JP2012235613A - Actuator, motor control system and motor control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータで駆動するアクチュエータ、モータ制御システム、及びモータ制御方法に関する。 The present invention relates to an actuator driven by a motor, a motor control system, and a motor control method.
駆動源であるモータからリンク又はギヤ等の機構へ回転を伝達し、動力を取り出す稼働部を変位させるアクチュエータがある。稼働部の位置を位置センサで測定しても、温度の変動がある場合、リンク又はギヤ等の機構に生じるガタ、バッククラッシュ、撓み等の影響度合いが変化し、稼働部の変位を把握する正確さに限界がある。このため、アクチュエータは、温度センサを用いて稼働部の位置又は変位を検出している(例えば、特許文献1、2)。
There is an actuator that displaces an operating part that transmits rotation from a motor as a driving source to a mechanism such as a link or a gear and extracts power. Even if the position of the moving part is measured with a position sensor, if there is a change in temperature, the degree of influence of backlash, backlash, deflection, etc. that occurs in a mechanism such as a link or gear changes, and the displacement of the moving part is accurately determined. There is a limit. For this reason, the actuator detects the position or displacement of the operating part using a temperature sensor (for example,
近年、センサの総数が増えつつあり、できるだけセンサの総数を低減することが望まれている。一方、温度変動によるガタ、バッククラッシュ、撓み等の影響度合いを考慮して制御の信頼性を高めることが望まれている。 In recent years, the total number of sensors is increasing, and it is desired to reduce the total number of sensors as much as possible. On the other hand, it is desired to increase the reliability of control in consideration of the degree of influence such as backlash, back crash, and bending due to temperature fluctuation.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、センサ総数を低減し、信頼性を向上したアクチュエータ、モータ制御システム及びモータ制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an actuator, a motor control system, and a motor control method in which the total number of sensors is reduced and the reliability is improved.
上述した課題を解決し目的を達成するために、アクチュエータは、モータと、前記モータの回転を所定の変位に変換する被駆動機構と、前記被駆動機構の位置を規制する位置規制機構と、前記被駆動機構の変位を検出する位置センサと、前記位置規制機構により前記被駆動機構の位置が規制された状態での前記位置センサの出力変動を温度情報へ変換する制御装置と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an actuator includes a motor, a driven mechanism that converts rotation of the motor into a predetermined displacement, a position restricting mechanism that restricts a position of the driven mechanism, A position sensor that detects displacement of the driven mechanism, and a control device that converts output fluctuations of the position sensor into temperature information when the position of the driven mechanism is regulated by the position regulating mechanism. Features.
これにより、位置センサが温度センサを兼ねることができるためセンサの総数が低減される。また、温度変動の影響があっても、位置センサから温度変動の温度情報を得ることができるので、制御装置は温度変動を考慮したモータ制御の信頼性を高めることができる。 Thereby, since the position sensor can also serve as the temperature sensor, the total number of sensors is reduced. Even if there is an influence of temperature fluctuation, temperature information of the temperature fluctuation can be obtained from the position sensor, so that the control device can improve the reliability of motor control considering the temperature fluctuation.
本発明の望ましい態様として、前記制御装置は、前記モータの回転角を検出する回転角センサを含み、前記制御装置は、前記位置センサの出力から前記回転角センサの出力の差分を演算して前記位置センサの出力変動を求めることが好ましい。これにより、位置センサの出力変動が、2つの異なるセンサの出力差で求めることができるので、誤差を少なくすることができる。 As a desirable aspect of the present invention, the control device includes a rotation angle sensor that detects a rotation angle of the motor, and the control device calculates a difference in output of the rotation angle sensor from an output of the position sensor. It is preferable to obtain the output fluctuation of the position sensor. Thereby, the output fluctuation of the position sensor can be obtained from the output difference between the two different sensors, so that the error can be reduced.
本発明の望ましい態様として、前記制御装置は、前記温度情報が閾値を超えた場合、異常と判断することが好ましい。これにより、位置センサが被駆動機構のフェールセンサとなり、アクチュエータは信頼性が向上する。 As a desirable aspect of the present invention, it is preferable that the control device determines that the temperature information is abnormal when the temperature information exceeds a threshold value. Thereby, the position sensor becomes a failure sensor of the driven mechanism, and the reliability of the actuator is improved.
本発明の望ましい態様として、前記モータの回転角を検出する回転角センサを含み、前記制御装置は、正常時における前記回転角センサの回転角信号及び前記位置センサの変位信号の相対関係情報を記憶しており、前記変位信号を取得し、前記相対関係情報及び前記温度情報に基づいて回転角を推定した推定回転角信号を演算し、前記推定回転角信号に基づいて前記モータを制御することが好ましい。 As a preferred aspect of the present invention, the control device includes a rotation angle sensor that detects a rotation angle of the motor, and the control device stores relative information on a rotation angle signal of the rotation angle sensor and a displacement signal of the position sensor in a normal state. Acquiring the displacement signal, calculating an estimated rotation angle signal obtained by estimating a rotation angle based on the relative relationship information and the temperature information, and controlling the motor based on the estimated rotation angle signal. preferable.
これにより、回転角センサの回転角信号が取得できない場合、ガタ、バッククラッシュ、撓み等があっても、回転角センサを演算して推定し、モータの制御を継続することができる。その結果、アクチュエータは、回転角センサの回転角信号がなくても安定してモータを制御できる。 Thereby, when the rotation angle signal of the rotation angle sensor cannot be acquired, even if there is a backlash, a back crash, a deflection, etc., the rotation angle sensor can be calculated and estimated, and the motor control can be continued. As a result, the actuator can stably control the motor without the rotation angle signal of the rotation angle sensor.
本発明の望ましい態様として、前記被駆動機構は、変位する稼働部と、前記稼働部に前記モータの回転を変位に変換して伝達する機構部とを有し、前記位置センサは、前記稼働部又は前記機構部の位置を検出することが好ましい。これにより、アクチュエータは、回転角センサと異なる箇所に回転角センサと位置センサを有することになる。その結果、回転角センサからの回転角信号が取得できなくても位置センサを利用してアクチュエータが駆動できる。その結果、アクチュエータは信頼性又はロバスト性が向上する。 As a desirable mode of the present invention, the driven mechanism has an operating part that displaces, and a mechanism part that converts rotation of the motor into displacement and transmits it to the operating part, and the position sensor includes the operating part. Alternatively, it is preferable to detect the position of the mechanism portion. Thus, the actuator has the rotation angle sensor and the position sensor at a different location from the rotation angle sensor. As a result, the actuator can be driven using the position sensor even if the rotation angle signal from the rotation angle sensor cannot be acquired. As a result, the reliability or robustness of the actuator is improved.
本発明の望ましい態様として、前記アクチュエータを含む自動変速機であることが好ましい。これにより、信頼性の向上した自動変速機が提供できる。また、位置センサにより、自動変速機の各変速ギヤ位置の変位信号が把握できる。 As a desirable aspect of the present invention, an automatic transmission including the actuator is preferable. Thereby, an automatic transmission with improved reliability can be provided. Moreover, the displacement signal of each transmission gear position of the automatic transmission can be grasped by the position sensor.
上述した課題を解決し目的を達成するために、モータ制御システムは、モータを制御するモータ制御信号を送出し、位置センサから前記モータの回転に伴う変位信号を取得し、停止位置の前記変位信号の情報を記憶しており、取得した前記変位信号から推定した温度情報を演算し、演算した前記温度情報から前記モータ制御信号を演算することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the motor control system sends a motor control signal for controlling the motor, acquires a displacement signal accompanying the rotation of the motor from a position sensor, and receives the displacement signal at the stop position. The temperature information estimated from the acquired displacement signal is calculated, and the motor control signal is calculated from the calculated temperature information.
これにより、位置センサが温度センサを兼ねることができるためセンサの総数が低減される。また、温度変動の影響があっても、位置センサから温度変動の温度情報を得ることができるので、モータ制御システムは温度変動を考慮したモータ制御の信頼性を高めことができる。 Thereby, since the position sensor can also serve as the temperature sensor, the total number of sensors is reduced. Even if there is an influence of temperature fluctuation, temperature information of the temperature fluctuation can be obtained from the position sensor, so that the motor control system can improve the reliability of the motor control considering the temperature fluctuation.
本発明の望ましい態様として、回転角センサから前記モータの回転角信号を取得し、前記位置センサの出力から前記回転角センサの出力の差分を演算して前記位置センサの出力変動を求めることが好ましい。これにより、位置センサの出力変動が、2つの異なるセンサの出力差で求めることができるので、誤差を少なくすることができる。 As a desirable mode of the present invention, it is preferable to obtain a rotation angle signal of the motor from a rotation angle sensor, calculate a difference in output of the rotation angle sensor from an output of the position sensor, and obtain an output variation of the position sensor. . Thereby, the output fluctuation of the position sensor can be obtained from the output difference between the two different sensors, so that the error can be reduced.
本発明の望ましい態様として、前記温度情報が記憶している閾値を超えた場合、異常と判断することが好ましい。これにより、位置センサが被駆動機構のフェールセンサとなり、アクチュエータは信頼性が向上する。 As a desirable mode of the present invention, it is preferable to determine that the temperature information is abnormal when the temperature information exceeds a stored threshold value. Thereby, the position sensor becomes a failure sensor of the driven mechanism, and the reliability of the actuator is improved.
本発明の望ましい態様として、回転角センサから前記モータの回転角信号を取得し、正常時の前記回転角信号及び前記変位信号の相対関係情報を記憶しており、前記回転角信号が取得できない場合、前記相対関係情報及び前記温度情報に基づいて、取得した前記変位信号から推定した回転角である推定回転角信号を演算し、演算した前記推定回転角信号から前記モータ制御信号を演算することが好ましい。 As a desirable aspect of the present invention, when the rotation angle signal of the motor is acquired from a rotation angle sensor, and the relative relationship information of the rotation angle signal and the displacement signal in a normal state is stored, and the rotation angle signal cannot be acquired. Calculating an estimated rotation angle signal that is an estimated rotation angle from the acquired displacement signal based on the relative relationship information and the temperature information, and calculating the motor control signal from the calculated estimated rotation angle signal. preferable.
これにより、回転角センサの回転角信号が取得できない場合、ガタ、バッククラッシュ、撓み等があっても、回転角センサを演算して推定し、モータの制御を継続することができる。その結果、モータ制御システムは、回転角センサの回転角信号がなくても安定してモータを制御できる。 Thereby, when the rotation angle signal of the rotation angle sensor cannot be acquired, even if there is a backlash, a back crash, a deflection, etc., the rotation angle sensor can be calculated and estimated, and the motor control can be continued. As a result, the motor control system can stably control the motor without the rotation angle signal of the rotation angle sensor.
本発明の望ましい態様として、前記相対関係情報の補正値を記憶しており、前記回転角信号が取得できない場合、前記補正値及び前記温度情報に基づいて、取得した前記変位信号から前記推定回転角信号を演算することが好ましい。これにより、回転角センサの回転角信号が取得できない場合、ガタ、バッククラッシュ、撓み等の影響を考慮した補正値を利用して変位信号から推定回転角信号を簡易に演算できる。 As a desirable aspect of the present invention, when the correction value of the relative relationship information is stored and the rotation angle signal cannot be acquired, the estimated rotation angle is obtained from the acquired displacement signal based on the correction value and the temperature information. It is preferable to calculate the signal. As a result, when the rotation angle signal of the rotation angle sensor cannot be acquired, the estimated rotation angle signal can be easily calculated from the displacement signal using a correction value that takes into account the effects of backlash, back crash, deflection, and the like.
本発明の望ましい態様として、前記回転角信号が取得できない場合、前記相対関係情報と前記モータ制御信号のモータ回転方向と前記温度情報とに基づいて、取得した前記変位信号から前記推定回転角信号を演算することが好ましい。これにより、回転角センサの回転角信号が取得できない場合、ガタ、バッククラッシュ、撓み等の影響を相殺して変位信号から推定回転角信号を簡易に演算できる。 As a desirable aspect of the present invention, when the rotation angle signal cannot be acquired, the estimated rotation angle signal is obtained from the acquired displacement signal based on the relative relationship information, the motor rotation direction of the motor control signal, and the temperature information. It is preferable to calculate. Thereby, when the rotation angle signal of the rotation angle sensor cannot be acquired, the estimated rotation angle signal can be easily calculated from the displacement signal by canceling the influence of backlash, back crash, deflection, and the like.
上述した課題を解決し目的を達成するために、モータ制御方法は、モータを制御するモータ制御信号を送出し、位置センサから前記モータの回転に伴う変位信号を取得する信号取得ステップと、前記変位信号から変位が確定した確定位置を判断する確定位置判断ステップと、前記確定位置判断ステップで変位が確定した後、取得した前記変位信号から推定した温度情報を演算する温度演算ステップと、演算した前記温度情報から前記モータ制御信号を演算する制御ステップと、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a motor control method includes a signal acquisition step of transmitting a motor control signal for controlling a motor and acquiring a displacement signal associated with the rotation of the motor from a position sensor; A confirmed position determining step for determining a confirmed position where the displacement is confirmed from the signal; a temperature calculating step for calculating temperature information estimated from the obtained displacement signal after the displacement is confirmed in the confirmed position determining step; And a control step of calculating the motor control signal from temperature information.
これにより、位置センサの変位信号を温度センサの温度情報として兼ねることができるためセンサの総数が低減される。また、温度変動の影響があっても、位置センサから温度変動の温度情報を得ることができるので、モータ制御システムは温度変動を考慮したモータ制御の信頼性を高めことができる。 Thereby, since the displacement signal of the position sensor can be used as temperature information of the temperature sensor, the total number of sensors is reduced. Even if there is an influence of temperature fluctuation, temperature information of the temperature fluctuation can be obtained from the position sensor, so that the motor control system can improve the reliability of the motor control considering the temperature fluctuation.
上述した課題を解決し目的を達成するために、モータ制御方法は、モータを制御するモータ制御信号を送出し、回転角センサから前記モータの回転角信号を取得し、かつ位置センサから前記モータの回転に伴う変位信号を取得する信号取得ステップと、前記変位信号から変位が確定した確定位置を判断する確定位置判断ステップと、前記確定位置判断ステップで変位が確定した後、記憶している基準温度の前記回転角信号及び前記変位信号の相対関係情報と、取得した前記変位信号とを比較し推定した温度情報を演算する温度演算ステップと、前記回転角信号が取得できない場合、前記温度演算ステップで演算した前記温度情報と前記相対関係情報とに基づいて、取得した前記変位信号から推定した回転角である推定回転角信号を演算する演算ステップと、演算した前記推定回転角信号から前記モータ制御信号を演算する制御ステップと、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a motor control method sends a motor control signal for controlling a motor, acquires a rotation angle signal of the motor from a rotation angle sensor, and acquires the rotation angle signal of the motor from a position sensor. A signal acquisition step for acquiring a displacement signal associated with rotation, a determined position determination step for determining a determined position where the displacement is determined from the displacement signal, and a reference temperature stored after the displacement is determined in the determined position determination step The temperature calculation step of calculating the temperature information estimated by comparing the relative information of the rotation angle signal and the displacement signal and the acquired displacement signal, and when the rotation angle signal cannot be acquired, Based on the calculated temperature information and the relative relationship information, an operation for calculating an estimated rotation angle signal, which is a rotation angle estimated from the acquired displacement signal. A step, characterized in that it contains from computed the estimated rotation angle signal and a control step of calculating the motor control signal.
これにより、回転角センサの回転角信号が取得できない場合、ガタ、バッククラッシュ、撓み等があっても、回転角センサを演算して推定し、モータの制御を継続することができる。その結果、アクチュエータは、回転角センサの回転角信号がなくても安定してモータを制御できる。 Thereby, when the rotation angle signal of the rotation angle sensor cannot be acquired, even if there is a backlash, a back crash, a deflection, etc., the rotation angle sensor can be calculated and estimated, and the motor control can be continued. As a result, the actuator can stably control the motor without the rotation angle signal of the rotation angle sensor.
本発明の望ましい態様として、前記演算ステップでは、前記相対関係情報の補正値及び前記温度情報に基づいて、取得した前記変位信号から前記推定回転角信号を演算することが好ましい。これにより、回転角センサの回転角信号が取得できない場合、ガタ、バッククラッシュ、撓み等の影響を考慮した補正値を利用して変位信号から推定回転角信号を簡易に演算できる。 As a desirable mode of the present invention, in the calculation step, it is preferable to calculate the estimated rotation angle signal from the acquired displacement signal based on the correction value of the relative relationship information and the temperature information. As a result, when the rotation angle signal of the rotation angle sensor cannot be acquired, the estimated rotation angle signal can be easily calculated from the displacement signal using a correction value that takes into account the effects of backlash, back crash, deflection, and the like.
本発明の望ましい態様として、前記演算ステップでは、前記相対関係情報と、前記モータ制御信号のモータ回転方向と、前記温度情報とに基づいて、取得した前記変位信号から前記推定回転角信号を演算することが好ましい。これにより、回転角センサの回転角信号が取得できない場合、ガタ、バッククラッシュ、撓み等の影響を相殺して変位信号から推定回転角信号を簡易に演算できる。 As a preferred aspect of the present invention, in the calculation step, the estimated rotation angle signal is calculated from the acquired displacement signal based on the relative relationship information, the motor rotation direction of the motor control signal, and the temperature information. It is preferable. Thereby, when the rotation angle signal of the rotation angle sensor cannot be acquired, the estimated rotation angle signal can be easily calculated from the displacement signal by canceling the influence of backlash, back crash, deflection, and the like.
本発明によれば、センサ総数を低減し、信頼性を向上したアクチュエータ、モータ制御システム及びモータ制御方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an actuator, a motor control system, and a motor control method in which the total number of sensors is reduced and reliability is improved.
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined.
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係るアクチュエータの構成図である。図2は、本実施形態に係るモータ制御システムのブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of an actuator according to the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram of the motor control system according to the present embodiment.
図1に示すアクチュエータ1は、P方向へ直線変位する稼働部35を駆動する駆動機構である。アクチュエータ1は、ブラシレスモータ10と、回転角センサ21と、位置センサ22と、稼働部35を有する被駆動機構30と、稼働部35の位置を規制する位置規制機構56と、制御装置40とを含んでいる。
The
ブラシレスモータ10は、被駆動機構30へ回転駆動を与える駆動源である。例えば、ステータコアには、電機子巻線を施し、ロータコアには永久磁石を貼り付けて、又は埋め込んで構成する。電機子巻線を制御装置40からのモータ制御信号SMで励磁し、ロータコアを回転させる。ロータコアの回転は、ブラシ付きモータのように、加える電力により予測されるものではなく、回転角センサ21で回転角信号を取得する必要がある。また、ブラシレスモータ10ロータコアは、誘導モータ、リラクタンスモータでもよい。
The
回転角センサ21は、ブラシレスモータ10の回転Aを検出し、回転角信号SAを送出する検出装置である。回転角センサ21は、例えば、磁気式エンコーダ、レゾルバ等である。位置センサ22は、稼働部35のP方向の変位を検出し、変位信号SPを送出する検出装置である。位置センサ22は、ホールIC等である。例えば、回転角センサ21と、位置センサ22とは、異なる動作原理のセンサとすることが、回転角センサ21と、位置センサ22の両方が故障する故障確率を低減する点でより好ましい。例えば、回転角センサ21を磁気リアクタンス式のレゾルバとし、位置センサ22は、ホールICとする。駆動源であるブラシレスモータ10からリンク又はギヤ等の機構へ回転を伝達し、動力を取り出す稼働部35を変位させるアクチュエータ1において、ブラシレスモータ10の回転角度を計測する回転角センサ21だけでは、リンク又はギヤ等の機構に生じるガタ、バッククラッシュ、撓み等があり、稼働部35の変位を把握する正確さに限界がある。このため、アクチュエータ1は、位置センサ22を用いて稼働部35の位置又は変位を検出している。
The
被駆動機構30は、ブラシレスモータ10の回転運動を近似的な直線運動の変位に変換して伝達する機構部31、32、33と、回転支点部41、42、43、44と、稼働部35とを有している。被駆動機構30は、機構部31、32、33と、回転支点部41、42、43、44とのリンク機構により、ブラシレスモータ10のロータコアの回転駆動力を直線変位へ変換し、稼働部35を所定の位置に移動させることができる。実施形態1に係るアクチュエータ1では、位置センサ22は、稼働部35に取り付けられる。稼働部35は、例えば、トランスミッションのアクチュエータの稼働部として適用される。被駆動機構30は、ギヤ機構であってもよい。被駆動機構30は、ギヤ機構であって、アクチュエータ1は、船外機のギヤ変速機構として適用される。
The driven
位置規制機構56は、被駆動機構30の稼働部35を規制し、変位しないように位置を確定させる機構である。位置規制機構56は、稼働部35を把持してもよいし、突き当てて位置決めして変位しないように位置を確定させてもよい。位置規制機構56は、稼働部35の位置を確定し、固定できればよい。
The
制御装置40は、マイコン等のコンピュータシステムである。例えば、図2に示すように、入力インターフェース40aと、出力インターフェース40bと、CPU(Central Processing Unit)40cと、ROM(Read Only Memory)40dと、RAM(Random Access Memory)40eと、内部記憶装置40fと、を含んでいる。入力インターフェース40a、出力インターフェース40b、CPU40c、ROM40d、RAM40e及び内部記憶装置40fは、内部バスで接続されている。
The
入力インターフェース40aは、回転角センサ21からの回転角信号SAを受け取り、CPU40cに出力する。また、入力インターフェース40aは、位置センサ22からの変位信号SPを受け取り、CPU40cに出力する。出力インターフェース40bは、CPU40cから指示信号を受け取り、ブラシレスモータ10にモータ制御信号SMを出力する。
The
ROM40dには、BIOS等のプログラムが記憶されている。内部記憶装置40fは、例えばHDD(Hard disk drive)やフラッシュメモリ等であり、内部記憶装置40fはオペレーティングシステムプログラムやアプリケーションプログラムを記憶している。CPU40cは、RAM40eをワークエリアとして使用しながらROM40dや内部記憶装置40fに記憶されているプログラムを実行することにより、種々の機能を実現する。なお、内部記憶装置40f又はRAM40eは、記憶手段40Eとなる。
A program such as BIOS is stored in the
図2に示すように、モータ制御システム1Sは、回転角センサ21と、位置センサ22と、ブラシレスモータ10とが制御装置40と接続されている。制御装置40は、回転角センサ21の回転角信号SA及び位置センサ22の変位信号SPを取得する。制御装置40は、回転角信号SAに基づきブラシレスモータ10のモータ制御信号SMを演算する。制御装置40は、演算したモータ制御信号SMに基づいて、ブラシレスモータ10をフィードバック制御する。
As shown in FIG. 2, in the
図3は、実施形態1に係るモータ制御方法を説明するフローチャートである。図3に示すように、アクチュエータ1は、制御装置40の制御に基づきブラシレスモータ10をモータ回転させる(ステップS101)。ブラシレスモータ10の回転駆動に伴い、制御装置40は、回転角センサ21からの回転角信号SA及び位置センサ22からの変位信号SPを取得する(ステップS102)。制御装置40は、回転角信号SA及び変位信号SPを取得後、記憶手段40Eに記憶する。
FIG. 3 is a flowchart illustrating the motor control method according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, the
次に、CPU40cは、回転角センサ21からの回転角信号SA又は位置センサ22からの変位信号SPと、記憶手段40Eが記憶する稼働部35が位置規制機構56に規制され変位が確定した位置の情報とを比較する演算を行い、稼働部35が確定位置にあるか判断する(ステップS103)。稼働部35が確定位置にない場合(ステップS103、No)、ステップS101を継続する。稼働部35が確定位置にある場合(ステップS103、Yes)、位置センサ22の変位信号SPの取得を行い(ステップS104)、温度に依存した位置センサ出力変動ΔVの値を取得する。位置センサ22の変位信号SPの取得は、ステップS102において既に取得した変位信号SPを記憶手段40Eから読み出してもよい。
Next, the
図4−1は、位置センサの位置センサ出力変動ΔVと温度変動Δtとの関係の一例を示す説明図である。制御装置40は、図4−1に示す位置センサ22の位置センサ出力変動ΔVと温度変動Δtとの関係を予め記憶手段40Eに記憶している。例えば、位置センサ22がホールICである場合、位置センサ22は、位置(変位)及び温度に依存したアナログ電圧を出力する。例えば、稼働部35が位置規制機構56に規制され変位が確定した確定位置にあれば、位置(変位)に依存する要因は排除できる。これにより、確定位置の位置センサ22の位置センサ出力変動ΔVは、温度に依存したアナログ出力の関数となる。
FIG. 4A is an explanatory diagram of an example of the relationship between the position sensor output fluctuation ΔV and the temperature fluctuation Δt of the position sensor. The
例えば、位置センサ22の基準温度(例えば、25℃)におけるセンサ出力を0とした場合、図4−1に示す位置センサ22の位置センサ出力変動ΔVと温度変動Δtとの関係は、位置センサ22の温度係数より求まる。あるいは、位置センサ22の基準温度(例えば、25℃)におけるセンサ出力を0とした場合、位置センサ22に温度変化を与え、位置センサ出力変動ΔVと温度変動Δtとを予めデータ取得しておき、記憶手段40Eに記憶してもよい。このため、稼働部35が位置規制機構56に規制され変位が確定した確定位置にあり、位置センサ出力変動ΔVが取得できれば、制御装置40は、温度情報である温度変動Δtに変換する(ステップS105)。
For example, when the sensor output at the reference temperature (for example, 25 ° C.) of the
図4−2は、位置センサの位置センサ出力変動ΔVと温度変動Δtとの関係の一例を示す説明図である。例えば、位置センサ22がホールICとすると、回転角センサ21を磁気リアクタンス式のレゾルバとする。例えば回転角センサ21は、位置(変位)及び温度に依存したアナログ電圧を出力する。ここで、回転角センサ21は、回転角センサ21の温度変動Δtに対する出力変動ΔVAが、位置センサ22の温度変動Δtに対する出力変動ΔVPよりも小さいセンサとされている。これにより、回転角センサ21の出力変動ΔVAと、位置センサ22の出力変動ΔVPとの差分から位置センサ22の温度変動に対する出力変動ΔVを求めることができる。例えば、稼働部35が位置規制機構56に規制され変位が確定した確定位置にあれば、位置(変位)に依存する要因は排除できる。これにより、確定位置の位置センサ22の位置センサ出力変動ΔVP、回転角センサ21の出力変動ΔVAは、温度に依存したアナログ出力の関数となる。このため、制御装置40は、位置センサの出力変動ΔVPから回転角センサ21の出力変動ΔVAの差分を演算して位置センサ22の出力変動ΔVを求める。そして、制御装置40は、図4−2に示す位置センサ22の位置センサ出力変動ΔV(=ΔVP−ΔVA)と温度変動Δtとの関係を予め記憶手段40Eに記憶している。そして、アクチュエータ1が動作しており稼働部35が位置規制機構56に規制され変位が確定した確定位置にあれば、制御装置40は、得られた位置センサ22の出力変動ΔVを記憶手段40Eへ照会し、図4−2に示す位置センサ22の位置センサ出力変動ΔV(=ΔVP−ΔVA)と温度変動Δtとの関係から、対応する温度変動Δtを求めることができる。
FIG. 4B is an explanatory diagram of an example of the relationship between the position sensor output fluctuation ΔV and the temperature fluctuation Δt of the position sensor. For example, if the
次に、制御装置40は、温度情報である温度変動Δtに応じたモータ制御信号SMを演算する手順を行う(ステップS106)。例えば、被駆動機構30の潤滑材料の状態、被駆動機構30の配置状態等に起因する温度変化の影響により例えばストローク量が変動する。制御装置40は、例えば温度情報に応じてストローク量の変動を補正する制御補正データを記憶手段40Eに予め記憶しておき、ステップS105により得られた温度情報である温度変動Δtに基づいてモータ制御信号SMを演算する。
Next, the
次に、必要があれば、制御装置40は、温度情報が異常であるかどうか判断する(ステップS107)。例えば、制御装置40は、記憶手段40Eに所定の温度の閾値を記憶している。制御装置40が温度情報を正常であると判断する場合(ステップS107、No)、ステップS106において演算したモータ制御信号SMで、し、ブラシレスモータ10をモータ回転する(ステップS101)。
Next, if necessary, the
制御装置40は、温度情報が閾値を超えた場合、異常と判断する場合(ステップS107、Yes)、温度異常動作を行う(ステップS108)。例えば、温度異常動作は、停止をすべきランプを点灯し停止を促す等の動作である。これにより、位置センサ22が被駆動機構30のフェールセンサとなり、アクチュエータは信頼性が向上する。
When the temperature information exceeds the threshold value, the
以上説明したように、本実施形態のモータ制御方法は、ブラシレスモータ10を制御するモータ制御信号SMを送出し、位置センサ22からブラシレスモータ10の回転に伴う変位信号SPを取得する信号取得ステップ(ステップS102)と、変位信号SPから変位が確定した確定位置を判断する確定位置判断ステップ(ステップS103)と、確定位置判断ステップ(ステップS103)で変位が確定した後、取得した変位信号SPから推定した温度情報を演算する温度演算ステップ(ステップS105)と、演算した前記温度情報からモータ制御信号SMを演算する制御ステップ(ステップS106)とを含む。
As described above, the motor control method of the present embodiment sends the motor control signal SM for controlling the
また、本実施形態のアクチュエータ1は、ブラシレスモータ10と、ブラシレスモータ10の回転を所定の変位に変換する被駆動機構30と、被駆動機構30の変位を検出する位置センサ22と、被駆動機構30の位置を規制する位置規制機構56と、ブラシレスモータ10を制御する制御装置40と、を含んでいる。制御装置40は、位置規制機構56により被駆動機構30の位置が規制された状態での位置センサ22の出力変動ΔVを温度情報である温度変動Δtへ変換する。制御装置40は、温度情報に基づいて制御補正データを演算し、ブラシレスモータ10をモータ制御する。
The
これにより、位置センサ22が温度センサを兼ねることができるためセンサの総数が低減される。また、温度変動の影響があっても、位置センサ22から温度変動の温度情報を得ることができるので、制御装置40は温度変動を考慮したモータ制御をすることができる。
Thereby, since the
また、本実施形態のアクチュエータ1は、さらに、ブラシレスモータ10の回転を検出する回転角センサ21を含み、制御装置40は、位置センサ22の出力変動ΔVを位置センサ22の出力から回転角センサ21の出力の差分を演算して求める。これにより、位置センサ22の出力変動ΔVが、2つの異なるセンサの出力差で求めることができるので、誤差を少なくすることができる。
Further, the
図5は、本実施形態に係るモータ制御方法を説明するフローチャートである。図6は、本実施形態に係る記憶手段が記憶する、回転角センサの回転角信号及び位置センサの変位信号の相対関係情報を説明する説明図である。まず、本実施形態のモータ制御システム1Sの制御装置40は、基準温度(例えば、25℃)において、回転角センサ21及び位置センサ22の正常な場合、回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報を記憶手段40Eに記憶する手順を行う。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the motor control method according to the present embodiment. FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating the relative relationship information of the rotation angle signal of the rotation angle sensor and the displacement signal of the position sensor, which is stored by the storage unit according to the present embodiment. First, the
図5に示すように、基準温度において、モータ制御システム1Sの制御装置40は、モータ制御信号SMに基づきブラシレスモータ10をモータ回転させる(ステップS1)。ブラシレスモータ10の回転駆動に伴い、制御装置40は、回転角センサ21からの回転角信号SA及び位置センサ22からの変位信号SPを取得する(ステップS2)。
As shown in FIG. 5, at the reference temperature, the
次に、CPU40cは、取得した回転角信号SA及び変位信号SPを、図6に示すような回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報として演算する。位置センサ22が検出する変位信号SPは、ブラシレスモータ10の回転に伴う変位を検出している。このため、変位信号SPを縦軸に、回転角信号SAを横軸にとると、回転角信号SA及び変位信号SPには相対関係が存在する。
Next, the
例えば、モータ制御システム1Sの制御装置40は、ブラシレスモータ10を被駆動機構30との連結の反対方向からみて時計方向(いわゆるCW方向)へ回転する。図6に示すように、回転角センサ21の回転角信号SAが回転角信号SA1から回転角信号SA2となるが位置センサ22の変位信号SPはSP1から大きく変化しない。次に、回転角センサ21の回転角信号SAが回転角信号SA2から回転角信号SA3となるにつれて、位置センサ22の変位信号SPはSP1からSP2へ直線的に増加する。
For example, the
例えば、モータ制御システム1Sの制御装置40は、ブラシレスモータ10を被駆動機構30との連結の反対方向からみて反時計方向(いわゆるCCW方向)へ回転する。図6に示すように、回転角センサ21の回転角信号SAが回転角信号SA3から回転角信号SA4となるが位置センサ22の変位信号SPはSP2から大きく変化しない。次に、回転角センサ21の回転角信号SAが回転角信号SA4から回転角信号SA1となるにつれて、位置センサ22の変位信号SPはSP2からSP1へ直線的に減少する。
For example, the
このように、回転角センサ21の回転角信号SAに位置センサ22の変位信号SPが同期しない領域では、機構部31、32、33、回転支点部41、42、43、44、又は稼働部35等のガタ、バッククラッシュ、撓みの影響でヒステリシス(Hysteresis)現象が生じていると考えられる。
As described above, in the region where the displacement signal SP of the
このため、制御装置40は、回転角信号SA1と回転角信号SA2との中点、回転角信号SA3と回転角信号SA4との中点を演算し、中点間を結んだ線分と(SA2、SP1)−(SA3、SP2)との距離又は、上述した中点間を結んだ線分と(SA4、SP2)−(SA1、SP1)との距離である補正値εを演算する(ステップS3)。
Therefore, the
次に、制御装置40は、基準温度における補正値εと、図6に示す回転角センサ21の回転角信号SA及び位置センサ22の変位信号SPの基準温度における相対関係情報を記憶手段40Eとなる内部記憶装置40f又はRAM40eに記憶する(ステップS4)。
Next, the
本実施形態に係るモータ制御システム1Sでは、制御装置40が基準温度における補正値εと、図6に示す回転角信号SA及び変位信号SPの基準温度における相対関係情報を演算し、記憶手段40Eに記憶している。この演算はモータ制御システム1S以外のコンピュータシステムで補正値εと、図6に示す回転角センサ21の回転角信号SA及び位置センサ22の変位信号SPの相対関係情報を演算し、記憶手段40Eとなる内部記憶装置40f又はRAM40eに記憶するようにしてもよい。また、モータ制御システム1Sの制御装置40は、回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報を記憶手段40Eに記憶していれば、補正値εを都度演算して求めることができる。このため、ステップS3での補正値εの演算ステップと、ステップS4での補正値εの記憶手段40Eへの記憶を省略し、後で制御装置40が補正値εを都度演算して求めてもよい。
In the
図7は、実施形態1に係る記憶手段が記憶する、相対関係情報と温度情報との関係を説明する説明図である。本実施形態に係るモータ制御システム1Sでは、制御装置40が図6に示す回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報と、上述した温度情報とを、記憶手段40Eに記憶している。例えば、制御装置40は、稼働部35を位置規制機構56に規制され変位が確定した確定位置(SA2、SP1)、(SA3、SP2)、(SA4、SP2)、(SA1、SP1)とし、確定位置の位置センサ22及び回転角センサの出力から位置(変位)に依存する要因は排除する。図4−2に示すように、温度変動Δtに対する出力の変化は、位置センサ22の方が回転センサ21よりも大きくなる。このため、回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報は、上述した温度変動に伴い、例えば図7に示すように、(SA2、SP1)−(SA3、SP2)−(SA4、SP2)−(SA1、SP1)の線分は、(SA2、SP11)−(SA3、SP12)−(SA4、SP12)−(SA1、SP11)の線分に、位置センサ出力変動γ分シフトする。その結果、制御装置40は、図6に示す回転角信号SA及び変位信号SPの基準温度における相対関係情報のみに基づいて、変位信号SPから回転角信号SAを推定すると誤差が生じてしまうおそれがある。例えば、制御装置40は、図6に示す回転角信号SA及び変位信号SPの基準温度における相対関係情報のみに基づいて、変位信号SP11から推定した回転角信号SA1dは、本来回転角信号SA1であるべき真値に対して偽値である。同様に、例えば、制御装置40は、図6に示す回転角信号SA及び変位信号SPの基準温度における相対関係情報のみに基づいて、変位信号SP12から推定した回転角信号SA4dは、本来回転角信号SA4であるべき真値に対して偽値である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating the relationship between the relative relationship information and the temperature information stored by the storage unit according to the first embodiment. In the
ここで、図6に示す回転角信号SA及び変位信号SPの基準温度における相対関係情報は、図7に示す回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係を保持した状態で位置センサ出力変動γだけシフトした変化を生じる。図4−2に示すように、回転角センサ21の出力変動ΔVAは、温度変動に対する変化が小さい。このため、回転角信号SAが取得できる場合、制御装置40は、回転角信号SAに基づいて、モータ制御信号SMを演算する。
Here, the relative relationship information at the reference temperature of the rotation angle signal SA and the displacement signal SP shown in FIG. 6 is only the position sensor output fluctuation γ while the relative relationship between the rotation angle signal SA and the displacement signal SP shown in FIG. This produces a shifted change. As shown in FIG. 4B, the output fluctuation ΔVA of the
また、制御装置40は、稼働部35を位置規制機構56に規制され変位が確定した確定位置(SA2、SP1)、(SA3、SP2)、(SA4、SP2)、(SA1、SP1)における位置センサ出力変動γを記憶手段40Eに逐次記憶する。制御装置40は、位置センサ出力変動ΔVと温度変動Δtとの関係を、図4−1に示す位置センサ22の位置センサ出力変動ΔVと温度変動Δtとの関係で近似し、位置センサ出力変動γを推定できる。制御装置40は、実際に取得した位置センサ出力変動ΔVを記憶手段40Eへ照会し、図4−1に示す位置センサ22の位置センサ出力変動ΔVと温度変動Δtとの関係から、対応する位置センサ出力変動γを求めることができる。また、モータ制御システム1Sの制御装置40は、回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報を記憶手段40Eに記憶していれば、上述した温度演算するステップS105の手順に沿って位置センサ出力変動γを都度演算して求め、記憶手段40Eに記憶することができる。
In addition, the
次に、回転角信号SAが取得できない場合の本実施形態に係るモータ制御システム1Sのモータ制御方法について説明する。図8は、実施形態1に係るモータ制御方法を説明するフローチャートである。図9は、実施形態1に係るモータ制御方法を説明する説明図である。
Next, a motor control method of the
本実施形態に係るモータ制御システム1Sの制御装置40は、モータ制御信号SMに基づきブラシレスモータ10をモータ回転させる(ステップS11)。ブラシレスモータ10の回転駆動に伴い、制御装置40は、回転角センサ21からの回転角信号SA及び位置センサ22からの変位信号SPを取得する(ステップS12)。制御装置40は、回転角信号SA及び変位信号SPを取得後、記憶手段40Eに記憶する。
The
次に、制御装置40のCPU40cは、回転角センサ21からの回転角信号SA又は位置センサ22からの変位信号SPと、記憶手段40Eが記憶する稼働部35が位置規制機構56に規制され変位が確定した位置の情報とを比較する演算を行い、稼働部35が確定位置にあるか判断する(ステップS13)。回転角センサ21からの回転角信号SAは、温度変動による変化が少ないので、制御装置40は、働部35が確定位置にあるか判断することがより好ましい。制御装置40は、稼働部35を位置規制機構56に規制され変位が確定した確定位置(SA2、SP1)、(SA3、SP2)、(SA4、SP2)、(SA1、SP1)における位置センサ出力変動γを記憶手段40Eに逐次記憶する。回転角信号SAに基づいて稼働部35が確定位置にない場合(ステップS13、No)、ステップS11を継続する。稼働部35が確定位置にある場合(ステップS13、Yes)、位置センサ22の変位信号SPの取得を行い(ステップS14)、温度に依存した位置センサ出力変動γの値を取得する。例えば、基準温度における稼働部35の確定位置(SA2、SP1)、(SA3、SP2)、(SA4、SP2)、(SA1、SP1)と、実際の稼働部35の確定位置(SA2、SP11)、(SA3、SP12)、(SA4、SP12)、(SA1、SP11)との差が、温度に依存した位置センサ出力変動γとなる。制御装置40は、位置センサ出力変動γを記憶手段40Eに記憶する。なお、位置センサ22の変位信号SPの取得は、ステップS12において既に取得した変位信号SPを記憶手段40Eから読み出してもよい。
Next, the
制御装置40は、位置センサ出力変動γが取得できれば、記憶手段40Eに記憶している位置センサ22の温度係数を用いて温度情報である温度変動Δtに変換する(ステップS15)。
If the position sensor output variation γ can be acquired, the
次に、制御装置40は、温度情報である温度変動Δtに応じたモータ制御信号SMを演算する手順を行う(ステップS16)。例えば、被駆動機構30の潤滑材料の状態、被駆動機構30の配置状態等に起因する温度変化の影響により例えばストローク量が変動する。制御装置40は、例えば温度情報に応じてストローク量の変動を補正する制御補正データを記憶手段40Eに予め記憶しておき、ステップS15により得られた温度情報である温度変動Δtに基づいてモータ制御信号SMを演算する。つまり、制御装置40は、温度変動Δtに基づいて制御パラメータを温度補正し、モータ制御信号SMを演算する。そして、制御装置40は、モータ制御信号SMに基づきブラシレスモータ10をモータ回転させる。ブラシレスモータ10の回転駆動に伴い、制御装置40は、引き続き回転角センサ21からの回転角信号SA及び位置センサ22からの変位信号SPを取得する(ステップS17)。制御装置40は、回転角信号SA及び変位信号SPを取得後、記憶手段40Eに記憶する。なお、必要があれば、制御装置40は、上述した温度情報が異常であるかどうか判断する(ステップS107)を実行してもよい。
Next, the
制御装置40は、回転角センサ21が正常か否か判断する(ステップS18)。回転角信号SAが取得できるため、回転角センサ21が正常であると判断する場合(ステップS18、Yes)、制御装置40は、ステップS16を継続する。回転角信号SAが取得できないため、回転角センサ21が正常ではないと判断する場合(ステップS18、No)、制御装置40は、変位信号SPと記憶手段40Eに記憶している回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報と、位置センサ出力変動γに基づいて回転角を推定した推定回転角信号の演算を行う(ステップS19)。
The
制御装置40は、補正値εと、正常時における回転角センサ21の回転角信号SA及び位置センサ22の変位信号SPの図6に示す相対関係情報と、図7に示す相対関係情報と温度に依存した位置センサ出力変動γの値との関係と、を記憶手段40Eとなる内部記憶装置40f又はRAM40eに記憶してある。制御装置40は、RAM40eのワークエリアに、補正値εと、回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報と、回転角センサ21が正常である場合に記憶した直前の位置センサ出力変動γとを読み出す記憶手段照会を行う。仮に、補正値εが記憶手段40Eに記憶していない場合、制御装置40が補正値εを都度演算して求めて、RAM40eのワークエリアに記憶してもよい。制御装置40は、取得できる変位信号SPを、ブラシレスモータ10の回転方向の情報及び補正値εと共に、回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報と位置センサ出力変動γに当てはめて演算することで、変位信号SPに対応する回転角を推定した推定回転角信号を演算することができる。なお、制御装置40は、上述した温度変動Δtを記憶手段40Eとなる内部記憶装置40f又はRAM40eに記憶しておき、位置センサ22の温度係数を用いて、温度変動Δtから位置センサ出力変動γを演算してもよい。
The
例えば、図9に示すように、モータ制御システム1Sがブラシレスモータ10を被駆動機構30との連結の反対方向からみて時計方向(いわゆるCW方向)へ回転する場合、位置センサ22からの変位信号SPCWのみ取得できている。変位信号SPCWを回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報に当てはめると、回転角対応点m1となるが、位置センサ出力変動γを考慮し、位置センサ出力変動γ分シフトさせ、回転角対応点m1’を演算する。この回転角対応点m1’から補正値ε分減算し、回転角対応点m2を演算できる。この結果、制御装置40は、変位信号SPCWと記憶手段40Eに記憶している回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報に基づいて回転角を推定した推定回転角信号SACWの演算を行うことができる。
For example, as shown in FIG. 9, when the
例えば、モータ制御システム1Sがブラシレスモータ10を被駆動機構30との連結の反対方向からみて反時計方向(いわゆるCCW方向)へ回転する場合、位置センサ22からの変位信号SPCCWのみ取得できている。変位信号SPCCWを回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報に当てはめると、回転角対応点m3となるが、位置センサ出力変動γを考慮し、位置センサ出力変動γ分シフトさせ、回転角対応点m3’を演算する。この回転角対応点m3’から補正値ε分加算し、回転角対応点m4を演算できる。この結果、制御装置40は、変位信号SPCCWと記憶手段40Eに記憶している回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報に基づいて回転角を推定した推定回転角信号SACCWの演算を行うことができる。
For example, when the
制御装置40は、稼働部35が所定の停止位置か判断する(ステップS20)。稼働部35が所定の停止位置にないと判断する場合(ステップS20、No)、制御装置40は、演算した推定回転角信号と変位信号SPとを用いてモータ制御信号SMを演算する(ステップS16)。モータ制御信号SMに基づいて、ブラシレスモータ10は、回転を継続する。稼働部35が所定の停止位置にあると判断する場合(ステップS20、Yes)、制御装置40は、モータ制御を終了する。
The
以上説明したように、本実施形態のモータ制御方法は、ブラシレスモータ10を制御するモータ制御信号SMを送出し、位置センサ22からブラシレスモータ10の回転に伴う変位信号SPを取得する信号取得ステップ(ステップS12)を行う。モータ制御方法は、変位信号SPから変位が確定した確定位置を判断する確定位置判断ステップ(ステップS13)を行い、確定位置判断ステップ(ステップS13)で変位が確定した後、記憶している基準温度の回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報と、取得した変位信号SPとを比較し推定した温度情報である位置センサ出力変動γを演算する温度演算ステップ(ステップS15)を行う。そして、モータ制御方法は、回転角信号SAが取得できない場合、温度演算ステップ(ステップS15)で演算した位置センサ出力変動γと前記相対関係情報とに基づいて、取得した前記変位信号から推定した回転角である推定回転角信号を演算する演算ステップ(ステップS19)を行う。モータ制御方法は、演算した前記推定回転角信号からモータ制御信号SMを演算する制御ステップ(ステップS16)を行う。また、演算ステップ(ステップS19)では、相対関係情報の補正値ε及び位置センサ出力変動γに基づいて、取得した変位信号SPから推定回転角信号を演算することがより好ましい。
As described above, the motor control method of the present embodiment sends the motor control signal SM for controlling the
また、本実施形態のアクチュエータ1は、ブラシレスモータ10と、ブラシレスモータ10の回転を検出する回転角センサ21と、ブラシレスモータ10の回転を所定の変位に変換する被駆動機構30と、被駆動機構30の変位を検出する位置センサ22と、ブラシレスモータ10を制御する制御装置40と、を含んでいる。制御装置40は、正常時における回転角センサ21の回転角信号SA及び位置センサ22の変位信号SPの相対関係情報と、位置センサ出力変動γとを記憶する記憶手段40Eを含み、変位信号SPを取得し、相対関係情報及び位置センサ出力変動γに基づいて回転角を推定した推定回転角信号SACW、SACCWを演算し、この推定回転角信号に基づいてブラシレスモータ10を制御する。
The
これにより、ガタ、バッククラッシュ、撓み等があっても、取得できる位置センサ22の変位信号SPから取得できない回転角センサ21の回転角信号SAを推定し、モータ制御を継続することができる。その結果、アクチュエータ1は、回転角センサ21の回転角信号SAが取得できなくても安定してブラシレスモータ10を制御できる。
As a result, even if there is a backlash, back crash, deflection, etc., the rotation angle signal SA of the
また、ガタ、バッククラッシュ、撓み等の適用機器毎に生じる想定していた制御モデルからのズレを吸収し、汎用のアクチュエータ駆動に用いることができる。また、回転角センサ21の回転角信号SA及び位置センサ22の変位信号SPの相対関係情報を定期的に更新し、記憶手段40Eに保存すれば、経年変化による影響を低減することができる。
Further, it is possible to absorb a deviation from an assumed control model that occurs for each applied device, such as backlash, back crash, and deflection, and use it for driving a general-purpose actuator. Further, if the relative relationship information of the rotation angle signal SA of the
本実施形態のアクチュエータ1は、制御装置40の記憶手段40Eに相対関係情報の補正値εと、位置センサ出力変動γを記憶しており、制御装置40は、回転角センサ21の回転角信号SAが取得できない場合、補正値ε及び位置センサ出力変動γに基づいて、取得可能な位置センサ22の変位信号SP、推定回転角信号SACW、SACCWを演算することが好ましい。
The
これにより、回転角センサ21の回転角信号SAが取得できない場合、ガタ、バッククラッシュ、撓み等の影響を考慮した補正値ε及び位置センサ出力変動γを利用して変位信号SPから推定回転角信号SACW、SACCWを簡易に演算できる。
As a result, when the rotation angle signal SA of the
(実施形態2)
図10は、実施形態2に係るモータ制御方法を説明するフローチャートである。図11は、実施形態2に係るモータ制御方法を説明する説明図である。本実施形態では、アクチュエータ1は、記憶手段40Eに記憶する回転角センサ21の回転角信号SA及び位置センサ22の変位信号SPの相対関係情報と、モータ回転方向と、位置センサ出力変動γとによりモータ制御する点に特徴がある。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 10 is a flowchart illustrating a motor control method according to the second embodiment. FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a motor control method according to the second embodiment. In this embodiment, the
図10に示すように、本実施形態に係るモータ制御システム1Sの制御装置40は、上述した図8に示すステップS11からステップS18までの手順を行う。
As shown in FIG. 10, the
制御装置40は、回転角センサ21が正常か否か判断する(ステップS18)。回転角信号SAが取得できるため、回転角センサ21が正常であると判断する場合(ステップS18、Yes)、制御装置40は、ステップS16を継続する。回転角信号SAが取得できないため、回転角センサ21が正常ではないと判断する場合(ステップS18、No)、制御装置40は、直前までブラシレスモータ10を回転していた方向を判別し回転方向を記憶手段40Eに記憶する回転方向判別を行う(ステップS31)。
The
制御装置40は、変位信号SPと、記憶手段40Eに記憶している回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報と、位置センサ出力変動γに基づいて回転角を推定した推定回転角信号の演算を行う(ステップS32)。制御装置40は、RAM40eのワークエリアに、ブラシレスモータ10の回転方向の情報と、回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報と、回転角センサ21が正常である場合に記憶した直前の位置センサ出力変動γと、を読み出す記憶手段照会を行う。制御装置40は、取得できる変位信号SPを、ブラシレスモータ10の回転方向の情報と共に、回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報と、位置センサ出力変動γとに当てはめて演算することで、変位信号SPに対応する回転角を推定した推定回転角信号を演算することができる。なお、制御装置40は、上述した温度変動Δtを記憶手段40Eとなる内部記憶装置40f又はRAM40eに記憶しておき、位置センサ22の温度係数を用いて、温度変動Δtから位置センサ出力変動γを演算してもよい。
The
例えば、図11に示すように、モータ制御システム1Sがブラシレスモータ10を被駆動機構30との連結の反対方向からみて時計方向(いわゆるCW方向)へ回転する場合、位置センサ22からの変位信号SPCWのみ取得できている。ここで、(SA2、SP1)−(SA3、SP2)−(SA4、SP2)−(SA1、SP1)の線分は、(SA2、SP11)−(SA3、SP12)−(SA4、SP12)−(SA1、SP11)の線分に、位置センサ出力変動γ分シフトする。図11に示すように、実際の変位信号SPCWを回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報に当てはめると、変位信号SPCWに対応する回転角センサ21の回転角信号SAは、(SA2、SP1)と(SA3、SP2)とを結ぶ直線L2上の対応する回転角対応点l1となる。回転角対応点l1は、ガタ、バッククラッシュ、撓みの影響でヒステリシス(Hysteresis)現象が生じているので補正が必要であり、かつ位置センサ出力変動γ分の補正も必要である。この場合、制御装置40は、変位信号SPCWに対応する回転角センサ21の回転角信号SAを演算する場合、逆回転のデータを参照し、かつ位置センサ出力変動γ分の補正をする。具体的には、制御装置40は、(SA4、SP12)と(SA1、SP11)とを結ぶ直線L11上の変位信号SPCWに対応する回転角対応点l1’を演算する。また、制御装置40は、回転角対応点l1’の位置センサ出力変動γ分シフトした、直線L1上の対応する回転角対応点l2を演算する。その上で制御装置40は、回転角対応点l2の推定回転角信号SACWを演算する。これにより、推定回転角信号SACWは、位置センサ出力変動γ分の補正がされている。また、推定回転角信号SACWは、本来の回転角信号の誤差と反対の誤差を含んでいるので、制御装置40は推定回転角信号SACWに基づいてモータ制御信号SMを演算し、ブラシレスモータ10を制御すれば、誤差が相殺された状態で駆動する。
For example, as shown in FIG. 11, when the
例えば、モータ制御システム1Sがブラシレスモータ10を被駆動機構30との連結の反対方向からみて反時計方向(いわゆるCCW方向)へ回転する場合、位置センサ22からの変位信号SPCCWのみ取得できている。ここで、(SA2、SP1)−(SA3、SP2)−(SA4、SP2)−(SA1、SP1)の線分は、(SA2、SP11)−(SA3、SP12)−(SA4、SP12)−(SA1、SP11)の線分に、位置センサ出力変動γ分シフトする。図11に示すように、実際の変位信号SPCCWを回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報に当てはめると、変位信号SPCCWに対応する回転角センサ21の回転角信号SAは、(SA1、SP1)と(SA4、SP2)とを結ぶ直線L1上の対応する回転角対応点l3となる。回転角対応点l3は、ガタ、バッククラッシュ、撓みの影響でヒステリシス(Hysteresis)現象が生じているので補正が必要であり、かつ位置センサ出力変動γ分の補正も必要である。この場合、制御装置40は、変位信号SPCCWに対応する回転角センサ21の回転角信号SAを演算する場合、逆回転のデータを参照し、かつ位置センサ出力変動γ分の補正をする。具体的には、制御装置40は、(SA3、SP12)と(SA2、SP11)とを結ぶ直線L22上の変位信号SPCCWに対応する回転角対応点l3’を演算する。また、制御装置40は、回転角対応点l3’の位置センサ出力変動γ分シフトした、直線L2上の対応する回転角対応点l4を演算する。その上で制御装置40は、直線L2上の対応する回転角対応点l4の推定回転角信号SACCWを演算する。これにより、推定回転角信号SACCWは、位置センサ出力変動γ分の補正がされている。また、推定回転角信号SACCWは、本来の回転角信号の誤差と反対の誤差を含んでいるので、制御装置40は推定回転角信号SACCWに基づいてモータ制御信号SMを演算し、ブラシレスモータ10を制御すれば、誤差が相殺された状態で駆動する。
For example, when the
制御装置40は、稼働部35が所定の停止位置か判断する(ステップS33)。稼働部35が所定の停止位置にないと判断する場合(ステップS33、No)、制御装置40は、演算した推定回転角信号と変位信号SPとを用いてモータ制御信号SMを演算する(ステップS16)。モータ制御信号SMに基づいて、ブラシレスモータ10は、回転を継続する。稼働部35が所定の停止位置にあると判断する場合(ステップS33、Yes)、制御装置40は、モータ制御を終了する。
The
以上説明したように、本実施形態のモータ制御方法は、ブラシレスモータ10を制御するモータ制御信号SMを送出し、位置センサ22からブラシレスモータ10の回転に伴う変位信号SPを取得する信号取得ステップ(ステップS12)を行う。モータ制御方法は、変位信号SPから変位が確定した確定位置を判断する確定位置判断ステップ(ステップS13)を行い、確定位置判断ステップ(ステップS13)で変位が確定した後、記憶している基準温度の回転角信号SA及び変位信号SPの相対関係情報と、取得した変位信号SPとを比較し推定した温度情報である位置センサ出力変動γを演算する温度演算ステップ(ステップS15)を行う。そして、モータ制御方法は、回転角信号SAが取得できない場合、直前までブラシレスモータ10を回転していた方向を判別し回転方向を記憶手段40Eに記憶する回転方向判別を行う回転方向判別ステップを行う(ステップS31)。そして、モータ制御方法は、回転方向判別ステップ(ステップS31)で判別したモータ回転方向と、温度演算ステップ(ステップS15)で演算した位置センサ出力変動γと相対関係情報とに基づいて、取得した変位信号SPから推定した回転角である推定回転角信号を演算する演算ステップ(ステップS32)を行う。モータ制御方法は、演算した推定回転角信号からモータ制御信号SMを演算する制御ステップ(ステップS16)を行う。
As described above, the motor control method of the present embodiment sends the motor control signal SM for controlling the
また、本実施形態のアクチュエータ1は、ブラシレスモータ10と、ブラシレスモータ10の回転を検出する回転角センサ21と、ブラシレスモータ10の回転を所定の変位に変換する被駆動機構30と、被駆動機構30の変位を検出する位置センサ22と、ブラシレスモータ10を制御する制御装置40と、を含んでいる。制御装置40は、正常時における回転角センサ21の回転角信号SA及び位置センサ22の変位信号SPの相対関係情報と、位置センサ出力変動γとを記憶する記憶手段40Eを含み、回転角信号SAが取得できない場合、ブラシレスモータ10の回転方向を示す回転方向情報と上述した相対関係情報及び位置センサ出力変動γとに基づいて、変位信号SPから回転角を推定した推定回転角信号SACW、SACCWを演算することが好ましい。
The
これにより、図5のフローチャートの各ステップにおいて、ステップS3の手順を省くことができる。また、記憶手段40Eが相対関係情報の補正値εを記憶しておく必要がない。また、ガタ、バッククラッシュ、撓み等があっても、取得できる位置センサ22の変位信号SPから取得できない回転角センサ21の回転角信号SAを推定し、モータ制御を継続することができる。その結果、アクチュエータ1は、回転角センサ21の回転角信号SAが取得できなくても安定してブラシレスモータ10を制御できる。また、回転角センサ21の回転角信号SAが取得できない場合、ガタ、バッククラッシュ、撓み等の影響を相殺して変位信号SPから推定回転角信号SACW、SACCWを簡易に演算できる。
Thereby, the procedure of step S3 can be omitted in each step of the flowchart of FIG. Further, it is not necessary for the
(変形例)
図12は、変形例に係るアクチュエータの構成図である。変形例のアクチュエータ2は、位置センサ22が、被駆動機構30の機構部33の変位を検出している点に特徴がある。なお、上述したものと同じ部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Modification)
FIG. 12 is a configuration diagram of an actuator according to a modification. The
変形例に係るアクチュエータ2は、ブラシレスモータ10と、回転角センサ21と、位置センサ22と、稼働部35を有する被駆動機構30と、稼働部35の位置を規制する位置規制機構56Aと、制御装置40とを含んでいる。被駆動機構30は、機構部31、32、33と、回転支点部41、42、43、44とのリンク機構により、ブラシレスモータ10のロータコアの回転駆動力を直線変位へ変換し、稼働部35を所定の位置に移動させることができる。稼働部35を直接検出しなくても、位置センサ22が稼働部35と連動する機構部33又は機構部32の変位を検出することで、稼働部35の位置を推定可能となる。位置規制機構56Aは、位置規制機構56と同様に、被駆動機構30の稼働部35を規制し、変位しないように位置を確定させる機構である。
The
また、上述した実施形態と合わせて、アクチュエータ2は、被駆動機構30が直線変位する稼働部35と、稼働部35にブラシレスモータ10の回転を変位に変換して伝達する機構部31、32、33とを有し、位置センサ22は、稼働部35又は機構部32、33の位置を検出することが好ましい。これにより、アクチュエータ2は、回転角センサ21と異なる箇所である機構部32、又は33に回転角センサ21と異なる位置センサ22を有することになる。その結果、アクチュエータ2は信頼性又はロバスト性が向上する。
In addition to the above-described embodiment, the
(実施形態3)
図13、図14、図15は、実施形態3に係るアクチュエータを有する自動変速機の構成図である。図16は、実施形態3に係る記憶手段が記憶する、回転角センサの回転角信号及び位置センサの変位信号の相対関係情報を説明する説明図である。本実施形態の自動変速機60は、アクチュエータ1と同じアクチュエータ1α、1βを含んでいる点に特徴がある。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 3)
FIGS. 13, 14, and 15 are configuration diagrams of an automatic transmission having an actuator according to the third embodiment. FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating the relative relationship information of the rotation angle signal of the rotation angle sensor and the displacement signal of the position sensor, which is stored in the storage unit according to the third embodiment. The
図13に示す自動変速機60は、オートメーテッドマニュアルトランスミッション(AMT:Automated Manual Transmission)と呼ばれる自動変速機であって、マニュアルトランスミッションの動作を上述したアクチュエータ1と同じアクチュエータ1α、1βを複数組み合わせることで自動制御している。自動変速機60は、操作レバー検出手段61と、アクセル開度検出手段62と、制御装置40と、アクチュエータ1αと、アクチュエータ1βとを含んでいる。操作レバー検出手段61と、アクセル開度検出手段62とは、制御装置40に接続されている。アクチュエータ1αと、アクチュエータ1βとは、制御装置40を共有しており、上述したアクチュエータ1と同様に接続されている。
An
操作レバー検出手段61は、ドライバーが操作レバーを操作したレバー操作信号を検出し、制御装置40へ伝達する。アクセル開度検出手段62は、ドライバーがアクセルを操作した操作度合いをアクセル開度信号として検出し制御装置40へ伝達する。制御装置40は、エンジンコントロールユニット(Engine Control Unit、ECU)としても機能する制御装置である。制御装置40は、記憶手段40Eに、レバー操作信号及びアクセル開度信号に応じたトランスミッションの選択情報を記憶している。トランスミッションの選択情報は、レバー操作信号及びアクセル開度信号に応じた情報に限られず、例えば車速情報、温度情報等の外部信号に応じた情報となっていてもよい。この場合、制御装置40は外部信号を取得することができる。
The operation lever detection means 61 detects a lever operation signal when the driver operates the operation lever and transmits it to the
アクチュエータ1α及びアクチュエータ1βは、アクチュエータ1と同様に構成されたアクチュエータである。ブラシレスモータ10α、10βと、回転角センサ21α、21βと、位置センサ22α、22βとは、実施形態1におけるブラシレスモータ10と、回転角センサ21と、位置センサ22と同じであるので、詳細な説明を省略する。被駆動機構30α、30βは、ブラシレスモータ10α、10βの回転運動を伝達する機構部52α、52βと、機構部55α、55βと、稼働部35α、35βとを有している。機構部52α、52βは、例えば、ボールネジ機構である。機構部55α、55βは、ブラシレスモータ10α、10βのモータ軸と、機構部52α、52βとを各々接続するカップリング部材である。稼働部35αは、機構部52αのボールネジ機構が嵌合するボールナットを有しており、ブラシレスモータ10αの回転角Aαに応じて、α方向へ自在にスライドさせる直動機構となっている。また、稼働部35βは、機構部52βのボールネジ機構が嵌合するボールナットを有しており、ブラシレスモータ10βの回転角Aβに応じて、β方向へ自在にスライドさせる直動機構となっている。被駆動機構30α、30βは、ブラシレスモータ10α、10βのロータコアの回転駆動力を直線変位へ変換し、稼働部35α、35βを所定の位置に移動させることができる。機構部52α、52βは、例えば直交する方向に配置され、稼働部35α、35βが機構部52α、52βの延長方向に沿って移動する。
The actuator 1α and the actuator 1β are actuators configured in the same manner as the
稼働部35α、35βは、稼働部35Sに接続されており、稼働部35α、35βの変位に応じて、稼働部35Sも変位する。図14は、図13の稼働部35Sの周辺をα方向が左右となる断面で示している。図15は、図13の稼働部35Sの周辺をβ方向が左右となる断面で示している。図14及び図15に示すように、稼働部35Sは、稼働部35αと固定されると共に、稼働部35βとは、相対的な位置が可変可能なように嵌め合い構造となっている。稼働部35Sは、突起状のスライディングレバー35Lを有している。スライディングレバー35Lは、自動変速機60の内部のシフト軸に嵌合されている。スライディングレバー35Lの位置が変わると、自動変速機60は、トランスミッションのシフト及びセレクト動作が生じる。なお、自動変速機60は、潤滑材料の状態、エンジンの過熱状態、排気管等の発熱部等の配置状態等に起因する温度変化の影響により例えば被駆動機構30α、30βのストローク量が変動する。
The operating units 35α and 35β are connected to the
例えば、図16に示すように、自動変速機60は、トランスミッション構造を有し、前進用ギヤ位置G1〜G6及び後進用ギヤ位置Rを有する6速自動変速機である。自動変速機60のトランスミッションは、前進用ギヤ位置G1〜G6及び後進用ギヤ位置Rのいずれかを選択するセレクト位置N1〜N4を有している。本実施形態の自動変速機60では、アクチュエータ1α、1βを含み、セレクト用のアクチュエータ1αは、稼働部35αをN1〜N4へ移動させることができる。また、シフト用のアクチュエータ1βは、稼働部35βをG5−N4−G6の方向、G3−N3−G4の方向、G1−N2−G2の方向、N1−Rの方向のいずれかの方向に自在に移動させることができる。このように、稼働部35αと、稼働部35βとの相互作用により、トランスミッション構造におけるギヤ位置が選択される。前進用ギヤ位置G1〜G6及び後進用ギヤ位置Rの各位置に、スライディングレバー35Lの位置を規制する位置規制機構が設けられる。例えば、図14及び図15には、前進用ギヤ位置G6に設けられた位置規制機構F6を例示する。位置規制機構6Fは、上述した位置規制機構56と同じ構成である。例えば、位置規制機構F6は、図14及び図15に示すように、α方向及びβ方向にスライディングレバー35Lの位置を規制する。
For example, as shown in FIG. 16, the
図16に示すように、セレクト用のアクチュエータ1αは、稼働部35α、35SをN1〜N4へ移動させると、セレクト位置N1〜N4に応じて、位置センサ22αが変位信号SPαを出力し、回転角センサ21αが回転角信号SAαを出力する。回転角信号SAαは、例えば、回転角信号αN1、αN2、αN3、αN4となる。制御装置40は、所定のセレクト位置N1〜N4のいずれかとなると、ブラシレスモータ10αを停止させる。次にシフト用のアクチュエータ1βは、稼働部35β、35Sを前進用ギヤ位置G1〜G6及び後進用ギヤ位置Rのいずれかを選択する位置に自在に移動させる。選択した前進用ギヤ位置G1〜G6及び後進用ギヤ位置Rに応じて、位置センサ22βが変位信号SPβを出力し、回転角センサ21βが回転角信号SAβを出力する。回転角信号SAβは、例えば、回転角信号βFR、βRRとなる。
As shown in FIG. 16, when the operating portion 35α, 35S is moved to N1 to N4, the position sensor 22α outputs a displacement signal SPα according to the selected positions N1 to N4, and the
制御装置40は、ブラシレスモータ10α、10βを回転し、上述した図5に示すフローチャートに沿って、回転角センサ21α、21β及び位置センサ22α、22βの正常な場合における回転角信号SAα、SAβ及び変位信号SPα、SPβの相対関係情報Sα、Sβを記憶手段40Eに記憶する手順を行う。
The
自動変速機60は、レバー操作信号及びアクセル開度信号が伝達されると、制御装置40が記憶手段40Eに記憶したトランスミッションの選択情報に基づき、ブラシレスモータ10α、10βを制御する。選択情報は、前進用ギヤ位置G1〜G6及び後進用ギヤ位置Rの各位置における確定位置の情報である。例えば、自動変速機60は、ブラシレスモータ10α、10βを制御するモータ制御信号SMα、SMβを送出し、位置センサ22α、22βからブラシレスモータ10α、10βの回転に伴う変位信号SPα、SPβを取得し、前進用ギヤ位置G1〜G6及び後進用ギヤ位置Rの各位置における停止位置の変位信号SPα、SPβの情報を記憶している。自動変速機60は、取得できる変位信号SPα又は変位信号SPβの出力変動ΔVから推定した温度情報である温度変動Δtを演算し、演算した温度情報からモータ制御信号SMα、SMβを演算する。ここで、制御装置40は、上述した実施形態1、2で例示したモータ制御方法を実行することができる。位置センサ22α、22βが温度センサを兼ねることができるためセンサの総数が低減される。また、ガタ、バッククラッシュ、撓み等に位置センサ出力変動γの影響があっても、位置センサ22α、22βから位置センサ出力変動γの温度情報を得ることができるので、制御装置40は位置センサ出力変動γを考慮したモータ制御をすることができる。
When the lever operation signal and the accelerator opening signal are transmitted, the
以上説明したように、本実施形態の自動変速機60は、ブラシレスモータ10α、10βと、ブラシレスモータ10α、10βの回転を検出する回転角センサ21α、21βと、ブラシレスモータ10α、10βの回転を所定の変位に変換する被駆動機構30α、30βと、被駆動機構30α、30βの変位を検出する位置センサ22α、22βと、ブラシレスモータ10α、10βを制御する制御装置40と、を含んでいる。制御装置40は、正常時における回転角センサ21α、21βの回転角信号SAα、SAβ及び位置センサ22α、22βの変位信号SPα、SPβの相対関係情報Sα、Sβを記憶する記憶手段40Eを含んでいる。そして、変位信号SPα、SPβを取得し、上述した相対関係情報Sα、Sβと、位置センサ出力変動γに基づいて回転角を推定した推定回転角信号を演算し、この推定回転角信号に基づいてブラシレスモータ10α、10βを制御する。
As described above, the
また、自動変速機60は、トランスミッション機構にガタ、バッククラッシュ、撓み等があっても、取得できる位置センサ22α、22βの変位信号SPα、SPβから取得できない回転角センサ21α、21βの回転角信号SAα、SAβを推定し、モータ制御を継続することができる。位置センサ22α、22βが温度センサを兼ねることができるためセンサの総数が低減される。また、ガタ、バッククラッシュ、撓み等に位置センサ出力変動γの影響があっても、位置センサ22α、22βから位置センサ出力変動γの温度情報を得ることができるので、制御装置40は位置センサ出力変動γを考慮したモータ制御をすることができる。その結果、自動変速機60は、回転角センサ21α、21βの回転角信号SAα、SAβが取得できなくても安定してブラシレスモータ10α、10βを制御できる。
In addition, the
1、2 アクチュエータ
1S モータ制御システム
10、10α、10β ブラシレスモータ
21、21α、21β 回転角センサ
22、22α、22β 位置センサ
30、30α、30β 被駆動機構
35、35α、35β、35S 稼働部
40 制御装置
40E 記憶手段
41、42、43、44 回転支点部
56、56A、6F 位置規制機構
60 自動変速機
61 操作レバー検出手段
62 アクセル開度検出手段
1, 2
Claims (16)
前記モータの回転を所定の変位に変換する被駆動機構と、
前記被駆動機構の位置を規制する位置規制機構と、
前記被駆動機構の変位を検出する位置センサと、
前記位置規制機構により前記被駆動機構の位置が規制された状態での前記位置センサの出力変動を温度情報へ変換する制御装置と、を含むことを特徴とするアクチュエータ。 A motor,
A driven mechanism for converting the rotation of the motor into a predetermined displacement;
A position regulating mechanism for regulating the position of the driven mechanism;
A position sensor for detecting the displacement of the driven mechanism;
An actuator comprising: a control device that converts output fluctuation of the position sensor into temperature information in a state where the position of the driven mechanism is regulated by the position regulating mechanism.
前記制御装置は、前記位置センサの出力から前記回転角センサの出力の差分を演算して前記位置センサの出力変動を求める請求項1に記載のアクチュエータ。 A rotation angle sensor for detecting the rotation angle of the motor;
The actuator according to claim 1, wherein the control device calculates an output difference of the position sensor by calculating a difference between outputs of the rotation angle sensor from an output of the position sensor.
前記制御装置は、正常時における前記回転角センサの回転角信号及び前記位置センサの変位信号の相対関係情報を記憶しており、前記変位信号を取得し、前記相対関係情報及び前記温度情報に基づいて回転角を推定した推定回転角信号を演算し、前記推定回転角信号に基づいて前記モータを制御する請求項1から3のいずれか1項に記載のアクチュエータ。 A rotation angle sensor for detecting the rotation angle of the motor;
The control device stores the relative relationship information of the rotation angle signal of the rotation angle sensor and the displacement signal of the position sensor at normal time, acquires the displacement signal, and based on the relative relationship information and the temperature information The actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein an estimated rotation angle signal obtained by estimating a rotation angle is calculated, and the motor is controlled based on the estimated rotation angle signal.
位置センサから前記モータの回転に伴う変位信号を取得し、
停止位置の前記変位信号の情報を記憶しており、
取得した前記変位信号から推定した温度情報を演算し、演算した前記温度情報から前記モータ制御信号を演算することを特徴とするモータ制御システム。 Send motor control signal to control the motor,
Obtain a displacement signal accompanying the rotation of the motor from the position sensor,
Storing information of the displacement signal of the stop position;
A motor control system that calculates temperature information estimated from the acquired displacement signal and calculates the motor control signal from the calculated temperature information.
前記位置センサの出力から前記回転角センサの出力の差分を演算して前記位置センサの出力変動を求める請求項7に記載のモータ制御システム。 Obtaining a rotation angle signal of the motor from a rotation angle sensor;
The motor control system according to claim 7, wherein a difference in output of the rotation angle sensor is calculated from an output of the position sensor to obtain an output fluctuation of the position sensor.
正常時の前記回転角信号及び前記変位信号の相対関係情報を記憶しており、
前記回転角信号が取得できない場合、前記相対関係情報及び前記温度情報に基づいて、取得した前記変位信号から推定した回転角である推定回転角信号を演算し、演算した前記推定回転角信号から前記モータ制御信号を演算する請求項9に記載のモータ制御システム。 Obtaining a rotation angle signal of the motor from a rotation angle sensor;
Storing the relative relationship information of the rotation angle signal and the displacement signal at the normal time,
When the rotation angle signal cannot be acquired, an estimated rotation angle signal that is a rotation angle estimated from the acquired displacement signal is calculated based on the relative relationship information and the temperature information, and the calculated rotation angle signal is used to calculate the rotation angle signal. The motor control system according to claim 9 which calculates a motor control signal.
前記変位信号から変位が確定した確定位置を判断する確定位置判断ステップと、
前記確定位置判断ステップで変位が確定した後、取得した前記変位信号から推定した温度情報を演算する温度演算ステップと、
演算した前記温度情報から前記モータ制御信号を演算する制御ステップと、
を含むことを特徴とするモータ制御方法。 A signal acquisition step of sending a motor control signal for controlling the motor and acquiring a displacement signal accompanying the rotation of the motor from a position sensor;
A confirmed position judging step for judging a confirmed position where the displacement is confirmed from the displacement signal;
A temperature calculating step of calculating temperature information estimated from the acquired displacement signal after displacement is determined in the determined position determining step;
A control step of calculating the motor control signal from the calculated temperature information;
A motor control method comprising:
回転角センサから前記モータの回転角信号を取得し、かつ位置センサから前記モータの回転に伴う変位信号を取得する信号取得ステップと、
前記変位信号から変位が確定した確定位置を判断する確定位置判断ステップと、
前記確定位置判断ステップで変位が確定した後、記憶している基準温度の前記回転角信号及び前記変位信号の相対関係情報と、取得した前記変位信号とを比較し推定した温度情報を演算する温度演算ステップと、
前記回転角信号が取得できない場合、前記温度演算ステップで演算した前記温度情報と前記相対関係情報とに基づいて、取得した前記変位信号から推定した回転角である推定回転角信号を演算する演算ステップと、
演算した前記推定回転角信号から前記モータ制御信号を演算する制御ステップと、
を含むことを特徴とするモータ制御方法。 Send motor control signal to control the motor,
A signal acquisition step of acquiring a rotation angle signal of the motor from a rotation angle sensor and acquiring a displacement signal accompanying the rotation of the motor from a position sensor;
A confirmed position judging step for judging a confirmed position where the displacement is confirmed from the displacement signal;
The temperature at which the relative temperature information of the stored reference temperature and the displacement signal is compared with the acquired displacement signal and the estimated temperature information is calculated after the displacement is determined in the determined position determining step. A calculation step;
When the rotation angle signal cannot be acquired, a calculation step of calculating an estimated rotation angle signal that is a rotation angle estimated from the acquired displacement signal based on the temperature information calculated in the temperature calculation step and the relative relationship information. When,
A control step of calculating the motor control signal from the calculated estimated rotation angle signal;
A motor control method comprising:
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JP2011102410A JP2012235613A (en) | 2011-04-28 | 2011-04-28 | Actuator, motor control system and motor control method |
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JP2017071324A (en) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | アルプス電気株式会社 | Shift device and method for detecting abnormality of shift device |
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