JP2012170214A - Motor control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンコーダによってモータ(ロータ)の回転位置を検出し、モータへの通電を制御するモータ制御装置に関する。 The present invention relates to a motor control device that detects the rotational position of a motor (rotor) using an encoder and controls energization of the motor.
従来、エンコーダによってモータ(ロータ)の回転位置を検出し、モータへの通電を制御するモータ制御装置が知られている。例えば、特許文献1ないし特許文献3は、SR(Switched Reluctance)モータを用いる装置を開示している。この装置では、モータをフィードバック制御するように、モータの励磁相を決定している。励磁相を切換えることによってロータを回転させるSRモータが使用される場合、ロータの位置を特定して通電制御を実行するために、適切なタイミングにおいて初期化処理が必要であった。この初期化処理には、ロータの位置と励磁相との対応関係を特定する処理と、ロータの位置を認識するための基準位置を特定する処理との少なくともいずれか一方が含まれることがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a motor control device that detects the rotational position of a motor (rotor) using an encoder and controls energization of the motor is known. For example,
例えば、特許文献4には、SRモータを用いる装置が開示されている。この装置では、制御開始時にロータ位置と励磁相との対応関係を学習する処理を実行する。このような処理は、例えば、励磁相学習処理と呼ばれる。この処理では、所定のタイムスケジュールで励磁相を一巡させるとともに、その期間におけるエンコーダ出力を観測する。そして、この観測結果に基づいて、その後の通常駆動における励磁相を決めるものである。
For example,
さらに、特許文献5は、励磁相学習処理の後のエンコーダの信号に基づいて異常を判定し、再度、励磁相学習処理を実行する装置を開示している。この装置では、励磁相学習を実施した直後のA相信号とB相信号のパターンを確認し、2相通電になっていない場合に再度励磁相学習を実施する。
Further,
従来技術の構成では、励磁相学習処理の直後のタイミングでのみ、誤った制御状態を修正することが可能である。このため、通常制御に移行した後は、誤った制御状態を検出し、修正することができないという問題点があった。例えば、学習値に基づいて算出され、回転位置を示す計算値は、通常制御中に、外部ノイズ等の影響によって実際の回転位置に相当する値から乖離することがある。このような場合、誤った計算値に基づいてフィードバック制御が実行される。この結果、モータを望ましい状態に制御することが困難となる。例えば、モータの応答性、制御性が悪化するおそれがあった。 In the configuration of the prior art, it is possible to correct an erroneous control state only at the timing immediately after the excitation phase learning process. For this reason, after shifting to normal control, there has been a problem that an incorrect control state cannot be detected and corrected. For example, the calculated value indicating the rotational position calculated based on the learning value may deviate from the value corresponding to the actual rotational position due to the influence of external noise or the like during normal control. In such a case, feedback control is executed based on an incorrect calculated value. As a result, it becomes difficult to control the motor to a desired state. For example, the responsiveness and controllability of the motor may be deteriorated.
また、従来技術の構成では、異常を判定すると励磁相学習処理を再度実行する。このため、励磁相学習を終了するまでに長い待ち時間を要するという問題点があった。 Further, in the configuration of the conventional technique, when an abnormality is determined, the excitation phase learning process is executed again. For this reason, there is a problem that a long waiting time is required until the excitation phase learning is completed.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、モータの挙動に基づいて励磁相のずれを検出し、励磁相のずれを補正することができるモータ制御装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a motor control device capable of detecting an excitation phase shift based on the behavior of the motor and correcting the excitation phase shift. It is.
本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。 The present invention employs the following technical means to achieve the above object.
請求項1に記載の発明は、制御対象物を少なくとも2位置の間で移動させるモータ(12)と、モータの所定の回転角度ごとに信号を出力するエンコーダ(13)と、エンコーダから出力される信号に基づいてモータの励磁相を切換えることによりモータを制御する制御手段(21d)と、エンコーダの信号によって示されるモータの挙動に基づいて、モータに与えられている励磁相のずれを検出する検出手段(21b)と、検出手段により検出された励磁相のずれを補正する補正手段(21c)とを備えることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a motor (12) that moves a control object between at least two positions, an encoder (13) that outputs a signal for each predetermined rotation angle of the motor, and an output from the encoder Control means (21d) for controlling the motor by switching the excitation phase of the motor based on the signal, and detection for detecting the deviation of the excitation phase applied to the motor based on the behavior of the motor indicated by the encoder signal Means (21b) and correction means (21c) for correcting the deviation of the excitation phase detected by the detection means.
この構成によると、モータの挙動に基づいて励磁相のずれを検出することができ、検出された励磁のずれに応じて、励磁相を補正することができる。従って、励磁相学習処理などを含む初期化処理に依存することなく励磁相のずれを補正することができる。この結果、初期化処理に要する長い待ち時間の発生を抑制することができる。 According to this configuration, the excitation phase shift can be detected based on the behavior of the motor, and the excitation phase can be corrected in accordance with the detected excitation shift. Therefore, the excitation phase shift can be corrected without depending on the initialization process including the excitation phase learning process. As a result, it is possible to suppress the occurrence of a long waiting time required for the initialization process.
請求項2に記載の発明は、検出手段は、制御対象物を2位置の間で移動させたときのモータの回転速度(Tn、Tp)と所定の基準値(Tnth、Tpth)とに基づいてモータに与えられている励磁相のずれを検出することを特徴とする。この構成によると、モータの回転速度に基づいて励磁相のずれを検出することができる。 According to a second aspect of the present invention, the detection means is based on the rotational speed (Tn, Tp) of the motor and the predetermined reference values (Tnth, Tpth) when the control object is moved between two positions. It is characterized by detecting a deviation of the excitation phase applied to the motor. According to this configuration, the excitation phase shift can be detected based on the rotation speed of the motor.
請求項3に記載の発明は、検出手段は、制御対象物を第1位置(非P)へ向けて移動させたときのモータの回転速度(Tn)が異常値であり、かつ、制御対象物を第2位置(P)へ向けて移動させたときのモータの回転速度(Tp)が異常値であるとき、モータに与えられている励磁相のずれを検出することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the detection means has an abnormal value of the rotational speed (Tn) of the motor when the control object is moved toward the first position (non-P), and the control object When the rotational speed (Tp) of the motor when the motor is moved toward the second position (P) is an abnormal value, the deviation of the excitation phase applied to the motor is detected.
この構成によると、制御対象物を第1位置へ向けて移動させたときのモータの回転速度と、制御対象物を第2位置へ向けて逆に移動させたときのモータの回転速度との両方に基づいて励磁相のずれが検出される。このため、励磁相のずれを正確に検出することができる。 According to this configuration, both the rotation speed of the motor when the control object is moved toward the first position and the rotation speed of the motor when the control object is moved backward toward the second position. Based on this, the deviation of the excitation phase is detected. For this reason, it is possible to accurately detect the deviation of the excitation phase.
請求項4に記載の発明は、検出手段は、制御対象物を第1位置(非P)へ向けて移動させたときのモータの回転速度(Tn)が第1の基準値(Tnth)より遅い異常値であり、かつ、制御対象物を第2位置(P)へ向けて移動させたときのモータの回転速度(Tp)が第2の基準値(Tpth)より速い異常値であるとき、モータに与えられている励磁相の第1のずれを検出する第1検出手段(154−155、354−355)と、制御対象物を第1位置(非P)へ向けて移動させたときのモータの回転速度(Tn)が第1の基準値(Tnth)より速い異常値であり、かつ、制御対象物を第2位置(P)へ向けて移動させたときのモータの回転速度(Tp)が第2の基準値(Tpth)より遅い異常値であるとき、モータに与えられている励磁相の第2のずれを検出する第2検出手段(158−159、358−359)とを備え、補正手段は、第1のずれに応じた方向へ励磁相を補正する第1補正手段(156、356)と、第2のずれに応じた方向へ励磁相を補正する第2補正手段(160、360)とを備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the detection means has a motor rotation speed (Tn) slower than the first reference value (Tnth) when the control object is moved toward the first position (non-P). When the motor has an abnormal value and the rotational speed (Tp) of the motor when the control object is moved toward the second position (P) is an abnormal value faster than the second reference value (Tpth), the motor First detecting means (154-155, 354-355) for detecting a first deviation of the excitation phase given to the motor, and a motor when the control object is moved toward the first position (non-P) The rotational speed (Tn) of the motor is an abnormal value faster than the first reference value (Tnth), and the rotational speed (Tp) of the motor when the control object is moved toward the second position (P) is Given to the motor when the abnormal value is slower than the second reference value (Tpth) Second correction means (158-159, 358-359) for detecting a second deviation of the excitation phase, and the correction means corrects the excitation phase in a direction according to the first deviation. (156, 356) and second correction means (160, 360) for correcting the excitation phase in the direction according to the second deviation.
この構成によると、制御対象物を第1位置へ向けて移動させたときのモータの回転速度と、制御対象物を第2位置へ向けて逆に移動させたときのモータの回転速度との組合せに基づいて、励磁相のずれ方向を判別することができる。このため、判別結果に応じた方向へ励磁相を補正することができる。 According to this configuration, the combination of the rotation speed of the motor when the control object is moved toward the first position and the rotation speed of the motor when the control object is moved back toward the second position. Based on the above, it is possible to determine the direction of excitation phase shift. For this reason, the excitation phase can be corrected in the direction according to the determination result.
請求項5に記載の発明は、検出手段は、制御対象物を第2位置(P)から第1位置(非P)へ移動させたときのモータの回転速度(Tn)と、制御対象物を第1位置(非P)から第2位置(P)へ移動させたときのモータの回転速度(Tp)とに基づいて、モータに与えられている励磁相のずれを検出することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, the detecting means detects the rotational speed (Tn) of the motor when the control object is moved from the second position (P) to the first position (non-P), and the control object. Based on the rotational speed (Tp) of the motor when the motor is moved from the first position (non-P) to the second position (P), the excitation phase shift applied to the motor is detected. .
この構成によると、制御対象物を第2位置から第1位置へ移動させたときのモータの回転速度と、制御対象物を第1位置から第2位置へ逆に移動させたときのモータの回転速度とに基づいて、励磁相のずれを検出することができる。このため、励磁相のずれを正確に検出することができる。 According to this configuration, the rotation speed of the motor when the control object is moved from the second position to the first position and the rotation of the motor when the control object is moved back from the first position to the second position are reversed. The excitation phase shift can be detected based on the speed. For this reason, it is possible to accurately detect the deviation of the excitation phase.
請求項6に記載の発明は、検出手段は、制御対象物を第2位置から第1位置へ移動させるために要した時間(Tn)と、制御対象物を第1位置から第2位置へ移動させるために要した時間(Tp)とに基づいて、モータに与えられている励磁相のずれを検出することを特徴とする。この構成によると、移動に要した時間に基づいて励磁相のずれを検出することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, the detection means moves the control object from the first position to the second position and the time (Tn) required to move the control object from the second position to the first position. The deviation of the excitation phase given to the motor is detected on the basis of the time (Tp) required for the operation. According to this configuration, the excitation phase shift can be detected based on the time required for the movement.
請求項7に記載の発明は、補正手段は、モータの回転速度(Tn、Tp)と基準値(Tnth、Tpth)との間の乖離量に応じて、励磁相の補正量を設定する設定手段(356、360)を備えることを特徴とする。この構成によると、乖離量に応じた補正量を設定することができる。このため、広範囲のずれに対応することができる。 According to a seventh aspect of the present invention, the correction means sets the excitation phase correction amount in accordance with the amount of deviation between the motor rotation speed (Tn, Tp) and the reference value (Tnth, Tpth). (356, 360). According to this configuration, it is possible to set a correction amount according to the deviation amount. For this reason, it is possible to deal with a wide range of deviations.
請求項8に記載の発明は、設定手段は、乖離量が大きくなるほど、補正量を大きく設定することを特徴とする。この構成によると、乖離量が大きくなるほど、補正量を大きくすることができる。
The invention according to
請求項9に記載の発明は、検出手段は、モータの電源電圧(VB)に応じたモータの挙動の変動を補償する補償手段(258)を備えることを特徴とする。この構成によると、電源電圧の変動によるモータの挙動変化を補償することができる。このため、電源電圧の変動による影響を抑制して、励磁相のずれを正確に検出することができる。
The invention described in
請求項10に記載の発明は、検出手段は、モータのロータが停止中であるときに励磁相のずれを検出し、補正手段は、モータのロータが停止中であるときに励磁相のずれを補正することを特徴とする。この構成によると、モータのロータが停止しているときに、励磁相のずれが検出され、励磁相のずれが補正される。このため、励磁相の補正に伴うモータの望ましくない挙動を回避することができる。 According to the tenth aspect of the present invention, the detection means detects the excitation phase shift when the motor rotor is stopped, and the correction means detects the excitation phase shift when the motor rotor is stopped. It is characterized by correcting. According to this configuration, when the rotor of the motor is stopped, the excitation phase shift is detected, and the excitation phase shift is corrected. For this reason, an undesirable behavior of the motor accompanying the correction of the excitation phase can be avoided.
なお、特許請求の範囲および上記手段の項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 Note that the reference numerals in parentheses described in the claims and the above-described means indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later as one aspect, and are technical terms of the present invention. It does not limit the range.
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each mode, the other modes described above can be applied to the other parts of the configuration. Not only combinations of parts that clearly show that combinations are possible in each embodiment, but also combinations of the embodiments even if they are not explicitly stated unless there is a problem with the combination. Is also possible.
(第1実施形態)
(第1実施形態)
図1は、本発明を適用した第1実施形態に係るシフトバイワイヤ装置1を示すブロック図である。シフトバイワイヤ装置(以下、SBW装置という)1は、車両に搭載されている。SBW装置1は、車両の動力源2と、伝達機構3と、制御装置11とを備える。動力源2は、内燃機関と電動機との両方を含む。この車両は、内燃機関と電動機との両方、またはいずれか一方の動力によって走行することができるいわゆるハイブリッド車両である。伝達機構3は、動力源2が供給する動力を車両の駆動輪に伝達する。伝達機構3は、その動力伝達状態を複数の状態に切り替え可能である。例えば、伝達機構3は、車両用の自動変速装置によって提供される。伝達機構3が提供する動力伝達状態は、シフト位置、シフトレンジ、変速位置などとも呼ばれる。伝達機構3が提供する動力伝達状態には、第1位置としての非パーキング位置と、第2位置としてのパーキング位置とを含むことができる。パーキング位置は、この明細書、および図面において、Pと表記される。パーキング位置では、伝達機構3は動力の伝達を遮断し、駆動輪を拘束して車両の移動を禁止する。非パーキング位置は、この明細書、および図面において、非Pと表記される。非パーキング位置では、伝達機構3は動力を伝達し、動力源2による車両の移動を許容する。伝達機構3は、動力の伝達状態を上記のように切換えるためのマニュアルレバー3aを有する。マニュアルレバー3aは、少なくともP位置と非P位置との2位置の間で移動可能である。マニュアルレバー3aは、制御装置11が提供するモータ制御装置における制御対象物である。伝達機構3は、マニュアルレバー3aの作動可能範囲の両端に、マニュアルレバー3aの移動を機械的に拘束する壁3b、3cを有している。壁3b、3cは、マニュアルレバー3aを駆動するための減速機構に設けることができる。マニュアルレバー3aの作動可能範囲の中央からP位置を越えてさらにマニュアルレバー3aを移動させた位置にP壁3bが設けられている。マニュアルレバー3aの作動可能範囲の中央から非P位置を越えてさらにマニュアルレバー3aを移動させた位置に非P壁3cが設けられている。
(First embodiment)
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a shift-by-
制御装置11は、車両の運転者によって操作されるレバーの位置に応じて、マニュアルレバー3aを移動させる。レバーは、P位置、または非P位置に選択的に操作可能である。制御装置11は、マニュアルレバー3aの位置を移動させる電動機(以下、モータという)12を備える。モータ12は、三相のスイッチトリラクタンス型(SR型)(Switched Reluctance)のモータである。制御装置11は、モータ制御装置を構成している。
The
図2は、第1実施形態のSRモータを示す断面図である。モータ12は、12極の固定子12aと、各極に設けられた三相コイル12bと、12極の回転子(以下、ロータという)12cとを備える。三相コイル12bは、U相、V相、およびW相を有する。これら三相コイル12bが所定のパターンで通電され、固定子12aを励磁することによってロータ12cが回転する。この構成では、ロータ12cを回転させるために、適切な相のコイルを励磁する必要がある。このため、ロータ12cの位置を正確に特定する必要がある。また、ロータ12cの位置と、適切な励磁相との関係を特定する必要がある。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the SR motor of the first embodiment. The
図1に戻って、制御装置11は、エンコーダ13を備える。エンコーダ13は、インクリメンタル型のエンコーダである。エンコーダ13は、モータ12の回転軸に連結されている。エンコーダ13は、モータの所定の回転角度ごとに信号を出力する。エンコーダ13は、モータ12が回転すると、位相がずれた多相信号を出力する。多相信号は、所定の回転角度間隔で反転する。エンコーダ13は、少なくともA相信号とB相信号とを出力する。A相信号は、所定の回転角度ごとにレベルが反転する。B相信号は、A相信号から位相がずれており、かつ所定の回転角度ごとにレベルが反転する。
Returning to FIG. 1, the
制御装置11は、複数の制御機器によって構成されている。制御装置11は、レンジ切換用の電子制御装置(以下、レンジECUという)14と、ハイブリッド車両用の電子制御装置(以下、ハイブリッドECUという)15とを備える。さらに、制御装置11は、車載ネットワーク16を経由して、他の車載の電子制御装置と情報通信可能に構成されている。他の車載の電子制御装置には、車両のメータ等を制御するボディ機器用の電子制御装置(以下、ボディECUという)17を含むことができる。レンジECU14と、ハイブリッドECU15とは、車載のバッテリ18から直接に電力供給を受けている。バッテリ18からレンジECU14に直接に、かつ常時供給される電源は、BATT電源とも呼ばれる。さらに、レンジECU14は、ハイブリッドECU15からも電力供給を受けている。ハイブリッドECU15からレンジECU14に供給される電源は、+B電源とも呼ばれる。ハイブリッドECU15は、+B電源の供給を断続することができる。
The
レンジECU14は、マイクロコンピュータ(以下、マイコンという)21を備える。マイコン21は、エンコーダ13から出力されるA相信号およびB相信号を計数することにより、モータ12の回転位置を示すカウント値Nを算出する計数手段(以下、カウンタという)21aを備える。カウント値Nは、初期化処理によって特定された基準位置からA相信号およびB相信号を計数することにより算出される。マイコン21は、エンコーダ13の信号によって示されるモータ12の挙動に基づいて、モータ12に与えられている励磁相のずれを検出する検出手段21bを備える。検出手段21bは、マニュアルレバー3aを2位置の間で移動させたときのモータ12の回転速度を示す指標(Tn、Tp)と所定の基準値(Tnth、Tpth)とに基づいて、モータ12に与えられている励磁相のずれを検出する。検出手段21bは、モータ12を制御する制御手段の制御特性に起因して励磁相のずれに応じて生じる回転速度の誤差を検出することによって、励磁相のずれを検出する。マイコン21は、検出手段21bにより検出された励磁相のずれを補正する補正手段21cを備える。マイコン21は、エンコーダ13から出力される信号に基づいてモータの励磁相を切換えることによりモータ12を制御する制御手段21dを提供する。モータ12のフィードバック制御は、特許文献1ないし特許文献5に記載の手法により提供することができる。
The
レンジECU14は、ハイブリッドECU15から信号を入力する入力回路23を備える。ハイブリッドECU15からの信号は、入力回路23を経由してマイコン21に入力される。レンジECU14は、LANドライバ24を備える。LANドライバ24は、車載のネットワーク16と通信するための通信装置である。LANドライバ24は、車両に使用されるLIN(LocalInterconnect Network)プロトコル、またはCAN(Controller Area Network)プロトコルをサポートしている。LANドライバ24は、ボディECU17から送信された車速などを示す信号を受信し、マイコン21に入力する。
The
レンジECU14は、三相ドライバ25と、入力回路26とを備える。三相ドライバ25は、モータ12の三相コイル12bへの通電を断続する駆動回路である。マイコン21は、三相ドライバ25を制御することにより、モータ12への通電、すなわちモータ12の励磁状態を制御する。入力回路26は、エンコーダ13から少なくともA相信号とB相信号とを受信し、A相信号とB相信号とをマイコン21に入力する。
The
レンジECU14は、電源回路27を備える。電源回路27は、バッテリ18からBATT電源を入力するとともに、ハイブリッドECU15から+B電源を入力する。電源回路27は、BATT電源および+B電源に基づいてレンジECU14内の複数の機器へ電力を供給する。
The
ハイブリッドECU15は、P位置から非P位置へのレンジ切換信号、または非P位置からP位置へのレンジ切換信号を出力する。ハイブリッドECU15は、運転者によって操作されるレバーの状態を検出し、その状態に応じてレンジ切換信号を出力する。レンジ切換信号は、入力回路23を経由してマイコン21に入力される。
The
制御装置14、15、17は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを格納している。記憶媒体は、メモリによって提供されうる。プログラムは、制御装置14、15、17によって実行されることによって、制御装置14、15、17をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される制御方法を実行するように制御装置14、15、17を機能させる。制御装置14、15、17が提供する手段は、所定の機能を達成する機能的ブロック、またはモジュールとも呼ぶことができる。
The
図3は、第1実施形態のSBW装置1の作動の一例を示すタイムチャートである。図3Aはモータへの通電有無を示す波形図である。図3Bはロータの位置を示すカウント値を示す波形図である。図中には、励磁相学習処理と、壁当て処理とが実施される場合が図示されている。実線は、カウント値Nの実値を示す。一点鎖線は、カウント値Nの目標値を示す。レンジECU14は、マニュアルレバー3aの位置を目標位置に移動させるようにモータ12を制御する通常の制御手段に、励磁相学習処理と、壁当て処理とを含んでいる。レンジECU14は、リセット後の初回起動時、または異常検出時など、初期化が必要と判断した場合に、励磁相学習処理と、壁当て処理とを実行する。図示の例においては、時刻t0においてレンジECU14が起動されると、レンジECU14は、励磁相学習処理を実行している。励磁相学習処理においては、時刻t1と時刻t2との間に図示されるように、所定のパターンでモータ12を駆動することにより、モータ12の同期位置を探索する。さらに、レンジECU14は、壁当て処理を実行する場合がある。壁当て処理においては、時刻t3と時刻t4との間に図示されるように、マニュアルレバー3aとモータ12とを含む可動部分をP壁に押し当てる場合と、時刻t5と時刻t6との間に図示されるように、可動部分を非P壁に押し当てる場合とがある。P壁を利用する壁当て処理においては、目標値は、P壁を越えた位置に設定される。非P壁を利用する壁当て処理においては、目標値は、非P壁を越えた位置に設定される。
FIG. 3 is a time chart showing an example of the operation of the
図4は、第1実施形態のSBW装置1の作動を示すタイムチャートである。図4Aは目標位置を示す波形図である。図4Bは検出位置を示す波形図である。図4Cはカウント値Nを示す波形図である。
FIG. 4 is a time chart showing the operation of the
まず、励磁相学習処理を含む初期化処理が正常に実行され、さらに、初期化処理に基づいて計数されたカウント値Nが、正確にロータ12cの実際の回転位置を示している場合を想定する。この場合、モータ12の励磁相は、モータ12を目標位置に向けて望ましい速度で回転させるように、制御手段21dによって選択され、さらに順に切換えられる。
First, it is assumed that the initialization process including the excitation phase learning process is normally executed, and that the count value N counted based on the initialization process accurately indicates the actual rotational position of the
このような正常作動時のモータ12の挙動が破線によって示されている。時刻t1において目標値がP位置から非P位置に切換えられると、モータ12はマニュアルレバー3aをP位置から非P位置へ移動させるように制御される。カウント値Nは、時刻t2においてP位置判定用の閾値THPを越える。これにより、マニュアルレバー3aの検出位置は、P位置から不定(UN)位置へ変化する。さらにモータ12が回転すると、カウント値Nは、時刻t4において非P位置判定用の閾値THNを越える。これにより、検出位置は、UN位置から非P位置に変化する。やがて、モータ12が目標位置に到達するとカウント値Nの変化は停止する。次に、時刻t6において目標値が非P位置からP位置に切換えられると、モータ12はマニュアルレバー3aを非P位置からP位置へ移動させるように制御される。カウント値Nは、時刻t8において閾値THNを下回る。これにより、マニュアルレバー3aの検出位置は、非P位置からUN位置へ変化する。さらにモータ12が回転すると、カウント値Nは、時刻t10において閾値THPを下回る。これにより、検出位置は、UN位置からP位置に変化する。やがて、モータ12が目標位置に到達するとカウント値Nの変化は停止する。
The behavior of the
次に、カウント値Nが正確にロータ12cの実際の回転位置を示さない場合を想定する。このような事態は、励磁相学習処理、または原点探索処理(壁当て処理)が正常に実行されなかった場合に生じることがある。また、このような事態は、ノイズ等の外乱によってカウント値Nがずれた場合に生じることがある。この場合、励磁相学習処理を含む初期化処理に基づいて計数されたカウント値Nが、実際のロータ12cの回転位置からずれる。この結果、ずれたカウント値Nに基づいてモータ12に与えられる励磁相と、実際のロータ12cの位置に基づいて与えられるべき励磁相とにずれを生じる。つまり、正常作動時の励磁相とは異なる励磁相が励磁される。この結果、モータ12は望ましい挙動を示さなくなる。
Next, it is assumed that the count value N does not accurately indicate the actual rotational position of the
例えば、励磁相が非P位置側にずれた場合を想定する。この場合、非P位置へ向けてモータ12を回転させようとすると、フィードバック制御における位相進み補正量が制御上の狙い値より小さく設定された場合と同様の状態を生じる。このため、モータ12の回転速度が遅くなる。このとき、カウント値Nの変化の傾きは小さくなる。逆に、P位置へ向けてモータ12を回転させようとすると、フィードバック制御における位相進み補正量が制御上の狙い値より大きく設定された場合と同様の状態を生じる。このため、モータ12の回転速度が速くなる。このとき、カウント値Nの変化の傾きは大きくなる。
For example, a case where the excitation phase is shifted to the non-P position side is assumed. In this case, if the
図中には、励磁相が非P位置側にずれた場合のモータ12の挙動が実線によって示されている。時刻t1において目標値がP位置から非P位置に切換えられると、モータ12はマニュアルレバー3aをP位置から非P位置へ移動させるように制御される。カウント値Nは、時刻t3においてP位置判定用の閾値THPを越える。これにより、マニュアルレバー3aの検出位置は、P位置から不定(UN)位置へ変化する。さらにモータ12が回転すると、カウント値Nは、時刻t5において非P位置判定用の閾値THNを越える。これにより、検出位置は、UN位置から非P位置に変化する。やがて、モータ12が目標位置に到達するとカウント値Nの変化は停止する。次に、時刻t6において目標値が非P位置からP位置に切換えられると、モータ12はマニュアルレバー3aを非P位置からP位置へ移動させるように制御される。カウント値Nは、時刻t7において閾値THNを下回る。これにより、マニュアルレバー3aの検出位置は、非P位置からUN位置へ変化する。さらにモータ12が回転すると、カウント値Nは、時刻t9において閾値THPを下回る。これにより、検出位置は、UN位置からP位置に変化する。やがて、モータ12が目標位置に到達するとカウント値Nの変化は停止する。
In the drawing, the behavior of the
励磁相が正常であるときにカウント値NがP位置から閾値THNを越えるまでの時間Tnthは、励磁相が異常であるときにカウント値NがP位置から閾値THNを越えるまでの時間Tnより短い。また、励磁相が正常であるときにカウント値Nが非P位置から閾値THPを下回るまでの時間Tpthは、励磁相が異常であるときにカウント値Nが非P位置から閾値THPを下回るまでの時間Tpより長い。時間Tnthは、モータ12の回転速度を示す指標Tnが異常値か否かを判定するための第1の基準値を提供する。また、時間Tpthは、モータ12の回転速度を示す指標Tpが異常値か否かを判定するための第2の基準値を提供する。
The time Tnth until the count value N exceeds the threshold value THN from the P position when the excitation phase is normal is shorter than the time Tn until the count value N exceeds the threshold value THN from the P position when the excitation phase is abnormal. . The time Tpth until the count value N falls below the threshold value THP from the non-P position when the excitation phase is normal is the time until the count value N falls below the threshold value THP from the non-P position when the excitation phase is abnormal. Longer than time Tp. The time Tnth provides a first reference value for determining whether or not the index Tn indicating the rotation speed of the
ここで、時間Tn、Tpは、実際にモータ12を駆動することによって計測することができる。また、Tnth、Tpthは、正常時のモータ12の挙動に基づいて予め設定することができる。よって、条件Tn>Tnth、および条件Tp<Tpthの少なくともひとつを判定することにより、励磁相が非P側にずれていることを判定できる。例えば、条件Tn>Tnth、かつ、条件Tp<Tpthを判定することにより、励磁相が非P側にずれていることを判定できる。
Here, the times Tn and Tp can be measured by actually driving the
図5は、第1実施形態のSBW装置1の作動を示すタイムチャートである。図5Aは目標位置を示す波形図である。図5Bは検出位置を示す波形図である。図5Cはカウント値を示す波形図である。図中には、正常作動時のモータ12の挙動が破線によって示されている。
FIG. 5 is a time chart showing the operation of the
例えば、励磁相がP位置側にずれた場合を想定する。この場合、非P位置へ向けてモータ12を回転させようとすると、フィードバック制御における位相進み補正量が制御上の狙い値より大さく設定された場合と同様の状態を生じる。このため、モータ12の回転速度が速くなる。このとき、カウント値Nの変化の傾きは大きくなる。逆に、P位置へ向けてモータ12を回転させようとすると、フィードバック制御における位相進み補正量が制御上の狙い値より小さく設定された場合と同様の状態を生じる。このため、モータ12の回転速度が遅くなる。このとき、カウント値Nの変化の傾きは小さくなる。
For example, a case where the excitation phase is shifted to the P position side is assumed. In this case, if the
図中には、励磁相がP位置側にずれた場合のモータ12の挙動が実線によって示されている。時刻t1において目標値がP位置から非P位置に切換えられると、モータ12はマニュアルレバー3aをP位置から非P位置へ移動させるように制御される。カウント値Nは、時刻t2において閾値THPを越える。これにより、マニュアルレバー3aの検出位置は、P位置からUN位置へ変化する。さらにモータ12が回転すると、カウント値Nは、時刻t4において閾値THNを越える。これにより、検出位置は、UN位置から非P位置に変化する。やがて、モータ12が目標位置に到達するとカウント値Nの変化は停止する。次に、時刻t6において目標値が非P位置からP位置に切換えられると、モータ12はマニュアルレバー3aを非P位置からP位置へ移動させるように制御される。カウント値Nは、時刻t8において閾値THNを下回る。これにより、マニュアルレバー3aの検出位置は、非P位置からUN位置へ変化する。さらにモータ12が回転すると、カウント値Nは、時刻t10において閾値THPを下回る。これにより、検出位置は、UN位置からP位置に変化する。やがて、モータ12が目標位置に到達するとカウント値Nの変化は停止する。
In the drawing, the behavior of the
励磁相が正常であるときにカウント値NがP位置から閾値THNを越えるまでの時間Tnthは、励磁相が異常であるときにカウント値NがP位置から閾値THNを越えるまでの時間Tnより長い。また、励磁相が正常であるときにカウント値Nが非P位置から閾値THPを下回るまでの時間Tpthは、励磁相が異常であるときにカウント値Nが非P位置から閾値THPを下回るまでの時間Tpより短い。ここで、時間Tn、Tpは、実際にモータ12を駆動することによって計測することができる。また、Tnth、Tpthは、正常時のモータ12の挙動に基づいて予め設定することができる。よって、条件Tn<Tnth、および条件Tp>Tpthの少なくともひとつを判定することにより、励磁相がP側にずれていることを判定できる。例えば、条件Tn<Tnth、かつ、条件Tp>Tpthを判定することにより、励磁相がP側にずれていることを判定できる。
The time Tnth until the count value N exceeds the threshold value THN from the P position when the excitation phase is normal is longer than the time Tn until the count value N exceeds the threshold value THN from the P position when the excitation phase is abnormal. . The time Tpth until the count value N falls below the threshold value THP from the non-P position when the excitation phase is normal is the time until the count value N falls below the threshold value THP from the non-P position when the excitation phase is abnormal. Shorter than time Tp. Here, the times Tn and Tp can be measured by actually driving the
図6は、第1実施形態のSBW装置1の作動を示すフローチャートである。図中には、励磁相を補正するための補正処理150が図示されている。ステップ151では、ロータ12cが停止しているか否かを判定する。ステップ151では、励磁相の補正処理を行うにあたり、補正処理の結果として生じるおそれがあるモータ12の脱調や逆回転を防ぐために、ロータ12cが停止している状態か否かを判定している。ステップ151では、例えば車載ネットワーク16によって他のECUから受信した車速信号が所定値以下の場合に、ロータ12cが停止していると判定することができる。また、ハイブリッドECU15から受信しているレンジ要求の付帯情報が「車両走行時」か否かによって、ステップ151の判定を実行してもよい。ステップ151における判定は、これら複数の条件のいずれかが成立しているときにロータ12cの停止を判定する論理和判定とすることができる。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the
このステップ151により、検出手段21bは、モータ12のロータ12cが停止中であるときに励磁相のずれを検出する。さらに、補正手段21cは、モータ12のロータ12cが停止中であるときに励磁相のずれを補正する。これにより、モータのロータが停止しているときに、励磁相のずれが検出され、励磁相のずれが補正される。このため、励磁相の補正に伴うモータ12の望ましくない挙動を回避することができる。
By this
ステップ152では、非P位置からP位置への切換えが過去に実施されたことを示す履歴情報があるか否かを判定する。ステップ153では、P位置から非P位置への切換えが過去に実施されたことを示す履歴情報があるか否かを判定する。ステップ151−153のいずれかにおいて否定判定されると、補正処理を実行することなく処理を終了する。ステップ151−153においてすべて肯定判定されると、ステップ154へ進む。
In
ステップ154では、P位置から非P位置へ切換えたときに実際に要した実時間Tnと、閾値Tnthに余裕量(マージン)m1を加えた値とを比較する。条件Tn>Tnth+m1が成立する場合、励磁相が非P位置側にずれている可能性がある。この場合、ステップ155へ進む。ステップ155では、非P位置からP位置へ切換えたときに実際に要した実時間Tpと、閾値Tpthから余裕量m1を減じた値とを比較する。条件Tp<Tpth−m1が成立する場合、励磁相が非P位置側にずれていると考えられる。この場合、ステップ156へ進む。ステップ156では、補正処理を実行する。ステップ156では、励磁相を1カウント分だけ加算(+1)する。
In
図7は、第1実施形態の励磁相と計数位置との関係を示す表である。図中において、MOD(N/12)は計数位置を示す。計数位置は、カウント値Nをモータ12の極数12で割った場合の剰余を示している。レンジECU14においては、この剰余に応じて、励磁相が設定される。例えば、モータ12の実際の回転位置が剰余4である場合、U相とW相とが励磁される。ところが、カウント値Nがずれている場合、剰余3となることがある。この場合、W相だけが励磁される。そこで、励磁相を決定する計数位置を加算(+1)によって補正し、剰余4に相当する励磁相が励磁されるように補正する。
FIG. 7 is a table showing the relationship between the excitation phase and the counting position in the first embodiment. In the figure, MOD (N / 12) indicates a counting position. The counting position indicates the remainder when the count value N is divided by the number of
図6に戻って、ステップ154において条件Tn>Tnth+m1が成立しない場合、ステップ158へ進む。ステップ158では、P位置から非P位置へ切換えたときに実際に要した実時間Tnと、閾値Tnthから余裕量m2を減じた値とを比較する。条件Tn<Tnth−m2が成立する場合、励磁相がP位置側にずれている可能性がある。この場合、ステップ159へ進む。ステップ159では、非P位置からP位置へ切換えたときに実際に要した実時間Tpと、閾値Tpthに余裕量m2を加えた値とを比較する。条件Tp>Tpth+m2が成立する場合、励磁相がP位置側にずれていると考えられる。この場合、ステップ160へ進む。ステップ160では、補正処理を実行する。ステップ160では、励磁相を1カウント分だけ減算(−1)する。
Returning to FIG. 6, if the condition Tn> Tnth + m1 is not satisfied in
図8は、第1実施形態の励磁相と計数位置との関係を示す表である。モータ12の実際の回転位置が剰余5である場合、U相とW相とが励磁される。ところが、カウント値Nがずれている場合、剰余6となることがある。この場合、U相だけが励磁される。そこで、励磁相を決定する計数位置を減算(−1)によって補正し、剰余5に相当する励磁相が励磁されるように補正する。
FIG. 8 is a table showing the relationship between the excitation phase and the counting position in the first embodiment. When the actual rotational position of the
再び図6に戻って、ステップ156またはステップ160を実行した後、ステップ157へ進む。ステップ157では、P位置への切換履歴情報、および非P位置への切換履歴情報を消去する。この後、P位置への切換と、非P位置への切換とが実行されると、再びステップ152、およびステップ153の判定が肯定判定となり、ステップ154へ進む。
Returning to FIG. 6 again, after
ステップ155、ステップ158、またはステップ159において否定判定された場合、補正処理ステップ156、160を実行することなく処理を終了する。
If a negative determination is made in
この実施形態によると、モータ12の挙動に基づいて励磁相のずれを検出することができ、検出された励磁のずれに応じて、励磁相を補正することができる。従って、励磁相学習処理などを含む初期化処理に依存することなく励磁相のずれを補正することができる。この結果、初期化処理に要する長い待ち時間の発生を抑制することができる。
According to this embodiment, the excitation phase shift can be detected based on the behavior of the
この実施形態では、ステップ154とステップ155との両方で肯定判定された場合に、励磁相のずれを検出し、補正処理156へ進む。また、ステップ158とステップ159との両方で肯定判定された場合に、励磁相のずれを検出し、補正処理160へ進む。従って、検出手段21bは、マニュアルレバー3aを非P位置へ向けて移動させたときのモータ12の回転速度を示す指標Tnが異常値であり、かつ、マニュアルレバー3aをP位置へ向けて移動させたときのモータ12の回転速度を示す指標Tpが異常値であるときに、モータ12に与えられている励磁相のずれを検出する。このため、励磁相のずれを正確に検出することができる。
In this embodiment, when an affirmative determination is made in both
また、ステップ154−155は、モータに与えられている励磁相の第1のずれ(非P位置側へのずれ)を検出する第1検出手段を提供している。第1検出手段は、下記条件(1)、(2)の両方が成立するときに、第1のずれを検出する。第1の条件(1)は、マニュアルレバー3aを非P位置へ向けて移動させたときのモータの回転速度(Tn)が第1の基準値(Tnth)より遅い異常値であることである。第2の条件(2)は、マニュアルレバー3aをP位置へ向けて移動させたときのモータ12の回転速度(Tp)が第2の基準値(Tpth)より速い異常値であることである。
また、ステップ158−159は、モータ12に与えられている励磁相の第2のずれ(P位置側へのずれ)を検出する第2検出手段を提供している。第2のずれは、第1のずれと反対方向へのずれである。第2検出手段は、下記条件(3)、(4)の両方が成立するときに、第2のずれを検出する。第3の条件(3)は、マニュアルレバー3aを非P位置へ向けて移動させたときのモータ12の回転速度(Tn)が第1の基準値(Tnth)より速い異常値であることである。第4の条件(4)は、マニュアルレバー3aをP位置へ向けて移動させたときのモータ12の回転速度(Tp)が第2の基準値(Tpth)より遅い異常値であることである。
また、ステップ156は、第1のずれに応じた方向(加算)へ励磁相を補正する第1補正手段を提供している。また、ステップ160は、第2のずれに応じた方向(減算)へ励磁相を補正する第2補正手段を提供している。この構成によると、制御対象物を第1位置へ向けて移動させたときのモータの回転速度と、制御対象物を第2位置へ向けて逆に移動させたときのモータの回転速度との組合せに基づいて、励磁相のずれ方向を判別することができる。この結果、判別されたずれの方向に応じて、励磁相を決定する計数位置を補正することができる。この結果、励磁相にずれを生じることがあっても、励磁相のずれを自動的に検出し、その励磁相のずれを解消するように補正することができる。 Step 156 provides first correction means for correcting the excitation phase in the direction (addition) according to the first deviation. Step 160 provides second correction means for correcting the excitation phase in the direction (subtraction) according to the second deviation. According to this configuration, the combination of the rotation speed of the motor when the control object is moved toward the first position and the rotation speed of the motor when the control object is moved back toward the second position. Based on the above, it is possible to determine the direction of excitation phase shift. As a result, the counting position for determining the excitation phase can be corrected in accordance with the determined direction of deviation. As a result, even if there is a deviation in the excitation phase, the excitation phase deviation can be automatically detected and corrected so as to eliminate the excitation phase deviation.
(第2実施形態)
図9は、本発明を適用した第2実施形態に係るSBW装置1の作動を示すタイムチャートである。図9Aは目標位置を示す波形図である。図9Bは検出位置を示す波形図である。図9Cはカウント値Nを示す波形図である。モータ12の挙動は、モータ12を励磁する電源電圧に応じて変化する。モータ12の電源電圧として、モータ12に給電するバッテリの電圧VBを用いることができる。図中には、電圧VBがV1である場合の変化が実線で図示されている。図中には、電圧VBがV2である場合の変化が破線で図示されている。図中には、電圧VBがV3である場合の変化が一点鎖線で図示されている。電圧は、V1>V2>V3である。時刻t1において目標位置がP位置から非P位置に切換えられる。電圧VBがV1の場合、カウント値Nは、時刻t2において閾値THPを越え、時刻t3において閾値THNを越える。この場合、P位置から非P位置への切換えに要する時間は、Tnth1である。また、電圧VBがV2の場合、カウント値Nは、時刻t4において閾値THPを越え、時刻t6において閾値THNを越える。この場合、P位置から非P位置への切換えに要する時間は、Tnth2である。また、電圧VBがV3の場合、カウント値Nは、時刻t5において閾値THPを越え、時刻t7において閾値THNを越える。この場合、P位置から非P位置への切換えに要する時間は、Tnth3である。このように、モータ12の挙動は電源電圧に応じて変動する。モータ12の速度は、電源電圧が低くなるほど遅くなる。そこで、この実施形態では、励磁相のずれを判定するための閾値Tnth、Tpthを、電源電圧VBに応じて設定する。ここでは、電源電圧VBが低くなるほど、閾値Tnth、Tpthを長くするように設定する。
(Second Embodiment)
FIG. 9 is a time chart showing the operation of the
図10は、第2実施形態のSBW装置1の作動を示すフローチャートである。図中には、励磁相を補正するための補正処理250が図示されている。この補正処理250では、先行する実施形態の補正処理150に加えて、ステップ258が実行される。ステップ258では、モータ12の電源電圧VBに応じて、閾値Tpth、および閾値Tnthを設定する処理を実行する。ステップ258は、モータ12の電源電圧VBに応じたモータ12の挙動の変動を補償する補償手段を提供する。よって、この実施形態では、検出手段は、補償手段を備える。この構成によると、電源電圧VBの変動によるモータ12の挙動変化を補償することができる。このため、電源電圧VBの変動による影響を抑制して、励磁相のずれを正確に検出することができる。
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the
(第3実施形態)
図11は、本発明を適用した第3実施形態のシフトバイワイヤ装置の作動を示すフローチャートである。先行する実施形態では、1カウント分だけの補正を実行した。これに代えて、この実施形態では、実際に切換えに要した時間Tp、Tnと、閾値Tpth、Tnthとの間の乖離量に応じて、励磁相のシフト量を設定する。
(Third embodiment)
FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the shift-by-wire device according to the third embodiment to which the present invention is applied. In the preceding embodiment, correction for only one count was performed. Instead, in this embodiment, the shift amount of the excitation phase is set according to the amount of deviation between the times Tp and Tn actually required for switching and the threshold values Tpth and Tnth.
図中には、励磁相を補正するための補正処理350が図示されている。この補正処理350では、先行する実施形態のステップ154−156に代えて、ステップ354−356を実行する。また、ステップ158−160に代えて、ステップ358−359を実行する。
In the figure, a
ステップ354では、実時間Tnと、閾値Tnthとを比較する。条件Tn>Tnthが成立する場合、励磁相が非P位置側にずれている可能性がある。この場合、ステップ355へ進む。ステップ355では、実時間Tpと、閾値Tpthとを比較する。条件Tp<Tpthが成立する場合、すなわち実時間Tpが閾値Tpthを下回る場合、励磁相が非P位置側にずれていると考えられる。この場合、ステップ356へ進む。ステップ356では、第1のマップ(MAP(A))に基づいて補正処理を実行する。ステップ356では、乖離量に応じた数だけ励磁相を加算方向へシフトする。
In
図12は、この実施形態の補正処理を示す第1のマップである。乖離量Tn−Tnthが大きくなるほど、励磁相の加算方向へのシフト量(補正量)が大きく設定されている。言い換えると、実時間Tnが基準時間である閾値Tnthより長くなるほど、励磁相の補正量が大きくなるように設定されている。ここでは、励磁相を2ステップ分以上に補正する。また、乖離量Tpth−Tpが大きくなるほど、励磁相の減算方向へのシフト量(補正量)が大きく設定されている。言い換えると、実時間Tpが基準時間である閾値Tpthより短くなるほど、励磁相の補正量が大きくなるように設定されている。ここでは、励磁相を2ステップ分以上に補正する。 FIG. 12 is a first map showing the correction processing of this embodiment. As the deviation amount Tn−Tnth increases, the shift amount (correction amount) of the excitation phase in the addition direction is set larger. In other words, the excitation phase correction amount is set to increase as the actual time Tn becomes longer than the threshold value Tnth, which is the reference time. Here, the excitation phase is corrected to two steps or more. Further, as the deviation amount Tpth−Tp increases, the shift amount (correction amount) in the subtraction direction of the excitation phase is set larger. In other words, the excitation phase correction amount is set to increase as the actual time Tp becomes shorter than the threshold value Tpth, which is the reference time. Here, the excitation phase is corrected to two steps or more.
図11に戻って、ステップ354において条件Tn>Tnthが成立しない場合、すなわち実時間Tnが閾値Tnthを越える場合、ステップ358へ進む。ステップ358では、実時間Tnと、閾値Tnthとを比較する。条件Tn<Tnthが成立する場合、すなわち実時間Tnが閾値Tnthを下回る場合、励磁相がP位置側にずれている可能性がある。この場合、ステップ359へ進む。ステップ359では、実時間Tpと、閾値Tpthとを比較する。条件Tp>Tpthが成立する場合、すなわち実時間Tpが閾値Tpthを越える場合、励磁相がP位置側にずれていると考えられる。この場合、ステップ360へ進む。ステップ360では、第2のマップ(MAP(B))に基づいて補正処理を実行する。ステップ360では、乖離量に応じた数だけ励磁相を減算方向へシフトする。
Returning to FIG. 11, if the condition Tn> Tnth is not satisfied in
図13は、この実施形態の補正処理を示す第2のマップである。乖離量Tnth−Tnが大きくなるほど、励磁相の加算方向へのシフト量(補正量)が大きく設定されている。言い換えると、実時間Tnが基準時間である閾値Tnthより短くなるほど、励磁相の補正量が大きくなるように設定されている。ここでは、励磁相を2ステップ分以上に補正する。また、乖離量Tp−Tpthが大きくなるほど、励磁相の減算方向へのシフト量(補正量)が大きく設定されている。言い換えると、実時間Tpが基準時間である閾値Tpthより長くなるほど、励磁相の補正量が大きくなるように設定されている。ここでは、励磁相を2ステップ分以上に補正する。 FIG. 13 is a second map showing the correction processing of this embodiment. As the deviation amount Tnth−Tn increases, the shift amount (correction amount) in the addition direction of the excitation phase is set larger. In other words, the excitation phase correction amount is set to increase as the actual time Tn becomes shorter than the threshold value Tnth, which is the reference time. Here, the excitation phase is corrected to two steps or more. Further, as the deviation amount Tp−Tpth increases, the shift amount (correction amount) in the subtraction direction of the excitation phase is set larger. In other words, the excitation phase correction amount is set to increase as the actual time Tp becomes longer than the threshold value Tpth, which is the reference time. Here, the excitation phase is corrected to two steps or more.
なお、図示された第1のマップおよび第2のマップにおいて、乖離量が0となり補正量が0となるときは、ステップ355、ステップ358、またはステップ359において否定判定に分岐した場合である。
In the illustrated first map and second map, when the divergence amount is 0 and the correction amount is 0, this is a case where the determination is branched to a negative determination in
この実施形態では、ステップ356、およびステップ360が、モータ12の回転速度を示す指標Tn、Tpと基準値Tnth、Tpthとの間の乖離量に応じて、励磁相の補正量を設定する設定手段を提供する。よって、この実施形態では、補正手段が設定手段を備える。また、設定手段は、乖離量が大きくなるほど、補正量を大きく設定する。この構成によると、乖離量に応じた補正量を設定することができる。このため、広範囲のずれに対応することができる。また、設定手段は、乖離量に応じて励磁相の補正量を2ステップ以上に設定している。このため、励磁相が1ステップを越えて大きくずれても励磁相のずれを補正することができる。
In this embodiment,
(他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. The structure of the said embodiment is an illustration to the last, Comprising: The scope of the present invention is not limited to the range of these description. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.
例えば、制御装置が提供する手段と機能は、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置をアナログ回路によって構成してもよい。 For example, the means and functions provided by the control device can be provided by software only, hardware only, or a combination thereof. For example, the control device may be configured by an analog circuit.
上記実施形態では、P位置と非P位置との2位置間での2位置間での切換え時間Tn、Tpに基づいて励磁相のずれを検出した。これに代えて、モータ12の挙動を示す種々の指標を用いることができる。例えば、モータの回転速度を示す種々の指標を用いることができる。この場合、P位置方向へ向かうモータ12の回転速度、および非P位置方向へ向かうモータ12の回転速度を用いることができる。
In the above embodiment, the excitation phase shift is detected based on the switching times Tn and Tp between the two positions of the P position and the non-P position. It can replace with this and the various parameter | index which shows the behavior of the
また、上記実施形態では、制御装置11は、P位置と非P位置との2位置間での切換を提供した。これに代えて、制御装置11は、3つ以上の複数の位置間での切換えを提供するように構成することができる。例えば、P位置、R(後退)位置、N(ニュートラル)位置、D(ドライブ)位置といった4位置間の切換を提供することができる。このような構成においては、制御装置11は、任意の2位置間におけるモータ12の挙動に基づいて励磁相のずれを検出し、そのずれを補正するように構成することができる。例えば、R位置とD位置との間のモータ12の挙動に基づいて、またはP位置とD位置との間のモータ12の挙動に基づいて、励磁相のずれを検出し、そのすれを補正することができる。
Moreover, in the said embodiment, the
また、上記実施形態では、ハイブリッド車両に本発明を適用したが、本発明は内燃機関のみを動力源とする車両、または電動機のみを動力源とする車両にも適用することができる。 In the above embodiment, the present invention is applied to a hybrid vehicle. However, the present invention can also be applied to a vehicle using only an internal combustion engine as a power source or a vehicle using only an electric motor as a power source.
1 シフトバイワイヤ装置
2 動力源
3 伝達機構
11 制御装置
12 モータ
13 エンコーダ
14 レンジ切換用の電子制御装置(レンジECU)
15 ハイブリッド車両用の電子制御装置(ハイブリッドECU)
16 車載ネットワーク
17 ボディ機器用の電子制御装置(ボディECU)
DESCRIPTION OF
15 Electronic control device (hybrid ECU) for hybrid vehicle
16 In-
Claims (10)
前記モータの所定の回転角度ごとに信号を出力するエンコーダ(13)と、
前記エンコーダから出力される信号に基づいて前記モータの励磁相を切換えることにより前記モータを制御する制御手段(21d)と、
前記エンコーダの信号によって示される前記モータの挙動に基づいて、前記モータに与えられている励磁相のずれを検出する検出手段(21b)と、
前記検出手段により検出された励磁相のずれを補正する補正手段(21c)とを備えることを特徴とするモータ制御装置。 A motor (12) for moving the control object between at least two positions;
An encoder (13) for outputting a signal for each predetermined rotation angle of the motor;
Control means (21d) for controlling the motor by switching the excitation phase of the motor based on a signal output from the encoder;
Detection means (21b) for detecting a deviation of the excitation phase applied to the motor based on the behavior of the motor indicated by the signal of the encoder;
A motor control apparatus comprising: a correction unit (21c) that corrects a deviation in excitation phase detected by the detection unit.
前記制御対象物を前記2位置の間で移動させたときの前記モータの回転速度(Tn、Tp)と所定の基準値(Tnth、Tpth)とに基づいて前記モータに与えられている励磁相のずれを検出することを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。 The detection means includes
Based on the rotational speed (Tn, Tp) of the motor and the predetermined reference values (Tnth, Tpth) when the control object is moved between the two positions, the excitation phase given to the motor The motor control device according to claim 1, wherein a deviation is detected.
前記制御対象物を第1位置(非P)へ向けて移動させたときの前記モータの回転速度(Tn)が異常値であり、かつ、前記制御対象物を第2位置(P)へ向けて移動させたときの前記モータの回転速度(Tp)が異常値であるとき、前記モータに与えられている励磁相のずれを検出することを特徴とする請求項2に記載のモータ制御装置。 The detection means includes
The rotational speed (Tn) of the motor when the control object is moved toward the first position (non-P) is an abnormal value, and the control object is directed toward the second position (P). The motor control device according to claim 2, wherein when the rotational speed (Tp) of the motor when moved is an abnormal value, a deviation of an excitation phase given to the motor is detected.
前記制御対象物を第1位置(非P)へ向けて移動させたときの前記モータの回転速度(Tn)が第1の基準値(Tnth)より遅い異常値であり、かつ、前記制御対象物を第2位置(P)へ向けて移動させたときの前記モータの回転速度(Tp)が第2の基準値(Tpth)より速い異常値であるとき、前記モータに与えられている励磁相の第1のずれを検出する第1検出手段(154−155、354−355)と、
前記制御対象物を前記第1位置(非P)へ向けて移動させたときの前記モータの回転速度(Tn)が前記第1の基準値(Tnth)より速い異常値であり、かつ、前記制御対象物を前記第2位置(P)へ向けて移動させたときの前記モータの回転速度(Tp)が前記第2の基準値(Tpth)より遅い異常値であるとき、前記モータに与えられている励磁相の第2のずれを検出する第2検出手段(158−159、358−359)とを備え、
前記補正手段は、
前記第1のずれに応じた方向へ励磁相を補正する第1補正手段(156、356)と、
前記第2のずれに応じた方向へ励磁相を補正する第2補正手段(160、360)とを備えることを特徴とする請求項3に記載のモータ制御装置。 The detection means includes
The rotational speed (Tn) of the motor when the control object is moved toward the first position (non-P) is an abnormal value slower than a first reference value (Tnth), and the control object When the rotational speed (Tp) of the motor when moving toward the second position (P) is an abnormal value faster than the second reference value (Tpth), the excitation phase given to the motor First detection means (154-155, 354-355) for detecting a first shift;
The rotational speed (Tn) of the motor when the control object is moved toward the first position (non-P) is an abnormal value faster than the first reference value (Tnth), and the control When the rotational speed (Tp) of the motor when the object is moved toward the second position (P) is an abnormal value slower than the second reference value (Tpth), the motor is given to the motor. Second detection means (158-159, 358-359) for detecting a second deviation of the excitation phase that is present,
The correction means includes
First correction means (156, 356) for correcting the excitation phase in a direction according to the first deviation;
4. The motor control device according to claim 3, further comprising second correction means (160, 360) for correcting the excitation phase in a direction according to the second deviation.
前記制御対象物を前記第2位置(P)から前記第1位置(非P)へ移動させたときの前記モータの回転速度(Tn)と、前記制御対象物を前記第1位置(非P)から前記第2位置(P)へ移動させたときの前記モータの回転速度(Tp)とに基づいて、前記モータに与えられている励磁相のずれを検出することを特徴とする請求項3または請求項4に記載のモータ制御装置。 The detection means includes
The rotational speed (Tn) of the motor when the control object is moved from the second position (P) to the first position (non-P), and the control object is moved to the first position (non-P). The deviation of the excitation phase applied to the motor is detected based on the rotational speed (Tp) of the motor when the motor is moved to the second position (P). The motor control device according to claim 4.
前記制御対象物を前記第2位置から前記第1位置へ移動させるために要した時間(Tn)と、前記制御対象物を前記第1位置から前記第2位置へ移動させるために要した時間(Tp)とに基づいて、前記モータに与えられている励磁相のずれを検出することを特徴とする請求項5に記載のモータ制御装置。 The detection means includes
Time (Tn) required to move the control object from the second position to the first position and time (Tn) required to move the control object from the first position to the second position ( 6. The motor control device according to claim 5, wherein a deviation of an excitation phase given to the motor is detected based on Tp).
前記補正手段は、前記モータのロータが停止中であるときに前記励磁相のずれを補正することを特徴とする請求項1から請求項9のいずれかに記載のモータ制御装置。 The detection means detects the excitation phase shift when the rotor of the motor is stopped,
10. The motor control device according to claim 1, wherein the correction unit corrects the deviation of the excitation phase when the rotor of the motor is stopped. 11.
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