專利名稱：分析器信號(hào)處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及EPS-ECU(用于電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向的電子控制組件)等中所使用的分析器信號(hào)處理裝置。
背景技術(shù)：
分析器信號(hào)處理裝置被設(shè)置在作為車載電子設(shè)備的EPS-ECU中，基于來自轉(zhuǎn)向軸上所連結(jié)的分析器的信號(hào)而檢測轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)角θ。
分析器(resolver)在對(duì)分析器提供的激勵(lì)信號(hào)和分析器輸出信號(hào)(正弦波輸出信號(hào)和余弦波輸出信號(hào))之間產(chǎn)生分析器固有的相位偏差，所以需要在旋轉(zhuǎn)角θ的檢測時(shí)預(yù)先檢測這種相位偏差，并在旋轉(zhuǎn)角檢測時(shí)取消這種值。
將分析器信號(hào)處理裝置的電源接通時(shí)等的規(guī)定定時(shí)作為初始設(shè)定時(shí)，在此時(shí)檢測上述相位偏差，然后，每一定時(shí)間參照上述相位偏差檢測旋轉(zhuǎn)角θ。再有，通常為了提高旋轉(zhuǎn)角θ的檢測精度，檢測正弦波輸出信號(hào)和余弦波輸出信號(hào)的峰值。
以往的分析器信號(hào)處理裝置在將激勵(lì)信號(hào)提供給分析器時(shí)，在將存儲(chǔ)了一周期正弦波的正弦波ROM的讀出地址每次前進(jìn)一個(gè)而讀出數(shù)據(jù)時(shí)，將該數(shù)據(jù)發(fā)送到分析器(專利文獻(xiàn)1)。此外，為了補(bǔ)償相位偏差，使上述正弦波ROM的讀出開始地址基于該相位偏差而被移位。
專利第3368837號(hào)公報(bào)(日本)發(fā)明內(nèi)容但是，上述分析器信號(hào)處理裝置在旋轉(zhuǎn)角檢測時(shí)，由于將正弦波ROM的讀出地址每次前進(jìn)一個(gè)而讀出數(shù)據(jù)，從而控制部分的負(fù)擔(dān)增大，存在不能進(jìn)行其他處理，或者必須使用處理能力強(qiáng)的元件，有作為整體成為高成本的問題。
本發(fā)明提供一種分析器信號(hào)處理裝置，減輕對(duì)分析器提供激勵(lì)信號(hào)時(shí)的控制部分的負(fù)擔(dān)，并能夠有助于高速化和低成本。
本發(fā)明的分析器信號(hào)處理裝置具有激勵(lì)信號(hào)發(fā)送部件，對(duì)分析器發(fā)送正弦波構(gòu)成的激勵(lì)信號(hào)；以及運(yùn)算部分，檢測來自分析器的正弦波輸出信號(hào)和余弦波輸出信號(hào)的極值，并基于該值檢測分析器的旋轉(zhuǎn)角。
在對(duì)分析器發(fā)送正弦波的激勵(lì)信號(hào)時(shí)，在分析器的兩個(gè)輸出端子上，被分別導(dǎo)出正弦波輸出信號(hào)和余弦波輸出信號(hào)?？赏ㄟ^檢測這些信號(hào)的極值而求分析器的旋轉(zhuǎn)角θ。
此外，在本發(fā)明的分析器信號(hào)處理裝置中，具有存儲(chǔ)部分，存儲(chǔ)兩周期的正弦波數(shù)據(jù)；以及DMA傳送部分，將從所述存儲(chǔ)部分中所指定的相位起一周期的正弦波數(shù)據(jù)作為激勵(lì)信號(hào)而以DMA方式傳送到分析器。這些存儲(chǔ)部分和DMA傳送部分被包括在所述激勵(lì)信號(hào)發(fā)送部件中。在分析器動(dòng)作前執(zhí)行初始設(shè)定時(shí)，所述指定相位被作為基準(zhǔn)相位。所述運(yùn)算部分從基準(zhǔn)相位起對(duì)所述DMA傳送部分執(zhí)行激勵(lì)信號(hào)的DMA傳送指令，檢測激勵(lì)信號(hào)和正弦波輸出信號(hào)或余弦波輸出信號(hào)的相位偏差。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，激勵(lì)信號(hào)通過DMA傳送而被輸出到分析器。因此，其處理所需要的時(shí)間是非常短的時(shí)間，運(yùn)算部分的負(fù)擔(dān)也變輕。
此外，運(yùn)算部分在所述初始設(shè)定之后執(zhí)行旋轉(zhuǎn)角檢測時(shí)，將相位相對(duì)于基準(zhǔn)相位超前了所述相位偏差的位置設(shè)為修正相位，從該修正相位起對(duì)所述DMA傳送部分執(zhí)行激勵(lì)信號(hào)的DMA傳送指令，基于那時(shí)的所述極值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角θ的檢測。
即使在將補(bǔ)償了相位偏差部分的激勵(lì)信號(hào)傳送到分析器的旋轉(zhuǎn)角檢測時(shí)，也通過使用DMA傳送，使該處理所需的時(shí)間成為非常短的時(shí)間，控制部分的負(fù)擔(dān)也變輕。
根據(jù)本發(fā)明，將激勵(lì)信號(hào)提供給分析器時(shí)的控制部分的負(fù)擔(dān)輕，而且在將激勵(lì)信號(hào)發(fā)送到分析器時(shí)僅發(fā)出DMA傳送指令，所以處理步驟也變得簡單，從而有助于高速化和低成本。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的EPS-ECU的主要部分方框圖。
圖2表示用于說明分析器信號(hào)處理的動(dòng)作的波形圖。
圖3是概念性地表示存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的正弦波數(shù)據(jù)的圖。
圖4是表示初始設(shè)定時(shí)的動(dòng)作的流程圖。
圖5是表示角度檢測時(shí)的動(dòng)作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是作為本發(fā)明的實(shí)施方式的EPS-ECU(用于電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向的電子控制組件)的主要部分方框圖。
EPS-ECU被用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)行車輛的轉(zhuǎn)向軸上所連結(jié)的分析器2的控制的分析器信號(hào)處理功能，以及用于其他電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制的功能。這種裝置包括用于進(jìn)行分析器信號(hào)處理及其他處理的控制部分(MPU)1；以及在該控制部分1和分析器2之間所連接的輸入輸出部分3。
控制部分1具有運(yùn)算部分10；以及存儲(chǔ)兩周期的正弦波數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器(存儲(chǔ)部分)11。存儲(chǔ)器11中所存儲(chǔ)的正弦波數(shù)據(jù)是其值根據(jù)波形電平而有所不同的占空比數(shù)據(jù)?？刂撇糠?還具有進(jìn)行將存儲(chǔ)器11中所存儲(chǔ)的正弦波數(shù)據(jù)進(jìn)行相當(dāng)于一周期的DMA傳送的控制的DMA控制器12(DMA傳送部分)；以及生成對(duì)應(yīng)于從該DMA控制器12輸出的正弦波數(shù)據(jù)(占空比數(shù)據(jù))的PWM信號(hào)的PWM信號(hào)生成電路13?？刂撇糠?還具有運(yùn)算部分10的輸入端子上所連接的第1AD變換器14、第2AD變換器15、第3AD變換器16。
輸入輸出部分3具有CR濾波器30，將從PWM信號(hào)生成電路13輸出的PWM信號(hào)經(jīng)過濾波而變換為模擬的sinωt的正弦波信號(hào)；第1放大電路31，將該正弦波信號(hào)放大為Asinωt，并將其作為激勵(lì)信號(hào)輸出到分析器2；以及第1輸入濾波器32，除去Asinωt的信號(hào)中的噪聲，并將其反饋到控制部分1的第1AD變換器14。此外，輸入輸出部分3具有將從分析器2輸出的正弦波輸出信號(hào)和余弦波輸出信號(hào)分別放大的第2放大電路33和第3放大電路34；除去由這些放大電路33、34放大過的信號(hào)中的噪聲的第2AD變換器15并輸入到第2AD變換器15、第3AD變換器16的第2輸入濾波器35、第3輸入濾波器36。如果分析器旋轉(zhuǎn)角為θ，并不考慮其他相位延遲部分，則從分析器2輸出到第2放大電路33的正弦波輸出信號(hào)為sinθsinωt。而從分析器2輸出到第3放大電路34的余弦波輸出信號(hào)為cosθsinωt。
其次，考慮分析器2的相位延遲部分時(shí)如下那樣。
經(jīng)由分析器2輸出到運(yùn)算部分10的信號(hào)與未經(jīng)由分析器2的信號(hào)相比，產(chǎn)生相當(dāng)于經(jīng)由分析器2部分的相位延遲φ。因此，經(jīng)由分析器2，通過了第2輸入濾波器35的信號(hào)變?yōu)锽sinθsin(ωt+φ)，通過了第3輸入濾波器36的信號(hào)變成Bcosθsin(ωt+φ)。
控制部分1進(jìn)行分析器信號(hào)處理時(shí)，執(zhí)行初始設(shè)定和旋轉(zhuǎn)角檢測的兩個(gè)模式。初始設(shè)定在分析器2的動(dòng)作前只進(jìn)行一次，例如在車輛的點(diǎn)火鑰匙被操作，從而EPS-ECU開始動(dòng)作時(shí)執(zhí)行。旋轉(zhuǎn)角檢測在初始設(shè)定后每一定時(shí)間(例如每250μsec)時(shí)執(zhí)行。初始設(shè)定時(shí)，通過對(duì)分析器2輸出激勵(lì)信號(hào)Asinωt，接收通過了來自分析器2的第2輸入濾波器35的正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+φ)、或通過了第3輸入濾波器36的余弦波輸出信號(hào)Bcosθsin(ωt+φ)，從而檢測這些激勵(lì)信號(hào)Asinωt和正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+φ)、或余弦波輸出信號(hào)Bcosθsin(ωt+φ)的信號(hào)間的相位偏差(分析器2的相位延遲)φ。在旋轉(zhuǎn)角檢測時(shí)，參照上述相位偏差φ，基于正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+φ)或余弦波輸出信號(hào)Bcosθsin(ωt+φ)而檢測旋轉(zhuǎn)角θ。
再有，初始設(shè)定時(shí)，將作為第1放大電路31的輸出的激勵(lì)信號(hào)Asinωt反饋到運(yùn)算部分10，比較該反饋的信號(hào)和正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+φ)或余弦波輸出信號(hào)Bcosθsin(ωt+φ)，從而檢測上述相位偏差φ。這樣，在進(jìn)行相位偏差φ的檢測時(shí)，第1放大電路31的輸出反饋到運(yùn)算部分10的原因是，可以忽略DMA控制器12和第1放大電路31之間的信號(hào)的相位延遲。
本實(shí)施方式的控制部分1在變成進(jìn)行分析器信號(hào)處理的狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行初始設(shè)定→旋轉(zhuǎn)角檢測的動(dòng)作，而在對(duì)第1AD變換器14、第2AD變換器15、第3AD變換器16發(fā)出了采樣開始命令后，直至實(shí)際上開始采樣處理為止，仍進(jìn)行對(duì)分析器信號(hào)處理無關(guān)系的信號(hào)的AD變換處理。因此，在發(fā)出采樣開始命令后經(jīng)過一定時(shí)間之后(后述的采樣延遲期間D1)進(jìn)入各AD變換器的采樣處理。但是，該期間D1因以程序進(jìn)行而常常是一定的，處理時(shí)間每次沒有不同，而且也沒有裝置間的差別。由于以上原因，在初始設(shè)定后，對(duì)第1AD變換器14、第2AD變換器15、第3AD變換器16發(fā)出采樣開始命令后，求實(shí)際上進(jìn)行采樣處理為止的一定時(shí)間的采樣延遲期間D1，并在旋轉(zhuǎn)角檢測時(shí)考慮該值D1而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角檢測。關(guān)于它，后面論述。
圖2是用于說明分析器信號(hào)處理的動(dòng)作的波形圖。
曲線(A)～(C)表示初始設(shè)定時(shí)的波形。曲線(A)表示采樣開始命令的脈沖，曲線(B)表示激勵(lì)信號(hào)Asinωt。曲線(C)表示正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+φ)。再有，初始設(shè)定時(shí)，控制部分1在從分析器2輸出的正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+φ)和余弦波輸出信號(hào)Bcosθsin(ωt+φ)中，選擇用于相位偏差檢測的其中一個(gè)信號(hào)。但是，由于在初始設(shè)定時(shí)旋轉(zhuǎn)角θ是不明的，所以如果假設(shè)θ＝90度，則余弦波輸出信號(hào)Bcosθsin(ωt+φ)為0，如果θ＝0度，則正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+φ)為0，因而在θ＝90度時(shí)為了相位偏差檢測而選擇正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+φ)，而在θ＝0度時(shí)為了相位偏差檢測而選擇余弦波輸出信號(hào)Bcosθsin(ωt+φ)。
在圖2中，初始設(shè)定時(shí)，從控制部分1對(duì)第1AD變換器14、第2AD變換器15、第3AD變換器16發(fā)出采樣開始命令。同時(shí)，運(yùn)算部分10將用于開始讀出存儲(chǔ)器11中所存儲(chǔ)的兩周期的正弦波數(shù)據(jù)的指定相位作為基準(zhǔn)相位?；鶞?zhǔn)相位被設(shè)定在兩周期的正弦波數(shù)據(jù)的最初的零相位的位置，即被設(shè)定在存儲(chǔ)器11的開頭地址。然后，對(duì)DMA控制器12指令從該基準(zhǔn)相位起讀出一周期的正弦波數(shù)據(jù)并進(jìn)行DMA傳送。
圖3概念性地表示存儲(chǔ)器11中所存儲(chǔ)的正弦波數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器11中所存儲(chǔ)的正弦波數(shù)據(jù)是實(shí)際上用于生成正弦波信號(hào)的占空比數(shù)據(jù)，不是表示圖3那樣正弦波的本身值的數(shù)據(jù)。在圖3中，基準(zhǔn)相位是最初的零相位的位置，即，是存儲(chǔ)器11的開頭地址的位置。因此，DMA控制器12對(duì)PWM信號(hào)生成電路13傳送從基準(zhǔn)相位起一周期的正弦波數(shù)據(jù)。通過進(jìn)行DMA傳送，在該傳送期間，運(yùn)算部分10可以進(jìn)行其他工作。PWM信號(hào)生成電路13將傳送來的正弦波數(shù)據(jù)基于其占空比而生成PWM信號(hào)并輸出到CR濾波器30。CR濾波器30將所輸入的PWM信號(hào)變換為正弦波信號(hào)sinωt，并輸出到第1放大電路31。在第1放大電路31，放大所輸入的正弦波信號(hào)sinωt，并作為激勵(lì)信號(hào)Asinωt輸出到分析器2。曲線(B)表示該激勵(lì)信號(hào)Asinωt。該激勵(lì)信號(hào)Asinωt被輸出到分析器2，同時(shí)還被輸出到第1輸入濾波器32。即，激勵(lì)信號(hào)Asinωt被反饋到控制部分1。
分析器2基于所輸入的激勵(lì)信號(hào)Asinωt，生成以正弦波sinθ及余弦波cosθ調(diào)制過的分析器正弦波輸出信號(hào)sinθsin(ωt+θ)及分析器余弦波輸出信號(hào)cosθsin(ωt+θ)，并將它們分別輸出到第2放大電路33、第3放大電路34。θ是分析器的旋轉(zhuǎn)角。再有，設(shè)在初始設(shè)定時(shí)分析器2的旋轉(zhuǎn)角不變化。因此，sinθ和cosθ取相同的值。
第2放大電路33、第3放大電路34放大從分析器2輸入的分析器正弦波輸出信號(hào)sinθsin(ωt+θ)、分析器余弦波輸出信號(hào)cosθsin(ωt+θ)，分別生成正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+θ)、余弦波輸出信號(hào)Bcosθsin(ωt+θ)，并將它們通過用于除去噪聲的第2輸入濾波器35、第3輸入濾波器36而輸出到第2AD變換器15、第3放大電路16。曲線(C)表示正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+θ)。
第1AD變換器14對(duì)激勵(lì)信號(hào)Asinωt在一周期內(nèi)進(jìn)行采樣。將采樣的結(jié)果稱為激勵(lì)信號(hào)采樣結(jié)果。再有，采樣周期是激勵(lì)信號(hào)Asinωt的周期的1/100，該采樣重復(fù)進(jìn)行的期間R被設(shè)定為比一周期長的期間，以能夠完全采樣正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+θ)及余弦波輸出信號(hào)Bcosθsin(ωt+θ)的一周期。
控制部分1被編程，以在第1AD變換器14、第2AD變換器15、第3AD變換器16中進(jìn)行采樣處理時(shí)，不進(jìn)行其他處理。因此，在第1AD變換器14、第2AD變換器15、第3AD變換器16中進(jìn)行采樣處理期間，沒有運(yùn)算部分10的延遲。
上述采樣延遲時(shí)間D1是從采樣開始命令至進(jìn)行實(shí)際的采樣為止的延遲時(shí)間，但在初始設(shè)定中，求該D1，進(jìn)而通過采樣結(jié)果而求激勵(lì)信號(hào)Asinωt和正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+θ)的各自的峰值(極值)，求從采樣開始命令時(shí)刻起這些峰值的檢測時(shí)間P1、P2。設(shè)從激勵(lì)信號(hào)Asinωt的峰值的檢測時(shí)間P1中減去采樣延遲時(shí)間D1所得的時(shí)間為D2。該D2是從進(jìn)行實(shí)際的采樣的時(shí)間至檢測激勵(lì)信號(hào)Asinωt的峰值為止的時(shí)間，將它稱為激勵(lì)信號(hào)延遲時(shí)間。再有，在采樣延遲時(shí)間D1比峰值的檢測時(shí)間P1長的情況下，D2成為負(fù)的值。而且，求從正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+θ)的峰值的檢測時(shí)間P2中減去采樣延遲時(shí)間D1和激勵(lì)信號(hào)延遲時(shí)間D2的加法運(yùn)算結(jié)果所得的時(shí)間(即，從P2中減去P1所得的時(shí)間)，設(shè)該時(shí)間為D3。該D3對(duì)于激勵(lì)信號(hào)Asinωt，相當(dāng)于上述偏差量φ和旋轉(zhuǎn)角θ的相位部分，將它稱為調(diào)制信號(hào)延遲時(shí)間。
在圖2中，激勵(lì)信號(hào)延遲時(shí)間D2和調(diào)制信號(hào)延遲時(shí)間D3的加法運(yùn)算值具有以下的含義。即，在旋轉(zhuǎn)角檢測時(shí)，如果激勵(lì)信號(hào)Asinωt超前相當(dāng)于該加法運(yùn)算值的相位部分，則在采樣開始命令后，在經(jīng)過相當(dāng)于采樣延遲時(shí)間D1的時(shí)刻獲得正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+θ)的峰值。因此，由于將激勵(lì)信號(hào)Asinωt超前相當(dāng)于上述相位部分，即，在旋轉(zhuǎn)角檢測時(shí)，為了將激勵(lì)信號(hào)Asin(ωt+φ1)(其中，φ1＝D1+D2)輸出到分析器2，所以將從存儲(chǔ)器11用于進(jìn)行DMA傳送的讀出開始地址設(shè)為‘基準(zhǔn)相位+(D2+D3)＝修正相位’(參照?qǐng)D3)。φ1相當(dāng)于包含了采樣延遲時(shí)間D1的分析器2的輸出的時(shí)間延遲。
在以上的處理下結(jié)束初始設(shè)定。
接著，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角檢測。
在結(jié)束初始設(shè)定時(shí)，立即進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角檢測。在旋轉(zhuǎn)角檢測中，為了從存儲(chǔ)器11將正弦波數(shù)據(jù)對(duì)分析器2進(jìn)行相當(dāng)于一周期的DMA傳送，運(yùn)算部分10對(duì)于DMA控制器12發(fā)出DMA傳送指令，DMA傳送指令包含了表示一周期的數(shù)據(jù)傳送量的數(shù)據(jù)和作為其讀出開始地址的‘基準(zhǔn)相位+(D2+D3)’的修正相位的地址。同時(shí)，對(duì)第1AD變換器14、第2AD變換器15、第3AD變換器16發(fā)出采樣開始命令。
輸入輸出部分3對(duì)于分析器2輸出激勵(lì)信號(hào)Asin(ωt+φ1)。該信號(hào)通過第1輸入濾波器32而反饋到第1AD變換器14。圖2的曲線(D)表示該激勵(lì)信號(hào)Asin(ωt+φ1)。曲線(D)所示的激勵(lì)信號(hào)Asin(ωt+φ1)的峰值時(shí)刻P3比曲線(B)所示的激勵(lì)信號(hào)Asinωt快相當(dāng)于時(shí)間‘D2+D3’的相位φ1。從分析器2輸出正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+φ1)，被第2AD變換器15采樣。此外，還輸出余弦波輸出信號(hào)Bcosθsin(ωt+φ1)，被第3AD變換器16采樣。圖2的曲線(E)表示正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+φ1)。
如上述那樣，在采樣開始命令后，在經(jīng)過了相當(dāng)于采樣延遲時(shí)間D1的時(shí)刻P4獲得正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+φ1)的峰值，所以在第2AD變換器15，在經(jīng)過了時(shí)間D1的時(shí)刻進(jìn)行采樣。同樣地，在采樣開始命令后，在經(jīng)過了相當(dāng)于采樣延遲時(shí)間D1的時(shí)刻獲得余弦波輸出信號(hào)Bcosθsin(ωt+φ1)的峰值，所以在第3AD變換器16，在經(jīng)過了時(shí)間D1的時(shí)刻進(jìn)行采樣。在獲得各個(gè)峰值時(shí)，可以根據(jù)公知的方法，通過運(yùn)算而求旋轉(zhuǎn)角θ。因此，運(yùn)算部分10從這些峰值求分析器2的旋轉(zhuǎn)角θ。即，基于上述各個(gè)峰值而如下那樣對(duì)旋轉(zhuǎn)角θ進(jìn)行運(yùn)算。
這時(shí)，設(shè)正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+φ1)的峰值為V1，余弦波輸出信號(hào)Bcosθsin(ωt+φ1)的峰值為V2。在為峰時(shí)，sinθsin(ωt+φ1)＝1。因此，V1＝Bsinθ、V2＝Bcosθ。此時(shí)，B的值是不明的。因此，計(jì)算V1和V2的比。
V1/V2＝Bsinθ/Bcosθ＝sinθ/cosθ＝tanθ由此，B的值被抵消。
正弦波輸出信號(hào)的峰值V1被第2AD變換器15測量。然后，余弦波輸出信號(hào)的峰值V2被第3AD變換器16測量。另一方面，tanθ’＝tan(θ’+π)的關(guān)系成立。此時(shí)，基于V1＝Bsinθ、V2＝Bcosθ的各自的值取正值還是取負(fù)值，決定旋轉(zhuǎn)角θ的值。
因此，旋轉(zhuǎn)角θ＝tan-1(V1/V2)，或旋轉(zhuǎn)角θ＝(tan-1(V1/V2)+π)。
在V1和V2的值為正時(shí)，旋轉(zhuǎn)角θ為tan-1(V1/V2)。在V1和V2的值為負(fù)時(shí)，旋轉(zhuǎn)角θ為(tan-1(V1/V2)+π)。V1的值為正，而V2的值為負(fù)時(shí)，旋轉(zhuǎn)角θ為tan-1(V1/V2)。V1的值為負(fù)，而V2的值為負(fù)時(shí)，旋轉(zhuǎn)角θ為(tan-1(V1/V2)+π)。即，可基于上述峰值V1、V2而求旋轉(zhuǎn)角θ。
圖4、圖5是表示上述動(dòng)作的流程圖。圖4表示初始設(shè)定時(shí)的動(dòng)作，圖5表示旋轉(zhuǎn)角檢測時(shí)的動(dòng)作。初始設(shè)定在分析器2的動(dòng)作前僅執(zhí)行一次，例如在車輛的點(diǎn)火鑰匙被操作，從而EPS-ECU開始動(dòng)作時(shí)被執(zhí)行。旋轉(zhuǎn)角檢測在初始設(shè)定后每一定時(shí)間(例如每250μs)被執(zhí)行。
在圖4中，在步驟ST1，在運(yùn)算部分10中，將從基準(zhǔn)相位起一周期的正弦波數(shù)據(jù)的DMA傳送指令輸出到DMA控制器12，同時(shí)在步驟ST2輸出采樣開始命令。采樣開始命令后，經(jīng)過采樣延遲時(shí)間D1后進(jìn)行實(shí)際的采樣。在步驟ST3，求激勵(lì)信號(hào)Asinωt的峰的檢測時(shí)間P1和正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+φ1)(其中，φ1＝D1+D2)的峰的檢測時(shí)間P2。
根據(jù)這些值，在步驟ST4，求激勵(lì)信號(hào)延遲時(shí)間D2和調(diào)制信號(hào)延遲時(shí)間D3。進(jìn)而，在步驟ST5中，求分析器輸出信號(hào)時(shí)間延遲φ1(＝D2+D3)。設(shè)該φ1為修正相位，并在下一個(gè)旋轉(zhuǎn)角檢測中作為DMA傳送的正弦波數(shù)據(jù)的讀出開始地址。通過以上，結(jié)束初始設(shè)定。
在圖5的旋轉(zhuǎn)角檢測中，在步驟ST10，運(yùn)算部分10對(duì)DMA控制器12輸出DMA傳送指令，以讀出從修正相位起一周期的正弦波數(shù)據(jù)，從而對(duì)PWM信號(hào)生成電路13進(jìn)行DMA傳送。此時(shí)，輸出到分析器2的激勵(lì)信號(hào)為激勵(lì)信號(hào)Asin(ωt+φ1)。在步驟ST2中，輸出采樣開始命令。此時(shí)，在本實(shí)施方式，沒有第1AD變換器14、第2AD變換器15、第3AD變換器16的采樣延遲。因而，采樣延遲時(shí)間D1為零。因此，在步驟ST12中，第2AD變換器15和第3AD變換器16在經(jīng)過初始設(shè)定中求出的采樣延遲時(shí)間D1的時(shí)刻，進(jìn)行正弦波輸出信號(hào)Bsinθsin(ωt+φ1)和余弦波輸出信號(hào)Bcosθsin(ωt+φ1)的采樣。通過該采樣獲得的分析器輸出，正弦波輸出信號(hào)、余弦波輸出信號(hào)均為峰值。然后，在步驟ST13，運(yùn)算部分10通過運(yùn)算求分析器2的角度θ。
通過以上的處理步驟，運(yùn)算部分10在對(duì)分析器2輸出激勵(lì)信號(hào)時(shí)，只對(duì)DMA控制器12產(chǎn)生DMA傳送指令即可，所以運(yùn)算部分10的負(fù)擔(dān)小。因此，在這部分能夠進(jìn)行其他的處理，能夠提高EPS-ECU的動(dòng)作效率。此外，程序步驟也只是DMA傳送指令步驟即可。而在DMA傳送中，由于僅可增加讀出地址，所以在存儲(chǔ)器11中存儲(chǔ)一周期的正弦波數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)中，在從修正相位起開始正弦波數(shù)據(jù)的讀出的情況下，不能輸出一周期的正弦波數(shù)據(jù)，而如本實(shí)施方式那樣，通過在存儲(chǔ)器11中預(yù)先存儲(chǔ)兩周期的正弦波數(shù)據(jù)，無論修正相位的大小如何，即，無論初始設(shè)定中檢測出的相位偏差的大小如何，都可將一周期的正弦波數(shù)據(jù)可靠地進(jìn)行DMA傳送。
權(quán)利要求
1.一種分析器信號(hào)處理裝置，包括激勵(lì)信號(hào)發(fā)送部件，對(duì)分析器發(fā)送正弦波構(gòu)成的激勵(lì)信號(hào)；以及運(yùn)算部分，檢測來自分析器的正弦波輸出信號(hào)和余弦波輸出信號(hào)的極值，并基于該值檢測分析器的旋轉(zhuǎn)角，其特征在于所述激勵(lì)信號(hào)發(fā)送部件包括存儲(chǔ)部分，存儲(chǔ)兩周期的正弦波數(shù)據(jù)；以及DMA傳送部分，將從所述存儲(chǔ)部分中所指定的相位起一周期的正弦波數(shù)據(jù)作為激勵(lì)信號(hào)，以DMA方式傳送到分析器，所述運(yùn)算部分在分析器動(dòng)作前執(zhí)行初始設(shè)定時(shí)，從基準(zhǔn)相位起對(duì)所述DMA傳送部分執(zhí)行激勵(lì)信號(hào)的DMA傳送指令，檢測激勵(lì)信號(hào)和正弦波輸出信號(hào)或余弦波輸出信號(hào)之間的相位偏差，在所述初始設(shè)定之后執(zhí)行旋轉(zhuǎn)角檢測時(shí)，從相位相對(duì)于基準(zhǔn)相位超前相當(dāng)所述相位偏差部分的修正相位起，對(duì)所述DMA傳送部分執(zhí)行激勵(lì)信號(hào)的正弦波指令，基于那時(shí)的所述極值檢測所述旋轉(zhuǎn)角。
2.一種分析器信號(hào)處理方法，對(duì)分析器發(fā)送正弦波構(gòu)成的激勵(lì)信號(hào)，檢測來自分析器的正弦波輸出信號(hào)和余弦波輸出信號(hào)的極值，并基于該值檢測分析器的旋轉(zhuǎn)角，其特征在于在分析器動(dòng)作前執(zhí)行初始設(shè)定時(shí)，將從所述存儲(chǔ)部分中所存儲(chǔ)的兩周期的正弦波數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)相位起一周期的正弦波數(shù)據(jù)作為激勵(lì)信號(hào)，以DMA方式傳送到分析器，檢測分析器和正弦波輸出信號(hào)或余弦波輸出信號(hào)之間的相位偏差，在分析器初始設(shè)定后執(zhí)行旋轉(zhuǎn)角檢測時(shí)，將相位相對(duì)于基準(zhǔn)相位超前了所述相位差部分的位置設(shè)為修正相位，并在存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部分中的兩周期的正弦波數(shù)據(jù)中，將從修正相位起一周期的正弦波數(shù)據(jù)作為激勵(lì)信號(hào)，以DMA方式傳送到分析器，檢測來自分析器的正弦波輸出信號(hào)和余弦波輸出信號(hào)的極值，并基于該值檢測分析器的旋轉(zhuǎn)角。
全文摘要
提供分析器信號(hào)處理裝置，減輕對(duì)分析器提供激勵(lì)信號(hào)時(shí)的控制部分的負(fù)擔(dān)，并能夠有助于高速化和低成本。分析器信號(hào)處理裝置具有控制部分(1)和分析器(2)及輸入輸出部分(3)，控制部分(1)具有存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)兩周期的正弦波數(shù)據(jù)；以及DMA控制器，對(duì)分析器(2)發(fā)送正弦波構(gòu)成的激勵(lì)信號(hào)?？刂撇糠?1)中所設(shè)置的運(yùn)算部分(10)在初始設(shè)定時(shí)，發(fā)出將作為激勵(lì)信號(hào)的從基準(zhǔn)相位起一周期的正弦波數(shù)據(jù)進(jìn)行DMA傳送的指令，在旋轉(zhuǎn)角檢測時(shí)，發(fā)出將作為激勵(lì)信號(hào)的從修正相位起一周期的正弦波數(shù)據(jù)進(jìn)行DMA傳送的指令。修正相位基于初始設(shè)定時(shí)激勵(lì)信號(hào)和正弦波輸出信號(hào)或余弦波輸出信號(hào)的相位偏差以及分析器的旋轉(zhuǎn)角度而求。
文檔編號(hào)G01D5/20GK101038182SQ200710084949
公開日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2007年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月15日
發(fā)明者川口浩 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社