JP2023122183A - electronic controller - Google Patents

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恵大 田處
Keita Tadokoro
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Abstract

To provide an electronic controller capable of starting a pump motor as quickly as possible according to the characteristics of a motor or urea water.SOLUTION: According to an electronic controller, a microcomputer performs testing of confirming the turning operation of a pump motor before starting pressure control by PWM-controlling the driving of a pump motor for the pressure control of urea piping (S4). Forced commutation processing is subsequently carried out in such a manner that the rotation number of the motor is made to reach the target rotation number when performing the pressure control (S11). Then, during the testing, the microcomputer compares the rotation number detected when driving the pump motor by a PWM signal of a testing drive duty ratio with the reference rotation number corresponding to the PWM signal of the testing drive duty ratio to correct a forced commutation duty ratio according to results obtained by the foregoing comparison S9).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、尿素配管の圧力制御を行うためのポンプモータを制御する電子制御装置に関する。 The present invention relates to an electronic controller for controlling a pump motor for controlling pressure in urea piping.

車両の排気ガス等に適用される尿素SCR(Selective Catalytic Reduction)システムについては、浄化性能の向上を図るため、起動から短時間で配管圧力を上昇させて尿素水を噴射できる状態にすることが求められている。そのためには、尿素水を圧送するポンプ用のモータを、短時間、高回転数で起動させることが重要であり、起動直後から定格回転数に近い回転数でモータを駆動させることが理想である。 The urea SCR (Selective Catalytic Reduction) system, which is applied to vehicle exhaust gas, etc., is required to increase the piping pressure in a short period of time after startup so that the urea solution can be injected in order to improve purification performance. It is For this purpose, it is important to start the motor for pumping the urea water at a high speed for a short period of time. .

しかしながら、温度変化等によりモータや尿素水の特性が変化すると、PWM制御を行う際に同一のデューティ比でモータを駆動しても、モータの回転数が変化してしまう。そのため、回転数が高くなるモータ・尿素水特性の条件では、強制転流時の過回転がモータの定格回転数を上回ってしまうおそれがある。その事態を回避するには、起動直後の目標回転数を定格回転数よりも低い回転数にしなければならず、起動から高回転数に到達するまでの時間が長くなってしまう。一方で、回転数が低くなるようなモータ・尿素水特性の条件では、強制転流時に回転数が目標回転数まで上昇せず、目標回転数に到達する時間が長くなってしまう。 However, if the characteristics of the motor and the urea water change due to temperature changes, the number of revolutions of the motor will change even if the motor is driven with the same duty ratio when performing PWM control. Therefore, under the condition of the motor/urea solution characteristics that the number of revolutions is high, there is a possibility that the excessive rotation at the time of forced commutation may exceed the rated number of revolutions of the motor. In order to avoid such a situation, the target rotation speed immediately after startup must be set lower than the rated rotation speed, which lengthens the time from startup to reaching a high rotation speed. On the other hand, under the condition of the motor/urea water characteristics that the rotation speed is low, the rotation speed does not rise to the target rotation speed during forced commutation, and the time required to reach the target rotation speed becomes longer.

特開2020-48328号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-48328 特開2008-148379号公報JP 2008-148379 A

特許文献1,2は、何れもモータの起動を短時間で行うため技術である。特許文献1に開示されている手法では、インバータ回路のデューティ差分は補正できるが、モータや尿素水の特性変化による変動については補正できない。また、特許文献2に開示されているように、強制転流時の電流制限レベルを上昇させて電流を多く流す手法を用いれば、高回転数で起動させることができる。しかしながら、上記の高回転数になるモータ・尿素水特性では定格回転数を超えてしまうため、電流制限を高回転数になるモータ・尿素水特性に合わせて設定しなければならず、定格回転数に近い目標回転数では目標回転数に到達するまでの時間を短縮することができない。 Both Patent Documents 1 and 2 are techniques for starting the motor in a short time. Although the method disclosed in Patent Document 1 can correct the duty difference of the inverter circuit, it cannot correct fluctuations due to changes in the characteristics of the motor and urea water. Further, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200003, if a method of increasing the current limit level at the time of forced commutation to flow a large amount of current is used, the engine can be started at a high rotational speed. However, with the above motor/urea water characteristics for high speed rotation, the rated speed is exceeded, so the current limit must be set according to the motor/urea water characteristics for high speed rotation. If the target rotation speed is close to , the time required to reach the target rotation speed cannot be shortened.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、モータや尿素水の特性に合わせてポンプモータを極力短い時間で起動できる電子制御装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an electronic control apparatus capable of starting a pump motor in the shortest possible time in accordance with the characteristics of the motor and urea water.

請求項1記載の電子制御装置によれば、制御部は、尿素配管の圧力制御を行うためのポンプモータの駆動をPWM制御し、ポンプモータの回転数を目標回転数に到達させるように強制転流処理を行う。 According to the electronic control device of claim 1, the control unit PWM-controls the driving of the pump motor for controlling the pressure of the urea pipe, and forcibly rotates the pump motor so that the rotation speed of the pump motor reaches the target rotation speed. flow processing.

そして制御部は、テスト期間において、テスト駆動デューティ比のPWM信号によりポンプモータを駆動した際に検出される回転数と、前記テスト駆動デューティ比のPWM信号に対応する基準回転数とを比較し、その比較結果に応じて強制転流処理時に設定するPWM信号の強制転流デューティ比を補正する。このように構成すれば、テスト期間において、検出されるポンプモータの回転数に応じて強制転流デューティ比を適切に補正できるので、ポンプモータの起動を極力短時間で、且つ定格回転数を超えないように行うことが可能になる。 During the test period, the control unit compares the number of revolutions detected when the pump motor is driven by the PWM signal having the test drive duty ratio with a reference number of revolutions corresponding to the PWM signal having the test drive duty ratio, The forced commutation duty ratio of the PWM signal set during the forced commutation process is corrected according to the comparison result. With this configuration, the forced commutation duty ratio can be appropriately corrected according to the detected rotation speed of the pump motor during the test period. It becomes possible to do so as not to

第1実施形態であり、ポンプモータの始動制御処理の内容を示すフローチャート1 is a flowchart showing the contents of a pump motor start control process according to the first embodiment; 強制転流デューティ補正処理の内容を示すフローチャートFlowchart showing the details of forced commutation duty correction processing ポンプモータの始動制御を示すタイミングチャートTiming chart showing start control of pump motor 強制転流デューティ比を補正しない場合の図3相当図Figure equivalent to FIG. 3 when forced commutation duty ratio is not corrected 電子制御装置の構成を示す図Diagram showing the configuration of the electronic control unit 第2実施形態であり、強制転流デューティ補正処理の内容を示すフローチャートFIG. 11 is a flowchart showing the details of forced commutation duty correction processing according to the second embodiment; FIG. 第3実施形態であり、強制転流デューティ補正処理の内容を示すフローチャートFlowchart showing the contents of forced commutation duty correction processing according to the third embodiment ポンプモータの始動制御を示すタイミングチャートTiming chart showing start control of pump motor 第4実施形態であり、強制転流デューティ補正処理の内容を示すフローチャート4 is a flowchart showing the details of forced commutation duty correction processing according to the fourth embodiment; モータの特性が理想的である場合の回転数と駆動デューティ比との関係を示す図A diagram showing the relationship between the number of rotations and the drive duty ratio when the motor characteristics are ideal. 実際のモータの特性に対応する図10相当図Figure 10 corresponding to actual motor characteristics 強制転流デューティ比を補正する手順を説明する図(その1)Diagram for explaining the procedure for correcting the forced commutation duty ratio (Part 1) 強制転流デューティ比を補正する手順を説明する図(その2)Diagram for explaining the procedure for correcting the forced commutation duty ratio (Part 2) 強制転流デューティ比を補正する手順を説明する図(その3)Diagram for explaining the procedure for correcting the forced commutation duty ratio (Part 3) 第5実施形態であり、ポンプモータの始動制御を示すタイミングチャート5 is a timing chart showing start control of the pump motor according to the fifth embodiment; 強制転流デューティ補正処理の内容を示すフローチャートFlowchart showing the details of forced commutation duty correction processing 線形補間により強制転流デューティ比を補正する処理を説明する図A diagram for explaining the process of correcting the forced commutation duty ratio by linear interpolation.

(第1実施形態)
図5に示すように、本実施形態の電子制御装置1は、三相ブラシレスDCモータ2の駆動をPWM(Pulse Width Modulation)制御する。モータ2は、車両の排気ガスに適用される尿素SCRシステムにおいて、尿素配管の圧力制御を行うためのポンプモータである。電子制御装置1は、マイクロコンピュータ;マイコン3、制御IC4及びインバータ回路5を備えている。インバータ回路5は、スイッチング素子であるNチャネルMOSFET6を三相ブリッジ接続して構成されている。電源側の3個のFET6Hがハイサイドスイッチであり、グランド側の3個のFET6Lがローサイドスイッチである。
(First embodiment)
As shown in FIG. 5, the electronic control unit 1 of this embodiment controls the drive of the three-phase brushless DC motor 2 by PWM (Pulse Width Modulation). Motor 2 is a pump motor for controlling the pressure of urea piping in a urea SCR system applied to vehicle exhaust gas. The electronic control device 1 includes a microcomputer; a microcomputer 3 , a control IC 4 and an inverter circuit 5 . The inverter circuit 5 is configured by connecting N-channel MOSFETs 6 as switching elements in a three-phase bridge connection. The three FETs 6H on the power supply side are high-side switches, and the three FETs 6L on the ground side are low-side switches.

電源VBとFET6Hのドレインとの間には抵抗素子7が接続されており、電源VBは、抵抗素子8を介してマイコン3の入力端子に接続されている。その入力端子とグランドとの間には、抵抗素子9及びコンデンサ10が並列に接続されている。マイコン3は、電源VBの電圧を、抵抗素子8及び9で分圧した値で検出する。また、FET6Lのソースとグランドとの間には抵抗素子11が接続されており、抵抗素子11の両端は、それぞれ抵抗素子12,13を介してマイコン3の入力端子に接続されている。それら入力端子の間には、コンデンサ14が接続されている。マイコン3は、抵抗素子11の端子電圧を検出することで、インバータ回路5に通電される電流を検出する。 A resistance element 7 is connected between the power supply VB and the drain of the FET 6H, and the power supply VB is connected to the input terminal of the microcomputer 3 via the resistance element 8. FIG. A resistance element 9 and a capacitor 10 are connected in parallel between the input terminal and the ground. The microcomputer 3 detects the voltage of the power supply VB as a value obtained by dividing the voltage by the resistance elements 8 and 9 . A resistance element 11 is connected between the source of the FET 6L and the ground, and both ends of the resistance element 11 are connected to input terminals of the microcomputer 3 via resistance elements 12 and 13, respectively. A capacitor 14 is connected between these input terminals. The microcomputer 3 detects the current flowing through the inverter circuit 5 by detecting the terminal voltage of the resistance element 11 .

制御部に相当するマイコン3は、制御IC4にU,V,W各相の電圧指令値を入力し、制御IC4は、それらの電圧指令値を搬送波信号の電圧と比較することで各相のPWM信号を生成する。PWM信号は、各FET6のゲートに入力される。 The microcomputer 3 corresponding to the control unit inputs the voltage command values of the U, V, and W phases to the control IC 4, and the control IC 4 compares the voltage command values with the voltage of the carrier wave signal to perform PWM of each phase. Generate a signal. A PWM signal is input to the gate of each FET 6 .

インバータ回路5の各相出力端子は、電子制御装置1のU,V,W相端子を介して、モータ2の一端が共通に接続されている各相コイル15U,15V,15Wの他端にそれぞれ接続されている。上記のU,V,W相端子は、制御IC4の入力端子にそれぞれ接続されている。また、インバータ回路5には、抵抗素子16及び17の直列回路が並列に接続されており、それらの共通接続点は、制御IC4の入力端子に接続されている。制御IC4は、モータ2の各相端子電圧と、抵抗素子16及び17により分圧された電源VBの中点電圧とを比較することで、モータ2のロータ位置信号をマイコン3に入力する。マイコン3は、入力されるロータ位置信号に基づいてモータ2を位置センサレス制御する。 Each phase output terminal of the inverter circuit 5 is connected to the other end of each phase coil 15U, 15V, 15W to which one end of the motor 2 is commonly connected via the U, V, W phase terminals of the electronic control unit 1. It is connected. The U-, V-, and W-phase terminals are connected to input terminals of the control IC 4, respectively. A series circuit of resistance elements 16 and 17 is connected in parallel to the inverter circuit 5 , and their common connection point is connected to the input terminal of the control IC 4 . The control IC 4 inputs the rotor position signal of the motor 2 to the microcomputer 3 by comparing each phase terminal voltage of the motor 2 with the midpoint voltage of the power supply VB divided by the resistance elements 16 and 17 . The microcomputer 3 performs position sensorless control of the motor 2 on the basis of the input rotor position signal.

マイコン3には、図示しない尿素水タンクの温度を検出する温度センサ18のセンサ信号が入力されている。マイコン3は、モータ2や尿素配管、尿素タンク等を加熱するために配置されているヒータ19への通電を制御する。 The microcomputer 3 receives a sensor signal from a temperature sensor 18 that detects the temperature of the urea water tank (not shown). The microcomputer 3 controls power supply to the heater 19 arranged to heat the motor 2, the urea pipe, the urea tank, and the like.

次に、本実施形態の作用について説明する。図1に示すように、マイコン3は、尿素ポンプモータ2の始動判定を開始すると(S1)、尿素水の温度が0℃以下の場合は(S2;Yes)ヒータ19に通電して解凍制御を行い(S3)、0℃より高い場合は(No)、モータ2を回転させてその動作を事前に確認するためのテスティングを実施する(S4)。テスト期間に相当するテスティングでは、テスト用に設定したテスト駆動デューティ比のPWM信号を出力してモータ2を回転させる。 Next, the operation of this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, when the microcomputer 3 starts judging whether to start the urea pump motor 2 (S1), if the temperature of the urea water is 0° C. or lower (S2; Yes), the heater 19 is energized to perform defrosting control. (S3), and if the temperature is higher than 0° C. (No), the motor 2 is rotated to perform testing for confirming its operation in advance (S4). In testing corresponding to the test period, a PWM signal having a test drive duty ratio set for testing is output to rotate the motor 2 .

次に、テスティング時に検出されたモータ2の回転数と異常判定回転数とを比較する(S5)。異常判定回転数は、モータ2が凍結等により正常に回転しないことを判定するために設定される回転数である。異常判定回転数未満であれば(No)解凍制御回数の判定を行い(S6)、異常判定回転数以上であれば(Yes)異常判定電流の判定(S8)を行う。ステップS6において、解凍制御を実施した回数が2回以下であれば再度解凍制御(S3)を実施し、3回であればモータ異常と判定して(S7)制御を終了する。 Next, the number of rotations of the motor 2 detected during testing is compared with the number of rotations determined to be abnormal (S5). The abnormality determination rotation speed is a rotation speed set to determine that the motor 2 does not rotate normally due to freezing or the like. If the rotation speed is less than the abnormality determination rotation speed (No), the thawing control frequency is determined (S6), and if the rotation speed is equal to or higher than the abnormality determination rotation speed (Yes), the abnormality determination current is determined (S8). In step S6, if the number of times the thawing control has been performed is 2 or less, the thawing control is performed again (S3), and if it is 3 times, it is determined that the motor is abnormal (S7) and the control is terminated.

ステップS8では、テスティング時に検出されたモータ電流と異常判定電流値と比較し、異常判定電流値より大きければ(No)ステップS7に移行し、異常判定電流値以下であれば(Yes)強制転流時のデューティ比を補正する処理を行う(S9)。 In step S8, the motor current detected during testing is compared with the abnormality determination current value. If it is greater than the abnormality determination current value (No), the process proceeds to step S7. A process for correcting the duty ratio during flow is performed (S9).

それから、補正された強制転流デューティ比でモータを強制転流させモータを起動させると(S10)回転数フィードバック制御に移行し、ポンプが脱調しないようにモータ2を駆動するPWMデューティを連続的に変化させながら目標回転数になるように制御する(S11)。そして、目標回転数に到達した直後は、モータ2を高回転で回転させて圧力を急速に上昇させ、圧力が上がってきたら回転数を低下させ、目標圧力となるように回転数を調節し、以降は圧力が保持されるように回転数を制御する(S12)。 Then, when the motor is forcibly commutated with the corrected forced commutation duty ratio and the motor is started (S10), the rotation speed feedback control is performed, and the PWM duty for driving the motor 2 is continuously adjusted so that the pump does not step out. (S11). Then, immediately after the target number of revolutions is reached, the motor 2 is rotated at a high speed to rapidly increase the pressure, and when the pressure rises, the number of revolutions is decreased, and the number of revolutions is adjusted so as to achieve the target pressure, Thereafter, the rotation speed is controlled so that the pressure is maintained (S12).

図2に示すように、ステップS9における強制転流デューティ補正処理では、テスティング時に検出されたモータ2の回転数と、テスト駆動デューティ比に対応した基準回転数を1.05倍した値とを比較し(S21)、1.05倍値以上であれば(Yes)強制転流デューティ比を予め定めた基準デューティ比よりも小さい値に補正し(S22)、1.05倍値より小さい場合は(No)基準回転数を0.95倍した値と比較する(S23)。0.95倍値より小さい場合は強制転流デューティ比を基準デューティ比よりも大きい値に補正し(S24)、0.95倍以下であれば強制転流デューティ比を基準デューティ比と同じ値に設定する(S25)。 As shown in FIG. 2, in the forced commutation duty correction process in step S9, the rotational speed of the motor 2 detected during testing and the value obtained by multiplying the reference rotational speed corresponding to the test drive duty ratio by 1.05 are If the value is 1.05 times or more (Yes), the forced commutation duty ratio is corrected to a value smaller than the predetermined reference duty ratio (S22). (No) Compare with a value obtained by multiplying the reference speed by 0.95 (S23). If it is less than 0.95 times the value, the forced commutation duty ratio is corrected to a value larger than the reference duty ratio (S24). Set (S25).

図4は、テスティング時にモータ2の動作確認のみを行い、強制転流デューティ補正処理を行わない場合を想定した始動制御のタイミングチャートである。テスティング時に検出された回転数の高低に関わらず、予め設定した強制転流デューティ比、つまり基準デューティ比でポンプモータを強制転流させるので、テスティング時の回転数が高くなったポンプ・尿素水特性の場合は、モータの定格回転数を超える過回転が発生する。また、テスティング時の回転数が低くなったポンプ・尿素水特性の場合は強制転流では、目標回転数までモータの回転数が上昇せずデューティ遷移の時間が長くなり、目標回転数到達時間が長くなる。 FIG. 4 is a timing chart of starting control assuming that only the operation of the motor 2 is checked during testing and the forced commutation duty correction process is not performed. The pump motor is forcibly commutated with the preset forced commutation duty ratio, that is, the reference duty ratio, regardless of the high or low rotation speed detected during testing. In the case of water characteristics, excessive rotation exceeding the rated speed of the motor occurs. In addition, in the case of the pump/urea water characteristics where the rotation speed during testing was low, the rotation speed of the motor did not increase to the target rotation speed in forced commutation, and the duty transition time became longer. becomes longer.

図3は、強制転流デューティ補正処理を行った場合の始動制御のタイミングチャートである。テスティングを開始するとモータ2が回転するが、モータ2や尿素水の特性に応じて、同じ駆動デューティ比でも、実線で示す基準回転数と同等の回転数になる場合、破線で示す基準回転数よりも回転数が高くなる場合、一点鎖線で示す基準回転数よりも回転数が低くなる場合に分かれる。 FIG. 3 is a timing chart of starting control when forced commutation duty correction processing is performed. When the testing is started, the motor 2 rotates. Depending on the characteristics of the motor 2 and urea water, even if the drive duty ratio is the same, if the rotation speed is equivalent to the reference rotation speed indicated by the solid line, the reference rotation speed indicated by the broken line The rotation speed is divided into cases where the rotation speed is higher than the reference rotation speed shown by the dashed-dotted line.

このときの回転数の値と基準回転数を比較し、例えば基準回転数の±5%以内であれば同等とすると、強制転流デューティ比を、基準とするデューティ比と同じ値、基準回転数より高い場合は基準デューティ比より小さい値、基準回転数より低い場合は基準デューティ比より大きい値に補正する。 If the value of the rotation speed at this time and the reference rotation speed are compared, for example, if they are equal within ±5% of the reference rotation speed, the forced commutation duty ratio is set to the same value as the reference duty ratio, the reference rotation speed. If it is higher, it is corrected to a value smaller than the reference duty ratio, and if it is lower than the reference rotation speed, it is corrected to a value larger than the reference duty ratio.

その後、補正された強制転流デューティでモータを強制転流させると、テスティング回転数でデューティを補正したことで、モータや尿素水の特性に関わらず目標回転数との誤差を小さく抑えることができる。強制転流の後、回転数フィードバック制御を開始し、目標回転数に到達するように駆動デューティを連続的に変化させるデューティ遷移処理を行い、目標回転数に到達した後は圧力昇圧・保持制御に移行する。強制転流での目標回転数との誤差を小さく抑えることで、目標回転数に到達する時間が短縮されている。 After that, when the motor is forcibly commutated with the corrected forced commutation duty, the error from the target rotation speed can be kept small regardless of the characteristics of the motor and urea water by correcting the duty with the testing rotation speed. can. After forced commutation, rotation speed feedback control is started, and duty transition processing is performed to continuously change the drive duty so as to reach the target rotation speed. Transition. By minimizing the error from the target rotation speed in forced commutation, the time required to reach the target rotation speed is shortened.

以上のように本実施形態によれば、電子制御装置1において、マイコン3は、尿素配管の圧力制御を行うためのポンプモータ2の駆動をPWM制御して圧力制御を開始する前に、ポンプモータ2の回転動作を確認するテスティングを行う。その後に、モータ2の回転数を、前記圧力制御を行う際の目標回転数に到達させるように強制転流処理を行う。 As described above, according to the present embodiment, in the electronic control unit 1, the microcomputer 3 performs PWM control of the drive of the pump motor 2 for performing pressure control of the urea pipe, and before starting pressure control, the pump motor Test to confirm the rotation operation of 2. After that, forced commutation processing is performed so that the number of rotations of the motor 2 reaches the target number of rotations for the pressure control.

そしてマイコン3は、テスティングにおいて、テスト駆動デューティ比のPWM信号によりポンプモータ2を駆動した際に検出される回転数と、テスト駆動デューティ比のPWM信号に対応する基準回転数とを比較し、その比較結果に応じ強制転流デューティ比を補正する。このように構成すれば、テスティングで検出されるポンプモータ2の回転数に応じて強制転流デューティ比を適切に補正できるので、ポンプモータ2の回転数を目標回転数に到達させるまでの時間を極力短くすると共に、定格回転数を超えないように制御することが可能になる。 Then, in the testing, the microcomputer 3 compares the rotation speed detected when the pump motor 2 is driven by the PWM signal of the test drive duty ratio with the reference rotation speed corresponding to the PWM signal of the test drive duty ratio, The forced commutation duty ratio is corrected according to the comparison result. With this configuration, the forced commutation duty ratio can be appropriately corrected according to the rotation speed of the pump motor 2 detected in the testing. can be shortened as much as possible and controlled so that the rated rotation speed is not exceeded.

(第2実施形態)
以下、第1実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。図6に示すように、第2実施形態ではマイコン3Aが、強制転流デューティ補正処理において、ステップS21及びS23で「Yes」と判断すると、強制転流デューティ比を、基準デューティ比に、基準回転数とテスティング時に検出された回転数との比を乗じたものに設定する(S26)。
(Second embodiment)
Hereinafter, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted, and different parts will be described. As shown in FIG. 6, in the second embodiment, when the microcomputer 3A determines "Yes" in steps S21 and S23 in the forced commutation duty correction process, the forced commutation duty ratio is changed to the reference duty ratio. is multiplied by the ratio of the number of rotations detected during testing (S26).

モータ2や尿素水の特性に応じた駆動条件が同一の場合、PWM制御におけるデューティ比とモータ2の回転数との間には、線形の相関関係がある。したがって、第2実施形態のように補正することで、強制転流時における回転数の変動を抑制できる。 When the driving conditions corresponding to the characteristics of the motor 2 and the urea water are the same, there is a linear correlation between the duty ratio and the rotation speed of the motor 2 in PWM control. Therefore, by correcting as in the second embodiment, it is possible to suppress fluctuations in the rotational speed during forced commutation.

(第3実施形態)
図7に示すように、第3実施形態ではマイコン3Bが、強制転流デューティ補正処理において、ステップS21及びS23で「Yes」と判断すると、強制転流デューティ比を、基準デューティ比に、回転数の差分に応じた回転数補正項を乗じると共に、テスティング時に検出された電源電圧と、強制転流時に検出された電源電圧を乗じた値に補正する(S27)。そして、ステップS23で「No」と判断すると、強制転流デューティ比を、基準デューティ比に、テスティング時に検出された電源電圧と強制転流時に検出された電源電圧との比を乗じた値に補正する(S28)。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 7, in the third embodiment, when the microcomputer 3B determines "Yes" in steps S21 and S23 in the forced commutation duty correction process, the forced commutation duty ratio is changed to the reference duty ratio and the rotation speed and the power supply voltage detected during testing and the power supply voltage detected during forced commutation are multiplied (S27). If "No" is determined in step S23, the forced commutation duty ratio is set to a value obtained by multiplying the reference duty ratio by the ratio between the power supply voltage detected during testing and the power supply voltage detected during forced commutation. Correct (S28).

図8は、第3実施形態におけるモータ2の回転数と電源電圧に応じた補正を行う場合の始動制御のタイミングチャートを示す。テスティング時に検出された回転数が同一でも、その後の強制転流時に一点鎖線で示すように電源電圧が低下した際に、電源電圧が一定の場合と同じ強制転流デューティ比で強制転流させると、強制転流時の回転数が低下してしまう。したがって、電源電圧が低下している場合は強制転流デューティ比が大きくなるように補正し、電源電圧が上昇している場合は強制転流デューティが小さくなるように補正することで、電源電圧が変動した場合も強制転流時の回転数の変動を抑えることができる。 FIG. 8 shows a timing chart of starting control when correction is performed according to the number of revolutions of the motor 2 and the power supply voltage in the third embodiment. Even if the number of rotations detected during testing is the same, when the power supply voltage drops as shown by the dashed line during forced commutation after that, forced commutation is performed with the same forced commutation duty ratio as when the power supply voltage is constant. As a result, the number of revolutions during forced commutation decreases. Therefore, when the power supply voltage drops, the forced commutation duty ratio is corrected to increase, and when the power supply voltage rises, the forced commutation duty ratio is corrected to decrease, thereby reducing the power supply voltage. Even if it fluctuates, it is possible to suppress the fluctuation of the rotation speed at the time of forced commutation.

(第4実施形態)
図9に示すように、第4実施形態ではマイコン3Cが、強制転流デューティ補正処理において、ステップS21及びS23で「Yes」と判断すると、強制転流デューティ比を、基準デューティ比から補正定数を減算した値に対して、基準回転数とテスティングに検出された回転数との比を乗じ、その値に補正定数を加えた値で強制転流デューティを補正する(S29)。
(Fourth embodiment)
As shown in FIG. 9, in the fourth embodiment, when the microcomputer 3C determines "Yes" in steps S21 and S23 in the forced commutation duty correction process, the forced commutation duty ratio is changed from the reference duty ratio to the correction constant. The subtracted value is multiplied by the ratio between the reference rotation speed and the rotation speed detected in the testing, and the forced commutation duty is corrected by adding a correction constant to that value (S29).

図10及び図11は、モータを駆動するPWM信号のデューティ比とモータ回転数との関係の一例である。図10に示す損失のない理想的特性のモータでは、駆動デューティ比と回転数との関係が比例関係になるが、図11に示す実際のモータでは、駆動デューティ比と回転数との関係が、線形関係にはなるが完全な比例関係にはならない。そのため、駆動デューティ比と回転数との関係を線形回帰することで得られる関数の定数項の値を補完定数として設定し、強制転流デューティの補正で補正定数を考慮した計算を行うことで補正の精度を向上させることができる。 10 and 11 are examples of the relationship between the duty ratio of the PWM signal for driving the motor and the motor rotation speed. In the motor with ideal characteristics without loss shown in FIG. 10, the relationship between the drive duty ratio and the rotation speed is proportional, but in the actual motor shown in FIG. 11, the relationship between the drive duty ratio and the rotation speed is The relationship is linear, but not perfectly proportional. Therefore, the value of the constant term of the function obtained by linear regression of the relationship between the drive duty ratio and the rotation speed is set as a complementary constant, and the forced commutation duty is corrected by performing a calculation that takes into account the correction constant. can improve the accuracy of

例えば図12に示すように、デューティ比とモータ回転数との関係が一次関数となる場合に、切片に相当する値を補正定数として減じることで、図13に示すように、両者の関係が比例関係となる。この状態で、テスティング時に得られた回転数から強制転流デューティ比を補正する。補正後に、図14に示すように、減じた補正定数を加算して実際の強制転流デューティ比を決定する。 For example, when the relationship between the duty ratio and the motor rotation speed is a linear function as shown in FIG. relationship. In this state, the forced commutation duty ratio is corrected from the rotational speed obtained during testing. After correction, as shown in FIG. 14, the subtracted correction constant is added to determine the actual forced commutation duty ratio.

以上のように第4実施形態によれば、強制転流デューティ比の補正を行う際に、デューティ比とモータ回転数との関係が一次関数となる場合の、切片に相当する値を補正定数として減じて補正を行い、補正後にその補正定数を加算した結果で実際の強制転流デューティ比を決定するようにした。これにより、補正を容易に行うことができる。 As described above, according to the fourth embodiment, when the forced commutation duty ratio is corrected, the value corresponding to the intercept when the relationship between the duty ratio and the motor rotation speed is a linear function is used as the correction constant. The actual forced commutation duty ratio is determined by subtracting and correcting, and adding the correction constant after the correction. This facilitates correction.

(第5実施形態)
図15に示すように、第5実施形態ではマイコン3Dが、テスティングにおいて、テスト駆動デューティ比を例えば小から大に変化させて回転数1,2を得る。テスト駆動デューティ比の小、大に応じて、基準回転数1,2が定まる。そして、図16に示すステップS31では、テスティング回転数時の回転数1が基準回転数1の1.05倍値以下で、且つテスティング回転数時の回転数2が基準回転数2の1.05倍値以下か否かを判断する。ここで「Yes」と判断するとステップS33に移行し、テスティング回転数時の回転数1が基準回転数1の0.95倍値以上で、且つテスティング回転数時の回転数2が基準回転数2の0.95倍値以上か否かを判断する。ここで「Yes」と判断すると、ステップS25に移行する。
(Fifth embodiment)
As shown in FIG. 15, in the fifth embodiment, the microcomputer 3D changes the test drive duty ratio, for example, from small to large to obtain rotation speeds 1 and 2 in the testing. The reference rotational speeds 1 and 2 are determined according to whether the test drive duty ratio is small or large. Then, in step S31 shown in FIG. 16, the number of rotations 1 at the time of the testing number of rotations is 1.05 times or less of the reference number of rotations 1, and the number of rotations 2 at the time of the testing number of rotations is 1 of the reference number of rotations 2. It is determined whether or not it is less than 0.05 times the value. If "Yes" is determined here, the process proceeds to step S33, and the rotation number 1 at the testing rotation number is 0.95 times or more of the reference rotation number 1, and the rotation number 2 at the testing rotation number is the reference rotation. It is determined whether or not the value is 0.95 times the value of Equation 2 or more. If "Yes" is determined here, the process proceeds to step S25.

ステップS31又はS33で「No」と判断すると、強制転流デューティ比を、以下のように補正する(S32)。尚、「テスティングデューティ比」はテスト駆動デューティ比である。
(強制転流デューティ比)=(目標回転数-テスティング回転数2)
×{(テスティングデューティ比2)-(テスティングデューティ比1)}
/{(テスティング回転数2)-(テスティング回転数1)
+(テスティングデューティ比2)}
If "No" is determined in step S31 or S33, the forced commutation duty ratio is corrected as follows (S32). The "testing duty ratio" is the test drive duty ratio.
(forced commutation duty ratio) = (target rotation speed - testing rotation speed 2)
× {(testing duty ratio 2) - (testing duty ratio 1)}
/{(testing rotation speed 2)-(testing rotation speed 1)
+ (testing duty ratio 2)}

すなわち、図17に示すように、テスティングデューティ比1、2に対応するテスティング回転数1、2を得ることで、目標回転数に対応する強制転流デューティ比を、線形補間により算出する。 That is, as shown in FIG. 17, by obtaining the testing rotation speeds 1 and 2 corresponding to the testing duty ratios 1 and 2, the forced commutation duty ratio corresponding to the target rotation speed is calculated by linear interpolation.

以上のように第5実施形態によれば、マイコン3Dは、テスティング時においてテスト駆動デューティ比を複数の値に変化させて、各テスト駆動デューティ比に対応するポンプモータの回転数を検出すると、それらの回転数の値に応じて強制転流デューティ比を補正するか否かを決定する。そして、強制転流デューティ比を補正する際には、複数のテスト駆動デューティ比とそれらに対応する回転数との関係から線形補間を行った結果に基づいて、強制転流デューティ比を決定する。これにより、強制転流デューティ比の補正を高い精度で行うことができる。 As described above, according to the fifth embodiment, when the microcomputer 3D changes the test drive duty ratio to a plurality of values during testing and detects the rotation speed of the pump motor corresponding to each test drive duty ratio, Whether or not to correct the forced commutation duty ratio is determined according to the values of those rotation speeds. Then, when correcting the forced commutation duty ratio, the forced commutation duty ratio is determined based on the result of performing linear interpolation from the relationship between a plurality of test drive duty ratios and their corresponding rotational speeds. As a result, the forced commutation duty ratio can be corrected with high accuracy.

(その他の実施形態)
ステップS2及びS3の処理は、必要に応じて行えば良い。
第3実施形態における電源電圧の比に応じた補正を、第4、第5実施形態に適用しても良い。
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
(Other embodiments)
The processing of steps S2 and S3 may be performed as necessary.
The correction according to the power supply voltage ratio in the third embodiment may be applied to the fourth and fifth embodiments.
Although the present disclosure has been described with reference to examples, it is understood that the present disclosure is not limited to such examples or structures. The present disclosure also includes various modifications and modifications within the equivalent range. In addition, various combinations and configurations, as well as other combinations and configurations, including single elements, more, or less, are within the scope and spirit of this disclosure.

図面中、1は電子制御装置、2はポンプモータ、3はマイクロコンピュータ、4は制御ICを示す。 In the drawings, 1 is an electronic control unit, 2 is a pump motor, 3 is a microcomputer, and 4 is a control IC.

Claims (6)

尿素配管の圧力制御を行うためのポンプモータ(2)と、
前記ポンプモータの回転数を検出する回転数検出部(10,16,17)と、
前記ポンプモータの駆動をPWM(Pulse Width Modulation)制御する制御部(3、3A~3D)とを備え、
前記制御部は、前記ポンプモータの回転動作を確認するテスト期間を有しており、前記回転数を目標回転数に到達させるように前記ポンプモータの強制転流処理を行い、
前記テスト期間において、テスト駆動デューティ比のPWM信号により前記ポンプモータを駆動した際に検出される前記ポンプモータの回転数と、前記テスト駆動デューティ比のPWM信号に対応する基準回転数とを比較し、その比較結果に応じて前記強制転流処理時に設定するPWM信号の強制転流デューティ比を補正する電子制御装置。
a pump motor (2) for controlling the pressure of the urea pipe;
a rotation speed detection unit (10, 16, 17) for detecting the rotation speed of the pump motor;
A control unit (3, 3A to 3D) for PWM (Pulse Width Modulation) control of driving the pump motor,
The control unit has a test period for confirming the rotation operation of the pump motor, and performs forced commutation processing of the pump motor so that the rotation speed reaches a target rotation speed,
During the test period, the number of revolutions of the pump motor detected when the pump motor is driven by the PWM signal of the test drive duty ratio is compared with a reference number of revolutions corresponding to the PWM signal of the test drive duty ratio. and an electronic control device for correcting the forced commutation duty ratio of the PWM signal set during the forced commutation process according to the comparison result.
前記制御部(3A)は、前記テスト期間に検出される前記ポンプモータの回転数と前記基準回転数との比に応じて、前記強制転流デューティ比を補正する請求項1記載の電子制御装置。 The electronic control device according to claim 1, wherein the control section (3A) corrects the forced commutation duty ratio according to a ratio between the rotation speed of the pump motor detected during the test period and the reference rotation speed. . 前記制御部(3C)は、前記基準デューティ比から所定の補正定数を減算した値に前記比を乗じた結果に対し、所定の補正定数を加算して前記強制転流デューティ比を補正する請求項2記載の電子制御装置 The control unit (3C) corrects the forced commutation duty ratio by adding a predetermined correction constant to a result obtained by subtracting a predetermined correction constant from the reference duty ratio and multiplying the result by the ratio. 2. Electronic control device according to 前記制御部(3B)は、前記テスト期間における電源電圧と前記強制転流処理時における電源電圧とを比較した結果にも応じて、前記強制転流デューティ比を補正する請求項1から3の何れか一項に記載の電子制御装置。 4. The control unit (3B) according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit (3B) corrects the forced commutation duty ratio also according to a result of comparison between the power supply voltage during the test period and the power supply voltage during the forced commutation process. or the electronic control device according to claim 1. 前記制御部(3D)は、前記テスト期間において前記テスト駆動デューティ比を複数の値に変化させて、各テスト駆動デューティ比に対応するポンプモータの回転数を検出すると、それらの回転数の値に応じて前記強制転流デューティ比を補正するか否かを決定する請求項1記載の電子制御装置。 The control unit (3D) changes the test drive duty ratio to a plurality of values during the test period, detects the rotation speed of the pump motor corresponding to each test drive duty ratio, and detects the rotation speed values. 2. The electronic control device according to claim 1, wherein whether or not to correct said forced commutation duty ratio is determined according to the above. 前記制御部は、前記強制転流デューティ比を補正する際には、複数のテスト駆動デューティ比とそれらに対応する回転数との関係から線形補間を行った結果に基づいて、前記強制転流デューティ比を決定する請求項5記載の電子制御装置。 When correcting the forced commutation duty ratio, the control unit corrects the forced commutation duty ratio based on the result of linear interpolation from the relationship between a plurality of test drive duty ratios and their corresponding rotational speeds. 6. The electronic controller of claim 5, wherein the ratio is determined.
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