致动器的控制装置及控制方法制造方法及图纸

技术编号:13912846 阅读:69 留言:0更新日期:2016-10-27 07:55
本发明专利技术涉及控制致动器的控制装置及控制方法,该致动器的驱动源使用无刷电机,提供不需设置温度传感器,即可适当驱动无刷电机的致动器的控制装置。一种控制驱动源使用无刷电机的致动器的控制装置,根据以使无刷电机反转的方式进行通电时的电流及转速,估计无刷电机的磁铁温度,限制对无刷电机进行正转驱动时的电流,使得磁铁不超过允许上限温度。通过估计磁铁温度来限制流向无刷电机的电流,不需设置检测无刷电机的磁铁温度的温度传感器,即可驱动无刷电机,使得磁铁不超过允许上限温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及控制驱动源使用无刷电机的致动器的控制装置及控制方法
技术介绍
对于在汽车等车辆中使用的电动致动器,由于要求小型轻量化和节能,因而采用使用了稀土类磁铁的高效率高性能的无刷电机。已知稀土类磁铁在环境温度超过规定值时产生不可逆的退磁,电机的能力急剧恶化。因此,在电动汽车(EV)和混合车辆(HEV)的车辆驱动用电机中,设置温度传感器监视电机的状态并反映在控制中。但是,在适合于车辆的辅机驱动用电机例如变速器(T/M)的怠速启停(I/S)用电动油泵等中,由于布局和成本的制约,有时不能设置温度传感器。因此,在专利文献1中,在电动油泵的驱动时根据油温和基于自发热(转矩、转速)的温度上升估计磁铁温度,按照所估计出的磁铁温度限制电机输出转矩及下限旋转速度。并且,在专利文献2中,根据在电机驱动中转速达到规定值以上的时刻的转速和电动势来估计磁力(磁铁温度),如果判定为产生了退磁,则变更流过电流的定时。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2012-96659号公报专利文献2:日本特开2013-110804号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是,在专利文献1的技术中,在估计磁铁温度时使用估计时的油温作为初始值,因而存在不能避免退磁的情况。这是因为在电动油泵动作后(从第2次起),具有由于电机的发热而使得“磁铁温度>油温”的倾向。例如,在带怠速启停(I/S)功能的车辆中,在电动油泵以较短的时间间隔反复动作和停止时,电机的发热量有可能超过油的散热引起的温度下降,使估计值偏离实际状况。而且,由于限制电机输出,在应用于怠速启停时有可能保持油压不足,产生离合器的紧固冲击和车辆的发动延迟。另一方面,在专利文献2的技术中,在电机达到规定转速并开始磁铁温度的估计以前产生延迟,并且根据驱动指令值有时达不到规定转速。因此,不一定能够在预想的状态及定时估计磁铁温度。并且,属于产生了退磁时的应对,并非避免退磁。本专利技术正是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提供一种致动器的控制装置及控制方法,不需设置温度传感器,即可适当驱动无刷电机。用于解决问题的手段本专利技术的致动器的控制装置是控制使用无刷电机作为驱动源的致动器的装置,在不产生所述致动器的动作目标的负载的动作状态下,按照对所述无刷电机通电时的电流及转速,限制在驱动所述致动器时流向所述无刷电机的电流。并且,本专利技术的致动器的控制方法是控制使用无刷电机作为驱动源的致动器的方法,包括:使处于不产生所述致动器的动作目标的负载的动作状态,在该动作状态下对所述无刷电机通电,按照通电时的所述无刷电机的电流及转速,限制在驱动所述致动器时流向所述无刷电机的电流。专利技术效果根据本专利技术,在不产生致动器的动作目标的负载的动作状态下对无刷电机通电,按照电流及转速限制在驱动致动器时流向无刷电机的电流,由此不需设置温度传感器,即可适当驱动无刷电机。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式的致动器的控制装置的概略结构图。图2是示出图1所示的控制装置中无刷电机的磁铁温度的估计动作的流程图。图3是示出图1所示的控制装置在确定磁铁温度后的控制动作的流程图。图4是示出图2所示的流程图中的温度校正动作的具体例的流程图。图5是示出无刷电机的转速和摩擦力的关系的特性图。图6是示出无刷电机的磁铁温度和感应电压常数之间的关系的特性图。图7是示出与供给无刷电机的电流值对应的、驱动时间和磁铁温度的关系的特性图。图8是示出在将磁铁的初始温度设定为估计时的油温时的、油温、线圈温度、相电流、磁铁温度的计测值及估计结果的特性图。图9是示出当在即将进行电动油泵的再次驱动前估计出磁铁的温度时的、油温、线圈温度、相电流、磁铁温度的计测值及估计结果的特性图。图10是正转驱动无刷电机时的动作波形图。图11是反转驱动无刷电机时的动作波形图。具体实施方式下面,参照附图说明本专利技术的实施方式。图1示出本专利技术的实施方式的致动器的控制装置,作为车辆的辅机驱动用致动器的一例,抽取变速器用油泵系统的主要部分示出概略结构。该变速器用油泵系统是向变速机的油压回路供给油盘1内的油2的系统,具有机械式油泵3和电动油泵4。机械式油泵3由发动机5驱动,电动油泵4由无刷电机6驱动。并且,在发动机5旋转的状态下使用机械式油泵3,在怠速启停时使用电动油泵4,将油盘1内的油2压送到油压回路中。无刷电机6直接与电动油泵4连接,通过作为控制装置工作的汽车AT的控制单元(ATCU:Automatic Transmission Control Unit)7经由逆变器8进行控制。向ATCU7供给来自检测油盘1内的油2的温度的油温传感器9的信号,并且从各种传感器或开关供给车速、发动机转速、加速器开度、制动开关的状态、转向角度及水温等用于决定怠速启停的许可的信号。ATCU 7在怠速启停前根据这些信号判定是否存在怠速启停的可能性。并且,从各种传感器和开关向ECU(electronic control unit)10供给检测出发动机5的状态、或者车辆的驱动系统、控制系统及操纵系统等的状态的信号。ECU10运算与发动机5的状态对应的最佳的燃料喷射量和喷射时期、点火时期及怠速转速等,向燃料喷射装置和点火装置输出控制指令而进行发动机5的控制。ECU10是ATCU7的上位单元,由ECU10和ATCU 7协作而控制发动机5。并且,在已怠速启停的情况下,在电动油泵停止前,从ATCU 7向ECU10发送怠速启停解除信号ISS。并且,来自ECU10的请求例如发动机5的状态和车辆的安全性比ATCU 7的请求优先,根据来自ECU10的解除请求信号INS解除ATCU 7对无刷电机6的通电的限制。在机械式油泵3和电动油泵4之间的油管11a设有止回阀12,用于阻止油2从机械式油泵3侧向电动油泵4侧流入。并且,与电动油泵4并列地设有止回阀13,用于阻止油2从电动油泵4的吸入侧向喷出侧流入。在车辆的通常运转时即在发动机5的旋转过程中,机械式油泵3联动地进行驱动,由此油盘1的油2按照虚线的箭头FP1所示经由油管11b被压送到油压回路中,进行未图示的变速机的润滑或冷却等。在油压回路中流过的油2返回到油盘1中进行循环。油2向电动油泵4侧的流入被止回阀12阻止。在ATCU 7判定为存在怠速启停的可能性的情况下,在进入怠速启停之前,首先由ATCU 7经由逆变器8使无刷电机6相对于通常的旋转方向(产生致动器的动作目标的负载的旋转方向、即电动油泵4向油压回路压送油2时的旋转方向,此处称为正转)进行反转驱动。在无刷电机6反转的状态下,电动油泵4的吸入和排出相反,油管11a内成为负压,油2的流入及流出被止回阀12、13切断。其结果是,在油管11a内的油2被排出时,电动油泵4进行空转,处于不产生致动器的动作目标的负载的动作状态。根据此时流向无刷电机6的电流(相电流)及转速(饱和转速)来估计磁铁温度,根据该磁铁温度的估计值计算无刷电机6的控制量。将磁铁温度的估计范围设为油温从功能保证范围的最低温度到产生无刷电机6的稀土类磁铁的热退磁的高温例如150℃以上。通过利用电动油泵4的空转,无刷电机6成为低负载驱动,因而消耗电流减小,发热达到最小限度。然后,在机械式油泵3进行动作的状态下,从ATCU 7向逆变器8发出电机起动指令,对无刷电机6进行正转驱动,使电本文档来自技高网...
致动器的控制装置及控制方法

【技术保护点】
一种致动器的控制装置,该控制装置对使用无刷电机作为驱动源的致动器进行控制,其特征在于,在不产生所述致动器的动作目标的负载的动作状态下,按照对所述无刷电机通电时的电流及转速,限制在驱动所述致动器时流向所述无刷电机的电流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.21 JP 2014-0321991.一种致动器的控制装置,该控制装置对使用无刷电机作为驱动源的致动器进行控制,其特征在于,在不产生所述致动器的动作目标的负载的动作状态下,按照对所述无刷电机通电时的电流及转速,限制在驱动所述致动器时流向所述无刷电机的电流。2.根据权利要求1所述的致动器的控制装置,其特征在于,不产生所述致动器的动作目标的负载的动作状态,是指相对于驱动所述致动器时的所述无刷电机的旋转方向进行反转的状态。3.根据权利要求1所述的致动器的控制装置,其特征在于,根据所述无刷电机的温度-转矩特性求出磁铁温度,根据该磁铁的退磁特性抑制控制量,由此限制流向所述无刷电机的电流。4.根据权利要求3所述的致动器的控制装置,其特征在于,在如下的时机计算所述磁铁温度:该时机包括所述无刷电机的驱动请求前、使所述无刷电机旋转了规定时间的时候、以及使所述无刷电机运转了规定的控制量的时候中的至少任意一个。5.根据权利要求3所述的致动器的控制装置,其特征在于,根据学习值变更所述控制量。6.根据权利要求3所述的致动器的控制装置,其特征在于,所述控制量对应于所述无刷电机的驱动时间,通过使所述无刷电机的驱动停止来限制电流。7.根据权利要求1所述的致动器的控制装置,其特征在于,所述致动器是车辆的辅机驱动用的致动器,根据来自所述车辆的请求解除对流向所述无刷电机的电流的限制。8.一种致动器的控制方法,对使用无刷电机作为驱动源的致动器进行控制,其特征在于,所述控制方法包括:使处于不产生所述致...

【专利技术属性】
技术研发人员:宫本正悟
申请(专利权)人:日立汽车系统株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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