JP2010255687A - Control device of transmission - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば自動車等に搭載される変速機の制御装置に関し、特に、モータの駆動を制御して変速処理を実行する変速機の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a transmission mounted on, for example, an automobile, and more particularly to a control device for a transmission that controls a drive of a motor to execute a shift process.
従来の変速機の制御装置としては、変速を行う際に、アクチュエータとしてのモータによる駆動力を用いて、シンクロ機構を備えた変速機のギアを切り換えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この変速機の制御装置では、車両の運転状態または運転者の変速指示に応じて設定される指令電流、モータ電流およびモータ回転数に基づいてモータの指令電圧を設定し、モータの駆動を制御している。 As a conventional transmission control device, one that switches gears of a transmission provided with a synchronization mechanism using a driving force of a motor as an actuator when shifting is known (for example, Patent Document 1). reference). In this transmission control device, the motor command voltage is set based on the command current, the motor current, and the motor rotation speed set according to the driving state of the vehicle or the driver's gear shift instruction, and the motor drive is controlled. ing.
また、モータ回転数を算出する方法としては、ブラシレスDCモータに設けられたホールセンサからのパルス信号を用いて、パルス信号の立ち上がりまたは立ち下がりエッジの間隔でモータ回転数を算出するものが知られている(例えば、特許文献2参照)。 As a method for calculating the motor rotation speed, there is known a method for calculating the motor rotation speed at intervals of rising or falling edges of a pulse signal using a pulse signal from a hall sensor provided in the brushless DC motor. (For example, refer to Patent Document 2).
以下、図11のタイミングチャートを参照しながら、従来の変速機の制御装置によって、変速機のギアを切り換える場合の応答について説明する。ここでは、モータによって操作される変速レバーをレバー位置P[rad]からレバー位置R[rad]まで移動させてギアを切り換える場合を例に挙げて説明する。 Hereinafter, a response when the transmission gear is switched by the conventional transmission control device will be described with reference to the timing chart of FIG. Here, a case will be described as an example in which a gear shift lever operated by a motor is moved from a lever position P [rad] to a lever position R [rad] to switch gears.
図11において、横軸は時間を示し、縦軸はレバー位置、モータ回転数、モータに対する指令電圧およびモータ電流を示している。
まず、時刻t11[s]において、目標レバー位置をPからRに変更する。また、目標レバー位置の変更と同時に、モータの指令電流をステップ状に指示する。そして、モータに電流が流れ始めることにより、モータは、モータ電流に比例したトルクを発生し、実レバー位置がRに向けて移動を始める。このとき、上記特許文献2の方法によって算出されるモータ回転数、および指令電圧も増加を始める。
In FIG. 11, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents lever position, motor rotation speed, command voltage for the motor, and motor current.
First, at time t11 [s], the target lever position is changed from P to R. Simultaneously with the change of the target lever position, the motor command current is instructed stepwise. When the current starts to flow through the motor, the motor generates a torque proportional to the motor current, and the actual lever position starts moving toward R. At this time, the motor rotational speed and the command voltage calculated by the method of
続いて、時刻t12において、モータ回転数および指令電圧が減少に転じる。これは、変速機には、インプット側の回転数とアウトプット側の回転数とを同期させるためのシンクロナイザ(シンクロ機構)が設けられており、実レバー位置がシンクロナイザに近づくにつれて、移動速度が低下するためである。 Subsequently, at time t12, the motor rotation speed and the command voltage start to decrease. This is because the transmission is provided with a synchronizer (synchronizing mechanism) to synchronize the rotational speed on the input side and the rotational speed on the output side, and the moving speed decreases as the actual lever position approaches the synchronizer. It is to do.
次に、時刻t13において、シンクロナイザが作動開始し、実レバー位置がQ[rad]の位置で停止する。このとき、実レバー位置が停止しているので、モータ回転数が0になる。
また、時刻t13から時刻t14までの期間は、変速機のインプット側の回転数とアウトプット側の回転数とを同期させている期間であり、実レバー位置が逆方向(Pの方向)に戻るのを防止するために、この期間もモータに一定の電流を流し、一定のトルクでレバーを押すことが望ましい。
Next, at time t13, the synchronizer starts operating, and the actual lever position stops at the position of Q [rad]. At this time, since the actual lever position is stopped, the motor rotation speed becomes zero.
Further, the period from time t13 to time t14 is a period in which the rotation speed on the input side and the rotation speed on the output side of the transmission are synchronized, and the actual lever position returns in the reverse direction (P direction). In order to prevent this, it is desirable to apply a constant current to the motor during this period and push the lever with a constant torque.
続いて、時刻t14において、変速機のインプット側の回転数とアウトプット側の回転数とが同期し、実レバー位置がQからRに向けて移動を始める。このとき、モータ回転数および指令電圧も増加を始める。
次に、時刻t15において、ギアが噛み合い、実レバー位置が目標レバー位置と一致する。このとき、モータの指令電流は0となり、モータ回転数および指令電圧も0になる。
Subsequently, at time t14, the rotation speed on the input side and the rotation speed on the output side of the transmission are synchronized, and the actual lever position starts moving from Q to R. At this time, the motor speed and the command voltage also start to increase.
Next, at time t15, the gears mesh and the actual lever position matches the target lever position. At this time, the command current of the motor becomes 0, and the motor speed and the command voltage also become 0.
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
図11において、上記特許文献2の方法によって算出されるモータ回転数には、演算に要する時間の影響で、実際のモータ回転数(図中の鎖線参照)に対して時間遅れが存在する。そのため、時刻t12以降、モータ回転数が減少している場合であっても、実モータ回転数よりも若干大きなモータ回転数に基づいて、最適値よりも大きな指令電圧が設定される。その結果、モータ電流が指令電流に対して大きくなり、時刻t13において、モータ電流がオーバーシュートする。また、時刻t15においても、同様にモータ電流がオーバーシュートする。
However, the prior art has the following problems.
In FIG. 11, the motor rotation speed calculated by the method of
モータの発生するトルクは、モータ電流に比例するので、上記のようにモータ電流が指令電流に対して大きくなると、モータは、所望のトルクよりも大きなトルクを発生することとなる。そして、モータのトルクが所望のトルクよりも大きくなると、過大なシフト力が発生するので、シンクロナイザや変速レバーに過大な力が加わって耐久性が低下するとともに、変速機が破損する恐れがあるという問題がある。 Since the torque generated by the motor is proportional to the motor current, when the motor current becomes larger than the command current as described above, the motor generates a torque larger than the desired torque. And if the torque of the motor becomes larger than the desired torque, an excessive shift force is generated, so that an excessive force is applied to the synchronizer and the shift lever, the durability is lowered, and the transmission may be damaged. There's a problem.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、モータ回転数の演算時間遅れを補償して、モータの発生するトルクが所望のトルクよりも過大となることを防止し、変速機の破損または寿命の短縮の可能性を低減することができる変速機の制御装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and compensates for a delay in the calculation time of the motor rotation speed to prevent the torque generated by the motor from becoming excessively higher than the desired torque. An object of the present invention is to provide a transmission control device that can reduce the possibility of breakage of the transmission or shortening of its service life.
この発明に係る変速機の制御装置は、モータを駆動してギアを切り換える変速機のモータを制御して、変速制御を実行する変速機の制御装置であって、モータに設けられたセンサからのパルス信号に基づいてモータの回転数を算出するモータ回転数演算手段と、車両の運転状態または運転者の変速指示に応じて設定される指令電流およびモータの回転数に基づいて、モータに対する指令電圧を算出する指令電圧算出手段と、指令電流とモータに流れるモータ電流との偏差に基づいて、指令電圧を補正する指令電圧補正手段と、を備えたものにおいて、モータの回転数に対して、所定の移相進み量に基づく移相進み補償を実行するモータ回転数補正手段をさらに備えたものである。 A transmission control device according to the present invention is a transmission control device that executes a shift control by controlling a motor of a transmission that switches a gear by driving a motor, from a sensor provided in the motor. Motor rotation speed calculation means for calculating the rotation speed of the motor based on the pulse signal, and a command voltage for the motor based on the command current and the motor rotation speed set according to the driving state of the vehicle or the shift instruction of the driver And a command voltage correction unit that corrects the command voltage based on the deviation between the command current and the motor current flowing through the motor. The motor rotational speed correction means for executing phase shift advance compensation based on the phase shift advance amount is further provided.
この発明に係る変速機の制御装置によれば、モータ回転数補正手段は、モータの回転数に対して、所定の移相進み量に基づく移相進み補償を実行する。
これにより、モータ回転数の演算時間遅れを補償して、モータ回転数の演算時間遅れに起因する指令電圧の演算誤差を補正し、指令電流に対するモータ電流の追従性が向上する。
そのため、モータの発生するトルクが所望のトルクよりも過大となることを防止し、変速機の破損または寿命の短縮の可能性を低減することができる。
According to the transmission control apparatus of the present invention, the motor rotation speed correction means performs phase shift advance compensation based on a predetermined phase shift advance amount with respect to the motor rotation speed.
Thereby, the calculation time delay of the motor rotation speed is compensated, the calculation error of the command voltage caused by the calculation time delay of the motor rotation speed is corrected, and the followability of the motor current to the command current is improved.
Therefore, it is possible to prevent the torque generated by the motor from becoming larger than the desired torque, and to reduce the possibility of breakage of the transmission or shortening of the service life.
以下、この発明の変速機の制御装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
なお、以下の実施の形態では、動力源がエンジンである場合を例に挙げて説明するが、これに限定されず、動力源はモータ等であってもよい。
Hereinafter, preferred embodiments of a transmission control device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts will be described with the same reference numerals.
In the following embodiment, a case where the power source is an engine will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the power source may be a motor or the like.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る変速機の制御装置30を含む変速機構を示す構成図である。
図1において、この変速機構は、エンジン10と、変速機20と、変速機の制御装置30とから構成されている。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a transmission mechanism including a
In FIG. 1, the transmission mechanism includes an
変速機20は、クラッチ21と、変速装置22と、シフト方向モータ23と、セレクト方向モータ24と、変速レバー25と、インプットシャフト26と、アウトプットシャフト27とを有している。なお、シフト方向モータ23およびセレクト方向モータ24は、ともにブラシレスDCモータである。
The
クラッチ21は、変速機20の入力部分に設けられ、エンジン10からの動力を断続する。変速装置22は、インプット側の回転数とアウトプット側の回転数とを同期させるためのシンクロナイザ(シンクロ機構)を備え、ギアを切り換えて変速機20の変速段を変更する。
The
ここで、変速機20は、マニュアルトランスミッションに対してアクチュエータで変速を行うようにした自動マニュアルトランスミッションであり、シフト方向モータ23およびセレクト方向モータ24によって変速レバー25を操作することにより、変速装置22のギアを切り換えるものである。
また、インプットシャフト26は、エンジン10からクラッチ21を介して動力を変速装置22に伝達する。アウトプットシャフト27は、変速装置22から車輪(図示せず)に動力を伝達する。
Here, the
The
変速機の制御装置30は、変速制御部31と、クラッチ制御部32と、モータ制御部33とを有している。ここで、変速機の制御装置30は、プログラムを格納したメモリとCPUとを有するマイクロプロセッサ(図示せず)で構成されている。
変速制御部31は、アクセル開度、車速、エンジン回転数等の車両の運転状態に基づいて変速段を決定し、クラッチ制御部32に動作指令を出力するとともに、モータ制御部33に指令電流を出力する。なお、動作指令および指令電流は、運転状態のみでなく、運転者の変速指示によって出力されてもよい。
The
The
クラッチ制御部32は、変速制御部31からの動作指令に応じて、クラッチ21の係合および開放を制御する。クラッチ21を制御するためのアクチュエータとして、例えば油圧制御弁やモータ等が用いられる。
モータ制御部33は、変速制御部31からの指令電流に基づいて、シフト方向モータ23およびセレクト方向モータ24の2つのモータを制御する。
The
The
図2は、変速機20の変速レバー25を詳細に示す説明図である。
図2において、変速レバー25は、シフト方向モータ23およびセレクト方向モータ24によって操作される。シフト方向モータ23は、変速レバー25をシフト方向に移動させるモータであり、セレクト方向モータ24は、変速レバー25をセレクト方向に移動させるモータである。
FIG. 2 is an explanatory view showing the
In FIG. 2, the
変速レバー25がシフト位置1に移動した場合には、1速ギアが係合する。また、シフト位置2〜5に移動した場合には、それぞれ2〜5速ギアが係合し、シフト位置6に移動した場合には、後退ギアが係合する。また、変速レバー25が、セレクト位置A、セレクト位置B、またはセレクト位置Cに移動した場合には、どのギアにも係合していないニュートラル状態となる。
When the
以下、図3のフローチャートを参照しながら、例えば車両が2速で走行しているときに、3速に変速する場合の処理について説明する。ここで、車両が2速で走行しているときには、変速レバー25はシフト位置2にある。
まず、クラッチ制御部32は、変速段を切り換えるために、クラッチ21を開放する(ステップS101)。
Hereinafter, with reference to the flowchart of FIG. 3, for example, processing when shifting to the third speed when the vehicle is traveling at the second speed will be described. Here, the
First, the
続いて、モータ制御部33は、シフト方向モータ23を駆動して、シフト位置2にある変速レバー25をセレクト位置Aまで移動させる(ステップS102)。変速レバー25をセレクト位置Aまで移動させることにより、2速ギアが開放され、ニュートラル状態となる。
次に、モータ制御部33は、セレクト方向モータ24を駆動して、変速レバー25をセレクト位置Bまで移動させる(ステップS103)。
Subsequently, the
Next, the
続いて、モータ制御部33は、シフト方向モータ23を駆動して、変速レバー25をシフト位置3まで移動させる(ステップS104)。変速レバー25をシフト位置3まで移動させることより、3速ギアが係合され、変速段が3速となる。
次に、クラッチ制御部32は、クラッチ21を係合し(ステップS105)、図3の処理を終了する。
Subsequently, the
Next, the
続いて、モータ制御部33の詳細な構成および機能について説明する。
図4は、この発明の実施の形態1に係るモータ制御部33を示す構成図である。
図4において、モータ制御部33は、モータ回転数演算部(モータ回転数演算手段)41と、モータ回転数補正部(モータ回転数補正手段)42と、指令電圧算出部(指令電圧算出手段)43と、減算器44と、PID制御部(指令電圧補正手段)45と、加算器46と、DUTY変換部47とを有している。なお、図4では、図1に示したシフト方向モータ23およびセレクト方向モータ24をまとめてモータ51としている。モータ51には、モータ51の回転に応じたパルス信号を出力するホールセンサ52が設けられている。
Next, a detailed configuration and function of the
FIG. 4 is a configuration diagram showing the
In FIG. 4, the
モータ回転数演算部41は、ホールセンサ52からのパルス信号に基づいて、モータ回転数を算出する。ここで、モータ回転数演算部41は、上述した特許文献2に示されているように、パルス信号の立ち上がりまたは立ち下がりエッジの間隔からモータ回転数を算出する。
The motor rotation
モータ回転数補正部42は、モータ回転数演算部41で算出されたモータ回転数に対して、所定の移相進み量に基づく移相進み補償を実行し、モータ回転数演算部41で算出されたモータ回転数の実モータ回転数に対する演算遅れを補償して、補正後モータ回転数を算出する。ここで、所定の移相進み量は、モータ回転数を実モータ回転数に近づけるための設定値としてあらかじめ実験またはシミュレーション等によって求められた値であり、変速機の制御装置30を構成するメモリに記憶されている。
The motor rotation speed correction unit 42 performs phase shift advance compensation based on a predetermined phase shift advance amount for the motor rotation speed calculated by the motor rotation
また、移相進み補償は、メモリに記憶された設定値(移相進み量)を用いて、次式(1)の演算式によって実行される。なお、式(1)において、n(t)はモータ回転数、n'(t)は補正後モータ回転数、x(t)は演算中間値、x(t−1)は演算中間値(前回値)、D1、N0およびN1は移相進み量に応じた定数を示している。 Further, the phase shift advance compensation is executed by the following equation (1) using the set value (phase shift advance amount) stored in the memory. In equation (1), n (t) is the motor rotation speed, n ′ (t) is the corrected motor rotation speed, x (t) is the calculation intermediate value, and x (t−1) is the calculation intermediate value (previous time). Value), D1, N0, and N1 indicate constants corresponding to the amount of phase shift advancement.
指令電圧算出部43は、モータ回転数補正部42で算出された補正後モータ回転数と変速制御部31からの指令電流とに基づいて、指令電圧を算出する。指令電圧算出部43は、補正後モータ回転数および指令電流に対する指令電圧を記憶した3次元マップを有している。この3次元マップを図5に例示する。
The command
図5に示すように、補正後モータ回転数が増加すれば、指令電圧は増加する傾向にあり、また、指令電流が増加すれば、指令電圧は増加する傾向にある。このように、指令電圧算出部43は、図5に示した3次元マップを用いて、補正後モータ回転数および指令電流に応じた指令電圧の最適値を算出する。
As shown in FIG. 5, the command voltage tends to increase if the corrected motor rotation speed increases, and the command voltage tends to increase if the command current increases. As described above, the command
減算器44は、変速制御部31からの指令電流からモータ電流を減算し、偏差電流を算出する。なお、モータ電流は、シャント抵抗(図示せず)等を用いて検出される。PID制御部45は、減算器44からの偏差電流に応じて、PID演算により指令電圧を算出する。加算器46は、指令電圧算出部43からの指令電圧とPID制御部45からの指令電圧とを加算して、モータ51への最終的な指令電圧Vmを算出する。
The
DUTY変換部47は、加算器46からの指令電圧Vmを電源電圧で除算して、モータ51に指示するDUTYを算出する。
なお、指令電圧算出部43からの指令電圧が、指令電流を実現するために最適な値となっている場合には、指令電流とモータ電流との誤差が発生しないので、PID制御部45からの出力は0[V]となる。
The
Note that when the command voltage from the command
以下、図6のフローチャートを参照しながら、モータ制御部33の動作について説明する。なお、この動作は、一定時間毎(例えば、2.5[msec]毎)に実行される。
まず、モータ回転数演算部41は、ホールセンサ52からのパルス信号に基づいて、モータ回転数を算出する(ステップS201)。
Hereinafter, the operation of the
First, the motor rotational
続いて、モータ回転数補正部42は、ステップS201で算出されたモータ回転数に対して、所定の移相進み量を用いて移相進み補償を実行し、補正後モータ回転数を算出する(ステップS202)。
次に、指令電圧算出部43は、図5に示した3次元マップを用いて、ステップS202で算出された補正後モータ回転数および指令電流に基づいて、指令電圧を算出する(ステップS203)。
Subsequently, the motor rotation speed correction unit 42 performs phase shift advance compensation on the motor rotation speed calculated in step S201 using a predetermined phase shift advance amount, and calculates a corrected motor rotation speed ( Step S202).
Next, the command
続いて、減算器44は、指令電流からモータ電流を減算して偏差電流を算出する(ステップS204)。
次に、PID制御部45は、ステップS204で算出された偏差電流に応じて、PID演算により指令電圧を算出する(ステップS205)。
Subsequently, the
Next, the PID control unit 45 calculates a command voltage by PID calculation according to the deviation current calculated in step S204 (step S205).
続いて、加算器46は、ステップS203で算出された指令電圧とステップS205で算出された指令電圧とを加算して、モータ51への最終的な指令電圧Vmを算出する(ステップS206)。
次に、DUTY変換部47は、ステップS206で算出された指令電圧Vmを電源電圧で除算して、モータ51に指示するDUTY(駆動信号)を算出してモータ51に出力し(ステップS207)、図6の処理を終了する。
Subsequently, the
Next, the
以下、図7のタイミングチャートを参照しながら、実施の形態1に係る変速機の制御装置30によって、変速装置22のギアを切り換える場合の応答について、従来のものと比較しながら説明する。ここでは、図11と同様に、モータによって操作される変速レバー25をレバー位置P[rad]からレバー位置R[rad]まで移動させてギアを切り換える場合を例に挙げて説明する。
Hereinafter, the response when the gear of the
図7において、横軸は時間を示し、縦軸はレバー位置、モータ回転数、モータに対する指令電圧およびモータ電流を示している。
まず、時刻t1[s]において、目標レバー位置をPからRに変更する。また、目標レバー位置の変更と同時に、モータの指令電流をステップ状に指示する。そして、モータに電流が流れ始めることにより、モータは、モータ電流に比例したトルクを発生し、実レバー位置がRに向けて移動を始める。
In FIG. 7, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents lever position, motor rotation speed, command voltage for the motor, and motor current.
First, at time t1 [s], the target lever position is changed from P to R. Simultaneously with the change of the target lever position, the motor command current is instructed stepwise. When the current starts to flow through the motor, the motor generates a torque proportional to the motor current, and the actual lever position starts moving toward R.
また、モータに電流が流れて回転を始めることにより、モータ回転数およびモータ回転数と指令電流とに基づいて、図5のマップから算出される指令電圧も増加し始める。
続いて、時刻t2において、モータ回転数および指令電圧が減少に転じ、時刻t3において、シンクロナイザが作動開始し、実レバー位置がQ[rad]の位置で停止する。このとき、実レバー位置が停止しているので、モータ回転数が0になる。
Further, when the current flows through the motor and starts to rotate, the command voltage calculated from the map of FIG. 5 also starts to increase based on the motor speed and the motor speed and the command current.
Subsequently, at time t2, the motor speed and the command voltage start to decrease, and at time t3, the synchronizer starts to operate, and the actual lever position stops at the position of Q [rad]. At this time, since the actual lever position is stopped, the motor rotation speed becomes zero.
ここで、モータ回転数補正部42で算出される補正後モータ回転数(実線)は、モータ回転数演算部41で算出された演算時間遅れを含むモータ回転数に対して移相進み補償を実行しているので、従来のモータ回転数(破線)よりも移相が進んだ波形になっている。
また、加算器46で算出される指令電圧(実線)についても、補正後モータ回転数に基づいて算出されるので、従来の指令電圧(破線)よりも移相が進んだ波形になっている。
このように、指令電圧の移相が進んでいるので、実施の形態1のモータ電流(実線)では、指令電流に対する追従性が従来のモータ電流(破線)と比較して向上している。
Here, the corrected motor rotation speed (solid line) calculated by the motor rotation speed correction unit 42 performs phase shift advance compensation on the motor rotation speed including the calculation time delay calculated by the motor rotation
In addition, the command voltage (solid line) calculated by the
Thus, since the phase shift of the command voltage is advanced, in the motor current (solid line) of the first embodiment, the followability to the command current is improved as compared with the conventional motor current (broken line).
以上のように、実施の形態1によれば、モータ回転数補正手段は、モータの回転数に対して、所定の移相進み量に基づく移相進み補償を実行する。
これにより、モータ回転数の演算時間遅れを補償して、モータ回転数の演算時間遅れに起因する指令電圧の演算誤差を補正し、指令電流に対するモータ電流の追従性が向上する。
そのため、モータの発生するトルクが所望のトルクよりも過大となることを防止し、変速機の破損または寿命の短縮の可能性を低減することができる。
As described above, according to the first embodiment, the motor rotation speed correction unit performs the phase shift advance compensation based on the predetermined phase shift advance amount with respect to the motor rotation speed.
Thereby, the calculation time delay of the motor rotation speed is compensated, the calculation error of the command voltage caused by the calculation time delay of the motor rotation speed is corrected, and the followability of the motor current to the command current is improved.
Therefore, it is possible to prevent the torque generated by the motor from becoming larger than the desired torque, and to reduce the possibility of breakage of the transmission or shortening of the service life.
実施の形態2.
上記実施の形態1では、モータ回転数補正部42が、モータ回転数演算部41で算出されたモータ回転数に対して、常時所定の移相進み量に基づく移相進み補償を実行する構成としている。しかしながら、モータ回転数の変化率(モータ回転数の差分値)が小さい場合には、モータ回転数の演算時間遅れに起因する指令電圧の演算誤差が少なくなるので、指令電流に対するモータ電流の追従性の悪化は、相対的に低くなる。一方、位相進み補償には、微分要素が含まれているので、ノイズに対する悪影響が生じる恐れがある。
In the first embodiment, the motor rotation speed correction unit 42 always performs phase shift advance compensation on the motor rotation speed calculated by the motor rotation
したがって、モータ回転数の変化率が低い場合には、位相進み補償を実行しなくてもよいときがある。そこで、この実施の形態2では、モータ回転数の変化率の絶対値に基づいて、位相進み補償後のモータ回転数と、位相進み補償前のモータ回転数との何れかを切り換えて出力する処理について説明する。 Therefore, when the rate of change of the motor rotation number is low, there are times when it is not necessary to execute phase advance compensation. Therefore, in the second embodiment, based on the absolute value of the change rate of the motor rotation speed, a process of switching and outputting either the motor rotation speed after phase advance compensation or the motor rotation speed before phase advance compensation is performed. Will be described.
図8は、この発明の実施の形態2に係る変速機の制御装置30のモータ回転数補正部42Aを示す構成図である。このモータ回転数補正部42Aは、図4に示したモータ回転数補正部42に代えて設けられるものであり、モータ回転数補正部42Aを除く変速機の制御装置30の構成は、上述した実施の形態1と同様なので、説明を省略する。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a motor rotation speed correction unit 42A of the
図8において、モータ回転数補正部42Aは、位相進み補償部(モータ回転数補正手段)61と、モータ回転数差分算出部(モータ回転数差分算出手段)62と、信号切り換え部(信号切り換え手段)63とを有している。
位相進み補償部61は、上記実施の形態1で示したモータ回転数補正部42と同様の機能を有し、モータ回転数演算部41で算出されたモータ回転数に対して、所定の移相進み量に基づく移相進み補償を実行する。ここでは、位相進み補償後のモータ回転数を、モータ回転数補正値とする。
In FIG. 8, the motor rotational speed correction unit 42A includes a phase advance compensation unit (motor rotational speed correction unit) 61, a motor rotational speed difference calculation unit (motor rotational speed difference calculation unit) 62, and a signal switching unit (signal switching unit). 63).
The phase
モータ回転数差分算出部62は、モータ回転数演算部41で算出されたモータ回転数の今回値から前回値を減算して、モータ回転数差分値を算出する。
信号切り換え部63は、モータ回転数差分値の絶対値が所定値以上の場合に、位相進み補償部61で算出されたモータ回転数補正値を補正後モータ回転数として出力し、モータ回転数差分値の絶対値が所定値よりも小さい場合に、モータ回転数演算部41で算出されたモータ回転数補正後モータ回転数として出力する。
The motor rotation speed
When the absolute value of the motor rotation speed difference value is equal to or greater than a predetermined value, the
以下、図9のフローチャートを参照しながら、モータ回転数補正部42Aの動作について説明する。なお、この動作は、一定時間毎(例えば、2.5[msec]毎)に実行される。
まず、位相進み補償部61は、上位ルーチン(図6のステップS201参照)で算出されたモータ回転数に対して、所定の移相進み量を用いて移相進み補償を実行し、モータ回転数補正値を算出する(ステップS301)。
Hereinafter, the operation of the motor rotation speed correction unit 42A will be described with reference to the flowchart of FIG. This operation is executed at regular time intervals (for example, every 2.5 [msec]).
First, the phase
続いて、モータ回転数差分算出部62は、ステップS301で算出されたモータ回転数の今回値から前回値を減算して、モータ回転数差分値を算出する(ステップS302)。
次に、信号切り換え部63は、ステップS302で算出されたモータ回転数差分値の絶対値を算出する(ステップS303)。
Subsequently, the motor rotation speed
Next, the
続いて、信号切り換え部63は、次回の処理ルーチンでモータ回転数差分値を算出するために、モータ回転数の今回値を、モータ回転数の前回値としてメモリに記憶する(ステップS304)。
次に、信号切り換え部63は、ステップS303で算出されたモータ回転数差分値の絶対値が所定値以上であるか否かを判定する(ステップS305)。ここで、所定値としては、例えば20000[rpm/s]程度の値が設定される。
Subsequently, the
Next, the
ステップS305において、モータ回転数差分値の絶対値が所定値以上である(すなわち、Yes)と判定された場合には、信号切り換え部63は、ステップS301で算出されたモータ回転数補正値を補正後モータ回転数として出力し(ステップS306)、図9の処理を終了する。
In step S305, when it is determined that the absolute value of the motor rotation speed difference value is equal to or greater than the predetermined value (that is, Yes), the
一方、ステップS305において、モータ回転数差分値の絶対値が所定値よりも小さい(すなわち、No)と判定された場合には、信号切り換え部63は、上位ルーチンで算出されたモータ回転数を補正後モータ回転数として出力し(ステップS307)、図9の処理を終了する。
On the other hand, if it is determined in step S305 that the absolute value of the motor rotational speed difference value is smaller than the predetermined value (ie, No), the
以上のように、実施の形態2によれば、モータ回転数差分算出手段は、所定時間毎に検出されるモータの回転数の今回値から前回値を減算して、モータ回転数差分値を算出する。また、信号切り換え手段は、モータ回転数差分値の絶対値が所定値以上の場合に、位相進み補償後のモータ回転数を出力し、モータ回転数差分値の絶対値が所定値よりも小さい場合に、位相進み補償前のモータ回転数を出力する。
これにより、必要な場合にのみ位相進み補償を実行することで、ノイズに対する影響を排除するとともに、指令電流に対するモータ電流の追従性が向上する。
そのため、モータの発生するトルクが所望のトルクよりも過大となることを防止し、変速機の破損または寿命の短縮の可能性を低減することができる。
As described above, according to the second embodiment, the motor rotation speed difference calculation means calculates the motor rotation speed difference value by subtracting the previous value from the current value of the motor rotation speed detected every predetermined time. To do. The signal switching means outputs the motor rotation number after phase advance compensation when the absolute value of the motor rotation speed difference value is equal to or larger than a predetermined value, and the absolute value of the motor rotation speed difference value is smaller than the predetermined value. In addition, the motor rotational speed before phase advance compensation is output.
Thus, phase lead compensation is performed only when necessary, thereby eliminating the influence on noise and improving the followability of the motor current with respect to the command current.
Therefore, it is possible to prevent the torque generated by the motor from becoming larger than the desired torque, and to reduce the possibility of breakage of the transmission or shortening of the service life.
実施の形態3.
上記実施の形態1では、上述したように、モータ回転数補正部42が、モータ回転数演算部41で算出されたモータ回転数に対して、常時所定の移相進み量に基づく移相進み補償を実行している。しかしながら、モータ回転数の変化率(モータ回転数の差分値)が負の値である場合、すなわちモータ回転数が減少しているときに、指令電流に対するモータ電流の追従性が悪化する傾向にある。
In the first embodiment, as described above, the motor rotation speed correction unit 42 always compensates for the phase shift advance based on the predetermined phase shift advance amount with respect to the motor rotation speed calculated by the motor rotation
したがって、指令電流に対するモータ電流の追従性が悪化するモータの減速時のみ、位相進み補償を実行すればよいことになる。そこで、この実施の形態3では、モータ回転数の変化率に基づいて、位相進み補償後のモータ回転数と、位相進み補償前のモータ回転数との何れかを切り換えて出力する処理について説明する。 Therefore, it is only necessary to perform phase lead compensation only when the motor decelerates when the followability of the motor current with respect to the command current deteriorates. Therefore, in the third embodiment, a process of switching and outputting either the motor rotational speed after phase advance compensation or the motor rotational speed before phase advance compensation based on the change rate of the motor rotational speed will be described. .
なお、この発明の実施の形態3に係る変速機の制御装置30の構成は、上述した実施の形態2と同様なので、説明を省略するが、図8の信号切り換え部63の機能のみが異なっている。
この実施の形態3において、信号切り換え部63は、モータ回転数差分算出部62で算出されたモータ回転数差分値が負の値である場合に、位相進み補償部61で算出されたモータ回転数補正値を補正後モータ回転数として出力する。また、信号切り換え部63は、モータ回転数差分算出部62で算出されたモータ回転数差分値が負の値でない場合に、モータ回転数演算部41で算出されたモータ回転数補正後モータ回転数として出力する。
The configuration of the
In the third embodiment, the
以下、図10のフローチャートを参照しながら、モータ回転数補正部42Aの動作について説明する。なお、この動作は、一定時間毎(例えば、2.5[msec]毎)に実行される。
まず、位相進み補償部61は、上位ルーチン(図6のステップS201参照)で算出されたモータ回転数に対して、所定の移相進み量を用いて移相進み補償を実行し、モータ回転数補正値を算出する(ステップS401)。
Hereinafter, the operation of the motor rotation speed correction unit 42A will be described with reference to the flowchart of FIG. This operation is executed at regular time intervals (for example, every 2.5 [msec]).
First, the phase
続いて、モータ回転数差分算出部62は、ステップS401で算出されたモータ回転数の今回値から前回値を減算して、モータ回転数差分値を算出する(ステップS402)。
次に、信号切り換え部63は、次回の処理ルーチンでモータ回転数差分値を算出するために、モータ回転数の今回値を、モータ回転数の前回値としてメモリに記憶する(ステップS403)。
Subsequently, the motor rotation speed
Next, the
続いて、信号切り換え部63は、ステップS402で算出されたモータ回転数差分値が負の値であるか否かを判定する(ステップS404)。
ステップS404において、モータ回転数差分値が負の値である(すなわち、Yes)と判定された場合には、信号切り換え部63は、ステップS401で算出されたモータ回転数補正値を補正後モータ回転数として出力し(ステップS405)、図10の処理を終了する。
Subsequently, the
If it is determined in step S404 that the motor rotational speed difference value is a negative value (that is, Yes), the
一方、ステップS404において、モータ回転数差分値が負の値でない(すなわち、No)と判定された場合には、信号切り換え部63は、上位ルーチンで算出されたモータ回転数を補正後モータ回転数として出力し(ステップS406)、図10の処理を終了する。
On the other hand, if it is determined in step S404 that the motor rotational speed difference value is not a negative value (that is, No), the
以上のように、実施の形態3によれば、モータ回転数差分算出手段は、所定時間毎に検出されるモータの回転数の今回値から前回値を減算して、モータ回転数差分値を算出する。また、信号切り換え手段は、モータ回転数差分値が負の値である場合に、位相進み補償後のモータ回転数を出力し、モータ回転数差分値が負の値でない場合に、位相進み補償前のモータ回転数を出力する。
これにより、必要な場合にのみ位相進み補償を実行することで、ノイズに対する影響を排除するとともに、指令電流に対するモータ電流の追従性が向上する。
そのため、モータの発生するトルクが所望のトルクよりも過大となることを防止し、変速機の破損または寿命の短縮の可能性を低減することができる。
As described above, according to the third embodiment, the motor rotation speed difference calculation means subtracts the previous value from the current value of the motor rotation speed detected every predetermined time to calculate the motor rotation speed difference value. To do. The signal switching means outputs the motor rotational speed after phase advance compensation when the motor rotational speed difference value is negative, and before the phase advance compensation when the motor rotational speed differential value is not negative. The number of motor revolutions is output.
Thus, phase lead compensation is performed only when necessary, thereby eliminating the influence on noise and improving the followability of the motor current with respect to the command current.
Therefore, it is possible to prevent the torque generated by the motor from becoming larger than the desired torque, and to reduce the possibility of breakage of the transmission or shortening of the service life.
なお、上記実施の形態2と実施の形態3とを組み合わせて、信号切り換え手段は、モータ回転数差分値が負の値であり、かつモータ回転数差分値の絶対値が所定値以上の場合に、位相進み補償後のモータ回転数を出力してもよい。
この場合には、ノイズに対する影響をさらに排除することができる。
In combination with the second embodiment and the third embodiment, the signal switching unit is configured such that the motor rotation speed difference value is a negative value and the absolute value of the motor rotation speed difference value is equal to or greater than a predetermined value. The motor rotation speed after phase advance compensation may be output.
In this case, the influence on noise can be further eliminated.
20 変速機、23 シフト方向モータ、24 セレクト方向モータ、30 変速機の制御装置、41 モータ回転数演算部(モータ回転数演算手段)、42、42A モータ回転数補正部(モータ回転数補正手段)、43 指令電圧算出部(指令電圧算出手段)、45 PID制御部(指令電圧補正手段)、51 モータ、61 位相進み補償部(モータ回転数補正手段)、62 モータ回転数差分算出部(モータ回転数差分算出手段)、63 信号切り換え部(信号切り換え手段)。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記モータに設けられたセンサからのパルス信号に基づいて前記モータの回転数を算出するモータ回転数演算手段と、
車両の運転状態または運転者の変速指示に応じて設定される指令電流および前記モータの回転数に基づいて、前記モータに対する指令電圧を算出する指令電圧算出手段と、
前記指令電流と前記モータに流れるモータ電流との偏差に基づいて、前記指令電圧を補正する指令電圧補正手段と、を備えたものにおいて、
前記モータの回転数に対して、所定の移相進み量に基づく移相進み補償を実行するモータ回転数補正手段をさらに備えたことを特徴とする変速機の制御装置。 A transmission control device that controls the motor of a transmission that switches a gear by driving a motor, and executes a shift control,
Motor rotation number calculating means for calculating the rotation number of the motor based on a pulse signal from a sensor provided in the motor;
Command voltage calculation means for calculating a command voltage for the motor based on a command current set in accordance with a driving state of the vehicle or a gear shift instruction of the driver and the rotation speed of the motor;
Based on the deviation between the command current and the motor current flowing through the motor, command voltage correction means for correcting the command voltage,
A transmission control apparatus, further comprising: a motor rotation speed correction unit that performs phase shift advance compensation based on a predetermined phase shift advance amount with respect to the motor rotation speed.
前記モータ回転数差分値に基づいて、前記モータ回転数補正手段で位相進み補償された位相進み補償後のモータ回転数と、位相進み補償前のモータ回転数との何れかを切り換えて出力する信号切り換え手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の変速機の制御装置。 Motor rotation speed difference calculating means for subtracting the previous value from the current value of the motor rotation speed detected every predetermined time to calculate a motor rotation speed difference value;
Based on the motor rotational speed difference value, a signal to be output by switching between the motor rotational speed after phase advance compensation compensated for phase advance by the motor rotational speed correction means and the motor rotational speed before phase advance compensation. Switching means;
The transmission control device according to claim 1, further comprising:
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