DE112017007583T5

DE112017007583T5 - Drehwinkeldetektionsvorrichtung und Wechselstromdrehmaschinensteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112017007583T5
Application number: DE112017007583.1T
Authority: DE
Inventors: Hayato Kamizawa; Kiyohiro MORITA; Michitaka FUJIWARA
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-05-24
Filing date: 2017-05-24
Publication date: 2020-03-12
Also published as: CN110663168A; US11018617B2; WO2018216149A1; JP6758494B2; US20200382044A1; JPWO2018216149A1; CN110663168B

Abstract

Bereitgestellt wird eine Drehwinkel-Detektionsvorrichtung, beinhaltend: einen Drehwinkelsensor; eine Eingangsschaltung, die konfiguriert ist, ein Drehwinkelsignal und ein Abnormalitätssignal auszugeben; eine Rechenverarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, einen Drehwinkel-Rechenwert und einen Drehzahl-Rechenwert zu berechnen, basierend auf einem Drehwinkel-Detektionswert zu einem vorbestimmten voreingestellten Rechenzeitpunkt; und eine Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, einen Drehwinkel-Schätzwert nach dem Rechenzeitpunkt zu berechnen, basierend auf dem Drehwinkel-Rechenwert und dem Drehzahl-Rechenwert. Wenn das Abnormalitätssignal empfangen wird, berechnet die Rechenverarbeitungseinheit den Drehwinkel-Rechenwert und den Drehzahl-Rechenwert, basierend auf dem Drehwinkel-Schätzwert, anstelle des Drehwinkel-Detektionswerts.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drehwinkel-Detektionsvorrichtung, die einen Fall, in welchem, wenn ein Kontaktausfall oder dergleichen in einem Sensor auftritt, der konfiguriert ist, einen Drehwinkel eines Motors zu detektieren, abdecken kann, und eine Wechselstromdrehmaschinen-Steuervorrichtung.
Hintergrund
Bei der Steuerung eines bürstenlosen Motors ist es erforderlich, eine Spannung an einer Spule eines Motors in Reaktion auf einen Drehwinkel des Motors anzulegen, so dass ein Drehwinkelsensor benötigt wird. Bislang wird als Drehwinkelsensor ein Geber breit eingesetzt, aufgrund von Robustheit und Umgebungs-Widerstandsfähigkeit, die durch seine einfache Konfiguration verursacht werden.
Basierend auf einer Abweichung zwischen einem aktuell detektierten Drehwinkel und einem zuvor detektierten Drehwinkel gibt es eine Technologie des Stands der Technik, die konfiguriert ist, eine Abnormalität des Drehwinkelsensors zu detektieren (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
Insbesondere wenn die Abweichung zwischen dem aktuell detektierten Drehwinkel und dem zuvor detektierten Drehwinkel gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert ist, bestimmt eine Drehwinkel-Schätzvorrichtung eines Gebers in Abnormalität gemäß Patentliteratur 1 eine Abnormalität bei der A/D-Umwandlung. Wenn die Drehwinkel-Schätzvorrichtung eines Gebers in Abnormalität die Abnormalität bei der A/D-Wandlung bestimmt, addiert die Drehwinkel-Schätzvorrichtung eines Gebers in Abnormalität gemäß Patentliteratur 1 einen geschätzten Wert, basierend auf einem vorherigen Drehwinkel-Variationsbetrag zu einem zuvor detektierten Drehwinkel, um den aktuellen detektierten Drehwinkel abzuschätzen.
Zitateliste
Patentliteratur
[PTL 1] JP 6005393 B
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Jedoch weist die Technologie des Stands der Technik das folgende Problem auf. Beim Detektieren des Drehwinkels gibt es einige Fälle, einen externen Geber-Digitalwandler (RDC) IC oder dergleichen zu verwenden, bei welchem ein Ausgabedrehwinkel einem integralen Filterprozess unterworfen wird. Selbst wenn ein Zustand, in welchem das Gebersignal nicht korrekt gelesen wird, aufgrund eines Kontaktscheiterns oder dergleichen, auftritt, wird angenommen, dass ein Drehwinkel nach dem Filterprozess an eine Rechenverarbeitungsvorrichtung (nachfolgend als ein Mikrocomputer bezeichnet) ausgegeben werden kann.
In diesem Fall teilt eine Ausfall-Diagnosefunktion des externen RDC-IC das Auftreten einer Abnormalität dem Mikrocomputer über Kommunikation oder ein Digitalsignal mit. Jedoch erfordert die Detektion der Abnormalität eine gewisse Zeitlänge. Daher, nachdem der Mikrocomputer die Abnormalitätsmitteilung empfängt, selbst wenn der Mikrocomputer die Winkelabschätzung startet, gibt es ein Problem, bei welchem der geschätzte Drehwinkel sich stark von einem tatsächlichen Drehwinkel unterscheidet.
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um das oben beschriebene Problem zu lösen und daher ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung einer Drehwinkel-Detektionsvorrichtung, die zum Ausgeben eines Drehwinkel-Schätzwertes rascher und genauer im Vergleich zu der Vorrichtung des Stands der Technik in der Lage ist, selbst wenn die Abnormalität des Drehwinkelsensors auftritt, und eine Wechselstromdrehmaschinen-Steuervorrichtung bereitzustellen.
Problemlösung
Eine Drehwinkel-Detektionsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet: eine Drehwinkel-Detektionsvorrichtung, die beinhaltet: einen Drehwinkelsensor, der konfiguriert ist, einen Drehwinkel einer Wechselstromdrehmaschine zu detektieren; eine Eingangsschaltung, die konfiguriert ist, ein Ausgangssignal aus dem Drehwinkelsensor zu empfangen, um dadurch ein Drehwinkelsignal auszugeben, und konfiguriert ist, ein Abnormalitätssignal auszugeben, wenn eine Abnormalität im Ausgangssignal detektiert wird; eine Drehwinkeldetektions-Verarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, einen Drehwinkel zu detektieren, basierend auf dem Drehwinkelsignal; eine Rechenverarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, einen Drehwinkel-Rechenwert und einen Drehzahl-Rechenwert zu berechnen, die zum Steuern der Wechselstromdrehmaschine verwendet werden, basierend auf einem Drehwinkel-Detektionswert, welcher durch die Drehwinkeldetektions-Verarbeitungseinheit zu einem vorbestimmten, voreingestellten Rechen-Zeitpunkt detektiert wird; und eine Drehwinkel-Schätzverarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, einen Drehwinkelschätzwert nach dem Rechenzeitpunkt zu berechnen, basierend auf dem Drehwinkel-Rechenwert und dem Drehzahl-Rechenwert, wobei, wenn das Abnormalitätssignal aus der Eingangsschaltung empfangen wird, die Rechenverarbeitungseinheit den Drehwinkel-Rechenwert und den Drehzahl-Rechenwert berechnet, basierend auf dem Drehwinkel-Schätzwert, der durch die Drehwinkel-Schätzverarbeitungseinheit berechnet wird, anstelle des durch die Drehwinkeldetektions-Verarbeitungseinheit detektierten Drehwinkel-Detektionswerts, zu einem Rechenzeitpunkt, zu welchem die Abnormalität beim Ausgabesignal nicht detektiert wird.
Weiter beinhaltet eine Wechselstromdrehmaschinen-Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: die Drehwinkel-Detektionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung; und eine Antriebsschaltung, die konfiguriert ist, die Wechselstromdrehmaschine basierend auf dem Drehwinkel-Rechenwert und dem Drehzahl-Rechenwert, berechnet durch die Rechenverarbeitungseinheit, zu steuern.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung, in einem Fall, in welchem der externe RDC-IC oder dergleichen verwendet wird, selbst wenn der abnormale Zustand, in welchem die Eingangsschaltung das Signal des Drehwinkelsensors nicht korrekt lesen kann, aufgrund des Kontaktausfall der Signalleitung des Drehwinkelsensors oder dergleichen, auftritt, und der externen RDC-IC den abnormalen Zustand den Mikrocomputer nach einer gewissen Zeitlänge mitteilt, wird die Konfiguration geformt, in welcher der basierend auf dem Drehwinkel und der Drehzahl im Normalzustand zu einer vorbestimmten Zeit in der Vergangenheit abgeschätzte Drehwinkel zu dem Zeitpunkt des Detektierens des anormalen Zustands verwendet werden kann. Als Ergebnis, selbst wenn die Abnormalität des Drehwinkelsensors auftritt, im Vergleich zu der Vorrichtung des Stands der Technik, kann die Drehwinkel-Detektionsvorrichtung den Drehwinkel-Schätzwert rascher und genauer ausgeben, und kann die Wechselstromdrehmaschinen-Steuervorrichtung erhalten werden.
Figurenliste

1 ist ein Schaltungsdiagramm zum Illustrieren eines Konfigurationsbeispiels einer Bord-Elektroniksteuervorrichtung einer Wechselstromdrehmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Flussdiagramm zum Illustrieren einer Reihe von Prozessen durch eine Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit 14 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Timing-Diagramm zum Beschreiben von Betrieb und einer Wirkung durch eine Elektroniksteuervorrichtung 1 der ersten Ausführungsform der Erfindung.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachfolgend wird eine Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform einer Drehwinkel-Detektionsvorrichtung und einer Wechselstromdrehmaschinen-Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Schaltungsblockdiagramm zum Illustrieren eines Konfigurationsbeispiels einer Bord-Elektroniksteuervorrichtung einer Wechselstromdrehmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine in 1 illustrierte Elektroniksteuervorrichtung 1 steuert die Anzahl von Umdrehungen einer Wechselstromdrehmaschine 2, basierend auf einem detektierten Ergebnis eines Drehwinkelsensors 3.
Die Elektroniksteuervorrichtung ist mit einer Gleichstromversorgung 4 verbunden, und beinhaltet ein Rechenverarbeitungsvorrichtung 10, eine Antriebsschaltung 20 und eine Eingangsschaltung 30. Weiter beinhaltet die Rechenverarbeitungsvorrichtung 10 eine Drehwinkeldetektions-Verarbeitungseinheit 11, eine Abnormalitäts-Detektionsverarbeitungseinheit 12, eine Rechenverarbeitungseinheit 13, eine Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit 14 und eine Steuerverarbeitungseinheit 15.
Hier entspricht die, die Rechenverarbeitungsvorrichtung 10 und die Eingangsschaltung 30 enthaltende Konfiguration einer Konfiguration einer Drehwinkel-Detektionsvorrichtung. Weiter entspricht die mit der Wechselstromdrehmaschine 2 verbundene Elektroniksteuervorrichtung 1 als einem Steuerziel einer Wechselstromdrehmaschinen-Steuervorrichtung.
Die Elektroniksteuervorrichtung 1 der ersten Ausführungsform, die in 1 illustriert ist, weist insbesondere Merkmale der folgenden Konfiguration auf.

• Die Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit 14, die konfiguriert ist, einen Drehwinkel bei einer vorbestimmten Periode basierend auf einem durch die Eingangsschaltung 30 ausgegebenen Drehwinkel SG1 abzuschätzen.
• Die Abnormalitäts-Detektionsverarbeitungseinheit 12, die konfiguriert ist, eine Abnormalität der Eingangsschaltung 30, basierend auf einem aus der Eingangsschaltung 30 ausgegebenen Abnormalitätssignal zu detektieren.
• Die Rechenverarbeitungseinheit 13, die konfiguriert ist, als ein Drehwinkelsignal zum Steuern des Motors ein berechnetes Ergebnis der Drehwinkeldetektions-Verarbeitungseinheit 11 in einem normalen Zustand zu verwenden und konfiguriert ist, ein berechnetes Ergebnis der Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit 14 in einem abnormalen Zustand zu verwenden.

Mit einer solchen Konfiguration kann die
Elektroniksteuervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform einen Drehwinkel unter Verwendung eines Signals, das vor einem Auftreten der Abnormalität abgeschätzt worden ist, der Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit 14 selbst dann berechnen, wenn die Abnormalität der Eingangsschaltung 30 detektiert wird, nachdem eine vorbestimmte Zeit ab dem Auftreten der Abnormalität eines Gebersignals detektiert wird. Daher kann die Elektroniksteuervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform rasch zu einem Drehwinkel-Schätzwert mit hoher Genauigkeit umschalten, selbst wenn die Abnormalität im Gebersignal auftritt.
Als Nächstes wird gemäß dem Blockdiagramm von 1 ein spezifischer Betrieb der Elektroniksteuervorrichtung der ersten Ausführungsform im Detail beschrieben. Die in 1 illustrierte Elektroniksteuervorrichtung 1 wird an einem Elektrofahrzeug, wie etwa einem Elektro-Automobil oder einem Hybrid-Automobil montiert und steuert die Wechselstromdrehmaschine 2, die als eine Antriebsquelle und als ein Generator wirkt.
Die Elektroniksteuervorrichtung 1 beinhaltet die Rechenverarbeitungsvorrichtung 10 und die Routen-Antriebsschaltung 20. Die Antriebsschaltung 20 wandelt ein durch die Rechenverarbeitungsvorrichtung 10 erzeugtes PWM-Signal in eine Dreiphasen-Wechselspannung um, um die Spannung an die Wechselstromdrehmaschine 2 anzulegen.
Die Elektroniksteuervorrichtung 1 ist mit dem Drehwinkelsensor 3 verbunden, der konfiguriert ist, einen Winkel der Wechselstromdrehmaschine 2 zu detektieren. Die Eingangsschaltung 30 erzeugt das Digital-Drehwinkelsignal SG1, basierend auf dem Gebersignal. Die Eingangsschaltung 30 entspricht beispielsweise einem externen RDC-IC. Das durch die Eingangsschaltung 30 erzeugte Digital-Drehwinkelsignal SG1 wird an der Drehwinkeldetektions-Verarbeitungseinheit 11 in der Rechenverarbeitungsvorrichtung 10 eingegeben.
Weiter erzeugt die Eingangsschaltung 30 mit einer Funktion eines Abnormalitäts-Detektionsprozesses ein Abnormalitätssignal SG2, wenn die Abnormalität im Gebersignal auftritt. Der Abnormalitäts-Detektionsprozess der Eingangsschaltung 30 erfordert mehrere ms bis mehrere zehn ms (zum Beispiel 20 ms), da die Abnormalität auftritt, bis die Abnormalität detektiert wird. Das durch die Eingangsschaltung 30 erzeugte Abnormalitätssignal SG2 wird an der Abnormalitäts-Detektionsverarbeitungseinheit 12 in der Rechenverarbeitungsvorrichtung 10 eingegeben.
Die Drehwinkeldetektions-Verarbeitungseinheit 11 in der Rechenverarbeitungsvorrichtung 10 detektiert periodisch, beispielsweise alle 100 Mikrosekunden, einen Drehwinkel der Wechselstromdrehmaschine 2, basierend auf dem Digital-Drehwinkelsignal SG1. Weiter berechnet die Rechenverarbeitungseinheit 13 die Drehzahl ω der Wechselstromdrehmaschine 2, basierend auf einer Zeitänderung eines Winkels, welcher durch die Drehwinkeldetektions-Verarbeitungseinheit 11 detektiert wird.
Die Abnormalitäts-Detektionsverarbeitungseinheit 12 in der Rechenverarbeitungsvorrichtung 10 ermittelt das Abnormalitätssignal SG2 aus der Eingangsschaltung 30 zum Detektieren einer Abnormalität des Drehwinkelsensors 3. Ein Abnormalitäts-Detektionsprozess der Abnormalitäts-Detektionsverarbeitungseinheit 12 erfordert mehrere ms bis mehrere 10 ms (zum Beispiel 20 ms), da die Abnormalität auftritt, bis die Abnormalität detektiert wird.
Die Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit 14 in der Rechenverarbeitungsvorrichtung 10 verwendet einen vergangenen berechneten Drehwinkel, welcher durch die Rechenverarbeitungseinheit 13 berechnet ist, um einen aktuellen Drehwinkel abzuschätzen.
2 ist in Flussdiagramm zum Illustrieren einer Reihe von Prozessen durch die Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit 14 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zuerst bestimmt im Schritt S101 die Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit 14, ob es ein Startzeitpunkt des Schätzprozesses ist. Dann, wenn die Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit 14 bestimmt, dass es der Startzeitpunkt des Schätzprozesses ist, schreitet eine Prozedur zum Prozess von Schritt S102 fort, und wenn die Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit 14 bestimmt, dass es nicht der Startzeitpunkt des Schätzprozesses ist, schreitet die Prozedur zu einem Prozess von Schritt S104 fort.
Wenn die Prozedur zu Schritt S102 vorrückt, ermittelt die Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit 14 den durch die Rechenverarbeitungseinheit 13 berechneten Drehwinkel als einen geschätzten Drehwinkel θe. Weiter ermittelt im Schritt S103 die Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit 14 die durch die Rechenverarbeitungseinheit 13 berechnete Drehzahl als Drehzahl Δθ.
Derweil, wenn die Prozedur zu Schritt S104 vorrückt, da es nicht der Startzeitpunkt ist, verwendet die Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit 14 den im Schritt S102 ermittelten Drehwinkel und die im Schritt S103 ermittelte Drehzahl zum Zeitpunkt des Startzeitpunkts zum Abschätzen eines Drehwinkels.
In diesem Fall, wenn eine Rechenperiode der Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit 14 als T definiert ist und ein geschätzter Drehwinkel, wenn die Anzahl von Berechnungen n-Mal ist, als Oe_n definiert ist, kann θe_n durch die nachfolgende Gleichung abgeschätzt werden. $θ e_{n} = Mod (θ e_{n - 1} + Δ θ T, 2 π) [rad]$
wobei Mod (Modulo) eine Restwertrechnung ist.
Die Rechenverarbeitungseinheit 13 in der Rechenverarbeitungsvorrichtung 10 berechnet eine Drehwinkelgeschwindigkeit basierend auf dem durch die Drehwinkeldetektions-Verarbeitungseinheit 11 detektierten Drehwinkel durch einen Filter.
Die Rechenverarbeitungseinheit 13 weist beispielsweise einen PLL-Filter als einen Filter auf. Der PLL-Filter kann ein momentanes Rauschen, das im Ausgangssignal des Drehwinkelsensors 3 erzeugt wird, durch justieren von verstärkten Kp und Ki filtern.
Wenn die Abnormalität der Rechenverarbeitungseinheit 13 aus der Abnormalitäts-Detektionsverarbeitungseinheit 12 aufgrund von Trennung des Drehwinkelsensors 3 oder dergleichen mitgeteilt wird, verwendet die Rechenverarbeitungseinheit 13 den Drehwinkel-Schätzwert θe der Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit 14 zum Berechnen der Drehzahl ω.
Wenn beispielsweise ein vibrierendes Geräusch im dem Ausgangssignal des Drehwinkelsensors 3 aufgrund von Trennung des Drehwinkelsensors 3 oder dergleichen auftritt, verwendet die Rechenverarbeitungseinheit 13 den Drehwinkel-Schätzwert θe zum Berechnen der Drehwinkelgeschwindigkeit, so dass die Drehwinkelgeschwindigkeit zum Schätzwert konvergiert werden kann.
Die Steuerverarbeitungseinheit 15 in der Rechenverarbeitungsvorrichtung 10 verwendet den Drehwinkel und die Drehzahl, die aus der Rechenverarbeitungseinheit 13 ausgegeben werden, um die Wechselstromdrehmaschine 2 zu steuern.
Der oben beschriebene Startzeitpunkt ist eine unmittelbare Zeit in der Vergangenheit, wenn die Abnormalität aus der Abnormalitäts-Detektionsverarbeitungseinheit 12 mitgeteilt wird und Schritt S102 und Schritt S103 können zu einer Zeit während des normalen Zustand des Drehwinkelsensors 3 ausgeführt werden. Daher kann der Startzeitpunkt auf eine angemessene Periode unter Berücksichtigung einer Verzögerungszeit eingestellt werden, seit die Abnormalität im Ausgangssignal des Drehwinkelsensors 3 tatsächlich auftritt, bis das Abnormalitätssignal aus der Eingangsschaltung 30 ausgegeben wird.
Als Nächstes wird eine Beschreibung von Betrieb und eine Wirkung der Elektroniksteuervorrichtung 1 der ersten Ausführungsform, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, gegeben. 3 ist ein Timing-Diagramm zum Illustrieren des Betriebs und der Wirkung durch die Elektroniksteuervorrichtung 1 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 ist ein Zeitdiagramm, wenn die Trennung im Ausgangssignal des Drehwinkelsensors 3 in einem Zustand auftritt, in welchem die Drehzahl der Wechselstromdrehmaschine 2 konstant ist.
In 3 sind ab oben Zeitvariationen von sieben Signalzuständen des Nachfolgenden (a) bis (g) in dieser Reihenfolge illustriert.

(a): Tatsächlicher Drehwinkel der Wechselstromdrehmachine
(b): Abnormalitäts-Auftrittszustand im Gebersignal
(c): Geber-Abnormalitäts-Detektionssignal
(d): RDC-IC Ausgangswinkel
(e): Drehwinkel-Schätzwert
(f): PLL-Ausgabewinkel
(g): Drehzahl

Eine Zeit t11 von 3 entspricht dem Startzeitpunkt des Drehwinkelschätzprozesses im in 2 illustrierten Flussdiagramm, welche oben beschrieben ist. Daher wird ein Drehwinkel-Schätzwert nach der Zeit t11 basierend auf dem berechneten Drehwinkel und der Drehzahl zur Zeit t11 abgeschätzt.
Wenn die Abnormalität im Ausgangssignal des Drehwinkelsensors 3 zu einer Zeit t12 auftritt, wie in (d) illustriert, wird ein vibrierendes Rauschen im Drehwinkel erzeugt. Mit dem Einfluss weicht der PLL-Ausgabewinkel in der Rechenverarbeitungseinheit 13, illustriert in (f), von dem Drehwinkel-Schätzwert von (e) ab. Weiter, wie in (f) illustriert, bricht der PLL-Ausgabewinkel stark, wie durch eine gestrichelte Linie illustriert, und kann die Drehzahl nicht konstant gehalten werden, und daher weicht der PLL-Ausgabewinkel vom geschätzten Wert ab, wie durch eine gestrichelte Linie, die in (g) illustriert ist, illustriert.
Wenn die Abnormalität des Ausgangssignals des Drehwinkelsensors 3 durch die Abnormalitäts-Detektionsverarbeitungseinheit 12 zu einer Zeit t13 detektiert wird, schaltet die Rechenverarbeitungsvorrichtung 10 ein Eingangssignal des PLL-Filters in der Rechenverarbeitungseinheit 13 von dem RDC-IC-Ausgangswinkel von (d) zum Drehwinkel-Schätzwert von (e), der nach der Zeit t11 berechnet wird.
Somit nähert sich der in (f) illustrierte PLL-Ausgangswinkel dem durch die Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit 14 abgeschätzten Drehwinkel-Schätzwert von (e). Weiter verwendet die Rechenverarbeitungseinheit 13 die Drehzahl, die basierend auf dem durch die Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit 14 abgeschätzten Drehwinkel-Schätzwert berechnet wird, so dass Variationen der Drehzahl auch unterdrückt werden können.
Wie oben beschrieben, selbst wenn die Abnormalität im Ausgangssignal des Drehwinkelsensors 3 durch Trennung oder dergleichen auftritt, werden der Drehwinkel und die Drehzahl abgeschätzt und berechnet basierend auf dem Drehwinkel und der Drehzahl zu einer vorbestimmten Zeit in der Vergangenheit, bevor die Abnormalität auftrat, und daher ist es möglich, rasch zu der Drehzahl, die genau abgeschätzt ist, umzuschalten.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Fall, in welchem die Einzelphasen-Wechselstromdrehmaschine exemplifiziert worden ist als ein gesteuertes Ziel, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine solche Ausführungsform beschränkt. Die Drehwinkel-Detektionsvorrichtung und die Wechselstromdrehmaschinen-Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung können auf eine Wechselstromdrehmaschine mit mehr Phasen als eine Wechselstromdrehmaschine angewendet werden.
Bezugszeichenliste
1 Elektroniksteuervorrichtung, 2 Wechselstromdrehmaschine, 3 Drehwinkelsensor, 4 Gleichstromversorgung, 10 Rechenverarbeitungsvorrichtung, 11 Drehwinkeldetektions-Verarbeitungseinheit, 12 Abnormalitäts-Detektionsverarbeitungseinheit, 13 Rechenverarbeitungseinheit, 14 Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit, 15 Steuerverarbeitungseinheit, 20 Antriebsschaltung, 30 Eingangsschaltung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 6005393 B [0005]

Claims

Drehwinkel-Detektionsvorrichtung, umfassend: einen Drehwinkelsensor, der konfiguriert ist, einen Drehwinkel einer Wechselstromdrehmaschine zu detektieren; eine Eingangsschaltung, die konfiguriert ist, ein Ausgangssignal aus dem Drehwinkelsensor zu empfangen, um dadurch ein Drehwinkelsignal auszugeben, und konfiguriert ist, ein Abnormalitätssignal auszugeben, wenn eine Abnormalität im Ausgangssignal detektiert wird; eine Drehwinkeldetektions-Verarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, einen Drehwinkel zu detektieren, basierend auf dem Drehwinkelsignal; eine Rechenverarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, einen Drehwinkel-Rechenwert und einen Drehzahl-Rechenwert zu berechnen, die zum Steuern der Wechselstromdrehmaschine verwendet werden, basierend auf einem Drehwinkel-Detektionswert, welcher durch die Drehwinkeldetektions-Verarbeitungseinheit zu einem vorbestimmten, voreingestellten Rechen-Zeitpunkt detektiert wird; und eine Drehwinkel-Schätzverarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, einen Drehwinkelschätzwert nach dem Rechenzeitpunkt zu berechnen, basierend auf dem Drehwinkel-Rechenwert und dem Drehzahl-Rechenwert, wobei, wenn das Abnormalitätssignal aus der Eingangsschaltung empfangen wird, die Rechenverarbeitungseinheit den Drehwinkel-Rechenwert und den Drehzahl-Rechenwert berechnet, basierend auf dem Drehwinkel-Schätzwert, der durch die Drehwinkel-Schätzverarbeitungseinheit berechnet wird, anstelle des durch die Drehwinkeldetektions-Verarbeitungseinheit detektierten Drehwinkel-Detektionswerts, zu einem Rechenzeitpunkt, zu welchem die Abnormalität beim Ausgabesignal nicht detektiert wird.
Drehwinkel-Detektionsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Rechenzeitpunkt basierend auf einer Verzögerungszeit eingestellt wird, seit die Abnormalität des Ausgangssignals tatsächlich auftritt, bis das Abnormalitätssignal durch die Eingangsschaltung ausgegeben wird.
Drehwinkel-Detektionsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Rechenverarbeitungseinheit einen Filter umfasst, der konfiguriert ist, ein in einem Ausgangssignal aus dem Drehwinkelsensor enthaltenes Rauschen einem Filterungsprozess zu unterwerfen, und den Drehwinkel-Rechenwert und den Drehzahl-Rechenwert berechnet, nachdem der Filterungsprozess am Drehwinkel-Detektionswert ausgeführt ist.
Drehwinkel-Detektionsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei, wenn das Abnormalitätssignal aus der Eingangsschaltung empfangen wird, die Rechenverarbeitungseinheit den Drehwinkel-Rechenwert und den Drehzahl-Rechenwert berechnet, nachdem der Filterungsprozess in Bezug auf den durch die Drehwinkelschätz-Verarbeitungseinheit berechneten Drehwinkelschätzwert ausgeführt wird.
Wechselstromdrehmaschinen-Steuervorrichtung, umfassend: die Drehwinkel-Detektionsvorrichtung eines der Ansprüche 1 bis 4; und eine Antriebsschaltung, die konfiguriert ist, die Wechselstromdrehmaschine basierend auf dem Drehwinkel-Rechenwert und dem Drehzahl-Rechenwert, welche durch die Rechenverarbeitungseinheit berechnet sind, zu steuern.