电机控制装置的制作方法

电机控制装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术是基于2019年9月10日提交的日本专利申请号2019-164478号的申请，此处引用其记载内容。
技术领域
3.本公开涉及电机控制装置。


背景技术：

4.以往，已知有对电机的驱动进行控制的电机控制装置。例如在专利文献1中，将同时通电的通电相的数量设为一定以抑制电机的转矩变动。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本专利第6097056号公报


技术实现要素：

8.在此在切换通电相时，在对通电进行切换的角度附近，转矩容易下降。在这种转矩下降的角度位置电机因负荷转矩等而停止的情况下，存在电机因转矩不足而不能再次启动的隐患。本公开的目的在于提供一种能够适当对电机的驱动进行控制的电机控制装置。
9.本公开的电机控制装置对具有电机绕组的电机进行控制，具备通电控制部和停滞判定部。通电控制部根据对电机的旋转位置进行检测的旋转位置传感器的检测值，对向电机绕组的通电进行控制。停滞判定部对电机的停滞进行判定。在检测到电机的停滞的情况下，通电控制部以变更模式对通电进行控制，所述变更模式是与根据旋转位置传感器的检测值预先设定的标准模式不同的通电模式。由此，例如即便是在电机因转矩不足等而停滞的情况下，也能够使电机适当地再起动。
附图说明
10.关于本公开的上述目的及其他目的、特征及优点，参照附图并通过下述详细的叙述会变得更明确。该附图如下。
11.图1是表示第一实施方式的线控换挡系统的立体图。
12.图2是表示第一实施方式的线控换挡系统的概略构成的图。
13.图3是表示第一实施方式的挡位控制装置的电路图。
14.图4a是表示第一实施方式的通电模式和通电相的图。
15.图4b是表示第一实施方式的电角度与电机转矩的关系的图。
16.图5是对第一实施方式的电机停滞时的控制进行说明的说明图。
17.图6是对第一实施方式的电机停滞时的控制进行说明的说明图。
18.图7是对第一实施方式的通电控制处理进行说明的流程图。
19.图8是对第一实施方式的通电控制处理进行说明的流程图。
20.图9是对第一实施方式的通电控制处理进行说明的时序图。
21.图10是对第一实施方式的通电控制处理进行说明的时序图。
22.图11是对第二实施方式的电机停滞时的控制进行说明的说明图。
23.图12是对第二实施方式的通电控制处理进行说明的流程图。
24.图13是对第二实施方式的通电控制处理进行说明的流程图。
25.图14是对第二实施方式的通电控制处理进行说明的时序图。
26.图15是对第三实施方式的电机停滞时的控制进行说明的说明图。
27.图16是对第三实施方式的通电控制处理进行说明的流程图。
28.图17是对第三实施方式的通电控制处理进行说明的流程图。
29.图18是对第三实施方式的通电控制处理进行说明的时序图。
30.图19是对第四实施方式的电机停滞时的控制进行说明的说明图。
31.图20a是表示第五实施方式的通电模式和通电相的图。
32.图20b是表示第五实施方式的电角度与电机转矩的关系的图。
33.图21是对第五实施方式的电机停滞时的控制进行说明的说明图。
34.图22a是表示第六实施方式的通电模式和通电相的图。
35.图22b是表示第六实施方式的电角度与电机转矩的关系的图。
36.图23是对第六实施方式的电机停滞时的控制进行说明的说明图。
37.图24是对第七实施方式的电机停滞时的控制进行说明的说明图。
38.图25a是表示第八实施方式的通电模式和通电相的图。
39.图25b是表示第八实施方式的电角度与电机转矩的关系的图。
40.图26是对第八实施方式的电机停滞时的控制进行说明的说明图。
41.图27是对第九实施方式的电机停滞时的控制进行说明的说明图。
42.图28a是表示第十实施方式的通电模式和通电相的图。
43.图28b是表示第十实施方式的电角度与电机转矩的关系的图。
44.图29是对第十实施方式的电机停滞时的控制进行说明的说明图。
45.图30是对第十一实施方式的电机停滞时的控制进行说明的说明图。
具体实施方式
46.以下，基于附图对本公开的电机控制装置进行说明。以下，在多个实施方式中，对于实质上相同的结构，标注相同的附图标记并省略说明。
47.(第一实施方式)
48.图1～图10中示出了第一实施方式。如图1及图2所示，作为电机驱动系统的线控换挡系统1具备电机10、挡位切换机构20、驻车锁止机构30及作为电机控制装置的挡位控制装置40等。
49.电机10通过从搭载于未图示的车辆的电池90供给电力来进行旋转，作为挡位切换机构20的驱动源发挥功能。电机10例如是开关磁阻电机。如图3所示，电机10具有卷绕在未图示的定子的凸极上的电机绕组11。电机绕组11具有u相绕组111、v相绕组112及w相绕组113。通过对向电机绕组11的通电进行控制，使未图示的转子旋转。例如，定子的凸极数为
12，转子的凸极数为8。
50.如图2所示，作为旋转位置传感器的编码器13检测电机10的未图示的转子的旋转位置。编码器13例如是磁式的旋转编码器，包括与转子一体地旋转的磁铁和磁检测用的霍尔ic等。编码器13与转子的旋转同步地每隔规定角度输出a相及b相的脉冲信号即编码器信号。
51.减速器14设于电机10的电机轴与输出轴15之间，将电机10的旋转减速并向输出轴15输出。由此，电机10的旋转被传递到挡位切换机构20。在输出轴15上，设有检测输出轴15的角度的输出轴传感器16。输出轴传感器16例如是电位计。
52.如图1所示，挡位切换机构20具有止动板21及止动弹簧25等，将从减速器14输出的旋转驱动力向手动阀28及驻车锁止机构30传递。
53.止动板21固定于输出轴15，且由电机10驱动。在止动板21上，设有与输出轴15平行地突出的销24。销24与手动阀28连接。通过利用电机10驱动止动板21，手动阀28沿轴向往复移动。即，挡位切换机构20将电机10的旋转运动转换成直线运动而传递到手动阀28。手动阀28设于阀体29。通过使手动阀28沿轴向往复移动，对连向未图示的液压离合器的液压供给路进行切换，使得液压离合器的卡合状态切换，由此变更挡位。
54.在止动板21的止动弹簧25侧设有两个谷部211、212。在本实施方式中，谷部211对应p挡，谷部212对应p挡以外的挡位即非p挡。
55.止动弹簧25是能够弹性变形的板状部件，在前端设有止动辊26。止动弹簧25对止动辊26向止动板21的转动中心侧施力。若对止动板21施加了规定水平以上的旋转力，则止动弹簧25发生弹性变形，止动辊26在谷部211、212间移动。通过使止动辊26向谷部211、212中的任一方嵌入，来限制止动板21的摆动，决定手动阀28的轴向位置及驻车锁止机构30的状态，固定自动变速机5的挡位。
56.驻车锁止机构30具有驻车杆31、圆锥体32、驻车锁止爪33、轴部34及驻车齿轮35。驻车杆31形成为大致l形状，一端311侧固定于止动板21。在驻车杆31的另一端312侧设有圆锥体32。圆锥体32以越往另一端312侧则直径越缩小的方式形成。若止动板21向止动辊26嵌入与p挡对应的谷部211的方向旋转，则圆锥体32向箭头p的方向移动。
57.驻车锁止爪33与圆锥体32的圆锥面抵接，且被设为能够以轴部34为中心进行摆动。在驻车锁止爪33的驻车齿轮35侧，设有能够与驻车齿轮35啮合的凸部331。若通过止动板21的旋转而使圆锥体32向箭头p方向移动，则驻车锁止爪33被推起，凸部331与驻车齿轮35啮合。另一方面，若圆锥体32向箭头非p方向移动，则凸部331与驻车齿轮35的啮合被解除。
58.驻车齿轮35设于未图示的车轴，并被设为能够与驻车锁止爪33的凸部331啮合。若驻车齿轮35与凸部331啮合，则车轴的旋转受到限制。在挡位为p以外的挡位即非p挡时，驻车齿轮35不被驻车锁止爪33锁止，车轴的旋转不受驻车锁止机构30阻碍。另外，在挡位为p挡时，驻车齿轮35被驻车锁止爪33锁止，车轴的旋转受到限制。
59.如图2及图3所示，挡位控制装置40具备驱动电路部41、电流检测部45及ecu50等。如图3所示，驱动电路部41具有三个开关元件411、412、413。在本实施方式中，驱动电路部41设于各相的绕组111～113与大地之间。开关元件411～413与各相的绕组111～113对应地设置，对所对应的相的通电进行切换。本实施方式的开关元件411～413是mosfet，但也可以是
igbt等。
60.电机绕组11的绕组111～113通过接线部115连接在一起。从电池90经由电源线901向接线部115供给电力。在电源线901上设有继电器部91，在继电器部91接通时，向接线部115供给电力。电流检测部45设于将开关元件411～413的源极与大地连接的集合配线451，对流过绕组111～113的电流之和即集合部电流ia进行检测。
61.ecu50在内部具备均未图示的cpu、rom、ram、i/o及将这些结构连接的母线等。ecu50中的各处理既可以是通过由cpu执行rom等实体存储装置(即，可读取的非临时有形存储介质)中预先存储的程序来进行的软件处理，也可以是通过专用的电子电路进行的硬件处理。
62.如图2所示，ecu50通过基于与驾驶员要求挡位对应的换挡信号、来自制动开关的信号及车速等对电机10的驱动进行控制来控制挡位的切换。另外，ecu50基于车速、加速器开度及驾驶员要求挡位等对变速用液压控制螺线管6的驱动进行控制。通过对变速用液压控制螺线管6进行控制来控制变速挡。变速用液压控制螺线管6设置与变速挡数等对应的根数。在本实施方式中，由一个ecu50对电机10及螺线管6的驱动进行控制，但也可以分为对电机10进行控制的电机控制用的电机ecu和螺线管控制用的at-ecu。以下，以电机10的驱动控制为中心进行说明。
63.ecu50具有通电控制部51及停滞判定部53。通电控制部51基于与来自编码器13的编码器信号对应的编码器计数值cen来指示通电相，对电机绕组11的通电进行控制。编码器计数值cen每当检测到编码器信号的边沿时就向上计数或向下计数。在本实施方式中，编码器计数值cen在正转时向上计数，在反转时向下计数。另外，为了使集合部电流ia不超过电流限制值，进行电流限制。停滞判定部53对电机10的停滞进行判定。
64.如图4a所示，通电模式编号与通电相的关系存储于未图示的存储部。将所存储的对应关系设为标准模式。正常时，每当检测到编码器信号的脉冲边沿，都使通电模式在正转时 1，在反转时－1。通过根据通电模式切换通电相而使电机10旋转。在图4a中，将通电模式p0～p11设为一个电角度周期对应的一个循环，用圆圈示出了在各通电模式时通电的相。后述的图20a、图22a、图25a及图28a也是相同的。注意，在图中，为了避免繁琐，将表示模式编号的符号“p”的记载省略，仅记载了编号。
65.在本实施方式中，没有使用向绕组111～113的一相通电的一相通电，而是通过重复进行向绕组111～113的两相通电的两相通电来使电机10旋转。图4b将横轴设为电角度并将纵轴设为电机转矩，示出了与一个电角度周期的通电相对应的电机转矩。注意，电机转矩记载为各相电流一定的电机转矩。另外，用单点划线表示一相通电时的产生转矩，用双点划线表示两相通电时的产生转矩，用三角标记表示编码器边沿产生部位，并且一并标注了通电模式。另外，表示编码器边沿产生部位的符号中，在标准模式下切换通电相的部位被打上了阴影线。后述实施方式的图也是相同的。以下，以电机10正转的情况为中心进行说明。
66.在本实施方式中，如实线所示，在通电模式p0～p2、p11下，通过使开关元件411、413接通来向wu相通电，若在通电模式p2下检测到编码器边沿，则使开关元件411、412接通，切换为uv相通电。在通电模式p3～p6下，持续进行uv相通电。若在通电模式p6下检测到编码器边沿，则使开关元件412、413接通，切换为vw相通电。在通电模式p7～p10下，持续进行vw相通电。若在通电模式p10下检测到编码器边沿，则切换为wu相通电。
67.在通电模式刚刚切换后的通电模式p3、p7、p11下，存在电机转矩下降的区域。在此，将包含切换前的通电相的转矩与切换后的通电相的转矩的大小关系调换的交叉位置的规定范围捕捉为“转矩降低区域”。在本实施方式中，在切换前的通电相的转矩与切换后的通电相的转矩的大小关系调换的交叉位置的近前侧，切换通电相。换言之，在交叉位置的近前侧，能够输出切换前的通电模式这一方大的转矩。
68.在此，若电机10在负荷转矩与电机转矩相互平衡的平衡点b停止，则存在即便以标准模式通电，电机10也因转矩不足而不能再起动的隐患。例如，在低速旋转的情况下，转子容易停止。另外，作为转子减速的原因，包含止动转矩、摩擦所引起的负荷转矩的增大、电源电压的变化、制动控制等。
69.因此，在本实施方式中，如图5所示，在电机10在电机转矩下降的通电模式时停滞的情况下，通过将通电切断来利用负荷转矩使电机10返回至可靠地发出转矩的角度。然后，在检测到编码器边沿的情况下，通过使通电模式返回一步而以与标准模式不同的通电模式恢复通电。另外，若将电机停滞时的编码器计数值设为停滞计数值cst，则在电机10前进至cst 1之后，使通电模式返回到标准模式。
70.在本实施方式中，在编码器计数值cen为n时，将与n对应的通电模式下的通电设为“标准模式下的通电”，将在与(n－1)对应的通电模式下通电设为“使通电模式返回一步”，将在与(n 1)对应的通电模式下通电设为“使通电模式前进一步”。即，在图5的例子中，在电角度θ1时，“标准模式下的通电”是与通电模式p3对应的uv相通电，“使通电模式返回一步”是与通电模式p2对应的wu相通电。
71.另外，如图6所示，在例如摩擦较大的情况下，即便将通电切断，电机10的返回也较慢，检测不到编码器边沿，在该情况下，若从电机停滞起经过了通电切断持续时间t11，则使通电模式返回一步。另外，在使通电模式返回一步之后经过了通电返回持续时间t12的情况下，使通电模式返回到标准模式。注意，为了说明，以线可被分辨的程度适当远离地进行了记载。
72.基于图7及图8的流程图来说明本实施方式的通电控制处理。该处理是由ecu50实施的处理，以规定周期(例如1[ms])实施图7，并在编码器边沿中断时实施图8。以下，省略步骤s101的“步骤”，仅记作符号“s”。其它步骤也是相同的。在本实施方式中，除通电切断所引起的返回以外，都是假设使电机10向正方向旋转来进行说明。注意，在使电机10向反方向旋转的情况下，编码器计数值cen的正负关系反转。即，在电机10反转时，将“ 1”改读为“－1”、将“－1”改读为“ 1”即可。
[0073]
在s101中，停滞判定部53判断编码器计数值cen是否停滞。在本实施方式中，在编码器计数值cen在停滞判定时间t10内不变化的情况下，判定为编码器计数值cen停滞。在判断为编码器计数值cen未停滞的情况下(s101：否)，进入s111，向与当前的编码器模式对应的标准模式的通电相通电。在判断为编码器计数值cen停滞的情况下(s101：是)，进入s102。
[0074]
在s102中，ecu50判定停滞状态。停滞状态中包含：未进行停滞时处理的情况下的“无处理”；开关元件411～413为切断状态的“通电切断”；使通电模式返回一步的状态的“通电返回”；以及停滞时处理结束后的状态“结束等待”。在停滞状态为“无处理”的情况下进入s103，在停滞状态为“通电切断”的情况下进入s106，在停滞状态为“通电返回”的情况下进入s109，在停滞状态为“结束等待”的情况下进入s111。
[0075]
在s103中，ecu50判断电机10的停滞位置是否为转矩下降位置。如通过图4a及图4b说明的那样，在通电模式为p3、p7、p11时，产生电机转矩的下降，因此此处在与当前的编码器计数值cen对应的通电模式为p3、p7、p11时做出肯定判断，在其它情况下做出否定判断。另外，在电机10反转时，在通电模式为p2、p6、p10时产生电机转矩的下降，因此反转时是在通电模式为p2、p6、p10时做出肯定判断，在其它情况下做出否定判断。在判断为电机10的停滞位置不是转矩下降位置的情况下(s103：否)，进入s111，向与当前的编码器计数值cen对应的标准模式的通电相通电。在判断为电机10的停滞位置是转矩下降位置的情况下(s103：是)，进入s104。
[0076]
在s104中，通电控制部51将停滞状态设为“通电切断”，将开关元件411～413切断。另外，开始对自将停滞状态设为“通电切断”起的经过时间进行计时。在s105中，ecu50将当前的编码器计数值cen作为停滞计数值cst保存于未图示的ram等存储部。以下，适当将当前的编码器计数值作为“当前计数”。
[0077]
在停滞状态为通电切断的情况下进入的s106中，ecu50判断从将停滞状态设为“通电切断”起是否经过了通电切断持续时间t11。在判断为尚未经过通电切断持续时间t11的情况下(s106：否)，不进行s107以后的处理，使通电切断持续。在判断为经过了通电切断持续时间t11的情况下(s106：是)，进入s107，将停滞状态设为“通电返回”，并对自将停滞状态设为“通电返回”起的经过时间进行计时。另外，通电控制部51在s108中使通电模式返回一步。在已经使通电模式返回一步的情况下，使该状态持续。
[0078]
在停滞状态为“通电返回”的情况下进入的s109中，ecu50判断从将停滞状态设为“通电返回”起是否经过了通电返回持续时间t12。在判断为尚未经过通电返回持续时间t12的情况下(s109：否)，进入s108，令使通电模式返回一步的状态持续。在判断为经过了通电返回持续时间t12的情况下(s109：是)，进入s110，将停滞状态设为“结束等待”。在s111中，ecu50向与当前的编码器计数值cen对应的标准模式的通电相通电。
[0079]
基于图8的流程图来说明因编码器边沿中断而进行的通电控制处理。在s151中，ecu50更新编码器计数值cen。在s152中，ecu50判断通电状态是否为无处理。在判断为停滞状态是“无处理”的情况下(s152：是)，进入s156。在判断为停滞状态是“无处理”以外的情况下(s152：否)，进入s153。
[0080]
在s153中，ecu50判断停滞状态是否为结束等待。在判断为停滞状态是“结束等待”的情况下(s153：是)，进入s155。在判断为停滞状态是“通电切断”或“通电返回”的情况下(s153：否)，进入s154。
[0081]
s154中，ecu50判断当前的编码器计数值cen是否为停滞计数值cst 1。在判断为当前的编码器计数值cen不是停滞计数值cst 1的情况下(s154：否)，进入s157。在判断为当前的编码器计数值cen是停滞计数值cst 1的情况下(s154：是)，进入s155。
[0082]
在s155中，ecu50将停滞状态切换为“无处理”。在s156中，通电控制部51向与当前的编码器计数值cen对应的标准模式的通电相通电。
[0083]
在判断为当前的编码器计数值cen不是停滞计数值cst 1的情况下(s154：否)进入的s157中，ecu50将停滞状态设为通电返回。在s158中，通电控制部51使通电模式返回一步。在已经使通电模式返回一步的情况下，使该状态持续。
[0084]
基于图9及图10的时序图来说明本实施方式的通电控制处理。在图9中，从上层起
示出了编码器边沿、电机角度、当前计数、停滞状态、通电模式。图10及后述实施方式的时序图也是相同的。当前计数是将与通电模式p0对应的值设为a，以(a k)中的“k”这部分与标准的通电模式对应的方式记载。另外，在图4b等中，在标准模式下通电相改变的部位的编码器边沿被打上了阴影线，但在通电返回控制中，通电相的切换与编码器边沿时刻未必一致，因此在时序图中没有进行阴影线的记载。
[0085]
如图9所示，在时刻x11检测到编码器边沿，当前计数从a 2更新为a 3，在时刻x12，当前计数为a 3，电机10停止。此时的通电模式是模式p3，是转矩下降位置。若编码器计数值cen不从a 3更新的状态持续了停滞判定时间t10，则在时刻x13将停滞状态从“无处理”切换为“通电切断”，将开关元件411～413切断。另外，将停滞计数值cst设为a 3。
[0086]
若将通电切断，则电机10借助负荷转矩向与停滞前的旋转方向相反的方向返回。若在时刻x14检测到编码器边沿，则将当前计数设为a 2，将停滞状态从“通电切断”切换为“通电返回”，使通电模式返回一步。即，由于当前计数是a 2，因此设为作为与(a 2)－1对应的通电模式的模式p1、即wu相通电。
[0087]
另外，若在时刻x15检测到编码器边沿，当前计数被更新为a 3，则将通电模式设为与(a 3)－1对应的模式p2。模式p1、p2均为wu相通电，因此持续进行wu相通电。
[0088]
若在时刻x16检测到编码器边沿，则当前计数被更新为a 4。在此，由于停滞计数值cst＝a 3，当前计数为停滞计数值cst 1(＝a 3 1)，因此将停滞状态从“通电返回”切换为“无处理”。另外，将通电模式设为作为标准模式的模式p4，从wu相通电切换为uv相通电。
[0089]
图10中的时刻x21～时刻x23的处理与图9中的时刻x11～时刻x13的处理是相同的。在时刻x23，电机10由于通电切断而返回，但在例如摩擦较大的情况等返回较慢的情况下，电机10返回至编码器边沿较为耗费时间。该情况下，在将停滞状态设为通电切断之后经过了通电切断持续时间t11的时刻x24，将停滞状态从“通电切断”切换为“通电返回”。此时的当前计数是a 3，因此设为作为与(a 3)－1对应的通电模式的模式p2、即wu相通电。
[0090]
在从将通电状态切换为通电返回的时刻x24起经过了通电返回持续时间t12的时刻x25，将通电状态从“通电返回”切换为“结束等待”，将通电模式切换为作为标准模式的模式p3、即uv相通电。
[0091]
在停滞状态为“结束等待”的状态下，若在时刻x26检测到编码器边沿，则当前计数被更新为a 4，将通电状态从“结束等待”切换为“无处理”。另外，将通电模式设为模式p4。由于模式p3、p4均为uv相通电，因此持续进行uv相通电。在经过通电返回持续时间t12的时刻x25以前检测到编码器边沿，当前计数被更新成了a 4的情况下，在时刻x25前的时刻回归标准即可。
[0092]
由此，即便是在电机10停止的情况下，通过使通电相与标准模式不同，选择更能发出转矩的通电模式，也能够适当地使电机10再起动。注意，在即便如此进行控制也不能将电机10驱动至比停滞位置更靠提前角侧的情况下，也可以判定为是其它原因(例如壁挡控制时的壁位置、机械锁定异常等)导致的停止，适当进行另外的处理。
[0093]
如以上说明，挡位控制装置40对具有电机绕组11的电机10的驱动进行控制，ecu50具备通电控制部51和停滞判定部53。通电控制部51根据对电机10的旋转位置进行检测的编码器13的检测值，对向电机绕组11的通电进行控制。停滞判定部53对电机10的停滞进行检测。
[0094]
在检测到电机10的停滞的情况下，通电控制部51以变更模式对通电进行控制，所述变更模式是与根据编码器13的检测值预先设定的标准模式不同的通电模式。在本实施方式中，根据编码器计数值cen来设定标准模式。由此，例如即便是在电机10因转矩不足等而停滞的情况下，也能够通过变更通电模式而变更所产生的转矩来使电机10再起动。
[0095]
在检测到电机10的停滞的情况下，通电控制部51在将通电切断之后，以变更模式恢复通电。通过将通电切断，并在利用负荷转矩使电机10的旋转位置返回之后变更通电模式，能够从可输出较大转矩的旋转位置更可靠地使电机10再起动。
[0096]
在将通电切断之后旋转位置返回到了通电恢复位置的情况下，通电控制部51以变更模式恢复通电。在本实施方式中，通电恢复位置是从停滞位置在延迟角侧检测到编码器边沿的位置。由此，能够在最佳位置使电机10再起动。
[0097]
在将通电切断之后经过了通电切断持续时间t11的情况下，通电控制部51以变更模式恢复通电。由此，即便在例如负荷转矩较大的情况等电机10的返回较慢情况下，也能够适当地切换为变更模式。
[0098]
在本实施方式中，变更模式是比电机10的停滞位置更靠延迟角侧的通电模式。在本说明书中，将电机10停滞前的旋转方向侧设为基准旋转方向，将比停滞位置更向基准旋转方向前进的一侧设为“提前角侧”，将比停滞位置更向基准旋转方向返回的一侧设为“延迟角侧”。具体而言，使通电模式返回一步，若将当前计数设为n，则以与(n－1)对应的通电模式进行通电。由此，能够变更所产生的转矩，适当地使电机10再起动。
[0099]
在使变更模式下的通电开始之后前进到了比电机10的停滞位置更靠提前角侧的回归位置的情况下，通电控制部51回归到标准模式。在本实施方式中，回归位置是在停滞位置的提前角侧检测到编码器边沿的位置。由此，能够使因电机10的停滞而变更了的通电模式适当地回归到标准模式。
[0100]
另外，在使变更模式下的通电开始之后经过了通电返回持续时间t12的情况下，通电控制部51回归到标准模式。由此，能够在可检测角度的编码器边沿以外的适当时刻回归到标准模式。
[0101]
通电控制部51在电机10的停滞位置是转矩降低区域的情况下进行通电模式的变更，在电机10的停滞位置不是转矩降低区域的情况下不进行通电模式的变更。换言之，在停滞位置不为转矩降低区域、看不出变更通电模式的效果的区域中，不进行变更通电模式的控制。由此，能够适当地进行通电模式的变更控制。注意，在本实施方式中，电机正转时的通电模式p3、p7、p11的区域与“转矩降低区域”对应。另外，电机反转时的通电模式p2、p6、p10的区域与“转矩降低区域”对应。
[0102]
(第二实施方式)
[0103]
图11～图14中示出了第二实施方式。在第二实施方式～第四实施方式中，正常时的通电模式设为与第一实施方式相同。如图11所示，在本实施方式中，在电机转矩下降的通电模式时电机10停滞的情况下，在不将通电切断的前提下使通电模式返回一步。另外，在电机10前进至停滞计数值cst 1之后，使通电模式返回到标准模式。本实施方式的停滞状态是“无处理”或“通电返回”，省略了“通电切断”及“结束等待”。
[0104]
图12及图13中示出了本实施方式的通电控制处理。该处理是由ecu50实施的处理，以规定周期(例如1[ms])实施图12，在编码器边沿中断时实施图13。
[0105]
图12中的s201的处理与图7中的s101的处理相同，s202的处理与s111的处理相同。在s203中，ecu50判断停滞状态是否为“无处理”。在判断为停滞状态是“无处理”的情况下(s203：是)，进入s204，在判断为是“通电返回”的情况下(s203：否)，进入s206。
[0106]
ecu50在s204中将通电状态从“无处理”切换为“通电返回”，在s205中将当前的编码器计数值cen作为停滞计数值cst保存于ram等存储部。在s206中，与s108相同，通电控制部51使通电相返回一步。在已经使通电模式返回一步的情况下，使该状态持续。
[0107]
图13的s251的处理与图8中的s151的处理相同。在s252中，ecu50判断停滞状态是否为“无处理”。在判断为停滞状态是“无处理”的情况下(s252：是)，进入s255，以标准模式通电。在判断为停滞状态是“通电返回”的情况下(s252：否)，进入s253。
[0108]
s253的处理与图8中的s154相同，在判断为当前的编码器计数值cen是停滞计数值cst 1的情况下(s253：是)，进入s254，在判断为当前的编码器计数值cen不是停滞计数值cst 1的情况下(s253：否)，进入s256。s254～s257的处理与s155～s158的处理相同。
[0109]
基于图14的时序图来说明本实施方式的通电控制处理。时刻x31～时刻x32的处理与图9中的时刻x11～时刻x12相同。在时刻x33，若编码器计数值cen不从a 3更新的状态持续了停滞判定时间t10，则将停滞状态从“无处理”切换为“通电返回”，使通电模式返回一步。即，由于当前计数是a 3，因此设为作为与(a 3)－1对应的通电模式的模式p2、即wu相通电。另外，将停滞计数值cst设为(a 3)。
[0110]
在时刻x34，若检测到编码器边沿，则编码器计数值cen从a 3更新到a 4。在此，由于停滞计数值cst＝a 3，当前计数为停滞计数值cst 1(＝a 3 1)，因此将停滞状态从“通电返回”切换为“无处理”。另外，将通电模式设为作为标准模式的模式p4，从wu相通电切换为uv相通电。如此构成，也起到与上述实施方式相同的效果。
[0111]
(第三实施方式)
[0112]
图15～图18中示出了第三实施方式。如图15所示，在本实施方式中，与第二实施方式相同，在电机转矩下降的通电模式时电机10停滞的情况下，使通电模式返回一步，将停滞状态设为“通电返回”。另外，在经过通电返回持续时间t12之后，使通电模式返回到标准模式。本实施方式的停滞状态是“无处理”、“通电返回”或“结束等待”，省略了“通电切断”。
[0113]
图16中的s301的处理与图7中的s101的处理相同。在s302中，ecu50判定停滞状态。在停滞状态为“无处理”的情况下进入s302，在为“通电返回”的情况下进入s306，在为“结束等待”的情况下进入s308。
[0114]
ecu50在s303中将停滞状态设为“通电返回”，在s304中将当前的编码器计数值cen作为停滞计数值cst保存下来。在s305中，通电控制部51使通电模式返回一步。s306～s308的处理与s109～s111的处理相同。注意，在s306中做出了否定判断的情况下，进入s305，使通电模式返回一步。图17的处理除了省略图8中的s157的处理这一点以外与图8相同。
[0115]
基于图18的时序图来说明本实施方式的通电控制处理。时刻x41～时刻x43的处理与图14中的时刻x31～时刻x33的处理相同。在从在时刻x43使通电模式返回一步之后经过了通电返回持续时间t12的时刻x44，将停滞状态设为“结束等待”，使通电模式返回到作为标准模式的模式p3。另外，在时刻x45，若检测到编码器边沿，则当前计数被更新为a 4，将停滞状态切换为“无处理”。另外，将通电模式设为模式p4。如此构成，也起到与上述实施方式相同的效果。
[0116]
(第四实施方式)
[0117]
图19中示出了第四实施方式。如图19所示，在本实施方式中，在电机10在电机转矩下降的位置停止的情况下，向产生反向转矩的通电相通电。并且，使转子返回至电机转矩为0的锁定位置，使通电模式返回到标准模式。锁定位置是根据定子和转子的磁极数等而使通电相和转子对置的位置。另外，在锁定位置，通过以流过锁定电流的模式以外的通电模式进行通电，能够产生相对较大的转矩。
[0118]
例如，在电机10在处于通电模式p3的电角度θ1停止的情况下，通过从作为标准模式的uv相通电设为作为产生反向转矩的通电模式的vw相通电，转子返回至处于vw相通电下的锁定位置的电角度θ2。并且，在通过vw相通电在电角度θ2进行电机锁定之后，通过切换为作为标准模式的wu相通电，能够以较大的转矩使电机10再起动。另外，通过借势使电机转动，只要能够通过因负荷转矩而停止的位置，就能够适当地使电机10的驱动持续。
[0119]
在本实施方式中，变更模式是相对于电机10停滞前的旋转方向在停滞位置产生反向转矩的通电模式。另外，通电控制部51在使电机10返回至锁定位置之后，使通电模式回归到标准模式。由此，能够使电机10返回至可靠地发出转矩的角度，能够从可输出较大转矩的位置使电机10再起动。另外，起到与上述实施方式相同的效果。
[0120]
(第五实施方式)
[0121]
图20a、图20b及图21中示出了第五实施方式。在本实施方式中，通电模式与上述实施方式不同。如图20a及图20b所示，在本实施方式中，通电模式p0～p3设为wu相通电，通电模式p4～p7设为uv相通电，通电模式p8～p11设为vw相通电。另外，在电机正转时，若在通电模式p3下检测到编码器边沿则从wu相通电切换为uv相通电，若在通电模式p7下检测到编码器边沿则从uv相通电切换为vw相通电，若在通电模式p11下检测到编码器边沿则从vw相通电切换为wu相通电。
[0122]
在此，在本实施方式中，在通电模式刚刚切换后的通电模式p0、p4、p8中，存在电机转矩下降的区域。在上述实施方式中，在电机10停止的情况下，通过使通电相返回而使电机10再起动。如图21所示，在本实施方式中，在电机10在平衡点b停止的情况下，即便使通电相返回一步，通电相也不变。另一方面，通过使通电相前进一步，能够输出与标准模式相比相对较大的电机转矩。
[0123]
因此，在本实施方式中，在电机转矩下降的通电模式时电机10停滞的情况下，通过使通电相前进一步来使电机10再起动。另外，在检测到编码器边沿之后，使通电模式返回到标准模式。在该例子中，在再起动后，只要在最初的编码器边沿检出时使通电模式返回到标准模式即可，不需要用于使通电模式返回到标准模式的计时等处置。
[0124]
在本实施方式中，变更模式是比电机10的停滞位置更靠提前角侧的通电模式。具体而言，使通电模式前进一步，若将当前计数设为n，则以与(n 1)对应的通电模式进行通电。由此，能够变更所产生的转矩，适当地使电机10再起动。另外，起到与上述实施方式相同的效果。
[0125]
(第六、第七实施方式)
[0126]
图22a、图22b、图23及图24中示出了第六实施方式及第七实施方式。如图22a及图22b所示，在第六实施方式中，在通电模式p0～p1、p10～p11下设为wu相通电，在通电模式p2～p5下设为uv相通电，在通电模式p6～p9下设为vw相通电。另外，在电机正转时，若在通电
模式p1下检测到编码器边沿则从wu相通电切换为uv相通电，若在通电模式p5下检测到编码器边沿则从uv相通电切换为vw相通电，若在通电模式p9下检测到编码器边沿则从vw相通电切换为wu相通电。
[0127]
在此，在通电模式刚刚切换后的通电模式p2、p6、p10中，存在电机转矩下降的区域。因此，如图23所示，与第二实施方式相同，在电机10在电机转矩下降的区域停止的情况下，通过使通电模式返回一步来使电机10再起动。
[0128]
在第六实施方式中，在电机10前进至停滞计数值cst 1之后，使通电模式返回到标准模式。另外，在第七实施方式中，通电模式与第六实施方式相同，如图24所示，在使通电模式返回一步之后经过了通电返回持续时间t12的情况下，使通电模式返回到标准模式。如此构成，也起到与上述实施方式相同的效果。
[0129]
(第八、第九实施方式)
[0130]
图25a、图25b、图26及图27中示出了第八实施方式及第九实施方式。如图25a及图25b所示，在第八实施方式中，不使用两相通电，而是通过重复进行一相通电而使电机10旋转。在第八实施方式中，在通电模式p1～p4下设为u相通电，在通电模式p5～p8下设为v相通电，在通电模式p9～p11、p0下设为w相通电。另外，在电机正转时，若在通电模式p0下检测到编码器边沿则从w相通电切换为u相通电，若在通电模式p4下检测到编码器边沿则从u相通电切换为v相通电，若在通电模式p8下检测到编码器边沿则从v相通电切换为w相通电。
[0131]
在此，在通电模式刚刚切换后的通电模式p1、p5、p9中，存在电机转矩下降的区域。因此，如图26所示，在电机10在电机转矩下降的区域停止的情况下，在该区域切换为比标准模式更能发出转矩的通电模式。在本实施方式中，在电机10停止的情况下，使通电模式返回一步。
[0132]
在第八实施方式中，在电机10前进至停滞计数值cst 1之后，使通电模式返回到标准模式。另外，在第九实施方式中，通电模式与第八实施方式相同，如图27所示，在使通电模式返回一步之后经过了通电返回持续时间t12的情况下，使通电模式返回到标准模式。如此构成，也起到与上述实施方式相同的效果。注意，在此，对使通电模式返回一步的例子进行了说明，但在一相通电中，也可以如第五实施方式那样，在使通电模式前进一步的作法能够发出转矩的情况下，使通电模式前进一步。后述的两相一相通电也是相同的。
[0133]
(第十、第十一实施方式)
[0134]
图28a、图28b、图29及图30中示出了第十实施方式及第十一实施方式。如图28a及图28b所示，在第十实施方式中，通过使两相通电及一相通电交替地重复的两相一相通电，使电机10旋转。在第十实施方式及第十一实施方式中，在通电模式p0～p1下设为wu相通电，在通电模式p2～p3下设为u相通电，在通电模式p4～p5下设为uv相通电，在通电模式p6～p7下设为v相通电，在通电模式p8～p9下设为vw相通电，在通电模式p10～11下设为w相通电。另外，在通电模式切换的部位，电机转矩下降。
[0135]
因此，若以集合部电流ia一定的方式进行电流控制，则由于各相电流在一相通电时和两相通电时不同，因此电机转矩变动。详细地说，与将各相电流设为一定的情况相比，一相通电时的转矩比两相通电时大。该情况下，在从一相通电向两相通电切换之际，电机转矩下降。
[0136]
因此，如图29所示，在电机10在电机转矩下降的区域停止的情况下，在该区域切换
为比标准模式更能发出转矩的通电模式。在本实施方式中，在电机10停止的情况下，使通电模式返回一步。
[0137]
在第十实施方式中，在电机10前进至停滞计数值cs 1之后，使通电模式返回到标准模式。另外，在第十一实施方式中，通电模式与第十实施方式相同，如图30所示，在使通电模式返回一步之后经过了通电返回持续时间t12的情况下，使通电模式返回到标准模式。如此构成，也起到与上述实施方式相同的效果。
[0138]
在上述实施方式中，挡位控制装置40与“电机控制装置”对应，编码器13与“旋转位置传感器”对应，编码器计数值cen与“旋转位置传感器的检测值”对应。另外，通电返回持续时间t12与“变更模式持续时间”对应。
[0139]
(其它实施方式)
[0140]
在上述实施方式中，电机是开关磁阻电机。在其它实施方式中，电机可以使用例如dc无刷电机等开关磁阻电机以外的电机，磁极数等也可任意设定。另外，根据所使用的电机，驱动电路部的结构也可以不同。
[0141]
在上述实施方式中，旋转位置传感器是编码器。在其它实施方式中，旋转位置传感器也可以使用旋转变压器等编码器以外的传感器。另外，在旋转位置传感器是线性传感器的情况下，例如也可以将从停滞位置旋转规定角度后的位置设为通电恢复位置或者回归位置。在上述实施方式中，作为输出轴传感器，例示了电位计。在其它实施方式中，输出轴传感器可以是电位计以外的传感器，也可以省略输出轴传感器。
[0142]
在第一实施方式中，在转矩降低区域进行通电模式的变更，在转矩降低区域以外的区域不进行通电模式的变更。在其它实施方式中，也可以省略图7中的s103，在电机10停滞的情况下，在转矩降低区域以外的区域变更通电模式。另外，在第二实施方式～第十实施方式中，也可以在电机10停滞的情况下，在转矩降低区域进行通电模式的变更，在转矩降低区域以外的区域不进行通电模式的变更。
[0143]
在上述实施方式中，在止动板上设置两个凹部。在其它实施方式中，凹部的数量并不限于两个，例如也可以对每个挡位都设置凹部。另外，挡位切换机构、驻车锁止机构等也可以与上述实施方式不同。
[0144]
在上述实施方式中，在电机轴与输出轴之间设置减速器。对于减速器的细节，在上述实施方式中并未提及，但其例如可以是使用摆线齿轮、行星齿轮、从与电机轴大致同轴的减速机构向驱动轴传递转矩的平齿齿轮的结构、将它们组合使用的结构等任何结构。另外，在其它实施方式中，可以省略电机轴与输出轴之间的减速器，也可以设置减速器以外的机构。在上述实施方式中，电机控制装置被应用于挡位切换系统。在其它实施方式中，也可以将电机控制装置应用于挡位切换系统以外的装置。
[0145]
本公开所记载的控制部及其方法也可以由以下的专用计算机实现：该专用计算机是通过构成以执行用计算机程序具体化的一个或多个功能的方式编程的处理器及存储器而提供的。或者，本公开所记载的控制部及其方法也可以由以下的专用计算机实现：该专用计算机是通过利用一个以上的专用硬件逻辑电路构成处理器而提供的。或者，本公开所记载的控制部及其方法也可以由以下的一个以上的专用计算机实现：该一个以上的专用计算机是通过以执行一个或多个功能的方式编程的处理器及存储器与由一个以上的硬件逻辑电路构成的处理器的组合构成的。另外，计算机程序也可以作为由计算机执行的指令存储
于计算机可读取的非过渡有形记录介质。以上，本公开完全不限定于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内以各种形态实施。
[0146]
本公开遵照实施例进行了描述。然而，本公开并不限定于该实施方式及结构。本公开也包含各种变形例及等效范围内的变形。另外，各种组合及方式、进而是在它们之中包含仅一个要素、更多或者更少要素的其他组合及方式也落入本公开的范畴和思想范围内。