JP2018040464A5 - - Google Patents

Description

本発明のシフトレンジ制御装置は、モータ（１０）の駆動を制御することでシフトレンジを切り替えるものであって、角度演算部（５１）と、速度演算部（５２）と、フィードバック制御部（６０）と、固定相通電制御部（７０）と、切替制御部（７５）と、を備える。
角度演算部は、モータの回転角を検出する回転角センサ（１３）の信号に基づいて実角度を演算する。速度演算部は、実角度に基づいてモータの回転速度を演算する。
フィードバック制御部は、モータの実角度、および、モータの回転速度であるモータ速度に基づくフィードバック制御を行う。
固定相通電制御部は、実角度に応じて選択される固定相に通電させる固定相通電制御を行う。
フィードバック制御部は、目標速度設定部（６２）、および、制御器（６５）を有する。目標速度設定部は、要求シフトレンジに応じて決定される目標角度と実角度との偏差である角度偏差に基づき、モータの目標速度を設定する。制御器は、目標速度とモータ速度とが一致するように、フィードバックデューティ指令値を演算する。

切替制御部は、モータの制御状態を切り替える。
切替制御部は、要求シフトレンジが切り替わったとき、制御状態をフィードバック制御とする。また、切替制御部は、目標角度と実角度との偏差である角度偏差が角度判定閾値以下となった場合、制御状態をフィードバック制御から固定相通電制御に切り替える。

Ｓ１０５では、切替制御部７５は、目標カウント値Ｃｅｎ^*と実カウント値Ｃｅｎとの差である角度偏差ｅが、角度判定閾値ｅ＿ｔｈより大きいか否かを判断する。本実施形態では、角度偏差ｅが「目標角度と実角度との差分値」に対応する。角度判定閾値ｅ＿ｔｈは、０に近い所定値（例えば機械角で０．５°）に応じたカウント数に設定される。角度偏差ｅが角度判定閾値ｅ＿ｔｈ以下であると判断された場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、Ｓ１０７へ移行する。角度偏差ｅが角度判定閾値ｅ＿ｔｈより大きいと判断された場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、Ｓ１０６へ移行する。
Ｓ１０６では、切替制御部７５は、モータ１０の制御状態として、フィードバック制御を選択する。すなわち、角度偏差ｅが角度判定閾値ｅ＿ｔｈより大きい場合、モータ１０は、モータ位置およびモータ速度をフィードバックするフィードバック制御により制御される。

一方、応答性を高めるべく、例えばフィードバックゲインを大きくすると、速度状態が定常状態または減速状態のとき、ハンチングが生じる虞がある。そこで本実施形態では、速度状態が定常状態または減速状態のときには、位相進みフィルタ処理を行った位相進み値Ｍｓｐ＿ｐｌをフィードバックしている。これにより、定常時および減速時におけるハンチングを抑制することができる。
また、ハンチングすることなくモータ１０を所定の位置で停止させるべく、実カウント値Ｃｅｎが目標カウント値Ｃｅｎ^*に近づいたら、フィードバック制御から固定相通電制御に切り替える。これにより、ハンチングを抑制し、モータ１０を適切に停止させることができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、モータは、永久磁石式の３相ブラシレスモータである。他の実施形態では、モータは、フィードバック制御と固定相通電制御とを切り替え可能なものであれば、どのようなモータを用いてもよい。また、上記実施形態では、モータに２組の巻線組が設けられる。他の実施形態では、モータの巻線組は、１組でもよいし３組以上であってもよい。
上記実施形態では、フィードバック制御において、１２０°通電による矩形波制御を行う。他の実施形態では、フィードバック制御において、１８０°通電による矩形波制御としてもよい。また矩形波制御に限らず、三角波比較方式や瞬時ベクトル選択方式によるＰＷＭ制御としてもよい。

Claims (7)

1. モータ（１０）の駆動を制御することでシフトレンジを切り替えるシフトレンジ制御装置であって、
   前記モータの回転角を検出する回転角センサ（１３）の信号に基づいて実角度を演算する角度演算部（５１）と、
   前記実角度に基づいて前記モータの回転速度であるモータ速度を演算する速度演算部（５２）と、
   前記実角度、および、前記モータ速度に基づくフィードバック制御を行うフィードバック制御部（６０）と、
   前記実角度に応じて選択される固定相に通電させる固定相通電制御を行う固定相通電制御部（７０）と、
   前記モータの制御状態を切り替える切替制御部（７５）と、
   を備え、
   前記フィードバック制御部は、
   要求シフトレンジに応じて決定される目標角度と前記実角度との偏差である角度偏差に基づき、前記モータの目標速度を設定する目標速度設定部（６２）、
   および、前記目標速度と前記モータ速度とが一致するように、フィードバックデューティ指令値を演算する制御器（６５）
   を有し、
   前記切替制御部は、
   前記要求シフトレンジが切り替わったとき、前記制御状態を前記フィードバック制御とし、
   前記角度偏差が角度判定閾値以下となった場合、前記制御状態を前記フィードバック制御から前記固定相通電制御に切り替えるシフトレンジ制御装置。
2. 前記切替制御部は、
   前記フィードバック制御から前記固定相通電制御に切り替わってから通電継続時間が経過するまでの間、前記固定相通電制御を継続し、
   前記固定相通電制御に切り替わってから前記通電継続時間が経過した場合、前記制御状態を前記モータへの通電を遮断する通電オフ制御に切り替える請求項１に記載のシフトレンジ制御装置。
3. 前記切替制御部は、前記モータ速度に応じ、前記角度判定閾値を変更する請求項１または２に記載のシフトレンジ制御装置。
4. 前記フィードバック制御部は、前記モータの速度状態に応じ、フィードバックする速度フィードバック値を設定するフィードバック値設定部（６３）を有し、
   前記速度状態には、加速状態、定常状態および減速状態が含まれる請求項１〜３のいずれか一項に記載のシフトレンジ制御装置。
5. 前記フィードバック値設定部は、
   前記速度状態が定常状態または減速状態のとき、前記モータ速度の位相を進ませる位相進み補償を行い、速度位相進み値を前記速度フィードバック値とし、
   前記速度状態が加速状態のとき、前記位相進み補償を行わず、前記モータ速度を前記速度フィードバック値とする請求項４に記載のシフトレンジ制御装置。
6. 前記フィードバック制御部は、前記モータ速度に応じてフィードフォワードデューティを演算するフィードフォワード補正値演算部（６６）を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のシフトレンジ制御装置。
7. 前記フィードフォワード補正値演算部は、加速状態、定常状態および減速状態に応じ、前記フィードフォワードデューティの演算を異ならせる請求項６に記載のシフトレンジ制御装置。