JP5625983B2 - Motor control device - Google Patents

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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, Patent Documents 1 to 3 disclose an apparatus using an SR (Switched Reluctance) motor. In this apparatus, the excitation phase of the motor is determined so as to feedback control the motor. When an SR motor that rotates the rotor by switching the excitation phase is used, initialization processing is required at an appropriate timing in order to specify the position of the rotor and execute energization control. This initialization process may include at least one of a process of specifying the correspondence between the rotor position and the excitation phase and a process of specifying a reference position for recognizing the rotor position.

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, Patent Document 4 discloses an apparatus using an SR motor. In this apparatus, processing for learning the correspondence between the rotor position and the excitation phase is executed at the start of control. Such a process is called, for example, an excitation phase learning process. In this process, the excitation phase is cycled through a predetermined time schedule, and the encoder output during that period is observed. And based on this observation result, the excitation phase in subsequent normal drive is determined.

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, Patent Document 5 discloses an apparatus that determines an abnormality based on an encoder signal after the excitation phase learning process and executes the excitation phase learning process again. In this apparatus, the pattern of the A phase signal and the B phase signal immediately after the excitation phase learning is performed is confirmed, and when the two-phase energization is not performed, the excitation phase learning is performed again.

特開2004−23931号公報JP 2004-23931 A 特開2004−129451号公報JP 2004-129451 A 特開2004−129452号公報JP 2004-129552 A 特開2004−15849号公報JP 2004-15849 A 特開2009−112151号公報JP 2009-112151 A

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、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。 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, and the detection means is the rotational speed of the motor when the control object is moved between two positions. (Tn, Tp) with a predetermined reference value (Tnth, Tpth) and characterized that you detect the deviation of the excitation phase is given to the motor based on.

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.

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 this configuration , the excitation phase shift can be detected based on the rotation speed of the motor.

請求項2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 second 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 third 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4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 fourth 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5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 fifth 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6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 sixth aspect of the present invention, the correction means sets the correction amount of the excitation phase according to 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7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 described in claim 7 is characterized in that the setting means sets the correction amount to be larger as the deviation amount is larger. According to this configuration, the correction amount can be increased as the deviation amount increases.

請求項8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 claim 8 is characterized in that the detection means includes compensation means (258) for compensating for fluctuations in the behavior of the motor in accordance with the motor power supply voltage (VB). According to this configuration, it is possible to compensate for changes in the behavior of the motor due to fluctuations in the power supply voltage. For this reason, the influence of fluctuations in the power supply voltage can be suppressed, and the excitation phase shift can be accurately detected.

請求項9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 ninth 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.

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を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the shift-by-wire apparatus which concerns on 1st Embodiment to which this invention is applied. 第1実施形態のSRモータを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the SR motor of 1st Embodiment. 第1実施形態のシフトバイワイヤ装置の作動を示すタイムチャートであって、図3Aはモータへの通電有無を示す波形図、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。3A and 3B are time charts showing the operation of the shift-by-wire device according to the first embodiment, in which FIG. 3A is a waveform diagram showing whether or not a motor is energized, and FIG. 第1実施形態のシフトバイワイヤ装置の作動を示すタイムチャートであって、図4Aは目標位置を示す波形図、図4Bは検出位置を示す波形図、図4Cはカウント値を示す波形図である。4A and 4B are time charts showing the operation of the shift-by-wire device of the first embodiment, in which FIG. 4A is a waveform diagram showing a target position, FIG. 4B is a waveform diagram showing a detection position, and FIG. 4C is a waveform diagram showing a count value. 第1実施形態のシフトバイワイヤ装置の作動を示すタイムチャートであって、図5Aは目標位置を示す波形図、図5Bは検出位置を示す波形図、図5Cはカウント値を示す波形図である。5A is a time chart showing the operation of the shift-by-wire device of the first embodiment, FIG. 5A is a waveform diagram showing a target position, FIG. 5B is a waveform diagram showing a detection position, and FIG. 5C is a waveform diagram showing a count value. 第1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。It is a flowchart which shows the action | operation of the shift-by-wire apparatus of 1st Embodiment. 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。It is a table | surface which shows the relationship between the excitation phase and count position of 1st Embodiment. 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。It is a table | surface which shows the relationship between the excitation phase and count position of 1st Embodiment. 本発明を適用した第2実施形態に係るシフトバイワイヤ装置の作動を示すタイムチャートであって、図9Aは目標位置を示す波形図、図9Bは検出位置を示す波形図、図9Cはカウント値を示す波形図である。9A is a time chart showing the operation of the shift-by-wire device according to the second embodiment to which the present invention is applied, FIG. 9A is a waveform diagram showing a target position, FIG. 9B is a waveform diagram showing a detection position, and FIG. 9C is a count value. FIG. 第2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。It is a flowchart which shows the action | operation of the shift-by-wire apparatus of 2nd Embodiment. 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。It is a flowchart which shows the action | operation of the shift-by-wire apparatus of 3rd Embodiment to which this invention is applied. 第3実施形態の補正処理を示すマップである。It is a map which shows the correction process of 3rd Embodiment. 第3実施形態の補正処理を示すマップである。It is a map which shows the correction process of 3rd Embodiment.

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-wire device 1 according to a first embodiment to which the present invention is applied. A shift-by-wire device (hereinafter referred to as SBW device) 1 is mounted on a vehicle. The SBW device 1 includes a vehicle power source 2, a transmission mechanism 3, and a control device 11. The power source 2 includes both an internal combustion engine and an electric motor. This vehicle is a so-called hybrid vehicle that can be driven by both or either of the internal combustion engine and the electric motor. The transmission mechanism 3 transmits the power supplied from the power source 2 to the drive wheels of the vehicle. The transmission mechanism 3 can switch its power transmission state to a plurality of states. For example, the transmission mechanism 3 is provided by an automatic transmission for a vehicle. The power transmission state provided by the transmission mechanism 3 is also called a shift position, a shift range, a shift position, or the like. The power transmission state provided by the transmission mechanism 3 can include a non-parking position as the first position and a parking position as the second position. The parking position is denoted as P in this specification and the drawings. At the parking position, the transmission mechanism 3 interrupts the transmission of power and restrains the drive wheels to prohibit the movement of the vehicle. The non-parking position is denoted as non-P in this specification and the drawings. In the non-parking position, the transmission mechanism 3 transmits power and allows the vehicle to move by the power source 2. The transmission mechanism 3 has a manual lever 3a for switching the power transmission state as described above. The manual lever 3a is movable between at least two positions, a P position and a non-P position. The manual lever 3a is a control object in a motor control device provided by the control device 11. The transmission mechanism 3 has walls 3b and 3c that mechanically restrain movement of the manual lever 3a at both ends of the operable range of the manual lever 3a. The walls 3b and 3c can be provided in a speed reduction mechanism for driving the manual lever 3a. A P wall 3b is provided at a position where the manual lever 3a is further moved beyond the P position from the center of the operable range of the manual lever 3a. A non-P wall 3c is provided at a position where the manual lever 3a is further moved beyond the non-P position from the center of the operable range of the manual lever 3a.

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 control device 11 moves the manual lever 3a according to the position of the lever operated by the driver of the vehicle. The lever can be selectively operated to a P position or a non-P position. The control device 11 includes an electric motor (hereinafter referred to as a motor) 12 that moves the position of the manual lever 3a. The motor 12 is a three-phase switched reluctance (SR type) (Switched Reluctance) motor. The control device 11 constitutes a motor control device.

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 motor 12 includes a 12-pole stator 12a, a three-phase coil 12b provided on each pole, and a 12-pole rotor (hereinafter referred to as a rotor) 12c. Three-phase coil 12b has a U phase, a V phase, and a W phase. These three-phase coils 12b are energized in a predetermined pattern, and the rotor 12c rotates by exciting the stator 12a. In this configuration, it is necessary to excite an appropriate phase coil in order to rotate the rotor 12c. For this reason, it is necessary to specify the position of the rotor 12c correctly. Moreover, it is necessary to specify the relationship between the position of the rotor 12c and an appropriate excitation phase.

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 control device 11 includes an encoder 13. The encoder 13 is an incremental encoder. The encoder 13 is connected to the rotating shaft of the motor 12. The encoder 13 outputs a signal for each predetermined rotation angle of the motor. When the motor 12 rotates, the encoder 13 outputs a multiphase signal whose phase is shifted. The polyphase signal is inverted at predetermined rotation angle intervals. The encoder 13 outputs at least an A phase signal and a B phase signal. The level of the A phase signal is inverted every predetermined rotation angle. The phase of the B phase signal is shifted from the phase of the A phase signal, and the level is inverted every predetermined rotation angle.

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 control device 11 includes a plurality of control devices. The control device 11 includes a range switching electronic control device (hereinafter referred to as a range ECU) 14 and a hybrid vehicle electronic control device (hereinafter referred to as a hybrid ECU) 15. Furthermore, the control device 11 is configured to be capable of information communication with other vehicle-mounted electronic control devices via the vehicle-mounted network 16. Other on-vehicle electronic control devices may include an electronic control device (hereinafter referred to as a body ECU) 17 for body equipment that controls a vehicle meter or the like. The range ECU 14 and the hybrid ECU 15 are directly supplied with electric power from the in-vehicle battery 18. The power source that is directly and constantly supplied from the battery 18 to the range ECU 14 is also referred to as a BATT power source. Further, the range ECU 14 is also supplied with power from the hybrid ECU 15. The power supplied from the hybrid ECU 15 to the range ECU 14 is also called a + B power supply. The hybrid ECU 15 can intermittently supply + B power.

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 range ECU 14 includes a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) 21. The microcomputer 21 includes counting means (hereinafter referred to as a counter) 21 a that calculates a count value N indicating the rotational position of the motor 12 by counting the A-phase signal and the B-phase signal output from the encoder 13. The count value N is calculated by counting the A-phase signal and the B-phase signal from the reference position specified by the initialization process. The microcomputer 21 includes detection means 21 b that detects a deviation of the excitation phase applied to the motor 12 based on the behavior of the motor 12 indicated by the signal of the encoder 13. The detection means 21b detects the motor 12 on the basis of an index (Tn, Tp) indicating the rotation speed of the motor 12 when the manual lever 3a is moved between two positions and a predetermined reference value (Tnth, Tpth). Detects a given excitation phase shift. The detecting means 21b detects an excitation phase shift by detecting a rotational speed error caused by the excitation phase shift due to the control characteristics of the control means for controlling the motor 12. The microcomputer 21 includes correction means 21c for correcting the excitation phase shift detected by the detection means 21b. The microcomputer 21 provides control means 21d for controlling the motor 12 by switching the excitation phase of the motor based on the signal output from the encoder 13. The feedback control of the motor 12 can be provided by the methods described in Patent Documents 1 to 5.

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 range ECU 14 includes an input circuit 23 that inputs a signal from the hybrid ECU 15. A signal from the hybrid ECU 15 is input to the microcomputer 21 via the input circuit 23. The range ECU 14 includes a LAN driver 24. The LAN driver 24 is a communication device for communicating with the in-vehicle network 16. The LAN driver 24 supports a LIN (Local Interconnect Network) protocol or a CAN (Controller Area Network) protocol used for a vehicle. The LAN driver 24 receives a signal indicating the vehicle speed transmitted from the body ECU 17 and inputs the signal to the microcomputer 21.

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 range ECU 14 includes a three-phase driver 25 and an input circuit 26. The three-phase driver 25 is a drive circuit that intermittently energizes the three-phase coil 12b of the motor 12. The microcomputer 21 controls the energization of the motor 12, that is, the excitation state of the motor 12 by controlling the three-phase driver 25. The input circuit 26 receives at least the A-phase signal and the B-phase signal from the encoder 13 and inputs the A-phase signal and the B-phase signal to the microcomputer 21.

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 range ECU 14 includes a power supply circuit 27. The power supply circuit 27 inputs BATT power from the battery 18 and + B power from the hybrid ECU 15. The power supply circuit 27 supplies power to a plurality of devices in the range ECU 14 based on the BATT power supply and the + B power supply.

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 hybrid ECU 15 outputs a range switching signal from the P position to the non-P position or a range switching signal from the non-P position to the P position. The hybrid ECU 15 detects the state of the lever operated by the driver, and outputs a range switching signal according to the state. The range switching signal is input to the microcomputer 21 via the input circuit 23.

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 control devices 14, 15, and 17 are provided by a microcomputer having a computer-readable storage medium. The storage medium stores a computer-readable program. The storage medium can be provided by a memory. The program is executed by the control devices 14, 15, and 17 to cause the control devices 14, 15, and 17 to function as the devices described in this specification, and to execute the control method described in this specification. The control devices 14, 15, and 17 are caused to function. The means provided by the control devices 14, 15, and 17 can also be referred to as functional blocks or modules that achieve a predetermined function.

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 SBW device 1 of the first embodiment. FIG. 3A is a waveform diagram showing whether or not the motor is energized. FIG. 3B is a waveform diagram showing a count value indicating the position of the rotor. In the figure, a case where an excitation phase learning process and a wall contact process are performed is illustrated. The solid line indicates the actual value of the count value N. The alternate long and short dash line indicates the target value of the count value N. The range ECU 14 includes an excitation phase learning process and a wall contact process in normal control means for controlling the motor 12 so as to move the position of the manual lever 3a to the target position. The range ECU 14 executes the excitation phase learning process and the wall contact process when it is determined that initialization is necessary, such as at the first activation after resetting or when an abnormality is detected. In the illustrated example, when the range ECU 14 is activated at time t0, the range ECU 14 executes an excitation phase learning process. In the excitation phase learning process, the synchronous position of the motor 12 is searched by driving the motor 12 in a predetermined pattern as illustrated between the time t1 and the time t2. In addition, the range ECU 14 may execute a wall hitting process. In the wall contact process, as shown between time t3 and time t4, when a movable part including the manual lever 3a and the motor 12 is pressed against the P wall, and between time t5 and time t6. As shown, the movable part may be pressed against the non-P wall. In the wall contact process using the P wall, the target value is set at a position beyond the P wall. In the wall contact process using the non-P wall, the target value is set at a position beyond the non-P wall.

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 SBW device 1 of the first embodiment. FIG. 4A is a waveform diagram showing the target position. FIG. 4B is a waveform diagram showing detection positions. FIG. 4C is a waveform diagram showing the count value N.

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 rotor 12c. . In this case, the excitation phase of the motor 12 is selected by the control means 21d so as to rotate the motor 12 at a desired speed toward the target position, and further switched in order.

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 motor 12 during such normal operation is indicated by a broken line. When the target value is switched from the P position to the non-P position at time t1, the motor 12 is controlled to move the manual lever 3a from the P position to the non-P position. The count value N exceeds the threshold value THP for determining the P position at time t2. As a result, the detection position of the manual lever 3a changes from the P position to an undefined (UN) position. When the motor 12 further rotates, the count value N exceeds the threshold THN for non-P position determination at time t4. As a result, the detection position changes from the UN position to the non-P position. Eventually, when the motor 12 reaches the target position, the change in the count value N stops. Next, when the target value is switched from the non-P position to the P position at time t6, the motor 12 is controlled to move the manual lever 3a from the non-P position to the P position. The count value N falls below the threshold value THN at time t8. As a result, the detection position of the manual lever 3a changes from the non-P position to the UN position. When the motor 12 further rotates, the count value N falls below the threshold value THP at time t10. As a result, the detection position changes from the UN position to the P position. Eventually, when the motor 12 reaches the target position, the change in the count value N stops.

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 rotor 12c. Such a situation may occur when the excitation phase learning process or the origin search process (wall contact process) is not executed normally. Such a situation may occur when the count value N is shifted due to a disturbance such as noise. In this case, the count value N counted based on the initialization process including the excitation phase learning process deviates from the actual rotational position of the rotor 12c. As a result, a deviation occurs between the excitation phase given to the motor 12 based on the shifted count value N and the excitation phase to be given based on the actual position of the rotor 12c. That is, an excitation phase different from the excitation phase during normal operation is excited. As a result, the motor 12 does not exhibit the desired behavior.

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 motor 12 is rotated toward the non-P position, the same state as that when the phase advance correction amount in the feedback control is set smaller than the control target value is generated. For this reason, the rotational speed of the motor 12 becomes slow. At this time, the inclination of the change in the count value N becomes small. Conversely, if the motor 12 is rotated toward the P position, a state similar to the case where the phase advance correction amount in the feedback control is set larger than the control target value is generated. For this reason, the rotational speed of the motor 12 is increased. At this time, the slope of the change in the count value N increases.

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 motor 12 when the excitation phase is shifted to the non-P position side is indicated by a solid line. When the target value is switched from the P position to the non-P position at time t1, the motor 12 is controlled to move the manual lever 3a from the P position to the non-P position. The count value N exceeds the threshold value THP for determining the P position at time t3. As a result, the detection position of the manual lever 3a changes from the P position to an undefined (UN) position. When the motor 12 further rotates, the count value N exceeds the threshold value THN for non-P position determination at time t5. As a result, the detection position changes from the UN position to the non-P position. Eventually, when the motor 12 reaches the target position, the change in the count value N stops. Next, when the target value is switched from the non-P position to the P position at time t6, the motor 12 is controlled to move the manual lever 3a from the non-P position to the P position. The count value N falls below the threshold value THN at time t7. As a result, the detection position of the manual lever 3a changes from the non-P position to the UN position. When the motor 12 further rotates, the count value N falls below the threshold value THP at time t9. As a result, the detection position changes from the UN position to the P position. Eventually, when the motor 12 reaches the target position, the change in the count value N stops.

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 motor 12 is an abnormal value. The time Tpth provides a second reference value for determining whether or not the index Tp indicating the rotation speed of the motor 12 is an abnormal value.

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 motor 12. Further, Tnth and Tpth can be set in advance based on the behavior of the motor 12 at the normal time. Therefore, by determining at least one of the condition Tn> Tnth and the condition Tp <Tpth, it can be determined that the excitation phase is shifted to the non-P side. For example, it can be determined that the excitation phase is shifted to the non-P side by determining the condition Tn> Tnth and the condition Tp <Tpth.

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 SBW device 1 of the first embodiment. FIG. 5A is a waveform diagram showing the target position. FIG. 5B is a waveform diagram showing detection positions. FIG. 5C is a waveform diagram showing count values. In the figure, the behavior of the motor 12 during normal operation is indicated by broken lines.

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 motor 12 is rotated toward the non-P position, the same state as that when the phase advance correction amount in the feedback control is set larger than the control target value is generated. For this reason, the rotational speed of the motor 12 is increased. At this time, the slope of the change in the count value N increases. Conversely, if the motor 12 is rotated toward the P position, a state similar to the case where the phase advance correction amount in the feedback control is set smaller than the control target value is generated. For this reason, the rotational speed of the motor 12 becomes slow. At this time, the inclination of the change in the count value N becomes small.

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 motor 12 when the excitation phase is shifted to the P position side is indicated by a solid line. When the target value is switched from the P position to the non-P position at time t1, the motor 12 is controlled to move the manual lever 3a from the P position to the non-P position. The count value N exceeds the threshold value THP at time t2. As a result, the detection position of the manual lever 3a changes from the P position to the UN position. When the motor 12 further rotates, the count value N exceeds the threshold value THN at time t4. As a result, the detection position changes from the UN position to the non-P position. Eventually, when the motor 12 reaches the target position, the change in the count value N stops. Next, when the target value is switched from the non-P position to the P position at time t6, the motor 12 is controlled to move the manual lever 3a from the non-P position to the P position. The count value N falls below the threshold value THN at time t8. As a result, the detection position of the manual lever 3a changes from the non-P position to the UN position. When the motor 12 further rotates, the count value N falls below the threshold value THP at time t10. As a result, the detection position changes from the UN position to the P position. Eventually, when the motor 12 reaches the target position, the change in the count value N stops.

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 motor 12. Further, Tnth and Tpth can be set in advance based on the behavior of the motor 12 at the normal time. Therefore, by determining at least one of the condition Tn <Tnth and the condition Tp> Tpth, it can be determined that the excitation phase is shifted to the P side. For example, it can be determined that the excitation phase is shifted to the P side by determining the condition Tn <Tnth and the condition Tp> Tpth.

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 SBW device 1 according to the first embodiment. In the figure, a correction process 150 for correcting the excitation phase is shown. In step 151, it is determined whether or not the rotor 12c is stopped. In step 151, in performing the excitation phase correction process, it is determined whether or not the rotor 12c is stopped in order to prevent the motor 12 from stepping out or rotating in reverse, which may occur as a result of the correction process. . In step 151, for example, when the vehicle speed signal received from another ECU by the in-vehicle network 16 is equal to or less than a predetermined value, it can be determined that the rotor 12c is stopped. Further, the determination in step 151 may be executed depending on whether or not the accompanying information of the range request received from the hybrid ECU 15 is “during vehicle travel”. The determination in step 151 can be a logical sum determination that determines stop of the rotor 12c when any of these multiple conditions is satisfied.

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 step 151, the detection means 21b detects the excitation phase shift when the rotor 12c of the motor 12 is stopped. Further, the correction means 21c corrects the excitation phase shift when the rotor 12c of the motor 12 is stopped. Thereby, 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 12 due to the correction of the excitation phase can be avoided.

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 step 152, it is determined whether there is history information indicating that switching from the non-P position to the P position has been performed in the past. In step 153, it is determined whether there is history information indicating that switching from the P position to the non-P position has been performed in the past. If a negative determination is made in any of steps 151-153, the process ends without executing the correction process. If all the determinations in steps 151-153 are affirmative, the process proceeds to step 154.

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 step 154, the actual time Tn actually required when switching from the P position to the non-P position is compared with the value obtained by adding the margin amount (margin) m1 to the threshold value Tnth. When the condition Tn> Tnth + m1 is satisfied, the excitation phase may be shifted to the non-P position side. In this case, the process proceeds to step 155. In step 155, the actual time Tp actually required when switching from the non-P position to the P position is compared with the value obtained by subtracting the margin m1 from the threshold value Tpth. When the condition Tp <Tpth-m1 is satisfied, it is considered that the excitation phase is shifted to the non-P position side. In this case, the process proceeds to step 156. In step 156, correction processing is executed. In step 156, the excitation phase is incremented by one count (+1).

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 poles 12 of the motor 12. In the range ECU 14, an excitation phase is set according to this remainder. For example, when the actual rotational position of the motor 12 is the remainder 4, the U phase and the W phase are excited. However, when the count value N is deviated, the remainder 3 may be obtained. In this case, only the W phase is excited. Therefore, the counting position for determining the excitation phase is corrected by addition (+1), and the excitation phase corresponding to the remainder 4 is corrected so as to be excited.

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 step 154, the process proceeds to step 158. In step 158, the actual time Tn actually required when switching from the P position to the non-P position is compared with the value obtained by subtracting the margin m2 from the threshold value Tnth. When the condition Tn <Tnth-m2 is satisfied, the excitation phase may be shifted to the P position side. In this case, the process proceeds to step 159. In step 159, the actual time Tp actually required when switching from the non-P position to the P position is compared with the value obtained by adding the margin amount m2 to the threshold value Tpth. When the condition Tp> Tpth + m2 is satisfied, it is considered that the excitation phase is shifted to the P position side. In this case, the process proceeds to step 160. In step 160, correction processing is executed. In step 160, the excitation phase is subtracted (-1) by one count.

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 motor 12 is the remainder 5, the U phase and the W phase are excited. However, when the count value N is deviated, the remainder 6 may be obtained. In this case, only the U phase is excited. Therefore, the counting position for determining the excitation phase is corrected by subtraction (−1), and the excitation phase corresponding to the remainder 5 is corrected so as to be excited.

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 step 156 or step 160 is executed, the routine proceeds to step 157. In step 157, the switching history information to the P position and the switching history information to the non-P position are deleted. Thereafter, when the switching to the P position and the switching to the non-P position are executed, the determinations of step 152 and step 153 become affirmative again, and the process proceeds to step 154.

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 step 155, step 158, or step 159, the process ends without executing correction processing steps 156 and 160.

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 motor 12, 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.

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 step 154 and step 155, the excitation phase shift is detected, and the process proceeds to the correction process 156. Further, when an affirmative determination is made in both step 158 and step 159, the excitation phase shift is detected, and the process proceeds to the correction process 160. Therefore, the detecting means 21b moves the manual lever 3a toward the P position, and the index Tn indicating the rotational speed of the motor 12 when the manual lever 3a is moved toward the non-P position is an abnormal value. When the index Tp indicating the rotational speed of the motor 12 at this time is an abnormal value, the excitation phase shift applied to the motor 12 is detected. For this reason, it is possible to accurately detect the deviation of the excitation phase.

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。   Steps 154 to 155 provide first detection means for detecting a first shift of the excitation phase applied to the motor (shift to the non-P position side). The first detection means detects the first deviation when both of the following conditions (1) and (2) are satisfied. The first condition (1) is that the rotational speed (Tn) of the motor when the manual lever 3a is moved toward the non-P position is an abnormal value slower than the first reference value (Tnth). The second condition (2) is that the rotational speed (Tp) of the motor 12 when the manual lever 3a is moved toward the P position is an abnormal value that is faster than the second reference value (Tpth).

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。   Steps 158 to 159 provide second detection means for detecting a second shift of the excitation phase applied to the motor 12 (shift toward the P position). The second shift is a shift in the opposite direction to the first shift. The second detection means detects the second deviation when both of the following conditions (3) and (4) are satisfied. The third condition (3) is that the rotational speed (Tn) of the motor 12 when the manual lever 3a is moved toward the non-P position is an abnormal value that is faster than the first reference value (Tnth). . The fourth condition (4) is that the rotational speed (Tp) of the motor 12 when the manual lever 3a is moved toward the P position is an abnormal value slower than the second reference value (Tpth).

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 SBW device 1 according to the second embodiment to which the present invention is applied. FIG. 9A is a waveform diagram showing the target position. FIG. 9B is a waveform diagram showing detection positions. FIG. 9C is a waveform diagram showing the count value N. The behavior of the motor 12 changes according to the power supply voltage for exciting the motor 12. As the power supply voltage of the motor 12, the voltage VB of the battery that supplies power to the motor 12 can be used. In the drawing, a change when the voltage VB is V1 is shown by a solid line. In the drawing, the change when the voltage VB is V2 is shown by a broken line. In the drawing, a change when the voltage VB is V3 is shown by a one-dot chain line. The voltage is V1>V2> V3. At time t1, the target position is switched from the P position to the non-P position. When voltage VB is V1, count value N exceeds threshold value THP at time t2, and exceeds threshold value THN at time t3. In this case, the time required for switching from the P position to the non-P position is Tnth1. When voltage VB is V2, count value N exceeds threshold value THP at time t4 and exceeds threshold value THN at time t6. In this case, the time required for switching from the P position to the non-P position is Tnth2. When voltage VB is V3, count value N exceeds threshold value THP at time t5 and exceeds threshold value THN at time t7. In this case, the time required for switching from the P position to the non-P position is Tnth3. Thus, the behavior of the motor 12 varies according to the power supply voltage. The speed of the motor 12 decreases as the power supply voltage decreases. Therefore, in this embodiment, threshold values Tnth and Tpth for determining the excitation phase shift are set according to the power supply voltage VB. Here, the threshold values Tnth and Tpth are set to be longer as the power supply voltage VB is lower.

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 SBW device 1 according to the second embodiment. In the figure, a correction process 250 for correcting the excitation phase is shown. In this correction process 250, step 258 is executed in addition to the correction process 150 of the preceding embodiment. In step 258, a process for setting the threshold value Tpth and the threshold value Tnth according to the power supply voltage VB of the motor 12 is executed. Step 258 provides compensation means for compensating for variations in behavior of the motor 12 in response to the power supply voltage VB of the motor 12. Therefore, in this embodiment, the detection means includes compensation means. According to this configuration, the behavior change of the motor 12 due to the fluctuation of the power supply voltage VB can be compensated. For this reason, the influence by the fluctuation | variation of the power supply voltage VB can be suppressed, and the shift | offset | difference of an excitation phase can be detected correctly.

(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 correction process 350 for correcting the excitation phase is shown. In this correction process 350, steps 354-356 are executed instead of steps 154-156 of the preceding embodiment. Steps 358-359 are executed instead of steps 158-160.

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 step 354, the real time Tn is compared with the threshold value Tnth. When the condition Tn> Tnth is satisfied, the excitation phase may be shifted to the non-P position side. In this case, the process proceeds to step 355. In step 355, the real time Tp is compared with the threshold value Tpth. When the condition Tp <Tpth is satisfied, that is, when the real time Tp is lower than the threshold value Tpth, it is considered that the excitation phase is shifted to the non-P position side. In this case, the process proceeds to step 356. In step 356, correction processing is executed based on the first map (MAP (A)). In step 356, the excitation phase is shifted in the addition direction by the number corresponding to the deviation amount.

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 step 354, that is, if the real time Tn exceeds the threshold value Tnth, the process proceeds to step 358. In step 358, the real time Tn is compared with the threshold value Tnth. When the condition Tn <Tnth is satisfied, that is, when the real time Tn is lower than the threshold value Tnth, the excitation phase may be shifted to the P position side. In this case, the process proceeds to step 359. In step 359, the real time Tp is compared with the threshold value Tpth. When the condition Tp> Tpth is satisfied, that is, when the real time Tp exceeds the threshold value Tpth, it is considered that the excitation phase is shifted to the P position side. In this case, the process proceeds to step 360. In step 360, correction processing is executed based on the second map (MAP (B)). In step 360, the excitation phase is shifted in the subtraction direction by the number corresponding to the deviation amount.

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 step 355, step 358, or step 359.

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, step 356 and step 360 are setting means for setting the excitation phase correction amount in accordance with the amount of deviation between the indices Tn and Tp indicating the rotational speed of the motor 12 and the reference values Tnth and Tpth. I will provide a. Therefore, in this embodiment, the correction unit includes a setting unit. Further, the setting means sets the correction amount to be larger as the deviation amount increases. 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. The setting means sets the excitation phase correction amount to two or more steps according to the deviation amount. For this reason, even if the excitation phase is greatly shifted beyond one step, the excitation phase shift can be corrected.

(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 motor 12 can be used. For example, various indexes indicating the rotation speed of the motor can be used. In this case, the rotational speed of the motor 12 toward the P position direction and the rotational speed of the motor 12 toward the non-P position direction can be used.

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 control apparatus 11 provided the switching between two positions, P position and non-P position. Alternatively, the controller 11 can be configured to provide switching between a plurality of three or more positions. For example, switching between four positions such as P position, R (reverse) position, N (neutral) position, and D (drive) position can be provided. In such a configuration, the control device 11 can be configured to detect the deviation of the excitation phase based on the behavior of the motor 12 between any two positions and correct the deviation. For example, based on the behavior of the motor 12 between the R position and the D position, or based on the behavior of the motor 12 between the P position and the D position, the deviation of the excitation phase is detected and the deviation is corrected. be able to.

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 SYMBOLS 1 Shift-by-wire apparatus 2 Power source 3 Transmission mechanism 11 Control apparatus 12 Motor 13 Encoder 14 Electronic control apparatus (range ECU) for range switching
15 Electronic control device (hybrid ECU) for hybrid vehicle
16 In-vehicle network 17 Electronic controller for body equipment (Body ECU)

Claims (9)

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、
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、
前記検出手段は、
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;
Correction means (21c) for correcting the excitation phase shift detected by the detection means,
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 A motor control device that detects deviation.
前記検出手段は、
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1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). 2. The motor control device according to claim 1 , 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. 3.
前記検出手段は、
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 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;
The motor control device according to claim 2 , further comprising second correction means (160, 360) for correcting the excitation phase in a direction according to the second deviation.
前記検出手段は、
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2または請求項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 from the second position (P) to the first position (non-P), and the control object is moved to the first position (non-P). based on the rotational speed of the motor when moving the to the second position (P) (Tp) from claims and detects the deviation of the excitation phase is given to the motor 2 or The motor control device according to claim 3 .
前記検出手段は、
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4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 ( 5. The motor control device according to claim 4 , wherein a deviation of an excitation phase given to the motor is detected based on Tp).
前記補正手段は、前記モータの回転速度(Tn、Tp)と前記基準値(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請求項1から請求項5のいずれかに記載のモータ制御装置。 The correction means includes setting means (356, 360) for setting the correction amount of the excitation phase according to the amount of deviation between the rotation speed (Tn, Tp) of the motor and the reference value (Tnth, Tpth). The motor control device according to claim 1 , comprising: a motor control device according to claim 1 . 前記設定手段は、前記乖離量が大きくなるほど、前記補正量を大きく設定することを特徴とする請求項6に記載のモータ制御装置。 The motor control device according to claim 6 , wherein the setting unit sets the correction amount to be larger as the deviation amount is larger. 前記検出手段は、前記モータの電源電圧(VB)に応じた前記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請求項1から請求項6のいずれかに記載のモータ制御装置。 The detecting device, according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises compensating means (258) to compensate for variations in the behavior of the motor in response to the power supply voltage (VB) of said motor Motor control device. 前記検出手段は、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検出し、
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8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,
9. 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.
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