半導(dǎo)體集成電路器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體集成電路器件，包括判斷馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判斷電路，根據(jù)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行馬達(dá)驅(qū)動(dòng)波形生成處理的切換。從解析器(2)輸出的解析信號(hào)在R/D變換器(3)被變換為數(shù)字值，經(jīng)由R/D變換接口(4)被輸入至解析值修正運(yùn)算電路(5)。A/D變換器(8)將馬達(dá)(M)的電流值變換為數(shù)字值。解析值修正運(yùn)算電路(5)運(yùn)算所輸入的數(shù)字信號(hào)的解析器修正值，根據(jù)修正后的解析值計(jì)算出位置數(shù)據(jù)。馬達(dá)控制運(yùn)算電路根據(jù)計(jì)算出的位置數(shù)據(jù)、A/D變換器(8)進(jìn)行了數(shù)字變換的馬達(dá)電流值及馬達(dá)電流指令值等運(yùn)算電流指令值，馬達(dá)波形輸出電路(7)根據(jù)該電流指令值生成馬達(dá)驅(qū)動(dòng)波形，向動(dòng)力模塊(PM)輸出。
【專利說明】半導(dǎo)體集成電路器件
[0001]本發(fā)明申請(qǐng)是國(guó)際申請(qǐng)日為2010年2月10日、國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/JP2010/051916、進(jìn)入中國(guó)國(guó)家階段的國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?01080009769.X、發(fā)明名稱為“半導(dǎo)體集成電路器件”的發(fā)明申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路器件，尤其涉及馬達(dá)的高效控制技術(shù)。該技術(shù)優(yōu)選適用于電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車等所使用的馬達(dá)控制用的控制器。
【背景技術(shù)】
[0003]在電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力汽車中設(shè)有驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)。作為檢測(cè)該驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的轉(zhuǎn)子(輸出軸)的旋轉(zhuǎn)角度的技術(shù)，公知有例如使用解析器(resolver)的檢測(cè)方法。
[0004]這種利用解析器的位置檢測(cè)是例如利用R/D(Resolver/Digital)變換器從解析器的輸出變換為旋轉(zhuǎn)角度，馬達(dá)控制裝置控制用于根據(jù)該旋轉(zhuǎn)角度控制驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)用電流量(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0005]該專利文獻(xiàn)I的圖8記載了如下內(nèi)容:用解析器檢測(cè)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角，在R/D處理部將旋轉(zhuǎn)角度信息變換之后，在修正部修正解析器的輸出值，CPU進(jìn)行馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器的控制，還記載了將用于修正解析器的輸出值的修正值信息保存于PR0M。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-256486號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]但是，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在上述的利用解析器的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的位置檢測(cè)技術(shù)中存在如下的問題。
[0008]本發(fā)明人對(duì)專利文獻(xiàn)I記載的結(jié)構(gòu)的馬達(dá)控制裝置進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)存在專利文獻(xiàn)I未記載的以下問題。
[0009]當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)型汽車中，考慮燃料的燃燒效率，為使發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度不會(huì)過高，利用齒輪進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的減速，但通過使馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)可高速旋轉(zhuǎn)，可以相對(duì)減少依賴于齒輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)速度的減速。對(duì)于混合動(dòng)力汽車尤其是電動(dòng)汽車的馬達(dá)的實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度，優(yōu)選是控制成從停止?fàn)顟B(tài)的Orpm達(dá)到超過IOOOOrpm的高速旋轉(zhuǎn)速度,預(yù)計(jì)轉(zhuǎn)速會(huì)高速化。與該馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度對(duì)應(yīng)，需要馬達(dá)控制裝置控制向馬達(dá)的定子繞組/轉(zhuǎn)子繞組供給的電流。
[0010]作為專利文獻(xiàn)I記載的結(jié)構(gòu)的馬達(dá)控制裝置的工作可推測(cè)是:當(dāng)每次在R/D處理部將解析器的輸出變換為表示旋轉(zhuǎn)角度的數(shù)字值時(shí)，CPU接受中斷通知，執(zhí)行用于根據(jù)修正部的修正值來(lái)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器的程序。
[0011]在旋轉(zhuǎn)角每旋轉(zhuǎn)5度時(shí)進(jìn)行修正、控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器的情況下，在用lOOOOrpm進(jìn)行馬達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)，中斷通知的發(fā)生頻率是12KHz (IOOOOrpm(約166rps) X 360/5)。
[0012]每I次中斷通知的處理步驟數(shù)有1000步驟，在CPU的工作處理中中斷處理工作所占比率假定為25%時(shí)，CPU的工作頻率(假定I步驟/I時(shí)鐘周期)需要為48MHz (12KX4000步驟)。而在停止?fàn)顟B(tài)下為36MHz。
[0013]在通常使CPU對(duì)應(yīng)IOOOOrpm以48MHz工作時(shí)，馬達(dá)在停止?fàn)顟B(tài)會(huì)產(chǎn)生約33%的無(wú)用功耗。
[0014]為了更高精度地控制馬達(dá)，提高馬達(dá)的能量效率，需要以更小的旋轉(zhuǎn)角控制向馬達(dá)供給的電流，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的CPU的工作頻率變得更高，在停止?fàn)顟B(tài)和高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的馬達(dá)控制所需的CPU的工作頻率的差異變大。
[0015]而且，在控制驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用軟件進(jìn)行修正運(yùn)算的時(shí)間余裕消失，有可能按照已經(jīng)存在誤差的定時(shí)直接進(jìn)行控制，存在驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)效率大幅度降低的問題。
[0016]本發(fā)明的目的在于提供一種抑制CPU的工作頻率的馬達(dá)控制用的半導(dǎo)體集成電路器件。
[0017]本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠降低功耗的馬達(dá)控制用的半導(dǎo)體集成電路器件。
[0018]本發(fā)明的又一目的在于提供一種能夠在從馬達(dá)的停止?fàn)顟B(tài)到高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、順暢且高效率地驅(qū)動(dòng)控制馬達(dá)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器用的半導(dǎo)體集成電路器件。
[0019]本發(fā)明的上述及其他目的和新特征，將通過本說明書的記載和附圖而得以清楚。
[0020]本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路器件判定馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)改變工作。
[0021]例如，半導(dǎo)體集成電路器件判定馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度，在馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度小于預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，利用CPU的軟件處理進(jìn)行馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制，在馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度大于預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，利用硬件電路進(jìn)行馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制。
[0022]而且，半導(dǎo)體集成電路器件判定馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度，進(jìn)行如下控制:在馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度小于和大于預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)改變馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)波形。
[0023]簡(jiǎn)要說明本申請(qǐng)公開的發(fā)明中的代表性技術(shù)方案所得到的效果如下。
[0024](I)由于能夠高速、高精度地檢測(cè)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角度，因此尤其在高速旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)控制中，能夠更順暢、更高效地驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。
[0025](2)通過根據(jù)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度切換控制，從而能夠與處理負(fù)載相應(yīng)地選擇最佳控制方法。
[0026](3)由于能夠抑制CPU的工作速度，因此能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體集成電路器件的低功耗化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車等所使用的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0028]圖2是表示圖1的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所使用的半導(dǎo)體集成電路器件的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0029]圖3是表示圖1的馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)波形輸出例的說明圖。
[0030]圖4是利用圖2的半導(dǎo)體集成電路器件進(jìn)行馬達(dá)控制的工作說明圖。
[0031]圖5是表示設(shè)于圖2的半導(dǎo)體集成電路器件的馬達(dá)控制運(yùn)算電路的結(jié)構(gòu)例的說明圖。
[0032]圖6是含有誤差的解析值與理想的解析值的對(duì)照?qǐng)D。
[0033]圖7是表示基于與含有誤差的解析值的一致比較的馬達(dá)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的通電切換定時(shí)的一例的說明圖。
[0034]圖8是表示利用軟件修正含有誤差的解析值的情況下基于一致比較的馬達(dá)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)通電切換的定時(shí)例的說明圖。
[0035]圖9是表示利用圖2的半導(dǎo)體集成電路器件進(jìn)行的解析值的修正技術(shù)的工作概要的說明圖。
[0036]圖10是表示軟件的修正處理與硬件處理的馬達(dá)最大轉(zhuǎn)速的差異的說明圖。
[0037]圖11是表示逐次修正解析值時(shí)的消耗電流的比較例的說明圖。
[0038]圖12是表示利用圖2的半導(dǎo)體集成電路器件上設(shè)置的解析值修正運(yùn)算電路進(jìn)行的解析值的修正技術(shù)例的說明圖。
[0039]圖13是表示通過與含有誤差的解析值的一致比較及與誤差修正后的解析值的一致比較，切換馬達(dá)的通電相時(shí)的比較例的說明圖。
[0040]圖14是表示構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式2的電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車等所使用的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的半導(dǎo)體集成電路器件的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0041]圖15是表示圖14的半導(dǎo)體集成電路的CPU工作定時(shí)例的說明圖。
[0042]圖16是表示作為本發(fā)明的實(shí)施方式2的其他方式的半導(dǎo)體集成電路器件的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0043]圖17是表示圖16的半導(dǎo)體集成電路的CPU工作定時(shí)例的說明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。在用于說明實(shí)施例的所有附圖中，對(duì)同樣構(gòu)件標(biāo)注相同附圖標(biāo)記，省略其重復(fù)說明。
[0045]實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路器件1，具有進(jìn)行如下切換控制的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路9，判定馬達(dá)是否為中高速旋轉(zhuǎn)或是否為停止?低速旋轉(zhuǎn)，在馬達(dá)為停止?低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用CPUlO的軟件處理進(jìn)行馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制，在馬達(dá)為中高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)行利用硬件電路
5、6的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制。
[0046]實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路器件I中，作為進(jìn)行馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制的硬件電路包括解析值修正運(yùn)算部5、12，將從變換為數(shù)字信號(hào)的安裝在馬達(dá)上的解析器輸出的解析信號(hào)進(jìn)行正計(jì)數(shù)，該解析值修正運(yùn)算部(5、12)利用硬件處理對(duì)上述正計(jì)數(shù)而得的含有誤差的解析值逐次修正。
[0047]實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路器件I中，上述解析值修正運(yùn)算部5、12包括:對(duì)由解析器的I周期中含有誤差的解析值與不含誤差的基準(zhǔn)解析值之差構(gòu)成的第一誤差修正數(shù)據(jù)進(jìn)行保存的數(shù)據(jù)保存部12、基于第一誤差修正數(shù)據(jù)而進(jìn)行含有誤差的解析值的修正處理的解析值修正運(yùn)算電路5，該解析值修正運(yùn)算電路5進(jìn)行如下處理:在所輸入的含有誤差的解析值加減第一誤差修正數(shù)據(jù)，計(jì)算將解析器的I周期分為2個(gè)以上時(shí)在每個(gè)任意周期的不含誤差的解析值與含有誤差的解析值的偏差，將其作為第二誤差修正數(shù)據(jù)，比較第二誤差修正數(shù)據(jù)和第一誤差修正數(shù)據(jù)的比率，作為第三誤差修正數(shù)據(jù)，反映到下一解析值。[0048]而且，實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路器件I中，上述解析值修正運(yùn)算電路由進(jìn)行數(shù)據(jù)流工作的硬件結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
[0049]實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路器件I中，作為進(jìn)行馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制的其他硬件電路，包括生成馬達(dá)驅(qū)動(dòng)波形的馬達(dá)控制部6、7，該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)波形產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，該馬達(dá)控制部6、7根據(jù)解析值修正運(yùn)算部5、12修正后的解析值計(jì)算出馬達(dá)的位置數(shù)據(jù)，根據(jù)位置數(shù)據(jù)、流向馬達(dá)的馬達(dá)電流值及馬達(dá)電流指令值運(yùn)算電流指令值，根據(jù)電流指令值生成馬達(dá)驅(qū)動(dòng)波形。
[0050]實(shí)施方式的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括:馬達(dá)M、解析器2、動(dòng)力模塊PM、半導(dǎo)體集成電路器件I。上述半導(dǎo)體集成電路器件I包括R/D變換器3、R/D變換接口 4、馬達(dá)波形輸出電路7、A/D變換器8。上述解析器2與上述R/D變換器3連接，上述R/D變換器3的輸出與上述R/D變換接口 4連接。上述馬達(dá)M的電流被輸入至上述A/D變換器8。從上述馬達(dá)波形輸出電路7輸出馬達(dá)驅(qū)動(dòng)波形，經(jīng)由上述動(dòng)力模塊PM驅(qū)動(dòng)上述馬達(dá)M。
[0051]〈實(shí)施方式1>
[0052]圖1是表示電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車(以下稱為電動(dòng)汽車等。)中所使用的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0053]在本實(shí)施方式中，如圖1所示，半導(dǎo)體集成電路器件I例如在電動(dòng)汽車等中使用，例如是控制三相馬達(dá)M的微型計(jì)算機(jī)(也稱為微控制器)。馬達(dá)M中裝入有用于檢測(cè)該馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)角度的解析器2。
[0054]R/D變換器3與解析器2連接，半導(dǎo)體集成電路器件I與該R/D變換器3連接。在此，R/D變換器3是設(shè)于半導(dǎo)體集成電路器件I的外部的結(jié)構(gòu)，但該R/D變換器3也可以是設(shè)于半導(dǎo)體集成電路器件I內(nèi)的結(jié)構(gòu)。在做成將R/D變換器3設(shè)于半導(dǎo)體集成電路器件I內(nèi)的結(jié)構(gòu)時(shí)，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的部件數(shù)量減少，可以將系統(tǒng)小型化，還可以降低成本。
[0055]解析器2基于從R/D變換器3輸出的勵(lì)磁信號(hào)而產(chǎn)生正弦(sin)波及余弦(cos)波。R/D變換器3將解析器2產(chǎn)生的模擬信號(hào)的sin波及cos波變換為數(shù)字信號(hào)向半導(dǎo)體集成電路器件I輸出。
[0056]從R/D變換器3分別輸出將模擬信號(hào)的sin波、cos波變換為數(shù)字信號(hào)而成的數(shù)字信號(hào)A、數(shù)字信號(hào)B、以及在馬達(dá)M的每I周期產(chǎn)生一次的Z相信號(hào)Z。
[0057]半導(dǎo)體集成電路器件I對(duì)R/D變換器3變換的數(shù)字信號(hào)A、B進(jìn)行正計(jì)數(shù)，檢測(cè)馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)角度(例如，0°?360° )，由基于馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)角度生成的電流指令值生成馬達(dá)驅(qū)動(dòng)波形，并向驅(qū)動(dòng)馬達(dá)M的動(dòng)力模塊PM輸出。在Z相信號(hào)Z輸入時(shí)，清除正計(jì)數(shù)。
[0058]圖2是表示半導(dǎo)體集成電路器件I的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0059]半導(dǎo)體集成電路器件I包括R/D變換接口 4、解析值修正運(yùn)算電路5、作為馬達(dá)控制部的馬達(dá)控制運(yùn)算電路6、同樣作為馬達(dá)控制部的馬達(dá)波形輸出電路7、A/D (Analog/Digital)變換器8、馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路9、CPU (Central Processing Unit) 10、中斷控制器11及作為數(shù)據(jù)保存部的存儲(chǔ)器部12。由解析值修正運(yùn)算電路5及存儲(chǔ)器部12構(gòu)成解析值修正運(yùn)算部。
[0060]此外，A/D變換器8、馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路9、CPU10、中斷控制器11及存儲(chǔ)器部12經(jīng)由總線13而相互連接，解析值修正運(yùn)算電路為了讀出存儲(chǔ)器部12所保存的修正信息，經(jīng)由總線13或?qū)Ｓ每偩€而與存儲(chǔ)器部12連接。[0061]R/D變換接口 4成為與R/D變換器3的接口，對(duì)R/D變換器3變換后的數(shù)字信號(hào)A、B正計(jì)數(shù)。解析值修正運(yùn)算電路5修正被正計(jì)數(shù)的解析值(以下，簡(jiǎn)稱為解析值)的誤差，計(jì)算出馬達(dá)M的位置數(shù)據(jù)。馬達(dá)控制運(yùn)算電路6根據(jù)解析值修正運(yùn)算電路5計(jì)算出的位置數(shù)據(jù)及馬達(dá)電流值和馬達(dá)電流指令值等運(yùn)算電流指令值。
[0062]馬達(dá)波形輸出電路7基于馬達(dá)控制運(yùn)算電路6運(yùn)算的電流指令值，輸出馬達(dá)M的驅(qū)動(dòng)用波形。A/D變換器8將模擬信號(hào)的馬達(dá)M的電流值變換為數(shù)字信號(hào)的馬達(dá)電流值。
[0063]馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路9判定馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)速度，判斷馬達(dá)M是否是停止、低速、中速、高速旋轉(zhuǎn)，根據(jù)該結(jié)果，進(jìn)行后述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制的切換。
[0064]CPUlO管理半導(dǎo)體集成電路器件I的所有工作。中斷控制器11控制來(lái)自CPUlO等的中斷處理。存儲(chǔ)器部 12 例如由 RAM (Random Access Memory) /ROM (Read Only Memory)構(gòu)成，保存馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制用的程序、解析值修正運(yùn)算電路5等算出的數(shù)據(jù)等。RAM由作為易失性存儲(chǔ)器的SRAM等構(gòu)成，ROM由作為非易失性存儲(chǔ)器的掩模ROM、閃存等構(gòu)成。可以將數(shù)據(jù)用閃存和程序用閃存分離構(gòu)成，也可以做成數(shù)據(jù)和程序共用的閃存。也可以由MRAM(Magneto resistive Random Access Memory:磁阻存儲(chǔ)器)、相變存儲(chǔ)器或強(qiáng)電介質(zhì)存儲(chǔ)器等實(shí)現(xiàn)RAM和ROM 二者功能。
[0065]圖3是表示馬達(dá)M的驅(qū)動(dòng)波形輸出例的說明圖。圖3中，僅例示了 U相、UB相(UB相是與U相反相的波形信號(hào))，省略其他的V相、VB相、W相、WB相。
[0066]如圖3所示，半導(dǎo)體集成電路器件I使根據(jù)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度而作為馬達(dá)驅(qū)動(dòng)波形輸出的PWM(Pulse Width Modulation)波形的頻率、ON工作狀態(tài)變化，進(jìn)行馬達(dá)M的驅(qū)動(dòng)控制。U相/UB相的上部記載的sin波形是表示馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的波形。也可以如日本特開2007-20383號(hào)公報(bào)所記載那樣，根據(jù)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行馬達(dá)驅(qū)動(dòng)波形的切換。
[0067]馬達(dá)波形輸出電路7被構(gòu)成為可根據(jù)來(lái)自CPU的指示(向寄存器設(shè)定)、馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路9切換所輸出的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)波形。
[0068]接著，使用圖4的馬達(dá)控制的工作說明圖說明本實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路器件I的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制。
[0069]首先，利用R/D變換器3將由解析器2輸出的解析信號(hào)(sin波、cos波)變換為數(shù)字值(步驟S101)。在半導(dǎo)體集成電路器件I中，利用A/D變換器8將馬達(dá)M的電流值變換為數(shù)字值(步驟S102)。
[0070]接著，R/D變換接口 102接收R/D變換器3變換后的數(shù)字信號(hào)(步驟S103)，向解析值修正運(yùn)算電路5和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路9輸出(圖4的點(diǎn)劃線所示的處理路徑)。馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路9根據(jù)向R/D變換接口 4輸入的由R/D變換器3變換為數(shù)字值的信號(hào)的頻率判斷馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度。
[0071]在馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路9判定為馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)速度為停止?低速(小于預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度)時(shí)，利用CPU的軟件處理進(jìn)行以下的步驟S104?S106的處理(圖4的細(xì)實(shí)線所示的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路-CPU之間的指令信號(hào))。在馬達(dá)M的該旋轉(zhuǎn)區(qū)域，由于馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)阻力相對(duì)高、還存在輪胎與路面之間的摩擦阻力，因此必須有通過降低向馬達(dá)M供給的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)波形的頻率并增加電流量來(lái)謀求增加馬達(dá)M的轉(zhuǎn)矩等的過渡處理。由于個(gè)體差異、周邊環(huán)境差異大，可利用軟件處理使該過渡處理符合每一個(gè)體/周邊環(huán)境的特性。
[0072]在馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路9判定為馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度為中速?高速(大于預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度)時(shí)，以下的步驟S104?S107的處理為利用各個(gè)電路的硬件處理(圖4的細(xì)實(shí)線所示的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路-解析值修正運(yùn)算電路等之間的指令信號(hào))。在該旋轉(zhuǎn)區(qū)域，馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)阻力、路面摩擦阻力相對(duì)較低，相對(duì)不需要與個(gè)體/周邊環(huán)境差異相應(yīng)的處理，需要根據(jù)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角在合適的定時(shí)向馬達(dá)供給馬達(dá)驅(qū)動(dòng)波形，因此優(yōu)選采用硬件處理。
[0073]此外，在根據(jù)汽車的減速制動(dòng)、尤其是根據(jù)未圖示的雷達(dá)、制動(dòng)器的踩踏等的信息而能夠判斷可能存在沖撞時(shí)，無(wú)論馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路9的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定如何，用各個(gè)電路的硬件處理執(zhí)行步驟S104?S107的處理，以使得根據(jù)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角而在合適的定時(shí)，將產(chǎn)生相對(duì)于輪胎或馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)為反方向的馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩那樣的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)波形向馬達(dá)供給。
[0074]在馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度為預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，可以進(jìn)行軟件處理和硬件處理的任一處理(進(jìn)行任一處理)。
[0075]關(guān)于馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度的停止?低速/中速?高速的判斷界限(馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度小于或大于預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度)，如下述等地進(jìn)行即可:先將判斷界限值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器部12的閃存等非易失性存儲(chǔ)器，在半導(dǎo)體集成電路器件I的初始化工作中，CPUlO在馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路9的寄存器Rl中設(shè)定判斷界限值。該判斷界限不限定于同圖3所示的低速旋轉(zhuǎn)/中速旋轉(zhuǎn)/高速旋轉(zhuǎn)的界限一致。
[0076]以下，將步驟S104?S107的處理作為判定為馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度為中速?高速(大于預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度)時(shí)的各電路的工作來(lái)進(jìn)行說明。
[0077]解析值修正運(yùn)算電路5對(duì)從R/D變換接口 4輸入的數(shù)字信號(hào)中的解析器修正值進(jìn)行運(yùn)算或從存儲(chǔ)器部12經(jīng)由總線13讀取該解析器修正值(步驟S104)，對(duì)從R/D變換接口4輸入的數(shù)字值加減運(yùn)算修正值而計(jì)算出表示馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角的位置數(shù)據(jù)(步驟S105)。
[0078]然后，馬達(dá)控制運(yùn)算電路6根據(jù)來(lái)自未圖示的油門踏板、制動(dòng)器等的是加速/減速哪一制動(dòng)的信息、解析值修正運(yùn)算電路5計(jì)算出的位置數(shù)據(jù)、A/D變換器8進(jìn)行了數(shù)字變換后的馬達(dá)電流值、以及馬達(dá)電流指令值等，運(yùn)算電流指令值(步驟S106)，向馬達(dá)波形輸出電路7輸出。
[0079]馬達(dá)波形輸出電路7根據(jù)所輸入的電流指令值生成馬達(dá)驅(qū)動(dòng)波形，向驅(qū)動(dòng)馬達(dá)M的動(dòng)力模塊PM進(jìn)行輸出(步驟S107)。
[0080]在圖4中，虛線表示步驟S104、S105的處理路徑，細(xì)實(shí)線表示步驟S106、S107的處理路徑，點(diǎn)劃線表示馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度信號(hào)的路徑，粗實(shí)線表示軟件處理的路徑。
[0081]在判斷為馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度為停止?低速而利用CPU的軟件處理進(jìn)行馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制時(shí)，也可以進(jìn)行解析值修正運(yùn)算電路5的解析值的修正運(yùn)算處理。該情況下被控制為，不進(jìn)行CPU的解析值修正運(yùn)算，而經(jīng)由總線13將解析值修正運(yùn)算電路5的解析器修正值向(PU輸出。
[0082]圖5是表示馬達(dá)控制運(yùn)算電路6的結(jié)構(gòu)例的說明圖。
[0083]如圖5所示，馬達(dá)控制運(yùn)算電路6包括:PID控制模塊14、15 ；2相3相變換模塊16 ；3相2相變換模塊17 ;PWM變換模塊18以及加減法計(jì)算器19、20。
[0084]馬達(dá)控制運(yùn)算電路6根據(jù)是加速/減速哪一制動(dòng)的信息、解析值修正運(yùn)算電路5計(jì)算出的表示馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角的位置數(shù)據(jù)(修正Θ)、從A/D變換器8輸出的馬達(dá)電流值(u, V, w)及從CPUlO輸出的馬達(dá)電流指令值(‘d軸電流指令值，’ q軸電流指令值)等，利用3相2相變換、用PID(14,15)進(jìn)行的PID(Proportional (比例)Integral (積分)Differential (微分))控制及用濾波電路21進(jìn)行的濾波控制、2相3相變換等進(jìn)行運(yùn)算，對(duì)于該運(yùn)算生成的u/v/w的各個(gè)運(yùn)算結(jié)果，在PWM變換模塊18中進(jìn)行針對(duì)基準(zhǔn)PWM波形的用于馬達(dá)控制的頻率/工作狀態(tài)的變換，作為U/V/W各自的電流指令值向馬達(dá)波形輸出電路7輸出。在汽車的加速制動(dòng)時(shí)該電流指令值為生成用于產(chǎn)生順著馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)矩的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)波形的信號(hào)，在減速制動(dòng)時(shí)該電流指令值為生成用于產(chǎn)生與馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)反向的轉(zhuǎn)矩的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)波形的信號(hào)。
[0085]然后，馬達(dá)波形輸出電路7根據(jù)馬達(dá)控制運(yùn)算電路6運(yùn)算出的電流指令值，將圖3所示的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)波形向動(dòng)力模塊PM輸出。
[0086]接著，說明解析值的誤差修正技術(shù)。
[0087]圖6是為了便于說明而極端表示理想解析值和含有誤差的解析值的對(duì)照?qǐng)D。
[0088]通常，由于解析器的形狀、尺寸、偏差等的機(jī)械誤差、繞線、布線、浮游電容等的電特性偏差，以及偏心、零點(diǎn)錯(cuò)位等安裝時(shí)的偏差等，相對(duì)于圖6的虛線所示的理想值，解析器2的解析值必然包括圖6的實(shí)線所示的誤差。
[0089]解析值是數(shù)字值，因此如圖6的左下所示的放大圖那樣，成階梯狀。
[0090]圖7是表示基于與含有誤差的解析值的一致比較的馬達(dá)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的通電切換(例如，120° )的定時(shí)例的說明圖。
[0091]在此，U相正相⑶、V相正相(V)、W相正相(W)、U相反相(UB)、V相反相(VB)、W相反相(WB)是來(lái)自半導(dǎo)體集成電路器件I的輸出信號(hào)。這些輸出信號(hào)經(jīng)由動(dòng)力模塊PM控制馬達(dá)M的U相、V相、W相。
[0092]該情況下，在解析值達(dá)到預(yù)先設(shè)定的比較值時(shí)，進(jìn)行馬達(dá)M的通電相的切換，在含有誤差的解析值(圖7的實(shí)線所示)與不含誤差的理想解析值(圖7的虛線所示)中，如圖所示，即使是相同比較值，馬達(dá)的切換定時(shí)也不相同，這是由于誤差導(dǎo)致產(chǎn)生通電切換的提前、延遲，由在U、V、W的各相線圈流過的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)擾亂馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，馬達(dá)M不能順暢地動(dòng)作，旋轉(zhuǎn)效率降低。
[0093]圖8是放大圖7的進(jìn)行通電切換的部分而表示的說明圖。
[0094]為了相對(duì)于含有誤差的解析值(細(xì)實(shí)線所示的階梯狀波形)在合適的定時(shí)進(jìn)行馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電流的通電切換，需要修正比較值(細(xì)實(shí)線所示的比較值)。而為了相對(duì)于利用修正數(shù)據(jù)修正解析值而不含誤差的理想解析值(細(xì)虛線所示的階梯狀波形)在合適的定時(shí)進(jìn)行馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電流的通電切換，不需要修正比較值(粗虛線所示的比較值)。
[0095]在關(guān)于解析值的修正中的利用軟件進(jìn)行修正的技術(shù)中，考慮例如利用軟件根據(jù)修正數(shù)據(jù)(低速旋轉(zhuǎn)時(shí)等過去周期的數(shù)據(jù)等)對(duì)解析值進(jìn)行修正運(yùn)算。該情況下，利用軟件的修正運(yùn)算更新頻率和運(yùn)算處理時(shí)間成為問題。運(yùn)算處理花費(fèi)時(shí)間，修正運(yùn)算更新頻率低時(shí)，不能得到充分的修正而存在誤差(細(xì)實(shí)線所示的階梯狀波形)。在馬達(dá)的低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，該誤差的比率相對(duì)較小，但在馬達(dá)的高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，該誤差的比率相對(duì)變大，進(jìn)行含有運(yùn)算誤差的通電切換控制。圖8中的馬達(dá)理想波形及含有誤差的馬達(dá)波形例如是來(lái)自圖7的U相正相(U)等的半導(dǎo)體集成電路器件I的輸出信號(hào)。
[0096]圖9是表示利用本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路器件I進(jìn)行的解析值的修正技術(shù)的工作概要的說明圖。[0097]在半導(dǎo)體集成電路器件I中，利用解析值修正運(yùn)算電路5進(jìn)行的硬件處理對(duì)解析值逐次修正。解析值修正運(yùn)算電路5的逐次變換邏輯是根據(jù)所輸入的旋轉(zhuǎn)周期和解析值運(yùn)算修正值，輸出對(duì)解析值加減修正值而修正后的解析值。通過該逐次修正，誤差大幅度降低，能夠使含有誤差的解析值(圖9的實(shí)線所示)接近理想的解析值(圖9的虛線所示)。圖9的馬達(dá)理想波形及逐次修正后的馬達(dá)波形例如是來(lái)自圖7的U相正相(U)等的半導(dǎo)體集成電路器件I的輸出信號(hào)。
[0098]在用軟件進(jìn)行同樣的處理時(shí)，如圖9右側(cè)的流程圖所示，需要步驟S201?S204的處理，各步驟的處理分別需要例如十幾個(gè)周期。
[0099]假設(shè)步驟S201?S204的處理需要50周期，則若要用488ns (以500Hz (2ms) I周期、12bit精度)完成這些處理，需要102MHz左右的CPU處理能力。
[0100]例如，若其他馬達(dá)控制需要120MHz左右，則CPU需要222MHz左右的工作。該情況下，也是需要頻繁進(jìn)行中斷處理，產(chǎn)生時(shí)間方面制約，若欲使中斷為CPU負(fù)載的10%左右以下，則CPU需要約IGHz的工作速度。在技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)CPU的該工作速度當(dāng)然是可能的，但功耗變大?？紤]作為電動(dòng)汽車的馬達(dá)控制，存在馬達(dá)為中速?高速旋轉(zhuǎn)的期間和為停止?低速旋轉(zhuǎn)的期間，在停止?低速旋轉(zhuǎn)期間中，CPU具有過剩的處理能力，因此CPU的功耗產(chǎn)生浪費(fèi)。
[0101]對(duì)此，在利用解析值修正運(yùn)算電路5的硬件處理對(duì)解析值的誤差逐次修正時(shí)，假設(shè)處理周期為15周期左右，若要用488ns完成處理，則用以30MHz左右進(jìn)行工作的硬件邏輯即可。解析值修正運(yùn)算電路5與CPUlO分別獨(dú)立地進(jìn)行工作，因此不需要考慮CPU負(fù)載率。
[0102]圖10是表示設(shè)CPU的工作速度為IOOMHz時(shí)進(jìn)行軟件的修正處理的情況與進(jìn)行解析值修正運(yùn)算電路5的硬件處理的情況的馬達(dá)最大轉(zhuǎn)速的差異的說明圖。
[0103]如圖10所示，在CPU負(fù)載率設(shè)為10%左右時(shí)，馬達(dá)轉(zhuǎn)速為約48.8Hz (約3000rpm)左右，CPU負(fù)載率為100%時(shí)(僅是利用軟件進(jìn)行修正處理的情況)，馬達(dá)轉(zhuǎn)速為約488Hz (約 30000rpm)左右。
[0104]與此相對(duì)，在進(jìn)行解析值修正運(yùn)算電路5的硬件處理時(shí)，馬達(dá)轉(zhuǎn)速為約1627Hz (約98000rpm)左右，能夠大幅度增大。
[0105]圖11是表示對(duì)解析值逐次修正時(shí)的消耗電流的比較例的說明圖。是認(rèn)為工作頻率N電流的情況。
[0106]不降低CPU負(fù)載率地進(jìn)行軟件處理時(shí)，與進(jìn)行解析值修正運(yùn)算電路5的硬件處理的情況相比，隨著馬達(dá)轉(zhuǎn)速變高，CPU的工作處理也增加，因此消耗電流變大。
[0107]而且，采用軟件處理若要降低CPU負(fù)載率(10%左右)，則如上所述必須將CPU的處理速度提高到約IGHz左右，進(jìn)一步大幅度消耗電流。
[0108]因此，不是在馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度在停止?高速范圍利用CPU的軟件控制控制馬達(dá)，而是考慮到半導(dǎo)體集成電路器件I的功耗來(lái)決定CPU的工作頻率，在停止?低速的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)區(qū)域進(jìn)行軟件控制，從而能夠根據(jù)狀況控制馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩，在低速、中速、高速的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)區(qū)域，進(jìn)行用硬件切換與各個(gè)處理相應(yīng)的控制，從而能夠?qū)雽?dǎo)體集成電路器件I的功耗最優(yōu)化。
[0109]在解析值修正運(yùn)算電路5、馬達(dá)控制運(yùn)算電路6及馬達(dá)波形輸出電路7中，不是進(jìn)行與CPU等工作的時(shí)鐘的同步工作，而使進(jìn)行與來(lái)自R/D變換器3的輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)流工作，能夠進(jìn)一步低功耗化。
[0110]圖12是表示利用解析值修正運(yùn)算電路5進(jìn)行的解析值的修正技術(shù)例的說明圖。
[0111]該情況下，如圖12所示，解析值修正運(yùn)算電路5使用Z相信號(hào)Z(Z相輸入)、比較信號(hào)、計(jì)時(shí)器等，生成一定周期，根據(jù)理想解析值(虛線)與實(shí)際解析值(實(shí)線)的偏差，在每一次計(jì)數(shù)時(shí)計(jì)算修正值。
[0112]首先，求出解析器2的預(yù)設(shè)的相當(dāng)于實(shí)際I圈的解析值與基于馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)初始位置和旋轉(zhuǎn)經(jīng)過時(shí)間求出的理想值的誤差，設(shè)為誤差A(yù)而保存(例如保存于存儲(chǔ)器部12等)(處理I)。在每隔任意的一定周期(盡量短為好)，計(jì)算從存儲(chǔ)器部12讀取的理想值與解析值的誤差作為誤差B (處理2)。根據(jù)誤差A(yù)與誤差B的比率計(jì)算此后的修正值，作為針對(duì)此后解析值的修正值而反映(處理3)。
[0113]在反映后，返回處理2的步驟，反復(fù)進(jìn)行逐次修正。若需要，可以在處理I?處理3中增加使誤差C(n)和誤差C(n-l)平滑化的處理。
[0114]從存儲(chǔ)器部12讀取理想值可以是每隔任意的一定周期讀取與馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)的理想值，或也可以從存儲(chǔ)器部12將相當(dāng)于馬達(dá)I周的理想值讀出到未圖示的解析值修正運(yùn)算電路5所具有的RAM等存儲(chǔ)器。
[0115]如此，通過解析值修正運(yùn)算電路5的硬件處理對(duì)解析值進(jìn)行修正，并予以數(shù)據(jù)保存、讀取，從而如圖13的上方所示，能夠生成最佳定時(shí)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)波形。
[0116]另一方面，在解析值含有誤差時(shí)，如圖13的下方所示，與該誤差相應(yīng)地，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)波形的定時(shí)混亂，無(wú)法實(shí)現(xiàn)順暢的旋轉(zhuǎn)。
[0117]圖13所示的U相正相⑶、V相正相(V)、W相正相(W)、U相反相(UB)、V相反相(VB)、W相反相(WB)與圖7相同，是來(lái)自半導(dǎo)體集成電路器件I的輸出信號(hào)。這些輸出信號(hào)經(jīng)由動(dòng)力模塊PM控制馬達(dá)M的U相、V相、W相。
[0118]由此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠使通電切換的定時(shí)接近理想定時(shí)，因此能夠使馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)高效率，且更高速旋轉(zhuǎn)。在從馬達(dá)的停止?fàn)顟B(tài)(Orpm)到高速旋轉(zhuǎn)(IOOOOrpm以上)的范圍，能夠順暢且高效地驅(qū)動(dòng)控制馬達(dá)。
[0119]〈實(shí)施方式2>
[0120]實(shí)施方式2中，與實(shí)施方式I不同，說明的是利用多個(gè)CPU對(duì)從解析值的修正到馬達(dá)M的控制方面進(jìn)行功能分割，整體上實(shí)現(xiàn)低頻率、低功耗的結(jié)構(gòu)。圖中用虛線表示本實(shí)施方式的控制的信號(hào)線。
[0121]圖14所示的實(shí)施方式2的半導(dǎo)體集成電路器件具有第一 CPU和第二 CPU這兩個(gè)CPU (10-1，10-2)、生成向CPU之外的半導(dǎo)體集成電路器件的功能模塊供給的時(shí)鐘的CPGlOOJt CPG生成的時(shí)鐘進(jìn)行供給停止/頻率分頻的分頻器101、對(duì)停止工作的功能模塊進(jìn)行電源供給停止控制的電源電路102。
[0122]對(duì)照?qǐng)D15的定時(shí)說明圖14的半導(dǎo)體集成電路器件的工作。
[0123]R/D變換器3將檢測(cè)電動(dòng)汽車等的馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)的解析器2的輸出值變換為數(shù)字值，R/D變換器3的輸出被輸入至R/D變換接口 4，R/D變換接口 4將其作為馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)速度信息向馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路9供給，在馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)速度為停止?第一旋轉(zhuǎn)速度(控制切換旋轉(zhuǎn)速度)以下時(shí)(定時(shí)t0?tl)，R/D變換接口 4在每次有來(lái)自解析器的信號(hào)輸入時(shí)向中斷控制器11通知，中斷控制器11向CPUlO-1通知中斷發(fā)生。CPUlO-1在每次中斷通知時(shí)執(zhí)行用于生成馬達(dá)控制信息的中斷處理程序，進(jìn)行變換為數(shù)字值的解析值的修正處理和用于基于修正的解析值控制馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)的控制運(yùn)算，生成電流指令值。
[0124]由于馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)速度提高、高于控制切換旋轉(zhuǎn)速度，因此馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路9向中斷控制器11進(jìn)行通知(定時(shí)tl)。中斷控制器11向CPU10-1通知中斷發(fā)生，CPUio-1向分頻器101和電源電路102指示對(duì)CPU10-2供給電源和時(shí)鐘。按預(yù)定時(shí)間待機(jī)直到對(duì)CPU10-2供給的電源和時(shí)鐘穩(wěn)定后，將用于修正存儲(chǔ)器部12中保存的解析值的程序傳送至CPU10-2的本地存儲(chǔ)器104 (定時(shí)t2)。此時(shí)供給到CPU10-2的時(shí)鐘頻率，與輸入來(lái)自R/D變換接口 4的解析值的頻率和執(zhí)行解析值修正程序相符，可以是與CPU10-1相同的工作頻率，也可以是其以下。
[0125]CPU10-1在解析值修正程序的傳送完成后，向R/D變換接口 4進(jìn)行未圖示的通知，R/D變換接口 4進(jìn)行切換，以停止向總線13輸出解析值，而向CPU10-2直接輸出解析值，而且，向中斷控制器11通知，停止基于R/D變換接口 14輸出解析值的中斷發(fā)生(定時(shí)t3)。CPU10-2讀取并執(zhí)行本地存儲(chǔ)器104所保存的解析值修正程序，進(jìn)行解析值的修正，將修正后的解析值保存在與CPU10-1共享的共享存儲(chǔ)器103 (定時(shí)t3?t4)。
[0126]在馬達(dá)M以控制切換旋轉(zhuǎn)速度以上的速度旋轉(zhuǎn)的期間(定時(shí)t3?t4)，CPU10-2在每次有自R/D變換接口 4輸入解析值時(shí)進(jìn)行修正處理的運(yùn)算，向共享存儲(chǔ)器103輸出。CPU10-1通過執(zhí)行用于基于保存在共享存儲(chǔ)器103的修正后的解析值來(lái)控制馬達(dá)M旋轉(zhuǎn)的控制運(yùn)算程序而生成電流指令值，并執(zhí)行作為半導(dǎo)體集成電路器件整體的工作控制程序。
[0127]利用CPU10-2對(duì)共享存儲(chǔ)器103保存修正后解析值可以是在每次CPU10-2保存時(shí)設(shè)置標(biāo)記，在每次CPU10-1利用光標(biāo)監(jiān)視并讀取標(biāo)記時(shí)將該標(biāo)記復(fù)位，或者也可以在每次保存修正后的解析值時(shí)產(chǎn)生中斷通知。
[0128]通過構(gòu)成為將用于修正解析值的程序傳送至本地存儲(chǔ)器104，CPU10-2從本地存儲(chǔ)器讀取程序，從而能夠避免因CPU10-2向存儲(chǔ)器部12讀取程序而產(chǎn)生的對(duì)總線13的訪
問競(jìng)爭(zhēng)。
[0129]根據(jù)電動(dòng)汽車等利用制動(dòng)器等減速，馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)速度低于控制切換旋轉(zhuǎn)速度的情況，馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路9向中斷控制器11進(jìn)行通知(定時(shí)t4)。中斷控制器11向CPU10-1通知中斷發(fā)生。CPU10-1根據(jù)該中斷通知向R/D變換接口進(jìn)行未圖示的通知，將解析值的輸出切換為由總線13進(jìn)行，并切換為在每次輸入解析值時(shí)發(fā)生中斷。接著，CPU10-1向CPU10-2指示停止執(zhí)行解析值修正程序，向分頻器101指示停止對(duì)CPU10-2供給時(shí)鐘(定時(shí) t5)。
[0130]通過停止向CPU10-2及本地存儲(chǔ)器104供給電源，能夠抑制在CPU10-2的停止期間中的晶體管漏電流，但在向CPU10-2停止供給電源和開始供給電源是在短時(shí)間內(nèi)反復(fù)的情況下，有時(shí)反而會(huì)增大功耗。因此，可以停止供給電源，直至等待到馬達(dá)M成為低于上述控制切換旋轉(zhuǎn)速度的第二旋轉(zhuǎn)速度(電源供給切斷速度)(定時(shí)t6)。關(guān)于本地存儲(chǔ)器104，最初在達(dá)到控制切換旋轉(zhuǎn)速度之前停止電源供給，在達(dá)到控制切換旋轉(zhuǎn)速度、解析值修正程序傳送后，被控制為繼續(xù)電源供給直到例如汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)停止(或動(dòng)力停止)，從而能夠減少解析值修正程序的傳送花費(fèi)的功耗。
[0131]在圖16所示的半導(dǎo)體集成電路器件的結(jié)構(gòu)中，CPU10-2與馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)速度無(wú)關(guān)地，在半導(dǎo)體集成電路器件的工作期間總是供給電源和時(shí)鐘。
[0132]對(duì)照?qǐng)D17的定時(shí)，說明圖16所示的半導(dǎo)體集成電路器件的工作與圖14所示的半導(dǎo)體集成電路的不同點(diǎn)。
[0133]隨著對(duì)半導(dǎo)體集成電路器件的電源供給開始和初始化工作的完成(定時(shí)tbO)，CPUio-1從存儲(chǔ)器部12將CPU10-2要執(zhí)行的解析值修正程序傳送至本地存儲(chǔ)器104。CPU10-1在分頻器101設(shè)定向CPU10-2供給的時(shí)鐘的頻率(128kHz)。
[0134]R/D變換接口 4向CPU10-2輸出解析值，CPUl0_2從本地存儲(chǔ)器104讀取解析值修正程序，將修正后的解析值保存于共享存儲(chǔ)器103。
[0135]根據(jù)來(lái)自R/D變換接口 4的輸出，馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路9進(jìn)行馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)速度判定，隨著檢測(cè)到已到達(dá)第一旋轉(zhuǎn)速度(定時(shí)tbl)向中斷控制器11進(jìn)行通知，CPUlO-1根據(jù)來(lái)自中斷控制器11的中斷通知在分頻器101設(shè)定向CPU10-2供給的時(shí)鐘頻率的變更(128kHz — 4MHz)。
[0136]在電動(dòng)汽車等利用制動(dòng)器等減速時(shí)，根據(jù)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路9檢測(cè)的馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)速度，使向CPU10-2供給的時(shí)鐘的頻率降低(定時(shí)tb2)。
[0137]這樣根據(jù)馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)速度，階段性地以增減向CPU10-2供給的時(shí)鐘的頻率的方式進(jìn)行變更，從而能夠使來(lái)自R/D變換接口 4的輸出與利用CPU10-2執(zhí)行解析值修正程序適當(dāng)化，能夠使CPU10-2的功耗適當(dāng)化。
[0138]在該實(shí)施方式2中，CPU10-1可以在段落編號(hào)中進(jìn)行上述的控制。
[0139]在圖14所示的半導(dǎo)體集成電路器件的結(jié)構(gòu)的說明中，對(duì)于在CPU10-2工作期間供給的時(shí)鐘頻率的變更沒有提及，但與圖16所示的半導(dǎo)體集成電路器件的結(jié)構(gòu)同樣，當(dāng)然可以根據(jù)馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)速度而階段性地進(jìn)行增減時(shí)鐘頻率的控制，使CPU10-2的功耗適當(dāng)化。
[0140]CPU10-1和CPU10-2使用相同結(jié)構(gòu)的CPU，從而解析值的修正程序可以使用相同程序，可以降低存儲(chǔ)器部12中程序所占的比例，降低程序的研發(fā)成本。另一方面，即使CPU10-2使用其他結(jié)構(gòu)的CPU，將專用程序保存于存儲(chǔ)器部12，也不會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)生存儲(chǔ)器部12中程序所占比例增加和程序研發(fā)成本增加的問題，只要例如在其他結(jié)構(gòu)的CPU已經(jīng)存在解析值修正程序，就能再利用其程序。
[0141]以上，基于實(shí)施方式具體說明了由本發(fā)明人完成的發(fā)明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，不言而喻，在不脫離其要旨的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變更。
[0142]例如，在上述實(shí)施方式中，記載了電動(dòng)汽車等所使用的馬達(dá)的控制技術(shù)，但本發(fā)明不僅適用于電動(dòng)汽車等的馬達(dá)，也可適用于要求高速旋轉(zhuǎn)化的所有馬達(dá)的控制技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體集成電路器件，其具有第一 CPU、第二 CPU和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路，上述第一 CPU在上述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路的輸出表示馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度為第一旋轉(zhuǎn)速度以下時(shí)，進(jìn)行從解析器輸出的解析值的修正處理和基于修正后的解析值的馬達(dá)的控制信號(hào)生成處理， 當(dāng)上述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路的輸出表示上述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度高于第一旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，據(jù)此上述第二 CPU進(jìn)行解析值的修正處理，上述第一 CPU進(jìn)行切換，以進(jìn)行基于上述第二(PU進(jìn)行了修正后的解析值的馬達(dá)的控制信號(hào)生成處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于， 還包括時(shí)鐘生成電路，該時(shí)鐘生成電路進(jìn)行如下控制:在上述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度為第一旋轉(zhuǎn)速度以下的期間，停止向上述第二 CPU供給時(shí)鐘，隨著上述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度高于第一旋轉(zhuǎn)速度，向上述第二 CPU供給時(shí)鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于， 還包括電源電路，其進(jìn)行如下控制:在停止向上述第二 CPU供給時(shí)鐘的期間，停止向上述第二 CPU供給電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于， 還包括電源電路，其進(jìn)行如下控制:在上述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到第一旋轉(zhuǎn)速度之前，以及上述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度大于第一旋轉(zhuǎn)速度之后達(dá)到低于上述第一旋轉(zhuǎn)速度的第二旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，停止向上述第 二 CPU供給電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于， 具有與上述第二 CPU連接的第一存儲(chǔ)器， 上述第二 CPU從上述第一存儲(chǔ)器讀取用于進(jìn)行上述解析值的修正處理的程序。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于， 具有與上述第一 CPU連接的非易失性存儲(chǔ)器， 上述第一 CPU從上述非易失性存儲(chǔ)器讀取應(yīng)執(zhí)行的程序的命令，上述第二 CPU要執(zhí)行的上述解析值的修正處理程序被從上述非易失性存儲(chǔ)器傳送至上述第一存儲(chǔ)器。
7.一種半導(dǎo)體集成電路器件， 具有第一 CPU、第二 CPU、判斷馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度判定電路、以及時(shí)鐘供給電路， 上述第一 CPU進(jìn)行從解析器輸出的解析值的修正處理， 上述第二 CPU進(jìn)行基于修正后的解析值的馬達(dá)的控制信號(hào)生成處理， 上述第二 CPU進(jìn)行如下控制:基于上述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度改變從上述時(shí)鐘供給電路向上述第一 CPU供給的時(shí)鐘頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于， 具有與上述第一 CPU連接的第一存儲(chǔ)器和與上述第二 CPU連接的非易失性存儲(chǔ)器， 上述第一 CPU從上述第一存儲(chǔ)器讀取上述解析值修正處理用的程序， 上述第二 CPU從上述非易失性存儲(chǔ)器讀取上述馬達(dá)控制信號(hào)生成處理用的程序， 上述解析值修正處理用程序被從上述非易失性存儲(chǔ)器傳送至上述第一存儲(chǔ)器。
【文檔編號(hào)】H02P23/00GK104022715SQ201410264922
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日:2009年3月27日
【發(fā)明者】渡邊久晃 申請(qǐng)人:瑞薩電子株式會(huì)社