CN103546074B - 电动机控制装置 - Google Patents

Abstract

一种电动机控制装置，包括：电动机（12），其使受控对象（11）旋转；编码器（46），其与电动机（12）的旋转同步地输出脉冲信号；及控制部（41），其执行反馈控制，以便将所述电动机（12）旋转到目标旋转位置。控制部（41）包括停止和保持控制部分。停止和保持控制部分执行停止和保持过程，在其中，所述停止和保持控制部分向所述电动机（12）提供电流，以便在供电保持时间期间停止和保持所述电动机（12）。所述停止和保持控制部分基于刚好在停止和保持过程之前的所述电动机（12）的旋转速度来设定所述供电保持时间。

Description

电动机控制装置

技术领域

本公开内容涉及一种电动机控制装置，其通过基于编码器的输出信号转换电动机的供电相位来旋转电动机。

背景技术

传统上，在车辆中，由以电动机进行电驱动的系统代替了机械驱动系统，以便满足节省空间、改进组装过程并改善可控制性的要求。例如，JP-A-2004-23890（对应于US2003/0222617A1，下文中称为第一专利文献）公开了一种系统，在其中，以电动机驱动车辆的自动变速器的位置转换机构。该机构包括编码器，其与电动机的旋转同步地在每一个预定角度输出脉冲信号。当转换位置时，基于编码器的脉冲信号的计数值（下文中称为编码器计数值），将电动机旋转到目标旋转位置（目标计数值），以便将排挡位置转换到目标位置。

每一次改变目标旋转位置时，上述系统都执行反馈控制，在其中系统通过基于编码器计数值依次转换电动机的供电相位而将电动机旋转到目标旋转位置。

如果在反馈控制结束后，用于对应于目标旋转位置的相位的绕组的供电继续，则可以由于电磁力而将电动机保持在目标旋转位置。然而，在这个结构中，如果电动机停止时间较长，对相同相位的绕组的供电就会长时间继续，绕组会过热。因此，在停止电动机的同时停止对绕组的供电，以便限制绕组的过热。

然而，如果在停止电动机的同时停止供电，则将电动机保持在目标旋转位置（在反馈控制结束时的旋转位置）的电磁力就消失了。这样，电动机的旋转位置就可能从目标旋转位置移位，电动机就不能正常旋转到目标旋转位置，例如，在下一个反馈控制开始时，电动机会失步，或者电动机会在与目标旋转位置相反的方向上反转。

为了解决上述问题，在第一专利文献中公开的本发明中，在反馈控制开始或结束时在预定供电保持时间期间执行停止和保持过程，在该过程中提供电流以便停止和保持电动机。因此，可以在限制绕组过热的同时限制在反馈控制开始时的失步或反转。

根据发明人的研究，当在预定供电保持时间期间执行停止和保持过程时，用于使电动机达到停止和保持状态所需的供电保持时间随着刚好在停止和保持过程之前的电动机的旋转速度而改变。例如，当刚好在停止和保持过程之前的电动机的旋转速度较高时，用于使电动机达到停止和保持状态所需的供电保持时间较长。另一方面，当刚好在停止和保持过程之前的电动机的旋转速度较低时，用于使电动机达到停止和保持状态所需的供电保持时间较短。

然而，第一专利文献没有考虑刚好在停止和保持过程之前的电动机的旋转速度的影响，并且将供电保持时间设定为预定固定值。这样，预计在最差情况下，即在用于使电动机达到停止状态所需的时间最长的情况下，供电保持时间需要设定为比使电动机达到停止和保持状态所需的最大值更长或与其相等的值。这样，在大多数情况下，供电保持时间比所必需的时间长，停止和保持过程的执行时间比所必需的时间长，功耗大于所必需的功耗。

发明内容

本公开内容的目的是提供一种电动机控制装置，其可以限制供电保持时间被延长到大于所必需的时间，可以减小停止和保持过程的执行时间，并且可以减小功耗。

根据本公开内容一个方案的电动机控制装置包括电动机、编码器和控制部。电动机使受控对象旋转。编码器与电动机的旋转同步地输出脉冲信号。控制部执行反馈控制，在其中每一次都改变目标旋转位置，控制部基于从编码器输出的脉冲信号的计数值，依次转换电动机的供电相位，以便将电动机旋转到目标旋转位置。在执行了反馈控制后，控制部停止向电动机提供电流。

控制部包括停止和保持控制部分。停止和保持控制部分执行停止和保持过程，在其中，停止和保持控制部分向电动机提供电流，以便在供电保持时间期间停止和保持电动机。停止和保持控制部分基于刚好在停止和保持过程之前的电动机的旋转速度来设定供电保持时间。

电动机控制装置可以限制供电保持时间被延长到大于所必需的时间，可以减小停止和保持时间的执行时间，并且可以减小功耗。

附图说明

依据以下的详细说明并结合附图，本公开内容另外的目的和优点会更为显而易见。在附图中：

图1是根据本公开内容的实施例的位置转换装置的透视图；

图2是示出位置转换装置的控制系统的结构的图示；

图3是示出停止和保持过程的流程图；

图4是示出供电保持时间图的实例的图示；

图5是示出温度修正系数图的实例的图示；以及

图6是示出电压修正系数图的实例的图示。

具体实施方式

以下将说明将电动机控制装置应用于自动变速器的位置转换装置的实施例。

将参考图1和图2来说明位置转换装置的结构。如图1所示，位置转换机构11是4位置转换机构，其在停车（P）、倒车（R）、空档（N）和驱动（D）中转换自动变速器27（见图2）的排挡位置。充当位置转换机构11的驱动力的电动机12例如可以是开关磁阻电动机。开关磁阻电动机的优点在于永磁体不是必需的，并且结构简单。如图2所示，电动机12包括减速机构26和输出轴12a。输出轴12a的旋转位置由输出轴传感器10来检测。电动机12的输出轴12a与手动轴13相连接。棘爪杆（detent lever）15固定到手动轴13。

另外，L形的停车杆18固定到棘爪杆15。停车杆18在端部具有锥体19，锥体19与锁定杆21接触。锁定杆21根据椎体19到锁的位置而以轴22为中心上下移动，并释放停车齿轮20。停车齿轮20附接到自动变速器27的输出轴。当停车齿轮20由锁定杆21锁定时，车辆的驱动轮被保持在停车状态，在所述停车状态中驱动轮被限制旋转。

用于将棘爪杆15保持在每一个位置P、R、N、D的棘爪簧23固定到支撑底座17。棘爪杆15具有对应于相应位置P、R、N、D的位置保持凹槽24（见图1）。在将提供在棘爪簧23的末端的接合部23a配合到一个位置保持凹槽24中时，将棘爪杆15保持在相应的一个位置。棘爪杆15和棘爪簧23形成棘爪机构14，用于将棘爪杆15的旋转位置保持在每一个所述位置。

在P位置中，停车杆18在靠近锁定杆21的方向上移动，椎体19的厚部将锁定杆21升高，锁定杆21的突出部21a配合到停车齿轮20中，以锁定停车齿轮20。因此，自动变速器27的输出轴和驱动轮保持在锁定状态（即停车状态）中。

在除了P位置以外的其他位置中，停车杆18在远离锁定杆21的方向上移动，椎体19的厚部离开锁定杆21，并且锁定杆21向下移动。因此，锁定杆21的突出部21a与停车齿轮20分离，释放停车齿轮20的锁定状态，自动变速器27的输出轴保持在可旋转状态中，就是说在车辆可以行进的状态中。

棘爪杆15与手动阀（未示出）相连接，所述手动阀根据棘爪杆15的旋转线性移动。当以手动阀转换自动变速器27中的液压回路（未示出）时，在P位置、R位置、N位置和D位置间转换排挡位置。

输出轴传感器10包括旋转传感器（例如电位计），其根据减速机构26的输出轴12a的旋转角度输出电压。基于输出轴传感器10的输出电压，可以确定实际排挡位置在P位置、R位置、N位置或D位置。此外，在没有提供输出轴传感器10的情况下，可以使用编码器46来确定实际排挡位置在P位置、R位置、N位置或D位置。

如图2所示，电动机12包括编码器46，用以检测电动机的旋转角度（旋转位置）。编码器46可以是磁性旋转编码器。编码器46与电动机的旋转同步地在每一个预定角度向位置转换控制器42输出脉冲A相位信号和脉冲B相位信号。位置转换控制器42的微型计算机41（电动机控制器）对A相位信号和B相位信号的上升沿和下降沿进行计数，并基于计数值（下文中称为编码器计数值），通过以电动机驱动器37转换电动机12的供电相位来驱动电动机12。可以提供电动机12和电动机驱动器37的三相（U相、V相、W相）绕组的组合的两个系统，以便即使在一个系统发生故障时，也可以以另一个系统来驱动电动机12。

当电动机12旋转时，基于A相位信号和B相位信号的生成顺序，来确定电动机12的旋转方向。当电动机12正向旋转（rotate in a normal direction）时（从P位置到D位置的旋转方向），编码器计数值递增计数，当电动机12反向旋转时（从D位置到P位置的旋转方向），编码器计数值递减计数。因此，当电动机12在正向和反向中的任何方向上旋转时，都可以保持编码器计数值与电动机12的旋转角度之间的对应关系。相应地，当电动机12在正向和反向中的任何方向上旋转时，基于编码器计数值检测电动机12的旋转位置，并将电流提供给对应于旋转位置的相位的绕组，以便使电动机12旋转。

位置转换控制器42接收由排挡开关44检测到的排档杆操作位置的信号。相应地，在位置转换控制器42中的微型计算机41基于驾驶员的排档杆操作和车辆状态（例如，车辆速度、制动器通断状态、引擎通断状态和如果车辆是EV或HEV，车辆电源转换状态）来转换目标位置。基于目标位置驱动电动机12以转换排挡位置，在转换后，将实际排挡位置显示在位置显示器45上。

通过电源继电器51将来自安装在车辆中的电池50（电源）的电源电压提供给位置转换控制器42。在手动操作点火开关52（其起到电源开关的作用）的通断状态时，转换电源继电器51的通断状态。当开启点火开关52时，电源继电器51被开启，电压被提供给位置转换控制器42。当关闭点火开关52时，电源继电器51被关闭，并停止向位置转换控制器42供电。

编码器计数值存储在随机存取存储器（RAM）（其未示出）中。因此，当停止向位置转换控制器42供电时，清除编码器计数值的存储值。因此，刚好在位置转换控制器42通电后的编码器计数值与电动机12的实际旋转位置（供电相位）不对应。为了基于编码器当前值来转换供电相位，编码器计数值需要对应于通电后电动机12的实际旋转位置，从而使编码器计数值对应于供电相位。

因此，在通电后微型计算机41执行初始驱动，以获知在电动机12的供电相位与编码器计数值之间的对应关系。在初始驱动中，微型计算机41通过开环控制而基于预定时间表轮转执行对电动机12的供电相位的转换，以便将电动机12的旋转位置与任何供电相位相对应，并使电动机12旋转，对A相位信号和B相位信号的边沿进行计数。随后，在初始驱动结束时微型计算机41获知在编码器计数值与电动机的旋转位置之间的对应关系。

电动机12通电后，微型计算机41仅可以基于编码器计数值，来检测从电动机12的开始位置的旋转量（旋转角度）。因此，如果微型计算机41没有检测到通电后电动机12的绝对旋转位置，则微型计算机41就不能精确地将电动机12旋转到目标位置。

因此，微型计算机41在初始驱动后执行P位置碰壁（wall hitting）控制。在P位置碰壁控制中，微型计算机41使电动机12旋转，直至棘爪簧23的接合部23a碰到P位置壁（P位置保持凹槽24的侧壁），它是位置转换机构11的可移动范围的P位置侧限制位置。于是，微型计算机41获知作为参考位置的P位置侧限制位置，并使用参考位置作为编码器计数值的参考来控制电动机12的旋转量（旋转角度）。可替换地，微型计算机41可以执行D位置碰壁控制。在D位置碰壁控制中，微型计算机41使电动机12旋转，直至棘爪簧23的接合部23a碰到D位置壁（D位置保持凹槽的侧壁），它是位置转换机构11的可移动范围的D位置侧限制位置。于是，微型计算机41可以获知作为参考位置的D位置侧限制位置。在执行碰壁控制后，微型计算机41可以执行返回控制。在返回控制中，微型计算机41反转电动机12的旋转方向，并将电动机12的旋转位置回转预定量，以消除棘爪簧23的弯曲形变。

在微型计算机41获知参考位置后，当通过驾驶员的排档杆操作转换目标位置时，微型计算机41基于目标位置改变目标旋转位置（目标计数值）。随后，微型计算机41执行反馈控制。在反馈控制中，每一次改变目标旋转位置，微型计算机41都基于编码器计数值依次转换电动机12的供电相位，以将电动机12旋转到目标旋转位置。在反馈控制后，微型计算机41停止向电动机12供电。

当在反馈控制后继续向对应于目标旋转位置的相位的绕组供电时，就可以由于电磁力而将电动机12保持在目标旋转位置。然而，在这个结构中，如果电动机12的停止时间较长，就会长时间继续对相同相位的绕组供电，并且绕组会过热。因此，在停止电动机的同时停止对绕组供电，以便限制绕组的过热。

然而，如果在停止电动机12的同时停止供电，则将电动机保持在目标旋转位置（在反馈控制结束时的旋转位置）的电磁力就消失了。这样，电动机12的旋转位置就会从目标旋转位置移位，电动机12就不能正常旋转到目标旋转位置，例如，在下一个反馈控制开始时，电动机12会失步，或者电动机12会在与目标旋转位置相反的方向上反转。

为了解决上述问题，在本实施例中，微型计算机41执行图3中所示的停止和保持控制程序（routine）。在停止和控制程序中，微型计算机41在预定时间段中（例如，在反馈控制开始时）的预定供电保持时间期间执行停止和保持过程，在该过程中将电流提供给电动机12，以便停止并保持电动机12。因此，可以在限制绕组过热的同时，限制反馈控制开始时的失步或反转。

具体地，当微型计算机41从不向电动机12供电的状态开始反馈控制时，微型计算机41在供电保持时间T1期间执行“反馈控制开始位置停止和保持过程”。在反馈控制开始位置停止和保持过程中，微型计算机41基于当前编码器计数值选择供电相位，并向电动机12提供电流以将电动机12停止并保持在反馈控制开始时的旋转位置。在执行反馈控制开始位置停止和保持过程后，微型计算机41执行反馈控制，以便将电动机12旋转到目标旋转位置。

因此，即使当电动机12的旋转位置在电动机12停止的同时移位了，也可以由刚好在反馈控制开始前的反馈控制开始位置停止和保持过程来修正电动机12的旋转位置的移位，并且可以精确定位在反馈控制开始时电动机12的旋转位置。因此，微型计算机41可以在反馈控制开始时使电动机12的旋转位置与来自第一供电相位的供电相位（编码器计数值）同步，并可以在反馈控制开始时限制电动机12的失步或反转。因此，微型计算机41可以稳定地执行反馈控制，以便将电动机12确定地旋转到目标旋转位置，并可以高度稳定和高度可靠地执行位置转换控制（定位控制）。

当在反馈控制中改变目标旋转位置且微型计算机41需要倒转电动机12的旋转方向时，微型计算机41在供电保持时间T2期间执行“反转位置停止和保持过程”。在反转位置停止和保持过程中，微型计算机41选择供电相位，以便将电动机12停止并保持在反转位置（反向旋转时的旋转位置）并提供电流，以便将电动机12停止并保持在反转方向上。在执行了反转位置停止和保持过程后，微型计算机41重启反馈控制，用以将电动机12旋转到改变后的目标旋转位置。

以此方式，当在反馈控制中改变了目标旋转位置时，微型计算机41可以定位电动机12的反转位置并可以稳定地执行反转操作。这样，微型计算机41可以限制由于反转位置的移位而导致的电动机12的失步，并可以将电动机12确定地旋转到改变后的目标旋转位置。

当微型计算机41结束反馈控制时，微型计算机41在供电保持时间T3期间执行“反馈控制结束位置停止和保持过程”。在反馈控制结束位置停止和保持过程中，微型计算机41选择供电相位，以将电动机12停止并保持在反馈控制结束时的旋转位置（目标旋转位置），并提供电流以将电动机12停止并保持在反馈控制结束时的旋转位置。在反馈控制结束位置停止和保持过程后，微型计算机41停止向电动机12供电。

因此，微型计算机41可以在电动机12到达目标旋转位置且电动机12的振动停止后停止供电。这样，电动机12的停止位置没有由于惯性力而从目标旋转位置较大地移位。

在本实施例中，在编码器计数值与对应于目标旋转位置的目标计数值之间的差小于或等于预定值（例如对应于供电相位的相位超前（lead）的计数值）时，微型计算机41从反馈控制转变为反馈控制结束位置停止和保持过程。为了使电动机12旋转，微型计算机41需要将供电相位的相位从电动机12的实际旋转位置提前2到4个计数（电动机的3.75度到15度的旋转角度）。这样，如果在编码器计数值与目标计数值之间的差变为对应于反馈控制中供电相位的相位超前的计数值时微型计算机41结束反馈控制，则反馈控制的最后的供电相位就对应于将电动机12停止并保持在目标旋转位置的供电相位。这样，即使在转变为反馈控制结束位置停止和保持过程后，微型计算机41也可以继续向反馈控制的最后的供电相位供电，微型计算机41可以从反馈控制平滑地转变为反馈结束位置停止和保持过程。

当在预定供电保持时间期间执行停止和保持过程时，使电动机12达到停止和保持状态所需的供电保持时间随着刚好在停止和保持过程之前的电动机12的旋转速度而改变。例如，当刚好在停止和保持过程之前的电动机12的旋转速度较高时，用于使电动机12达到停止和保持状态所需的供电保持时间较长。另一方面，当刚好在停止和保持过程之前的电动机12的旋转速度较低时，用于使电动机12达到停止和保持状态所需的供电保持时间较短。

然而，第一专利文献没有考虑刚好在停止和保持过程之前的电动机12的旋转速度的影响，并将供电保持时间设定为预定的固定值。这样，预计在最差情况下，即在用于使电动机12达到停止保持状态所需的时间最长的情况下，供电保持时间需要设定为比使电动机12达到停止和保持状态所需的最大值更长或与其相等的值。这样，在大多数情况下，供电保持时间比所必需的时间长，停止和保持过程的执行时间比所必需的时间长，并且功耗大于所必需的功耗。

为了解决上述问题，在本实施例中，微型计算机41执行停止和保持控制程序。在停止和保持控制程序中，当微型计算机41执行停止和保持过程时，例如反馈开始位置停止和保持过程、反转位置停止和保持过程及反馈控制结束位置停止和保持过程，微型计算机41基于刚好在停止和保持过程之前的电动机12的旋转速度来设定供电保持时间。

因此，对应于使电动机12达到停止和保持状态所需的供电保持时间依据刚好在停止和保持过程之前的电动机12的旋转速度而改变的事实，微型计算机41可以将供电保持时间改变为适当的值（例如，最小所需值或者略长于最小所需值的值）。

当电动机12的温度上升时，绕组的电阻增大，流向绕组的电流减小，产生的电磁力减小。这样，用于使电动机12进入停止和保持状态所需的电流保持时间随电动机12的温度的升高而增大。另外，当电动机12的供电电压（即电池50的电压）减小时，流向绕组的电流减小，产生的电磁力减小。这样，用于使电动机12进入停止和保持状态所需的电流保持时间随电动机12的温度的下降而增大。

鉴于上述特性，微型计算机41基于电动机12的温度和电动机12的供电电压来修正供电保持时间。相应地，对应于使电动机12达到停止和保持状态所需的供电保持时间依据电动机12的温度和电动机12的供电电压而改变的事实，微型计算机41可以将供电保持时间修正为适当的值。

位置转换控制器42中的微型计算机41根据图3所示的停止和保持控制程序来执行停止和保持控制。

微型计算机41可以充当控制部，包括停止和保持控制部分，在位置转换控制器42通电的同时，微型计算机41以预定周期重复图3所示的停止和保持控制程序。当停止和保持控制程序开始时，首先在S101微型计算机41确定是否生成反馈控制开始命令。例如，当通过用户的排档杆操作转换了目标位置且目标旋转位置（目标计数值）被改变时，生成反馈控制开始命令。

当在S101微型计算机41确定生成反馈控制开始命令时，微型计算机41前进到S102。在S102，微型计算机31基于编码器46的输出信号的时间间隔（例如，A相位信号和B相位信号的上升沿的边沿的时间间隔）计算电动机12的当前旋转速度，以计算刚好在反馈控制开始位置停止和保持过程之前的电动机12的旋转速度。

此后，微型计算机41前进到S103，在此微型计算机41基于例如检测自动变速器27的液压油的温度的油温传感器（未示出）的检测值来计算电动机12的温度。随后，在S104，微型计算机41读取以电压传感器（未示出）检测的电动机12的供电电压（电池50的电压）。

此后，在S105，微型计算机41计算反馈控制开始位置停止和保持过程的供电保持时间T1。首先，微型计算机41使用用于反馈控制开始位置停止和保持过程的图（map）或等式，基于刚好在反馈控制开始位置停止和保持过程之前的电动机12的旋转速度来计算供电保持时间T1。

分别为反馈控制开始位置停止和保持过程、反转位置停止和保持过程及反馈控制结束位置停止和保持过程准备用于计算供电保持时间T的图或等式（见图4），T是用于指代供电保持时间T1-T3的通称。以使得供电保持时间T随着刚好在过程之前的电动机12的旋转速度的增大而增大的方式来设定图或等式。因此，对应于使电动机12达到停止和保持状态所需的供电保持时间T随电动机12的旋转速度的增大而增大的事实，微型计算机41随着刚好在过程之前的电动机12的旋转速度的增大而增大供电保持时间T。基于测试数据或设计数据来预先准备用于计算供电保持时间T的图或等式，并将其存储在微型计算机41的ROM中。

当刚好在过程之前的电动机12的旋转速度相同时，设定用于反馈控制开始位置停止和保持过程的图或等式，以使得反馈控制开始位置停止和保持过程的供电保持时间T1短于反转位置停止和保持过程的供电保持时间T2和反馈控制结束位置停止和保持过程的供电保持时间T3。

另外，微型计算机41使用用于反馈控制开始位置停止和保持过程的图或等式，基于电动机12的温度来计算温度修正系数KT1。分别为反馈控制开始位置停止和保持过程、反转位置停止和保持过程及反馈控制结束位置停止和保持过程准备用于计算温度修正系数KT的图或等式（见图5），KT是用于指代温度修正系数KT1-KT3的通称。以使得温度修正系数KT随刚好在过程之前的电动机12的温度的增大而增大的方式来设定图或等式。因此，对应于用于使电动机12达到停止和保持状态所需的供电保持时间随电动机12的温度的增大而增大的事实，微型计算机41随着刚好在过程之前的电动机12的温度的增大而增大温度修正系数KT，以便增大供电保持时间T。基于测试数据或设计数据预先准备用于计算温度修正系数KT的图或等式，并将其存储在微型计算机41的ROM中。

此外，微型计算机41使用用于反馈控制开始位置停止和保持过程的图或等式且基于电动机12的供电电压来计算电压修正系数KV1。分别为反馈控制开始位置停止和保持过程、反转位置停止和保持过程及反馈控制结束位置停止和保持过程准备用于计算电压修正系数KV的图或等式（见图6），KV是用于指代温度修正系数KV1-KV3的通称。以使得电压修正系数KV随刚好在过程之前的电动机12的供电电压的减小而增大的方式来设定图或等式。因此，对应于用于使电动机12达到停止和保持状态所需的供电保持时间随电动机12的供电电压的减小而增大的事实，微型计算机41随着刚好在过程之前的电动机12的供电电压的减小而增大电压修正系数KV，以便增大供电保持时间T。基于测试数据或设计数据预先准备用于计算电压修正系数KV的图或等式，并将其存储在微型计算机41的ROM中。

此后，微型计算机41以温度修正系数KT1和电压修正系数KV1来修正供电保持时间T1，以计算修正的供电保持时间T1。

修正的供电保持时间T1=修正前的供电保持时间T1×KT1×KV1。

随后，在S106，微型计算机41在修正的供电保持时间T1期间执行反馈控制开始位置停止和保持过程，在该过程中微型计算机41向电动机12供电，以便将电动机12停止并保持在反馈控制开始时的旋转位置。在执行了反馈控制开始位置停止和保持过程后，微型计算机41执行反馈控制，以便将电动机12旋转到目标旋转位置。

当在S101微型计算机41确定未生成反馈控制开始命令时，微型计算机41前进到S107，并确定是否在反馈控制中生成反转命令。例如当在反馈控制中改变了目标旋转位置且需要倒转电动机12的旋转方向时，生成反转命令。

当在S107微型计算机41确定在反馈控制中生成反转命令时，微型计算机41前进到S108。在S108，微型计算机41基于编码器46的输出信号的时间间隔来计算电动机12的当前旋转速度，以计算刚好在反转位置停止和保持过程之前的电动机12的旋转速度。此后，微型计算机41前进到S109，在此微型计算机41例如基于油温传感器的检测值计算电动机12的温度，随后，微型计算机41前进到S110，在此微型计算机41读取由电压传感器检测的电动机12的供电电压。

此后，微型计算机41前进到S111，在此微型计算机41计算反转位置停止和保持过程的供电保持时间T2。首先，微型计算机41使用用于反转位置停止和保持过程的图或等式且基于刚好在反转位置停止和保持过程之前的电动机12的旋转速度来计算电流保持时间T2。

当刚好在过程之前的电动机12的旋转速度相同时，设定用于反转位置停止和保持过程的图或等式，以使得反转位置停止和保持过程的供电保持时间T2长于反馈控制开始位置停止和保持过程的供电保持时间T1。

另外，微型计算机41使用用于反转位置停止和保持过程的图或等式，基于电动机12的温度计算温度修正系数KT2。此外，微型计算机41使用用于反转位置停止和保持过程的图或等式且基于电动机12的供电电压来计算电压修正系数KV2。

此后，微型计算机41以温度修正系数KT2和电压修正系数KV2来修正供电保持时间T2，以计算修正的供电保持时间T2。

修正的供电保持时间T2=修正前的供电保持时间T2×KT2×KV2。

随后，在S112，微型计算机41在修正的供电保持时间T2期间执行反转位置停止和保持过程，在该过程中微型计算机41向电动机12提供电流，以便将电动机12停止并保持在反转位置。在执行了反转位置停止和保持过程后，微型计算机41重启反馈控制，以便将电动机12旋转到改变后的目标旋转位置。

当在S107微型计算机41确定在反馈控制中未生成反转命令时，微型计算机41前进到S113，在此微型计算机41确定是否生成了反馈控制结束命令。例如当在编码器计数值与对应于目标旋转位置的目标计数值之间的差小于或等于预定值（例如，对应于供电相位的相位超前的计数值）时，生成反馈控制结束命令。

当在S113微型计算机41确定生成了反馈控制结束命令时，微型计算机41前进到S114。在S114，微型计算机41基于编码器46的输出信号的时间间隔来计算电动机12的当前旋转速度，以计算刚好在反馈控制结束位置停止和保持过程之前的电动机12的旋转速度。此后，微型计算机41前进到S115，在此微型计算机41例如基于油温传感器的检测值来计算电动机12的温度。随后，微型计算机41前进到S116，在此微型计算机41读取由电压传感器检测的电动机12的供电电压。

此后，在S117，微型计算机41计算反馈控制结束位置停止和保持过程的供电保持时间T3。首先，微型计算机41使用用于反馈控制结束位置停止和保持过程的图或等式且基于刚好在反馈控制结束位置停止和保持过程之前的电动机12的旋转速度来计算供电保持时间T3。

当刚好在过程之前的电动机12的旋转速度相同时，设定用于反馈控制结束位置停止和保持过程的图或等式，以使得反馈控制结束位置停止和保持过程的供电保持时间T3长于反转位置停止和保持过程的供电保持时间T2。

另外，微型计算机41使用用于反馈控制结束位置停止和保持过程的图或等式且基于电动机12的温度来计算温度修正系数KT3。此外，微型计算机41使用用于反馈控制结束位置停止和保持过程的图或等式且基于电动机12的供电电压来计算电压修正系数KV3。

此后，微型计算机41以温度修正系数KT3和电压修正系数KV3来修正供电保持时间T3，以计算修正的供电保持时间T3。修正的供电保持时间T3=修正前的供电保持时间T3×KT3×KV3。

随后，在S118，微型计算机41在修正的供电保持时间T3期间执行反馈控制结束位置停止和保持过程，在该过程中微型计算机41向电动机12供电，以便将电动机12停止并保持在反馈控制结束时的旋转位置。在反馈控制结束位置停止和保持过程后，微型计算机41停止向电动机12供电。

在图3所示的程序中，微型计算机41例如基于检测自动变速器27的液压油的温度的油温传感器的检测值来计算电动机12的温度。微型计算机41可以借助另一种方式来估计电动机12的温度。例如，微型计算机41可以使用温度传感器来检测电动机12的温度。

在本实施例中，当微型计算机41执行停止和保持过程时，例如反馈开始位置停止和保持过程、反转位置停止和保持过程及反馈控制结束位置停止和保持过程，微型计算机41基于刚好在停止和保持过程之前的电动机12的旋转速度来设定供电保持时间。对应于使电动机12达到停止和保持状态所需的供电保持时间依据刚好在停止和保持过程之前的电动机12的旋转速度而改变的事实，微型计算机41将供电保持时间改变为适当的值（例如，最小所需值或者略长于最小所需值的值）。因为没有将供电保持时间延长到大于所必需的时间，所以可以减小停止和保持过程的执行时间和排挡位置的转换时间，可以改善换档感觉，并减小功耗。

另外，在本实施例中，微型计算机41基于电动机12的温度和电动机12的供电电压来修正供电保持时间。因此，对应于使电动机12达到停止和保持状态所需的供电保持时间依据电动机12的温度和电动机12的供电电压而改变的事实，微型计算机41可以将供电保持时间修正为适当的值。

（其他实施例）

在上述实施例中，微型计算机41基于电动机12的温度和电动机12的供电电压来修正供电保持时间。然而，微型计算机41可以仅基于电动机12的温度和电动机12的供电电压中的一个来修正供电保持时间。微型计算机41可以省略依据电动机12的温度和电动机12的供电电压的修正。

在上述实施例中，将本公开内容应用于全部反馈控制开始位置停止和保持过程、反转位置停止和保持过程以及反馈控制结束位置停止和保持过程。本公开内容也可以应用于反馈控制开始位置停止和保持过程、反转位置停止和保持过程及反馈控制结束位置停止和保持过程中的一个或两个。本公开内容可以应用于除了反馈控制开始位置停止和保持过程、反转位置停止和保持过程及供电结束位置停止和保持过程以外的停止和保持过程。

在上述实施例中，磁性编码器用作编码器46。然而，编码器46可以是光编码器或电刷式编码器。编码器46不限于输出A相位信号和B相位信号的编码器，而可以是除了A相位信号和B相位信号以外还输出用于修正（用于索引）的Z相位信号的编码器。

在上述实施例中，开关磁阻电动机（SR电动机）用作电动机12。然而，电动机12不限于SR电动机，在基于编码器的输出信号的计数值检测电动机的旋转位置并且依次转换电动机的供电相位的情况下，电动机12可以是任何无刷同步电动机。

在上述实施例中，本公开内容应用于包括在P位置、R位置、N位置和D位置间转换排挡位置的位置转换机构的系统。本公开内容可以应用于包括在P位置和非P位置之间转换排挡位置的位置转换机构的系统。本公开内容可以应用于包括在三个位置或多于五个位置间转换排挡位置的位置转换机构的系统。

本公开内容的应用不限于变速器，例如自动变速器（AT）、无级自动变速器（CVT）、双离合器自动变速器（DCT），本公开内容可以应用于转换电动汽车的减速齿轮的排挡位置的位置转换装置。本公开内容的应用不限于上述的位置转换装置，且可以应用于各种位置转换装置，其使用诸如SR电动机的无刷同步电动机作为驱动力。

Claims (9)

1.一种电动机控制装置，包括：

电动机(12)，其使受控对象(11)旋转；

编码器(46)，其与所述电动机(12)的旋转同步地输出脉冲信号；以及

控制部(41)，其执行反馈控制，在所述反馈控制中每一次都改变目标旋转位置，所述控制部(41)基于从所述编码器(46)输出的所述脉冲信号的计数值，来依次转换所述电动机(12)的供电相位，以便将所述电动机(12)旋转到所述目标旋转位置，所述控制部(41)在执行了所述反馈控制之后停止向所述电动机(12)提供电流，其中，

所述控制部(41)包括停止和保持控制部分，

所述停止和保持控制部分执行停止和保持过程，在所述停止和保持过程中，所述停止和保持控制部分向所述电动机(12)提供电流，以便在供电保持时间期间停止和保持所述电动机(12)，并且

所述停止和保持控制部分基于刚好在所述停止和保持过程之前的所述电动机(12)的旋转速度来设定所述供电保持时间，

其中，所述停止和保持控制部分基于刚好在所述停止和保持过程之前的所述电动机(12)的温度和所述电动机(12)的供电电压中的至少一个来修正所述供电保持时间。

2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其中，

所述停止和保持控制部分随着刚好在所述停止和保持过程之前的所述电动机(12)的所述旋转速度的增大而增大所述供电保持时间。

3.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其中，

所述停止和保持控制部分随着刚好在所述停止和保持过程之前的所述电动机(12)的所述温度的增大而增大所述供电保持时间。

4.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其中，

所述停止和保持控制部分随着刚好在所述停止和保持过程之前的所述电动机(12)的所述供电电压的减小而增大所述供电保持时间。

5.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其中，

所述停止和保持过程包括反馈控制开始位置停止和保持过程，

在所述控制部从没有向所述电动机(12)提供电流的状态开始所述反馈控制时，所述停止和保持控制部分在所述供电保持时间期间执行所述反馈控制开始位置停止和保持过程，并且

在所述反馈控制开始位置停止和保持过程中，所述停止和保持控制部分向所述电动机(12)提供电流，以便将所述电动机(12)停止并保持在所述反馈控制开始时的旋转位置。

6.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其中，

所述停止和保持过程包括反转位置停止和保持过程，

当在所述反馈控制中改变所述目标旋转位置且需要反转所述电动机(12)的旋转方向时，所述停止和保持控制部分在所述供电保持时间期间执行所述反转位置停止和保持过程，以及

在所述反转位置停止和保持过程中，所述停止和保持控制部分向所述电动机(12)提供电流，以便将所述电动机(12)停止并保持在反转时的旋转位置。

7.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其中，

所述停止和保持过程包括反馈控制结束位置停止和保持过程，

在所述控制部结束所述反馈控制时，所述停止和保持控制部分在所述供电保持时间期间执行所述反馈控制结束位置停止和保持过程，并且

在所述反馈控制结束位置停止和保持过程中，所述停止和保持控制部分向所述电动机(12)提供电流，以便将所述电动机(12)停止并保持在所述反馈控制结束时的旋转位置。

8.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其中，

所述电动机(12)包括开关磁阻电动机。

9.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其中，

所述受控对象是转换排挡位置的位置转换机构(11)。