CN115315896A - 马达控制装置 - Google Patents
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Abstract
马达控制装置(40)对具有马达绕组(11)的马达(10)的驱动进行控制,具备驱动控制部(51)和参数设定部(55)。驱动控制部(51)对马达(10)的驱动进行控制。参数设定部(55)根据系统温度以使马达扭矩及马达速度中的至少一方能够改变的方式设定马达(10)的驱动控制的控制参数。
Description
相关申请的交叉引用
本申请是基于2020年4月1日提交的日本专利申请第2020-066013号的申请,在此援引其记载内容。
技术领域
本公开涉及马达控制装置。
背景技术
以往,已知有通过对马达的驱动进行控制来对换挡挡位进行切换的换挡挡位切换装置。例如,在专利文献1中,作为在进行抵碰控制时将通电相的数量设为恒定的通电方式,通过单相通电方式或二相通电方式依次切换马达的通电相来对马达进行旋转驱动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-100041号公报
发明内容
在通过单相通电或二相通电对马达进行驱动的情况下,与以重复单相通电和二相通电的方式进行通电时相比,在切换通电相的角度附近,扭矩更容易下降。在扭矩下降的角度位置,若马达由于负荷扭矩的影响而停止,则扭矩不足,因此有可能无法再次启动。本公开的目的在于提供一种能够适当地使马达的驱动持续进行的马达控制装置。
本公开的马达控制装置对具有马达绕组的马达的驱动进行控制,具备驱动控制部和参数设定部。驱动控制部对马达的驱动进行控制。参数设定部根据系统温度以使马达扭矩及马达速度中的至少一方能够改变的方式设定马达的驱动控制的控制参数。由此,能够避免扭矩不足所引起的马达停止,从而适当地使马达的驱动持续进行。
附图说明
通过参照所附的附图进行下述的详细描述,本公开的上述目的及其它目的、特征、优点将变得更加明确。该附图如下:
图1是表示第一实施方式的线控换挡系统的立体图;
图2是表示第一实施方式的线控换挡系统的概略结构图;
图3是表示第一实施方式的换挡挡位控制装置的电路图;
图4是表示第一实施方式的ECU的框图;
图5A是表示第一实施方式的通电模式和通电相的图;
图5B是表示第一实施方式的电角度和马达扭矩的关系的图;
图6是对第一实施方式的马达驱动处理进行说明的流程图;
图7是对第一实施方式的低温判定处理进行说明的流程图;
图8是对第一实施方式的参数设定处理进行说明的流程图;
图9是对第一实施方式的马达驱动处理进行说明的时序图;
图10是对第二实施方式的参数设定处理进行说明的流程图;
图11是对第二实施方式的马达驱动处理进行说明的时序图;
图12是对第三实施方式的参数设定处理进行说明的流程图;
图13是对第三实施方式的马达驱动处理进行说明的时序图;
图14是对参考例的马达驱动处理进行说明的时序图。
具体实施方式
以下,基于附图对马达控制装置进行说明。以下,在多个实施方式中,对于实质上相同的结构,标注相同的附图标记,并省略说明。
<第一实施方式>
图1~图9表示第一实施方式。如图1及图2所示,线控换挡系统1具备马达10、换挡挡位切换机构20、驻车锁定机构30以及作为马达控制装置的换挡挡位控制装置40等。
马达10通过被从搭载于未图示的车辆的蓄电池90供给电力而旋转,作为换挡挡位切换机构20的驱动源发挥作用。马达10例如是开关磁阻马达。马达10具有卷绕于未图示的定子的凸极的马达绕组11。马达绕组11具有U相绕阻111、V相绕阻112及W相绕阻113(参照图3)。通过控制向马达绕组11的通电,使未图示的转子旋转。
如图2所示,作为旋转位置传感器的编码器13检测马达10的未图示的转子的旋转位置。编码器13例如是磁式旋转编码器,由与转子一体旋转的磁铁和磁检测用的霍尔IC等构成。编码器13与转子的旋转同步地每隔规定角度输出A相及B相的脉冲信号即编码器信号。减速器14设置于马达10的马达轴和输出轴15之间,将马达10的旋转减速并向输出轴15输出。由此,马达10的旋转向换挡挡位切换机构20传递。在本实施方式中,省略了检测输出轴15的角度的输出轴传感器。
如图1所示,换挡挡位切换机构20具有止动板21及止动弹簧25等,将从减速器14输出的旋转驱动力传递到手动阀28及驻车锁定机构30。
止动板21固定于输出轴15,由马达10驱动。在止动板21上设有与输出轴15平行地突出的销24。销24与手动阀28连接。通过由马达10驱动止动板21,手动阀28沿轴向往复移动。即,换挡挡位切换机构20将马达10的旋转运动转换为直线运动并向手动阀28传递。手动阀28设于阀体29。通过使手动阀28沿轴向往复移动,切换向未图示的液压离合器的液压供给路径,切换液压离合器的卡合状态,由此变更换挡挡位。
在止动板21的止动弹簧25侧设有两个谷部211、212。在本实施方式中,谷部211与P挡对应,谷部212与P挡以外的挡位即非P挡对应。
止动弹簧25是能够发生弹性变形的板状部件,在前端设有止动辊26。止动弹簧25将止动辊26向止动板21的转动中心侧施力。若对止动板21施加规定水平以上的旋转力,则止动弹簧25发生弹性变形,止动辊26在谷部211、212之间移动。通过使止动辊26嵌入于谷部211、212中的任一个,限制止动板21的摆动,确定手动阀28的轴向位置及驻车锁定机构30的状态,固定自动变速器5的换挡挡位。
驻车锁定机构30具有驻车杆31、圆锥体32、驻车锁定棘爪33、轴部34及驻车齿轮35。驻车杆31形成为大致L形状,一端311侧固定于止动板21。在驻车杆31的另一端312侧设有圆锥体32。圆锥体32被形成为越靠近另一端312侧则直径越小。若止动板21向止动辊26嵌入于与P挡对应的谷部211的方向旋转,则圆锥体32向箭头P的方向移动。
驻车锁定棘爪33被设为与圆锥体32的圆锥面抵接,且能够以轴部34为中心进行摆动。在驻车锁定棘爪33的驻车齿轮35侧,设有能够与驻车齿轮35啮合的凸部331。若圆锥体32由于止动板21的旋转而向箭头P方向移动,则驻车锁定棘爪33被上推,凸部331和驻车齿轮35啮合。另一方面,若圆锥体32向箭头非P方向移动,则凸部331和驻车齿轮35的啮合解除。
驻车齿轮35设于未图示的车轴,被设为能够与驻车锁定棘爪33的凸部331啮合。若驻车齿轮35和凸部331啮合,则车轴的旋转被限制。在换挡挡位是非P挡时,驻车齿轮35不被驻车锁定棘爪33锁定,车轴的旋转不被驻车锁定机构30妨碍。另外,在换挡挡位是P挡时,驻车齿轮35被驻车锁定棘爪33锁定,车轴的旋转被限制。
如图2及图3所示,换挡挡位控制装置40具备驱动电路部41、电流检测部45及线控换挡ECU50等。如图3所示,驱动电路部41具有三个开关元件411、412、413。在本实施方式中,驱动电路部41设于各相的绕阻111~113和地线之间。开关元件411~413与各相的绕阻111~113对应地设置,对所对应的相的通电进行切换。本实施方式的开关元件411~413是MOSFET,但也可以是IGBT等。
马达绕组11的绕阻111~113由接线部115连在一起。从蓄电池90经由电源线901向接线部115供给电力。在电源线901上设有继电器部91,在继电器部91接通时,向接线部115供给电力。电流检测部45设于将开关元件411~413的源极和地线连接的集合配线451,检测在绕阻111~113中流通的电流之和、即集合部电流Ia。
线控换挡ECU50在内部具备均未图示的CPU、ROM、RAM、I/O及连接这些结构的总线等。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,可读非暂时性有形记录介质)的程序而实现的软件处理,也可以是基于专用的电子电路的硬件处理。变速箱ECU61、发动机ECU62及空调ECU63也是同样的。
如图4所示,线控换挡ECU50被设为能够经由CAN(Controller Area Network:控制器局域网)等车辆通信网65与变速箱ECU61、发动机ECU62及空调ECU63等通信。以下,适当地将ECU50写为“SBW-ECU50”或仅设为“ECU50”,将变速箱ECU61写为“TM-ECU61”。
如图2所示,SBW-ECU50通过基于与驾驶员请求换挡挡位对应的换挡信号、来自制动开关的信号及车速等对马达10的驱动进行控制来控制换挡挡位的切换。TM-ECU61基于车速、加速器开度及驾驶员请求换挡挡位等对变速用液压控制螺线管6的驱动进行控制。通过控制变速用液压控制螺线管6来控制变速级。变速用液压控制螺线管6设有与变速级数等对应的根数。在本实施方式中,将SBW-ECU50和TM-ECU61构成为单独的ECU,但也可以构成为一个ECU。以下,以马达10的驱动控制为中心进行说明。
SBW-ECU50具有驱动控制部51及参数设定部55等。驱动控制部51基于与来自编码器13的编码器信号对应的编码器计数值Cen指示通电相,对马达绕组11的通电进行控制。每当检测出编码器信号的边沿时,使编码器计数值Cen增加计数或者减少计数。在本实施方式中,编码器计数值Cen在正转时被增加计数,在反转时被减少计数。另外,进行电流限制,使得集合部电流Ia不超过电流限制值。
参数设定部55从TM-ECU61获取变速箱油温thto,从发动机ECU62获取发动机油温theo及发动机冷却水温thew,从空调ECU63获取外界气体温度thg,进行低温判定处理(参照图4)。另外,参数设定部55根据判定结果设定马达10的驱动控制的参数。关于低温判定处理及参数设定处理的细节,详见后述。
如图5A所示,通电模式编号和通电相的关系被存储于未图示的存储部。每当检测到编码器信号的脉冲边沿时,驱动控制部51以正转时+1、反转时-1的方式变更通电模式。通过根据通电模式切换通电相,使马达10旋转。在图5A中,对于使通电模式P0~P11与一周期电角度对应的一个循环,用圆圈表示了在各通电模式时通电的相。此外,在图中,为了避免繁杂,省略了对表示模式编号的符号“P”的记载,仅记载了编号。
在本实施方式中,不使用对绕阻111~113的一相通电的单相通电,而是通过重复进行对绕阻111~113的两相通电的二相通电来使马达10旋转。图5B将横轴设为电角度,将纵轴设为马达扭矩,表示了与一周期电角度的通电相对应的马达扭矩。此外,假设各相电流恒定而记载了马达扭矩。另外,利用单点划线表示了单相通电时的产生扭矩,利用双点划线表示了二相通电时的产生扭矩,利用三角符号表示了编码器边沿产生部位,并且还一并记载了通电模式。另外,在表示编码器边沿产生部位的符号中,对于通电相发生切换的部位,打上了阴影。
在本实施方式中,在通电模式P0~P2、P11下,通过使开关元件411、413接通而对WU相通电,若在通电模式P2下检测到编码器边沿,则使开关元件411、412接通,切换到UV相通电。在通电模式P3~P6下,持续进行UV相通电。若在通电模式P6下检测到编码器边沿,则使开关元件412、413接通,切换到VW相通电。在通电模式P7~P10下,持续进行VW相通电。若在通电模式P10下检测到编码器边沿,则切换到WU相通电。
如图5B中实线所示,在切换通电相的角度附近,马达扭矩容易下降。特别是在低温环境下,因为致动器内部和外部的滑动阻力增加,所以马达扭矩进一步降低。若马达10在马达扭矩降低的角度处停止,则有可能因为扭矩不足而不能再次启动马达10。
在马达10的旋转速度大的情况下,能够依靠惯性通过扭矩降低区域的盖然性高。另一方面,在马达10的旋转速度小的情况下,马达10容易由于扭矩降低而停止。在本实施方式中,对止动辊26将谷部211的与谷部212相反的一侧的壁部(以下为“P壁”)设为马达的驱动极限位置,学习P壁位置作为基准位置。此外,也可以将谷部212的与谷部211相反的一侧的壁部即非P壁设为“驱动极限位置”,学习非P壁位置作为基准位置。在此,在学习基准位置时,考虑到耐久性,抑制马达10的旋转速度。
在如本实施方式这样未设置输出轴传感器的情况下,在启动SBW-ECU50时,不能判别止动辊26处于谷部211、212中的哪一个。因此,在通过抵碰P壁来进行基准位置学习的情况下,若止动辊26处于谷部212,则需要越过谷部211、212之间的峰部215,马达10有可能由于止动负荷而停止。
即,在二相通电下的基准位置学习中,在需要越过谷部211、212之间的峰部215时,若在低速驱动中重叠了由低温引起的摩擦力的增加,则马达10有可能在爬上峰部215的过程中停止。另外,有可能由于扭矩不足而无法再次启动马达10。在本说明书中,所谓“低速”,被设为如下程度的速度(例如500[rpm]以下):在该程度的速度下,在低温时(例如0℃以下,优选为-20℃以下)摩擦力增加,使得二相通电时的通电相切换时机附近的扭矩下降,导致不能越过峰部215。
因此,在本实施方式中,通过以在低温时马达10的驱动扭矩变大或者制动扭矩变小的方式变更控制参数,使马达10不停止。
基于图6的流程图对本实施方式的马达驱动处理进行说明。该处理在车辆的启动开关接通时的基准位置学习之际进行。以下,省略步骤S101的“步骤”,仅记作符号“S”。其它步骤也相同。
在S101中,ECU50判断是否存在马达驱动请求。在判断为没有马达驱动请求的情况下(S101:否),跳过S102以后的处理。在判断为存在马达驱动请求的情况下(S101:是),进入S102。在S102中,ECU50进行低温判定处理。
基于图7的流程图对低温判定处理进行说明。在S201中,参数设定部55从ECU61~63获取各部的温度。在S202中,参数设定部55判断从TM-ECU61获取的变速箱油温thto是否正常。在判断为变速箱油温thto正常的情况下(S202:是),进入S203,将系统温度thsys设为变速箱油温thto。在判断为变速箱油温thto不正常的情况下(S202:否),进入S204。在此,所谓“变速箱油温thto不正常”,除了所获取的值异常的情况之外,还包括不能获取温度信息的情况。对于其它温度也是相同的。
在S204中,参数设定部55判断从发动机ECU62获取的发动机水温thew是否正常。在判断为发动机水温thew正常的情况下(S204:是),进入S205,将系统温度thsys设为发动机水温thtw。在判断为发动机水温thew不正常的情况下(S204:否),进入S206。
在S206中,参数设定部55判断从发动机ECU62获取的发动机油温theo是否正常。在判断为发动机油温theo正常的情况下(S206:是),进入S207,将系统温度thsys设为发动机油温theo。在判断为发动机油温theo不正常的情况下(S206:否),进入S208。
在S208中,参数设定部55判断从空调ECU63获取的外界气体温度thg是否正常。在判断为外界气体温度thg正常的情况下(S208:是),进入S209,将系统温度thsys设为外界气体温度thg。在判断为外界气体温度thg不正常的情况下(S208:否),进入S210,将系统温度thsys设为故障时温度tfail。故障时温度tfail是任意的设计值,可以设定为最差条件,也可以设定为标准的温度。在S202~S210的处理中,选择尽可能靠近线控换挡系统1的部位的温度作为系统温度thsys。
在S211中,参数设定部55判断系统温度thsys是否为低温判定值thl以上。在判断为系统温度thsys为低温判定值thl以上的情况下(S211:是),跳过S212的处理,不启用低温标志flg。另外,在低温标志flg启用中的情况下将其停用。在判断为系统温度thsys比低温判定值thl低的情况下(S211:否),进入S212,启用低温标志flg。以下,将启用低温标志flg的状态设为“低温时”,将停用低温标志的状态设为“常温时”。
回到图6,在继低温判定处理(S102)之后进入的S103中,ECU50进行参数设定处理。基于图8的流程图对参数设定处理进行说明。驱动控制部51判断马达10的马达速度SP是否比目标速度SP*小。在判断为马达速度SP为目标速度SP*以上的情况下(S301:否),进入S305。在判断为马达速度SP比目标速度SP*小的情况下(S301:是),进入S302。在此,可以说S302是在加速请求时进入的步骤,S305是在减速请求时进入的步骤。
在加速请求时进入的S302中,参数设定部55判断低温标志flg是否停用。在判断为低温标志flg处于停用的情况下(S302:是)、即在常温时,进入S303,将目标电流I*设为常温时加速目标值I1(例如6.5[A])。在判断为低温标志flg处于启用的情况下(S302:否),进入S304,将目标电流I*设为低温时加速目标值I2(例如7.5[A])。低温时加速目标值I2比常温时加速目标值I1大。即,I1<I2。
在减速请求时进入的S305中,参数设定部55判断低温标志flg是否停用。在判断为低温标志处于停用的情况下(S305:是),进入S306,将目标电流I*设为常温时减速目标值I3(例如6.5[A])。在判断为低温标志flg处于启用的情况下(S305:否),进入S307,将目标电流I*设为低温时减速目标值I4(例如5.5[A])。低温时减速目标值I4比常温时减速目标值I3小。即,I3>I4。另外,常温时加速目标值I1和常温时减速目标值I3可以相等,也可以不同。
回到图6,在继参数设定处理(S103)之后进入的S104中,驱动控制部51通过二相通电沿使止动辊26移向谷部211侧的壁的方向对马达10的驱动进行控制。此时,进行控制以使集合部电流Ia为目标电流I*。
在S105中,驱动控制部51判断马达10的驱动是否完成。在基准位置学习中,在编码器计数值Cen不变的状态持续了壁抵碰判定时间Xth以上的情况下,视为止动辊26与P壁部抵接,判定为马达10的驱动完成。另外,学习此时的编码器计数值Cen作为基准位置。通过切断向马达10的通电,止动辊26通过止动弹簧25的弹簧力回到谷部211的最底部。另外,为了使止动辊26回到谷部211的最底部,也可以进行返回通电处理。在判断为马达10的驱动未完成的情况下(S105:否),回到S103。在判断为马达10的驱动已完成的情况下(S105:是),结束马达驱动处理。
基于图9的时序图对本实施方式的马达驱动处理进行说明,基于图14的时序图对参考例的马达驱动处理进行说明。在此,假设是从止动辊26处于谷部212的状态起进行谷部211侧的壁抵碰的情况,且是致动器温度tact比低温判定值thl低的低温时。在图9及图14中,从上层开始,示出了控制模式、编码器计数值、马达10的旋转速度、相移量、马达扭矩、目标电流。后述的实施方式的时序图也相同。另外,在图9中,用实线表示低温时的目标电流I*,用单点划线表示常温时的目标电流I*。
如图14所示,在时刻x90,将控制模式从待机模式切换到反馈模式,开始壁抵碰控制。在反馈控制中,基于编码器计数值Cen,通过二相驱动对马达10的驱动进行控制。马达速度SP比目标速度SP*小的时刻x90~时刻x91、时刻x92~时刻x93、时刻x95~时刻x96是加速请求时,马达速度SP为目标速度SP*以上的时刻x91~时刻x92、时刻x93~时刻x95是减速请求时。
若如参考例那样在低温时将目标电流I*设为恒定,则由于摩擦力的影响,在加速时马达速度难以上升,而在减速时有可能制动过度。因此,在时刻x94,若马达扭矩和负荷扭矩平衡,则马达10停止。另外,在从马达10停止的时刻x94经过了壁抵碰判定时间Xth的时刻x96,即使止动辊26处于比峰部215靠谷部212侧的位置,也可能会误判定为到达了谷部211侧的壁部,错误地执行基准位置学习。此外,假设目标电流I*被设定为在常温时能够越过峰部215进行壁抵碰控制的程度的值。
在本实施方式中,如图9所示,在时刻x10,若开始壁抵碰控制,则将驱动模式设为反馈模式,通过二相通电来驱动马达10。马达速度SP比目标速度SP*小的时刻x10~时刻x11、时刻x12~时刻x13、时刻x14~时刻x15、时刻x16~时刻x17是加速请求时,马达速度SP为目标速度SP*以上的时刻x11~时刻x12、时刻x13~时刻x14、时刻x15~时刻x16是减速请求时。
在加速请求时,将目标电流I*设为比常温时加速目标值I1大的低温时加速目标值I2,在减速请求时,将目标电流I*设为比常温时减速目标值I3小的低温时减速目标值I4。通过使加速时的目标电流I*比常温时高,驱动扭矩变大,通过使减速时的目标电流I*比常温时低,减小制动扭矩,使制动不过度。由此,能够在残余马达10的惯性力的状态下进入下一次的加速控制。
由此,依靠惯性力通过二相通电中的通电相切换时机附近的马达扭矩容易下降的位置,从而能够防止在该位置停滞。因此,在低温时,在从止动辊26处于谷部212的状态起的向谷部211侧的壁抵碰控制中,不会在移向峰部215的中途发生停滞,能够适当地学习基准位置。此外,如果越过了峰部215,则止动辊26被止动弹簧25的弹簧力向谷部211侧驱动,不会由于扭矩不足而发生停滞。在图9等中,省略了对越过峰部215之后的记载。
另外,在常温时,通过将目标电流I*设为常温时加速目标值I1及常温时减速目标值I3,在加速时不提高扭矩,且不抑制减速时的制动扭矩。由此,能够防止由于在常温时不必要地提高扭矩而引起的壁抵碰控制中的耐久性的降低。
如以上说明,换挡挡位控制装置40对具有马达绕组11的马达10的驱动进行控制,具备驱动控制部51和参数设定部55。驱动控制部51对马达10的驱动进行控制。参数设定部55根据系统温度thsys以使马达扭矩及马达速度中的至少一方能够改变的方式设定马达10的驱动控制的控制参数。由此,能够根据系统温度thsys适当地控制马达10的驱动。
在判定为系统温度thsys为低温的情况下,参数设定部55以使减速请求时的制动扭矩比常温时小的方式设定控制参数。详细而言,本实施方式中的控制参数为目标电流I*,在判定为低温的情况下,参数设定部55使减速请求时的目标电流I*比常温时小。在本实施方式中,通过减小判定为低温的情况下的减速请求时的目标电流I*,减小制动扭矩。由此,能够防止在减速请求时马达10由于突然减速而在非意图的部位停止,能够适当地使马达10的驱动持续进行。
在判定为系统温度thsys为低温的情况下,参数设定部55以使加速请求时的驱动扭矩比常温时大的方式设定控制参数。详细而言,本实施方式的控制参数是目标电流I*,在判定为低温的情况下,参数设定部55使加速请求时的目标电流I*比常温时大。在本实施方式中,通过增大判定为低温的情况下的加速请求时的目标电流I*,增大驱动扭矩。由此,通过提高加速时的驱动扭矩,依靠惯性通过扭矩容易下降的马达角度,能够防止在非意图的部位停止,能够适当地使马达10的驱动持续进行。
换挡挡位控制装置40应用于线控换挡系统1。在不使用被传递马达10的旋转的输出轴15的位置的信息,而是在将基于P壁抵碰的P壁位置作为马达10的驱动极限位置进行学习的学习处理中通过将通电相数设为恒定(在本实施方式中为两相)并切换通电相而驱动马达10的情况下,参数设定部55根据系统温度thsys设定控制参数。
所谓输出轴15的位置的信息,例如是输出轴传感器的检测值。在不使用输出轴传感器的检测值的情况下,在ECU50中,在启动开关接通时,不能判别止动辊26处于谷部211、212中的哪一个。在从该状态起进行学习处理的情况下,有可能必须越过峰部215。
另外,在学习处理中,从耐久性的观点来看,优选以低速、低扭矩进行。另一方面,在以低速、低扭矩驱动马达10的情况下,二相驱动在切换通电相的角度附近的扭矩容易下降这一因素、以及低温导致滑动降低程度增加这一因素等因素叠加,若马达10停止,则有可能扭矩不足而无法再次启动,不能越过峰部215。
因此,在本实施方式中,在以二相通电进行学习处理的情况下,通过设定与系统温度thsys对应的控制参数,能够兼顾耐久性和马达控制性。
<第二实施方式>
图10及图11表示第二实施方式。在本实施方式中,参数设定处理与上述实施方式不同,作为控制参数,变更相移量。相移量在值为正时为提前角量,在值为负时为滞后角量,其绝对值为从基准值的偏离幅度。在本实施方式中,在低温时,通过使加速时的提前角量比常温时大,提高驱动扭矩。另外,在低温时,通过使减速时的滞后角量比常温时小,降低制动扭矩,使制动不过度。
基于图10的流程图对参数变更处理进行说明。S321及S322的处理与图8中的S301及S302的处理相同。在加速请求时,在判断为低温标志flg处于停用的情况下(S322:是)、即在常温时,进入S323,将相移量设为常温时加速提前角量F1(例如0)。在判断为低温标志flg处于启用的情况下(S322:否),进入S324,将相移量设为低温时加速提前角量F2(例如+1)。此外,在不根据温度而变更加速请求时的提前角量的情况下,也可以省略S321~S324的处理。
进入减速请求时(S321:否)的S325的处理与图8中的S305的处理相同,在判断为低温标志flg处于停用的情况下(S325:是)、即在常温时,进入S326,将相移量设为常温时减速滞后角量F3(例如-2)。在判断为低温标志flg处于启用的情况下(S325:否),将相移量设为低温时减速滞后角量F4(例如-1)。
图11表示本实施方式的马达驱动处理。在时序图中,以在加速时无论是常温时还是低温时都将提前角量设为0的情况为例进行说明。在图11中,用实线表示低温时的相移量,用单点划线表示常温时的相移量。
若在时刻x20开始壁抵碰控制,则将驱动模式设为反馈模式,通过二相通电来驱动马达10。马达速度SP比目标速度SP*小的时刻x20~时刻x21、时刻x22~时刻x23、时刻x24~时刻x25、时刻x26~x27时刻是加速请求时,马达速度SP为目标速度SP*以上的时刻x21~时刻x22、时刻x23~时刻x24、时刻x25~时刻x26是减速请求时。
在本实施方式中,在减速请求时,使低温时的滞后角量比常温时小。由此,通过使制动不过度起作用,能够在残余马达10的惯性力的状态下进入下一次的加速控制,不会在移向峰部215的中途发生停滞,能够适当地进行基准位置学习。
在本实施方式中,控制参数是滞后角量,在判定为低温的情况下,参数设定部55使减速请求时的滞后角量比常温时小。在本实施方式中,通过减小减速请求时的滞后角量,减小制动扭矩。由此,能够防止在减速请求时马达10由于突然减速而在非意图的部位停止,能够适当使马达10的驱动持续进行。
另外,控制参数是提前角量,在判定为低温的情况下,参数设定部55使加速请求时的提前角量比常温时大。在本实施方式中,通过增大加速请求时的提前角量,增大驱动扭矩。由此,通过提高加速时的驱动扭矩,依靠惯性通过扭矩容易下降的马达角度,能够防止在非意图的部位停止,能够适当地使马达10的驱动持续进行。另外,起到了与上述实施方式同样的效果。
<第三实施方式>
图12及图13表示第三实施方式。在本实施方式中,参数设定处理与上述实施方式不同,作为控制参数,变更目标速度SP*。在低温时,通过使目标速度SP*比常温时大,设为与常温时相同程度的马达速度SP。
基于图12的流程图对参数变更处理进行说明。S341与图8中的S302的处理相同,在判断为低温标志flg处于停用的情况下(S341:是),进入S342,将目标速度SP*设为常温时目标速度SP*1(例如300[rpm])。在判断为低温标志flg处于启用的情况下(S341:否),进入S343,将目标速度SP*设为低温时目标速度SP*2(例如350[rpm])。
图13表示本实施方式的马达驱动处理。将驱动模式设为反馈模式,通过二相通电来驱动马达10。时刻x30~时刻x31、时刻x32~时刻x33、时刻x34~时刻x35、时刻x36~时刻x37是加速请求时,时刻x31~时刻x32、时刻x33~时刻x34、时刻x35~时刻x36是减速请求时。
若在时刻x30开始壁抵碰控制,则将驱动模式设为反馈模式,通过二相通电来驱动马达10。在本实施方式中,通过使低温时的目标速度SP*2比常温时的目标速度SP*1大,将马达速度SP设为与常温时同等。通过提高马达速度SP,在减速请求时使马达速度SP变为0为止的时间变长,因此能够在残余马达10的惯性力的状态下进入下一次的加速控制,不会在移向峰部215的中途发生停滞,能够适当地进行基准位置学习。
在本实施方式中,控制参数是马达10的目标速度SP*,在判定为系统温度thsys为低温的情况下,参数设定部55使目标速度SP*比常温时大。由此,通过依靠惯性通过扭矩容易下降的马达角度,能够防止在非意图的部位停止,能够适当地使马达10的驱动持续进行。另外,起到了与上述实施方式相同的效果。
在实施方式中,线控换挡系统1与“动力传递切换系统”对应,换挡挡位控制装置40与“马达控制装置”对应,线控换挡ECU50与“控制部”对应。在此,动力传递切换系统是换挡挡位切换系统,但在广义上也可以是对包括例如混合动力车中的驱动源的切换等动力传递状态进行切换的系统。
<其它实施方式>
在低温时,在第一实施方式中,作为控制参数,变更目标电流,在第二实施方式中,作为控制参数,变更滞后角量及提前角量即相移量,在第三实施方式中,变更目标速度。在其它实施方式中,也可以将多个实施方式组合。例如,在低温时,也可以将目标电流、相移量及目标速度全部变更。另外,也可以变更目标电流、相移量及目标速度以外的控制参数。
在上述实施方式中,在二相通电中的基准位置学习中,在低温时变更控制参数。在其它实施方式中,基准位置学习也可以是单相通电等其它通电模式。另外,也可以是:在基于输出轴传感器的检测值进行向不需要越过峰部的一侧的基于壁抵碰的基准位置学习的正常时,不进行基于温度的控制参数的变更,在输出轴传感器异常时等不能利用输出轴传感器的检测值的情况下,在低温时变更控制参数。此外,也可以是:在基准位置学习以外的马达驱动时,在低温时变更控制参数。
在上述实施方式中,马达是开关磁阻马达。在其它实施方式中,马达也可以使用例如DC无刷马达等开关磁阻马达以外的马达,磁极数等也可以任意地设定。
在上述实施方式中,旋转位置传感器是编码器。在其它实施方式中,旋转位置传感器也可以使用分解器等编码器以外的传感器。在上述实施方式中,在止动板上设有两个凹部。在其它实施方式中,凹部的数量不限于两个,例如也可以对每个挡位都设置凹部。另外,换挡挡位切换机构、驻车锁定机构等也可以与上述实施方式不同。
在上述实施方式中,在马达轴和输出轴之间设置减速器。关于减速器的细节,在上述实施方式中未作提及,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正齿轮的结构、或将它们组合使用的结构等任何结构。另外,在其它实施方式中,可以省略马达轴和输出轴之间的减速器,也可以设置减速器以外的机构。在上述实施方式中,马达控制装置应用于换挡挡位切换系统。在其它实施方式中,也可以将马达控制装置应用于换挡挡位切换系统以外的装置。
本公开所记载的控制部及其方法也可以通过以下的专用计算机实现:其是通过构成以执行用计算机程序具体化的一个或多个功能的方式编程的处理器及存储器而提供的。或者,本公开所记载的控制部及其方法也可以通过以下的专用计算机实现:其是通过利用一个以上的专用硬件逻辑电路构成处理器而提供的。或者,本公开所记载的控制部及其方法也可以通过以下的一个以上的专用计算机实现:其是通过以执行一个或多个功能的方式编程的处理器及存储器和包含一个以上的硬件逻辑电路的处理器的组合构成的。另外,计算机程序也可以作为由计算机执行的指令存储于计算机可读非过渡有形记录介质。如上,本公开完全不限定于上述实施方式,能够在不脱离其主旨的范围内以各种方式进行实施。
本公开是依据实施方式而描述的。但是,本公开不限定于该实施方式及结构。本公开还包含各种变形例及等同范围内的变形。另外,各种组合及方式、还有使它们仅包含一要素、包含更多要素或者包含更少要素的其他组合及方式也落入本公开的范畴及思想范围。
Claims (9)
1.一种马达控制装置,对具有马达绕组(11)的马达(10)的驱动进行控制,其特征在于,具备:
驱动控制部(51),其对所述马达的驱动进行控制;以及
参数设定部(55),其根据系统温度以使马达扭矩及马达速度中的至少一方能够改变的方式设定所述马达的驱动控制的控制参数。
2.根据权利要求1所述的马达控制装置,其特征在于,
在判定为所述系统温度为低温的情况下,所述参数设定部以使减速请求时的制动扭矩比常温时小的方式设定所述控制参数。
3.根据权利要求2所述的马达控制装置,其特征在于,
所述控制参数为目标电流,
在判定为低温的情况下,所述参数设定部使减速请求时的所述目标电流比常温时小。
4.根据权利要求2所述的马达控制装置,其特征在于,
所述控制参数为滞后角量,
在判定为低温的情况下,所述参数设定部使减速请求时的所述滞后角量比常温时小。
5.根据权利要求1所述的马达控制装置,其特征在于,
在判定为所述系统温度为低温的情况下,所述参数设定部以使加速请求时的驱动扭矩比常温时大的方式设定所述控制参数。
6.根据权利要求5所述的马达控制装置,其特征在于,
所述控制参数为目标电流,
在判定为低温的情况下,所述参数设定部使加速请求时的所述目标电流比常温时大。
7.根据权利要求5所述的马达控制装置,其特征在于,
所述控制参数为提前角量,
在判定为低温的情况下,所述参数设定部使加速请求时的所述提前角量比常温时大。
8.根据权利要求1所述的马达控制装置,其特征在于,
所述控制参数为所述马达的目标速度,
在判定为所述系统温度为低温的情况下,所述参数设定部使所述目标速度比常温时大。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的马达控制装置,其特征在于,
所述马达控制装置应用于动力传递切换系统(1),
在不使用被传递所述马达的旋转的输出轴(15)的位置的信息,而是在学习所述马达的驱动极限位置的学习处理中通过将通电相数设为恒定并切换通电相而驱动所述马达的情况下,所述参数设定部根据所述系统温度设定所述控制参数。
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