu bestimmen, ob der nächste Scheitelwertzeitpunkt des Referenzsignals "ref" sich mit dem Steuerungszeitpunkt zur Ausführung des Motorsteuerungsprozesses für das nächste Mal überlappt.
Weiterhin ist gemäß dem Ausführungsbeispiel, obwohl angenommen wird, dass das Motosteuerungsgerät 10 zur Steuerung des in einem Fahrzeug installierten Motors 12 verwendet wird, das bevorzugte Ausführungsbeispiele nicht auf dieses begrenzt, sondern kann für einen Motor verwendet werden, der in einem anderen Gerät als ein Fahrzeug installiert ist.
Ein Motorsteuerungsgerät weist auf: eine A/D-Wandler, um A/D-Umwandlungen jeweils an einem Motorstromsignal und einem Ausgangssignals eines Resolvers anzuwenden; eine Fehlererfassungseinheit, um einen Fehler des R/D-Wandlers zu erfassen, indem ein Motordrehwinkel von dem R/D-Wandler und ein Motordrehwinkel vergleichen wird, der auf dem Ausgangssignal des Resolvers beruht; und eine A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit, um zuzulassen, dass der A/D-Wandler die A/D-Umwandlung an dem Ausgangssignal des Resolvers zu dem Scheitelwertzeitpunkt anwendet, wenn eine erste Zeit, die durch Subtrahieren einer Prozesszeit, die für einen Steuerungsprozess des Motors erforderlich ist, von dem Rückkopplungszyklus erhalten wird, länger als eine zweite ist, die seit einem Steuerungsendzeitpunkt verstrichen ist, wenn der Steuerungsprozess bis zu dem Scheitelwertzeitpunkt geendet hat, oder um zu unterbinden, dass der A/D-Wandler die A/D-Umwandlung anwendet, wenn die erste Zeit nicht länger ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 9-72758 [0002]

Claims

Motorsteuerungsgerät (10) mit: einer Referenzsignalerzeugungsschaltung (30), die konfiguriert ist, ein Referenzsignal mit einer vorgeschriebenen zyklischen Wellenform zu erzeugen, einem Resolver (32), der konfiguriert ist, ein Positionssignal in Abhängigkeit von einem Drehwinkel eines Motors auszugeben, der sich durch Wechselstromleistung dreht, die einem Schaltbefehl für einen Wechselrichter folgend auf der Grundlage des Referenzsignals zugeführt wird, einem R/D-Wandler (40), der konfiguriert ist, den Drehwinkel des Motors auf der Grundlage des Positionssignals zu berechnen, einem A/D-Wandler (44), der konfiguriert ist, eine A/D-Umwandlung an einem Stromsignal anzuwenden, das in dem Motor in einem Rückkopplungszyklus entsprechend der Drehzahl des Motors fließt, und eine A/D-Umwandlung an dem Positionssignal zu einem Scheitelwertzeitpunkt anzuwenden, wenn ein Scheitelwert des Referenzsignals erlangt wird, einer Motorsteuerungseinheit (22), die konfiguriert ist, einen Befehlswert zur Steuerung des Motors zu berechnen und den Rückkopplungszyklus auf der Grundlage des Stromsignals, an dem die A/D-Umwandlung angewendet worden ist, und des Drehwinkels des Motors durch den R/D-Wandler zu berechnen, einer Fehlererfassungseinheit (26), die konfiguriert ist, einen Fehler des R/D-Wandlers auf der Grundlage eines Vergleichsergebnisses zwischen dem Drehwinkel des Motors durch den R/D-Wandler und dem Drehwinkel des Motors zu erfassen, der auf der Grundlage des Positionssignals berechnet wird, an dem die A/D-Umwandlung angewendet worden ist, und einer A/D-Aktivierungszeitsteuerungseinheit (24), die konfiguriert ist, zuzulassen, dass der A/D-Wandler die A/D-Umwandlung an dem Positionssignal zu dem Scheitelwertzeitpunkt anwendet, wenn eine erste Zeit, die durch Subtrahieren einer Verarbeitungszeit, die für einen Steuerungsprozess des Motors erforderlich ist, von der Rückkopplungszykluszeit erlangt wird, länger als eine zweite Zeit ist, die die Zeit von einem Steuerungsendzeitpunkt, zu dem der Steuerungsprozess geendet hat, bis zu dem Scheitelwertzeitpunkt ist, oder zu unterbinden, dass der A/D-Wandler die A/D-Umwandlung an dem Positionssignal zu dem Scheitelwertzeitpunkt anwendet, wenn die erste Zeit nicht länger als die zweite Zeit ist.
Motorsteuerungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Fehlererfassungseinheit konfiguriert ist, die Fehlererfassung des R/D-Wandlers auszuführen, wenn die A/D-Umwandlung des Positionssignals durch den A/D-Wandler zu dem Scheitelwertzeitpunkt zugelassen ist, oder konfiguriert ist, die Fehlererfassung des R/D-Wandlers nicht auszuführen, wenn die A/D-Umwandlung des Positionssignals durch den A/D-Wandler zu dem Scheitelwertzeitpunkt unterbunden ist.
Verfahren, das eine fehlerhafte Bestimmung eines Fehlers eines R/D-Wandlers in einem Motor vermeidet, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Erzeugen eines Referenzsignals mit einer vorgeschriebenen zyklischen Wellenform, Ausgeben eines Positionssignals in Abhängigkeit von einem Drehwinkel eines Motors, der sich durch Wechselstromleistung dreht, die einem Schaltbefehl für einen Wechselrichter folgend auf der Grundlage des Referenzsignals zugeführt wird, Berechnen des Drehwinkels des Motors auf der Grundlage des Positionssignals, Anwenden einer A/D-Umwandlung an einem Stromsignal, das in dem Motor in einem Rückkopplungszyklus entsprechend der Drehzahl des Motors fließt, und Anwenden einer A/D-Umwandlung an dem Positionssignal zu einem Scheitelwertzeitpunkt anzuwenden, wenn ein Scheitelwert des Referenzsignals erlangt wird, Berechnen eines Befehlswerts zur Steuerung des Motors und Berechnen des Rückkopplungszyklus auf der Grundlage des Stromsignals, an dem die A/D-Umwandlung angewendet worden ist, und des Drehwinkels des Motors durch den R/D-Wandler, Erfassen eines Fehlers des R/D-Wandlers auf der Grundlage eines Vergleichsergebnisses zwischen dem Drehwinkel des Motors durch den R/D-Wandler und dem Drehwinkel des Motors, der auf der Grundlage des Positionssignals berechnet wird, an dem die A/D-Umwandlung angewendet worden ist, und Zulassen, dass der A/D-Wandler die A/D-Umwandlung an dem Positionssignal zu dem Scheitelwertzeitpunkt anwendet, wenn eine erste Zeit, die durch Subtrahieren einer Verarbeitungszeit, die für einen Steuerungsprozess des Motors erforderlich ist, von der Rückkopplungszykluszeit erlangt wird, länger als eine zweite Zeit ist, die die Zeit von einem Steuerungsendzeitpunkt, zu dem der Steuerungsprozess geendet hat, bis zu dem Scheitelwertzeitpunkt ist, oder Unterbinden, dass der A/D-Wandler die A/D-Umwandlung an dem Positionssignal zu dem Scheitelwertzeitpunkt anwendet, wenn die erste Zeit nicht länger als die zweite Zeit ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Fehlererfassungseinheit die Fehlererfassung des R/D-Wandlers auszuführt, wenn die A/D-Umwandlung des Positionssignals durch den A/D-Wandler zu dem Scheitelwertzeitpunkt zugelassen ist, oder die Fehlererfassung des R/D-Wandlers nicht auszuführt, wenn die A/D-Umwandlung des Positionssignals durch den A/D-Wandler zu dem Scheitelwertzeitpunkt unterbunden ist.