JP4906456B2 - 模擬レゾルバ、模擬レゾルバの調整方法 - Google Patents

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Description

本発明は、擬似回転機器の回転状態を示す波形信号を生成する模擬レゾルバ及び模擬レゾルバの調整方法に関する。
永久磁石同期モータ等の回転機器では、前記回転機器を制御する制御部が、前記回転機器の極の切替時に、前記回転機器を構成する回転体の磁極位置を認識している必要があり、この磁極位置の検出のためにレゾルバ等の位置センサが用いられている。
しかし、位置センサを使用した装置を用いた場合、前記位置センサをズレなく正確に取り付ける必要があり、また、前記位置センサを正確に取り付けるためには煩雑な調整作業が必要となる問題があった。
そこで、このような問題を解決するための提案がなされており、例えば、特許文献1では、予め、位置センサとしてのレゾルバによって検出されたモータの角度に基づいて角度補正値を算出して記憶回路に記憶しておき、その後、角度補正回路が前記角度補正値を用いて、前記レゾルバによって検出されたモータの角度を補正することによって、前記レゾルバの実際の取付位置にズレがあっても、前記角度補正回路で補正することによりズレを解消するように構成された電気自動車用制御装置が提案されている。
一方、上述のような永久同期磁石モータを、実機の挙動を実時間で模擬するシミュレーション装置において模擬する場合は、前記位置センサ(レゾルバ)も模擬する必要があり、このような模擬レゾルバでは、前記シミュレーション装置と接続した電子制御装置(ECU)から模擬レゾルバのコイル(但し、模擬レゾルバなので実際にコイルが存在するわけではない)に電流を流して磁化させるための信号として入力される基準信号に対して、前記シミュレーション装置の一部を構成する模擬レゾルバが磁極位置を示す信号を演算出力する。
しかし、ECUとシミュレーション装置を接続した場合、模擬レゾルバから出力される磁極位置を示す信号に含まれるゲインとオフセットが、製造業者や使用される車種等によって異なるために、前記ゲインと前記オフセットが接続したECUにとって適切な値となるようにシミュレーション装置側にて調整する必要があった。
そこで、模擬レゾルバを、擬似回転機器から入力される角度信号に基づいて正弦波を生成する正弦波生成手段と、前記角度信号に基づいて余弦波を生成する余弦波生成手段と、生成された正弦波及び余弦波夫々のオフセットを調整するオフセット調整手段と、オフセット調整された正弦波を角度検出手段から入力される基準信号に基づいて変調して第一角度成分信号を出力する第一変調手段と、オフセット調整された余弦波を前記基準信号に基づいて変調して第二角度成分信号を出力する第二変調手段と、夫々の角度成分信号のゲインを調整するゲイン調整手段を備えて構成し、前記シミュレーション装置の出荷時に、人手によって前記ゲインと前記オフセットの設定を行なっていた。
特開2001−8307号公報
しかし、上述のような調整作業は、擬似レゾルバを構成するハードウェアのオフセット調整手段やゲイン調整手段の所定の端子にオシロスコープ等の波形観測装置を接続して、波形を確認しながら、それらに組み込まれた抵抗やポテンショメータを手作業で調整するという極めて煩雑な作業が要求され、工数が増加する要因となっていた。
また、予めシミュレーション装置と接続されるECUに対応して、個別にゲインとオフセットが調整されるものであったために、その後に異なるECUに接続するときには改めて調整しなければならず、汎用性が損なわれるという問題があった。
例えば、顧客が前記シミュレーション装置を別のECUと接続して使用することを望んだ場合、前記シミュレーション装置の販売側のサービスマン等が出荷先の顧客の元へ出向いて再調整をする必要があるが、出荷先に調整設備がない等の理由で出荷先での調整が難しいという問題があった。
本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、外部からの設定入力により簡易に自動調整することができる擬似レゾルバを提供する点にある。
上述の目的を達成するため、本発明による模擬レゾルバの特徴構成は、擬似回転機器から入力される角度信号に基づいて正弦波を生成する正弦波生成手段と、前記角度信号に基づいて余弦波を生成する余弦波生成手段と、生成された正弦波及び余弦波夫々のオフセットを調整するオフセット調整手段と、オフセット調整された正弦波を角度検出手段から入力される基準信号に基づいて変調して第一角度成分信号を出力する第一変調手段と、オフセット調整された余弦波を前記基準信号に基づいて変調して第二角度成分信号を出力する第二変調手段と、第一角度成分信号及び第二角度成分信号のゲインを調整するゲイン調整手段を備え、外部入力された設定値に基づいて前記オフセット及びゲインを自動調整する調整手段を備え、前記ゲイン調整手段は、正弦波または余弦波が最大となる角度信号に対して、基準信号を平滑化した値と設定値との乗算値と、前記角度成分信号を平滑化した値に基づいて制御量を算出するPI制御手段で構成され、前記オフセット調整手段は、正弦波または余弦波が零となる角度信号に対して、設定値と前記角度成分信号に基づいて制御量を算出するPI制御手段で構成されている点にある。
上述の構成によれば、外部のホストPC等から設定値を入力するだけで、オフセット調整手段がオフセット値を自動調整し、ゲイン調整手段がゲインを自動調整することから、人間がポテンショメータを使用するとき等のような複数回の調整が不要であり、また、出荷先での調整が可能であるので、従来のような煩雑な調整は不要となる。
以上説明した通り、本発明によれば、外部からの設定入力により簡易に自動調整することができる擬似レゾルバを提供することができるようになった。
以下に、車両の各部を模擬する複数のシミュレーション装置がネットワーク接続された分散型シミュレーションシステムを例に、本発明によるシミュレーション装置を説明する。
図1に示すように、評価対象である制御系2、3、4と夫々ローカル接続され、前記制御系2、3、4により制御される被制御系を模擬する複数のシミュレーション装置(以下、「シミュレータ」と記す。)20、30、40と、各シミュレータ20、30、40を管理して前記制御系を評価するホストコンピュータ(以下、「ホストPC」と記す。)5とがネットワーク(イーサネット(ゼロックス社の登録商標))6により接続され、各シミュレータ20、21、30、40が所定の単位模擬演算処理を所定周期で繰り返すことにより前記被制御系全体の動作、つまり車両の動作を模擬する分散型シミュレーションシステム1が構成されている。
前記シミュレータ21は、前記シミュレータ20をマスタシミュレータとするスレーブシミュレータであり、ローカルネットワーク8を介して前記マスタシミュレータ20と接続され、前記ホストPC5からのデータを前記ローカルネットワーク8を介して受信するように構成されている。
前記シミュレータ20、21、30、40は、エンジンやモータ・ジェネレータ及びブレーキ等のハイブリッド車両の各機能ブロックを模擬するもので、具体的にはシミュレータ20、21はエンジンシステムを模擬し、シミュレータ30はブレーキシステムを模擬し、シミュレータ40はモータ・ジェネレータシステムを模擬するものである。本実施形態ではこれらのうちモータ・ジェネレータシステム中のレゾルバを模擬するシステムを中心に説明するが、実際には、上述したシステム以外にも車両の他の機能ブロックを構成する複数のシミュレータが前記ネットワーク6に接続されている。
各シミュレータ20、21、30、40には、それらを電子制御するマイクロコンピュータを備えた制御系としての電子制御装置(以下、「ECU」と記す。)2、3、4がローカル接続され、各ECU2、3、4からの制御指令に基づいて所定の模擬演算を実行し、その結果を各ECU2、3、4に出力するように構成されている。尚、ECUとしては、CPUボードに実装された実機搭載可能な形態に限らず、ECUの開発段階等にECUをエミュレートするPCとその動作プログラムや周辺機器などから構成される擬似ECUが前記シミュレータに接続されることも可能である。
前記ホストPC5は、前記シミュレータ20、21、30、40に移植する複数のモデルプログラム(エンジンやブレーキ等の車両の機能ブロックである被制御系を数式で模擬するプログラムで、以下「モデル」とも記す。)や、シミュレーション条件を設定する制御プログラムが格納され、GUI(グラフィカルユーザインターフェース)を介したオペレータからの設定条件に基づき、前記ネットワーク6を介して前記シミュレータ20、21、30、40にモデルプログラムを移植するとともに、所定のシミュレーション条件を入力してシミュレーションを実行制御する。
前記ホストPC5は、後述するノード単位で各シミュレータ20、21、30、40を認識し、その表示部に前記設定条件やノード構成、さらには、各シミュレータ20、21、30、40から吸い上げた各部の計測データ、例えばエンジン回転数や油温等のデータがグラフィカルに表示されるように構成され、オペレータが表示画面を操作または確認しながら各ECU2、3、4の評価が行えるように構成されている。
前記シミュレータ20、21、30、40は単独、または協働でモデル演算を実行する。即ち、動作が複雑または演算による負荷が多大となる等のモデルは、当該モデル用のハードウェア構成を備えた単独のシミュレータで演算するのではなく、それらの機能を分割したハードウェア構成を備えた複数のシミュレータで演算するように構成されている。
夫々のモデルを演算するハードウェアの単位を「ノード」といい、前記ノードが複数のシミュレータから構成される場合、前記ノードは1つのマスタシミュレータと単一または複数のスレーブシミュレータから構成される。本実施例において、前記シミュレータ20、21は協働してエンジンシステムを構成するモデルを演算し、前記シミュレータ20がマスタシミュレータ、前記シミュレータ21がスレーブシミュレータに設定され、マスタシミュレータが前記ネットワーク6に接続され、スレーブシミュレータはマスタシミュレータにローカル接続されている。即ち、ECU2はエンジン制御ECU、ECU3はブレーキ制御ECU、ECU4はモータ・ジェネレータ制御ECUとなる。
レゾルバの動作をシミュレーションする本発明における模擬レゾルバは、上述の分散型シミュレーションシステムにおけるモータ・ジェネレータ用シミュレータ(シミュレータ40)の一部として構成されており、前記ECU2より入力した基準信号Vrefに対して、〔数1〕、〔数2〕に示すような磁極位置を示す信号、即ち角度成分信号を前記ECU2に対して演算出力するように構成されている。なお、前記模擬レゾルバは、前記シミュレータ20において、その構成要素の一部であるRAMなど(図示せず)に記憶された制御プログラムで実現される。

〔数1〕、〔数2〕において、θは永久同期磁石モータの磁極位置に対応した角度信号、kは変圧比(ゲイン)、aはオフセットである。
また、前記擬似レゾルバは、図2に示すように、モータ・ジェネレータにおけるモータを模擬する部位である擬似回転機器から入力される角度信号に基づいて正弦波を生成する正弦波生成手段22と、前記角度信号に基づいて余弦波を生成する余弦波生成手段23と、生成された正弦波及び余弦波夫々のオフセットを調整するオフセット調整手段24と、オフセット調整された正弦波を角度検出手段2aから入力される基準信号に基づいて変調して第一角度成分信号を出力する第一変調手段25と、オフセット調整された余弦波を前記基準信号に基づいて変調して第二角度成分信号を出力する第二変調手段26と、第一角度成分信号及び第二角度成分信号のゲインを調整するゲイン調整手段27と、外部入力された設定値に基づいて前記オフセット及びゲインを自動調整する調整手段28と、前記オフセット調整手段24及びゲイン調整手段27による調整結果を評価する評価手段29とを備えて構成されている。
前記正弦波生成手段22は、擬似回転機器から入力される角度信号θから正弦波sinθを生成して出力するように構成されている。
前記擬似回転機器は、例えば、前記分散型シミュレーションシステム1がシミュレーション動作をしている場合は、エンジンの各機能ブロックを模擬するシミュレータ20またはシミュレータ21の前記各機能ブロックの一つとして構成されている。
しかし、前記擬似レゾルバにおけるオフセットとゲインの調整を行なっている場合は、前記擬似回転機器は停止しているため、前記擬似回転機器から入力される角度信号θは後述する調整手段28によって前記ホストPC5から入力されるように構成されている。
前記余弦波生成手段23は、前記正弦波生成手段22と同一の擬似回転機器から入力される角度信号θから余弦波cosθを生成して出力するように構成されている。
前記オフセット調整手段24は、前記正弦波生成手段22の出力に基づいてオフセットaを調整するオフセット調整手段24aと、前記余弦波生成手段23の出力に基づいてオフセットaを調整するオフセット調整手段24bより構成されている。以下、前記オフセット調整手段24aに基づいて説明する。
図3に示すように、前記オフセット調整手段24aは、正弦波が零となる角度信号θ、例えばθ=0°に対して、目標値としてのオフセットaの設定値OS1と前記ゲイン調整手段27(27a)から出力されて前記オフセット調整手段24aにフィードバックされてきた角度成分信号Vsinの現在値OS2に基づいて制御量を算出するPI制御手段24a1と、前記制御量と前記設定値OS1を比較する比較手段24a2とを備えて構成されている。
前記設定値OS1は、当該模擬レゾルバを使用する車種や製造業者等によって定まるオフセット値であって、調整手段28から前記PI制御手段24a1および比較手段24a2に入力される。
前記角度信号成分Vsinの現在値OS2は、現在のオフセットaを示す値である。つまり、前記オフセット調整手段24aにおいてオフセット調整する場合は、前記角度信号θがθ=0°に設定されていることから、前記角度成分信号Vsinを表した式である〔数1〕にθ=0°を代入することにより、sinθを含む成分が零となる結果、前記角度成分信号Vsinはオフセットaの成分のみとなるので、前記現在値OS2は現在のオフセットaを示す値となるのである。
前記PI制御手段24a1は、前記設定値OS1と前記角度成分信号の現在値OS2の偏差e1を算出した後、〔数3〕に基づくPI制御を行なって制御量y1を算出するように構成されている。
〔数3〕において、yは制御量y1を示し、eは偏差e1を示し、Kpは比例ゲイン、つまり前記現在値OS2の初期値と前記設定値OS1によって決定される定数を示し、Tiは積分時間、つまりある一定の大きさの制御量が継続して出力されたときに、〔数3〕における第一成分(P成分)と第二成分(I成分)が同じ値になるのに要する時間を示す。
前記比較手段24a2は、前記PI制御手段24a1で算出された制御量y1と前記設定値OS1を比較して、両者の差分が零または予め設定した閾値以下であれば、調整手段28に対して調整完了信号を出力するように構成されている。
同様に、前記オフセット調整手段24bは、余弦波が零となる角度信号θ、即ちθ=90°に対して、前記設定値OS1とゲイン調整手段27(27b)から出力されてきた角度成分信号とに基づいて制御量を算出する動作を、前記制御量と前記設定値OS1が同一または予め設定した閾値以下となるまで繰り返すように構成されている。
以下、前記オフセット調整手段24aにおけるオフセットの調整動作を図4に示すフローチャートに基づいて説明する。
調整手段28において、当該模擬レゾルバを使用する車種や製造業者等によって定まるオフセットを設定値OS1と設定する(SA1)。また、ゲイン調整手段27aから出力されてオフセット調整手段24aにフィードバックされてきた角度成分信号Vsinを現在値OS2とする(SA2)。
PI制御手段24a1において、前記設定値OS1から前記現在値OS2を減じることで偏差e1を算出し(SA3)、前記偏差e1を〔数3〕に適用して制御量y1を算出する(SA4)。
そして、比較手段24a2において、前記制御量y1と前記設定値OS1の差分が零または予め設定した閾値以下である場合は(SA5)、前記調整手段28に対して調整完了信号を出力する(SA6)。
ステップSA5において、前記制御量y1と前記設定値OS1の差分が零または予め設定した閾値以下でない場合は、前記制御量y1をオフセットaとして後段の第一変調手段25へ出力して処理を行ない、その結果、ゲイン調整手段27aから前記オフセット調整手段24aへフィードバックされてきた信号を新たな現在値OS2として、前記設定値OS1から当該現在値OS2を減じることで新たな偏差e1を算出する(SA3)。以上の動作を、前記制御量y1と前記設定値OS1の差分が零または前記閾値以下となるまで繰り返す。
上述のように、正弦波または余弦波が零となる角度信号に対して制御量算出を行なうことで、〔数1〕、〔数2〕に示す角度成分信号のうち、オフセットa以外の部分を零とできるので、オフセット調整を容易に行なうことができる。
前記第一変調手段25は、前記オフセット調整手段24でオフセットaを調整された前記正弦波を、前記角度検出手段2aから入力される基準信号Vrefに基づいて変調した〔数1〕に示すような第一角度成分信号Vsinを出力するように構成されている。ただし、前記第一変調手段25より出力された第一角度成分信号ではゲインは未調整である。
前記角度検出手段2aは、前記ECU2の構成要素の一つであって、前記擬似回転機器の回転角度を検出するための基準信号Vrefを出力するように構成されている。
前記基準信号Vrefは、現実のレゾルバを励磁させるレゾルバ励磁信号に対応した信号、つまり前記擬似レゾルバを励磁させるレゾルバ励磁信号でありサインカーブ(sin(ωt))で表される。
前記第二変調手段26は、前記オフセット調整手段24でオフセットaを調整された前記余弦波を、前記角度検出手段2aから入力される基準信号Vrefに基づいて変調した〔数2〕に示すような第角度成分信号Vcosを出力するように構成されている。ただし、前記第二変調手段25より出力された第二角度成分信号においても前記第一角度成分信号と同様、ゲインは未調整である。
前記ゲイン調整手段27は、前記第一変調手段25の出力に基づいてゲインを調整するゲイン調整手段27aと、前記第二変調手段26の出力に基づいてゲインを調整するゲイン調整手段27bより構成されている。以下、前記ゲイン調整手段27aに基づいて説明する。
図5に示すように、前記ゲイン調整手段27aは、前記ECU2から出力された前記基準信号Vrefを交流から直流に変換する、つまり平滑化する平滑化手段27a1と、前記平滑化手段27a1で平滑化された基準信号Vrefと目標値としてのゲインの設定値GA1とを乗算する乗算手段27a2と、前記乗算手段27a2の出力と前記角度成分信号Vsinの現在値であって平滑化された平滑現在値GA2とに基づいて制御量を算出した後、当該制御量と前記第一変調手段25の出力を乗算して角度成分信号Vsinを出力するPI制御手段27a3とを備えて構成されている。
前記PI制御手段27a3は、前記乗算手段27a2の出力と前記平滑現在値GA2とに基づいて制御量を算出するPI制御部27a4と、前記PI制御部27a4からの出力である制御量と前記第一変調手段25の出力を乗算して角度成分信号を出力する乗算手段27a5と、前記乗算手段27a5の出力である前記角度成分信号Vsinを平滑化して前記PI制御部27a4へ平滑現在値GA2として出力する平滑化手段27a6と、前記乗算手段27a2の出力と前記平滑化手段27a6の出力(平滑現在値GA2)とを比較する比較手段27a7を備えて構成されている。
前記設定値GA1は、当該模擬レゾルバを使用する車種や製造業者等によって定まるゲインであって、前記調整手段28から前記乗算手段27a2に入力される。
前記平滑現在値GA2について詳述する。前記ゲイン調整手段27aにおいて前記角度信号θがθ=90°に設定されていることから、前記乗算手段27a5から出力された信号、つまり前記角度成分信号Vsinにおいて、〔数1〕にθ=90°を代入することにより、sinθを含む成分が最大値である「1」となる結果、前記角度成分信号Vsinの現在値は〔数1〕からsinθ=1とした値となる。前記現在値は、なお交流成分であるVrefを有しているので、前記平滑化手段27a6を介することで平滑現在値GA2として出力される。
前記PI制御部27a4は、前記乗算手段27a2の出力と前記平滑現在値GA2との偏差e2を算出した後、〔数3〕に基づくPI制御を行なって制御量y2を算出する。なお、〔数3〕において、eは前記偏差e2を示し、yは前記制御量y2を示す。
前記比較手段27a7は、前記乗算手段27a5の出力と前記平滑現在値GA2とを比較して、両者の差分が零または予め設定した閾値以下であれば、調整手段28に対して調整完了信号を出力するように構成されている。
つまり、前記比較手段27a7は、前記平滑化手段27a1を介した信号と前記平滑化手段27a6を介した信号、即ち、両信号共に直流成分よりなる信号を比較している。
同様に、前記ゲイン調整手段27bは、余弦波が最大となる角度信号θ、即ちθ=0°に対して、前記設定値GA1と平滑化手段(図示せず)の出力との乗算値と前記ゲイン調整手段27bにおける平滑現在値とに基づいて制御量を算出する動作を、前記乗算手段27a2の出力と前記平滑現在値GA2が同一または予め設定した閾値以下となるまで繰り返すように構成されている。
以下、前記ゲイン調整手段27におけるゲインの調整動作を図6に示すフローチャートに基づいて説明する。
調整手段28において、当該模擬レゾルバを使用する車種や製造業者等によって定まるゲインを設定値GA1として、前記設定値GA1と基準信号Vrefを乗算手段27a2で乗算した値を目標値とする(SB1)。また、乗算手段27a5から出力されて平滑化手段27a6を介した出力値を平滑現在値GA2とする(SB2)。
PI制御部27a4において、前記目標値から前記平滑現在値GA2を減じることで偏差e2を算出し(SB3)、前記偏差e2を〔数3〕に適用して制御量y2を算出する(SB4)。
そして、乗算手段27a5において、前記制御量y2と第一変調手段25の出力とを乗算することで角度成分信号Vsinを算出し(SB5)、比較手段27a7において、前記乗算手段27a2の出力(目標値)と前記平滑化手段27a6の出力(平滑現在値GA2)の差分が零または予め設定した閾値以下である場合は(SB6)、前記調整手段28に対して調整完了信号を出力する(SB7)。
ステップSB6において、前記目標値と前記平滑現在値GA2の差分が零または予め設定した閾値以下でない場合は、前記角度成分信号Vsinから前記平滑化手段27a6を介したフィードバック信号を新たな平滑現在値GA2として、前記目標値から当該平滑現在値GA2を減じることで新たな偏差e2を算出する(SB3)。以上の動作を、前記角度成分信号Vsinと前記目標値の差分が零または前記閾値以下となるまで繰り返す。
上述のように、正弦波または余弦波が最大、つまり「1」となる角度信号θに対して制御量算出を行なうことで、〔数1〕、〔数2〕に示す角度成分信号において、角度信号θによるsinカーブまたはcosカーブを排除することができるので、ゲイン調整を容易に行なうことができる。
前記調整手段28は、動作モードを選択するモード選択手段281と、オフセットやゲインといった設定値を外部入力する設定値入力手段282とを備えて構成されている。
前記モード選択手段281は、模擬レゾルバを前記シミュレータ20の一部としてシミュレーション動作させる通常モードと、前記模擬レゾルバをシミュレーション動作させずにオフセットやゲインの調整を行なう調整モードの何れかに切り替えるように構成されており、前記調整モードに切り替えたときは、前記設定値入力手段282によって入力された設定値に基づいて当該模擬レゾルバのオフセットとゲインを自動調整させるように構成されている。
つまり、前記調整手段28は、前記模擬レゾルバのオフセットとゲインの自動調整処理を制御するように構成されており、例えば、前記オフセット調整手段24や前記ゲイン調整手段27から調整完了信号を受け取ると、新たな角度信号θの指定といった調整に必要な処理を実行する。
前記設定値入力手段282は、前記モード選択手段281で調整モードに設定されている場合に、オフセットやゲインの設定値をキーボードやマウス等で入力するように構成されている。例えば、ホストPC5の画面上に表示される入力画面に選択したモードや各設定値といった情報を入力することで、前記模擬レゾルバを当該モードや当該設定値で動作させるように構成されている。
前記評価手段29は、前記オフセット調整手段24及びゲイン調整手段27による調整結果を評価する。
詳述すると、前記オフセット調整手段24において、正弦波が零となる角度信号θ=0°および余弦波が零となる角度信号θ=90°で調整したオフセットと、前記ゲイン調整手段27において、正弦波が最大となる角度信号θ=90°および余弦波が最大となる角度信号θ=0°で調整したゲインで模擬レゾルバを動作させるに当たり、角度信号θ=45°とした場合に、2つの角度成分信号VsinおよびVcosが等しくなるか否かを判定して、その結果を前記調整手段28へ出力するように構成されている。
前記角度成分信号VsinとVcosが等しい場合は、前記オフセットaと前記ゲインkの調整が完了したことを、等しくない場合は、調整が失敗したことを意味する。
前記評価手段29を用いることによって、例えば、角度信号θ=0°または90°といった単一のパラメータを用いて調整したオフセットやゲインが正しく調整できているか否かを的確に判断することができる。
以下、模擬レゾルバによる調整動作を図7に示すフローチャートに基づいて説明する。
設定値入力手段282において目標値となるオフセットおよびゲインを入力した上で(SC1)、モード選択手段281において調整モードに切り替えると(SC2)、模擬レゾルバは調整を開始してホストPC5の表示画面上には「調整中」と表示される(SC3)。
前記模擬レゾルバの調整は、調整手段28において予め定められた順序で実行する。即ち、本実施形態では、始めに角度信号θ=0°として(SC4)、オフセット調整手段24aでのオフセット調整と(SC5)、ゲイン調整手段27bでのゲイン調整を行い(SC6)、次に、角度信号θ=90°として(SC7)、オフセット調整手段24bでのオフセット調整と(SC8)、ゲイン調整手段27aでのゲイン調整を行い(SC9)、最後に、角度信号θ=45°として(SC10)、評価手段29が角度成分信号VsinとVcosが等しいか否かの判断を行う(SC11)。
これらの処理は、前記オフセット調整手段24または前記ゲイン調整手段27が、ある処理が完了したことを調整完了信号によって前記調整手段28に知らせることによって、前記調整手段28において予め定められた順序での実行を可能としている。
なお、角度信号θ=0°とθ=90°の調整は逆の順序であってもよく、角度信号θ=0°とθ=90°の調整におけるオフセット調整とゲイン調整の順序も逆であってもよい。
評価手段29において前記角度成分信号VsinとVcosが等しいと判断された場合は(SC11)、前記表示画面上には「完了」と表示されて調整を完了する(SC12)。
一方、前記角度成分信号VsinとVcosが等しくないと判断された場合は(SC11)、調整手段28において予め設定された制限時間をオーバーしているか否かの判定を行ない(SC13)、前記制限時間をオーバーしている場合は前記表示画面上に「失敗」の表示をして調整未完了のまま処理を終了し(SC14)、前記制限時間をオーバーしていない場合は、再び、ステップSC4から調整を行ない、前記角度成分信号VsinとVcosが等しくなって正常に調整が完了するか、前記制限時間をオーバーして調整未完了のまま処理を終了するまで、調整を繰り返す。
以下、別実施形態について説明する。
前記模擬レゾルバは、図2に破線で示すように、前記オフセット調整手段24及びゲイン調整手段27による調整制御量を記憶する記憶手段50を備え、次回調整時の初期値として設定されるような構成であってもよい。
詳述すると、オフセット調整手段24またはゲイン調整手段27のPI制御手段において調整が完了すると、調整完了時の最終的な制御量は、前記記憶手段50に車種や製造業者等の情報と共に格納され、次回、同一の車種や製造業者等の調整が行なわれる場合に、前記オフセット調整手段24または前記ゲイン調整手段27は、記憶された制御量を前記記憶手段50から読み出して、当該制御量を初期値として偏差(e1またはe2)を算出する。
調整されるオフセットやゲインは、車種や製造業者等が同一であれば略等しくなることから、ある車種や製造業者について模擬レゾルバを使用する場合、以前に同一の車種または製造業者について調整完了した制御量が記憶されていると、前記オフセット調整手段24またはゲイン調整手段27で処理が行なわれるとき、〔数3〕に基づく演算を行なう回数が少なくなる。つまり、前記記憶手段50に調整制御量を記憶しておくことで、自動調整処理をより迅速に行なうことが可能となるのである。
上述の実施形態では、模擬レゾルバは、シミュレータ20内のRAMに記憶された制御プログラムで実現される構成について説明したが、前記模擬レゾルバは、ASIC等の論理回路で実現される構成であってもよい。
上述した何れの実施形態も、本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において、各部の具体的構成は適宜変更設計できることはいうまでもない。
分散型シミュレーションシステムの構成図 模擬レゾルバのブロック構成図 オフセット調整手段のブロック構成図 オフセット調整の説明に用いるフローチャート ゲイン調整手段のブロック構成図 ゲイン調整の説明に用いるフローチャート 模擬レゾルバの自動調整の説明に用いるフローチャート
2:ECU
5:ホストPC
20:シミュレータ
22:正弦波生成手段
23:余弦波生成手段
24:オフセット調整手段
25:第一変調手段
26:第二変調手段
27:ゲイン調整手段
28:調整手段
29:評価手段
50:記憶手段
281:モード選択手段
282:設定値入力手段
2a:角度検出手段

Claims (4)

  1. 擬似回転機器から入力される角度信号に基づいて正弦波を生成する正弦波生成手段と、前記角度信号に基づいて余弦波を生成する余弦波生成手段と、生成された正弦波及び余弦波夫々のオフセットを調整するオフセット調整手段と、オフセット調整された正弦波を角度検出手段から入力される基準信号に基づいて変調して第一角度成分信号を出力する第一変調手段と、オフセット調整された余弦波を前記基準信号に基づいて変調して第二角度成分信号を出力する第二変調手段と、第一角度成分信号及び第二角度成分信号のゲインを調整するゲイン調整手段を備え、外部入力された設定値に基づいて前記オフセット及びゲインを自動調整する調整手段を備え、
    前記ゲイン調整手段は、正弦波または余弦波が最大となる角度信号に対して、基準信号を平滑化した値と設定値との乗算値と、前記角度成分信号を平滑化した値に基づいて制御量を算出するPI制御手段で構成され、
    前記オフセット調整手段は、正弦波または余弦波が零となる角度信号に対して、設定値と前記角度成分信号に基づいて制御量を算出するPI制御手段で構成されている模擬レゾルバ。
  2. 前記オフセット調整手段及びゲイン調整手段による調整結果を評価する評価手段を備えている請求項記載の模擬レゾルバ。
  3. 前記オフセット調整手段及びゲイン調整手段による調整制御量を記憶する記憶手段を備え、次回調整時の初期値として設定される請求項1または2記載の模擬レゾルバ。
  4. 擬似回転機器から入力される角度信号に基づいて正弦波及び余弦波を生成する信号生成ステップと、生成された正弦波及び余弦波夫々のオフセットを調整するオフセット調整ステップと、オフセット調整された正弦波及び余弦波を角度検出手段から入力される基準信号に基づいて変調して角度成分信号を出力する変調ステップと、変調された角度成分信号のゲインを調整するゲイン調整ステップを備え、外部入力された設定値に基づいて前記オフセット及びゲインを自動調整する自動調整ステップを備え、
    前記ゲイン調整ステップは、正弦波または余弦波が最大となる角度信号に対して、基準信号を平滑化した値と設定値との乗算値と、前記角度成分信号を平滑化した値に基づいて制御量を算出するPI制御ステップで構成され、
    前記オフセット調整ステップは、正弦波または余弦波が零となる角度信号に対して、設定値と前記角度成分信号に基づいて制御量を算出するPI制御ステップで構成されている模擬レゾルバの調整方法。
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