DE102013213571A1

DE102013213571A1 - Motorsteuerungsgerät

Info

Publication number: DE102013213571A1
Application number: DE102013213571.8A
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Kimura; Jun Yamada
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2014-05-15
Also published as: CN103546074B; US9122252B2; JP2014023196A; US20140015467A1; FR2993423A1; FR2993423B1; CN103546074A

Abstract

Ein Motorsteuerungsgerät umfasst einen Motor (12), der ein gesteuertes Objekt (11) dreht, eine Codiervorrichtung (46), die ein Impulssignal synchron mit einer Drehung des Motors (12) ausgibt, und einen Steuerungsabschnitt (41), der eine Regelung ausführt, um den Motor (12) zu der Solldrehposition zu drehen. Der Steuerungsabschnitt (41) umfasst einen Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt. Der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt führt eine Stopp- und Halteverarbeitung aus, in der der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt einen elektrischen Strom zu dem Motor (12) zuführt, um den Motor (12) für eine Stromzufuhrhaltezeit zu stoppen und zu halten. Der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt stellt die Stromzufuhrhaltezeit auf der Grundlage einer Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors (12) direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung ein.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Motorsteuerungsgerät, das einen Motor dreht, indem eine Stromzufuhrphase des Motors auf der Grundlage eines Ausgabesignals einer Codiervorrichtung geschaltet wird.
HINTERGRUND
Herkömmlicherweise wird in einem Fahrzeug ein mechanisches Antriebssystem durch ein System ersetzt, das einen Motor elektrisch antreibt, um Anforderungen bezüglich einer Platzeinsparung, einer Verbesserung eines Zusammenbauvorgangs und einer Verbesserung der Steuerbarkeit zu erfüllen. Beispielsweise offenbart die JP-A-2004-23890 (die der US 2003/0222617 A1 entspricht und die nachstehend als Patentdruckschrift 1 bezeichnet wird) ein System, in dem ein Positionsschaltmechanismus eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs mit einem Motor angetrieben wird. Der Mechanismus umfasst eine Codiervorrichtung, die ein Impulssignal bei jedem vorbestimmten Winkel synchron mit einer Drehung des Motors ausgibt. Wenn eine Position geschaltet wird, wird der Motor zu einer Solldrehposition (einem Sollzählwert) auf der Grundlage eines Zählwerts des Impulssignals der Codiervorrichtung (nachstehend als ein Codiervorrichtungszählwert bezeichnet) gedreht, um die Schaltungsposition zu einer Sollposition zu schalten.
Jedes Mal, wenn die Solldrehposition geändert wird, führt das vorstehend beschriebene System eine Regelung aus, in der das System den Motor zu der Solldrehposition dreht, indem sequenziell eine Stromzufuhrphase des Motors auf der Grundlage des Codiervorrichtungszählwerts geschaltet wird.
Wenn eine Stromzufuhr zu einer Wicklung einer Phase entsprechend der Solldrehposition fortgesetzt wird, nachdem die Regelung geendet hat, kann der Motor bei der Solldrehposition aufgrund einer elektromagnetischen Kraft gehalten werden. In dieser Konfiguration wird jedoch, wenn eine Stoppzeit des Motors lang ist, die Stromzufuhr zu der Wicklung derselben Phase für eine lange Zeit fortgesetzt, wobei die Wicklung überhitzt werden kann. Somit wird die Stromzufuhr zu der Wicklung gestoppt, während der Motor gestoppt ist, um ein Überhitzen der Wicklung zu begrenzen.
Wenn jedoch die Stromzufuhr gestoppt wird, während der Motor gestoppt ist, verschwindet die elektromagnetische Kraft zum Halten des Motors bei der Solldrehposition (der Drehposition am Ende der Regelung). Somit kann die Drehposition des Motors von der Solldrehposition versetzt werden, und es kann fehlschlagen, dass der Motor normal zu der Solldrehposition gedreht wird, beispielsweise kann der Motor ausscheren oder der Motor kann in eine Richtung zurückgehen, die entgegengesetzt zu der Solldrehposition ist, wenn die nächste Regelung startet.
Um die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten zu lösen, wird in der Erfindung, die in der Patendruckschrift 1 offenbart ist, eine Stopp- und Halteverarbeitung, in der ein elektrischer Strom zugeführt wird, um den Motor zu stoppen und zu halten, für eine vorbestimmte Stromzufuhrhaltezeit bei dem Start oder am Ende der Regelung ausgeführt. Dementsprechend kann ein Ausscheren oder Zurückgehen bei dem Start der Regelung begrenzt werden, während ein Überhitzen der Wicklung begrenzt wird.
Entsprechend einem Studium durch die Erfinder ändert sich, wenn die Stopp- und Halteverarbeitung für die vorbestimmte Stromzufuhrhaltezeit ausgeführt wird, eine Stromzufuhrhaltezeit, die erforderlich ist, um den Motor in einen Stopp- und Haltezustand zu bringen, mit einer Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung. Beispielsweise ist, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung hoch ist, die Stromzufuhrhaltezeit, die erforderlich ist, um den Motor in den Stopp- und Haltezustand zu bringen, lang. Demgegenüber ist, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung niedrig ist, die Stromzufuhrhaltezeit, die erforderlich ist, um den Motor in den Stopp- und Haltezustand zu bringen, kurz.
Die Patentdruckschrift Nr. 1 berücksichtigt jedoch nicht einen Einfluss der Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung, und die Stromzufuhrhaltezeit wird auf einen vorbestimmten fixierten Wert eingestellt. Somit muss die Stromzufuhrhaltezeit auf einen Wert, der länger oder gleich dem maximalen Wert ist, der erforderlich ist, um den Motor in den Stopp- und Haltezustand zu bringen, im Vorgriff auf den ungünstigsten Fall eingestellt werden, das heißt ein Fall, bei dem eine Zeit, die erforderlich ist, um den Motor in den Stopp- und Haltezustand zu bringen, am längsten ist. Somit ist in den meisten Fällen die Stromzufuhrhaltezeit länger als erforderlich, eine Ausführungszeit der Stopp- und Halteverarbeitung ist länger als erforderlich und ein Leistungsverbrauch ist größer als erforderlich.
KURZZUSAMMENFASSUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Motorsteuerungsgerät bereitzustellen, das einschränken kann, dass eine Stromzufuhrhaltezeit mehr als erforderlich verlängert wird, eine Ausführungszeit einer Stopp- und Halteverarbeitung verringern kann und einen Leistungsverbrauch verringern kann.
Ein Motorsteuerungsgerät gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Motor, eine Codiervorrichtung und einen Steuerungsabschnitt. Der Motor dreht ein gesteuertes Objekt. Die Codiereinrichtung gibt ein Impulssignal synchron mit einer Drehung des Motors aus. Der Steuerungsabschnitt führt eine Regelung aus, in der jedes Mal, wenn eine Solldrehposition geändert wird, der Steuerungsabschnitt sequenziell eine Stromzufuhrphase des Motors auf der Grundlage eines Zählwerts des Impulssignals, das von der Codiervorrichtung ausgegeben wird, sequenziell schaltet, um den Motor zu der Solldrehposition zu drehen. Der Steuerungsabschnitt stoppt eine Zufuhr des elektrischen Stroms zu dem Motor nach Ausführung der Regelung.
Der Steuerungsabschnitt umfasst einen Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt. Der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt führt eine Stopp- und Halteverarbeitung aus, in der der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt einen elektrischen Strom zu dem Motor zuführt, um den Motor für eine Stromzufuhrhaltezeit zu stoppen und zu halten. Der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt stellt die Stromzufuhrhaltezeit auf der Grundlage einer Drehgeschwindigkeit des Motors direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung ein.
Das Motorsteuerungsgerät kann einschränken, dass die Stromzufuhrhaltezeit mehr als erforderlich verlängert wird, eine Ausführungszeit der Stopp- und Halteverarbeitung verringern und einen Leistungsverbrauch verringern.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leichter aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung unter Berücksichtigung auf die beigefügte Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Positionsschaltgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
2 ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Steuerungssystems des Positionsschaltgeräts zeigt;
3 ein Flussdiagramm, das einen Stopp- und Haltevorgang zeigt;
4 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Abbildung bzw. eines Kennfelds einer Stromzufuhrhaltezeit zeigt;
5 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Abbildung bzw. eines Kennfelds eines Temperaturkorrekturkoeffizienten zeigt; und
6 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Abbildung bzw. eines Kennfelds eines Spannungskorrekturkoeffizienten zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ein Ausführungsbeispiel, in dem ein Motorsteuerungsgerät bei einem Positionsschaltgerät eines Automatikgetriebes angewendet wird, wird nachstehend beschrieben.
Eine Konfiguration des Positionsschaltgeräts wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. Wie es in 1 gezeigt ist, ist ein Positionsschaltmechanismus 11 ein 4-Positionen-Schaltmechanismus, der eine Schaltungsposition eines Automatikgetriebes 27 (siehe 2) zwischen Parken (P), Rückwärts (R), Neutral (N) und Fahren (D) schaltet. Ein Motor 12, der als eine Antriebskraft des Positionsschaltmechanismus 11 arbeitet, kann beispielsweise ein geschalteter Reluktanzmotor sein. Der geschaltete Reluktanzmotor weist einen Vorteil auf, dass ein Dauermagnet unnötig ist und ein Aufbau einfach ist. Wie es in 2 gezeigt ist, umfasst der Motor 12 einen Geschwindigkeitsreduziermechanismus 26 und eine Ausgabewelle 12a. Die Drehposition der Ausgabewelle 12a wird durch einen Ausgabewellensensor 10 erfasst. Die Ausgabewelle 12a des Motors 12 ist mit einer manuellen Welle 13 verbunden. An die manuelle Welle 13 ist ein Arretierhebel 15 fixiert.
Zusätzlich ist an den Arretierhebel 15 eine Parkstange 18 fixiert, die eine L-Form aufweist. Die Parkstange 18 weist einen konischen Körper 19 bei einem Endabschnitt auf, wobei der konische Körper 19 in Kontakt mit einem Rasthebel 21 ist. Der Rasthebel 21 bewegt sich zentriert auf einer Welle 22 in Abhängigkeit von einer Position des konischen Körpers 19 nach oben und unten, um das Parkzahnrad 20 zu sperren und freizugeben. Das Parkzahnrad 20 ist an eine Ausgabewelle des Automatikgetriebes 27 angebracht. Wenn das Parkzahnrad 20 durch den Rasthebel 21 gesperrt ist, werden Antriebsräder des Fahrzeugs in einem Parkzustand gehalten, in dem die Antriebsräder an einer Drehung gehindert werden.
Eine Arretierfeder 23 zum Halten des Arretierhebels 15 bei einer jeweiligen der Positionen P, R, N, D ist an einer Trägerbasis 17 fixiert. Der Arretierhebel 15 weist Positionshaltevertiefungen 24 auf, die den jeweiligen Positionen P, R, N, D entsprechen (siehe 1). Wenn ein Eingriffsabschnitt 23a, der an einem Ende der Arretierfeder 23 bereitgestellt ist, in eine der Positionshaltevertiefungen 24 eingepasst ist, wird der Arretierhebel 15 bei einer entsprechenden der Positionen gehalten. Der Arretierhebel 15 und die Arretierfeder 23 bilden einen Arretiermechanismus 14 zum Halten einer Drehposition des Arretierhebels 15 bei einer jeweiligen der Positionen.
In der P-Position bewegt sich die Parkstange 18 in eine Richtung, die sich dem Rasthebel 21 annähert, ein dicker Abschnitt des konischen Körpers 19 hebt den Rasthebel 21 an und ein Vorsprung 21a des Rasthebels 21 wird in das Parkzahnrad 20 eingepasst, um das Parkzahnrad 20 zu sperren. Dementsprechend werden die Ausgabewelle des Automatikgetriebes 27 und die Antriebsräder in einem gesperrten Zustand (das heißt im Parkzustand) gehalten.
In den Positionen, die zu der P-Position unterschiedlich sind, bewegt sich die Parkstange 18 in eine Richtung weg von dem Rasthebel 21, der dicke Abschnitt des konischen Körpers 19 bewegt sich aus dem Rasthebel 21 und der Rasthebel 21 bewegt sich nach unten. Dementsprechend trennt sich der Vorsprung 21a des Rasthebels 21 von dem Parkzahnrad 20, der gesperrte Zustand des Parkzahnrads 20 wird freigegeben und die Ausgabewelle des Automatikgetriebes 27 wird in einem drehbaren Zustand gehalten, das heißt einem Zustand, in dem das Fahrzeug fahren kann.
Der Arretierhebel 15 ist mit einem (nicht gezeigten) manuellen Ventil verbunden, das sich linear in Abhängigkeit der Drehung des Arretierhebels 15 bewegt. Die Schaltungsposition wird zwischen der P-Position, der R-Position, der N-Position und der D-Position geschaltet, wenn ein (nicht gezeigter) hydraulischer Kreis in dem Automatikgetriebe 27 mit dem manuellen Ventil geschaltet wird.
Der Ausgabewellensensor 10 umfasst einen Drehsensor (beispielsweise ein Potentiometer), der eine Spannung in Abhängigkeit eines Drehwinkels der Ausgabewelle 12a des Geschwindigkeitsreduziermechanismus 26 ausgibt. Auf der Grundlage einer Ausgabespannung des Ausgabewellensensors 10 kann eine Ist-Schaltungsposition als die P-Position, die R-Position, die N-Position oder die D-Position bestätigt werden. Auch in einem Fall, in dem der Ausgabewellensensor 10 nicht bereitgestellt ist, kann die Ist-Schaltungsposition als die P-Position, die R-Position, die N-Position oder die D-Position unter Verwendung einer Codiervorrichtung 46 bestätigt werden.
Wie es in 2 gezeigt ist, umfasst der Motor 12 die Codiervorrichtung 46, um einen Drehwinkel (eine Drehposition) eines Rotors zu erfassen. Die Codiervorrichtung 46 kann eine magnetische Drehcodiervorrichtung sein. Die Codiervorrichtung 46 gibt ein gepulstes A-Phasensignal und ein gepulstes B-Phasensignal an die Positionsschaltsteuerungseinrichtung 42 bei jedem vorbestimmten Winkel synchron mit der Drehung des Rotors aus. Ein Mikrocomputer 41 der Positionsschaltsteuerungseinrichtung 42 (Motorsteuerungseinrichtung) zählt ansteigende Flanken und abfallende Flanken des A-Phasensignals und des B-Phasensignals und steuert den Motor 12 an, indem eine Stromzufuhrphase des Motors 12 mit einem Motortreiber 37 auf der Grundlage eines Zählwerts (nachstehend als ein Codiereinrichtungszählwert bezeichnet) geschaltet wird. Zwei Systeme einer Kombination von Drei-Phasen-Wicklungen (U-Phase, V-Phase, W-Phase) des Motors 12 und des Motortreibers 37 können bereitgestellt werden, sodass der Motor 12 mit einem System angetrieben werden kann, auch wenn das andere System eine Fehlfunktion aufweist.
Wenn sich der Motor 12 dreht, wird eine Drehrichtung des Motors 12 auf der Grundlage einer Erzeugungsreihenfolge des A-Phasensignals und des B-Phasensignals bestimmt. Der Codiereinrichtungszählwert wird aufwärts gezählt, wenn der Motor 12 sich in eine normale Richtung (eine Drehrichtung von der P-Position zu der D-Position) dreht, wobei der Codiereinrichtungszählwert abwärts gezählt wird, wenn sich der Motor 12 in eine umgekehrte Richtung (eine Drehrichtung von der D-Position zu der P-Position) dreht. Dementsprechend kann eine Korrespondenzbeziehung zwischen dem Codiereinrichtungszählwert und dem Drehwinkel des Motors 12 beibehalten werden, wenn sich der Motor 12 in eine beliebige Richtung aus der normalen Richtung und der umgekehrten Richtung dreht. Dementsprechend wird, wenn sich der Motor 12 in irgendeine Richtung aus der normalen Richtung und der umgekehrten Richtung dreht, die Drehposition des Motors 12 auf der Grundlage des Codiereinrichtungszählwerts erfasst, und ein elektrischer Strom wird der Wicklung der Phase entsprechend der Drehposition zugeführt, um den Motor 12 zu drehen.
Die Positionsschaltsteuerungseinrichtung 42 empfängt ein Signal einer Schaltungshebelbetätigungsposition, die durch einen Schaltungsschalter 44 erfasst wird. Dementsprechend schaltet der Mikrocomputer 41 in der Positionsschaltsteuerungseinrichtung 42 eine Sollposition auf der Grundlage einer Schaltungshebelbetätigung durch einen Fahrer und eines Fahrzeugzustands (beispielsweise einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eines Ein-Aus-Zustands einer Bremse, eines Ein-Aus-Zustands einer Kraftmaschine und eines Fahrzeugleistungszufuhrübergangszustands, wenn das Fahrzeug ein EV oder ein HEV ist). Der Motor 12 wird angetrieben, um die Schaltungsposition auf der Grundlage der Sollposition zu schalten, wobei eine tatsächliche Schaltungsposition nach einem Schalten auf einer Positionsanzeige 45 angezeigt wird.
Die Positionsschaltsteuerungseinrichtung 42 wird mit einer Leistungszufuhrspannung von einer Batterie 50 (Leistungsversorgung), die in dem Fahrzeug angebracht ist, durch ein Leistungszufuhrrelais 51 versorgt. Ein Ein-Aus-Zustand des Leistungszufuhrrelais 51 wird geschaltet, wenn ein Ein-Aus-Zustand eines Zündungsschalters 52, der als ein Leistungszufuhrschalter fungiert, manuell betätigt wird. Wenn der Zündungsschalter 52 eingeschaltet wird, wird das Leistungszufuhrrelais 51 eingeschaltet und die Spannung wird an die Positionsschaltsteuerungseinrichtung 42 angelegt. Wenn der Zündungsschalter 52 ausgeschaltet wird, wird das Leistungszufuhrrelais 51 ausgeschaltet, und die Leistungszufuhr zu der Positionsschaltsteuerungseinrichtung 42 wird gestoppt.
Der Codiereinrichtungszählwert wird in einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) gespeichert, der nicht gezeigt ist. Somit wird, wenn die Leistungszufuhr zu der Positionsschaltsteuerungseinrichtung 42 gestoppt wird, der gespeicherte Wert des Codiereinrichtungszählwerts gelöscht. Somit entspricht der Codiereinrichtungszählwert direkt nach einem Einschalten der Positionsschaltsteuerungseinrichtung 42 nicht der tatsächlichen Drehposition (Stromzufuhrphase) des Motors 12. Um die Stromzufuhrphase auf der Grundlage des Codiereinrichtungszählwerts zu schalten, muss der Codiereinrichtungszählwert der tatsächlichen Drehposition des Motors 12 nach einem Einschalten entsprechen, sodass der Codiereinrichtungszählwert der Stromzufuhrphase entspricht.
Somit führt der Mikrocomputer 41 eine Anfangsansteuerung nach einem Einschalten aus, um eine Korrespondenzbeziehung zwischen der Stromzufuhrphase des Motors 12 und dem Codiereinrichtungszählwert zu lernen. In der Anfangsansteuerung führt der Mikrocomputer 41 eine Schaltrunde der Stromzufuhrphase des Motors 12 mit einem vorbestimmten Zeitplan durch einen offenen Regelkreis aus, um die Drehposition des Motors 12 mit einer beliebigen Stromzufuhrphase zu korrespondieren und den Motor zu drehen, wobei er Flanken des A-Phasensignals und des B-Phasensignals zählt. Dann lernt der Mikrocomputer 41 die Korrespondenzbeziehung zwischen dem Codiereinrichtungszählwert und der Drehposition des Motors 12 am Ende der Anfangsansteuerung.
Der Mikrocomputer 41 kann die Drehgröße (den Drehwinkel) von einer Startposition des Motors 12 nur auf der Grundlage des Codiereinrichtungszählwerts erfassen, nachdem der Motor 12 eingeschaltet ist. Somit kann der Mikrocomputer 41 den Motor 12 nicht zu einer Zielposition bzw. Sollposition mit einer Genauigkeit drehen, wenn der Mikrocomputer 41 keine absolute Drehposition des Motors 12 nach einem Einschalten erfasst.
Somit führt der Mikrocomputer 41 eine P-Positionswandanstoßsteuerung nach der Anfangsansteuerung aus. In der P-Positionswandanstoßsteuerung dreht der Mikrocomputer 41 den Motor 12, bis der Eingriffsabschnitt 23a der Arretierfeder 23 eine P-Positionswand (eine Seitenwand der P-Positionshaltevertiefung 24) trifft, die eine P-Positionsseitengrenzposition eines bewegbaren Bereichs des Positionsschaltmechanismus 11 ist. Dann lernt der Mikrocomputer 41 die P-Positionsseitengrenzposition als eine Bezugsposition und steuert die Drehgröße (den Drehwinkel) des Motors 12 unter Verwendung der Bezugsposition als eine Referenz des Codiereinrichtungszählwerts. Alternativ hierzu kann der Mikrocomputer 41 eine D-Positionswandanstoßsteuerung ausführen. In der D-Positionswandanstoßsteuerung dreht der Mikrocomputer 41 den Motor 12, bis der Eingriffsabschnitt 23a der Arretierfeder 23 eine D-Positionswand (eine Seitenwand der D-Positionshaltevertiefung) trifft, die eine D-Positionsseitengrenzposition des bewegbaren Bereichs des Positionsschaltmechanismus 11 ist. Dann kann der Mikrocomputer 41 die D-Positionsseitengrenzposition als eine Bezugsposition lernen. Nach Ausführung der Anstoßsteuerung kann der Mikrocomputer 41 eine Rückführungssteuerung ausführen. In der Rückführungssteuerung kehrt der Mikrocomputer 41 die Drehrichtung des Motors 12 um und dreht die Drehposition des Motors 12 um eine vorbestimmte Größe zurück, um eine Biegeverformung der Arretierfeder 23 zu beseitigen.
Wenn die Zielposition bzw. Sollposition durch die Schaltungshebelbetätigung durch den Fahrer geschaltet wird, nachdem der Mikrocomputer 41 die Bezugsposition gelernt hat, ändert der Mikrocomputer 41 die Solldrehposition (den Sollzählwert) auf der Grundlage der Sollposition. Dann führt der Mikrocomputer 41 eine Regelung aus. In der Regelung schaltet jedes Mal, wenn die Solldrehposition geändert wird, der Mikrocomputer 41 sequenziell die Stromzufuhrphase des Motors 12 auf der Grundlage des Codiereinrichtungszählwerts, um den Motor 12 zu der Solldrehposition zu drehen. Nach der Regelung stoppt der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhr zu dem Motor 12.
Wenn die Stromzufuhr zu der Wicklung der Phase, die der Solldrehposition entspricht, nach der Regelung fortgesetzt wird, kann der Motor 12 bei der Solldrehposition aufgrund einer elektromagnetischen Kraft gehalten werden. In dieser Konfiguration wird jedoch, wenn eine Stoppzeit des Motors 12 lang ist, die Stromzufuhr zu der Wicklung derselben Phase für eine lange Zeit fortgesetzt, wobei die Wicklung überhitzt werden kann. Somit wird die Stromzufuhr zu der Wicklung gestoppt, während der Motor gestoppt ist, um ein Überhitzen der Wicklung zu begrenzen.
Wenn jedoch die Stromzufuhr gestoppt ist, während der Motor 12 gestoppt ist, verschwindet die elektromagnetische Kraft zum Halten des Motors bei der Solldrehposition (der Drehposition am Ende der Regelung). Somit kann die Drehposition des Motors 12 von der Solldrehposition versetzt sein, und es kann fehlschlagen, den Motor 12 normal zu der Solldrehposition zu drehen, beispielsweise kann der Motor 12 ausscheren oder der Motor 12 kann in eine Richtung zurückgehen, die zu der Solldrehposition entgegengesetzt ist, wenn die nächste Regelung startet.
Um das vorstehend beschriebene Problem zu lösen, führt in der vorliegenden Erfindung der Mikrocomputer 41 eine Stopp- und Haltesteuerungsroutine aus, die in 3 gezeigt ist. In der Stopp- und Haltesteuerungsroutine führt der Mikrocomputer 41 eine Stopp- und Halteverarbeitung aus, in der ein elektrischer Strom dem Motor 12 für eine vorbestimmte Stromzufuhrhaltezeit in einer vorbestimmten Periode bzw. Zeitdauer (beispielsweise bei dem Start der Regelung) zugeführt wird, um den Motor 12 zu stoppen und zu halten. Entsprechend kann ein Ausscheren oder Zurückgehen bei dem Start der Regelung begrenzt werden, während ein Überhitzen der Wicklung begrenzt wird.
Spezifisch führt, wenn der Mikrocomputer 41 die Regelung von einem Zustand startet, bei dem dem Motor 12 kein elektrischer Strom zugeführt wird, der Mikrocomputer 41 eine „Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung“ für eine Stromzufuhrhaltezeit T1 aus. In der Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung wählt der Mikrocomputer 41 eine Stromzufuhrphase auf der Grundlage des derzeitigen Codiereinrichtungszählwerts aus und führt dem Motor 12 einen elektrischen Strom zu, um den Motor 12 bei der Drehposition bei dem Start der Regelung zu stoppen und zu halten. Nach Ausführung der Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung führt der Mikrocomputer 41 die Regelung so aus, dass er den Motor 2 zu der Solldrehposition dreht.
Dementsprechend kann, auch wenn sich die Drehposition des Motors 12 versetzt, während der Motor 12 gestoppt ist, der Versatz der Drehposition des Motors 12 durch die Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung direkt vor dem Start der Regelung korrigiert werden, und die Drehposition des Motors 12 bei dem Start der Regelung kann mit einer Genauigkeit positioniert werden. Somit kann der Mikrocomputer 41 die Drehposition des Motors 12 und die Stromzufuhrphase (den Codiereinrichtungszählwert) von der ersten Stromzufuhrphase bei dem Start der Regelung synchronisieren und kann ein Herausgehen oder Zurückgehen des Motors 12 bei dem Start der Regelung begrenzen. Folglich kann der Mikrocomputer 41 die Regelung stabil ausführen, um den Motor 12 zu der Solldrehposition mit Bestimmtheit zu drehen, und er kann eine Positionsschaltsteuerung (Positionierungssteuerung) mit hoher Stabilität und hoher Zuverlässigkeit ausführen.
Wenn die Solldrehposition in der Regelung geändert wird und der Mikrocomputer 41 die Drehrichtung des Motors 12 umkehren muss, führt der Mikrocomputer 41 eine „Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung“ für eine Stromzufuhrhaltezeit T2 aus. In der Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung wählt der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhrphase zum Stoppen und Halten des Motors 12 bei einer Umkehrposition (Drehposition bei umgekehrter Drehung) aus und führt einen elektrischen Strom zu, um den Motor 12 bei der Umkehrrichtung zu stoppen und zu halten. Nach Ausführung der Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung startet der Mikrocomputer 41 die Regelung neu, um den Motor 12 zu der Solldrehposition nach einer Änderung zu drehen.
Auf diese Weise kann, wenn die Solldrehposition in der Regelung geändert wird, der Mikrocomputer 41 die Umkehrposition des Motors 12 positionieren und den Umkehrbetrieb stabil ausführen. Somit kann der Mikrocomputer 41 ein Ausscheren des Motors 12 aufgrund eines Versatzes der Umkehrposition begrenzen und er kann den Motor 12 zu der Solldrehposition nach einer Änderung sicher drehen.
Wenn der Mikrocomputer 41 die Regelung beendet, führt der Mikrocomputer 41 eine „Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung“ für eine Stromzufuhrhaltezeit T3 aus. In der Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung wählt der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhrphase zum Stoppen und Halten des Motors 12 bei einer Drehposition (Solldrehposition) am Ende der Regelung aus und er führt einen elektrischen Strom zum Stoppen und Halten des Motors 12 bei der Drehposition am Ende der Regelung zu. Nach der Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung stoppt der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhr zu dem Motor 12.
Dementsprechend kann der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhr stoppen, nachdem der Motor 12 bei der Solldrehposition angekommen ist und eine Vibration bzw. Schwingung des Motors 12 gestoppt hat. Somit versetzt sich die Stoppposition des Motors 12 nicht sehr von der Solldrehposition aufgrund einer Trägheitskraft.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel geht der Mikrocomputer 41 von der Regelung zu der Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung über, wenn eine Differenz zwischen dem Codiereinrichtungszählwert und dem Sollzählwert, der einer Solldrehposition entspricht, kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist (beispielsweise einem Zählwert, der einer Phasenvoreilung der Stromzufuhrphase entspricht). Um den Motor 12 zu drehen, muss der Mikrocomputer 41 die Phase der Stromzufuhrphase um zwei bis vier Zählwerte (3,75 Grad bis 15 Grad in dem Drehwinkel des Rotors) von der tatsächlichen Drehposition des Motors 2 vorverlegen. Somit entspricht, wenn der Mikrocomputer 41 die Regelung beendet, wenn die Differenz zwischen dem Codiereinrichtungszählwert und dem Sollzählwert der Zählwert wird, der der Phasenvoreilung der Stromzufuhrphase in der Regelung entspricht, die letzte Stromzufuhrphase der Regelung der Stromzufuhrphase zum Stoppen und Halten des Motors 12 bei der Solldrehposition. Somit kann auch nach einem Übergang zu der Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung der Mikrocomputer 41 eine Zufuhr eines elektrischen Stroms zu der letzten Stromzufuhrphase der Regelung fortsetzen, wobei der Mikrocomputer 41 sanft von der Regelung zu der Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung übergehen kann.
Wenn die Stopp- und Halteverarbeitung für die vorbestimmte Stromzufuhrhaltezeit ausgeführt wird, ändert sich eine Stromzufuhrhaltezeit, die erforderlich ist, um den Motor 12 in den Stopp- und Haltezustand zu bringen, mit der Drehgeschwindigkeit des Motors 12 direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung. Beispielsweise ist, wenn die Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors 12 direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung hoch ist, die Stromzufuhrhaltezeit, die erforderlich ist, um den Motor 12 in den Stopp- und Haltezustand zu bringen, lang. Demgegenüber ist, wenn die Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors 12 direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung niedrig ist, die Stromzufuhrhaltezeit, die erforderlich ist, um den Motor 12 in den Stopp- und Haltezustand zu bringen, kurz.
Die Patentdruckschrift Nr. 1 berücksichtigt jedoch nicht einen Einfluss der Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors 12 direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung, wobei die Stromzufuhrhaltezeit auf einen vorbestimmten fixierten Wert eingestellt ist. Somit muss die Stromzufuhrhaltezeit auf einen Wert, der länger als oder gleich dem maximalen Wert ist, der erforderlich ist, um den Motor 12 in den Stopp- und Haltezustand zu bringen, im Vorgriff auf den ungünstigsten Fall eingestellt werden, das heißt ein Fall, in dem eine Zeit, die erforderlich ist, um den Motor 12 in den Stopp- und Haltezustand zu bringen, am längsten ist. Somit ist in den meisten Fällen die Stromzufuhrhaltezeit länger als erforderlich, eine Ausführungszeit der Stopp- und Halteverarbeitung ist länger als erforderlich und ein Leistungsverbrauch ist größer als erforderlich.
Um das vorstehend beschriebene Problem zu lösen, führt in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Mikrocomputer 41 die Stopp- und Haltesteuerungsroutine aus. In der Stopp- und Haltesteuerungsroutine stellt, wenn der Mikrocomputer 41 die Stopp- und Halteverarbeitung ausführt, wie beispielsweise die Regelungsstartpositionstopp- und Halteverarbeitung, die Umkehrpositionstopp- und Halteverarbeitung und die Regelungsendepositionstopp- und Halteverarbeitung, der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhrhaltezeit auf der Grundlage der Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors 12 direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung ein.
Dementsprechend kann entsprechend der Tatsache, dass die Stromzufuhrhaltezeit, die erforderlich ist, um den Motor 12 in den Stopp- und Haltezustand zu bringen, sich in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors 12 direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung ändert, der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhrhaltezeit auf einen geeigneten Wert (beispielsweise ein minimaler erforderlicher Wert oder ein Wert, der ein wenig länger als der minimale erforderliche Wert ist) ändern.
Wenn die Temperatur des Motors 12 zunimmt, nimmt ein Widerstand der Wicklung zu, ein elektrischer Strom, der zu der Wicklung fließt, nimmt ab und eine erzeugte elektromagnetische Kraft nimmt ab. Somit nimmt die Stromhaltezeit, die erforderlich ist, um den Motor 12 in den Stopp- und Haltezustand zu bringen, mit einer Vergrößerung der Temperatur des Motors 12 zu. Zusätzlich nimmt, wenn eine Zufuhrspannung des Motors 12 (das heißt eine Spannung der Batterie 50) abnimmt, ein elektrischer Strom, der zu der Wicklung fließt, ab, und eine erzeugte elektromotorische Kraft nimmt ab. Somit nimmt die Stromhaltezeit, die erforderlich ist, um den Motor 12 in den Stopp- und Haltezustand zu bringen, mit einer Verkleinerung der Temperatur des Motors 12 zu.
In Anbetracht der vorstehend beschriebenen Eigenschaften korrigiert der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhrhaltezeit auf der Grundlage der Temperatur des Motors 12 und der Zufuhrspannung des Motors 12. Dementsprechend kann entsprechend der Tatsache, dass sich die Stromzufuhrhaltezeit, die erforderlich ist, um den Motor 12 in den Stopp- und Haltezustand zu bringen, in Abhängigkeit von der Temperatur des Motors 12 und der Zufuhrspannung des Motors 12 ändert, der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhrhaltezeit auf einen geeigneten Wert korrigieren.
Der Mikrocomputer 41 in der Positionsschaltsteuerungseinrichtung 42 führt die Stopp- und Haltesteuerung entsprechend der Stopp- und Haltesteuerungsroutine aus, die in 3 gezeigt ist.
Der Mikrocomputer 41 kann als ein Steuerungsabschnitt arbeiten, der einen Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt umfasst, wobei der Mikrocomputer 41 die Stopp- und Haltesteuerungsroutine, die in 3 gezeigt ist, mit einer vorbestimmten Periode wiederholt, während die Positionsschaltsteuerungseinrichtung 42 eingeschaltet ist. Wenn die Stopp- und Haltesteuerungsroutine startet, bestimmt der Mikrocomputer 41 zuerst in S101, ob der Regelungsstartbefehl erzeugt ist. Der Regelungsstartbefehl wird beispielsweise erzeugt, wenn die Sollposition durch die Schaltungshebelbetätigung durch den Benutzer geschaltet wird und die Solldrehposition (der Sollzählwert) geändert wird.
Wenn der Mikrocomputer 41 in S101 bestimmt, dass der Regelungsstartbefehl erzeugt ist, schreitet der Mikrocomputer 41 zu S102 voran. In S102 berechnet der Mikrocomputer 31 die derzeitige Drehgeschwindigkeit des Motors 12 auf der Grundlage eines Zeitintervalls (beispielsweise der Zeitintervalle der Flanken der ansteigenden Flanken des A-Phasensignals und des B-Phasensignals) eines Ausgabesignals der Codiervorrichtung 46, um die Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors 12 direkt vor der Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung zu berechnen.
Danach schreitet der Mikrocomputer 41 zu S103 voran, in dem der Mikrocomputer 41 eine Temperatur des Motors 12 beispielsweise auf der Grundlage eines erfassten Werts eines (nicht gezeigten) Öltemperatursensors berechnet, der eine Temperatur eines Hydrauliköls des Automatikgetriebes 27 erfasst. Dann liest in S104 der Mikrocomputer 41 die Zufuhrspannung des Motors 12 (die Spannung der Batterie 50) aus, die mit einem (nicht gezeigten) Spannungssensor erfasst wird.
Danach berechnet in S105 der Mikrocomputer 41 eine Stromzufuhrhaltezeit T1 der Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung. Zuerst berechnet der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhrhaltezeit T1 auf der Grundlage der Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors 12 direkt vor der Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung unter Verwendung einer Abbildung bzw. eines Kennfeldes oder einer Gleichung für die Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung.
Eine Abbildung bzw. ein Kennfeld oder eine Gleichung (siehe 4) zur Berechnung einer Stromzufuhrhaltezeit T, die ein Oberbegriff ist, der verwendet wird, um sich auf Stromzufuhrhaltezeiten T1–T3 zu beziehen, wird getrennt für die Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung, die Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung und die Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung vorbereitet. Die Abbildung bzw. das Kennfeld oder die Gleichung wird in einer derartigen Art und Weise eingestellt, dass die Stromzufuhrhaltezeit T mit einer Vergrößerung der Drehgeschwindigkeit des Motors 12 direkt vor der Verarbeitung zunimmt. Dementsprechend vergrößert der Mikrocomputer 41 entsprechend der Tatsache, dass die Stromzufuhrhaltezeit T, die erforderlich ist, um den Motor 12 in den Stopp- und Haltezustand zu bringen, mit einer Vergrößerung der Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors 12 zunimmt, die Stromzufuhrhaltezeit T mit einer Vergrößerung der Drehgeschwindigkeit des Motors 12 direkt vor der Verarbeitung. Die Abbildung bzw. das Kennfeld oder die Gleichung zur Berechnung der Stromzufuhrhaltezeit T wird im Voraus auf der Grundlage von Testdaten oder Entwurfsdaten vorbereitet und in einem ROM des Mikrocomputers 41 gespeichert.
Die Abbildung bzw. das Kennfeld oder die Gleichung für die Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung wird so eingestellt, dass die Stromzufuhrhaltezeit T1 der Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung kürzer ist als die Stromzufuhrhaltezeit T2 der Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung und die Stromzufuhrhaltezeit T3 der Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung, wenn die Drehgeschwindigkeiten bzw. Drehzahlen des Motors 12 direkt vor den Verarbeitungen die gleichen sind.
Zusätzlich berechnet der Mikrocomputer 41 einen Temperaturkorrekturkoeffizienten KT1 auf der Grundlage der Temperatur des Motors 12 unter Verwendung einer Abbildung bzw. eines Kennfeldes oder einer Gleichung für die Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung. Eine Abbildung bzw. ein Kennfeld oder eine Gleichung (siehe 5) zur Berechnung eines Temperaturkorrekturkoeffizienten KT, der ein Oberbegriff ist, der verwendet wird, um sich auf Temperaturkorrekturkoeffizienten KT1–KT3 zu beziehen, wird getrennt für die Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung, die Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung und die Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung vorbereitet. Die Abbildung bzw. das Kennfeld oder die Gleichung wird in einer derartigen Art und Weise eingestellt, dass der Temperaturkorrekturkoeffizient KT mit einer Vergrößerung der Temperatur des Motors 12 direkt vor der Verarbeitung zunimmt. Dementsprechend vergrößert der Mikrocomputer 41 entsprechend der Tatsache, dass die Stromzufuhrhaltezeit, die erforderlich ist, um den Motor 12 in die Stopp- und Haltezustand zu bringen, mit einer Vergrößerung der Temperatur des Motors 12 zunimmt, dem Temperaturkorrekturkoeffizienten KT mit einer Vergrößerung der Temperatur des Motors 12 direkt vor der Verarbeitung, um die Stromzufuhrhaltezeit T zu vergrößern. Die Abbildung bzw. das Kennfeld oder die Gleichung, die zur Berechnung des Temperaturkorrekturkoeffizienten KT verwendet wird, wird im Voraus auf der Grundlage von Testdaten oder Entwurfsdaten vorbereitet und in dem ROM in dem Mikrocomputer 41 gespeichert.
Des Weiteren berechnet der Mikrocomputer 41 einen Spannungskorrekturkoeffizienten KV1 auf der Grundlage der Zufuhrspannung des Motors 12 unter Verwendung einer Abbildung bzw. eines Kennfeldes oder einer Gleichung für die Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung. Eine Abbildung bzw. ein Kennfeld oder eine Gleichung (siehe 6) zur Berechnung eines Spannungskorrekturkoeffizienten KV, der ein Oberbegriff ist, der verwendet wird, um sich auf Temperaturkorrekturkoeffizienten KV1–KV3 zu beziehen, wird getrennt für die Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung, die Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung und die Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung vorbereitet. Die Abbildung bzw. das Kennfeld oder die Gleichung wird in einer derartigen Art und Weise eingestellt, dass der Spannungskorrekturkoeffizient KV mit einer Verkleinerung der Zufuhrspannung des Motors 12 direkt vor der Verarbeitung zunimmt. Dementsprechend vergrößert der Mikrocomputer 41 entsprechend der Tatsache, dass die Stromzufuhrhaltezeit, die erforderlich ist, um den Motor 12 in den Stopp- und Haltezustand zu bringen, mit einer Verkleinerung der Zufuhrspannung des Motors 12 zunimmt, den Spannungskorrekturkoeffizienten KV mit einer Verkleinerung der Zufuhrspannung des Motors 12 direkt vor der Verarbeitung, um die Stromzufuhrhaltezeit T zu vergrößern. Die Abbildung bzw. das Kennfeld oder die Gleichung, die zur Berechnung des Spannungskorrekturkoeffizienten KV verwendet wird, wird im Voraus auf der Grundlage von Testdaten oder Entwurfsdaten vorbereitet und in dem ROM in dem Mikrocomputer 41 gespeichert.
Danach korrigiert der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhrhaltezeit T1 mit dem Temperaturkorrekturkoeffizienten KT1 und dem Spannungskorrekturkoeffizienten KV1, um eine korrigierte Stromzufuhrhaltezeit T1 zu berechnen.
Die korrigierte Stromzufuhrhaltezeit T1 = die Stromzufuhrhaltezeit T1 vor einer Korrektur × KT1 × KV1
Dann führt in S106 der Mikrocomputer 41 die Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung aus, in der der Mikrocomputer 41 einen elektrischen Strom zu dem Motor 12 für die korrigierte Stromzufuhrhaltezeit T1 zuführt, um den Motor 12 bei der Drehposition bei dem Start der Regelung zu stoppen und zu halten. Nach Aufführung der Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung führt der Mikrocomputer 41 die Regelung aus, um den Motor 12 zu der Solldrehposition zu drehen.
Wenn der Mikrocomputer 41 in S101 bestimmt, dass der Regelungsstartbefehl nicht erzeugt ist, schreitet der Mikrocomputer 41 zu S107 voran und bestimmt, ob ein Umkehrbefehl in der Regelung erzeugt ist. Der Umkehrbefehl wird beispielsweise erzeugt, wenn die Solldrehposition in der Regelung geändert wird und die Drehrichtung des Motors 12 umgekehrt werden muss.
Wenn der Mikrocomputer 41 in S107 bestimmt, dass der Umkehrbefehl in der Regelung erzeugt ist, schreitet der Mikrocomputer 41 zu S108 voran. In S108 berechnet der Mikrocomputer 41 die derzeitige Drehgeschwindigkeit des Motors 12 auf der Grundlage des Zeitintervalls der Ausgabesignale der Codiereinrichtung 46, um die Drehgeschwindigkeit des Motors 12 direkt vor der Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung zu berechnen. Danach schreitet der Mikrocomputer 41 zu S109 voran, in dem der Mikrocomputer 41 die Temperatur des Motors 12 beispielsweise auf der Grundlage des Erfassungswerts des Öltemperatursensors berechnet. Dann schreitet der Mikrocomputer 41 zu S110 voran, in dem der Mikrocomputer 41 die Zufuhrspannung des Motors 12 ausliest, die durch den Spannungssensor erfasst wird.
Danach schreitet der Mikrocomputer 41 zu S111 voran, in dem der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhrhaltezeit T2 der Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung berechnet. Zuerst berechnet der Mikrocomputer 41 die Stromhaltezeit T2 auf der Grundlage der Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors 12 direkt vor der Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung unter Verwendung der Abbildung bzw. Kennlinie oder der Gleichung für die Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung.
Die Abbildung bzw. das Kennfeld oder die Gleichung für die Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung ist so eingestellt, dass die Stromzufuhrhaltezeit T2 der Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung länger als die Stromzufuhrhaltezeit T1 der Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung ist, wenn die Drehgeschwindigkeiten des Motors 12 direkt vor den Verarbeitungen die gleichen sind.
Zusätzlich berechnet der Mikrocomputer 41 den Temperaturkorrekturkoeffizienten KT2 auf der Grundlage der Temperatur des Motors 12 unter Verwendung der Abbildung bzw. des Kennfeldes oder der Gleichung für die Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung. Des Weiteren berechnet der Mikrocomputer 41 den Spannungskorrekturkoeffizienten KV2 auf der Grundlage der Zufuhrspannung des Motors 12 unter Verwendung der Abbildung bzw. des Kennfeldes oder der Gleichung für die Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung.
Danach korrigiert der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhrhaltezeit T2 mit dem Temperaturkorrekturkoeffizienten KT2 und dem Spannungskorrekturkoeffizienten KV2, um eine korrigierte Stromzufuhrhaltezeit T2 zu berechnen.
Die korrigierte Stromzufuhrhaltezeit T2 = die Stromzufuhrhaltezeit T2 vor einer Korrektur × KT2 × KV2
Dann führt in S112 der Mikrocomputer 41 die Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung aus, in der der Mikrocomputer 41 einen elektrischen Strom zu dem Motor 12 zum Stoppen und Halten des Motors 12 bei der Umkehrposition für die korrigierte Stromzufuhrhaltezeit T2 zuführt. Nach Ausführen der Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung startet der Mikrocomputer 41 die Regelung neu, um den Motor 12 zu der Solldrehposition nach einer Änderung zu drehen.
Wenn der Mikrocomputer 41 in S107 bestimmt, dass der Umkehrbefehl in der Regelung nicht erzeugt ist, schreitet der Mikrocomputer 41 zu S113 voran, in dem der Mikrocomputer 41 bestimmt, ob ein Regelungsendbefehl erzeugt ist. Der Regelungsendbefehl wird beispielsweise erzeugt, wenn die Differenz zwischen dem Codiereinrichtungszählwert und dem Sollzählwert, der der Solldrehposition entspricht, kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert (beispielsweise der Zählwert, der dem Phasenvoreilen der Stromzufuhrphase entspricht) ist.
Wenn der Mikrocomputer 41 in S113 bestimmt, dass der Regelungsendbefehl erzeugt ist, schreitet der Mikrocomputer 41 zu S114 voran. In S114 berechnet der Mikrocomputer 41 die derzeitige Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors 12 auf der Grundlage des Zeitintervalls der Ausgabesignale der Codiereinrichtung 46, um die Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors 12 direkt vor der Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung zu berechnen. Danach schreitet der Mikrocomputer 41 zu S115 voran, in dem der Mikrocomputer 41 die Temperatur des Motors 12 auf der Grundlage beispielsweise des Erfassungswerts des Öltemperatursensors berechnet. Dann schreitet der Mikrocomputer 41 zu S116 voran, in dem der Mikrocomputer 41 die Zufuhrspannung des Motors ausliest, die durch den Spannungssensor erfasst wird.
Danach berechnet in S117 der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhrhaltezeit T3 der Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung. Zuerst berechnet der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhrhaltezeit T3 auf der Grundlage der Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors 12 direkt vor der Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung unter Verwendung der Abbildung bzw. des Kennfeldes oder der Gleichung für die Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung.
Die Abbildung bzw. das Kennfeld oder die Gleichung für die Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung ist so eingestellt, dass die Stromzufuhrhaltezeit T3 der Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung länger als die Stromzufuhrhaltezeit T2 der Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung ist, wenn die Drehgeschwindigkeiten bzw. Drehzahlen des Motors 12 direkt vor den Verarbeitungen die gleichen sind.
Zusätzlich berechnet der Mikrocomputer 41 den Temperaturkorrekturkoeffizienten KT3 auf der Grundlage der Temperatur des Motors 12 unter Verwendung der Abbildung bzw. des Kennfeldes oder der Gleichung für die Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung. Des Weiteren berechnet der Mikrocomputer 41 den Spannungskorrekturkoeffizienten KV3 auf der Grundlage der Zufuhrspannung des Motors 12 unter Verwendung der Abbildung bzw. des Kennfeldes oder der Gleichung für die Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung.
Danach korrigiert der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhrhaltezeit T3 mit dem Temperaturkorrekturkoeffizienten KT3 und den Spannungskorrekturkoeffizienten KV3, um eine korrigierte Stromzufuhrhaltezeit T3 zu berechnen.
Die korrigierte Stromzufuhrhaltezeit T3 = die Stromzufuhrhaltezeit T3 vor einer Korrektur × KT3 × KV3.
Dann führt in S118 der Mikrocomputer 41 die Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung aus, in der der Mikrocomputer 41 einen elektrischen Strom zu dem Motor 12, um den Motor 12 bei der Drehposition am Ende der Regelung zu stoppen und zu halten, für die korrigierte Stromzufuhrhaltezeit T3 zuführt. Nach der Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung stoppt der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhr zu dem Motor 12.
In der in 3 gezeigten Routine berechnet der Mikrocomputer 41 die Temperatur des Motors 12 beispielsweise auf der Grundlage des erfassten Werts des Öltemperatursensors, der die Temperatur eines Hydrauliköls des Automatikgetriebes 27 erfasst. Der Mikrocomputer 41 kann die Temperatur des Motors 12 auf eine andere Weise schätzen. Beispielsweise kann der Mikrocomputer 41 die Temperatur des Motors 12 unter Verwendung eines Temperatursensors erfassen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel stellt, wenn der Mikrocomputer 41 die Stopp- und Halteverarbeitung ausführt, wie beispielsweise die Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung, die Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung und die Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung, der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhrhaltezeit auf der Grundlage der Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors 12 direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung ein. Entsprechend der Tatsache, dass die Stromzufuhrhaltezeit, die erforderlich ist, um den Motor 12 in den Stopp- und Haltezustand zu bringen, sich in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors 12 direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung ändert, ändert der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhrhaltezeit auf einen geeigneten Wert (beispielsweise der minimale erforderliche Wert oder der Wert, der ein wenig länger als der minimale erforderliche Wert ist). Da die Stromzufuhrhaltezeit nicht mehr als erforderlich verlängert ist, können die Ausführungszeit der Stopp- und Halteverarbeitung und die Schaltzeit der Schaltungsposition verringert werden, ein Schaltungsgefühl kann verbessert werden und ein Leistungsverbrauch kann verringert werden.
Zusätzlich korrigiert in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhrhaltezeit auf der Grundlage der Temperatur des Motors 12 und der Zufuhrspannung des Motors 12. Dementsprechend kann der Mikrocomputer 41 entsprechend der Tatsache, dass die Stromzufuhrhaltezeit, die erforderlich ist, um den Motor 12 in den Stopp- -und Haltezustand zu bringen, sich in Abhängigkeit von der Temperatur des Motors 12 und der Zufuhrspannung des Motors 12 ändert, die Stromzufuhrhaltezeit auf einen geeigneten Wert korrigieren.
(Weitere Ausführungsbeispiele)
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel korrigiert der Mikrocomputer 41 die Stromzufuhrhaltezeit auf der Grundlage sowohl der Temperatur des Motors 12 als auch der Zufuhrspannung des Motors 12. Der Mikrocomputer 41 kann die Stromzufuhrhaltezeit jedoch auf der Grundlage lediglich eines Parameters aus der Temperatur des Motors 12 und der Zufuhrspannung des Motors 12 korrigieren. Der Mikrocomputer 41 kann die Korrektur auf der Grundlage der Temperatur des Motors 12 und der Zufuhrspannung des Motors 12 weglassen.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Offenbarung bei allen Verarbeitungen aus der Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung, der Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung und der Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung angewendet. Die vorliegende Offenbarung kann bei einer oder zwei aus der Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung, der Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung und der Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung angewendet werden. Die vorliegende Offenbarung kann bei einer Stopp- und Halteverarbeitung angewendet werden, die zu der Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung, der Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung und der Stromzufuhrendepositionsstopp- und Halteverarbeitung unterschiedlich ist.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die magnetische Codiervorrichtung als die Codiervorrichtung 46 verwendet. Die Codiervorrichtung 46 kann jedoch eine optische Codiervorrichtung oder eine Bürstencodiervorrichtung sein. Die Codiervorrichtung 46 ist nicht auf eine Codiervorrichtung begrenzt, die das A-Phasensignal und das B-Phasensignal ausgibt, und kann eine Codiervorrichtung sein, die ein Z-Phasensignal für eine Korrektur (für einen Index) zusätzlich zu dem A-Phasensignal und dem B-Phasensignal ausgibt.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der geschaltete Reluktanzmotor (SR-Motor) als der Motor 12 verwendet. Der Motor 12 ist jedoch nicht auf den SR-Motor begrenzt und kann ein beliebiger bürstenloser Synchronmotor sein, wenn eine Drehposition des Motors auf der Grundlage des Zählwerts des Ausgabesignals der Codiervorrichtung erfasst wird und eine Stromzufuhrphase des Motors sequenziell geschaltet wird.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Offenbarung bei einem System angewendet, das den Positionsschaltmechanismus umfasst, der die Schaltungsposition zwischen der P-Position, der R-Position, der N-Position und der D-Position schaltet. Die vorliegende Offenbarung kann bei einem System angewendet werden, das einen Positionsschaltmechanismus umfasst, der eine Schaltungsposition zwischen einer P-Position und einer Nicht-P-Position schaltet. Die vorliegende Offenbarung kann bei einem System angewendet werden, dass einen Positionsschaltmechanismus umfasst, der eine Schaltungsposition zwischen drei Positionen oder mehr als fünf Positionen schaltet.
Eine Anwendung der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf ein Getriebe, wie beispielsweise ein Automatikgetriebe (AT), ein stufenloses Getriebe (CVT), ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT) begrenzt, wobei die vorliegende Offenbarung bei einem Positionsschaltgerät angewendet werden kann, das eine Schaltungsposition eines Reduziergetriebes eines elektrischen Fahrzeugs schaltet. Eine Anwendung der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Positionsschaltgerät begrenzt, wobei sie bei verschiedenen Positionsschaltgeräten angewendet werden kann, die einen bürstenlosen Synchronmotor, wie beispielsweise einen SR-Motor, als eine Antriebskraft verwenden.
Ein Motorsteuerungsgerät umfasst einen Motor (12), der ein gesteuertes Objekt (11) dreht, eine Codiervorrichtung (46), die ein Impulssignal synchron mit einer Drehung des Motors (12) ausgibt, und einen Steuerungsabschnitt (41), der eine Regelung ausführt, um den Motor (12) zu der Solldrehposition zu drehen. Der Steuerungsabschnitt (41) umfasst einen Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt. Der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt führt eine Stopp- und Halteverarbeitung aus, in der der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt einen elektrischen Strom zu dem Motor (12) zuführt, um den Motor (12) für eine Stromzufuhrhaltezeit zu stoppen und zu halten. Der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt stellt die Stromzufuhrhaltezeit auf der Grundlage einer Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors (12) direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung ein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2004-23890 A [0002]
US 2003/0222617 A1 [0002]

Claims

Motorsteuerungsgerät mit: einem Motor (12), der ein gesteuertes Objekt (11) dreht; einer Codiervorrichtung (46), die ein Impulssignal synchron mit einer Drehung des Motors (12) ausgibt; und einem Steuerungsabschnitt (41), der eine Regelung ausführt, in der jedes Mal, wenn eine Solldrehposition geändert wird, der Steuerungsabschnitt (41) sequenziell eine Stromzufuhrphase des Motors (12) auf der Grundlage eines Zählwerts des Impulssignals, das von der Codiervorrichtung (46) ausgegeben wird, schaltet, um den Motor (12) zu der Solldrehposition zu drehen, wobei der Steuerungsabschnitt (41) eine Zufuhr eines elektrischen Stroms zu dem Motor (12) nach Ausführung der Regelung stoppt, wobei der Steuerungsabschnitt (41) einen Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt umfasst, der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt eine Stopp- und Halteverarbeitung ausführt, in der der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt einen elektrischen Strom zu dem Motor (12) zuführt, um den Motor (12) für eine Stromzufuhrhaltezeit zu stoppen und zu halten, und der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt die Stromzufuhrhaltezeit auf der Grundlage einer Drehgeschwindigkeit des Motors (12) direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung einstellt.
Motorsteuerungsgerät nach Anspruch 1, wobei der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt die Stromzufuhrhaltezeit mit einer Vergrößerung der Drehgeschwindigkeit des Motors (12) direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung vergrößert.
Motorsteuerungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt die Stromzufuhrhaltezeit auf der Grundlage zumindest eines Parameters aus einer Temperatur des Motors (12) und einer Zufuhrspannung des Motors (12) direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung korrigiert.
Motorsteuerungsgerät nach Anspruch 3, wobei der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt die Stromzufuhrhaltezeit mit einer Vergrößerung der Temperatur des Motors (12) direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung vergrößert.
Motorsteuerungsgerät nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt die Stromzufuhrhaltezeit mit einer Verkleinerung der Zufuhrspannung des Motors (12) direkt vor der Stopp- und Halteverarbeitung vergrößert.
Motorsteuerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Stopp- und Halteverarbeitung eine Reglungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung umfasst, der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt die Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung für die Stromzufuhrhaltezeit ausführt, wenn der Steuerungsabschnitt die Regelung von einem Zustand startet, bei dem dem Motor (12) kein elektrischer Strom zugeführt wird, und in der Regelungsstartpositionsstopp- und Halteverarbeitung der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt einen elektrischen Strom zu dem Motor (12) zuführt, um den Motor (12) bei einer Drehposition bei einem Start der Regelung zu stoppen und zu halten.
Motorsteuerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Stopp- und Halteverarbeitung eine Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung umfasst, der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt die Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung für die Stromzufuhrhaltezeit ausführt, wenn die Solldrehposition in der Regelung geändert wird und eine Drehrichtung des Motors (12) umgekehrt werden muss, und in der Umkehrpositionsstopp- und Halteverarbeitung der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt einen elektrischen Strom zu dem Motor (12) zuführt, um den Motor (12) bei einer Drehposition bei einer Umkehrung zu stoppen und zu halten.
Motorsteuerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Stopp- und Halteverarbeitung eine Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung umfasst, der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt die Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung für die Stromzufuhrhaltezeit ausführt, wenn der Steuerungsabschnitt die Regelung beendet, und in der Regelungsendepositionsstopp- und Halteverarbeitung der Stopp- und Haltesteuerungsabschnitt einen elektrischen Strom zu dem Motor (12) zuführt, um den Motor (12) bei einer Drehposition bei einem Ende der Regelung zu stoppen und zu halten.
Motorsteuerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Motor (12) einen geschalteten Reluktanzmotor umfasst.
Motorsteuerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das gesteuerte Objekt ein Positionsschaltmechanismus (11) ist, der eine Schaltungsposition schaltet.