專利名稱：轉(zhuǎn)子位置檢測方法、電動(dòng)機(jī)控制方法、控制裝置及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)子位置檢測方法以及采用該檢測方法的電動(dòng)機(jī)的控制方法和電動(dòng)機(jī)控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，檢測電動(dòng)機(jī)所具備的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置并根據(jù)檢測出的旋轉(zhuǎn)位置來控制該電動(dòng)機(jī)的技術(shù)已經(jīng)實(shí)用化。作為檢測旋轉(zhuǎn)位置的傳感器，例如采用旋轉(zhuǎn)變壓器(resolver)，其公開在以下的專利文獻(xiàn)1等中。旋轉(zhuǎn)變壓器具備一次側(cè)線圈(轉(zhuǎn)子)和2個(gè)相互相差90 度的二次側(cè)線圈(定子)，在對一次側(cè)線圈施加交流電壓作為勵(lì)磁信號時(shí)，檢測在二次側(cè)線圈中產(chǎn)生的電壓。在二次側(cè)線圈中檢測出的電壓的振幅是利用與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度對應(yīng)的正弦波以及余弦波進(jìn)行了調(diào)制的模擬信號。在旋轉(zhuǎn)變壓器中安裝有將二次側(cè)線圈中檢測出的模擬信號(以下，也稱為“旋轉(zhuǎn)變壓器信號”)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的變換器即R/D轉(zhuǎn)換器。并且，提出了在該R/D轉(zhuǎn)換器中具有異常檢測部和自己診斷電路的技術(shù)，公開在下述專利文獻(xiàn)2等中。專利文獻(xiàn)1日本特開2008-219756號公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開2005-345189號公報(bào)如上述專利文獻(xiàn)2所提出的那樣，當(dāng)R/D轉(zhuǎn)換器本身具有異常檢測部以及自己診斷電路時(shí)，在旋轉(zhuǎn)變壓器與R/D轉(zhuǎn)換器之間產(chǎn)生電纜斷線的情況下，R/D轉(zhuǎn)換器自己可判斷為該電纜處于斷線狀態(tài)。與此相對，在R/D轉(zhuǎn)換器自己不能判斷斷線狀態(tài)的情況(即，R/ D轉(zhuǎn)換器不具有異常檢測部以及自己診斷電路的情況)下，如果是斷線狀態(tài)，當(dāng)然不能檢測到正常信號，所以雖然知道發(fā)生了某些異常，但難以判別該異常是由于斷線引起的、是由于斷線以外的旋轉(zhuǎn)變壓器等的異常引起的、還是僅僅是由于噪音等的干擾引起的，這是造成誤動(dòng)作的原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于，提供即使采用不能檢測到由于噪音等干擾而引起的誤動(dòng)作和斷線狀態(tài)的R/D轉(zhuǎn)換器也可以根據(jù)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置來無停滯地進(jìn)行電動(dòng)機(jī)控制的技術(shù)。為了解決上述問題，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子位置檢測方法的第1方式是對設(shè)置有第1傳感器O)以及第2傳感器(4)的電動(dòng)機(jī)(10)進(jìn)行控制的方法，其中，上述第1傳感器是檢測上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測器，在上述第1傳感器以及上述第2傳感器經(jīng)由共用的連接器(Cl、C2)分別通過第1電纜(6)以及第2電纜(8)連接的處理部00)中，執(zhí)行以下步驟第1步驟(SlOl)，從經(jīng)由上述第1電纜來自上述第1傳感器的第1輸出信號中取得與旋轉(zhuǎn)位置有關(guān)的信息以及與質(zhì)量有關(guān)的信息；第2步驟(S102)，判斷上述與質(zhì)量有關(guān)的信息是否正常；第3步驟(S103)，當(dāng)在上述第2步驟中獲得了肯定的結(jié)果時(shí)，根據(jù)上述與旋轉(zhuǎn)位置有關(guān)的信息計(jì)算上述旋轉(zhuǎn)位置；第4步驟(S104)，當(dāng)在上述第2步驟中獲得了否定的結(jié)果吋，判斷上述與質(zhì)量有關(guān)的信息異常的頻度是否是預(yù)定的規(guī)定值以上；以及第 5步驟610 ，當(dāng)在上述第4步驟中獲得了否定的結(jié)果吋，根據(jù)已經(jīng)在上述第3步驟中計(jì)算出的上述旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行計(jì)算并插值，由此獲得上述旋轉(zhuǎn)位置。本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的位置檢測方法的第2方式是在該第1方式中，上述第5步驟 (S105)還根據(jù)在該第5步驟之前執(zhí)行的上述第5步驟中求出的所述旋轉(zhuǎn)位置，通過插值求出所述旋轉(zhuǎn)位置。本發(fā)明的轉(zhuǎn)子位置檢測方法的第3方式是在該第2方式中，上述轉(zhuǎn)子位置檢測方法具有第6步驟(S106)保存在上述第3步驟(Sl(XB)中計(jì)算出的上述旋轉(zhuǎn)位置以及在所述第5步驟610 中被插值的上述旋轉(zhuǎn)位置。本發(fā)明的轉(zhuǎn)子位置檢測方法的第4方式是該第1 第3方式的任意ー個(gè)中，上述轉(zhuǎn)子位置檢測方法具有以下的步驟第7步驟(S107)，當(dāng)在上述第4步驟(S104)中獲得了肯定的結(jié)果吋，判斷經(jīng)由上述第2電纜來自上述第2傳感器的第2輸出信號的信號狀態(tài)是否異常；以及第8步驟(S108)，當(dāng)在上述第7步驟中獲得了肯定的結(jié)果吋，判斷上述第1電纜(6)是否為斷線狀態(tài)，當(dāng)在上述第7步驟中獲得了否定的結(jié)果或者在上述第8步驟中獲得了否定的結(jié)果吋，判斷為上述第1傳感器處于異常狀態(tài)。本發(fā)明的轉(zhuǎn)子位置檢測方法的第5方式是該第1 第4方式的任意ー個(gè)中，上述轉(zhuǎn)子位置檢測方法還具有第9步驟(SlU)根據(jù)在上述第3步驟(Sl(XB)中計(jì)算出的上述旋轉(zhuǎn)位置或在上述第5步驟610 中被插值的上述旋轉(zhuǎn)位置，計(jì)算上述電動(dòng)機(jī)(10)的速/又。本發(fā)明的轉(zhuǎn)子位置檢測方法的第6方式是該第1 第5方式的任意ー個(gè)中，上述第2傳感器(4)是檢測上述電動(dòng)機(jī)(10)的溫度的熱敏電阻。本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)的控制方法的第1方式是電動(dòng)機(jī)的控制方法，該方法具有本發(fā)明的轉(zhuǎn)子位置檢測方法的第1 第6方式的任意ー個(gè)所記載的全部步驟；以及第10步驟 (S113)，當(dāng)在上述第4步驟(S104)中獲得了肯定的結(jié)果時(shí)，將上述電動(dòng)機(jī)(10)的速度運(yùn)算值固定為零。本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置的第1方式是電動(dòng)機(jī)控制裝置(100)，其具有設(shè)置在電動(dòng)機(jī)(10)中的第1傳感器(2)以及第2傳感器(4)；處理部00)；第1電纜(6)以及第2 電纜(8)，它們經(jīng)由共用的連接器(Cl、C2)連接上述第1傳感器以及上述第2傳感器雙方與上述處理部；和信號處理部(40)，其設(shè)置在上述處理部與上述第1以及第2電纜之間，并根據(jù)經(jīng)由上述第1電纜來自上述第1傳感器的第1輸出信號，獲得與上述第1輸出信號的質(zhì)量有關(guān)的信息即信號質(zhì)量信息以及與上述旋轉(zhuǎn)位置有關(guān)的信息即位置信息，上述第1傳感器是檢測上述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測部，上述處理部具有第1判斷部(22)，其根據(jù)上述信號質(zhì)量信息判斷上述質(zhì)量是否正常；第1運(yùn)算部(M)，其根據(jù)上述位置信息計(jì)算上述旋轉(zhuǎn)位置；保存部(26)，其保存由上述第1運(yùn)算部計(jì)算出的上述旋轉(zhuǎn)位置； 第2判斷部(觀)，其在判斷為上述質(zhì)量異常吋，判斷成為上述異常的頻度是否是預(yù)定的規(guī)定值以上；插值處理部(30)，其在判斷為上述質(zhì)量異常吋，根據(jù)基于之前的上述位置信息計(jì)算而保存在上述保存部中的上述旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行計(jì)算并插值，由此獲得當(dāng)判斷為上述質(zhì)量異常時(shí)的上述旋轉(zhuǎn)位置；第1選擇部(32)，其在上述第1判斷部獲得了肯定的結(jié)果時(shí)，選擇由上述第1運(yùn)算部計(jì)算出的上述旋轉(zhuǎn)位置，在上述第1判斷部獲得了否定的結(jié)果時(shí)，選擇由
5上述插值處理部計(jì)算出的上述旋轉(zhuǎn)位置；第2運(yùn)算部(34)，其根據(jù)由上述第1選擇部選擇出的上述旋轉(zhuǎn)位置計(jì)算上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度，算出速度運(yùn)算值；以及第2選擇部(36)，其在上述第2判斷部獲得了肯定的結(jié)果時(shí)，選擇上述第2運(yùn)算部計(jì)算出的上述速度運(yùn)算值，在上述第2判斷部獲得了否定的結(jié)果時(shí)，選擇零作為上述速度運(yùn)算值。本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置的第2方式是在該第1方式中，上述信號處理部GO)是 R/D轉(zhuǎn)換器。本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置的第3方式是該第1或第2方式，上述第2傳感器(4) 是檢測上述電動(dòng)機(jī)(10)的溫度的熱敏電阻。本發(fā)明的程序的第1方式是使計(jì)算機(jī)執(zhí)行本發(fā)明的轉(zhuǎn)子位置檢測方法的第1 第 6方式的任意一個(gè)的程序。本發(fā)明的程序的第1方式是使計(jì)算機(jī)執(zhí)行本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制方法的第1方式的程序。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子控制方法的第1方式，即使判斷為來自旋轉(zhuǎn)位置檢測器的第1 輸出信號的質(zhì)量異常，只要判斷為其產(chǎn)生頻度小于預(yù)定的規(guī)定值，就對旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行插值運(yùn)算，所以能夠無停滯地進(jìn)行基于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的控制。在本發(fā)明的轉(zhuǎn)子控制方法的第2方式中，根據(jù)通過插值求出的旋轉(zhuǎn)位置來對旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行插值運(yùn)算，所以能夠無停滯地進(jìn)行基于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的控制。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子控制方法的第3方式，在第4步驟中獲得了否定的結(jié)果時(shí)，保存在此之前的旋轉(zhuǎn)位置，所以有助于對旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行插值。由此有助于無停滯地進(jìn)行基于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的控制。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子控制方法的第4方式，即使第1傳感器處于異常狀態(tài)，也能夠判斷是電纜的斷線還是連接器的誤接線。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子控制方法的第5方式，有助于轉(zhuǎn)子的適當(dāng)控制。通常熱敏電阻采用了電阻體，其結(jié)構(gòu)比旋轉(zhuǎn)位置檢測器簡單。因此，第2傳感器本身很少處于異常狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子控制方法的第6方式，有助于判斷是第1傳感器處于異常狀態(tài)，還是電纜的斷線或連接器的誤接線。根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制方法的第1方式，在第1輸出信號質(zhì)量異常的頻度是預(yù)定的規(guī)定值以上時(shí)，根據(jù)該第1輸出信號計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)位置不適合作為控制電動(dòng)機(jī)的值。 在這樣的情況下，可通過停止電動(dòng)機(jī)來避免基于不適合的旋轉(zhuǎn)位置的電動(dòng)機(jī)控制。根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置的第1方式，即使判斷為第1輸出信號的質(zhì)量異常， 只要判斷為其產(chǎn)生頻度小于預(yù)定的規(guī)定值，就對該第1輸出信號執(zhí)行插值處理，所以能夠無停滯地進(jìn)行基于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的控制。另外，在第1輸出信號的質(zhì)量異常的頻度在預(yù)定的規(guī)定值以上時(shí)，根據(jù)該第1輸出信號計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)位置不適合作為控制電動(dòng)機(jī)的值。在這樣的情況下，通過停止電動(dòng)機(jī)來避免基于不適合的旋轉(zhuǎn)位置的電動(dòng)機(jī)控制。根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置的第2方式，有助于第1方式的實(shí)施。通常熱敏電阻采用了電阻體，其結(jié)構(gòu)比旋轉(zhuǎn)位置檢測器簡單。因此，熱敏電阻本身處于異常狀態(tài)的情況少于旋轉(zhuǎn)位置檢測器本身處于異常狀態(tài)的情況。根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置的第3方式，有助于判斷是旋轉(zhuǎn)位置檢測器處于異常狀態(tài)，還是電纜的斷線或連接器的誤接線。
根據(jù)本發(fā)明的程序的第1方式，能夠無停滯地進(jìn)行基于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的控制。根據(jù)本發(fā)明的程序的第1方式，能夠無停滯地進(jìn)行基于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的控制。


圖1是例示本發(fā)明實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是例示旋轉(zhuǎn)位置檢測器的概念圖。
圖3是示出旋轉(zhuǎn)變壓器信號的波形的圖。
圖4是示出本發(fā)明實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)的控制方法的流程圖。
標(biāo)號說明
C1、C2連接器
SlOl SllO步驟
2旋轉(zhuǎn)位置檢測器(第1傳感器)
4熱敏電阻(第2傳感器)
6第1電纜
8第2電纜
10電動(dòng)機(jī)
20處理部
22第1判斷部
24第1運(yùn)算部
26保存部
28第2判斷部
30插值處理部
32第1選擇部
34第2運(yùn)算部
36第2選擇部
38零輸出部
100電動(dòng)機(jī)控制裝置
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。此外，在以圖1為首的以下附圖中僅示出與本發(fā)明有關(guān)的要素。(裝置結(jié)構(gòu)的概要)如圖1所示，電動(dòng)機(jī)控制裝置100具備作為第1傳感器的旋轉(zhuǎn)位置檢測器2、作為第2傳感器的熱敏電阻4、處理部20、信號處理部40和程序存儲部50。旋轉(zhuǎn)位置檢測器2 以及熱敏電阻4經(jīng)由相互連接的共用的連接器Cl、C3與第1電纜6以及第2電纜8連接。 第1電纜6以及第2電纜8經(jīng)由相互連接的共用的連接器C2、C4與處理部20以及信號處理部40連接。此外，在本實(shí)施方式中，雖然示出第1電纜6輸送旋轉(zhuǎn)位置檢測器2所檢測到的旋轉(zhuǎn)變壓器信號(與發(fā)明內(nèi)容中的「第1輸出信號」相當(dāng))、第2電纜8輸送熱敏電阻 4所檢測到的熱敏電阻信號(發(fā)明內(nèi)容中的「第2輸出信號」)的方式，但也可以對共用的電纜進(jìn)行時(shí)分(time sharing)而由該電纜輸送旋轉(zhuǎn)變壓器信號以及熱敏電阻信號。也就是說，第1電纜6以及第2電纜8的任意ー個(gè)可兼作另ー個(gè)。旋轉(zhuǎn)位置檢測器2檢測與電動(dòng)機(jī)10所具備的轉(zhuǎn)子(省略圖示)的旋轉(zhuǎn)位置有關(guān)的信息，例如如下檢測與旋轉(zhuǎn)位置有關(guān)的信息。如圖2所示，旋轉(zhuǎn)位置檢測器2具有設(shè)置在貫通轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸(省略圖示)上的勵(lì)磁線圈61、設(shè)置在其周圍的第1以及第2檢測線圈 62、63。這里，例如相互相差90度地設(shè)置第1以及第2檢測線圈62、63。如圖3所示，當(dāng)對勵(lì)磁線圈61輸入勵(lì)磁信號(交流電壓)sin ω t吋，在第1以及第2檢測線圈62、63中，與勵(lì)磁線圈61的旋轉(zhuǎn)位置(旋轉(zhuǎn)角度)θ對應(yīng)地，輸出依存于sin θ或cos θ的2個(gè)信號(交流電壓)sin cot · sin θ、sincot · cos θ。S卩，可將勵(lì)磁線圈61作為一次側(cè)線圈，將第1以及第2檢測線圈62、63作為二次側(cè)線圏。這些信號sincot · sin θ、sinω t · cos θ (以下， 稱為「一組旋轉(zhuǎn)變壓器信號」)作為與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置有關(guān)的信息(具體地說是，與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置對應(yīng)的勵(lì)磁線圈61的旋轉(zhuǎn)位置Θ)，經(jīng)由利用連接器C3、C1以及C2、C4連接的第 1電纜6輸出到信號處理部40。此外，在圖2中，為了便于理解旋轉(zhuǎn)位置檢測器2的勵(lì)磁線圈61的旋轉(zhuǎn)位置θ的檢測原理，根據(jù)來自經(jīng)由信號處理部40的處理部20的指令從交流電源64向勵(lì)磁線圈61輸入勵(lì)磁信號，第1檢測線圈62檢測出信號sincofsin θ發(fā)送給信號處理部40，第2檢測線圈63檢測出信號sincot · cos θ分送給信號處理部40。輸入至信號處理部40的一組旋轉(zhuǎn)變壓器信號是模擬信號。信號處理部40將所輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，向處理部20輸入與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置有關(guān)的信息即位置信息、以及與該ー組旋轉(zhuǎn)變壓器信號的質(zhì)量有關(guān)的信息即信號質(zhì)量信息。作為這樣的信號處理部40例如可采用R/D轉(zhuǎn)換器。信號處理部40如下判斷一組旋轉(zhuǎn)變壓器信號的質(zhì)量是否正常。這里，所謂信號質(zhì)量正常表示在以下所示的監(jiān)視事項(xiàng)1 3中全部得到否定的結(jié)果。另外，所謂信號質(zhì)量異常表示在監(jiān)視事項(xiàng)1 3的任意一個(gè)中得到肯定的結(jié)果。具體地說，通過監(jiān)視以下3點(diǎn)來判斷一組旋轉(zhuǎn)變壓器信號的質(zhì)量是否正常。首先一點(diǎn)是監(jiān)視各個(gè)旋轉(zhuǎn)變壓器信號sin t · sin θ、sincot · cos θ的振幅水平是否在預(yù)定的第1閾值以下(監(jiān)視事項(xiàng)1)。另一點(diǎn)是監(jiān)視各個(gè)旋轉(zhuǎn)變壓器信號sincot · sine、 sinwfcos θ的振幅水平是否在預(yù)定的第2閾值以上(監(jiān)視事項(xiàng)2)。再一點(diǎn)是監(jiān)視利用一組旋轉(zhuǎn)變壓器信號獲得的輸出角度(轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置)Φ與勵(lì)磁線圈61的旋轉(zhuǎn)位置θ 之差是否在預(yù)定的第3閾值以上(監(jiān)視事項(xiàng)3)。通過對監(jiān)視事項(xiàng)1進(jìn)行監(jiān)視，可以判斷各個(gè)旋轉(zhuǎn)變壓器信號sin t · sine、 sincot · cos θ是否衰減或損失。另外，通過對監(jiān)視事項(xiàng)2進(jìn)行監(jiān)視，可判斷各個(gè)旋轉(zhuǎn)變壓器信號sincot · sine、sincot · cos θ的輸出水平是否異常。另外，通過對監(jiān)視事項(xiàng)3進(jìn)行監(jiān)視，可判斷旋轉(zhuǎn)位置Φ的精度是否足夠。信號處理部40根據(jù)ー組旋轉(zhuǎn)變壓器信號如下地計(jì)算旋轉(zhuǎn)位置Φ。即，首先從ー 組旋轉(zhuǎn)變壓器信號中獲得tan θ，并取其反正切，由此可計(jì)算出勵(lì)磁線圈61的旋轉(zhuǎn)位置θ。 這里，針對反正切函數(shù)所具有的士90度的不連續(xù)點(diǎn)實(shí)施跟蹤處理來算出旋轉(zhuǎn)位置θ。第1 運(yùn)算部M根據(jù)該勵(lì)磁線圈61的旋轉(zhuǎn)位置θ來計(jì)算轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置Φ (參照圖1)。S卩，ー組旋轉(zhuǎn)變壓器信號可稱作是與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置Φ有關(guān)的信息即位置信息。 另外，如上所述通過分析一組旋轉(zhuǎn)變壓器信號來判斷其自身的質(zhì)量是否正常，所以該ー組的旋轉(zhuǎn)變壓器信號還可以稱作是與其自身的質(zhì)量有關(guān)的信息即信號質(zhì)量信息。熱敏電阻4檢測電動(dòng)機(jī)10的溫度。具體地說，熱敏電阻4是電阻值隨溫度變化比較大的電阻體，通過將該電阻體設(shè)置在電動(dòng)機(jī)10的附近來檢測電動(dòng)機(jī)10的溫度。處理部20例如采用微型計(jì)算機(jī)，作為其功能塊有第1判斷部22、第1運(yùn)算部24、 保存部26、第2判斷部觀、插值處理部30、第1選擇部32、第2運(yùn)算部34、第2選擇部36以及零輸出部38(參照圖1)。此外，處理部20并非一定是微型計(jì)算機(jī)，還可以是包含CPU及存儲器的計(jì)算機(jī)(均省略圖示)。在第1判斷部22判斷為信號質(zhì)量信息正常時(shí)，根據(jù)位置信息將第1運(yùn)算部M所計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)位置Φ保存在保存部沈內(nèi)。具體地說，第1選擇部32接收第1判斷部22 的判斷結(jié)果而選擇正常，保存部26存儲旋轉(zhuǎn)位置Φ。第1判斷部22在判斷為信號質(zhì)量信息不正常(即，監(jiān)視事項(xiàng)1、2、3中至少一個(gè)為肯定的結(jié)果，判斷為質(zhì)量異常)的情況下，第2判斷部觀一邊檢測該異常的頻度，一邊判斷該頻度是否在預(yù)定的規(guī)定值以上。在信號質(zhì)量信息為異常的頻度小于預(yù)定的規(guī)定值時(shí)，插值處理部30根據(jù)基于該異常之前的位置信息計(jì)算出并保存在保存部沈中的旋轉(zhuǎn)位置Φ，進(jìn)行計(jì)算并進(jìn)行插值，由此獲得在判斷為該質(zhì)量異常時(shí)的旋轉(zhuǎn)位置Φ。具體地說，第1選擇部32接收第1判斷部 22的判斷結(jié)果而選擇異常，根據(jù)計(jì)算并存儲在保存部沈中的旋轉(zhuǎn)位置Φ，計(jì)算判斷為該質(zhì)量異常時(shí)的旋轉(zhuǎn)位置Φ而進(jìn)行插值。這樣，在利用第1運(yùn)算部M計(jì)算出旋轉(zhuǎn)位置Φ或利用插值處理部30獲得了旋轉(zhuǎn)位置Φ的情況下，判斷為旋轉(zhuǎn)位置檢測器2的信號狀態(tài)正常 (圖4中的“信號正常”)。即，可利用第1選擇部32的選擇結(jié)果來獲得與轉(zhuǎn)子位置有關(guān)的信息。由此，有助于控制電動(dòng)機(jī)10。這樣，即使判斷為信號質(zhì)量信息異常，只要能判斷為其產(chǎn)生頻度小于預(yù)定的規(guī)定值就對旋轉(zhuǎn)位置Φ執(zhí)行插值處理，所以可不停滯地進(jìn)行基于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置Φ的控制。在第1判斷部22判斷為信號質(zhì)量信息正常時(shí)，第1判斷部22向第2判斷部觀發(fā)送信號質(zhì)量信息沒有異常這樣的旨意。另外，在將信號質(zhì)量信息判斷為異常時(shí)，第1判斷部 22向第2判斷部觀發(fā)送信號質(zhì)量信息異常這樣的旨意。第2判斷部觀判斷旋轉(zhuǎn)位置檢測器2以外的信號狀態(tài)是否異常。具體地說，例如， 其接收熱敏電阻4檢測出的熱敏電阻信號，并判斷該熱敏電阻信號的信號狀態(tài)有無異常。 更具體地說，判斷是否檢測到脫離與假定為電動(dòng)機(jī)10的溫度的范圍對應(yīng)的熱敏電阻信號范圍的熱敏電阻信號，如果檢測到的熱敏電阻信號脫離該范圍，則判斷為旋轉(zhuǎn)位置檢測器2 以外的信號狀態(tài)異常，如果否，則判斷為旋轉(zhuǎn)位置檢測器2的信號狀態(tài)異常(圖4中的“信號異常”)、旋轉(zhuǎn)位置檢測器2以外的信號狀態(tài)正常。另外，第2判斷部觀在旋轉(zhuǎn)位置檢測器2以外的信號狀態(tài)異常的情況下，針對信號質(zhì)量信息的異常，判斷該異常是否是由于在監(jiān)視事項(xiàng)2中獲得了肯定的結(jié)果而引起的異常。當(dāng)判斷為該異常是由于在監(jiān)視事項(xiàng)2中獲得了肯定的結(jié)果而引起的異常時(shí)，作為旋轉(zhuǎn)位置檢測器2的狀態(tài)，可判斷為連接器Cl、C2未連接或第1電纜6以及第2電纜8斷線(圖 4中的“連接器未連接異常”)。另一方面，當(dāng)判斷為該異常不是由于在監(jiān)視事項(xiàng)2中獲得了肯定的結(jié)果而引起的異常、即在監(jiān)視事項(xiàng)1、3的至少一個(gè)中獲得了肯定的結(jié)果而引起的異常時(shí)，判斷為旋轉(zhuǎn)位置檢測器2的信號狀態(tài)異常(相當(dāng)于“信號異?！?。
這樣，通過在監(jiān)視信號質(zhì)量信息的同時(shí)還監(jiān)視熱敏電阻4所檢測出的熱敏電阻信號，能夠判斷是旋轉(zhuǎn)位置檢測器2的信號狀態(tài)異常，還是第1電纜6以及第2電纜8的斷線或連接器Cl、C2的誤接線。尤其是，因?yàn)闊崦綦娮?的結(jié)構(gòu)比旋轉(zhuǎn)位置檢測器2的結(jié)構(gòu)簡単，所以熱敏電阻4本身很少出現(xiàn)異常狀態(tài)。由此，有助于判斷是旋轉(zhuǎn)位置檢測器2的信號狀態(tài)異常，還是第1電纜6以及第2電纜8的斷線或連接器Cl、C2的誤接線。第2判斷部觀在從第1判斷部22接收到信號質(zhì)量信息沒有異常的旨意吋，或者即使接收到信號質(zhì)量信息異常的旨意但判斷為其產(chǎn)生頻度小于預(yù)定的規(guī)定值吋，將旋轉(zhuǎn)位置檢測器2正常的旨意發(fā)送給第2選擇部36。另外，在第2判斷部觀接收到信號質(zhì)量信息異常的旨意，當(dāng)判斷為其產(chǎn)生頻度是預(yù)定的規(guī)定值以上時(shí)也將旋轉(zhuǎn)位置檢測器2異常的旨意發(fā)送給第2選擇部36。S卩，可通過第1以及第2判斷部22、28的判斷來獲得與旋轉(zhuǎn)位置檢測器2的狀態(tài)有關(guān)的信息。由此，有助于控制電動(dòng)機(jī)10。第2運(yùn)算部34根據(jù)第1選擇部32所選擇的旋轉(zhuǎn)位置Φ來計(jì)算轉(zhuǎn)子的速度。如果這樣計(jì)算速度，則有助于電動(dòng)機(jī)10的適當(dāng)控制。將第2運(yùn)算部34計(jì)算出的速度運(yùn)算值發(fā)送給第2選擇部36。還向第2選擇部36 發(fā)送零輸出部38輸出的零信號。在旋轉(zhuǎn)位置檢測器2的信號狀態(tài)沒有異常(即，無論信號質(zhì)量信息是正常還是異常，其產(chǎn)生頻度都小于預(yù)定的規(guī)定值)的情況下，第2選擇部36采用第2運(yùn)算部34所計(jì)算出的轉(zhuǎn)子速度而將其發(fā)送。另ー方面，在信號質(zhì)量信息異常的頻度在該規(guī)定值以上的情況下、即第2判斷部觀判斷為旋轉(zhuǎn)位置檢測器2的信號狀態(tài)異常的情況下，第2選擇部36采用零輸出部38所輸出的零信號將轉(zhuǎn)子的速度運(yùn)算值固定為零。即，可利用第2選擇部36 的選擇結(jié)果來獲得與轉(zhuǎn)子速度有關(guān)的信息。由此，有助于控制電動(dòng)機(jī)10。這樣，在信號質(zhì)量信息異常的頻度是預(yù)定的規(guī)定值以上的情況下，根據(jù)位置信息計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)位置Φ以及根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置Φ算出的速度運(yùn)算值不適合作為控制電動(dòng)機(jī)10 的值。此時(shí)，通過停止電動(dòng)機(jī)10來避免基于不適合的旋轉(zhuǎn)位置Φ的電動(dòng)機(jī)控制。(裝置的動(dòng)作)電動(dòng)機(jī)控制裝置100通過具備上述這樣的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行沿圖4所示的流程圖的動(dòng)作。此外，在本流程圖中僅示出電動(dòng)機(jī)控制裝置100用于控制電動(dòng)機(jī)10的動(dòng)作，具體地說僅示出用于取得旋轉(zhuǎn)位置檢測器2的狀態(tài)、與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置Φ有關(guān)的信息以及與轉(zhuǎn)子的速度有關(guān)的信息的動(dòng)作，關(guān)于其它的處理動(dòng)作則省略圖示以及說明。另外，在沒有特別記載的情況下，電動(dòng)機(jī)控制裝置100中的一系列處理動(dòng)作是根據(jù)程序存儲部50中存儲的程序在處理部20的控制下自動(dòng)進(jìn)行的。首先，第1運(yùn)算部M取得與經(jīng)由第1電纜6來自旋轉(zhuǎn)位置檢測器2的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置Φ有關(guān)的位置信息，第1判斷部22取得信號質(zhì)量信息(步驟S101)。然后，第1判斷部 22判斷信號質(zhì)量信息是否正常(步驟S102)。在步驟S102中獲得了肯定結(jié)果的情況下，第1運(yùn)算部M根據(jù)位置信息計(jì)算轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置Φ (步驟S103)。另ー方面，在步驟S102中獲得了否定結(jié)果的情況下，第2判斷部觀判斷質(zhì)量異常的頻度是否在預(yù)定的規(guī)定值以上。(步驟S104)。在步驟S104中獲得了否定結(jié)果的情況下，插值處理部30根據(jù)已計(jì)算并存儲在保存部沈中的旋轉(zhuǎn)位置Φ，對該頻度小于該規(guī)定值時(shí)的旋轉(zhuǎn)位置Φ進(jìn)行插值(步驟S105)。
在步驟S103中，將由第1運(yùn)算部M計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)位置Φ、以及在步驟S105中由插值處理部30進(jìn)行了插值的旋轉(zhuǎn)位置Φ均作為轉(zhuǎn)子的位置數(shù)據(jù)保存在保存部沈中(步驟S106)。將所保存的位置數(shù)據(jù)提供給后面的插值處理部30進(jìn)行插值運(yùn)算。S卩，步驟S105 還根據(jù)在該步驟S105之前執(zhí)行的步驟S106中保存的旋轉(zhuǎn)位置Φ，通過插值求出旋轉(zhuǎn)位置 Φ。這樣，因?yàn)楸４嫘D(zhuǎn)位置Φ，所以有助于對旋轉(zhuǎn)位置Φ進(jìn)行插值。另外，還根據(jù)通過插值而求出的旋轉(zhuǎn)位置Φ來對旋轉(zhuǎn)位置Φ進(jìn)行插值計(jì)算，所以能夠不停滯地進(jìn)行基于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置Φ的控制。在步驟S104中獲得了肯定結(jié)果的情況下，第2判斷部觀判斷旋轉(zhuǎn)位置檢測器2 以外的信號狀態(tài)是否異常(步驟S107)。另外，第2判斷部觀在步驟S107中獲得了肯定結(jié)果的情況下，針對信號質(zhì)量信息的異常，判斷該異常是否是在監(jiān)視事項(xiàng)2中獲得了肯定結(jié)果而引起的異常(步驟S108)。在步驟S108中獲得了肯定結(jié)果的情況下，判斷為旋轉(zhuǎn)位置檢測器2的狀態(tài)是連接器未連接異常(步驟S111)。另一方面，在步驟S108中獲得了否定結(jié)果的情況或在步驟S107中獲得了否定結(jié)果的情況下，判斷為旋轉(zhuǎn)位置檢測器2的狀態(tài)是信號異常(步驟 S110)。另外，在利用第1運(yùn)算部M計(jì)算出旋轉(zhuǎn)位置Φ或利用插值處理部30對旋轉(zhuǎn)位置 Φ進(jìn)行了插值的情況下，判斷為旋轉(zhuǎn)位置檢測器2的狀態(tài)是信號正常(步驟S109)。在步驟S109中判斷為旋轉(zhuǎn)位置檢測器2的狀態(tài)是信號正常的情況下，第2運(yùn)算部34根據(jù)此時(shí)的旋轉(zhuǎn)位置Φ來計(jì)算轉(zhuǎn)子的速度指令值，第2選擇部36選擇該速度運(yùn)算值 (步驟S112)。另外，在步驟Slll中判斷為旋轉(zhuǎn)位置檢測器2的狀態(tài)是連接器未連接異常或者在步驟SllO中判斷為旋轉(zhuǎn)位置檢測器2的狀態(tài)是信號異常的情況下，零輸出部38輸出零信號，第2選擇部36將速度運(yùn)算值固定為零(步驟S113)。(變形例)以上，對本發(fā)明的優(yōu)選方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不僅限于此。例如，在上述實(shí)施方式中，雖然是僅僅根據(jù)保存部26中保存的前一位置數(shù)據(jù)進(jìn)行插值，但也可以根據(jù)轉(zhuǎn)子的速度來預(yù)測位置數(shù)據(jù)，并根據(jù)該數(shù)據(jù)與前一位置數(shù)據(jù)來進(jìn)行插值。這樣有助于提高已插值的旋轉(zhuǎn)位置Φ的精度。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)子位置檢測方法，該轉(zhuǎn)子位置檢測方法是對設(shè)置有第1傳感器O)以及第2 傳感器的電動(dòng)機(jī)(10)進(jìn)行控制的方法，其中，所述第1傳感器是檢測所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測器， 在所述第1傳感器以及所述第2傳感器經(jīng)由共用的連接器(C1、U)分別通過第1電纜 (6)以及第2電纜(8)連接的處理部00)中，執(zhí)行以下步驟第1步驟(SlOl)，從經(jīng)由所述第1電纜來自所述第1傳感器的第1輸出信號中取得與旋轉(zhuǎn)位置有關(guān)的信息以及與質(zhì)量有關(guān)的信息；第2步驟(S102)，判斷所述與質(zhì)量有關(guān)的信息是否正常；第3步驟(S10;3)，當(dāng)在所述第2步驟中獲得了肯定的結(jié)果吋，根據(jù)所述與旋轉(zhuǎn)位置有關(guān)的信息計(jì)算所述旋轉(zhuǎn)位置；第4步驟(S104)，當(dāng)在所述第2步驟中獲得了否定的結(jié)果吋，判斷所述與質(zhì)量有關(guān)的信息異常的頻度是否是預(yù)定的規(guī)定值以上；以及第5步驟610 ，當(dāng)在所述第4步驟中獲得了否定的結(jié)果時(shí)，根據(jù)已經(jīng)在所述第3步驟中計(jì)算出的所述旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行計(jì)算并插值，由此獲得所述旋轉(zhuǎn)位置。
2.權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子位置檢測方法，其中，所述第5步驟610 還根據(jù)在該第5步驟之前執(zhí)行的所述第5步驟中求出的所述旋轉(zhuǎn)位置，通過插值求出所述旋轉(zhuǎn)位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子位置檢測方法，其中，所述轉(zhuǎn)子位置檢測方法具有第6步驟(S106)保存在所述第3步驟(S103)中計(jì)算出的所述旋轉(zhuǎn)位置以及在所述第5步驟610 中被插值的所述旋轉(zhuǎn)位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子位置檢測方法，其中，所述轉(zhuǎn)子位置檢測方法具有以下的步驟第7步驟(S107)，當(dāng)在所述第4步驟(S104)中獲得了肯定的結(jié)果吋，判斷經(jīng)由所述第 2電纜來自所述第2傳感器的第2輸出信號的信號狀態(tài)是否異常；以及第8步驟(S108)，當(dāng)在所述第7步驟中獲得了肯定的結(jié)果吋，判斷所述第1電纜(6)是否為斷線狀態(tài)，當(dāng)在所述第7步驟中獲得了否定的結(jié)果或者在所述第8步驟中獲得了否定的結(jié)果吋， 判斷為所述第1傳感器處于異常狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子位置檢測方法，其中，所述轉(zhuǎn)子位置檢測方法還具有第9步驟(SlU)根據(jù)在所述第3步驟(Sl(XB)中計(jì)算出的所述旋轉(zhuǎn)位置或在所述第5步驟610 中被插值的所述旋轉(zhuǎn)位置，計(jì)算所述電動(dòng)機(jī)(10)的速度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子位置檢測方法，其中， 所述第2傳感器(4)是檢測所述電動(dòng)機(jī)(10)的溫度的熱敏電阻。
7.ー種程序，其使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子位置檢測方法。
8.一種電動(dòng)機(jī)控制方法，該方法具有權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子位置檢測方法的全部步驟；以及第10步驟(S113)，當(dāng)在所述第4步驟(S104)中獲得了肯定的結(jié)果時(shí)，將所述電動(dòng)機(jī) (10)的速度運(yùn)算值固定為零。
9.ー種程序，其使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求8所述的電動(dòng)機(jī)控制方法。
10.一種電動(dòng)機(jī)控制裝置(100)，其具有設(shè)置在電動(dòng)機(jī)(10)中的第1傳感器(2)以及第2傳感器(4)； 處理部(20)；第1電纜(6)以及第2電纜(8)，它們經(jīng)由共用的連接器(Cl、C2)連接所述第1傳感器以及所述第2傳感器雙方與所述處理部；和信號處理部(40)，其設(shè)置在所述處理部與所述第1以及第2電纜之間，并根據(jù)經(jīng)由所述第1電纜來自所述第1傳感器的第1輸出信號，獲得與所述第1輸出信號的質(zhì)量有關(guān)的信息即信號質(zhì)量信息以及與所述旋轉(zhuǎn)位置有關(guān)的信息即位置信息，所述第1傳感器是檢測所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測部， 所述處理部具有第1判斷部(22)，其根據(jù)所述信號質(zhì)量信息判斷所述質(zhì)量是否正常； 第1運(yùn)算部04)，其根據(jù)所述位置信息計(jì)算所述旋轉(zhuǎn)位置； 保存部06)，其保存由所述第1運(yùn)算部計(jì)算出的所述旋轉(zhuǎn)位置； 第2判斷部( )，其在判斷為所述質(zhì)量異常時(shí)，判斷成為所述異常的頻度是否是預(yù)定的規(guī)定值以上；插值處理部(30)，其在判斷為所述質(zhì)量異常時(shí)，根據(jù)基于之前的所述位置信息計(jì)算而保存在所述保存部中的所述旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行計(jì)算并插值，由此獲得當(dāng)判斷為所述質(zhì)量異常時(shí)的所述旋轉(zhuǎn)位置；第1選擇部(32)，其在所述第1判斷部獲得了肯定的結(jié)果時(shí)，選擇由所述第1運(yùn)算部計(jì)算出的所述旋轉(zhuǎn)位置，在所述第1判斷部獲得了否定的結(jié)果時(shí)，選擇由所述插值處理部計(jì)算出的所述旋轉(zhuǎn)位置；第2運(yùn)算部(34)，其根據(jù)由所述第1選擇部選擇出的所述旋轉(zhuǎn)位置計(jì)算所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度，算出速度運(yùn)算值；以及第2選擇部(36)，其在所述第2判斷部獲得了肯定的結(jié)果時(shí)，選擇所述第2運(yùn)算部計(jì)算出的所述速度運(yùn)算值，在所述第2判斷部獲得了否定的結(jié)果時(shí)，選擇零作為所述速度運(yùn)算值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置(100)，其中， 所述信號處理部GO)是R/D轉(zhuǎn)換器。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置(100)，其中， 所述第2傳感器(4)是檢測所述電動(dòng)機(jī)(10)的溫度的熱敏電阻。
全文摘要
轉(zhuǎn)子位置檢測方法、電動(dòng)機(jī)控制方法、控制裝置及程序。即使采用無法檢測由于噪音等干擾而引起的誤動(dòng)作及斷線狀態(tài)的R/D轉(zhuǎn)換器也能根據(jù)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置來無停滯地進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的控制。在處理部中，執(zhí)行從旋轉(zhuǎn)位置檢測器的輸出信號取得與旋轉(zhuǎn)位置有關(guān)的信息以及與質(zhì)量有關(guān)的信息的第1步驟、判斷與質(zhì)量有關(guān)的信息是否正常的第2步驟、在第2步驟中獲得了肯定結(jié)果時(shí)根據(jù)該與旋轉(zhuǎn)位置有關(guān)的信息計(jì)算旋轉(zhuǎn)位置的第3步驟、在第2步驟中獲得了否定結(jié)果時(shí)判斷該與質(zhì)量有關(guān)的信息異常的頻度是否是預(yù)定的規(guī)定值以上的第4步驟、以及在第4步驟中獲得了否定結(jié)果時(shí)根據(jù)在第3步驟中計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行插值求出旋轉(zhuǎn)位置的第5步驟。
文檔編號G01B21/00GK102564369SQ201110328188
公開日2012年7月11日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者西村政彌, 須原淳 申請人:大金工業(yè)株式會社