CN104796046A - 半导体器件和驱动设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的各个实施例涉及半导体器件和驱动设备。在使用不与同步发电机配对的单个同步电动机的驱动系统中,即使在用于检测同步电动机的旋转角度的模拟角度数据转换器中发生了故障,也可以采用暂时应急方式继续驱动同步电动机。除了用于将从同步电动机的旋转角度传感器输出的模拟感测信号转换为数字角度数据的模拟角度数据转换器之外,还设置了用于将由模数转换器生成的数字数据转换为数字角度数据的数字角度数据转换器。在模拟角度数据转换器发生故障的情况下,将用于对生成用于同步电动机的电动机驱动控制信号的驱动电路进行控制的数字旋转角度数据,从由模拟角度数据转换器生成的数据,切换为将模拟感测信号由模数转换器进行转换所得的数据由数字角度数据转换器进行转换而生成的数据。
Description
相关申请的交叉应用
于2014年1月20日提交的日本专利申请2014-007484号的公开的包括说明书、附图和摘要的全文以引用的方式全部并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于电动机控制的半导体器件和一种使用该半导体器件的驱动设备,更加具体地,涉及一种修复电动机控制功能故障的技术。本发明涉及,例如,一种有效应用于发生故障时要求采用暂时应急方式保持控制的车载产品的技术,诸如制动器的液压电动机、电动转向系统的电动机等。
背景技术
随着车辆的电子控制以及随着电动车辆(EV)和混合动力车辆(HEV)的出现,对于车载电动机的控制的功能安全性和操作连续性的需求不断增加。尤其是,在将电动机用于车辆的驱动系统的设备中,对于故障安全性的需求不断增加,该故障安全性指通过在发生异常之前发送通知至控制设备来提前防止故障、以及甚至在发生异常之后还能使运行继续从而使车辆可以移动至修车厂。例如,专利文献1公开了一种解决故障安全性的技术。
在专利文献1中所描述的技术建立在具有如下的第一控制单元和第二控制单元的配置的前提下,该第一控制单元基于同步电动机的固定绕组的电流信号和来自旋转角度传感器的感测输出、来执行对用于行驶驱动的同步电动机的旋转驱动控制和再生控制,该第二控制单元基于同步发电机的固定绕组的电流信号和来自同步发电机的旋转角度传感器的感测输出来执行对同步发电机的发电控制,并且在其中一个单元中的故障是由另一个单元修复的。由于由控制了同步电动机的第一控制单元所执行的控制和由控制了同步发电机的第二控制单元所执行的控制本质上同等,所以其中一个单元可以取代另一个单元的一部分或所有。例如,即使由于在用于控制同步电动机的控制电路中存在故障从而变得不可能对同步电动机进行控
制,也可以通过使用控制了同步发电机的控制电路的一部分或所有采用暂时应急方式(temporal emergency manner)来维持对同步电动机的驱动控制。
相关文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-234517号公报
发明内容
专利文献1的技术建立在使用了需要基本上相同的控制的两种控制单元的前提下,该相同控制诸如是电动机的驱动和再生控制以及发电机的发电控制。即,通过设置彼此靠近的用于电动机控制的微型计算机和用于发电机控制的微型计算机,当在对同步电动机执行驱动控制的微型计算机的一部分中检测到引起不稳定状态的故障时,与在驱动控制中引起不稳定状态的故障有关的控制被用于发电机控制的微型计算机取代。因此,在不与发电机配对的驱动系统(诸如,制动器的液压电动机或者电动转向系统的驱动电动机)的控制系统中的故障,不可以通过与用于行驶驱动系统的方法相同的方法被修复。简而言之,专利文献1的技术不可以应用于将不与同步发电机配对的单个同步电动机用作驱动源的驱动系统。
上述以及其他主题和新颖特点将通过说明书和附图的说明而变得显而易见。
下文将对在本申请中公开的具有代表性的其中一个实施例的概要进行简要描述。
除了接收从同步电动机的旋转角度传感器输出的模拟感测信号并且将其转换为数字角度数据的模拟角度数据转换器之外,还提供了接收由模数转换器生成的数字数据并且将其转换为数字角度数据的数字角度数据转换器。在模拟角度数据转换器发生故障的情况下,用于对生成同步电动机的电动机驱动控制信号的驱动电路进行控制的数字旋转角度数据,被从由模拟角度数据转换器生成的数据,切换为将模拟感测信号由模数转换器进行转换所得到的结果数据由数字角度数据转换器进行转换所生成的数据。
下文将对通过在本申请中公开的具有代表性的其中一个实施例所获得的效果进行简要描述。
在将不与同步发电机配对的单个同步电动机用作驱动源的驱动系统中,即使当用于检测同步电动机的旋转角度的模拟角度数据转换器发生故障时,也可以采用暂时应急方式继续驱动同步电动机。
附图说明
图1是根据第一实施例的驱动设备的框图。
图2是图示了在图1的驱动设备中的半导体器件的具体示例的框图。
图3是示意性地图示了由驱动设备对同步电动机进行驱动控制的细节的流程图。
图4是根据第二实施例的驱动设备的框图。
图5是根据第三实施例的驱动设备的框图。
具体实施方式
1.实施例的概要
首先,将对在本申请中公开的实施例的概要进行描述。在附图中的附图标记,在对具有代表性的实施例的概要的说明中在括号中被引用,该附图标记仅仅图示了被包括在附图标记所标识的部件的概念中的本质。
[1]由数字角度数据转换器来修复在模拟角度数据转换器中的故障
半导体器件(4)包括:驱动电路(14),其为生成用于同步电动机(1)的电动机驱动控制信号(U、V、W、UB、VB、WB);模拟角度数据转换器(10),其接收从同步电动机的旋转角度传感器(2)输出的模拟感测信号(APFB)并且将模拟感测信号转换为数字角度数据(RDS1);模数转换器(12),其将模拟信号转换为数字信号;数字角度数据转换器(11),其接收由模数转换器生成的数字数据并且将数字数据转换为数字角度数据(RDS2);以及控制电路(13),其基于数字角度数据、根据驱动指令,使驱动电路生成电动机驱动控制信号。响应于在模拟角度数据转换器中的故障,控制电路进一步执行控制,该控制将用于控制驱动电路的数字旋转角度数据,从由模拟角度数据转换器生成的数据,切换为将模拟感测信号由模数转换器进行转换所得到的结果数据由数字角度数据转换器进行转换所生成的数据。
利用该配置,即使在将不与同步发电机配对的单个同步电动机用作驱动源的系统中、用于检测同步电动机的旋转角度的模拟角度数据转换器发生了故障,也可以使用数字角度数据转换器采用暂时应急方式继续驱动同步电动机。对于模拟角度数据转换器,针对由于电源噪声引起的转换精度降低的应对方法,通过使用专用的模拟电源端子来执行。在使用多个模拟角度数据转换器的情况下,用于确保由于电源噪声的影响而降低的转换精度的模拟电源端子必须分开设置。在上面所描述的半导体器件中,未使用多个模拟角度数据转换器。因此,不必新设置模拟电源端子,并且不会增加可以在半导体器件中使用的端子的数量。由于附加电路为数字电路,所以与使用模拟电路的情况相比,获得了通过改进工艺而带来的电路面积减少和功率降低的有益效果,并且可以使得由于电路的附加造成的电路规模的增加最小化。
[2]模拟感测信号的外部输入端子被个别地提供给模拟角度数据转换器和模数转换器
在权利要求[1]中,半导体器件具有:外部端子(P1),其从半导体器件的外部接收向模拟角度数据转换器提供的模拟感测信号;以及外部端子(P2),其从半导体器件的外部接收向模数转换器提供的模拟感测信号。
利用该配置,可以在半导体器件外部执行向模拟角度数据转换器或者经由模数转换器向数字角度数据转换器提供模拟感测信号的操作。在执行输入选择的电路设置在半导体器件中的情况下,如果电路发生故障,那么采用暂时应急方式进行驱动是不可能的。
[3]将在模拟角度数据转换器中的故障通知至外部
在权利要求[2]中,控制电路执行对将模拟角度数据转换器的故障通知给半导体器件的外部的(ERrdc)控制。
利用该配置,可以在半导体器件的外部控制将使用目标从模拟角度数据转换器切换至数字角度数据转换器。
[4]模数转换器具有复数个模拟/数字转换通道
在权利要求[1]中,模数转换器具有多个模数转换通道。
利用该配置,模拟感测信号的模数转换不会占用模数转换器。
[5]电流反馈
在权利要求[4]中,同步电动机将永久磁铁用于旋转磁场,并且具有三相线圈组成的固定绕组用于固定磁场。预定的模数转换通道接收提供至同步电动机的固定绕组的电流信号(IU、IV、IW)并且生成电流值数据。控制电路使驱动电路基于电流值数据和数字角度数据根据驱动指令生成电动机驱动控制信号。
利用该配置,可以在同步电动机上高精度地执行转矩控制和速度控制。
[6]控制电路包括CPU以及CPU的操作程序
在权利要求[1]中,控制电路包括执行指令并且实现程序过程的中央处理单元(20)。
利用该配置,可以通过程序控制来灵活地实现由控制电路进行的驱动控制和切换控制。
[7]由一个芯片组成的数据处理器
在权利要求[6]中,半导体器件形成为由一个芯片组成的数据处理器(4)。
利用该配置,本发明可以有助于减小半导体器件的大小和功耗。[8]由数字角度数据转换器来修复模拟角度数据转换器的故障
驱动设备(100、200、300)具有同步电动机(1)、同步电动机的旋转角度传感器(2)、和数据处理器(4)。数据处理器具有:驱动电路(14),其生成用于同步电动机的电动机驱动控制信号(U、V、W、UB、VB、WB);模拟角度数据转换器(10),其接收从同步电动机的旋转角度传感器输出的模拟感测信号(APFB)并且将模拟感测信号转换为数字角度数据(RDS1);模数转换器(12),其将模拟信号转换为数字信号;数字角度数据转换器(11),接收由模数转换器生成的数字数据并且将数字数据转换为数字角度数据(RDS2);以及控制电路(13),其基于数字角度数据根据驱动指令(DRV)使驱动电路生成电动机驱动控制信号。响应于在模拟角度数据转换器中的故障,控制电路进一步执行控制,该控制将用于控制驱动电路的数字旋转角度数据,从由模拟角度数据转换器生成的数据,切换为将模拟感测信号由模数转换器进行转换所得到的结果数据由数字角度数据转换器进行转换所生成的数据。
利用该配置,即使在将不与同步发电机配对的单个同步电动机用作驱动源的驱动系统中、用于检测同步电动机的旋转角度的模拟角度数据转换器发生了故障,也可以使用数字角度数据转换器采用暂时应急方式继续驱动同步电动机。对于模拟角度数据转换器,针对由于电源噪声引起的转换精度降低的应对方法,通过使用专用的模拟电源端子来执行。在使用多个模拟角度数据转换器的情况下,用于确保由于电源噪声的影响而降低的转换精度的模拟电源端子必须分开设置。在上面所描述的数据处理器中,未使用多个模拟角度数据转换器。因此,不必新设置模拟电源端子,并且不会减少可以在数据处理器中使用的端子的数量。由于附加电路为数字电路,所以与模拟电路相比,获得了通过改进工艺而带来的电路面积减少和功率降低的有益效果,并且可以使得由于电路的附加造成的电路规模的增加最小化,以及可以有助于减小驱动设备的大小。
[9]模拟感测信号的外部输入端子被个别地提供给模拟角度数据转换器和模数转换器
在权利要求[8]中,驱动设备进一步包括:外部端子(P1),其从数据处理器的外部接收向模拟角度数据转换器提供的模拟感测信号;以及外部端子(P2),其从数据处理器的外部接收向模数转换器提供的模拟感测信号。
利用该配置,可以在半导体器件的外部执行向模拟角度数据转换器或者经由模数转换器向数字角度数据转换器提供模拟感测信号的操作。在执行输入选择的电路设置在数据处理器中的情况下,如果电路发生故障,那么采用暂时应急方式进行驱动是不可能的。
[10]将在模拟角度数据转换器中的故障通知至外部
在权利要求[9]中,控制电路执行对将模拟角度数据转换器的故障通知给半导体器件的外部的(ERrdc)控制。
利用该配置,可以在半导体器件的外部控制将使用目标从模拟角度数据转换器切换至数字角度数据转换器。
[11]外部模拟输入选择器
在权利要求[10]中,驱动设备具有在数据处理器的外部的模拟输入选择器。模拟输入选择器基于模拟角度数据转换器的故障的通知,将来自旋转角度传感器的模拟感测信号的输入目的地切换至模数转换器。
利用该配置,由在数据处理器的外部的选择器来选择预定的模拟信号与原本由模数转换器进行转换的模拟感测信号,是足够的。不必将模数转换器的一个转换通道仅用于对模拟感测信号的转换,从而不要求附加的模数转换通道。
[12]致动器的专用电源
在权利要求[9]中,同步电动机是用于驱动车辆的致动器的专用电源。
因此,驱动设备适用于驱动车辆中的致动器(诸如,制动器、电动转向系统等)的驱动系统。
2.实施例的细节
将对实施例进行更加具体地描述。
根据第一实施例的驱动设备
图1图示了根据第一实施例的驱动设备。在图中图示的驱动设备100应用于,但不限于,对驱动车辆中的致动器(诸如,制动器、电动转向系统等)的驱动系统的控制。驱动设备100具有,但不限于,同步电动机(MT)1、同步电动机1的旋转角度传感器(RD)、电源模块(PMDL)3、数据处理器(MCU)4和选择器(SEL)5。
同步电动机1例如是被称作三相AC驱动型的IPM(内部永久磁铁)电动机的电动机,将永久磁铁用于旋转磁场,并且具有由U相绕组、V相绕组和W相绕组制成的三相线圈用于固定磁场。在图中,IU、IV和IW表示U相绕组的电流信号、V相绕组的电流信号和W相绕组的电流信号。
旋转角度传感器2是用于检测同步电动机1的电动机轴的旋转角度的传感器,但不限于此,并且由通过使用AC磁场来检测旋转角度的可变磁阻(VR)型的解算器(RD)配置而成。旋转角度传感器2输出由旋转器的旋转角度的正弦波调制的信号和由余弦波调制的信号作为解算器输出信号(模拟感测信号)APFB。
电源模块3由开关电路配置而成,该开关电路用作逆变器,在旋转同步电动机1的时候将由未图示的电池提供的直流信号转换为三相交流信号IU、IV和IW,并且将这些信号输出至同步电动机1,该开关电路并且用作整流器,在同步电动机1减速的时候将由同步电动机1生成的三相交流信号IU、IV和IW转换为直流信号,并且将直流信号提供给电池。切换控制信号U、V和W以及它们的反转的切换控制信号UB、VB和WB,用于电源模块3的逆变器操作的切换控制和整流操作的切换控制,但不限于此。
数据处理器4由通过CMOS集成电路制造技术等形成在由单晶硅制成的单个半导体衬底上的微型计算机配置而成,但不限于此。数据处理器4执行接收同步电动机1的电流信号IV和IW以及来自旋转角度传感器2的解算器输出信号APFB、并且使同步电动机1旋转的驱动控制,并且特别是对于将提供的解算器输出信号APFB转换至数字角度数据的转换功能,具有下面将进行描述的冗余。
数据处理器4具有代表性地图示了的驱动电路14、模拟角度数据转换器(模拟RDC)10、模数转换器(ADC)12、数字角度数据转换器(数字RDC)11和控制电路13。
驱动电路14是用于生成用于同步电动机1的电动机驱动控制信号的电路,并且由例如PWM(脉冲宽度调制)电路15和输出中断电路16制成。PWM电路15依照来自控制电路13的驱动控制数据,生成切换控制信号U、V和W,以及它们的反转的切换控制信号UB、VB和WB。输出中断电路16是插入在用于向PMDL3提供切换控制信号U、V和W以及它们的反转的切换控制信号UB、VB和WB的路径中的电路,并且是快速响应于从数据处理器的外部提供的同步电动机1的驱动指令DRV的停止指令而中断提供切换控制信号U、V和W以及它们的反转的切换控制信号UB、VB和WB的电路。
模拟角度数据转换器(模拟RDC)10接收从同步电动机1的旋转角度传感器2输出的解算器输出信号APFB,并且将其转换为数字角度数据RDS1。转换后的数据角度数据RDS1用在控制电路13中。模拟角度数据转换器(模拟RDC)10接收从外部端子P1提供的解算器输出信号APFB,但不限于此。
模数转换器(ADC)12是用于将模拟信号转换为数字信号的电路,并且具有多个模数转换通道。将同步电动机1的电流信号IV和IW反馈至一个模数转换通道。将选择器5选择的信号从外部端子P2提供至另一模数转换通道。当错误信号ERrdc被激活(至启用电平)时,选择器5选择解算器输出信号APFB的输出;而在错误信号ERrdc的非活动状态(禁用电平)下,选择适当模拟信号ADI的输出。模拟信号ADI的转换结果数据用在控制电路13中。
数字角度数据转换器(数字RDC)11接收数字数据DPFB作为解算器输出信号APFB由模数转换器12进行转换结果,并且将其转换为数字角度数据RDS2。转换后的数字角度数据RDS2用于控制电路13。
控制电路13对数据处理器4执行一般控制,并且执行驱动同步电动机1的控制、对数字角度数据转换器11的备选控制(alternativecontrol)等等,以及由统称为控制信号CNT对在数据处理器4中的部件进行控制。
驱动同步电动机的控制,是基于数字角度数据RDS1或者RDS2、和电流信号IV和IW的反馈数据,根据驱动指令,使在驱动电路14中的PWM电路15生成切换控制信号U、V和W以及它们的反转的切换控制信号UB、VB和WB的控制。此时,控制电路13使错误信号ERrdc不活动,并且使用通过使用模拟RDC 10从解算器输出信号APFB转换而来的数字角度数据RDS1。ADC 12的模数转换结果数据由控制电路13使用。使数字RDC 11不活动。
取代数字角度数据转换器11的控制,是检测模拟RDC 10的转换故障、并且响应于故障检测切换至数字角度数据RDS2的控制。作为由控制电路13检测模拟RDC 10的转换故障的方法,例如,通过在使用数字角度数据RDS1的反馈控制中检测值极大地偏离目标值等这一状态、来检测出故障,是足够的。
在故障检测时,控制电路13将向数据处理器4的外部的错误信号ERrdc激活,以使选择器5选择解算器输出信号APFB。向数据处理器4的内部,将从ADC 12的外部端子P2提供的解算器输出信号APFB转换为数字数据DPFB,并且转换后的数字数据DPFB由数字角度数据转换器11转换为数字角度数据RDS2。通过使用转换后的数字角度数据RDS2替代数字角度数据RDS1,可以采用暂时应急方式继续对驱动同步电动机进行控制。
在图示了数据处理器4的具体示例的图2中,控制电路13包括执行指令并且实现程序过程的中央处理单元(CPU)20、包括ROM和RAM的存储器(MRY)21、接收驱动指令DRV等的外部接口电路(EXIF)24、错误控制电路22、和内部总线23。驱动电路14、模拟RDC 10、数字RDC 11和ADC 12连接至内部总线23。由错误控制电路22执行对模拟RDC 10的转换故障的检测。将错误信号ERrdc作为中断请求信号提供至COU 20。当激活该信号时,开始响应于故障检测来切换至数字角度数据RDS2的中断过程。该过程的细节如上所描述。
图3图示了由驱动设备100对同步电动机进行驱动控制的流程。当开始同步电动机1的电动机控制、并且在步骤S1中确定了未下令结束电动机驱动时,错误控制电路22确定在模拟RDC 10中是否发生了转换错误(S2)。当在步骤S2中确定不存在错误时,通过使用模拟RDC 10将解算器输出信号APFB转换为数字角度数据RDS1,并且测量旋转角度(S3),以及CPU 20基于数字角度数据RDS1等来计算同步电动机1的驱动控制数据(S4)。当在PWM电路15中设定了计算得到的驱动控制数据时,根据设置来生成频率和相位的切换控制信号U、V和W以及它们的反转的切换控制信号UB、VB和WB(S5)。通过重复该过程,驱动同步电动机1。
当在步骤S2中确定发生了错误时,激活错误信号ERrdc(S6),并且通过激活,选择器5选择并且输出解算器输出信号APFB(S7)。将经由选择器5提供至ADC 12的解算器输出信号APFB转换为数字数据DPFB,并且由数字角度数据转换器11将转换后的数字数据DPFB转换为数字角度数据RDS2(S8)。CPU 20基于数字角度数据RDS2等来计算同步电动机1的驱动控制数据(S9)。当在PWM电路15中设定了计算得到的驱动控制数据时,根据设置来生成频率和相位的切换控制信号U、V和W以及它们的反转的切换控制信号UB、VB和WB(S10)。通过重复该过程的步骤S8至S10,使用数字角度数据RDS2替代数字角度数据RDS1,并且可以采用暂时应急方式继续对同步电动机1进行驱动控制。当在步骤S1或者步骤S11中下令结束电动机驱动时,该过程完毕(END)。
通过第一实施例,获得了以下效果。
(1)即使在将不与同步发电机(如,用于在车辆中驱动致动器(诸如,制动器或者电动转向系统)的驱动设备)配对的单个同步电动机1用作驱动源的驱动设备100中、用于检测同步电动机1的旋转角度的模拟角度数据转换器10发生故障,也可以通过使用数字角度数据转换器11采用暂时应急方式继续驱动同步电动机1。对于模拟角度数据转换器10,针对由于电源噪声引起的转换精度降低的应对方法,通过使用专用的模拟电源端子来执行。在使用多个模拟角度数据转换器10的情况下,用于确保由于电源噪声的影响而降低的转换精度的模拟电源端子必须分开设置。在驱动设备100中的数据处理器4中,未使用多个模拟角度数据转换器10。因此,不必新设置模拟电源端子,并且不会增加可以在半导体器件中使用的端子的数量。由于附加电路为数字电路,所以与使用模拟电路的情况相比,获得了通过改进工艺而带来的电路面积减少和功率降低的有益效果,并且可以使得由于电路的附加造成的电路规模的增加最小化。它还可以有助于减小驱动设备100的大小。
(2)在数据处理器4的外部,执行向模拟角度数据转换器10或者经由模数转换器12向数字角度数据转换器11提供解算器输出信号APFB的操作。在通过在数据处理器4中的选择器执行选择的情况下,如果内部的选择器和模拟RDC 12发生了故障,那么采用暂时应急方式进行驱动是不可能的。然而,在驱动设备100的情况下,不存在这种担心。
(3)由于通过错误信号ERrdc将模拟角度数据转换器10的故障通知至数据处理器4的外部,可以在数据处理器的外部容易地控制将使用目标从模拟角度数据转换器10切换至数字角度数据转换器11。
(4)输出耦合至一个模数转换通道的输入的旋转器5,基于在模拟角度数据转换器10中的故障通知,将解算器输出信号APFB的输入目的地切换至模数转换器12。因此,由在数据处理器的外部的选择器5来选择预定模拟信号ADI与原本由模数转换器12转换的解算器输出信号APFB,是足够的。因此,不必将模数转换器12的一个转换通道仅用于对解算器输出信号APFB转换,从而不要求附加的模数转换通道。
根据第二实施例的驱动设备
图4图示了根据第二实施例的驱动设备。在图中图示的驱动设备200与第一实施例的不同之处在于:替代模数信号ADI,将从同步电动机1反馈的电流信号IV和IW提供至选择器5的其中一个输入端子。利用该配置,在模拟RDC 10发生转换错误的情况下,由选择器5选择解算器输出信号APFB而非反馈的电流信号IV和IW。因此,在使用数字RDC 11的暂时应急方式中,不将反馈的电流信号IV和IW用于电动机1的驱动控制中。通过基于反馈的电流信号IV和IW的电流值数据以及解算器输出信号APFB的数字角度数据、来完成PWM电路15的设置,可以在同步电动机1上高精度地执行转矩控制和速度控制。对于采用暂时应急方式进行的驱动,即使由于不使用反馈的电流信号IV和IW的电流值数据所引起的驱动精度的降低是被允许的,也没有不便。即使是在采用暂时应急方式进行的驱动中,也可以继续使用模拟信号ADI的输入。在该意义上,在从控制角度来看、模拟信号ADI比反馈的电流信号IV和IW更加重要的情况下,第二实施例具有重大意义。由于其他要点与第一实施例的要点相似,所以不再重复对其的详细说明。
根据第三实施例的驱动设备
图5图示了根据第三实施例的驱动设备。在图中图示的驱动设备300是将不必从同步电动机1反馈电流信号IV和IW的配置的作为预设前提的示例。由于其他要点与第一实施例的要点相似,所以不再重复对其的详细说明。
显然,本发明不限于前述实施例,并且在不脱离中心思想的情况下可以进行各种修改。
例如,驱动设备不限于车载驱动设备,并且可以应用于工业器材的驱动设备。控制电路13并不限于基于由CPU进行程序控制的配置,而是也可以通过使用硬连线逻辑配置而成。
数据处理器并不限于由一个芯片组成的微型计算机,而是可以是多个芯片组成的微型计算机。存储器可以是外部存储器。
假设在模拟RDC 10中的转换错误是诸如不能实现在同步电动机1的驱动控制中所允许的控制的错误,并且不限于是不能转换的错误。
Claims (12)
1.一种半导体器件,包括:
驱动电路,生成用于同步电动机的电动机驱动控制信号;
模拟角度数据转换器,接收从所述同步电动机的旋转角度传感器输出的模拟感测信号,并且将所述模拟感测信号转换为数字角度数据;
模数转换器,将模拟信号转换为数字信号;
数字角度数据转换器,接收由所述模数转换器生成的所述数字数据,并且将所述数字数据转换为数字角度数据;以及
控制电路,基于所述数字角度数据,根据驱动指令,使所述驱动电路生成电动机驱动控制信号,
其中响应于在所述模拟角度数据转换器中的故障,所述控制电路进一步执行如下控制,所述控制为:将用于控制所述驱动电路的数字旋转角度数据,从由所述模拟角度数据转换器所生成的数据,切换为所述模拟感测信号由所述模数转换器进行转换所获得的数据由所述数字角度数据转换器进行转换所生成的数据。
2.根据权利要求1所述的半导体器件,进一步包括:
从所述半导体器件的外部接收向所述模拟角度数据转换器提供的所述模拟感测信号的外部端子;以及
从所述半导体器件的外部接收向所述模数转换器提供的所述模拟感测信号的外部端子。
3.根据权利要求2所述的半导体器件,
其中所述控制电路执行如下控制,所述控制为:将所述模拟角度数据转换器的故障通知给所述半导体器件的外部。
4.根据权利要求1所述的半导体器件,
其中所述模数转换器具有多个模数转换通道。
5.根据权利要求4所述的半导体器件,
其中所述同步电动机将永久磁铁用于旋转磁场,并且具有三相线圈组成的固定绕组用于固定磁场,
预定的模数转换通道接收向所述同步电动机的所述固定绕组提供的电流信号,并且生成电流值数据,以及
所述控制电路基于所述电流值数据和所述数字角度数据,根据驱动指令,使所述驱动电路生成电动机驱动控制信号。
6.根据权利要求1所述的半导体器件,
其中所述控制电路包括执行指令以及实现程序过程的中央处理单元。
7.根据权利要求6所述的半导体器件,其形成为由一个芯片组成的数据处理器。
8.一种具有同步电动机、所述同步电动机的旋转角度传感器、和数据处理器的驱动设备,
其中所述数据处理器包括:
驱动电路,生成用于所述同步电动机的电动机驱动控制信号;
模拟角度数据转换器,接收从所述同步电动机的旋转角度传感器输出的模拟感测信号,并且将所述模拟感测信号转换为数字角度数据;
模数转换器,将模拟信号转换为数字信号;
数字角度数据转换器,接收由所述模数转换器生成的数字数据,并且将所述数字数据转换为数字角度数据;以及
控制电路,基于所述数字角度数据,根据驱动指令,使所述驱动电路生成电动机驱动控制信号,
其中响应于在所述模拟角度数据转换器中的故障,所述控制电路进一步执行如下控制,所述控制为:将用于控制所述驱动电路的数字旋转角度数据,从由所述模拟角度数据转换器所生成的数据,切换为所述模拟感测信号由所述模数转换器进行转换所获得的数据由所述数字角度数据转换器进行转换所生成的数据。
9.根据权利要求8所述的驱动设备,进一步包括:
从所述数据处理器的外部接收向所述模拟角度数据转换器提供的所述模拟感测信号的外部端子;以及
从所述数据处理器的外部接收向所述模数转换器提供的所述模拟感测信号的外部端子。
10.根据权利要求9所述的驱动设备,其中所述控制电路执行如下控制,所述控制为:将所述模拟角度数据转换器的故障通知给所述数据处理器的外部。
11.根据权利要求10所述的驱动设备,进一步包括在所述数据处理器的外部的模拟输入选择器,
其中所述模拟输入选择器基于关于所述模拟角度数据转换器的故障的通知,将来自所述旋转角度传感器的模拟感测信号的输入目的地切换至所述模数转换器。
12.根据权利要求9所述的驱动设备,其中所述同步电动机是用于驱动车辆的致动器的专用电源。
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