DE102004013580A1

DE102004013580A1 - Rotationswinkelerfassungsgerät und Verfahren zur Erfassung eines Rotationswinkels

Info

Publication number: DE102004013580A1
Application number: DE102004013580A
Authority: DE
Inventors: Harukatsu Anjo Kokubo; Tetsuya Okazaki Yamakita
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2004-03-19
Publication date: 2004-12-23
Also published as: US7174270B2; JP4281391B2; JP2004301772A; US20040204902A1

Abstract

Die Erfindung schlägt ein Rotationswinkelerfassungsgerät vor, das aufweist: eine Referenzsignalerzeugungseinrichtung (20), die ein Referenzsignal erzeugt, einen Rotationswinkelerfassungsabschnitt (43), der ein Ausgangssignal in Reaktion auf das Referenzsignal erzeugt, einen Regelungsabschnitt (91), der eine Rotationswinkelgeschwindigkeit auf der Grundlage des Ausgangssignals bestimmt und eine Regelung zur Berechnung eines Rotationswinkels durchführt, und eine Freilaufbereichsänderungseinrichtung (53), die einen Freilaufbereich der Rotationswinkelgeschwindigkeit beim Start des Einschwingens des Rotationswinkels verengt. In dem Rotationswinkelerfassungsgerät wird der Freilaufbereich der Rotationswinkelgeschwindigkeit beim Start des Einschwingens des Rotationswinkels verengt, wodurch die Einschwingzeit verkürzt werden kann. Dementsprechend kann die Zeit, die verstreicht, bevor die Erfassung eines Rotationswinkels möglich wird, verkürzt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rotationswinkelerfassungsgerät und ein Verfahren zur Erfassung eines Rotationswinkels.
Herkömmlich wurde ein Elektroantriebssystem in Fahrzeuge einschließlich eines Elektroautos als Elektrofahrzeug (elektrisch angetriebenes Fahrzeug) eingebaut, und ein Drehmoment eines Antriebsmotors als eine elektrisch betätigte Maschine, d.h. ein Antriebsmotordrehmoment, wurde erzeugt. Das Antriebsdrehmoment wurde auf ein Antriebsrad übertragen. In einem derartigen Elektroantriebssystem empfängt der Antriebsmotor einen Gleichstrom aus einer Batterie und wird dadurch angetrieben, um das vorstehend beschriebene Antriebsdrehmoment zum Fahren zu erzeugen. Der Antriebsmotor empfängt ebenfalls ein Drehmoment durch das Trägheitsmoment des Elektroautos, um einen Gleichstrom zu erzeugen und den Strom zum Regenerieren (Wiederaufladen) der Batterie zuzuführen.
Zusätzlich weist der Antriebsmotor einen Rotor als einen rotierenden Körper auf, der drehbar darin vorgesehen ist. Die Komponenten der elektrisch betätigten Maschine sind radial außerhalb des Rotors vorgesehen. Der Rotor weist ein Paar Magnetpole auf, die aus N-Polen und S-Polen-Permanentmagneten zusammengesetzt sind, und die Komponenten weisen einen Stator mit Statorspulen für U-Phase, V-Phase und W-Phase auf.
Weiterhin ist ein Fall beschrieben, in dem das Elektroantriebssystem in einen Hybridauto als ein Elektrofahrzeug eingebaut ist. Das Hybridauto überträgt ein Teil des Drehmoments einer Brennkraftmaschine, d.h. ein Maschinendrehmoment, zu einem Leistungsgenerator (einem Generator/Motor) als eine erste elektrisch betätigte Maschine und den Rest des Drehmoments auf ein Antriebsrad. Eine Planetengetriebeeinheit weist ein mit dem Leistungsgenerator gekoppeltes Sonnenrad, einen mit dem Antriebsrad gekoppelten Zahnkranz und einen mit einer Brennkraftmaschine gekoppelten Träger auf. Somit überträgt das Elektroantriebssystem die aus dem Zahnkranz und dem Antriebsmotor als zweite elektrisch betriebene Maschine abgegebene Rotation auf das Antriebsrad, um dadurch eine Antriebskraft zu erzeugen.
Zusätzlich weisen der Leistungsgenerator und der Antriebsmotor jeweils einen Rotor auf, der rotierbar darin vorgesehen ist. Die Komponenten der elektrisch betriebenen Maschine sind radial außerhalb des Rotors vorgesehen. Jeder Rotor weist ein paar Magnetpole auf, die aus N-Pol- und S-Pol-Permanentmagneten zusammengesetzt sind, und die Komponenten weisen einen Stator mit Statorspulen für die U-Phase, die V-Phase und W-Phase auf.
Weiterhin ist das Elektroauto mit einer Antriebsmotorsteuerungseinrichtung vorgesehen ist, die als Steuerungseinrichtung für eine elektrisch betätigte Maschine dient, wohingegen das Hybridauto mit einer Leistungsgeneratorsteuerungseinrichtung und einer Antriebsmotorsteuerungseinrichtung versehen ist, die als Steuerungseinrichtung für eine elektrisch betätigte Maschine dienen. Impulsbreitenmodulationssignale (PWM-Signale) der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase, die in den Steuerungseinrichtungen für die elektrisch betätigte Maschine erzeugt werden, werden zu einem Umrichter gesendet. Den vorstehend beschriebenen Statorspulen werden in dem Umrichter erzeugte Phasenströme, d.h. U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Ströme zugeführt, wodurch der entsprechende Antriebsmotor zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments angetrieben wird. Weiterhin wird der Leistungsgenerator zur Erzeugung eines Drehmoments des Leistungsgenerators, d.h. eines Generatordrehmoment angetrieben.
Aus diesem Grund sind die vorstehend beschriebenen Elektroantriebssysteme jeweils mit einer Rotationswinkelerfassungsschaltung zur Erfassung des Orts (der Stelle) eines Magnetpols versehen, der eine Position des Rotors des Leistungsgenerators, des Antriebsmotors usw. angibt. Auf der Grundlage des durch die Rotationswinkelerfassungsschaltung erfassten Magnetpolorts wird der Leistungsgenerator, der Antriebsmotor usw. gesteuert. Die Rotationswinkelerfassungsschaltung weist einen Resolver als einen Rotationswinkelerfassungsabschnitt auf, bei dem ein Referenzsignal zu dem Resolver gesendet wird, um dadurch ein Resolversignal zu erzeugen, woraufhin das Resolversignal zu einem R/D-Wandler gesendet wird, eine Rückkopplungssteuerung (Reglung) mit dem Reglungsabschnitt in dem R/D-Wandler ausgeführt wird und der Rotationswinkel des Resolvers berechnet wird. Auf diese Weise kann der Magnetpolort (die Stelle des Magnetpols), der durch den Rotationswinkel dargestellt ist, erfasst werden.
Weiterhin wird in dem Fall, das der R/D-Wandler veranlasst wird, einen Rotationswinkel für jeden Steuerungszeitpunkt (Steuerungszeitverlauf) auszugeben, die Last auf der CPU der Steuerungseinrichtung der elektrisch betätigten Maschine erhöht, wenn der Leistungsgenerator, der Antriebsmotor usw. mit der CPU gesteuert werden. Daher wird ein aus dem R/D-Wandler zu einem gegebenen Zeitpunkt ausgegebener Rotationswinkel als Referenzort verwendet. Danach wird das Rotationswinkeländerungsausmaß von dem Referenzort aus dem R/D-Wandler eingegeben, und werden in der CPU die Änderungsausmaße zu den gegebenen Zeitpunkten für den Referenzort akkumuliert, um einen Rotationswinke zu jedem Steuerungszeitpunkt zu schätzen, wodurch ein Magnetpolort erfasst wird.
Die Rotationswinkelerfassungschaltung ist mit einer Erregungsschaltung zur Erzeugung eines Referenzsignals versehen. Die Erregungsschaltung ist mit einer Erregungs-Energieversorgung verbunden und erzeugt das Referenzsignal auf der Grundlage einer Spannung der Erregungs-Energieversorgung, die d.h. einer Energieversorgungnspannung. Jedoch verringert eine augenblickliche Unterbrechung des Signalsystems oder des Energieversorgungnsystems, beispielsweise ein momentaner Bruch in einer Resolversignalleitung zum Senden eines Resolversignals zu dem R/D-Wandler oder ein momentanes Abschalten (Power-Down) der Energieversorgung die Energieversorgungnspannung und verhindert, dass das Resoversignal in den R/D-Wandler eingegeben wird. Danach ermöglicht die Wiederherstellung der Energieversorgungnspannung die Eingabe des Resolversignals in den R/D-Wandler, wohingegen der R/D-Wandler nicht von innen gesteuert werden kann.
Wenn danach eine gegebene Zeitdauer nach Wiederherstellung der Energieversorgungnspannung verstrichen ist, wird der Referenzort erneut ermittelt. Dann werden die Änderungsausmaße für den Referenzort akkumuliert, um einen Rotationswinkel zu jedem Steuerungszeitpunkt zu schätzen und zu erfassen, vergleiche beispielsweise JP-A-11-337371 .
Jedoch wird in der herkömmlichen Rotationswinkelerfassungschaltung die Zeit, die verstreicht, bevor ein aus dem R/D-Wandler ausgegebene Rotationswinkel eingeschwungen ist, um die Verwendung des Rotationswinkels als Referenzort zu ermöglichen, d.h. die Einschwingzeit, länger. Als Ergebnis verlängert sich die Zeit proportional, die verstreicht, bevor es möglich wird, einen Rotationswinkel zu erfassen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rotationswinkelerfassungsgerät und ein Verfahren zur Erfassung eines Rotationswinkels bereitzustellen, die die vorstehend beschriebenen Probleme der herkömmlichen Rotationswinkelerfassungsschaltung überwinden können, und durch die die Zeit verkürzt werden kann, die verstreicht, bis die Erfassung eines Rotationswinkels in Fall eines zeitweiligen Abfalls der Erregungs-Energieversorgungnspannung möglich wird.

Daher weist ein Rotationswinkelerfassungsgerät gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung eine Referenzsignalerzeugungseinrichtung, die ein Referenzsignal erzeugt, einen Rotationswinkelerfassungsabschnitt, der ein Ausgangssignal in Reaktion auf das Referenzsignal erzeugt, einen Rückkopplungsabschnitt, der eine Rotationswinkelgeschwindigkeit auf der Grundlage des Ausgangssignals bestimmt und eine Reglung zur Berechnung eines Rotationswinkels durchführt, und eine Freilaufbereichsänderungseinrichtung auf, die einen Freilaufbereich der Rotationswinkelgeschwindigkeit beim Start des Einschwingens des Rotationswinkels verengt.

Weiterhin wird bei dem Rotationswinkelerfassungsgerät gemäß der Ausgestaltung der Freilaufbereich enger als ein gegebener Freilaufbereich des Regelungsabschnitts gemacht.

Bei dem Rotationswinkelerfassungsgerät gemäß der Ausgestaltung führt der Regelungsabschnitt die Regelung mit einer vorbestimmten Auflösung aus.

Zusätzlich erhöht die Freilaufbereichsänderungseinrichtung eine Auflösung beim Start des Einschwingungsrotationswinkels gegenüber der gegebenen Auflösung des Regelungsabschnitts.

Weiterhin verringert bei dem Rotationswinkelerfassungsgerät gemäß der Ausgestaltung die Freilaufbereichsänderungseinrichtung die Auflösung nach dem Start des Einschwingens des Rotationswinkels.

Weiterhin macht bei dem Rotationswinkelerfassungsgerät gemäß der Ausgestaltung die Freilaufbereichsänderungseinrichtung den Freilaufbereich der Rotationswinkelgeschwindigkeit enger als einen gegebenen Freilaufbereich des Regelungsabschnitts, wenn eine Energieversorgung der Referenzsignalerzeugungseinrichtung eingeschaltet wird.

Darüber hinaus weist beidem Rotationswinkelerfassungsgerät gemäß der Ausgestaltung die Freilaufbereichsänderungseinrichtung einen Energieversorgungsanormalitäts-Beurteilungsabschnitt zur Beurteilung auf, ob eine anormale Bedingung in einer Energieversorgung der Referenzsignalerzeugungseinrichtung aufgetreten ist.

Zusätzlich macht die Freilaufbereichsänderungseinrichtung den Freilaufbereich der Rotationswinkelgeschwindigkeit enger als einen gegebenen Freilaufbereich des Regelungsabschnitts in einem Fall, wenn eine anormale Bedingung in der Energieversorgung aufgetreten ist.

Bei dem Rotationswinkelerfassungsgerät gemäß der Ausgestaltung weist der Regelungsabschnitt auf: eine Steuerungsabweichungs-Berechnungseinrichtung, die eine Steuerungsabweichung auf der Grundlage des Ausgangssignals berechnet, und einen Einschwingungsabschluss-Beurteilungseinrichtung, die in dem Fall, dass die Steuerungsabweichung nicht größer als ein Schwellwert ist, beurteilt, dass das Einschwingen des Rotationswinkels abgeschlossen ist.

Das Rotationswinkelerfassungsgerät gemäß der Ausgestaltung weist weiterhin eine Rotationswinkeleinstellungseinrichtung zur Verwendung des Rotationswinkel zu einem Zeitpunkt, zu dem beurteilt wird, dass das Einschwingen des Rotationswinkels abgeschlossen ist, auf, als Referenzort und zur Einstellung des Rotationswinkels.

Ein Verfahren zur Erfassung eines Rotationswinkels gemäß der Erfindung weist die Schritte auf: Erzeugen eines Referenzsignals, Erzeugen eines Ausgangssignals in Reaktion auf das Referenzsignal, Durchführen einer Regelung auf der Grundlage des Ausgangssignals, Berechnen eines Rotationswinkels, und Verengen eines Freilaufbereichs einer Rotationswinkelgeschwindigkeit beim Start des Einschwingens des Rotationswinkels gegenüber einem gegebenen Freilaufbereichs in der Regelung.

Die Erfindung ist nachstehen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
1 ein Funktionsblockschaltbild eines Rotationswinkelerfassungsgeräts gemäß der Erfindung,
2 eine schematische Darstellung eines Elektroantriebssystems,
3 ein Blockschaltbild eines Rotationswinkelerfassungsgeräts,
4 ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Rotationswinkelerfassungsgeräts veranschaulicht,
5 Zeitverläufe, die den Betrieb des Rotationswinkelerfassungsgeräts bei Einschalten der Erregungs-Energieversorgung darstellen,
6 Zeitverläufe, die den Betrieb des Rotationswinkelerfassungsgeräts bei einer momentanen Unterbrechung des Signalsystems oder des Energieversorgungnsystems veranschaulichen,
7 eine Darstellung des Verhältnisses zwischen Antriebsmotordrehzahlen und Einschwingzeit Maximalwerten darstellt, und
8 eine Darstellung der Drehzahlregion beim Einschwingen des R/D-Wandlers.
Zur Erläuterung ist nachstehend ein Elektroantriebssystem geschrieben. Das Elektroantriebssystem ist in einem Elektroauto eingebaut, das als Elektrofahrzeug betrieben wird, und ist zum Antrieb eines Antriebsmotors als eine elektrisch betätigte Maschine angeordnet. Jedoch kann die Erfindung ebenfalls auf ein Elektroantriebssystem angewandt werden, das in einem Hybridfahrzeug eingebaut ist und zum Antrieb eines Leistungsgenerators als elektrisch betriebene Maschine angeordnet ist.
1 zeigt ein Funktionsblockschaltbild eines Rotationswinkelerfassungsgeräts gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei das Bezugszeichen 20 eine Erregungsschaltung als Referenzsignalerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Referenzsignals angibt, das Bezugszeichen 43 einen Resolver als Rotationswinkelerfassungsabschnitt zum Empfang des vorstehend beschriebenen Referenzsignals zur Erzeugung eines Ausgangssignals angibt, das Bezugszeichen 91 einen Rückkopplungssteuerungsabschnitt (Reglungsabschnitt) zur Durchführung einer Rückkopplungssteuerung (Reglung) auf der Grundlage des Ausgangssignals zur Berechnung eines Rotationswinkels angibt, und das Bezugszeichen 53 einen Betriebsarteinstellungsabschnitt als Freilaufbereichs-Änderungseinrichtung zur Einengung des Freilaufbereichs (Freischwingungsbereichs) einer Antriebsmotordrehzahl als eine Drehzahl einer elektrisch betätigten Maschine zum Startzeitpunkt des Einschwingens des Rotationswinkels angibt.
In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein Elektroantriebssystem und bezeichnet das Bezugszeichen 31 einen Antriebsmotor als elektrisch betätigte Maschine. Ein bürstenloser Gleichstrom-Antriebsmotor wird als Antriebsmotor 31 verwendet. Der Antriebsmotor 31 weist einen Stator auf, der durch Wicklung von Statorspulen von 11 bis 13 einer Vielzahl von Phasen, d.h. U-Phase, V-Phase und W-Phase um (nicht gezeigte) Statorkerne davon geformt wird, und einen (nicht gezeigten) Rotor als Rotationskörper auf, der drehbar innerhalb des Stators vorgesehen ist und ein Magnetpolpaar aufweist. Zum Antrieb des Antriebsmotors 31, um das Elektroauto zum Fahren zu bewegen, wird der Gleichstrom aus der Batterie 14 in Phasenströme, d.h. U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Ströme Iu, Iv, Iw durch einen Umrichter 40 umgewandelt. Die Phasenströme Iu, Iv und Iw werden jeweils den Statorspulen 11 bis 13 zugeführt. Die Umrichterbrücke 40 weist sechs Transistoren Tr1–Tr6 als Schaltelemente auf, in denen die Phasenströme Iu, Iv und Iw durch selektives Ein- oder Ausschalten der Transistoren Tr1–Tr6 erzeugt werden können.
Der Resolver 43 ist als Rotationswinkelerfassungsabschnitt angekoppelt. Der Resolver 43 ist mit der Rotationswinkelerfassungsschaltung 44 verbunden. Die Rotationswinkelerfassungsschaltung 44 weist eine Erregungsschaltung 20 (3) als Referenzsignalerzeugungseinrichtung zur Erregung des Resolvers 43 und einen R/D-Wandler 21 als Rotationswinkelausgabevorrichtung auf. Der R/D-Wandler 21 empfängt ein Resolversignal aus dem Resolver 43 zur Berechnung und Ausgabe eines Rotationswinkels θ in Bezug auf die Ausgangsposition des Rotors. Obwohl gemäß diesem Ausführungsbeispiel der R/D-Wandler 21 durch Hardware aufgebaut ist, kann dieser aus einem (nicht gezeigten) Steuerungsabschnitt, das einer CPU, MPU oder dergleichen aufgebaut ist, und eine (nicht gezeigten) Aufzeichnungsabschnitt aufgebaut sein, der aus einem RAM, ROM oder dergleichen aufgebaut ist.
Der Rotationswinkel θ wird zu einer Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 als Steuerungseinrichtung für eine elektrisch betriebene Maschine (Elektromaschinen-Steuerungseinrichtung) gesendet. In der Antriebsmotorsteuereinrichtung 45 führt eine (nicht gezeigte) Magnetpolortserfassungseinrichtung einen Erfassungsprozess des Magnetpolorts zur Erfassung des vorstehend beschriebenen Rotationswinkels θ als Magnetpolort aus. Die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 steuert den Antriebsmotor 31 auf der Grundlage des erfassten Magnetpolorts. Außerdem weist die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 einen (nicht gezeigten) Steuerungsabschnitt, der aus einer CPU, MPU oder dergleichen aufgebaut ist, und einen (nicht gezeigten) Aufzeichnungsabschnitt auf, der aus einem RAM, ROM oder dergleichen aufgebaut ist. Der Rotationswinkelerfassungsschaltung 44 und der Steuerungsabschnitt der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 bilden einen Computer zur Ausführung eines gegebenen Prozesses. Außerdem bilden der Resolver 42, die Rotationswinkelerfassungsschaltung 44, die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 usw. ein Rotationswinkelerfassungsgerät.
Daher berechnet, wenn eine (nicht gezeigte) Fahrzeugssteuerungseinrichtung zur Steuerung eines Elektroautos der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 ein Antriebsmotorsolldrehmoment TM* sendet, das einen Sollwert eines Antriebsmotordrehmoments als Drehmomentbefehlswert angibt, die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 eine Impulsbreite entsprechend dem Antriebsmotorsolldrehmoment TM* zur Erzeugung von Impulsbreitemodulationssignalen Su, Sv und Sw für drei Phasen, die jeweils die resultierenden Impulsbreite aufweisen, und sendet die Impulsbreitenmodulationssignale Su, Sv und Sw zu einer Antriebsschaltung 51. Die Antriebsschaltung 51 empfängt die Impulsbreitenmodulationssignale Su, Sv und Sw zur Erzeugung von Schaltsignalen zur entsprechenden Aktivierung der sechs Transistoren Tr1 bis Tr6 und sendet die Schaltsignale zu dem Umrichter 40. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wurde die Antriebsschaltung 51 abseits des Umrichters 40 vorgesehen. Jedoch kann ebenfalls ein IPM (Intelligentes Leistungsmodul, intelligence power modul) mir einer Antriebsschaltung usw. oder dergleichen als Umrichter verwendet werden.
Als Ergebnis werden den Statorspulen 11 bis 13 jeweils die Phasenströme Iu, Iv und Iw zugeführt, wodurch in dem Rotor ein Drehmoment erzeugt wird. Der Betrieb des Elektroantriebssystems 10 auf diese Weise kann den Antriebsmotor 31 antreiben, um das Elektroauto zum Fahren zu veranlassen.
Wenn die Stromwerte von zwei der drei Phasen bestimmt sind, ist der Wert des Stroms der verbleibenden Phasen ebenfalls bestimmt. Dadurch werden zur Steuerung der Phasenströme Iu, Iv und Iw Ströme von gegebenen Zweiphasen mit Ausnahme einer der drei Phasen, beispielsweise der U-Phasen- und V-Phasen-Ströme Iu und Iv durch Stromsensoren 33 und 34 erfasst, die als Stromerfassungsabschnitt verwendet werden, und werden die erfassten Ströme iu und iv zu der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 gesendet. Außerdem können die Stromsensoren die Phasenströme Iu, Iv und Iw erfassen, um die erfassten Ströme iu, iv und iw zu der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 zu senden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel bezeichnet das Bezugszeichen 16 eine Gleichspannungserfassungsschaltung zur Erfassung einer Spannung Vb der Batterie 14, bezeichnet das Bezugszeichen 17 einen Glättungskondensator, bezeichnet das Bezugszeichen 46 einen als Aufzeichnungsvorrichtung verwendeten Speicher, und bezeichnet das Bezugszeichen Vcc1 eine Steuerungs-Energieversorgung. Wenn die Energieversorgung Vcc1 als CPU-Energieversorgung dient, um eine Energieversorgungsspannung Vc von +5V an die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 anzulegen, dient die Energieversorgung ebenfalls als R/D-Energieversorgung, um eine Energieversorgungsspannung Vrd von +5V an den R/D-Wandler 21 der Rotationswinkelerfassungsschaltung 44 anzulegen. Zusätzlich bezeichnet das Bezugszeichen Vcc2 eine Erregungs-Energieversorgung und dient die Energieversorgung Vcc2 als Erregungs-Energieversorgung des Resolvers, um eine Energieversorgungsspannung Vex an die Erregungsschaltung 20 anzulegen.
In der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 wird die Rückkopplungssteuerung (Reglung) auf der Grundlage eines d-q-Achsenmodels derart durchgeführt, dass eine d-Achse entlang einer Richtung des Magnetpolpaars des Rotors genommen wird und ein q-Achse in einer zu der d-Achsen senkrechten Richtung genommen wird.
Daher werden in der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 beispielsweise die aus dem Stromsensoren 33 und 34 gesendeten erfassten Ströme Iu und Iv zu einem (nicht gezeigten) UV-dq-Wandler gesendet, in dem die erfassten Ströme Iu und Iv in einem d-Achsen-Strom id und eine q-Achsen-Strom iq auf der Grundlage eines Magnetpolorts umgewandelt werden. Dann werden der d-Achsen-Strom id und der q-Achsen-Strom iq zu einem (nicht gezeigten) Subtrahierer für die Regelung gesendet. In dem Subtrahierer werden die Abweichung Δid zwischen dem d-Achsen-Strom id und einem d-Achsen-Strombefehlswert id* sowie die Abweichung Δiq zwischen dem q-Achsen-Strom iq und einem q-Achsen-Strombefehlswert iq*, bei denen es sich beide um aus einem Antriebsmotorsolldrehmoment TM* umgewandelte Strombefehlswerte handelt, berechnet, damit diese zu einem (nicht gezeigten) Spannungsbefehlserzeugungsabschnitt gesendet werden. In dem Spannungsbefehlserzeugungsabschnitt werden ein d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd* und ein q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq* auf der Grundlage der Abweichungen Δid und Δiq erzeugt, und der d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd* und der q-Achsen-Spannungsbefehlswerts Vq* werden zu einem (nicht gezeigten) d-q-UV-Wandler gesendet.
Darauffolgend werden in dem d-q-UV-Wandler der d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd* und der q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq* in Spannungsbefehlswerte in der Phasen Vu*, Vv* und Vw* auf der Grundlage des Magnetpolorts umgewandelt, um zu einem (nicht gezeigten) PWM-Generator gesendet zu werden. Dann erzeugt der PWM-Generator in Phasen-Impulsbreitenmodulationssignale Su, Sv und Sw auf der Grundlage der einzelnen Phasenspannungsbefehlswerte Vu*, Vv* und Vw* und der durch die Gleichspannungserfassungsschaltung 16 erfassten Spannung Vb.
Nachstehend ist der R/D-Wandler 21 beschrieben. Zunächst führt die Erregungsschaltung 20 einen Prozess zur Erzeugung eines Referenzsignals aus, um dadurch ein Referenzsignal f(t) zu erzeugen, das sich mit einer gegebenen Winkelgeschwindigkeit ω mit der Zeit ändert, wenn die Zeit t als Variable genommen wird: f(t) = sinωt.
Die Erregungsschaltung 20 führt dann das Referenzsignal f(t) einer (nicht gezeigten) Primärspule des Resolvers 43 zu. Der Resolver 43 weist zwei Sekundärspulen auf, die vorgesehen sind, um dazwischen eine Phasendifferenz von 90 Grad zu bilden. Bei Empfang eines Referenzsignals f(t) moduliert der Resolver 43 das Referenzsignal f(t) entsprechend dem Rotationswinkel θ in Bezug auf die Ausgangsposition des Rotors zur Erzeugung erster und zweiter Ausgangssignale sa und sb, die durch Spannungen ausgedrückt sind: sa = f(t)·sinθ, und sb = f(t)·cosθ.
Dann werden die ersten und zweiten Signale sa und sb als Resolversignale zu den R/D-Wandler 21 ausgegeben. Bei der Verarbeitung eines Resolversignals ist lediglich die Phase des Signals wichtig, so dass die Amplituden des Referenzsignals f(t) und der ersten und zweiten Ausgangssignale sa und sb gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf eins (1) eingestellt werden.
Wenn die ersten und zweiten Ausgangssignale sa und sb ausgegeben werden, multipliziert der Multiplizierer 22 in dem R/D-Wandler 21 die Ausgangssignale sa und sb jeweils mit Multiplikationsvariablen, die durch trigonometrische Funktionen, cosΦ und sinΦ, ausgedrückt sind, unter Verwendung der Addierschaltungen (xcosΦ, xsinΦ) 23 und 24, um die Produkte SA und SB davon zu berechnen: SA = f(t)·sinθ·cosΦ, und SB = f(t)·cosθ·sinΦ.
Dann werden die Produkte SA und SB zu dem Subtrahierer 25 gesendet. Dabei ist Φ ein Winkel, der auf der Grundlage der ersten und zweiten Ausgangssignale SA und SB in dem R/D-Wandler 21 bestimmt wird, d.h. ein digitaler Winkel.
Daraufhin führt der Subtrahierer 25 eine Subtraktion der Produkte SA und SB zur Berechnung einer Abweichung SC dazwischen aus: SC = SA – SB = f(t)·sinθ·cosΦ – f(t)·cosθ·sinΦ = f(t)·sin(θ – Φ).
Dann wird der Abweichung SC durch einen Verstärker 27 zu einer Erfassungseinrichtung 26 gesendet, die als Steuerungsabweichungsberechnungseinrichtung dient. Die Erfassungseinrichtung 26 führt einen Prozess zur Berechnung einer Steuerungsabweichung zur Entfernung einer Referenzsignalkomponente auf der Grundlage der Abweichung SC und des aus der Regelschaltung 20 gesendeten Referenzsignals f(t) und zur Erzeugung einer modulierten Komponente als die Steuerungsabweichung ε aus, die das Änderungsausmaß des Rotationswinkels θ angibt: ε = sin(θ – Φ).
Die Steuerungsabweichung ε wird zu einem Abweichungsgewichtungsabschnitt 28 gesendet, der als Abweichungsjustiereinrichtung verwendet wird. Der Abweichungsgewichtungsabschnitt 28 weist eine Multiplizierschaltung (x4) 35 und einen Schalter 36 als Abweichungsschaltabschnitt auf. Der Abweichungsgewichtungsabschnitt 28 führt einen Prozess zur Abweichungsjustierung aus, um selektiv die Steuerungsabweichung ε mit einem gegebenen Gewichtungsfaktor entsprechend einem Betriebsartschaltsignal MD aus, das aus der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 zugeführt wird.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der R/D-Wandler derart angeordnet, dass die Rückkopplungssteuerung (Reglung) darin entsprechend dem Reglungsabschnitt 91 (vergl. 1) ausgeführt wird, wie es später beschrieben wird, wodurch ein Rotationswinkel θ berechnet wird. Zu diesem Zweck können die Auflösungen für verschiedene Prozessarten geschaltet werden. Zusätzlich weist die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 als Freilaufbereichsänderungseinrichtung einen Betriebsarteinstellungsabschnitt 53 auf, der einen Betriebsarteinstellungsprozess als Prozess zur Änderung eines Freilaufbereichs ausführt, um dadurch einen Auflösungsindex, der die Auflösung angibt, zwischen 12 und 10 Bit umzuschalten, und den Auflösungsindex einzustellen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird, wenn das Betriebsartschaltsignal MD sich auf einen hohen Pegel befindet, was einem ersten Zustand angibt, eine Betriebsart mit niedriger Auflösung als erste Betriebsart eingestellt, um den Auflösungsindex auf 10 Bit zu bringen. Wenn sich das Betriebsartschaltsignal MD auf den niedrigen Pegel befindet, was einem zweiten Zustand angibt, wird eine Betriebsart mit hoher Auflösung als zweite Betriebsart eingestellt, um den Auflösungsindex auf 12 Bit zu bringen.
In diesem Fall betragen, wenn die Betriebsart mit hoher Auflösung eingestellt ist, die Verarbeitungsgeschwindigkeiten der verschiedenen Prozesse ein Viertel gegenüber denjenigen in der Betriebsart mit niedriger Auflösung, und die Auflösung wird 4mal größer als eine gegebene Auflösung des Rückkopplungssteuerungsabschnitts 91, wenn die Betriebsart mit niedriger Auflösung eingestellt ist, d.h. eine Auflösung in dem Fall des Einschwingens der Rotationswinkelgeschwindigkeit ND unter der normalen Steuerung.
Dabei unterscheiden sich die Betriebsarten mit niedriger und hoher Auflösung in dem Gewicht der Steuerungsabweichung ε pro Bit. Wenn die Betriebsart mit niedriger Auflösung eingestellt ist, beträgt ein Gewicht einer Steuerungsabweichung ε pro Bit 4mal soviel wie in dem Fall, in dem die Betriebsart mit hoher Auflösung eingestellt ist. Daher wird auf der Grundlage der Zeit, wenn die Betriebsart mit hoher Auflösung eingestellt ist, der Gewichtungsfaktor mit vier multipliziert, um die Steuerungsabweichung ε mit einem vierfachen Gewicht zu gewichten, wenn die Betriebsart mit niedriger Auflösung eingestellt ist. Genauer wird, wenn das Betriebsartschaltsignal MD sich auf den niedrigen Pegel befindet, die Betriebsart mit hoher Auflösung eingestellt, so dass keine Gewichtung ausgeführt wird. Auf diese Weise wird die aus dem Verstärker 27 ausgegebene Steuerungsabweichung ε direkt zu einem PI-Kompensator 37 als erste Integriereinrichtung gesendet. Wenn weiterhin das Betriebsartschaltsignal MD sich auf dem hohen Pegel befindet, wird die Betriebsart mit niedriger Auflösung eingestellt, so dass die aus dem Verstärker 27 ausgegebene Steuerungsabweichung ε einer Gewichtung durch die Multiplizierschaltung 35 ausgesetzt wird, wobei die gewichtete Abweichung zu dem PI-Kompensator 37 gesendet wird.
Daraufhin führt der PI-Kompensator 37 einen ersten Integrierprozess zum Integrieren der Steuerungsabweichung ε aus, um eine Rotationsregelgeschwindigkeit ND zu berechnen, die durch einen digitalen Wert ausgedrückt wird. Die Rotationswinkelgeschwindigkeit ND wird bestimmt und in einem Drehzahlregister (Geschwindigkeitsregister) 39 aufgezeichnet, das als Drehzahlaufzeichnungsabschnitt dient. In diesem Fall weist das Drehzahlregister 39 einen 16-Bit-Aufbau auf, in dem das Gewicht der Rotationswinkelgeschwindigkeit ND pro Bit für die Betriebsarten mit niedriger und hoher Auflösung gemeinsam ist. Wenn weiterhin die Betriebsart mit niedriger Auflösung eingestellt ist, werden alle 16 Bits zur Darstellung der Rotationswinkelgeschwindigkeit ND verwendet, und wenn die Betriebsart mit hoher Auflösung eingestellt ist, beträgt die Verarbeitungsgeschwindigkeit ein Viertel derjenigen in dem vorstehenden Fall, weshalb als solches lediglich 14 Bits zur Darstellung der Rotationswinkelgeschwindigkeit ND verwendet werden. Daher führt, wenn das Betriebsartschaltsignal ND auf den niedrigen Pegel übergeht, eine CPU-Bit-Schalteinrichtung in dem R/D-Wandler 21 einen Bitschaltprozess aus, um die zwei höchsten Bits des Drehzahlregisters 39 mit Nullen zu maskieren.
Weiterhin wird ein Begrenzungsprozess zur Aufzeichnung einer Rotationswinkelgeschwindigkeit ND in das Drehzahlregister 39 ausgeführt. In diesem Prozess wird, wenn die Rotationswinkelgeschwindigkeit ND höher als das höchste Bit (als die volle Bitzahl) des Drehzahlregisters 39, d.h. höher als der Maximalwert "1111111111111111" ist, was die theoretische maximale Drehzahl der Rotationswinkelgeschwindigkeit ND angibt, die durch 16 Bits ausgedrückt wird, der Überschuss abgeschnitten, um dadurch das Register auf den maximalen Wert zu verschließen. Somit wird in dem Fall, wenn der numerische Wert "1" in dem 15ten Bit oder höher in der Betriebsart mit niedriger Auflösung gehalten wird, wenn die Betriebsart auf die Betriebsart mit hoher Auflösung umgeschaltet wird, die Rotationswinkelgeschwindigkeit ND zwangsweise auf den Maximalwert "0011111111111111" geändert, der durch 14 Bit ausgedruckt wird. Wenn demgegenüber die Betriebsart von der Betriebsart mit hoher Auflösung auf dem Betriebsart mit niedriger Auflösung geschaltet wird, wird der Wert der Rotationswinkelgeschwindigkeit ND nicht geändert.
Daraufhin wird die in den Drehzahlregister 39 aufgezeichnete Rotationswinkelgeschwindigkeit ND zu einem Integrierer (1/s) 50 als zweite Integriereinrichtung gesendet. Der Integrierer 50 führt einen zweiten Integrierprozess aus, um dadurch die Rotationswinkelgeschwindigkeit ND zu integrieren und einen digitalen Winkel Φ zu berechnen, der durch einen digitalen Wert ausgedruckt ist, und zeichnet dann den digitalen Winkel Φ in einem Winkelregister 49 auf. In diesem Fall weist das Winkelregister 49 einen 12-Bit-Aufbau auf, in dem das Gewicht des digitalen Winkels Φ pro Bit für die Betriebsart mit niedriger und hoher Auflösung gemeinsam ist. Wenn die Betriebsart mit niedriger Auflösung eingestellt ist, werden lediglich 10 Bits zur Darstellung des digitalen Winkels Φ verwendet, wenn die Betriebsart mit hoher Auflösung eingestellt ist, werden alle 12 Bits zur Darstellung des digitalen Winkels Φ verwendet.
Wenn der digitale Winkel Φ auf diese Weise in dem Winkelregister 49 aufgezeichnet wird, führt eine Variablen-Einstellungsvorrichtung 47, die als Variableneinstellungseinrichtung dient, einen Variableneinstellungsprozess aus, um dadurch auf ein Multiplikationsvariablen-Kennfeld zu zugreifen, das in einem ROM in dem R/D-Wandler 21 eingestellt ist, und liest Multiplikationsvariablen von cosΦ und sinΦ entsprechend dem in dem Winkelregister 49 aufgezeichneten digitalen Winkel Φ aus und sendet diese zu dem Muliplizierer 22.
In diesem Fall weist der Reglungsabschnitt 91 (1) den Multiplizierer 22, den Verstärker 27, die Erfassungseinrichtung 26, den Abweichungsgewichtungsabschnitt 28, den PI-Kompensator 37, das Drehzahlregister 39, den Integrierer 50, den Winkelregister 49 und die variablen Einstellungsvorrichtung 47 auf, in denen die Regelung auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Steuerungsabweichung ε derart ausgeführt wird, dass eine Phase (Θ – Φ) null (0) wird, um den Rotationswinkel θ und den digitalen Winkel Φ zur Übereinstimmung miteinander zu bringen.
Weiterhin ist ein Impulswandler 48 als Impulswandlungseinrichtung vorgesehen. Der Impulswandler 48 führt einen Impulswandlungsprozess zum Lesen von Ausgängen aller Bits des Winkelregisters 49 und des vorstehend beschriebenen Betriebsartschaltsignal MD und zur Ausgabe eines A-Phasen-Signals und eines B-Phasen-Signals aus, die jeweils die Rotationsrichtung des Antriebsmotors 31 und das Änderungsausmaß des Rotationswinkels θ auf der Grundlage der Ausgänge der zwei untersten Bits des Winkelregisters 49 für jedes Mal angeben, wenn der Wert des in dem Winkelregisters 49 aufgezeichneten digitalen Winkels Φ sich ändert. Die A-Phasen- und B-Phasen-Signale sind Rechtecksignale, die sich von einander in der Phase um 90 Grad unterscheiden. Wenn das A-Phasen-Signal dem B-Phasen-Signal in der Phase voran geht, gibt dies an, dass der Antriebsmotor 31 in einer Vorwärtsrichtung rotiert. Wenn das B-Phasen-Signal dem A-Phasen-Signal in der Phase voran geht, gibt dies an, dass der Antriebsmotor 31 in einer Rückwärtsrichtung rotiert.
In dem Impulswandler 48 führt eine (nicht gezeigte) Nullbeurteilungseinrichtung einen Nullbeurteilungsprozess zur Beurteilung, ob der digitale Winkel Φ Null erreicht, auf der Grundlage der Ausgänge aus allem Bits des Winkelregisters 49 aus, und um einen Nullbeurteilung zur Ausgabe eines Z-Phasen-Signals durchzuführen, wenn der digitale Winkel Null ist. Das Z-Phasen-Signal wird einmal für jede Rotation des Resolvers 43 ausgegeben. Dabei ist eine Rotation des Resolvers 43 äquivalent zu derjenigen des Antriebsmotors 31.
Wenn der Rotationswinkel θ konvergiert, führt eine als erste Kommunikationsverarbeitungseinrichtung dienende serielle Kommunikationsschnittstelle (I/F) 54 der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 einen ersten Kommunikationsprozess aus, um ein Zwischenspeicher-Signal (Latch-Signal) CS zu dem R/D-Wandler 21 zu einem gegebenen Zeitpunkt zu senden. In dem R/D-Wandler 21 speichert beim Empfang des Zwischenspeicher-Signals CS eine Zwischenspeicher-Schaltung (Latch-Schaltung) 55, die als Datenhalterabschnitt dient, den in dem Winkelregister 49 angeordneten digitalen Winkel Φ zu diesem Zeitpunkt und zeichnet die zwischen gespeicherten Daten in einer seriellen Kommunikationsschnittstelle 56 auf, die als zweite Kommunikationsverarbeitungseinrichtung dient. Die serielle Kommunikationsschnittstelle 56 führt einen zweiten Kommunikationsprozess aus, um einen digitalen Winkel Φ entsprechend Taktsignalen CLK aus der seriellen Kommunikationsschnittstelle 54 seriell auszugeben, um diesen als Rotationswinkel θ zu der Eintrittsmodussteuerungseinrichtung 45 zu senden.
Die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 liest den aus dem R/D-Wandler 21 gesendeten Rotationswinkel θ, um ihn in einem (nicht gezeigten) Absolutwertdatenaufzeichnungsabschnitt aufzuzeichnen. Der in dem Absolutwertdatenaufzeichnungsabschnitt aufgezeichnete Rotationswinkel θ ist der digitale Winkel Φ, der in dem Winkelregister 49 zu dem Zeitpunkt aufgezeichnet worden ist, zu dem ein Zwischenspeicher-Signal CS zu dem R/D-Wandler 21 gesendet wurde. Der digitale Winkel Φ ist als Referenzort zu verwenden. Weiterhin sendet beim Starten des Antriebsmotors 31 die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 den in dem Absolutwertdatenaufzeichnungsabschnitt aufgezeichneten Rotationswinkel θ zu einem (nicht gezeigten) Steuerungsdatenaufzeichnungsabschnitt zu Verwendung als Anfangswert.
Zusätzlich führt eine als Rotationswinkeleinstellungseinrichtung dienende Codierschnittstelle 57 der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 einen Rotationswinkeleinstellungsprozess aus, um dadurch die A-Phasen-, B-Phasen- und Z-Phasen-Signale zu empfangen und den Rotationswinkel θ, der in dem Steuerungsdatenaufzeichnungsabschnitt aufgezeichnet ist, auf der Grundlage der Phasen der A-Phasen- und B-Phasen-Signale einzustellen. Genauer wird der Rotationswinkel θ erhöht, wenn das A-Phasen-Signal den B-Phasen-Signal in der Phase vorangeht, und wird der Rotationswinkel θ verringert, wenn das B-Phasen-Signal der A-Phase-Signal in der Phase vorangeht. Das Änderungsausmaß in dem Rotationswinkel θ wird somit für den vorstehend beschriebenen Referenzort akkumuliert, wodurch der Rotationswinkel θ für jeden Steuerungszeitpunkt geschätzt wird. Beim Empfang eines Z-Phasen-Signals macht die Codierschnittstelle 47 den in dem Steuerungsdatenaufzeichnungsabschnitt aufgezeichneten Rotationswinkel θ zu Null.
Wenn der Startschlüssel eines Elektroautos eingeschaltet wird, wird die Energieversorgungsspannung Vc gleichzeitig mit der Bereitstellung der Energieversorgungsspannung Vrd für den R/D-Wandler 21 der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 bereitgestellt, wodurch die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 und der R/D-Wandler 21 ihren Betrieb starten. Wenn eine gegebene Zeitdauer nach dem Start des Betriebs der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 und das R/D-Wandlers 21 verstrichen ist, wird die Energieversorgung Vcc2 eingeschaltet, um die Energieversorgungsspannung Vex der Erregungsschaltung 20 bereitzustellen.
Da jedoch kein Referenzsignal f(t) in dem Resolver 43 eingegeben wird, bis die Energieversorgungsspannung Vex der Erregungsschaltung 20 bereitgestellt wird, befindet sich der R/D-Wandler 21 in einer Situation, in der die ersten und zweiten Ausgangssignale sa und sb nicht darin eingegeben werden. Als Ergebnis kann keine Steuerung innerhalb des R/D-Wandlers 21 eingerichtet werden, weshalb der R/D-Wandler 21 frei läuft (frei schwingt).
Während einer momentanen Unterbrechung des Signalsystems oder des Energieversorgungssystems, beispielsweise, wenn für ein Moment die Resolversignalleitung, die zum Senden der ersten und zweiten Ausgangssignale sa und sb zu dem R/D-Wandler 21 verwendet wird, unterbrochen wird, oder wenn die Energieversorgung Vcc2 für einen Moment unterbrochen wird, verringert sich die Energieversorgungsspannung Vex zeitweilig, weshalb der R/D-Wandler 21 in eine Situation gerät, in der die ersten und zweiten Ausgangssignale sa und sb nicht darin eingegeben werden. In diesem Fall kann, wie in dem vorstehend beschriebenen Fall die Steuerung nicht innerhalb des R/D-Wandlers 21 hergestellt werden, weshalb der R/D-Wandler 21 frei läuft (frei schwingt). Als Ergebnis wird es unmöglich, einen Magnetpolort während dieser Zeit zu erfassen, wodurch das Elektroauto nicht gesteuert werden kann.
Im Falle von Elektroautos kann die Energieversorgungsspannung Vex nach deren Absenkung beispielsweise durch eine Hilfsmaschinenbatterie usw. wieder hergestellt werden. Außerdem erzeugt im Falle von Hybridautos beispielsweise eine Brennkraftmaschine Elektrizität, und wird die Hilfsmaschinenbatterie dadurch geladen, wodurch die Wiederherstellung der Energieversorgungsspannung Vex nach Absenkung der Energieversorgungsspannung Vex ermöglicht wird.
Daher wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Einschwingzeit verkürzt, die verstreicht, bevor ein aus dem R/D-Wandler 21 ausgegebener Rotationswinkel θ eingeschwungen ist, um die Verwendung des Rotationswinkels als Referenzort zu ermöglichen. Somit wird dementsprechend die Zeit verkürzt, die verstreicht, bevor die Erfassung eines Rotationswinkels θ möglich wird, in den folgenden zwei Fällen: 1) wenn die Energieversorgung Vcc2 eingeschaltet wird und 2) wenn die Energieversorgungsspannung Vex während einer momentanen Unterbrechung des Signalsystems oder des Energieversorgungssystems wieder hergestellt wird.
Zu diesem Zweck führt ein Energieversorgungsanormalitäts-Beurteilungsabschnitt 58, der als Anormalitätsbeurteilungseinrichtung dient, für die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 einen Anormalitätsbeurteilungsprozess durch Lesen der Energieversorgungsspannung Vex der Energieversorgung Vcc2 aus, um auf der Grundlage, ob die Energieversorgungsspannung Vex in einem Bereich zum korrekten Betrieb der Erregungsschaltung 20 sich befindet, zu beurteilen, ob die Energieversorgung Vcc2 in Ordnung ist, oder zu bestimmen, ob die Energieversorgungsspannung Vex niedriger als ein vorbestimmter Schwellwert ist.
In dem Fall, dass die Energieversorgung Vcc2 als in Ordnung beurteilt wird, bringt der Betriebsarteinstellungsabschnitt 53 das Betriebsartschaltsignal MD auf das niedrigen Pegel, um den Auflösungsindex auf 12 Bit einzustellen, wodurch die Betriebsart mit hoher Auflösung eingestellt wird. Dementsprechend wird die theoretische maximale Drehzahl der in den Drehzahlregistern 39 aufzuzeichnenden Rotationswinkelgeschwindigkeit ND unterdrückt und eingeschränkt. Weiterhin wird in dieser Bedingung das Einschwingen einer Rotationswinkelgeschwindigkeit ND gestartet.
Demgegenüber führt in dem Fall, dass beurteilt wird, dass die Energieversorgung Vcc2 anormal ist, eine (nicht gezeigte) Antriebsmotorstoppeinrichtung der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 einen Antriebsmotorstoppprozess aus, um dadurch den Antriebsmotor 31 zu stoppen, während eine (nicht gezeigte) Zeitverzögerungsverarbeitungseinrichtung in der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 einen Zeitverzögerungsprozess ausführt, um das Verstreichen einer gegebenen ersten Verzögerungszeit τ1 abzuwarten. In dem Fall, dass das Elektrofahrzeug ein Hybridauto ist, wird in dem Antriebsmotorstoppprozess lediglich die Brennkraftmaschine angetrieben, um das Hybridfahrzeug zu fahren.
Wenn weiterhin eine gegebene Zeitdauer τa nach Start des Anlegens der Energieversorgungsspannung Vrd an dem R/D-Wandler 21 verstrichen ist, wird ein Fehlersignal ERR aus dem R/D-Wandler 21 zu der Motorantriebssteuerungseinrichtung 45 ausgegeben.
Nachdem die Betriebsart mit hoher Auflösung eingestellt worden ist, wartet die Zeitverzögerungseinrichtung das Verstreichen einer gegebenen zweiten Verzögerungszeit τ2 ab. Nach dem Verstreichen der Verzögerungszeit τ2 bringt der Betriebsarteinstellungsabschnitt 53 das Betriebsartschaltsignal MD auf dessen hohen Pegel, um den Auflösungsindex auf 10 Bit einzustellen, so dass die Betriebsart mit niedriger Auflösung eingestellt wird. Daher kann danach die Verarbeitungsgeschwindigkeit des R/D-Wandlers 21 erhöht werden.
Ein als Vergleichseinrichtung dienender (nicht gezeigter) Vergleichsabschnitt in dem R/D-Wandler 21 führt einen Vergleichsprozess zur Beurteilung durch, ob die Steuerungsabweichung ε, die parallel zu dem Start des Einschwingens berechnet wird, gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert εth ist. In dem Fall, das beurteilt wird, dass die Steuerungsabweichung ε nicht größer als der Schwellwert εth ist, wird das Fehlersignal ERR auf den niedrigen Pegel gebracht, was den Ausgangszustand angibt, um die Ausgabe des Fehlersignals ERR zu stoppen.
Darauffolgend führt eine (nicht gezeigte) Einschwingabschlussbeurteilungseinrichtung in der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 einen Einschwingungsabschlussbeurteilungsprozess aus, um zu beurteilen, ob das Fehlersignal ERR ausgegeben wird. In dem Fall, dass das Fehlersignal ERR ausgegeben wird, wird beurteilt, dass das Einschwingen noch nicht abgeschlossen ist. Somit wartet die Zeitverzögerungsverarbeitungseinrichtung das Verstreichen einer gegebenen dritten Verzögerungszeit τ3 ab.
In dem Fall, dass kein Fehlersignal ERR ausgegeben wird, stellt der Betriebsarteinstellungsabschnitt 53 den Auflösungsindex derart ein, dass er zu einer späteren Verwendung, d.h. den Merkmalen verschiedener Steuerungsarten in der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 passt. Daraufhin wartet die Zeitverzögerungsverarbeitungseinrichtung das Verstreichen einer gegebenen vierten Verzögerungszeit τ4 ab und liest den Rotationswinkel θ in einer Betriebsart in Abhängigkeit von der Anwendung, d.h. der Betriebsart mit niedriger oder hoher Auflösung, nach dem Verstreichen der Verzögerungszeit τ4.
Somit wird, wenn das Einschwingen des Rotationswinkels θ gestartet wird, die Betriebsart mit hoher Auflösung eingestellt, wodurch der Freilaufbereich der inhärenten Winkelgeschwindigkeit ND enger als in einem gegebenen Freischwingbereich des Reglungsabschnitts 91, d.h. einem Freischwingbereich in dem Fall des Einschwingens der Rotationswinkelgeschwindigkeit ND unter der normalen Steuerung eingestellt werden kann. Als Ergebnis kann die Einschwingzeit verkürzt werden. Zusätzlich wird nach dem Starten des Einschwingens des Rotationswinkels θ die Betriebsart mit niedriger Auflösung eingestellt, wodurch die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht wird. Dies ermöglicht eine weitere Verkürzung der Einschwingzeit.
Nachstehend ist das Flussdiagramm beschrieben. In Schritt S1 wird eine Beurteilung durchgeführt, ob die Erregungs-Energieversorgung Vcc2 in Ordnung ist. Bei einem JA geht der Ablauf zu Schritt S3 über, d.h., es wird beurteilt, dass die Erregungs-Energieversorgung Vcc2 in Ordnung ist. Wenn die Beurteilung in Schritt S1 NEIN (negativ) ist, d.h., die Erregungs-Energieversorgung Vcc2 anormal ist, geht der Prozess zu Schritt S2 über. In Schritt S2 wird ein Zeitverzögerungsprozess ausgeführt, woraufhin der Ablauf zu Schritt S1 zurückkehrt.
In Schritt S3 wird der Auflösungsindex auf 12 Bit eingestellt, woraufhin der Ablauf zu Schritt S4 vorangeht, in dem ein Zeitverzögerungsprozess ausgeführt wird. Der Ablauf führt dann zu Schritt S5 aus und stellt den Auflösungsindex auf 10 Bit ein. In Schritt S6 wird eine Beurteilung durchgeführt, ob das Fehlersignal ERR ausgegeben wird. Falls das Fehlersignal ERR ausgegeben wird, geht der Ablauf zu Schritt S7 über, und falls dies nicht der Fall ist, geht er zu Schritt S8 über. Wenn der Ablauf zu Schritt S7 übergeht, wird ein Zeitverzögerungsprozess ausgeführt, woraufhin der Ablauf zu Schritt S6 zurückkehrt. Falls der Ablauf zu Schritt S8 übergegangen ist, wird der Auflösungsindex derart eingestellt, dass er für die Eigenschaften verschiedener Steuerungsarten geeignet ist. In Schritt S9 wird ein Zeitverzögerungsprozess ausgeführt. Nach dem Zeitverzögerungsprozess wird in Schritt S10 der Rotationswinkel θ aus dem R/D-Wandler 21 ausgelesen, woraufhin die Verarbeitung des Ablaufs beendet wird.
Unter Bezugnahme auf die Zeitverläufe ist nachstehend der Betrieb der Rotationswinkelerfassungsschaltung 44 bei Einschalten der Energieversorgung Vcc2 beschrieben.
Zunächst wird, wie es in 5 gezeigt ist, wenn der Startschlüssel eines Elektroautos eingeschaltet wird, die Energieversorgungsspannung Vc der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 zu dem Zeitpunkt t1 gleichzeitig mit der Bereitstellung der Energieversorgungsspannung Vrd an den R/D-Wandler 21 bereitgestellt. Als Ergebnis beginnt der Betrieb der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 und des R/D-Wandlers 21. Dabei befindet sich das Betriebsartschaltsignal MD auf dessen niedrigen Pegel und ist die Betriebsart mit hoher Auflösung eingestellt. Daher wird die theoretische maximale Drehzahl der Rotationswinkelgeschwindigkeit ND, die in dem Drehzahlregister 39 aufzuzeichnen ist, zwangsweise unterdrückt und verringert. Zusätzlich wird, wie es in 8 gezeigt ist, der Freilaufbereich der Rotationswinkelgeschwindigkeit ND eingeengt auf:
–Ny ≤ ND ≤ Ny.
Wenn nach dem Start des Anlegens der Energieversorgungsspannung Vrd an den R/D-Wandlers 21 eine gegebene Zeitdauer τa verstrichen ist, wird ein Fehlersignal ERR aus dem R/D-Wandler 21 zu der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 ausgegeben. Weiterhin wird aufgrund der Charakteristiken (Eigenschaften) des R/D-Wandlers 21 während eines Zeitintervalls von dem Zeitpunkt an, zu dem das Anlegen der Energieversorgungsspannung Vrd an dem R/D-Wandler 21 gestartet worden ist, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die gegebene Zeitdauer τa verstrichen ist, das Fehlersignal ERR maskiert. Derart kann das Fehlersignal ERR nicht auf dessen hohen Pegel geändert werden.
Daraufhin wird die Energieversorgungsspannung Vex zu dem Zeitpunkt t2 an die Erregungsschaltung 20 angelegt, wie das Referenzsignal f(t) der Primärspule des Resolvers 43 zugeführt, woraufhin das Einschwingen aus dem vorstehend beschriebenen Freilaufbereich beginnt. Parallel dazu wird der Freilaufbereich allmählich verengt.
Dann ändert der Betriebsarteinstellungsabschnitt 53 das Betriebsartschaltsignal MD auf dessen hohen Pegel, um zu dem Zeitpunkt t3 die Betriebsart mit niedriger Auflösung einzustellen. Dementsprechend wird die Verarbeitungsgeschwindigkeit dann erhöht, weshalb der Freilaufbereich schnell verengt wird.
Zu dem Zeitpunkt t4 erreicht die Steuerungsabweichung ε den Schwellwert εth oder liegt darunter, und der Wert (θ – Φ) konvergiert. Somit wird das Fehlersignal ERR auf dessen niedrigen Pegel gebracht, und wird die Ausgabe des Fehlersignals an die Antriebsmotorsteuerung 45 beendet. Parallel dazu sendet die serielle Kommunikationsschnittstelle 54 ein Zwischenspeichersignal CS zu dem R/D-Wandler 21. Wenn der R/D-Wandler 21 das Zwischenspeichersignal CS empfängt, speichert die Zwischenspeicherschaltung 55 den digitalen Winkel θ, der gegenwärtig in dem Winkelregister 49 gefunden wird, und zeichnet die Daten, die digitalen Daten Φ, in der seriellen Kommunikationsschnittstelle 56 auf. Die serielle Kommunikationsschnittstelle 56 gibt einen digitalen Winkel Φ seriell aus, um diesen als Rotationswinkel Φ zu der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 zu senden.
Die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 liest den aus dem R/D-Wandler 21 gesendeten Rotationswinkel θ und zeichnet ihn in den Absolutwertdatenaufzeichnungsabschnitt auf. Der Referenzort wird entsprechend dem in dem Absolutwertdatenaufzeichnungsabschnitt aufgezeichneten Rotationswinkel θ eingestellt. Daraufhin startet die Codierschnittstelle 57 den Rotationswinkeleinstellungsprozess, um A-Phasen-, B-Phasen- und Z-Phasen-Signale zu empfangen und um den dem Steuerungsdatenaufzeichnungsabschnitt aufgezeichneten Rotationswinkel θ auf der Grundlage der Phasen der A-Phasen- und B-Phasen-Signale einzustellen.
Im Gegensatz kann dazu in dem Fall, in dem das Betriebsartschaltsignal MD zu dem Zeitpunkt t3 nicht auf dessen hohen Pegel geändert wird und das Einschwingen in der Betriebsart mit hoher Auflösung fortgesetzt wird, die Verarbeitungsgeschwindigkeit nicht erhöht werden, weshalb der Freilaufbereich allmählich verengt wird, wie es durch eine Fläche AR1 gezeigt ist. Somit wird die Einschwingzeit länger, und das Einschwingen wird zu dem Zeitpunkt t5 beendet.
Im Übrigen wird, falls seit Einschalten des Startschlüssels des Elektroautos die Betriebsart mit niedriger Auflösung eingestellt war, die theoretisch maximale Drehzahl der in das Drehzahlregister 39 aufzuzeichnenden Rotationswinkelgeschwindigkeit ND nicht unterdrückt. Somit ist der Freilaufbereich des R/D-Wandlers 21 wie folgt:
–Nx ≤ ND ≤ Nx.
Der Wert Nx ist wesentlich größer als der Wert Ny (8).
Wenn das Einschwingen unter dieser Bedingung gestartet wird, wird die Einschwingzeit deutlich länger, wie es durch eine Fläche AR2 dargestellt ist, und das Einschwingen wird zu dem Zeitpunkt t6 abgeschlossen. Nun wird jedoch der maximale Wert der Einschwingzeit, Tsm, entsprechend der Rotationswinkelgeschwindigkeit ND eingestellt, wie es in 7 gezeigt ist. Dementsprechend führt der Energieversorgungsanormalitäts-Beurteilungsabschnitt 58 der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 den Anormalitätsbeurteilungsprozess aus, so dass eine Zeitmessung gleichzeitig mit dem Start des Einschwingens gestartet wird. Wenn die Zeit, die seit Start des Einschwingens verstrichen ist, den maximalen Wert Tsm überschreitet, beurteilt der Energieversorgungsanormalitäts-Beurteilungsabschnitt 58, das eine anormale Bedingung aufgetreten ist, das beispielsweise die Resolversignalleitung physikalisch unterbrochen wurde.
Unter Bezug auf das Zeitverlaufsdiagramm ist nachstehend der Betrieb der Rotationswinkelerfassungsschaltung 44 während einer momentanen Unterbrechung des Signalsystems oder des Energieversorgungssystems beschrieben.
Dabei wird eine Situation berücksichtigt, in der die folgenden Bedingungen, wie sie in 6 gezeigt sind, zutreffen: Der Antriebsmotor 31 wird angetrieben, die Rotationswinkelgeschwindigkeit ND hat einen Wert von Nn, die Energieversorgungsspannung Vc wird an die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 angelegt, die Energieversorgungsspannung Vrd wird an den R/D-Wandler 21 angelegt, und die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 sowie der R/D-Wandler 21 befinden sich in Betrieb. In dieser Situation verringert sich, wenn die Resolversignalleitung zu einem Zeitpunkt t11 für einen Moment unterbrochen wird, die Energieversorgungsspannung Vex zeitweilig. Diese Verringerung verhindert, dass die ersten und zweiten Ausgangssignale sa und sb in den R/D-Wandler 21 eingegeben werden. Weiterhin gibt, wenn eine gegebene Zeitdauer τa verstrichen ist, der R/D-Wandler 21 ein Fehlersignal ERR zu der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 aus.
Zu diesem Zeitpunkt wurde das Betriebsartschaltsignal MD auf dessen hohen Pegel gebracht, weshalb die Betriebsart mit niedriger Auflösung eingestellt worden ist. Deshalb wird die theoretische maximale Drehzahl der in das Drehzahlregister 39 aufzuzeichnenden Rotationswinkelgeschwindigkeit ND nicht verringert. Ebenfalls wird der Freilaufbereich des R/D-Wandlers 21 nicht unterdrückt und wird wie nachstehend dargestellt:
–Nx ≤ ND ≤ Nx.
Darauffolgend bringt der Betriebsarteinstellungsabschnitt 53 das Betriebsartschaltsignal MD auf dessen niedrigen Pegel, um zu dem Zeitpunkt t12 die Betriebsart mit hoher Auflösung einzustellen. Parallel dazu wird die theoretische maximale Drehzahl der in das Drehzahlregisters 39 aufzuzeichnenden Rotationswinkelgeschwindigkeit ND zwangsweise unterdrückt und verringert. Somit wird der Freilaufbereichs des R/D-Wandlers 21 gebracht zu:
–Ny ≤ ND ≤ Ny.
Wenn sich danach die Energieversorgungsspannung Vex zu dem Zeitpunkt t13 wiederherstellt, wird der Primärspule des Resolvers 43 ein Referenzsignal f(t) zugeführt, und wird dann das Einschwingen von dem Freilaufbereichs des R/D-Wandlers 21 gestartet. Gleichzeitig wird der Freilaufbereich allmählich verengt.
Danach bringt der Betriebsarteinstellungsabschnitt 53 das Betriebsartschaltsignal MD auf dessen hohen Pegel, um dadurch zu den Zeitpunkt t14 die Betriebsart mit niedriger Auflösung auf den hohen Pegel zu bringen. Danach wird die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht, weshalb der Freilaufbereich schnell verengt wird.
In dem Fall, dass die korrekte Rotationsrichtung mit der Freilaufsrichtung des R/D-Wandlers 21 übereinstimmt, erreicht die Steuerungsabweichung ε zu einem Zeitpunkt t15 den Schwellwert εth oder unterschreitet ihn, und der Wert (θ – Φ) konvergiert. Somit wird das Fehlersignal ERR auf dessen niedrigen Pegel gebracht, und wird die Ausgabe des Fehlersignals zu der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 beendet.
Parallel dazu sendet die serielle Kommunikationsschnittstelle 54 ein Zwischenspeichersignal CS zu dem R/D-Wandler 21. Wenn der R/D-Wandler 21 das Zwischenspeichersignal CS empfängt, speichert die Zwischenspeicherschaltung 55 den digitalen Winkel Φ, der gegenwärtig in dem Winkelregister 49 zu diesem Zeitpunkt gefunden wird, und zeichnet die Daten, den digitalen Winkel Φ, in der seriellen Kommunikationsschnittstelle 56 auf. Die serielle Kommunikationsschnittstelle 56 gibt einen digitalen Winkel Φ seriell aus, um ihn als Rotationswinkel θ zu der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 zu senden.
Die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 liest den aus dem R/D-Wandler 21 gesendeten Rotationswinkel θ und zeichnet ihn in dem Absolutwertdatenaufzeichnungsabschnitt auf. Dabei wird der Referenzort entsprechend dem in dem Absolutwertdatenaufzeichnungsabschnitt aufgezeichneten Rotationswinkel θ eingestellt. Darauf folgend beginnt die Codierschnittstelle 57 einen Rotationswinkelaktualisierungsprozess, um dadurch A-Phasen-, B-Phasen- und Z-Phasen-Signale zu empfangen und den in den Steuerungsdatenaufzeichnungsabschnitt aufgezeichneten Rotationswinkel θ auf der Grundlage der Phasen der A-Phasen- und B-Phasen-Signale zu aktualisieren.
Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, in dem die korrekte Rotationsrichtung entgegengesetzt zu der Freilaufsrichtung des R/D-Wandlers 21 liegt, wenn die Steuerungsabweichung ε zu einem Zeitpunkt t16, der später als der Zeitpunkt t15 liegt, den Schwellwert εth erreicht oder ihn unterschreitet, und der Rotationswinkel θ konvergiert, das Fehlersignal ERR auf dessen niedrigen Pegel gebracht und wird die Ausgabe des Fehlersignals zu der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 45 beendet. Parallel dazu beginnt die Codierschnittstelle 57 den Rotationswinkelaktualisierungsprozess, um dadurch A-Phasen-, B-Phasen- und Z-Phasen-Signale zu empfangen und den in dem Steuerungsdatenaufzeichnungsabschnitt aufgezeichneten Rotationswinkel θ auf der Grundlage der Phasen der A-Phasen- und B-Phasen-Signale zu aktualisieren. In 8 bezeichnet das Bezugszeichen α einen Freilaufbereich, wenn die Betriebsart in niedriger Auflösung in dem Fall eingestellt ist, dass die korrekte Rotationsrichtung entgegengesetzt zu der Freilaufsrichtung des R/D-Wandlers 21 ist, und gibt das Bezugszeichen β einen Freilaufbereich an, wenn in demselben Fall die Betriebsart mit hoher Auflösung eingestellt ist.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr können verschiedene Modifikationen ohne Verlassen des Umfangs der Erfindung durchgeführt werden.
Wie vorstehend ausführlich beschrieben worden ist, weist ein Rotationswinkelerfassungsgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Referenzsignalerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Referenzsignals, einen Rotationswinkelerfassungsabschnitt zur Erzeugung eines Ausgangssignals in Reaktion auf das Referenzsignal, einen Reglungsabschnitt zur Bestimmung einer Rotationswinkelgeschwindigkeit auf der Grundlage des Ausgangssignals und zur Durchführung einer Regelung zur Berechnung eines Rotationswinkels, und eine Freilaufbereichsänderungseinrichtung zur Verengung eines Freilaufbereichs der Rotationswinkelgeschwindigkeit beim Start des Einschwingens des Rotationswinkels auf.
In diesem Fall kann die Einschwingzeit verkürzt werden, da der Freilaufbereich der Rotationswinkelgeschwindigkeit beim Start des Einschwingens des Rotationswinkels verengt ist. Dementsprechend kann die Zeit, die verstreicht, bevor die Erfassung eines Rotationswinkels möglich ist, dementsprechend verkürzt werden.
Bei einem weiteren Rotationswinkelerfassungsgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung führt der Regelungsabschnitt weiterhin eine Regelung mit einer vorbestimmten Auflösung durch. Die Freilaufbereichsänderungseinrichtung erhöht beim Start des Einschwingens des Rotationswinkels eine Auflösung derart, dass sie höher als die gegebene Auflösung des Rückkopplungsabschnitts wird. In diesem Fall wird, da die Betriebsart mit niedriger Auflösung eingestellt wird, nachdem das Einschwingen des Rotationswinkels begonnen hat, die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht. Dementsprechend kann die Einschwingzeit weiterhin verkürzt werden.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, schlägt die Erfindung ein Rotationswinkelerfassungsgerät vor, das eine Referenzsignalerzeugungseinrichtung 20, die ein Referenzsignal erzeugt, eine Rotationswinkelerfassungsabschnitt 43, der ein Ausgangssignal in Reaktion auf das Referenzsignal erzeugt, einen Regelungsabschnitt 91, der eine Rotationswinkelgeschwindigkeit auf der Grundlage des Ausgangssignals bestimmt und eine Regelung zur Berechnung eines Rotationswinkels durchführt und eine Freilaufbereichsänderungseinrichtung 53 aufweist, die einen Freilaufbereich der Rotationswinkelgeschwindigkeit beim Start des Einschwingens des Rotationswinkels verengt. In dem Rotationswinkelerfassungsgerät wird der Freilaufbereich der Rotationswinkelgeschwindigkeit beim Start des Einschwingens des Rotationswinkels verengt, wodurch die Einschwingzeit verkürzt werden kann. Dementsprechend kann die Zeit, die verstreicht, bevor die Erfassung eines Rotationswinkel möglich wird, verkürzt werden.

Claims

Rotationswinkelerfassungsgerät mit einer Referenzsignalerzeugungseinrichtung (20), die ein Referenzsignal erzeugt, einem Rotationswinkelerfassungsabschnitt (43), der ein Ausgangssignal in Reaktion auf das Referenzsignal erzeugt, einem Rückkopplungsabschnitt (91), der eine Rotationswinkelgeschwindigkeit auf der Grundlage des Ausgangssignals bestimmt und eine Reglung zur Berechnung eines Rotationswinkels durchführt, und einer Freilaufbereichsänderungseinrichtung (53), die einen Freilaufbereich der Rotationswinkelgeschwindigkeit beim Start des Einschwingens des Rotationswinkels verengt.
Rotationswinkelerfassungsgerät nach Anspruch 1, wobei der Freilaufbereich enger als ein gegebener Freilaufbereich des Regelungsabschnitts (91) gemacht wird.
Rotationswinkelerfassungsgerät nach Anspruch 1, wobei der Regelungsabschnitt (91) die Regelung mit einer vorbestimmten Auflösung ausführt, und die Freilaufbereichsänderungseinrichtung (53) eine Auflösung beim Start des Einschwingungsrotationswinkels gegenüber der gegebenen Auflösung des Regelungsabschnitts erhöht.
Rotationswinkelerfassungsgerät nach Anspruch 3, wobei die Freilaufbereichsänderungseinrichtung (53) die Auflösung nach dem Start des Einschwingens des Rotationswinkels verringert.
Rotationswinkelerfassungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Freilaufbereichsänderungseinrichtung (53) den Freilaufbereich der Rotationswinkelgeschwindigkeit enger als einen gegebenen Freilaufbereich des Regelungsabschnitts macht, wenn eine Energieversorgung der Referenzsignalerzeugungseinrichtung (20) eingeschaltet wird.
Rotationswinkelerfassungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Freilaufbereichsänderungseinrichtung (53) einen Energieversorgungsanormalitäts-Beurteilungsabschnitt (58) zur Beurteilung aufweist, ob eine anormale Bedingung in einer Energieversorgung der Referenzsignalerzeugungseinrichtung (20) aufgetreten ist, und die Freilaufbereichsänderungseinrichtung den Freilaufbereich der Rotationswinkelgeschwindigkeit enger als einen gegebenen Freilaufbereich des Regelungsabschnitts in einem Fall macht, wenn eine anormale Bedingung in der Energieversorgung aufgetreten ist.
Rotationswinkelerfassungsgerät nach Anspruch 1, wobei der Regelungsabschnitt (91) aufweist: eine Steuerungsabweichungs-Berechnungseinrichtung, die eine Steuerungsabweichung auf der Grundlage des Ausgangssignals berechnet, und einen Einschwingungsabschluss-Beurteilungseinrichtung, die in dem Fall, dass die Steuerungsabweichung nicht größer als ein Schwellwert ist, beurteilt, dass das Einschwingen des Rotationswinkels abgeschlossen ist.
Rotationswinkelerfassungsgerät nach Anspruch 1, weiterhin mit einer Rotationswinkeleinstellungseinrichtung zur Verwendung des Rotationswinkels zu einem Zeitpunkt, zu dem beurteilt wird, dass das Einschwingen des Rotationswinkels abgeschlossen ist, als Referenzort und zur Einstellung des Rotationswinkels.
Verfahren zur Erfassung eines Rotationswinkels, mit den Schritten: Erzeugen eines Referenzsignals, Erzeugen eines Ausgangssignals in Reaktion auf das Referenzsignal, Durchführen einer Regelung auf der Grundlage des Ausgangssignals, Berechnen eines Rotationswinkels, und Verengen eines Freilaufbereichs einer Rotationswinkelgeschwindigkeit beim Start des Einschwingens des Rotationswinkels gegenüber einem gegebenen Freilaufbereichs in der Regelung.