JP2011135765A - 車両の走行用モータ制御装置、車両用のモータ制御システム、及び回転検出装置 - Google Patents
車両の走行用モータ制御装置、車両用のモータ制御システム、及び回転検出装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】回転検出手段からの信号を入力して誤差を補正した角度データ(以下、φ)をマイコンに出力する誤差補正部は、上記信号に基づく実際の検出角度(実検出角度)が45度間隔の角度になる毎に、その時の推定角度から実検出角度を引いた推実差分a1〜a8を算出し、実検出角度が最終の360度になった時に、推実差分a1〜a8に基づいて、45度間隔の各区間について、推定角度の増加量が実検出角度に対しどれだけ多かったかを示す増加量差分b1〜b8を算出し、更に、360度での推実差分a8を極力均等に分割して増加量差分b1〜b8から減じることで学習値d1〜d8を求める。そして、実検出角度の1増加時毎にφの値も基本的に1増加させるが、各区間でのφの増加量がその区間の学習値だけ多くなるように、φの増加時毎の増加量を2又は0にする。
【選択図】図8
Description
そこで、本発明は、車両の走行用モータ制御装置において、モータの回転角度を検出する回転検出手段の製造ばらつき等に起因した誤差を含む検出結果を、適切に補正して、モータの制御精度を向上させることを目的としている。
時間推定手段は、基準角度情報の出力タイミング毎(回転検出手段から基準角度情報が出力される毎)に、該基準角度情報の前回出力時から今回出力時までの1周期時間を計測し、その計測した1周期時間に基づいて、モータの以後の回転において該モータが前記単位角度回転するのに要する時間を推定する。
まず、時間推定手段が推定する推定時間は、基準角度情報の出力タイミング毎に、その直前に基準角度回転するのに要した実際の1周期時間に基づいて推定されるものであるため、直前の回転状態が反映された信頼性のある値である。
推実差分=「推定角度−実検出角度」
=「(真の角度+推定誤差G)−実検出角度」
=「(真の角度−実検出角度)+推定誤差G」
=角度検出誤差+推定誤差G …式1
そして、推定誤差Gは、それの絶対値が時間に比例して大きくなることと、一般に回転検出手段としてのセンサは、角度の検出原点となる基準角度情報の出力タイミング及びその直近では角度検出誤差(実検出角度の誤差)が無いことから、実検出角度が初期値に戻る直前の最終角度の時の推実差分は、推定角度の1周期分の誤差(以下、総累積推定誤差ΣGという)を示すものとなる。
例えば、単位角度情報に対する単位角度毎の補正値を、学習演算してメモリに記憶しておき、実際にモータを制御する際に、回転検出手段からの単位角度情報が更新される毎に、その単位角度情報に対応してメモリに保存されている補正値を用いて該単位角度情報を補正し、補正角度情報として出力する、といった構成を採ることも考えられるが、そのような構成では、単位角度毎の補正値を保存しておくために大容量のメモリが必要となり、ハードウェア規模が増大してしまう。また、モータの定速運転時や加速時といった異なる運転状態に対応するためには、その運転状態毎に、異なる補正値を用意したり、補正のための演算を切り替えたりしなければならないことが予想される。これに対して、本発明によれば、そのような問題も回避することができる。
更に具体的には、Deの値を、各区間同士の角度幅の比率と極力(可能な限り)同じ比率に分割すると共に、その分割した各値を、それの分割比に対応する角度幅比率の区間の増加量差分から減じるようにするのが好ましい。このようにすれば、単位角度情報の1周期分の補正において、Deの値を均等に反映させることができるからである。例えば、区間の数がKで、そのK個の区間同士の角度幅比率が同じであるとすると、Deの絶対値が単位角度に相当する値のK倍よりも大きい場合には、そのDeの値をK個に極力均等に分割し、その分割した各値を、各区間の増加量差分から減じるようにすれば良い。
[第1の読み替え]
請求項1における増加量差分の説明として「前記推定角度の増加量がどれだけ多かったかを示す増加量差分」と記載しているところを、「前記推定角度の増加量がどれだけ少なかったかを示す増加量差分」と読み替え、
請求項1における補正処理の説明として「前記増加量差分だけ多くなるように」と記載しているところを、「前記増加量差分だけ少なくなるように」と読み替え、
請求項2において「減らす処理を行う」と記載しているところを「増やす処理を行う」と読み替え、
請求項3において「N個の増加量差分の各々から、前記分割したN個の各値をそれぞれ減じる処理を行う」と記載しているところを、「N個の増加量差分の各々に、前記分割したN個の各値をそれぞれ加える処理を行う」と読み替えることができる。
[第2の読み替え]
請求項1における推実差分の説明として「推定角度が、前記実検出角度に対してどれだけ進んでいるかを示す推実差分」と記載しているところを、「推定角度が、前記実検出角度に対してどれだけ遅れているかを示す推実差分」と読み替え、
請求項2において「減らす処理を行う」と記載しているところを「増やす処理を行う」と読み替え、
請求項3において「N個の増加量差分の各々から、前記分割したN個の各値をそれぞれ減じる処理を行う」と記載しているところを、「N個の増加量差分の各々に、前記分割したN個の各値をそれぞれ加える処理を行う」と読み替えることができる。
[第3の読み替え]
請求項1における推実差分の説明として「推定角度が、前記実検出角度に対してどれだけ進んでいるかを示す推実差分」と記載しているところを、「推定角度が、前記実検出角度に対してどれだけ遅れているかを示す推実差分」と読み替え、
請求項1における増加量差分の説明として「前記推定角度の増加量がどれだけ多かったかを示す増加量差分」と記載しているところを、「前記推定角度の増加量がどれだけ少なかったかを示す増加量差分」と読み替え、
請求項1における補正処理の説明として「前記増加量差分だけ多くなるように」と記載しているところを、「前記増加量差分だけ少なくなるように」と読み替えることができる。
次に、請求項8の走行用モータ制御装置では、請求項7の走行用モータ制御装置において、修正手段は、前記修正のための処理として、増加量差分算出手段により記憶部に記憶された1周期分の増加量差分の総和を、総累積推定誤差だけ減らす処理を行う。そして、このような請求項8の走行用モータ制御装置によれば、請求項2の走行用モータ制御装置と同様の効果が得られる。
また、請求項12の走行用モータ制御装置では、請求項6の走行用モータ制御装置と比較すると、前述の推実差分算出手段を備えておらず、請求項7の走行用モータ制御装置と同様の増加量差分算出手段を備えている。そして、このような請求項12の走行用モータ制御装置によっても、請求項6の走行用モータ制御装置と同様の効果が得られる。
図1に示すように、本実施形態の電気自動車には、公知の交流同期モータからなる走行用モータ(以下単に、モータともいう)1と、直流電源であるバッテリ3と、バッテリ3の直流出力電圧を三相交流に変換し、該変換したU相、V相及びW相の三相交流電流によってモータ1を駆動する公知のインバータ5と、インバータ5を介してモータ1を制御する走行用モータ制御装置(以下、ECUという)7と、が搭載されている。そして、モータ1の出力軸1aは、ディファレンシャルギヤ9を介して左右の駆動輪11に連結されている。
ECU7は、レゾルバ13に励磁信号f(t)を供給すると共に、レゾルバ13から出出力される回転検出信号Sa,Sbを入力して、その回転検出信号Sa,Sbから、モータ1の回転角度を示すデジタルデータ(以下、角度データという)φを出力する回転角検出部35と、周知のCPU、ROM、RAM、及びI/O回路等からなるマイコン37と、パルス幅変調回路(PWM回路)39とを備えている。尚、回転角検出部35から出力される角度データφは、レゾルバ13の回転角度を表すデータであり、モータ1の回転角度を直接的に表しているものではない。しかし、本実施形態ではレゾルバ13の軸倍角が1であるため、回転角検出部35から出力される角度データφは、結果的にはモータ1の回転角度を直接表すものとなっている。
図2は、レゾルバ13(回転検出手段)と、回転検出部35を構成するRD変換部(回転検出手段)と誤差補正部17(補正手段)を示す。誤差補正部17は、より詳しくは、図3に示すように、排他的論理和演算部41(回転検出手段)と、実パルスカウンタ42(回転検出手段)と、推定角度パルス信号生成部43(時間推定手段)と、推定パルスカウンタ44(角度推定手段)と、差分記録部45(推実差分算出手段、増加量差分算出手段、修正手段)と、補正量計算部46(出力処理手段)と、補正カウント部47(出力処理手段)と、を備えている。
初期化処理においては、Z相信号(基準角度情報)が出力された時に、補正カウント値φ(補正角度情報)が初期値(本実施形態では0)にセットされる。
実パルスカウンタ42は、排他的論理和演算部41にて生成された実パルスPrが入力され、この実パルスPrをカウントする。より詳しくは、実パルスPrの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出して、各エッジの検出タイミングにてカウント値をカウントアップしていく。そして、そのカウント値を実カウント値Krとして出力する。
そこで、本実施形態では、基本的にはシフト演算を行いつつも、そのシフト演算における右シフトによって無視された12ビット分を考慮することにより、精度の高い推定パルスPpを生成するようにしている。その具体的な生成方法について、図6を用いて説明する。
上述の通り、本来の正しい除算結果は6ではなく、6.896973・・・であるため、可能であるならば、基本パルスの6.896973・・・個分の時間を推定パルス幅ΔTとすべきである。しかし、基本パルスが6.896973・・・個出力される毎に推定パルスPpを出力する、ということは物理的に不可能である。
図3に戻り、推定パルスカウンタ44は、推定角度パルス信号生成部43にて生成された推定パルスPpが入力され、この推定パルスPpをカウントする。より詳しくは、推定パルスPpの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出して、各エッジの検出タイミングにてカウント値をカウントアップしていく。そして、そのカウント値を推定カウント値Kpとして出力する。つまり推定パルスカウンタ44は、Z相信号(基準角度情報)の出力タイミングから、推定角度パルス信号生成部43(時間推定手段)により推定されている時間である推定時間が経過する毎に、推定時間経過中にモータが分解角(単位角度)回転したものと推定してZ相信号の出力タイミングを基準としたモータの回転角度を推定し、推定結果を推定カウント値Kp(推定角度情報)として出力する。
差分記録部45は、実カウント値Krのカウントアップ毎(換言すれば実パルスPrのエッジ発生タイミング毎)に、図7の学習処理を行う。
S120では、その時の「推定カウント値Kp−実カウント値Kr」の値を、推実差分として算出すると共に、その算出した推実差分を、当該差分記録部45に備えられた記憶部としてのメモリ45aに、どの代表角度での推実差分かを識別可能に記憶する。そして、その後、当該学習処理を終了する。尚、推実差分は、推定カウント値Kpの示す推定角度が、実カウント値Krの示す実検出角度に対して、どれだけ進んでいるかを示すものである。
S140では、S120と同様に、その時の「推定カウント値Kp−実カウント値Kr」の値を、推実差分として算出すると共に、その算出した推実差分を、推実差分記録テーブルにおける推実差分の記録領域のうち、現在の実検出角度が到達している代表角度(即ち、360度)に対応した記録領域に書き込む。
(1)まず、図8(A)の3段目に示すように、メモリ45aには、0度から代表角度のうち最も小さい45度(最小代表角度)までの区間と、隣接する代表角度同士の区間との各々について、その8つの各区間での実検出角度の増加量に対して推定角度の増加量がどれだけ多かったかを示す増加量差分b1〜b8を記録するための、増加量差分記録テーブルが設けられている。
ここで、上記S160で記録される各区間についての学習値d1〜d8は、各区間において、実検出角度が、モータ1の回転速度変動を考慮したより確かな推定角度(即ち、真の角度からのずれが少ない推定角度)に対して、どれだけ不足方向にずれるかを表すものである。
現象としては、図10(A)に示すように、モータ1の回転速度が一定であれば、推定カウント値Kpの示す推定角度(図10にて二点鎖線で示されている)は正しいものとなり、360度での推実差分a8は0となるが、図10(B)に示すように、モータ1の回転速度が一定でなければ、推定角度が真の角度(図10(B)にて一点鎖線で示されている)からずれる(即ち推定誤差が生じる)こととなり、360度での推実差分a8は、0にならず、推定角度の1周期分の総累積誤差(総累積推定誤差)を示すものとなる。推定誤差の絶対値は時間に比例して大きくなることと、Z相信号の出力タイミング及びその直近では実検出角度の誤差が無いためである。
補正カウント部47は、内部にカウンタ(以下、補正カウンタという)を備えており、その補正カウンタの値である補正カウント値が、角度データφとしてマイコン37に出力される。
これに対して、補正量が2であれば、S230にて、補正カウント値を2カウントアップさせ、その後、当該出力更新処理を終了する。よって、この場合には、実カウント値Krが1増加するのに対して、補正カウント値が2増加する(即ち、実カウント値Krに比べて補正カウント値の増加量が1つ増える)こととなる。
補正量計算部46は、実パルスPrのエッジが生じる毎に、補正カウント部47へ前述の補正量を出力するが、実カウント値Krをモニタして、実カウント値Krが0から45度相当値(=4096×45/360)になるまでの区間、及び実カウント値Krが代表角度のうちの何れかに相当する値になってから次の代表角度に相当する値になるまでの区間の各々(即ち、0〜360度の1周期における45度間隔の各区間)において、その区間での角度データφの値(即ち補正カウント値)の増加量が、実カウント値Krの増加量よりも、その区間に対応してメモリ45aの学習値記録テーブルに記憶されている学習値だけ多くなるように、補正カウント部47への補正量を設定する。
このため、135〜180度の区間において、角度データφの値の増加量を実カウント値Krの増加量(=256)よりも6(=d4)だけ多くするには、実パルスエッジが256回発生する各回のうち、6回だけ補正量を2に設定し、他の250回は補正量を1に設定すれば良い。尚、もし補正量を256回全て1に設定すれば、45度分の区間において、角度データφの値は実カウント値Krと同じだけ増えることとなる。
図13に示すように、誤差補正部17の動作は、計測動作と、学習動作と、補正動作との、3つに大別することができる。そして、誤差補正部17は、Z相信号が出力される間隔(レゾルバ13の1回転期間)である各周期において、計測動作、学習動作、及び補正動作を、パイプライン処理の如く行っている。
学習動作とは、前回周期の1周期時間の計測値から推定パルスPpを生成して推定カウント値Kpをカウントアップさせると共に、各代表角度での推実差分a1〜a8を記録し、今回周期の終了時に、45度間隔の各区間に関する学習値d1〜d8を決定し記録する動作である。
上記実施形態において、推定角度パルス信号生成部43は、図5に示したように、最新の1つの1周期時間(Z相信号の発生間隔)Tのみから、推定パルス幅ΔTを求めた(即ち、モータ1が単位角度回転するのに要する時間を推定した)。しかし、モータ1の回転速度変化も考慮して推定パルス幅ΔTを求めれば、更に精度の良い角度データφを得ることができる。
本実施形態においては、レゾルバ13及びRD変換部16が、回転検出手段に相当し、誤差補正部17が、補正手段に相当し、Z相信号の立ち上がりエッジが、基準角度情報に相当し、A相信号とB相信号との各エッジ(誤差補正部17の内部では実パルスPrの両エッジ)が、単位角度情報に相当し、更に詳しくは単位回転角度情報に相当している。また、誤差補正部17の内部に着目すると、実パルスPrの両エッジ(A相信号とB相信号との各エッジ)をカウントした実カウント値Krが、単位角度情報又は実検出角度情報に相当しているとも言え、その場合には、レゾルバ13及びRD変換部16と排他的論理和演算部41及び実パルスカウンタ42とが、回転検出手段又は回転センサに相当する。
そして、補正カウント部47が行う前述の初期化処理が、出力処理手段が行う初期化処理に相当し、補正カウント部47が行う図11の出力更新処理が、出力処理手段が行う出力更新処理に相当し、補正量計算部46が補正カウント部47へ補正量を出力する処理(図12を用いて説明した処理)が、出力処理手段が行う補正処理に相当している。
[第1変形例]
前述の実施形態では、各代表角度毎に推実差分a1〜a8を演算し、この推実差分a1〜a8に基づいて増加量差分b1〜b8を演算していた。しかし、増加量差分b1〜b8は、実検出角度が各代表角度になったとき毎の推定カウント値Kpに基づいて演算することも可能である。また、修正値c1〜c8を増加量差分b1〜b8に基づいて決定することも可能である。
S310では、S300と同様に、その時の推定カウント値Kpを、推定カウント値記録テーブルにおける推定カウント値Kpの記録領域のうち、現在の実検出角度が到達している代表角度(即ち、360度)に対応した記録領域に書き込む。このため、S310では、実カウント値Krが4095の時の推定カウント値Kp(=Kp360)が、推定カウント値記録テーブルに記憶されることとなる。
具体的に説明すると、まず、S340では、S320で増加量差分記録テーブルに記録した増加量差分b1〜b8を修正して最終的な学習値とするための修正値c1〜c8を、増加量差分b1〜b8の合計値(b1+b2+b3+b4+b5+b6+b7+b8)に応じて、前述の図9に示す配分規則に基づき決定し、その決定した修正値c1〜c8を、図14(A)の6段目に示すように、メモリ45aに設けられた修正値記録テーブルに記録する。
一方、上記S330にて、増加量差分b1〜b8の合計値の絶対値が所定値以上であると判定した場合には、S350に移行し、今回の1周期で増加量差分記録テーブルに記録した増加量差分b1〜b8を無効化する。実際には、S340の処理を行わないことで、今回の1周期分の増加量差分b1〜b8によって学習値d1〜d8が更新されないようにしている。そして、その後、当該学習処理を終了する。
また、増加量差分b1〜b8は実検出角度が各代表角度になったとき毎の推定カウント値Kpに基づいて演算し、修正値c1〜c8は推実差分a8に基づいて決定することによっても、同様の効果を得ることができる。つまり、図8の演算方法と図14の演算方法とを組み合わせても良い。
そして、そのS320に続くS140では、その時の「推定カウント値Kp−実カウント値Kr」の値を、推実差分a8として算出すると共に、その算出した推実差分a8を所定の記録領域に書き込む。
また、上記実施形態では、マイコン37とは別に回転角検出部35を設けるようにしたが、回転角検出部35を構成するRD変換部16及び誤差補正部17のうち、例えば誤差補正部17をマイコン37に内蔵させてもよいし、誤差補正部17及びRD変換部16の双方(即ち回転角検出部35全体)をマイコン37に内蔵させるようにしてもよい。
Claims (14)
- 走行用の動力源になるモータと、
前記モータが360度/n(nは1以上の整数)の基準角度回転する毎に、そのことを示す基準角度情報を出力すると共に、前記モータが前記基準角度よりも小さい一定の単位角度回転する毎に、前記基準角度情報の出力タイミングを基準とした前記モータの回転角度を示す単位角度情報を出力する回転検出手段と、
を備えた車両に用いられ、前記基準角度情報及び前記単位角度情報を用いて前記モータへの通電を制御する車両の走行用モータ制御装置であって、
前記単位角度情報の誤差を補正して、前記基準角度情報の出力タイミングを基準とした前記モータの回転角度を示す補正角度情報を出力する補正手段を備え、前記補正角度情報に基づいて前記モータへの通電を制御するよう構成されており、
前記補正手段は、
前記基準角度情報の出力タイミング毎に、該基準角度情報の前回出力時から今回出力時までの1周期時間を計測し、該計測した1周期時間に基づいて、前記モータの以後の回転において該モータが前記単位角度回転するのに要する時間を推定する時間推定手段と、
前記基準角度情報の出力タイミングから、前記時間推定手段により推定されている時間である推定時間が経過する毎に、該推定時間経過中に前記モータが前記単位角度回転したものと推定して前記基準角度情報の出力タイミングを基準とした前記モータの回転角度を推定し、該推定結果を推定角度情報として出力する角度推定手段と、
前記基準角度情報の出力間隔である1周期において、前記単位角度情報が示す回転角度である実検出角度が、該実検出角度の最終値である最終角度を含む複数の代表角度の各々になったとき毎に、前記推定角度情報が示す回転角度である推定角度が、前記実検出角度に対してどれだけ進んでいるかを示す推実差分を算出する推実差分算出手段と、
前記推実差分算出手段により算出された前記1周期分の前記各代表角度での推実差分に基づいて、前記実検出角度が前記基準角度情報の出力タイミングでの初期値から前記代表角度のうち最も小さい最小代表角度になるまでの区間と、隣接する前記代表角度同士の区間との各々について、その各区間での前記実検出角度の増加量に対して前記推定角度の増加量がどれだけ多かったかを示す増加量差分を算出し、該増加量差分を、記憶部に、どの区間に対応するものであるかを識別可能に記憶する増加量差分算出手段と、
前記増加量差分算出手段により前記記憶部に記憶された前記1周期分の前記増加量差分を、それと同じ前記1周期において前記推実差分算出手段により算出された前記最終角度での推実差分に応じて修正する修正手段と、
前記基準角度情報の出力タイミングで前記補正角度情報の値を前記初期値にする初期化処理と、前記基準角度情報の出力タイミングを基準として、前記単位角度情報が出力される毎に、前記補正角度情報の値を前記単位角度に相当する値ずつ増加させる出力更新処理と、前記実検出角度が前記基準角度情報の出力タイミングから前記最小代表角度になるまでの区間、及び前記実検出角度が前記代表角度のうちの何れかの代表角度になってから次の代表角度になるまでの区間の各々において、その区間での前記補正角度情報の値の増加量が、その区間に対応して前記記憶部に記憶されている前記増加量差分だけ多くなるように、前記出力更新処理で増加させる値を変更する補正処理と、を行う出力処理手段と、
を備えていること特徴とする車両の走行用モータ制御装置。 - 請求項1に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
前記修正手段は、
前記修正のための処理として、前記増加量差分算出手段により前記記憶部に記憶された前記1周期分の前記増加量差分の総和を、前記推実差分算出手段により算出された前記最終角度での推実差分だけ減らす処理を行うこと、
を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。 - 請求項2に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
前記修正手段は、
前記推実差分算出手段により算出された前記最終角度での推実差分の絶対値が、前記単位角度に相当する値よりも大きい場合、前記修正のための処理として、前記最終角度での推実差分をN個(Nは2以上の整数)の値に分割し、前記増加量差分算出手段により前記記憶部に記憶された前記1周期分の前記増加量差分のうち、N個の増加量差分の各々から、前記分割したN個の各値をそれぞれ減じる処理を行うこと、
を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。 - 請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
前記実検出角度が前記最終角度になったときに前記推実差分算出手段により算出された前記最終角度での推実差分の絶対値が所定値以上の場合に、その回の前記1周期において前記推実差分算出手段が算出した前記推実差分を無効化して、前記出力処理手段が前記補正処理で用いる前記記憶部内の増加量差分が更新されるのを禁止する更新禁止手段を備えていること、
を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。 - 請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
前記時間推定手段は、
今回計測した前記1周期時間から前回計測した前記1周期時間を減算した結果と、今回計測した前記1周期時間とを加算した時間を、次回の1周期時間の推定値として算出し、その算出した1周期時間の推定値に基づいて、前記モータが前記単位角度回転するのに要する時間を推定すること、
を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。 - 走行用の動力源になるモータと、
前記モータが360度/n(nは1以上の整数)の基準角度回転する毎に、そのことを示す基準角度情報を出力すると共に、前記モータが前記基準角度よりも小さい一定の単位角度回転する毎に、前記基準角度情報の出力タイミングを基準とした前記モータの回転角度を示す単位角度情報を出力する回転検出手段と、
を備えた車両に用いられ、前記基準角度情報及び前記単位角度情報を用いて前記モータへの通電を制御する車両の走行用モータ制御装置であって、
前記単位角度情報の誤差を補正して、前記基準角度情報の出力タイミングを基準とした前記モータの回転角度を示す補正角度情報を出力する補正手段を備え、前記補正角度情報に基づいて前記モータへの通電を制御するよう構成されており、
前記補正手段は、
前記基準角度情報の出力タイミング毎に、該基準角度情報の前回出力時から今回出力時までの1周期時間を計測し、該計測した1周期時間に基づいて、前記モータの以後の回転において該モータが前記単位角度回転するのに要する時間を推定する時間推定手段と、
前記基準角度情報の出力タイミングから、前記時間推定手段により推定されている時間である推定時間が経過する毎に、該推定時間経過中に前記モータが前記単位角度回転したものと推定して前記基準角度情報の出力タイミングを基準とした前記モータの回転角度を推定し、該推定結果を推定角度情報として出力する角度推定手段と、
前記基準角度情報の出力間隔である1周期において、前記単位角度情報が示す回転角度である実検出角度が、該実検出角度の最終値である最終角度を含む複数の代表角度の各々になったとき毎に、前記推定角度情報が示す回転角度である推定角度が、前記実検出角度に対してどれだけ進んでいるかを示す推実差分を算出する推実差分算出手段と、
前記推実差分算出手段により算出された前記1周期分の前記各代表角度での推実差分に基づいて、前記実検出角度が前記基準角度情報の出力タイミングでの初期値から前記代表角度のうち最も小さい最小代表角度になるまでの区間と、隣接する前記代表角度同士の区間との各々について、その各区間での前記実検出角度の増加量に対して前記推定角度の増加量がどれだけ多かったかを示す増加量差分を算出し、該増加量差分を、記憶部に、どの区間に対応するものであるかを識別可能に記憶する増加量差分算出手段と、
前記増加量差分算出手段により前記記憶部に記憶された前記1周期分の前記増加量差分を、それらの総和が0となるように修正する修正手段と、
前記基準角度情報の出力タイミングで前記補正角度情報の値を前記初期値にする初期化処理と、前記基準角度情報の出力タイミングを基準として、前記単位角度情報が出力される毎に、前記補正角度情報の値を前記単位角度に相当する値ずつ増加させる出力更新処理と、前記実検出角度が前記基準角度情報の出力タイミングから前記最小代表角度になるまでの区間、及び前記実検出角度が前記代表角度のうちの何れかの代表角度になってから次の代表角度になるまでの区間の各々において、その区間での前記補正角度情報の値の増加量が、その区間に対応して前記記憶部に記憶されている前記増加量差分だけ多くなるように、前記出力更新処理で増加させる値を変更する補正処理と、を行う出力処理手段と、
を備えていること特徴とする車両の走行用モータ制御装置。 - 走行用の動力源になるモータと、
前記モータが360度/n(nは1以上の整数)の基準角度回転する毎に、そのことを示す基準角度情報を出力すると共に、前記モータが前記基準角度よりも小さい一定の単位角度回転する毎に、前記基準角度情報の出力タイミングを基準とした前記モータの回転角度を示す単位角度情報を出力する回転検出手段と、
を備えた車両に用いられ、前記基準角度情報及び前記単位角度情報を用いて前記モータへの通電を制御する車両の走行用モータ制御装置であって、
前記単位角度情報の誤差を補正して、前記基準角度情報の出力タイミングを基準とした前記モータの回転角度を示す補正角度情報を出力する補正手段を備え、前記補正角度情報に基づいて前記モータへの通電を制御するよう構成されており、
前記補正手段は、
前記基準角度情報の出力タイミング毎に、該基準角度情報の前回出力時から今回出力時までの1周期時間を計測し、該計測した1周期時間に基づいて、前記モータの以後の回転において該モータが前記単位角度回転するのに要する時間を推定する時間推定手段と、
前記基準角度情報の出力タイミングから、前記時間推定手段により推定されている時間である推定時間が経過する毎に、該推定時間経過中に前記モータが前記単位角度回転したものと推定して前記基準角度情報の出力タイミングを基準とした前記モータの回転角度を推定し、該推定結果を推定角度情報として出力する角度推定手段と、
前記基準角度情報の出力間隔である1周期毎に、前記単位角度情報が示す回転角度である実検出角度が、前記基準角度情報の出力タイミングでの初期値から、該実検出角度の最終値を含む複数の代表角度のうち最も小さい最小代表角度になるまでの区間と、隣接する前記代表角度同士の区間との各々について、その各区間での前記実検出角度の増加量に対して前記推定角度情報が示す回転角度である推定角度の増加量がどれだけ多かったかを示す増加量差分を算出し、該増加量差分を、記憶部に、どの区間に対応するものであるかを識別可能に記憶する増加量差分算出手段と、
前記1周期毎に、前記推定角度の該1周期分の誤差であって、前記推定角度が前記実検出角度に対してどれだけ進んでいたかを示す総累積推定誤差を算出する推定誤差算出手段と、
前記増加量差分算出手段により前記記憶部に記憶された前記1周期分の前記増加量差分を、それと同じ前記1周期について前記推定誤差算出手段により算出された前記総累積推定誤差に応じて修正する修正手段と、
前記基準角度情報の出力タイミングで前記補正角度情報の値を前記初期値にする初期化処理と、前記基準角度情報の出力タイミングを基準として、前記単位角度情報が出力される毎に、前記補正角度情報の値を前記単位角度に相当する値ずつ増加させる出力更新処理と、前記実検出角度が前記基準角度情報の出力タイミングから前記最小代表角度になるまでの区間、及び前記実検出角度が前記代表角度のうちの何れかの代表角度になってから次の代表角度になるまでの区間の各々において、その区間での前記補正角度情報の値の増加量が、その区間に対応して前記記憶部に記憶されている前記増加量差分だけ多くなるように、前記出力更新処理で増加させる値を変更する補正処理と、を行う出力処理手段と、
を備えていること特徴とする車両の走行用モータ制御装置。 - 請求項7に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
前記修正手段は、
前記修正のための処理として、前記増加量差分算出手段により前記記憶部に記憶された前記1周期分の前記増加量差分の総和を、前記総累積推定誤差だけ減らす処理を行うこと、
を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。 - 請求項8に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
前記修正手段は、
前記総累積推定誤差の絶対値が、前記単位角度に相当する値よりも大きい場合、前記修正のための処理として、前記総累積推定誤差をN個(Nは2以上の整数)の値に分割し、前記増加量差分算出手段により前記記憶部に記憶された前記1周期分の前記増加量差分のうち、N個の増加量差分の各々から、前記分割したN個の各値をそれぞれ減じる処理を行うこと、
を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。 - 請求項7ないし請求項9の何れか1項に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
前記推定誤差算出手段により算出された前記総累積推定誤差の絶対値が所定値以上の場合に、前記出力処理手段が前記補正処理で用いる前記記憶部内の増加量差分が更新されるのを禁止する更新禁止手段を備えていること、
を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。 - 請求項7ないし請求項10の何れか1項に記載の車両の走行用モータ制御装置において、
前記時間推定手段は、
今回計測した前記1周期時間から前回計測した前記1周期時間を減算した結果と、今回計測した前記1周期時間とを加算した時間を、次回の1周期時間の推定値として算出し、その算出した1周期時間の推定値に基づいて、前記モータが前記単位角度回転するのに要する時間を推定すること、
を特徴とする車両の走行用モータ制御装置。 - 走行用の動力源になるモータと、
前記モータが360度/n(nは1以上の整数)の基準角度回転する毎に、そのことを示す基準角度情報を出力すると共に、前記モータが前記基準角度よりも小さい一定の単位角度回転する毎に、前記基準角度情報の出力タイミングを基準とした前記モータの回転角度を示す単位角度情報を出力する回転検出手段と、
を備えた車両に用いられ、前記基準角度情報及び前記単位角度情報を用いて前記モータへの通電を制御する車両の走行用モータ制御装置であって、
前記単位角度情報の誤差を補正して、前記基準角度情報の出力タイミングを基準とした前記モータの回転角度を示す補正角度情報を出力する補正手段を備え、前記補正角度情報に基づいて前記モータへの通電を制御するよう構成されており、
前記補正手段は、
前記基準角度情報の出力タイミング毎に、該基準角度情報の前回出力時から今回出力時までの1周期時間を計測し、該計測した1周期時間に基づいて、前記モータの以後の回転において該モータが前記単位角度回転するのに要する時間を推定する時間推定手段と、
前記基準角度情報の出力タイミングから、前記時間推定手段により推定されている時間である推定時間が経過する毎に、該推定時間経過中に前記モータが前記単位角度回転したものと推定して前記基準角度情報の出力タイミングを基準とした前記モータの回転角度を推定し、該推定結果を推定角度情報として出力する角度推定手段と、
前記基準角度情報の出力間隔である1周期毎に、前記単位角度情報が示す回転角度である実検出角度が、前記基準角度情報の出力タイミングでの初期値から、該実検出角度の最終値を含む複数の代表角度のうち最も小さい最小代表角度になるまでの区間と、隣接する前記代表角度同士の区間との各々について、その各区間での前記実検出角度の増加量に対して前記推定角度情報が示す回転角度である推定角度の増加量がどれだけ多かったかを示す増加量差分を算出し、該増加量差分を、記憶部に、どの区間に対応するものであるかを識別可能に記憶する増加量差分算出手段と、
前記増加量差分算出手段により前記記憶部に記憶された前記1周期分の前記増加量差分を、それらの総和が0となるように修正する修正手段と、
前記基準角度情報の出力タイミングで前記補正角度情報の値を前記初期値にする初期化処理と、前記基準角度情報の出力タイミングを基準として、前記単位角度情報が出力される毎に、前記補正角度情報の値を前記単位角度に相当する値ずつ増加させる出力更新処理と、前記実検出角度が前記基準角度情報の出力タイミングから前記最小代表角度になるまでの区間、及び前記実検出角度が前記代表角度のうちの何れかの代表角度になってから次の代表角度になるまでの区間の各々において、その区間での前記補正角度情報の値の増加量が、その区間に対応して前記記憶部に記憶されている前記増加量差分だけ多くなるように、前記出力更新処理で増加させる値を変更する補正処理と、を行う出力処理手段と、
を備えていること特徴とする車両の走行用モータ制御装置。 - 車両の駆動力を供給するモータと、
前記モータの回転角度を検出するための回転センサであって、前記モータが基準角度だけ回転する度に基準角度情報を出力すると共に、前記基準角度よりも小さい一定の単位角度だけ前記モータが回転する度に実検出角度情報を出力するように構成されており、前記実検出角度情報は前記基準角度情報が出力されたタイミングを基準として前記モータが回転した実検出角度を示すようになっている回転センサと、
前記回転センサと前記モータとに接続され、前記回転センサから前記実検出角度情報と前記基準角度情報とを受け取り、前記モータに対して通電制御指令を出力するコントローラと、
前記回転センサに接続された推定パルス生成器であって、前記基準角度情報が出力される度に前記基準角度情報の周期間隔を計測し、その計測した間隔に基づいて、前記モータが次に前記単位角度だけ回転するために必要とされる推定時間を算出し、その推定時間に基づいて推定パルスを生成する推定パルス生成器と、
前記回転センサと前記推定パルス生成器とに接続されたカウンタであって、前記推定時間が経過する間に前記モータは前記単位角度だけ回転するという仮定の下で、前記推定パルスが入力される度に前記推定パルスをカウントすることによって、前記基準角度情報が出力されるタイミングを基準として計測される前記モータの回転角度の推定値である推定角度を算出し、その推定角度を示す推定角度情報を出力するカウンタと、
メモリと、を備え、
前記メモリには、前記基準角度情報の1周期中における複数の代表角度毎の複数の第1差分が記憶され、前記複数の第1差分の各々は、前記実検出角度が、前記1周期中における前記複数の代表角度のうちの1つに相当する値になる度に記録され、前記複数の代表角度は前記実検出角度の最終値に相当する最終角度を含み、前記複数の第1差分は前記推定角度が前記実検出角度に対して進んでいる量を示し、
前記メモリには、さらに、複数の角度区間毎についての複数の第2差分が記憶され、前記複数の第2差分の各々は、前記メモリに記憶された前記複数の代表角度の前記複数の第1差分に基づいて算出され、前記複数の角度区間の1つは、前記基準角度情報が出力されたタイミングにおける前記実検出角度の初期値と前記複数の代表角度のうちの最小代表角度との間と定義され、前記複数の角度区間のうちのその他は、前記複数の代表角度の隣接するもの同士の間と定義され、前記複数の第2差分の各々は、その第2差分に対応する角度区間において、前記推定角度の増加量が前記実検出角度の増加量に対して進んでいる量を示し、
前記メモリには、さらに、前記複数の角度区間毎についての複数の学習値が記憶され、その学習値は、前記メモリに記憶された前記複数の第2差分を、前記複数の第1差分のうち前記最終角度での第1差分に応じて修正することにより算出されたものであり、
前記コントローラは、
前記基準角度情報が出力された時に、前記モータの回転の補正角度を示す補正角度情報の値を前記初期値にセットする初期化指令と、
前記基準角度情報の出力タイミングを基準として、前記実検出角度情報が出力される度に、前記単位角度に相当する所定値だけ前記補正角度情報の値を増加させる出力更新指令と、
前記複数の角度区間の各々で前記実検出角度が変化する間、前記メモリに記憶された前記複数の角度区間の前記複数の学習値のうち、現在の前記角度区間に対応する1つの学習値が示す値だけ、前記補正角度情報の値の増加量を増加させる補正指令と、を出力すると共に、
前記モータに対して、前記補正角度情報に基づいて算出される前記通電制御指令を出力すること、
を特徴とする車両用のモータ制御システム。 - 車両の駆動力を供給するモータの回転を検出するための回転検出装置であって、
前記モータが所定基準角度だけ回転する度に、基準角度情報を受信し、前記モータが前記基準角度よりも小さい所定の分解能値に基づく単位角度だけ回転する度に、単位回転角度情報を受信し、前記基準角度情報と前記単位回転角度情報とに基づいて、前記基準角度情報が受信された時である基準タイミングを基準として計測された前記モータの回転の実検出角度を示す実検出角度情報を算出する実検出角度算出手段と、
前記基準角度情報を受信した間隔である1周期の時間を計測し、その計測した時間と前記分解能値とに基づいて、前記基準タイミングを基準として計測された前記モータの回転の推定角度を示す推定角度情報を算出する推定角度算出手段と、
前記1周期における前記推定角度情報と前記実検出角度情報との間の差分を示す総累積推定誤差を算出する推定誤差算出手段と、
前記1周期中において、前記1周期中で定義された複数の角度区間の各々について、その角度区間での前記推定角度情報の増加量と前記実検出角度情報の増加量との間の差分を示す複数の増加量差分を算出する増加量差分算出手段と、
前記1周期分の前記複数の増加量差分を、前記総累積推定誤差に応じて修正することにより、複数の学習値を算出し、その算出した学習値の各々を、前記複数の角度区間の各々に関連するように記憶部に記憶する学習値算出手段と、
前記複数の角度区間の各々において、前記実検出角度情報の変化量が、前記記憶部に記憶された前記複数の学習値のうち、現在の前記角度区間に対応する1つの学習値が示す値だけ変化させられるように、前記実検出角度情報を補正し、その補正後の値を、前記モータの補正された回転角度を示す補正角度情報として出力する出力処理手段と、
を備えていることを特徴とする回転検出装置。
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