DE102020208030B4 - Verfahren zum umsetzen eines antriebssignals zum antrieb einesresolversensors und vorrichtung dafür - Google Patents

Verfahren zum umsetzen eines antriebssignals zum antrieb einesresolversensors und vorrichtung dafür Download PDF

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Abstract

Verfahren, bei dem ein Antriebssignal zum Antrieb eines Resolversensors (300) umgesetzt wird, umfassend die folgenden Schritte:(a)Empfangen (S200) eines Rechtecksignals;(b) Starten (S201) mit Zählen ab einem Zeitpunkt, der einem ansteigenden Signal bei einem beliebigem Zeitpunkt des Rechtecksignals entspricht, und(c) Durchführen einer Steuerung der Umsetzung des Antriebssignals des Resolversensors (300), wenn ein nächster Zeitpunkt eingetroffen ist, der einem nächsten ansteigenden Signal des Rechtecksignals entspricht, das auf das ansteigende Signal folgt, das zu dem beliebigem Zeitpunkt des Rechtecksignals aufgetreten ist, und erneutes Starten mit Zählen nach einer Initialisierung eines Zählwerts des Zählens.

Description

  • [Technischer Bereich der Erfindung]
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umsetzen eines Antriebssignals zum Antrieb eines Resolversensors und eine Vorrichtung, die dieses Verfahren durchführen kann. Noch konkreter wird ein Antriebssignal des Resolversensors nahe an der idealen Sinuswelle umgesetzt, wobei es sich letztendlich um ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermöglichen eines präzisen Antriebs des Resolversensors handelt.
  • [Technischer Hintergrund der Erfindung]
  • Ein Sensor zum Messen der Position eines Motorrotors wird als Resolversensor bezeichnet und da der Resolversensor eine höhere mechanische Festigkeit und längere Haltbarkeit als ein Encoder hat, wird er als ein Positionssensor eines Antriebsmotors in einem Bereich verwendet, wo ein Antrieb eine hohe Leistung und hohe Präzision erfordert, wie beispielsweise in einem Auto. Das heißt, der Resolver dient zum Messen des Rotationsgrades einer rotierenden Vorrichtung wie eines Motors oder eines Treibwerks. Im Allgemeinen wird der Resolversensor in einem Motorantriebssystem benutzt, um eine Rotorposition in einem Motorantriebssystem zu erfassen, die eine häufige variierende Geschwindigkeit oder eine präzise Positionssteuerung erfordert.
  • Der Resolversensor ist ein analoger Winkelerkennungssensor, der die mechanische Winkelverschiebung eines Motors unter Verwendung eines elektromagnetischen Induktionsphänomens in ein elektrisches Signal umwandelt, und dabei der Resolversensor umgesetzt werden kann, so dass ein reflektiertes Schüttelsignal (Sinuswellensignal und / oder Cosinuswellensignal) aufgetreten wird, indem ein Schüttelsignal durch eine Statorspule moduliert wird.
  • Darüber hinaus ist es notwendig, das ursprünglich an den Resolversensor bereitgestellte Antriebssignal in eine ideale Sinuswelle umzusetzen, so dass eine präzise Positionssteuerung unter Verwendung des Resolversensors durchgeführt wird, und im Fall eines nach dem herkömmlichen Verfahren umgesetzten Antriebssignals ist es aufgrund des Signalverlusts, der Signalverzerrung usw., die bei der Umsetzung des Filters unvermeidlich erzeugt werden, weit entfernt von der idealen Sinuswelle, und dementsprechend entsteht ein Problem, dass der Antrieb des Resolversensors auch nicht genau ist. Im Fall des herkömmlichen Verfahrens ist der Antrieb eines Stabes aufgrund der Eigenschaft des Push-Pull-Signals von der Antriebsfrequenz abhängig ist, wobei Probleme aus den Folgenden bestehen: ein Problem, in dem der Antrieb des Stabes aufgrund der Eigenschaft des Push-Pull-Signals von der Antriebsfrequenz abhängig ist: ein Problem, in dem, wenn das Tastverhältnis (duty ratio) bei einem Rechtecksignal nicht 50% garantiert, eine große Verzerrung des Signals auftritt; ein Problem, in dem, wenn dieses verzerrte Signal als Eingabe bereitgestellt wird, eine Abweichung bei einem vom Resolversensor erworbenen Wert auftritt, und ein Problem, in dem eine interne Schaltung modifiziert werden muss, um eine Antriebsspannung zu ändern.
  • Die vorliegende Erfindung wird im Hinblick auf die obigen Probleme gemacht und es ist nach Bedarf vorgeschlagen, um ein Signal zum Antreiben eines Resolversensors, d.h. ein Antriebssignal noch genauer und näher an einer idealen Sinuswelle umzusetzen.
  • [Stand der technischen Dokumenten]
  • (Patentschrift 1) Patentschrift KR 10 1 406 081 B1 (Publikationsdatum: 11.06.2014)
  • DE 10 2019 203 612 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben einer Drehmelder-Verwaltungsvorrichtung. Diese beinhaltet: Erzeugen eines Anregungssignals unter Verwendung eines externen Steuersignals; Zählen eine Zeitintervalls (einer ersten Verzögerungszeit) bis zu einem ersten Pol des Anregungssignals, basierend auf einer Periode des externen Steuersignals unter Verwendung eines internen Takts; Empfangen eines von einem Drehmeldersensor reflektierten Anregungssignals; Zählen eines Zeitintervalls (einer zweiten Verzögerungszeit) bis zu einem zweiten Pol des reflektierten Anregungssignals am ersten Pol unter Verwendung des internen Takts; und Senden eines ersten Zählwerts entsprechend der ersten Verzögerungszeit und eines zweiten Zählwerts entsprechend der zweiten Verzögerungszeit an eine Mikrocontroller-Einheit (MCU).
  • KR 10 1 338 707 B1 beschreibt eine Anregungssignal-Erzeugungsvorrichtung. Diese weist auf: einen Sägezahnwellengenerator, der eine Sägezahnwelle in Abhängigkeit von der Erhöhung eines Aufwärtszählers erzeugt, der gemäß einem Unterbrechungssignal zum Steuern eines Motors betrieben wird - dem Vorgang des Erfassens des Drehortes -; einen Rechteckwellengenerator, der eine Rechteckwelle durch Vergleichen der Sägezahnwelle mit dem Referenzwert erzeugt; und einen Sinuswellengenerator, der eine Sinuswelle erzeugt, die mit der Rechteckwelle an die Erregerspule eines Resolvers auszugeben ist, wobei die Sägezahnwelle den Maximalwert um vorbestimmte Stunden schneller erreichen kann als das Unterbrechungssignal.
  • DE 10 2013 226 850 A1 beschreibt eine vereinfachte Schaltungsanordnung zum Auswerten von einem Resolver-Sensor abgegebener Sensorsignale. Die Anordnung enthält eine Steuerschaltung zum Erzeugen und/oder Abgeben eines Steuersignals zum Steuern eines Rotors einer elektrischen Maschine und zum Abgeben eines zum Steuersignal synchronen Rechtecksignals, eine Sinussignal-Erzeugungsschaltung zum Gewinnen eines wenigstens weitgehend sinusförmigen, dem Resolver-Sensor zuzuführenden Erregersignals aus dem Rechtecksignal, den Resolver-Sensor, ausgebildet zum Empfangen des Erregersignals, zum damit Bilden der Sensorsignale, insbesondere zweier um einen ersten Phasenwinkel gegeneinander verschobener, wenigstens weitgehend sinusförmiger Sensorsignale, die ein Maß wenigstens für Drehwinkel und/oder Drehgeschwindigkeit des Rotors bilden, und zum der Steuerschaltung Zuleiten der Sensorsignale, eine von der Steuerschaltung umfasste Analog-Digital-Konverterschaltung zum Empfangen und Abtasten der Sensorsignale an ihren Extremwerten synchron zum Rechtecksignal und/oder Erregersignal und zum daraus Bilden wenigstens eines Messsignals sowie zum Bereitstellen des wenigstens einen Messsignals für ein Weiterverarbeiten in der Steuerschaltung. Beschrieben wird ferner ein vereinfachtes Verfahren zum Auswerten der Sensorsignale.
  • [Inhalt der Erfindung]
  • [Aufgabe der Erfindung]
  • Die durch die vorliegende Erfindung zu lösende technische Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum genaueren Umsetzen eines Antriebssignals zum Antrieb eines Resolversensor zu schaffen.
  • Insbesondere wird erfindungsgemäß eine Zählung des von außen empfangenen Rechtecksignals durchgeführt, und wenn die nächste Ereigniszeit (ein nächstes Anstiegssignal der Rechteckwelle) nach einem beliebigen Ereigniszeitpunkt (im Allgemeinen ein Anstiegssignal der Rechteckwelle) eingetroffen ist. Demnach besteht ein Zweck der vorliegenden Erfindung darin, dass, indem ein Antriebssignal ab dem Zeitpunkt des Ereignisses umgesetzt werden kann, das Antriebssignal so umgesetzt werden kann, dass, indem das obige Umsetzungsverfahren des Antriebssignals wiederholt wird, infolgendessen es von einer Erscheinungsperiode eines Rechtecksignals je eine Periode verschoben wird.
  • [Technische Lösung]
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Umsetzen eines Antriebssignals zum Antriebs eines Resolversensors ist durch den Patentanspruch 1 definiert.
  • Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen.
  • Gemäß bevorzugter Ausführungsformen werden nach Schritt (c) die Schritte (b) und (c) wiederholt.
  • Gemäß bevorzugter Ausführungsformen entspricht eine Zeitdauer von dem einen Zeitpunkt zum nächsten Zeitpunkt einer Periode des Rechtecksignals.
  • Gemäß bevorzugter Ausführungsformen umfasst das Verfahren einen Schritt, bei dem die Ausgangsgröße des Antriebssignals verstärkt oder verringert wird.
  • Gemäß bevorzugter Ausführungsformen stoppt in Schritt (c) eine Erzeugungsvorrichtung des Antriebssignals die Steuerung zum Umsetzen des Signals stoppt, wenn der nächste Zeitpunkt nicht eingetroffen ist, bis der Zählwert einen voreingestellten Zeitwert überschreitet.
  • Gemäß bevorzugter Ausführungsformen entspricht das in Schritt (c) umgesetzte Antriebssignal einem Rechtecksignal in der in Schritt (b) gezählten Zeitdauer.
  • Gemäß bevorzugter Ausführungsformen ist der eine Zeitpunkt in Schritt (b) ein Zeitpunkt, der dem ersten Anstiegssignal des Rechtecksignals entspricht, und der nächste Zeitpunkt ein Zeitpunkt ist, der einem zweiten Anstiegssignal des Rechtecksignals entspricht.
  • Gemäß bevorzugter Ausführungsformen umfasst Schritt (c) einen Erzeugungsschritt, bei dem ein Freigabesignal zum Erzeugen des Antriebssignals erzeugt wird, wobei das Freigabesignal von dem nächsten Zeitpunkt bis zu einem Zeitpunkt beibehalten wird, zu dem der Zählwert einen voreingestellten Zeitwert überschreitet.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Umsetzen eines Antriebssignals zum Antrieb eines Resolversensors ist durch den Patentanspruch 8 definiert.
  • Ein erfindungsgemäßes computerlesbares Speichermedium ist durch den Patentanspruch 9 definiert.
  • [Wirkungen der Erfindung]
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung gibt es, wie oben beschrieben, den Effekt, dass das Antriebssignal nahe einer idealen Sinuswelle umgesetzt werden kann, das von dem Resolversensor bereitgestellt wird.
  • Insbesondere gibt es gemäß der vorliegenden Erfindung den Effekt, dass, selbst wenn ein Antriebssignal an jedem eingetroffenen Zeitpunkt des Anstiegssignals eines Rechtecksignals umgesetzt wird, eine qualitativ gute Sinuswelle wie immer mindestens 50% des Tastverhältnisses umgesetzt werden können.
  • Zugleich gibt es gemäß der vorliegenden Erfindung auch den Effekt, dass eine Abnormalität einer Frequenz basierend auf einer empfangenen Rechteckwelle gleichzeitig überprüft werden kann.
  • Zudem gibt es gemäß der vorliegenden Erfindung den Effekt, dass die Größe des Antriebssignals, d.h. der Spannung des Antriebssignals einfach eingestellt werden kann.
  • Ferner können gemäß der vorliegenden Erfindung Probleme wie Signalverzerrungen, die durch Umgebungsfaktoren wie externe Temperaturänderungen verursacht werden, verhindert werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch die Frequenz des Antriebssignals intern geändert werden, da die Periode unter Verwendung eines Zählers bestimmt werden kann.
  • Zugleich gibt es gemäß der vorliegenden Erfindung den Effekt, dass ein Antrieb aufgrund des abnormalen Signals im Voraus verhindert werden kann, da, selbst wenn ein Signal vom abnormalen Typ empfangen wird, der Wert eines Zyklus im Voraus überwacht werden kann, und somit gibt es einen Effekt.
  • Die Effekte der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die oben erwähnten Effekte beschränkt und andere nicht erwähnten Effekte können vom durchschnittlichen Fachmann aus der folgenden Beschreibung klar verstanden werden.
  • Figurenliste
  • Es liegen:
    • 1 ist ein Blockdiagramm einer Erzeugungsvorrichtung des Antriebssignals gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2 und 3 zeigen ein Beispiel des Umsetzens der Erzeugungsvorrichtung des Antriebssignals.
    • 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Umsetzen eines Antriebssignals zum Antrieb eines Resolversensors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der Reihenfolge darstellt.
    • 5 zeigt ein Beispiel eines tatsächlichen Experiments für ein Verfahren zum Umsetzen eines Antriebssignals gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • [Ausführungsbeispiele der Erfindung]
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung und Verfahren zu ihrer Erreichung werden unter Hinweis auf die nachstehend ausführlich beschriebenen Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen erläutert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die nachstehend offenbarten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in verschiedenen verschiedenen Formen umgesetzt werden, und die Ausführungsformen ermöglichen nur die vollständige Veröffentlichung der vorliegenden Erfindung und sie werden bereitgestellt, um den durchschnittlichen Fachmann vollständig über den Umfang der Erfindung zu informieren, und die vorliegende Erfindung wird nur durch den Umfang der Ansprüche bestimmt. Dieselben Referenznummern beziehen sich in der gesamten Patentschrift auf dieselben Komponenten.
  • Sofern nicht anders bestimmt, können alle in der vorliegenden Patentschrift verwendeten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) als Bedeutungen verwendet werden, die dem durchschnittlichen Fachmann, auf den sich die vorliegende Erfindung bezieht, allgemein verstanden werden.
  • Darüber hinaus sind häufig verwendete vordefinierte Begriffe nicht ideal oder übermäßig zu interpretieren, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes bestimmt ist. Die hier verwendete Terminologie dient zur vorliegenden Patentschrift der Ausführungsformen, worauf die vorliegende Erfindung nicht einschränken soll. In der vorliegenden Patentschrift enthält die Singularform auch die Pluralform, sofern in der Phrase nichts anderes angegeben ist.
  • Die in der vorliegenden Patentschrift verwendeten „umfasst“ und / oder „umfassend“ beziehen sich darauf, dass die erwähnten Komponenten, Schritte, Operationen und / oder Elemente das Vorhandensein oder Hinzufügen einer oder mehrerer anderer Komponenten, Schritte, Operationen und / oder Elemente nicht ausschließen.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung gemäß den beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben.
  • 1 ist ein Blockdiagramm einer Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Hinweisend auf 1 kann die Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals gemäß der vorliegenden Erfindung weitgehend aus einem Signalempfangsteil 110, einem Zähler 120 und einem Signalerzeugungsteil 130 bestehen, wobei sie noch zusätzliche Komponenten umfassen kann, die erforderlich sind, um den Zweck der vorliegenden Erfindung zu erreichen.
  • Zugleich werden der Signalempfangsteil 110, der Zähler 120 und der Signalerzeugungsteil 130 nur aus funktionalen Gründen separat benannt, die von jeder Konstruktion ausgeführt werden, und in gegebenen Fällen kann es so umgesetzt werden, dass eine bestimmte Konstruktion auch eine Funktion zusammen ausführt, die andere Konstruktion ausführt, oder die gesamten Konstruktionen können in einer einzelnen Modulform integrierend umgesetzt werden.
  • Nachfolgend wird jede Konstruktion der Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals detaillierter beschrieben.
  • Zunächst ist der Signalempfangsteil 110 so konstruiert, dass er eine Rechteckwelle von außen empfängt, wobei das erwähnte Wort „Außen“ so verstanden werden kann, dass außer der Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals verschiedene Arten von Vorrichtungen bezeichnet werden, die in der Lage sind, ein beliebiges Signal durch Logik erzeugen zu können. Vorzugsweise kann der Signalempfangsteil 110 ein Rechtecksignal von der MCU 200 empfangen.
  • Als Referenz kann die MCU 200, die in der detaillierten Beschreibung erwähnt wird, so umgesetzt werden, um den Gesamtbetrieb des gesamten Systems einschließlich des Resolversensors 300 und der Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals zu steuern, und sie kann einen Rechteckwellengenerator, einen Analog-Digital-Wandler und eine Recheneinheit umfassen, die jedoch in Zeichnungen nicht gezeigt sind. Der Rechteckwellengenerator kann so umgesetzt werden, dass eine Rechteckwelle entsteht, um ein Steuersignal zu erzeugen, und der Analog-Digital-Wandler kann so umgesetzt werden, dass analoge Signale, die von einem Resolversensor bereitgestellt werden, in digitale Signale umgewandelt werden. Die Recheneinheit kann so umgesetzt werden, dass eine Reihe von Informationen empfangen wird, die vom Resolversensor bereitgestellt werden, und ein Korrekturgrad des Signals berechnen wird, der dem Verzögerungsgrad entspricht.
  • Wie oben erwähnt, werden der Signalempfangsteil 110 und die MCU beschrieben, die das Rechtecksignal an dem Signalempfangsteil 110 liefert.
  • Außerdem, wenn ein beliebiges Eingangssignal vorhanden ist, bedeutet ein Zähler im Allgemeinen eine Konstruktion, die einen auf das Eingangssignal bezogenen Wert kontinuierlich erhöht oder verringert, und in der vorliegenden Erfindung dient der Zähler 120 als eine Hauptfunktion dafür, dass ein Rechtecksignal gezählt wird, die von dem Signalempfangsteil 110 vorher empfangen wird. Zwar führt der Zähler 120 eine Zählung des Rechtecksignals durch, aber er ist dadurch gekennzeichnet, dass bis zum kommenden Zeitpunkt, der zeitlich hinter dem einen Zeitpunkt von einem beliebigen Zeitpunkt im Rechtecksignal liegt, d.h. bis zum nächsten Zeitpunkt (in dieser detaillierten Beschreibung wird der Begriff „nächster Zeitpunkt“ als Begriff „kommender Zeitpunkt“ definiert) die Zählung durchgeführt und nach dem Initialisieren des Zählwerts erneut gezählt wird, wenn ein nächster Zeitpunkt eingetroffen ist, die einer voreingestellten Bedingung entspricht.
  • Einfach gesagt, erhöht der Zähler 120 die Zählerwerte, indem er mit dem Zählen beginnt, wann immer ein neues Rechtecksignal eingegeben wird, wobei er die Zählung beginnt, wenn ein Anstiegssignal (rising signal, rising edge) einer Rechteckwelle insbesondere zu jedem Zeitpunkt, wo ein bestimmtes Ereignis unter den Rechtecksignalen auftritt, beispielsweise zu einem beliebigen Zeitpunkt erfasst wird, und die Zählung zurücksetzt und erneut zu zählen beginnt, wenn ein Anstiegssignal einer Rechteckwelle beim kommenden Zeitpunkt erfasst wird, und er kann als eine Konstruktion verstanden werden, die es ermöglicht, den Punkt zu unterscheiden, an dem ein bestimmtes Ereignis oder eine bestimmte Bedingung (ein Anstiegssignal einer Rechteckwelle in dieser Ausführungsform) innerhalb der Rechteckwelle erfüllt ist.
  • Darüber hinaus können die folgenden Bedingungen durch die Personen eingestellt werden, die die Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals entworfen hat oder die Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals steuert, wobei es sich zum einen um eine Bedingung handelt, wo der Zähler 120 mit dem Zählen beginnt, und zum anderen um die Bedingungen für das Zurücksetzen des Zählers und den Neustart des Zählers. In diesem Fall ist die Bedingung, dass vorzugsweise der Zustand eines bestimmten Signalwerts bedeuten kann, der innerhalb einer Rechteckwelle auftritt, beispielsweise das Auftreten eines ansteigenden Signals oder eines abfallenden Signals.
  • Zwar beginnt der Zähler 120 zu einer beliebigen Zeit zu zählen, beispielsweise zu einer Zeit, die dem Anstiegssignal des Rechtecksignals entspricht, initialisiert jedoch erst die Zählung, wenn das nächstmalige Anstiegssignal erfasst wird, bis eine voreingestellte Zeit überschritten wird, wobei er aufhören kann weiter zu zählen.
  • Als nächstes wird der Signalerzeugungsteil 130 als eine Konstruktion verstanden, die es steuert, dass zu einer zuvor vom Zähler erfassten nächsten Zeitpunkt, d.h. der Zähler initialisiert wird und erneut zu zählen beginnt, ein Antriebssignal zum Antreiben des Resolvers umgesetzt wird, d.h. sie eine Sinuswelle erzeugt.
  • Das von dem Signalerzeugungsteil 130 erzeugte Antriebssignal kann ein Sinussignal mit einer konstanten Frequenz sein, und der Signalerzeugungsteil 130 kann eine von der MCU 200 empfangene Rechteckwelle in ein Antriebssignal der Sinuswelle umgewandelt werden, indem er einige Funktionen eines Rechteck-/Sinuswellen-Wandlers ausführt. Als Referenz versteht es sich, dass das in der detaillierten Beschreibung erwähnte Antriebssignal allgemein als ein für den Resolversensor bereitgestelltes Antriebssignal bezeichnet, und andere Begriffe wie ein Erregungssignal, ein Stimulussignal und ein Schüttelsignal außer dem Antriebssignal zwar existieren können, aber im Folgenden wird es als Antriebssignal einheitlich bezeichnet.
  • In Bezug auf den Signalerzeugungsteil 130 ist eine der bemerkenswerten Sachen, dass der Signalerzeugungsteil 130 eine Sinuswelle für jedes Quartal gemäß der Zählung in dem Zähler 120 umsetzen kann. Das heißt, unter der Annahme, dass die Sinuswelle in vier Quartale nach der Phase unterteilt werden kann (0 bis 90 Grad, 90 bis 180 Grad, 180 bis 270 Grad, 270 bis 360 Grad), kann der Signalerzeugungsteil 130 gesteuert werden, so dass jede Quartal eines sinusförmigen Signals umgesetzt wird, wenn der Zähler 120 einen bestimmten Zählwert erhält, oder ein sinusförmiges Signal kann gesteuert werden, so dass ein Kreislauf von dem sinusförmigen Signal (d.h. vier Quartale) umgesetzt wird, wenn der Zähler 120 einen bestimmten Zählwert erhält. Als Referenz bedeutet die Bedeutung von dem Satz: der Zähler 120 erhält einen bestimmten Zählwert, dass, wenn ein Signal erfasst wird, das eine bestimmte Bedingung unter Rechtecksignalen erfüllt, der Zählwert durch Durchführen einer Zählung bis zu einem entsprechenden Zeitpunkt erzeugt wird.
  • Beispielsweise beginnt die Zählung, wenn das erste ansteigende Signal der Rechteckwelle erfasst wird, wonach das zweite ansteigende Signal, das dritte ansteigende Signal, das vierte ansteigende Signal bzw. das fünfte ansteigende Signal erfasst werden, und unter der Annahme, dass Zählwerte in Bezug auf die jeweiligen Zeitpunkte erzeugt werden, führt der Signalerzeugungsteil 130 so aus, dass erstes Quartal der Sinuswelle zu einem Zeitpunkt, der dem zweiten ansteigenden Signal der Rechteckwelle entspricht, und zweites Quartal der Sinuswelle zu einem Zeitpunkt umgesetzt (erzeugt) werden kann, der dem dritten ansteigenden Signal der Rechteckwelle entspricht, und das dritte und vierte Quartal der verbleibenden Sinuswelle können auf die gleiche Weise umgesetzt werden. Außerdem kann der Signalerzeugungsteil 130 eine Sinuswelle mit einer intakten Periode für den jeweiligen Zeitpunkt umsetzen (erzeugen), in dem das ansteigende Signal der Rechteckwelle erfasst wird.
  • Wie oben beschrieben, kann der Signalerzeugungsteil 130 ein Antriebssignal einer Sinuswelle umsetzen, die dem Resolversensor 300 in Verbindung mit den oben beschriebenen Zählwerten des Zählers 120 bereitgestellt wird. Außerdem bestehen die Hauptvorteile bei der Umsetzung der Sinuswelle durch den Signalerzeugungsteil 130 in Verbindung mit dem Zähler 120 darin, dass sie die folgenden Punkte sind: Erstens, da das Antriebssignal nach Ablauf einer bestimmten Zeit seit der anfänglichen Eingangszeit der Rechteckwelle umgesetzt wird, kann die Ausgabe des verzerrten Antriebssignals aufgrund einer abnormalen Rechteckwelleneingabe so weit wie möglich verhindert werden; zweitens, da das Signal für jedes Quartal, der die Sinuswelle bildet, in Verbindung mit dem Zähler 120 erzeugt werden kann, kann die Verzerrung des Antriebssignals erheblich verringert werden, und drittens, selbst wenn eine Sinuswelle durch Erfassen nur des ansteigenden Signals der Rechteckwelle umgesetzt wird, kann eine Sinuswelle hoher Qualität durch eine Rechteckwelle mit einem Tastverhältnis von mindestens 50% umgesetzt werden.
  • Wie oben beschrieben, werden die detaillierten Konstruktionen der Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals unter Hinweis auf 1 beschrieben.
  • Unterdessen soll sich es verstehen, dass zusätzliche oben beschriebene Komponenten wie der Signalempfangsteil 110, der Zähler 120, der Signalerzeugungsteil 130 und weiter ein Kommunikationsteil noch umfassen werden können. Der Kommunikationsteil kann Informationen gemäß einem SPI (Serial Peripheral Interface)-Kommunikationsverfahren übertragen. Es versteht sich jedoch, dass das Kommunikationsverfahren des Kommunikationsteils nicht auf das obige Beispiel beschränkt ist. Zugleich versteht es sich, dass das in dem oben beschriebenen Signalerzeugungsteil 130 umgesetzte Antriebssignal zwar direkt an den Resolversensor 300 übertragen werden kann, aber inzwischen noch durch eine andere Schaltung 500 bereitgestellt werden kann.
  • Als Referenz zeigen die 2 und 3 tatsächliche Umsetzungsbeispiele der Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals gemäß der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt einen Zustand, in dem der Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals in Form eines Digital-Analog-Wandlers (DAC, 600) umgesetzt ist, und dementsprechend empfängt der Digital-Analog-Wandler 600 ein Rechtecksignal (Vin) von außen und es ist ersichtlich, dass er ein Antriebssignal der Sinuswelle über die interne Schaltung 700 ausgibt. Inzwischen zeigt 3 eine vorherige Ausführungsform von 2 noch konkreter, auf welche Weise die interne Schaltung 700 in 1 umgesetzt werden kann. Hinweisend auf 3 kann die interne Schaltung 700 mit aktiven Elementen und passiven Elementen wie mehreren Operationsverstärkern und Widerständen (OpAmp) umgesetzt werden. Währenddessen ist das tatsächliche Umsetzungsbeispiel der in 3 gezeigten internen Schaltung 700 nur ein Beispiel, und es versteht sich, dass das vom Digital-Analog-Wandler 600 umgesetzte Sinussignal schließlich dem Resolversensor 300 bereitgestellt wird, wobei die Schaltungsformen, die den Prozess durchlaufen, auf verschiedene Arten existieren können.
  • 4 zeigt ein Verfahren zum Umsetzen des Antriebssignals des Resolversensors 300 in der Reihenfolge. Als Referenz versteht es sich, dass das in 4 gezeigte Flussdiagramm zwar ein bevorzugtes Flussdiagramm zeigt, um den Zweck der vorliegenden Erfindung zu erreichen, aber einige Schritte können nach Bedarf gelöscht oder hinzugefügt werden.
  • Zwar kann jede der in 4 zu beschreibenden Schritte durch jeweils detaillierte Komponenten ausgeführt werden, die in der oben beschriebenen Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals enthalten sind, aber zur Vereinfachung der Beschreibung kann es beschrieben werden, dass jede der Schritte in der detaillierten Beschreibung von der Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals ausgeführt wird.
  • Hinweisend auf 4 kann die erste Stufe eines Verfahrens zum Umsetzen eines Antriebssignals von einer Stufe des Empfangens eines Rechtecksignals ausgehen. (S200) Diese Stufe ist eine Stufe des Empfangens eines Rechtecksignals, das gemäß einer beliebigen Logik erzeugt wird, und vorzugsweise kann es von der MCU (200) empfangen werden. Die Rollen- und Hardwareeigenschaften der MCU 200 werden oben beschrieben, insofern als eine detaillierte Beschreibung davon hier weggelassen wird.
  • Nach der Stufe S200 kann die Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals gemäß der vorliegenden Erfindung von einem beliebigen Zeitpunkt an zählen. (S201) Zu diesem Zeitpunkt bezieht sich ein beliebiger Zeitpunkt auf einen Zeitpunkt, der eine von einem Benutzer oder Entwickler der Vorrichtung festgelegte Bedingung erfüllt, und als einfaches Beispiel kann das Zählen basierend darauf durchgeführt werden, wann ein ansteigendes Signal (rising signal, rising edge) unter den empfangenen Rechtecksignalen erfasst wird. Außerdem kann das oben erwähnte „erste“ ansteigende Signal ein ansteigendes Signal bedeuten, das zuerst auftritt, wenn ein Rechtecksignal zum ersten Mal empfangen wird, oder nachdem das Empfangen eines Rechtecksignals für eine lange Zeit gestoppt wird, beginnt dann wieder zu empfangen, wobei es sich auch versteht, dass es sich um ein ansteigendes Signal handelt, das zuerst erscheint, dass es, nachdem es erneut empfangen wird, mit dem erneuten Empfang beginnt.
  • Nach der Stufe S201 kann die Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals bestimmen, ob ein kommender Zeitpunkt, der einer voreingestellten Bedingung entspricht, d.h. ein nächster Zeitpunkt eingetroffen ist (S202), und wenn der nächste Zeitpunkt, die der voreingestellten Bedingung entspricht (weiter) eingetroffen ist, wird eine Steuerung durchgeführt, um ein Antriebssignal mit einer Sinuswellenform umzusetzen, und gleichzeitig wird der Zähler initialisiert. (S203) Beispielsweise wird die Zählung vorhin in der Stufe 5201 zwar dann gestartet, wenn das erste ansteigende Signal der empfangenen Rechtecksignale erfasst wird, aber in der Stufe S202 wird es bestimmt, ob das nächste ansteigende Signal nach dem Start der Zählung erfasst wird, d.h. ein nächster Zeitpunkt eingetroffen ist oder nicht, wenn das nächste ansteigende Signal erkannt und festgestellt wird, dass der nächste Zeitpunkt eingetroffen ist, dann wird die Steuerung zum Umsetzen des Antriebssignals ausgeführt und gleichzeitig der Zähler initialisiert.
  • Darüber hinaus kann, nachdem der Zähler in der Stufe (S203) initialisiert wird, die Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals wieder zu der Stufe (S201) zurückkehren und den gleichen Vorgang wiederholen, wobei dieser wiederholende Fall ein Fall ist, dass das Rechtecksignal kontinuierlich ohne Unterbrechung empfangen wird.
  • Wenn außerdem ein nächster Zeitpunkt, der der voreingestellten Bedingung entspricht, in der oben beschriebenen Stufe (S202) nicht eingetroffen ist, d.h. wenn ein nächstes ansteigendes Signal des Rechtecksignals nicht erfasst wird, so stoppt die Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals die Steuerung zum Umsetzen des Antriebssignals. (S204) Mit anderen Worten: dass der nächste Zeitpunkt nicht eingetroffen ist, bedeutet dass ein Rechtecksignal, das eine von einem Benutzer oder einem Designer unter Rechtecksignalen vorher festgelegte Bedingung erfüllt, nicht erkannt wird (Empfang des Rechtecksignals unterbrochen ist oder die Verzerrung des Rechtecksignals keinen ausreichenden Wert hat). Wenn das Rechtecksignal, das die Bedingung erfüllt, nicht empfangen wird, ist es unmöglich, ein sinusförmiges Signal zu erzeugen, da, wenn das Rechtecksignal, das die Bedingungen erfüllt, nicht empfangen wird, es nicht möglich ist, ein sinusförmiges Signal zu erzeugen, und selbst wenn es erzeugt werden kann, kann nicht gesagt werden, dass es sich um eine Sinuswelle hoher Qualität handelt, die einem Resolversensor bereitgestellt werden kann, und in der vorliegenden Erfindung wird in diesem Fall die Umsetzung des Antriebssignals gestoppt.
  • Wenn außerdem ein nächster Zeitpunkt in der Stufe 5202 nicht eingetroffen ist, kann die Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals gemäß der vorliegenden Erfindung hierhin und weiter zählen (S205), wie lange er nicht eingetroffen ist, und die Umsetzung des Antriebssignals kann ab einem Zeitpunkt stoppen, der den eingestellten Zeitwert überschreitet. Wenn beispielsweise das ansteigende Signal in dem Rechtecksignal nicht erfasst wird und selbst wenn es einen voreingestellten Zeitwert überschreitet, kann der Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals die Steuerung zum Erzeugen einer Sinuswelle stoppen.
  • Das Verfahren zum Umsetzen eines Antriebssignals gemäß der vorliegenden Erfindung wird oben unter Hinweis auf 4 beschrieben. Nachfolgend wird unter Hinweis auf 5 jede der oben beschriebenen Schritte basierend auf ein tatsächlich empfangenes Rechtecksignal und ein umgesetztes Sinussignal erneut beschrieben.
  • Hinweisend auf 5 empfängt die Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals ein Rechtecksignal, wie es durch die VIN angezeigt wird, und diese Empfangsstufe entspricht der Stufe S200. Als Referenz wird in dieser Ausführungsform angenommen, dass ein Rechtecksignal mit einer Frequenz von 10 kHz empfangen wird.
  • Unter der Annahme, dass eine Rechteckwelle gemäß der Stufe S200 empfangen wird, verwendet die Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals intern einen Zähler, um zu einem beliebigen Zeitpunkt der Rechteckwelle, d.h. von der ersten Anstiegszeit, mit dem Zählen zu beginnen, die auf das TVIN-Zählersignal von 5 angewendet wird, und diese Stufe entspricht der Stufe S201.
  • Wenn, nachdem das erste ansteigende Signal der Rechteckwelle (VIN) erfasst wird und die Zählung beginnt, das nächste ansteigende Signal eingetroffen ist, ist es ersichtlich, dass ab diesem Zeitpunkt ein Antriebssignal, d.h. eine Sinuswelle (Sinus), erzeugt wird, und gleichzeitig kann es festgestellt werden, dass der Zählwert (TVIN-Zähler) nach der Initialisierung erneut startet. Diese Stufe entspricht der Stufe S203.
  • Wenn in 5 eine Sinuswelle einer Strecke der Rechteckwelle (VIN), die eine solche Sinuswelle erzeugt, entspricht, können die roten Quadrate ① und ①' in 5 gleich angezeigt werden. Wie oben bereits unter Hinweis auf die 1 und 4 beschrieben, ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass sie den ersten beliebigen Zeitpunkt der empfangenen Rechteckwelle erfasst und die Steuerung zum Umsetzen einer Sinuswelle ab dem Zeitpunkt beginnt, an dem der nächste Zeitpunkt eingetroffen ist, wobei es festgestellt werden kann, dass die Sinuswelle ernsthaft umgesetzt wird, wenn das ansteigende Signal der ersten Rechteckwelle erfasst wird und das zweite ansteigende Signal danach erfasst wird. Auf diese Weise kann, wenn ein Verfahren zum Umsetzen einer Sinuswelle in einem bestimmten Zeitintervall nach dem Empfang der Rechteckwelle verwendet wird und selbst wenn eine abnormale Rechteckwelle empfangen wird, die Erzeugung eines vorverzerrten Signals verhindert werden, indem, da es im Voraus überprüft wird, keine Sinuswelle erzeugt wird, worin eine Vorbeugungswirkung besteht, wie bereit oben beschrieben.
  • Wenn außerdem unter Hinweis auf 5 die Zählwerte für jedes ansteigende Signal kontinuierlich erhalten werden, indem die Rechteckwelle kontinuierlich empfangen wird, kann festgestellt werden, dass ein Antriebssignal nahe einer idealen Sinuswellenform umgesetzt werden kann, da die Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals für jeden ansteigenden Punkt der Rechteckwelle eine Steuerung zum Umsetzen eines sinusförmigen Signals durchführt. Außerdem, obwohl in 5 nicht gezeigt, kann es sich verstehen, dass die in Verbindung mit dem Zähler umgesetzte Sinuswellenperiode auch vom Benutzer oder vom Designer frei eingestellt werden kann, da die Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals einen Zeitpunkt frei einstellen kann, in dem eine Sinuswelle unter Verwendung eines internen Zählers umgesetzt wird. Zudem wird, obwohl in 5 nicht gezeigt, bereits unter Hinweis auf 1 beschrieben, dass die Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals gemäß der vorliegenden Erfindung die Größe des sinusförmigen Antriebssignals frei einstellen kann.
  • Noch einmal unter Hinweis auf 5 kann, wenn der Empfang des Rechtecksignals plötzlich gestoppt wird, es wie im roten Quadrat ② in 5 angezeigt werden. Wenn man den Zählwert (TVIN-Zähler) betrachtet, der dem betreffenden Zeitpunkt entspricht, kann man sehen, dass der Zählwert vom ansteigenden Punkt der Rechteckwelle im roten Quadrat ② ansteigt und danach kann es, während der Wert kontinuierlich ansteigt, ohne das nächste ansteigende Signal zu erfassen, festgestellt werden, dass es zum Zeitpunkt, wo der Maximalwert erreicht wird, oder wenn der voreingestellte Zeitwert überschritten wird, nicht mehr ansteigt. Währenddessen ist die dem roten Quadrat ② entsprechende Sinuswelle auf dem roten Quadrat ② angegeben. Wenn das Rechtecksignal nicht normal empfangen wird, ist beim Betrachten ersichtlich, dass der Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals kein Sinuswellensignal mehr erzeugt und keine Sinuswelle ausgibt, bis ein ansteigendes Signal der nächsten normalen Rechteckwelle erfasst wird.
  • Unterdessen kann ein Freigabesignal bei der Umsetzung eines sinusförmigen Antriebssignals in Verbindung mit einem Zähler weiter verwendet werden. Das heißt, die Erzeugungsvorrichtung 100 des Antriebssignals gemäß der vorliegenden Erfindung aktiviert das Freigabesignal, wenn die nächste Anstiegszeit der Rechteckwelle erfasst wird, und umgekehrt, wenn die Rechteckwelle normalerweise nicht empfangen wird, wird das Freigabesignal deutlicher deaktiviert, so dass die Sinuswellenimplementierung (Erzeugung) klarer unterschieden werden kann. Wenn unter Hinweis auf 5 das Freigabesignal als Freigabe für Ausgangssinus (Enable for output Sine) angezeigt wird, und das betreffende Signal wird aktiviert, wenn die Rechteckwelle von VIN das zweite ansteigende Signal erzeugt, und umgekehrt kann festgestellt werden, dass, wenn die Rechteckwelle von VIN auf einen voreingestellten Zeitwert nicht empfangen wird, es deaktiviert ist.
  • Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, versteht es sich, dass durchschnittliche Fachleute, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, in anderen spezifischen Formen umgesetzt werden können, ohne den technischen Geist oder wesentliche Merkmale der vorliegenden Erfindung zu ändern. Daher versteht es sich, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen in jeder Hinsicht veranschaulichend und nicht einschränkend sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Erzeugungsvorrichtung des Antriebssignals
    110
    Signalempfangsteil
    120
    Zähler
    130
    Signalerzeugungsteil
    200
    MCU
    300
    Resolversensor
    500
    Schaltung
    600
    Digital-Analog-Wandler (DAC)
    700
    interne Schaltung

Claims (9)

  1. Verfahren, bei dem ein Antriebssignal zum Antrieb eines Resolversensors (300) umgesetzt wird, umfassend die folgenden Schritte: (a)Empfangen (S200) eines Rechtecksignals; (b) Starten (S201) mit Zählen ab einem Zeitpunkt, der einem ansteigenden Signal bei einem beliebigem Zeitpunkt des Rechtecksignals entspricht, und (c) Durchführen einer Steuerung der Umsetzung des Antriebssignals des Resolversensors (300), wenn ein nächster Zeitpunkt eingetroffen ist, der einem nächsten ansteigenden Signal des Rechtecksignals entspricht, das auf das ansteigende Signal folgt, das zu dem beliebigem Zeitpunkt des Rechtecksignals aufgetreten ist, und erneutes Starten mit Zählen nach einer Initialisierung eines Zählwerts des Zählens.
  2. Verfahren, bei dem ein Antriebssignal zum Antrieb eines Resolversensors (300) umgesetzt wird, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt (c) die Schritte (b) und (c) wiederholt werden.
  3. Verfahren, bei dem ein Antriebssignal zum Antrieb eines Resolversensors (300) umgesetzt wird, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren eine Zeitdauer von dem einen Zeitpunkt zum nächsten Zeitpunkt einer Periode des Rechtecksignals entspricht.
  4. Verfahren, bei dem ein Antriebssignal zum Antrieb eines Resolversensors (300) umgesetzt wird, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner einen Schritt umfasst, bei dem die Ausgangsgröße des Antriebssignals verstärkt oder verringert wird.
  5. Verfahren, bei dem ein Antriebssignal zum Antrieb eines Resolversensors (300) umgesetzt wird, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (c) eine Erzeugungsvorrichtung des Antriebssignals die Steuerung der Umsetzung des Antriebssignals des Resolversensors stoppt, wenn der nächste Zeitpunkt nicht eingetroffen ist, bis der Zählwert einen voreingestellten Zeitwert überschreitet.
  6. Verfahren, bei dem ein Antriebssignal zum Antrieb eines Resolversensors (300) umgesetzt wird, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Zeitpunkt in Schritt (b) ein Zeitpunkt ist, der einem ersten ansteigenden Signal des Rechtecksignals entspricht, und der nächste Zeitpunkt ein Zeitpunkt ist, der einem zweiten ansteigenden Signal des Rechtecksignals entspricht.
  7. Verfahren, bei dem ein Antriebssignal zum Antrieb eines Resolversensors (300) umgesetzt wird, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (c) einen Erzeugungsschritt umfasst, bei dem ein Freigabesignal zum Erzeugen des Antriebssignals erzeugt wird, wobei das Freigabesignal von dem nächsten Zeitpunkt bis zu einem Zeitpunkt beibehalten wird, zu dem der Zählwert einen voreingestellten Zeitwert überschreitet.
  8. Vorrichtung, die zum Umsetzen eines Antriebssignals zum Antrieb eines Resolversensors (300) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie die folgenden Teile umfasst: einen Signalempfangsteil (110), der ein Rechtecksignal empfängt; einen Zähler (120), der eine Zählung des Rechtecksignals durchführt, wobei die Zählung ab einem Zeitpunkt, der einem ansteigendem Signal zu einem beliebigem Zeitpunkt des Rechtecksignals entspricht, bis zu einem nächsten Zeitpunkt durchgeführt wird, der einem nächsten ansteigenden Signal des Rechtecksignals entspricht, das auf das ansteigende Signal folgt, das zu dem beliebigem Zeitpunkt des Rechtecksignals aufgetreten ist, und nach dem Initialisieren eines Zählwerts erneut mit dem Zählen begonnen wird, wenn der nächste Zeitpunkt eingetroffen ist; und einen Signalerzeugungsteil (130), der gesteuert wird, um ein Antriebssignal des Resolversensors (300) zu dem nächsten Zeitpunkt umzusetzen.
  9. Computerlesbares Speichermedium, auf dem Computeranweisungen gespeichert sind, die in Verbindung mit einer Computervorrichtung die folgenden Schritte ausführen: (a) Empfangen (S200) eines Rechtecksignals; (b) Starten (S201) mit Zählen ab einem Zeitpunkt, der einem ansteigenden Signal zu einem beliebigem Zeitpunkt eines Rechtecksignals entspricht, und (c) Steuern zum Umsetzen eines Antriebssignals eines Resolversensors (300), wenn der nächste Zeitpunkt eingetroffen ist, der einem ansteigenden Signal des Rechtecksignals entspricht, das auf das ansteigende Signal folgt, das zu dem beliebigem Zeitpunkt des Rechtsecksignals eingetreten ist, und Starten mit Zählen nach einer Initialisierung eines Zählwerts des Zählens.
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