[發明專利]半導體集成電路器件

有效

• 申請號: 201410264922.3
• 申請日: 2010-02-10
• 公開（公告）號: CN104022715B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 渡邊久晃
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00;H02P27/04;B60L15/20;B60L15/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 陳偉,王娟娟

本發明申請是國際申請日為2010年2月10日、國際申請號為PCT/JP2010/051916、進入中國國家階段的國家申請號為201080009769.X、發明名稱為“半導體集成電路器件”的發明申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路器件，尤其涉及馬達的高效控制技術。該技術優選適用于電動汽車、混合動力汽車等所使用的馬達控制用的控制器。

背景技術

在電動汽車或混合動力汽車中設有驅動用馬達。作為檢測該驅動用馬達的轉子(輸出軸)的旋轉角度的技術，公知有例如使用解析器(resolver)的檢測方法。

這種利用解析器的位置檢測是例如利用R/D(Resolver/Digital)變換器從解析器的輸出變換為旋轉角度，馬達控制裝置控制用于根據該旋轉角度控制驅動用馬達的旋轉的驅動用電流量(例如，參照專利文獻1)。

該專利文獻1的圖8記載了如下內容：用解析器檢測馬達的旋轉角，在R/D處理部將旋轉角度信息變換之后，在修正部修正解析器的輸出值，CPU進行馬達驅動器的控制，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PROM。

專利文獻1：日本特開2008-256486號公報

發明內容

但是，本發明人發現，在上述的利用解析器的驅動馬達的位置檢測技術中存在如下的問題。

本發明人對專利文獻1記載的結構的馬達控制裝置進行了研究，發現存在專利文獻1未記載的以下問題。

當前的發動機驅動型汽車中，考慮燃料的燃燒效率，為使發動機的旋轉速度不會過高，利用齒輪進行發動機旋轉速度的減速，但通過使馬達的驅動可高速旋轉，可以相對減少依賴于齒輪進行旋轉速度的減速。對于混合動力汽車尤其是電動汽車的馬達的實際旋轉速度，優選是控制成從停止狀態的0rpm達到超過10000rpm的高速旋轉速度，預計轉速會高速化。與該馬達的旋轉速度對應，需要馬達控制裝置控制向馬達的定子繞組/轉子繞組供給的電流。

作為專利文獻1記載的結構的馬達控制裝置的工作可推測是：當每次在R/D處理部將解析器的輸出變換為表示旋轉角度的數字值時，CPU接受中斷通知，執行用于根據修正部的修正值來驅動馬達驅動器的程序。

在旋轉角每旋轉5度時進行修正、控制驅動馬達驅動器的情況下，在用10000rpm進行馬達驅動時，中斷通知的發生頻率是12KHz(10000rpm(約166rps)×360/5)。

每1次中斷通知的處理步驟數有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，CPU的工作頻率(假定1步驟/1時鐘周期)需要為48MHz(12K×4000步驟)。而在停止狀態下為36MHz。

在通常使CPU對應10000rpm以48MHz工作時，馬達在停止狀態會產生約33％的無用功耗。

為了更高精度地控制馬達，提高馬達的能量效率，需要以更小的旋轉角控制向馬達供給的電流，高速旋轉時的CPU的工作頻率變得更高，在停止狀態和高速旋轉狀態下的馬達控制所需的CPU的工作頻率的差異變大。

而且，在控制驅動用馬達高速旋轉時，利用軟件進行修正運算的時間余裕消失，有可能按照已經存在誤差的定時直接進行控制，存在驅動用馬達的驅動效率大幅度降低的問題。

本發明的目的在于提供一種抑制CPU的工作頻率的馬達控制用的半導體集成電路器件。

本發明的另一目的在于提供一種能夠降低功耗的馬達控制用的半導體集成電路器件。

本發明的又一目的在于提供一種能夠在從馬達的停止狀態到高速旋轉狀態、順暢且高效率地驅動控制馬達的馬達驅動器用的半導體集成電路器件。

本發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。

本發明的半導體集成電路器件判定馬達的旋轉速度，根據馬達的旋轉速度來改變工作。

例如，半導體集成電路器件判定馬達的旋轉速度，在馬達的旋轉速度小于預定的旋轉速度時，利用CPU的軟件處理進行馬達驅動控制，在馬達的旋轉速度大于預定的旋轉速度時，利用硬件電路進行馬達驅動控制。

而且，半導體集成電路器件判定馬達的旋轉速度，進行如下控制：在馬達的旋轉速度小于和大于預定的旋轉速度時改變馬達的驅動波形。

簡要說明本申請公開的發明中的代表性技術方案所得到的效果如下。

(1)由于能夠高速、高精度地檢測馬達的旋轉角度，因此尤其在高速旋轉的驅動控制中，能夠更順暢、更高效地驅動馬達。