CN113748596B - 马达控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种马达控制装置。马达控制装置(40)对具有线圈(11)的马达(10)的驱动进行控制，具备驱动电路(41)以及控制部(50)。驱动电路(41)具有多个开关元件(411～416)，对向线圈(11)的通电进行切换。控制部(50)具有通电控制部(65)以及电流限制部(62)。通电控制部(65)对向线圈(11)的通电进行控制，以便在使马达(10)加速之后使其减速，使马达(10)的旋转位置停止在目标旋转位置。电流限制部(62)限制减速控制时的电流。

Description

马达控制装置

关联申请的相互参照：本申请基于2019年5月8日提交的日本专利申请2019-088390号，并将其记载内容援用于此。

技术领域

本发明涉及一种马达控制装置。

背景技术

以往，在换档范围控制装置中，以马达停止在目标位置的方式控制马达的驱动。例如，在专利文献1中，通过将控制切换为加速控制、稳定控制、减速控制、急制动控制以及固定相通电控制，来控制马达的驱动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-135919号公报

发明内容

在专利文献1中，将输出正的扭矩时的占空比定义为正，将输出负的扭矩时的占空比定义为负，将减速控制开始时的占空比设为-100[％]。当如此进行控制时，由于感应电动势，有可能成为过电流。本发明的目的在于提供一种能够抑制过电流的马达控制装置。

本发明的马达控制装置为，对具有线圈的马达的驱动进行控制，具备驱动电路以及控制部。驱动电路具有多个开关元件，对向线圈的通电进行切换。控制部具有通电控制部以及电流限制部。

在第1方案中，通电控制部将向线圈的通电控制为，在使马达加速之后使其减速，使马达的旋转位置停止在目标旋转位置。电流限制部对减速控制时的电流进行限制。在第2方案中，通电控制部通过变更占空比而将向线圈的通电控制为，在使马达加速之后使其减速，使马达的旋转位置停止在目标旋转位置。电流限制部对限制占空比的占空比限制值进行运算。根据在减速控制开始前以一定的占空比进行了通电时的电流，来校正占空比限制值。由此，能够抑制过电流。

附图说明

通过参照附图进行的下述详细描述，本发明的上述目的以及其他目的、特征、优点将变得更加明确。该附图为，

图1是表示第1实施方式的线控换档系统的立体图；

图2是表示第1实施方式的线控换档系统的概要构成图；

图3是表示第1实施方式的马达以及驱动电路的电路图；

图4是表示第1实施方式的换档范围控制装置的框图；

图5是说明第1实施方式的占空比为正时的感应电动势的说明图；

图6是说明第1实施方式的占空比为负时的感应电动势的说明图；

图7是说明第1实施方式的减速控制时的马达转速、线圈电流以及占空比之间的关系的说明图；

图8是表示第1实施方式的基准电压下的下侧占空比限制部以及上侧占空比限制值的映射；

图9是第1实施方式的校正系数的映射；

图10是说明第1实施方式的马达驱动控制时序图；

图11是说明第2实施方式的限制占空比运算处理的流程图；

图12是说明第2实施方式的马达驱动控制的时序图；

图13是说明第3实施方式的限制占空比运算处理的流程图；

图14是表示第3实施方式的与马达转速相应的基准电流的映射；

图15是说明第3实施方式的马达驱动控制的时序图；

图16是说明参考例的马达驱动控制的时序图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的马达控制装置进行说明。以下，在多个实施方式中，对实质上相同的构成标注相同的符号而省略说明。

(第1实施方式)

图1～图10表示第1实施方式。如图1以及图2所示，线控换档系统1具备马达10、换档范围切换机构20、驻车锁止机构30以及换档范围控制装置40等。马达10通过从搭载于未图示的车辆的未图示的蓄电池供给电力而旋转，作为换档范围切换机构20的驱动源发挥功能。本实施方式的马达10是永久磁铁式的DC无刷马达。如图3所示，马达10具有线圈11。线圈11由U相线圈111、V相线圈112以及W相线圈113构成，卷绕于未图示的定子。

如图2所示，编码器13检测马达10的未图示的转子的旋转位置。编码器13例如是磁式的旋转编码器，由与转子一体地旋转的磁铁、以及磁检测用的霍尔IC等构成。编码器13与转子的旋转同步，每隔规定角度输出A相以及B相的脉冲信号即编码器信号。

减速器14设置在马达10的马达轴与输出轴15之间，将马达10的旋转进行减速而输出至输出轴15。由此，马达10的旋转传递至换档范围切换机构20。针对输出轴15设置有检测输出轴15的角度的输出轴传感器16。输出轴传感器16例如是电位计。

如图1所示，换档范围切换机构20具有止动板21以及止动弹簧25等，将从减速器14输出的旋转驱动力传递至手动阀28以及驻车锁止机构30。

止动板21固定于输出轴15，由马达10驱动。在止动板21上设置有与输出轴15平行地突出的销24。销24与手动阀28连接。止动板21由马达10驱动，由此手动阀28在轴向上往复移动。即，换档范围切换机构20将马达10的旋转运动转换成直线运动而传递至手动阀28。手动阀28设置于阀体29。通过手动阀28在轴向上往复移动，由此向未图示的液压离合器的液压供给路被切换，液压离合器的卡合状态被切换，由此换档范围被变更。

在止动板21的止动弹簧25侧设置有用于将手动阀28保持在与各范围对应的位置的4个凹部22。凹部22从止动弹簧25的基部侧起与D(驱动)、N(空档)、R(倒挡)、P(驻车)的各范围对应。

止动弹簧25是能够弹性变形的板状部件，在前端设置有止动辊26。止动辊26嵌入到凹部22的任一个中。止动弹簧25将止动辊26朝止动板21的转动中心侧施力。当对止动板21施加规定以上的旋转力时，止动弹簧25弹性变形，止动辊26在凹部22中移动。通过止动辊26嵌入到凹部22的任一个中，由此止动板21的摆动被限制，手动阀28的轴向位置以及驻车锁止机构30的状态被确定，自动变速器5的换档范围被固定。

驻车锁止机构30具有驻车杆31、圆锥体32、驻车锁止柱33、轴部34以及驻车齿轮35。驻车杆31形成为大致L字形状，一端311侧固定于止动板21。在驻车杆31的另一端312侧设置有圆锥体32。圆锥体32形成为随着朝向另一端312侧而缩径。当止动板21朝止动辊26嵌入到与P范围对应的凹部的方向旋转时，圆锥体32朝箭头P的方向移动。

驻车锁止柱33与圆锥体32的圆锥面抵接，并被设置成能够以轴部34为中心摆动。在驻车锁止柱33的驻车齿轮35侧设置有能够与驻车齿轮35啮合的凸部331。当通过止动板21的旋转而圆锥体32朝箭头P方向移动时，驻车锁止柱33被推起，凸部331与驻车齿轮35啮合。另一方面，当圆锥体32朝箭头NotP方向移动时，凸部331与驻车齿轮35的啮合被解除。

驻车齿轮35设置于未图示的车轴，并被设置成能够与驻车锁止柱33的凸部331啮合。当驻车齿轮35与凸部331啮合时，车轴的旋转被限制。在换档范围为P以外的范围即NotP范围时，驻车齿轮35未由驻车锁止柱33锁止，驻车锁止机构30不会妨碍车轴的旋转。此外，在换档范围为P范围时，驻车齿轮35由驻车锁止柱33锁止，车轴的旋转被限制。

如图2以及图3所示，换档范围控制装置40具备驱动电路41以及ECU50等。驱动电路41是对线圈11的通电进行切换的三相逆变器，开关元件411～416被桥接。在成为对的U相的开关元件411、414的连接点连接有U相线圈111的一端。在成为对的V相的开关元件412、415的连接点连接有V相线圈112的一端。在成为对的W相的开关元件413、416的连接点连接有W相线圈113的一端。线圈111～113的另一端通过接线部115接线。

在驱动电路41与地面之间设置有对线圈111～113的电流进行检测的电流传感器42。电流传感器42具有对U相线圈111的电流进行检测的U相电流传感器421、对V相线圈112的电流进行检测的V相电流传感器422以及对W相线圈113的电流进行检测的W相电流传感器423。以下，将由电流传感器421～423检测出的各相电流统称为线圈电流Ic。

ECU50以微型计算机等为主体而构成，在内部具备均未图示的CPU、ROM、RAM、I/O以及将这些构成进行连接的总线等。ECU50中的各处理，可以是通过由CPU执行预先存储于ROM等实体的存储装置(即，能够读出且非暂时性的有形存储介质)的程序来进行的软件处理，也可以是通过专用的电子电路来进行的硬件处理。

如图2所示，ECU50基于与驾驶员请求换档范围相应的换档信号、来自制动开关的信号以及车速等来控制马达10的驱动，由此控制换档范围的切换。此外，ECU50基于车速、油门开度以及驾驶员请求换档范围等来控制变速用液压控制螺线管6的驱动。通过控制变速用液压控制螺线管6来控制变速档。变速用液压控制螺线管6设置有与变速档数等相应的个数。在本实施方式中，一个ECU50控制马达10以及螺线管6的驱动，但也可以分为控制马达10的马达控制用的马达ECU和螺线管控制用的AT-ECU。以下，以马达10的驱动控制为中心进行说明。

如图4所示，ECU50作为功能块而具有编码器计数运算部51、转速运算部52、目标计数设定部55、计数差分运算部56、目标速度设定部57、请求扭矩运算部61、占空比限制值运算部62、输出占空比运算部63以及通电控制部65等。ECU50对马达10的驱动进行控制，以使编码器计数值Cen停止在根据请求范围而设定的目标计数值Cen*。详细地说，当请求范围切换时，对马达10进行加速控制，当马达转速SP成为规定速度时，在进行了以该速度维持马达10的旋转的稳定控制之后，进行减速控制，并以使编码器计数值Cen成为包含目标计数值Cen*的规定的控制范围内的方式使马达10停止。在本实施方式中，通过PWM控制对马达10的驱动进行控制。以下，将PWM控制中的占空比适当简称为“占空比”。

编码器计数运算部51基于从编码器13输出的A相以及B相的脉冲，对编码器13的计数值即编码器计数值Cen进行运算，编码器计数值Cen是与马达10实际的机械角度以及电角度相应的值。转速运算部52基于从编码器13输出的A相以及B相的脉冲，对马达10的转速即马达转速SP进行运算。在本实施方式中，马达转速SP为由单位rpm等表示的所谓的转速，但也可以使用角速度等。

目标计数设定部55设定与通过未图示的变速杆等的操作而输入的驾驶员请求换档范围相应的目标计数值Cen*。计数差分运算部56对目标计数值Cen*与编码器计数值Cen之差即计数偏差ΔCen进行运算。计数偏差ΔCen也可以说是到目标计数为止的剩余计数。目标速度设定部57基于计数偏差ΔCen以及蓄电池电压VB，对目标马达转速SP*进行运算。

请求扭矩运算部61基于目标马达转速SP*与马达转速SP之间的差分即速度偏差ΔSP，对请求扭矩Trq*进行运算。占空比限制值运算部62基于马达转速SP，对下侧占空比限制值Dlim_l以及上侧占空比限制值Dlim_h进行运算。

输出占空比运算部63基于请求扭矩Trq*、线圈电流Ic以及占空比限制值Dlim_l、Dlim_h，对输出占空比D*进行运算。通电控制部65基于输出占空比D*进行PWM处理，生成对开关元件411～416的接通断开动作进行控制的控制信号。所生成的控制信号被输出至驱动电路41。在图4中，将驱动电路记载为“MD”。

此处，对线圈电流Ic以及占空比的正负进行说明。在本说明书中，将马达10输出正的扭矩时的线圈电流Ic以及占空比定义为正值，将输出负的扭矩时的线圈电流Ic以及占空比定义为负值。具体而言，输出使马达10朝范围切换方向旋转的方向的扭矩时的线圈电流Ic以及占空比为正，输出使马达10停止的方向的扭矩时的线圈电流Ic以及占空比为负。

基于图5以及图6对马达10的感应电动势进行说明。图5表示线圈电流Ic以及占空比为正的情况，图6表示线圈电流Ic以及占空比为负的情况。在图5以及图6中，用由双点划线的圆包围的蓄电池记号表示由于感应电动势而产生的电压Vi，用双点划线的箭头表示由于感应电动势而产生的电流即感应电流Ii，用虚线的箭头表示线圈电流Ic。此外，为了避免变得繁杂而省略了一部分符号。

如图5所示，在线圈电流Ic以及占空比为正且产生加速扭矩的情况下，施加电源电压的方向与感应电动势的方向成为相反方向，因此不产生由于感应电动势而引起的过电流。

另一方面，如图6所示，在线圈电流Ic以及占空比为负且产生制动扭矩的情况下，施加电源电压的方向与感应电动势的方向成为相同方向，因此有可能在成为通电路径的开关元件中流动过电流。尤其是，在高电位侧的开关元件(在图6的例子中为W相的开关元件413)中还流动回流电流，因此尤其容易成为过电流。因此，当如图16所示的参考例那样，在时刻x51将减速控制开始时的占空比设为-100[％]时，有可能在驱动电路41中流动超过了允许电流范围的过电流。

图7表示减速控制时的马达转速SP、线圈电流以及占空比之间的关系。在图7中，上段表示针对各个占空比下的马达转速SP的线圈电流Ic，下段表示成为限制电流Ilim的占空比。此外，用单点划线表示驱动电路41的允许电流的上限即限制电流Ilim。

在图7的上段，(a)表示占空比为0[％]时，(b)表示占空比为-50[％]、蓄电池电压为12[V]时，(c)表示占空比为-100[％]、蓄电池电压为10[V]时，(d)表示占空比为-100[％]、蓄电池电压为12[V]时。如(a)所示，在马达转速SP为0时不产生感应电动势，因此在线圈11中流动的线圈电流Ic成为基于来自蓄电池的电力的电流。此外，如果占空比相同，则线圈电流Ic与蓄电池电压成比例，如果蓄电池电压VB相同，则线圈电流Ic与占空比成比例。

在马达10旋转的情况(即SP>0的情况)下，如果占空比为0[％]，则不存在来自蓄电池的电力供给，因此在线圈11中流动的电流成为基于感应电动势的电流。此时，线圈电流Ic不依赖于蓄电池电压而与马达转速SP成比例，马达转速SP越大，则在负侧绝对值变得越大。在占空比为0[％]以外、且存在来自蓄电池的电力供给的情况下，线圈电流Ic成为基于感应电动势的电流与基于蓄电池电压VB的电流的合计。

下段表示根据上述(a)～(d)与限制电流Ilim之间的关系导出的下侧占空比限制值Dlim_l。如上述(a)～(d)所示，当马达转速SP变大时，基于感应电动势的负电流变大，因此当来自蓄电池的负的电力供给变大时，会超过允许电流。因此，在本实施方式中，为了防止减速控制中的过电流，根据马达转速SP来限制占空比，由此限制来自蓄电池的电力供给。

例如，在马达转速SP为值Na[rpm]、蓄电池电压VB为12[V]时，需要将占空比控制在-50[％]以上。在本实施方式中，在蓄电池电压VB为12[V]的情况下，对应于马达转速SP，以实线所示的下侧占空比限制值Dlim_l或者比其靠上侧的占空比来进行控制。此外，在蓄电池电压VB为10[V]的情况下，对应于马达转速SP，以虚线所示的下侧占空比限制值Dlim_l或者比其靠上侧的占空比来进行控制。下侧占空比限制值Dlim_l的绝对值与(1/VB)成比例。

此处，将占空比为0[％]、线圈电流Ic成为限制电流Ilim时的马达转速SP设为边界速度Nb。在马达转速SP为边界速度Nb时，在占空比为0[％]、即不存在来自蓄电池的负的电力供给的状态下，通过感应电动势使线圈电流Ic达到限制电流Ilim。因此，在马达转速SP大于边界速度Nb的区域中，下侧占空比限制值Dlim_l成为正值。换言之，在马达转速SP大于边界速度Nb的区域中，无法使占空比为负。

在本实施方式中，在减速控制中，下侧占空比限制值Dlim_l被设定为马达转速SP越大则越成为正侧，并根据蓄电池电压VB来进行校正。此处，“马达转速SP越大则越成为正侧”是指，在比图7下段所示的下侧占空比限制值Dlim_l靠上侧进行控制，在马达转速SP为边界速度Nb以下的区域中，占空比的绝对值小于下侧占空比限制值Dlim_l的绝对值，在马达转速SP大于边界速度Nb的区域中，占空比的绝对值大于下侧占空比限制值的绝对值。

图8是下侧占空比限制值Dlim_l以及上侧占空比限制值Dlim_h的基准电压VB_r下的基准映射。在本实施方式中，将基准电压VB_r设为12[V]。在图8的例子中，在边界速度Nb为3000[rpm]、马达转速SP小于3000[rpm]时，基准下侧占空比限制值Dlim_lr为负值，且被设定为马达转速SP越大则绝对值越小，在马达转速SP大于3000[rpm]时，基准下侧占空比限制值Dlim_lr为正值，且被设定为马达转速SP越大则绝对值越大。

此外，基准上侧占空比限制值Dlim_hr为正值，在马达转速SP到2000[rpm]为止，马达转速SP越大则基准上侧占空比限制值Dlim_hr越大，在马达转速SP为2000[rpm]以上的情况下，将基准上侧占空比限制值Dlim_hr设为100[％]。

另外，占空比的绝对值与接通时间的比例相对应，在本实施方式中，考虑基于感应电动势的电流，因此相同马达转速SP下的上侧占空比限制值Dlim_h和下侧占空比限制值Dlim_l被设定为绝对值不同的值。下侧占空比限制值Dlim_l的绝对值小于上侧占空比限制值Dlim_h的绝对值。

图9是与校正系数K1相关的校正映射，根据蓄电池电压VB来读取校正系数K1，对下侧占空比限制值Dlim_l以及上侧占空比限制值Dlim_h进行运算(参照式(1)、(2))。在本实施方式中，校正系数K1被设定为，与蓄电池电压VB相对小的情况相比，在蓄电池电压VB相对大的情况下，占空比限制值Dlim_l、Dlim_h的绝对值变小。另外，图8以及图9所示的映射为一例，数值也可以不同。此外，关于中间值，通过线形等适当插补而使用。对于图14也相同。

Dlim_l＝Dlim_lr×K1……(1)

Dlim_h＝Dlim_hr×K1……(2)

基于图10的时序图对本实施方式的马达驱动控制进行说明。在图10中，将共同时间轴设为横轴，从上方起表示马达转速SP、占空比、校正系数K1、感应电动势、线圈电流Ic。线圈电流Ic与在驱动电路41中流动的电流大致相等。图12以及图14也相同。

在时刻x11，当存在范围切换请求时，使用与蓄电池电压VB相应的校正系数K1对下侧占空比限制值Dlim_l以及上侧占空比限制值Dlim_h进行运算，并控制马达10的驱动，以使占空比成为下侧占空比限制值Dlim_l与上侧占空比限制值Dlim_h之间。在从时刻x11到时刻x12为止，将占空比设为上侧占空比限制值Dlim_h，通过加速控制来驱动马达10。上侧占空比限制值Dlim_h随着马达转速SP变大而变大。

在时刻x12，当马达转速SP到达目标马达转速SP*时，从加速控制切换成稳定控制。在时刻x13，当到目标计数值Cen*为止的剩余计数成为停止控制开始计数时，从稳定控制切换成减速控制。在时刻x13，以根据马达转速SP以及校正系数K1设定的下侧占空比限制值Dlim_l来控制马达10的驱动。在减速控制中，当马达转速SP降低时，感应电动势降低，能够增大下侧占空比限制值Dlim_l的绝对值，因此能够使制动扭矩比减速控制开始时刻增大。

在时刻x14，当编码器计数值Cen成为包含目标计数值Cen*的规定范围内(例如±2计数)时，结束减速控制，例如通过固定相通电等使马达10停止。在本实施方式中，在加速控制时控制为不超过上侧占空比限制值Dlim_h，在减速控制时控制为不低于下侧占空比限制值Dlim_l，由此能够遍及范围切换期间在驱动电路41的允许电流范围内进行控制。

如以上说明的那样，换档范围控制装置40为，对具有线圈11的马达10的驱动进行控制，具备驱动电路41以及ECU50。驱动电路41具有多个开关元件411～416，对向线圈11的通电进行切换。ECU50具有通电控制部65以及占空比限制值运算部62。通电控制部65对向线圈11的通电进行控制，以便在使马达10加速之后使其减速，使马达的旋转位置停止在目标旋转位置。占空比限制值运算部62对减速控制时的电流进行限制。由此，能够抑制减速控制时的过电流。

在本实施方式中，通过限制PWM控制中的占空比来限制电流，占空比限制值运算部62对占空比限制值Dlim_l进行运算。占空比的绝对值为接通时间的比例，将向与减速控制开始前相同的方向产生扭矩时的占空比定义为正，将向相反方向产生扭矩时的占空比定义为负。占空比限制值Dlim_l被运算为，在低速旋转区域中为负，在高速旋转区域中为正，马达10的转速SP越大则值越大。根据向驱动电路41输入的输入电压即蓄电池电压VB来校正占空比限制值。由此，能够考虑基于感应电动势的电流，适当地控制通电以使线圈电流Ic成为允许范围内。

(第2实施方式)

图11以及图12表示第2实施方式。在本实施方式中，基于以规定的占空比进行了固定相通电时的电流，对在占空比限制值Dlim_l、Dlim_h的校正中使用的校正系数K2进行运算。

基于图11的流程图对本实施方式的限制占空比运算处理进行说明。在作为车辆的点火开关等的启动开关接通时，由ECU50以规定的周期执行该处理。以下，省略步骤S101中的“步骤”，仅记载记号“S”。其他步骤也相同。

在S101中，ECU50判断是否处于换档范围切换中。在本实施方式中，将从输入切换请求起到换档范围切换完成为止的期间设为换档范围切换中。在判断为不处于换档范围切换中的情况下(S101：否)，转移到S102，使限制校正系数计算完成标记Ffin无效。在判断为处于换档范围切换中的情况下(S101：是)，转移到S103。

在S103中，ECU50判断是否设置有限制校正系数计算完成标记Ffin。在判断为设置有限制校正系数计算完成标记Ffin的情况下(S103：是)，转移到S109。在判断为未设置限制校正系数计算完成标记Ffin的情况下(S103：否)，转移到S104。

在S104中，ECU50以规定占空比(例如40[％])进行固定相通电。例如，如果是UV相通电，则使开关元件411、415以固定占空比进行接通断开。

在S105中，ECU50判断从开始固定相通电起是否经过了规定时间X1(例如20[ms])。根据线圈电流Ic稳定所需要的时间来设定规定时间X1。在判断为从开始固定相通电起未经过规定时间X1的情况下(S105：否)，不进行S106以后的处理。在判断为从开始固定相通电起经过了规定时间X1的情况下(S105：是)，转移到S106，检测线圈电流Ic。

在S107中，ECU50基于在S106中检测到的线圈电流Ic，对校正系数K2进行运算。通过式(3)对校正系数K2进行运算。式中的Ib是在基准状态下以规定占空比(例如50[％])进行了固定相通电时的基准电流。另外，基准电流检测时的占空比与S104的占空比可以相等、也可以不同。此外，如果将式(1)、(2)中的校正系数K1替换成校正系数K2，则能够对占空比限制值Dlim_l、Dlim_h进行运算。

K2＝Ib/Ic……(3)

在S108中，ECU50设置限制校正系数计算完成标记Ffin。在S109中，ECU50通过通常通电控制来驱动马达10，以使编码器计数值Cen成为目标计数值Cen*。

基于图12的时序图对本实施方式的马达驱动控制处理进行说明。当在时刻x21存在范围切换请求时，以规定占空比进行固定相通电。此时，虽然对线圈11进行通电，但不切换通电相，因此马达10不旋转。在从时刻x21起经过了规定时间X1的时刻x22，使用线圈电流Ic对校正系数K2进行运算。时刻x22～时刻x25的处理与图10中的时刻x11～x14的处理相同。

在本实施方式中，在马达10的驱动开始前，以规定占空比进行固定相通电，并基于此时的线圈电流Ic对校正系数K2进行运算。由此，能够进行考虑了制造偏差、温度特性等的校正，因此能够更适当地对占空比限制值Dlim_l、Dlim_h进行运算。

在本实施方式中，根据在开始马达10的驱动之前以一定占空比进行了固定相通电时的电流，来校正占空比限制值Dlim_l。由此，能够更适当地对占空比限制值Dlim_l进行运算。此外，发挥与上述实施方式相同的效果。

(第3实施方式)

图13～图15表示第3实施方式。在本实施方式中，基于以规定的占空比使马达10旋转时的电流，对在占空比限制值Dlim_l、Dlim_h的校正中使用的校正系数K3进行运算。

基于图13的流程图对本实施方式的限制占空比运算处理进行说明。S201～S203的处理与图11中的S101～S103的处理相同。在S204中，ECU50以规定占空比(例如40[％])对线圈11进行通电。此处，根据编码器计数值Cen来切换通电相，因此马达10进行旋转。

在S205中，判断马达10的旋转是否为稳定状态。例如，在稳定判定时间(例如20[ms])的马达转速的上升为判定阈值(例如5[rpm])以下的情况下，视为旋转稳定状态。此外，在线圈电流Ic的变动幅度在规定范围内的情况下，也可以视为旋转稳定状态。在判断为马达10的旋转不是稳定状态的情况下(S205：否)，不进行S206以后的处理。在判断为马达10的旋转为稳定状态的情况下(S205：是)，转移到S206，检测线圈电流Ic。

在S206中，ECU50基于在S206中检测到的线圈电流Ic，对校正系数K3进行运算。将式(3)的K2替换成K3来对校正系数K3进行运算。在校正系数K3的运算中使用的基准电流Ib，根据马达转速SP而被映射化(参照图14)，并通过与当前的马达转速SP相应的映射运算来设定。并不限定于映射运算，也可以利用数式等来进行运算。此外，如果将式(1)、(2)中的校正系数K1替换成校正系数K3，则能够对占空比限制值Dlim_l、Dlim_h进行运算。S208以及S209的处理与S108以及S109的处理相同。

基于图15的时序图对本实施方式的马达驱动控制处理进行说明。当在时刻x31存在范围切换请求时，以规定占空比使马达10旋转。当判定为在时刻x32马达转速SP大致稳定、在时刻x33马达转速SP稳定时，基于此时的线圈电流Ic对校正系数K3进行运算。然后，当使用校正系数K3来设定占空比限制值Dlim_l、Dlim_h时，从固定占空比的控制切换成通常控制。时刻x34～时刻x36的处理与图10中的时刻x12～x14的处理相同。

在本实施方式中，在开始减速控制之前的定时以规定占空比驱动马达10，并基于马达转速SP稳定的定时的线圈电流Ic对校正系数K3进行运算。由此，马达10的驱动开始不会延迟，能够适当地对校正系数K3进行运算。

在本实施方式中，根据在马达10的驱动中且在减速控制开始前以一定占空比进行了通电时的电流，来校正占空比限制值Dlim_l。由此，能够抑制响应性降低，并且能够适当地对占空比限制值Dlim_l进行运算。

在本实施方式中，通电控制部65通过变更占空比，以便在使马达10加速之后使其减速，使马达10的旋转位置停止在目标旋转位置，由此控制向线圈11的通电。根据在减速控制开始前以一定的占空比进行了通电时的电流，来校正占空比限制值Dlim_l、Dlim_h。此处，以一定占空比的通电，可以如第2实施方式那样是马达10停止的状态下的固定相通电，也可以如本实施方式那样在马达10驱动的状态下切换通电相的同时以一定占空比进行控制。尤其是，在将马达驱动中的电流用于校正的情况下，以一定占空比进行控制的定时，并不限定于马达10的驱动开始时，可以是减速控制开始前的任意定时。由此，能够适当地设定限制减速侧的占空比的下侧占空比限制值Dlim_l以及限制加速侧的占空比的上侧占空比限制值Dlim_h。

在上述实施方式中，换档范围控制装置40对应于“马达控制装置”，ECU50对应于“控制部”，占空比限制值运算部62对应于“电流限制部”。此外，编码器计数值Cen对应于“马达的旋转位置”，目标计数值Cen*对应于“目标旋转位置”，蓄电池电压VB对应于“输入电压”。输入电压并不限定于蓄电池电压VB，例如在蓄电池与驱动电路之间设置有转换器等的情况下，可以是将转换后的电压视为输入电压的情况。

(其他实施方式)

在上述实施方式中，马达是永久磁铁式的三相无刷马达。在其他实施方式中，马达并不限定于三相无刷马达，也可以使用SR马达等。在上述实施方式中，线圈以及驱动电路为1组。在其他实施方式中，线圈以及驱动电路也可以为2组以上。

在上述实施方式中，马达旋转角传感器为编码器。在其他实施方式中，马达旋转角传感器并不限定于编码器，例如也可以使用分解器等。在上述实施方式中，作为输出轴传感器而例示了电位计。在其他实施方式中，作为输出轴传感器可以使用电位计以外的传感器，也可以省略输出轴传感器。

在上述实施方式中，在止动板上设置有4个凹部。在其他实施方式中，凹部的数量并不限定于4个，可以是任意数量。例如，也可以将止动板的凹部设为两个，对P范围与NotP范围进行切换。此外，换档范围切换机构、驻车锁止机构等也可以与上述实施方式不同。

在上述实施方式中，在马达轴与输出轴之间设置有减速器。关于减速器的详细情况，在上述实施方式中没有提及，但例如可以是使用摆线齿轮、行星齿轮、从与马达轴大致同轴的减速机构向驱动轴传递扭矩的直齿齿轮的减速器、也可以是将这些组合使用等的减速器等任意构成。此外，在其他实施方式中，可以省略马达轴与输出轴之间的减速器，也可以设置减速器以外的机构。

本发明所记载的控制部及其方法可以通过如下的专用计算机来实现，该专用计算机通过构成被编程为执行由计算机程序具体化的一个或多个功能的处理器和存储器来提供。或者，本发明所记载的控制部及其方法可以通过如下的专用计算机实现，该专用计算机通过利用一个以上的专用硬件逻辑电路构成处理器来提供。或者，本发明所记载的控制部及其方法可以通过一个以上的如下的专用计算机实现，该专用计算机通过由被编程为执行一个或多个功能的处理器和存储器、以及一个以上的硬件逻辑电路构成的处理器的组合构成。此外，计算机程序可以作为由计算机执行的指令而存储在计算机能够读取的非过渡有形存储介质。以上，本发明并不受上述实施方式任何限定，能够在不脱离其主旨的范围内以各种方式实施。

基于实施方式对本发明进行了说明。但是，本发明并不限定于该实施方式以及构造。本发明也包括各种变形例以及均等范围内的变形。此外，各种组合和方式、甚至是仅包含其中一个要素、其以上或以下的其他组合和方式也落入本发明的范畴和思想范围内。

Claims (4)

1.一种马达控制装置，对具有线圈(11)的马达(10)的驱动进行控制，具备：

驱动电路(41)，具有多个开关元件(411～416)，对向上述线圈的通电进行切换；以及

控制部(50)，具有：通电控制部(65)，对向上述线圈的通电进行控制，以便在使上述马达加速之后使其减速，使上述马达的旋转位置停止在目标旋转位置；以及电流限制部(62)，对减速控制时的电流进行限制，

上述电流限制部对占空比限制值进行运算，该占空比限制值对PWM控制中的占空比进行限制，

关于PWM控制中的占空比，在将上述开关元件的接通时间的比例设为绝对值，将在与减速控制开始前相同的方向上产生扭矩时的占空比定义为正，将在与减速控制开始前相反的方向上产生扭矩时的占空比定义为负时，

上述占空比限制值被运算为，在低速旋转区域中为负，上述马达的转速越大则上述占空比限制值越大。

2.根据权利要求1所述的马达控制装置，其中，

根据向上述驱动电路输入的输入电压来校正上述占空比限制值。

3.根据权利要求1所述的马达控制装置，其中，

根据在开始上述马达的驱动之前以一定的占空比进行了固定相通电时的电流，来校正上述占空比限制值。

4.根据权利要求1所述的马达控制装置，其中，

根据在上述马达的驱动中且在减速控制开始前以一定的占空比进行了通电时的电流，来校正上述占空比限制值。