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JP2009177965A - Motor control device - Google Patents

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JP2009177965A
JP2009177965A JP2008014414A JP2008014414A JP2009177965A JP 2009177965 A JP2009177965 A JP 2009177965A JP 2008014414 A JP2008014414 A JP 2008014414A JP 2008014414 A JP2008014414 A JP 2008014414A JP 2009177965 A JP2009177965 A JP 2009177965A
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Japan
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output shaft
rotation angle
motor
target
range
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JP2008014414A
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Japanese (ja)
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Jun Yamada
山田  純
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To learn a play amount without deteriorating durability in a system in which a play exists in a fitting/coupling part between an output shaft on the motor side and a manual shaft of a range switching mechanism. <P>SOLUTION: If learning a play amount existing in a fitting/coupling part between an output shaft on the motor 13 side and a manual shaft 15 of a range switching mechanism 11 and when a range of the range switching mechanism 11 stays in a P range, the motor 13 is rotated by such a small torque as that prevents a detent lever 18 from being moved from a state that the detent lever stops at a position in the P range. By this arrangement, while the detent lever 18 stops at the position in the P range, only the output shaft runs idle within a range of a play of the fitting/coupling part and the rotation of the output shaft stops at the position abutting against the end of the play. By doing such processing in both directions of a normal-rotation direction and a reverse-rotation direction, both-end positions of the play are detected by an output-shaft sensor 16 so as to learn a play amount by calculating a differential value between the detection values of both-end positions of the play as a play amount. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、モータの回転軸に減速機構等の回転伝達系を介して出力軸を連結し、この出力軸によって制御対象を駆動するモータ制御装置に関する発明である。   The present invention relates to a motor control device in which an output shaft is connected to a rotation shaft of a motor via a rotation transmission system such as a speed reduction mechanism, and a controlled object is driven by the output shaft.

近年、自動車においても、省スペース化、組立性向上、制御性向上等の要求を満たすために、機械的な駆動システムを、モータによって電気的に駆動するシステムに変更する事例が増加する傾向にある。その一例として、特許文献1(特開2002−323127号公報)に記載されているように、車両の自動変速機のレンジ切換機構をモータで駆動するようにしたものがある。このものは、モータの回転軸に減速機構を介して出力軸を連結し、この出力軸によってレンジ切換機構を駆動して自動変速機のレンジを切り換えるようにしている。この場合、モータには、回転角(回転位置)を検出するエンコーダを搭載し、レンジ切換時には、このエンコーダの出力パルスのカウント値に基づいてモータを目標のレンジに相当する目標回転角(目標カウント値)まで回転させることで、レンジ切換機構を目標のレンジに切り換えるようにしている。   In recent years, the number of cases in which a mechanical drive system is changed to a system that is electrically driven by a motor has been increasing in order to satisfy the demands for space saving, assembling, and control. . As an example, there is one in which a range switching mechanism of an automatic transmission of a vehicle is driven by a motor as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-323127). In this apparatus, an output shaft is connected to a rotating shaft of a motor via a speed reduction mechanism, and a range switching mechanism is driven by the output shaft to switch the range of the automatic transmission. In this case, the motor is equipped with an encoder that detects the rotation angle (rotation position), and the target rotation angle (target count) corresponding to the target range is selected based on the count value of the output pulse of the encoder when the range is switched. Value range), the range switching mechanism is switched to the target range.

ところで、モータの回転量(回転角)は、減速機構等の駆動力伝達系を介してレンジ切換機構の操作量に変換されるが、駆動力伝達系を構成する部品間には、遊び(ガタ)が存在する。例えば、減速機構の歯車間に遊び(バックラッシ)があり、また、減速機構の出力軸の先端部に形成した断面非円形(角形、Dカット形状、スプライン形状等)の連結部をレンジ切換機構の嵌合部に嵌め込んで連結する構成では、両者の嵌め込み作業を容易にするためのクリアランスが必要となる。このように、モータの回転量をレンジ切換機構の操作量に変換する駆動力伝達系には、遊び(ガタ)が存在するため、仮に、回転角センサの検出値に基づいてモータの回転角を正確に制御できたとしても、レンジ切換機構の操作量には駆動力伝達系の遊び(ガタ)分の誤差が生じてしまい、レンジ切換機構の操作量を精度良く制御することができない。   By the way, the rotation amount (rotation angle) of the motor is converted into the operation amount of the range switching mechanism through a driving force transmission system such as a speed reduction mechanism. ) Exists. For example, there is play (backlash) between the gears of the speed reduction mechanism, and a non-circular cross section (square shape, D cut shape, spline shape, etc.) formed at the tip of the output shaft of the speed reduction mechanism is connected to the range switching mechanism. In the configuration in which the fitting portion is fitted and connected, a clearance for facilitating the fitting operation of both is required. As described above, since there is play in the driving force transmission system that converts the rotation amount of the motor into the operation amount of the range switching mechanism, the rotation angle of the motor is temporarily set based on the detection value of the rotation angle sensor. Even if it can be accurately controlled, an error corresponding to play (backlash) of the driving force transmission system occurs in the operation amount of the range switching mechanism, and the operation amount of the range switching mechanism cannot be accurately controlled.

この対策として、特許文献2(特開2005−198449号公報)に記載されているように、出力軸の回転角を検出する出力軸回転角検出手段を設け、この出力軸回転角検出手段の検出出力軸回転角を用いて目標モータ回転角を補正するようにしたものがある。   As a countermeasure against this, as described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-198449), an output shaft rotation angle detecting means for detecting the rotation angle of the output shaft is provided, and the detection of the output shaft rotation angle detecting means is performed. There is one in which the target motor rotation angle is corrected using the output shaft rotation angle.

しかし、出力軸とレンジ切換機構とを遊びのある嵌合連結部で連結する構成では、出力軸の回転角を出力軸回転角検出手段で検出しても、出力軸とレンジ切換機構との嵌合連結部の遊びの影響を排除することができない。   However, in the configuration in which the output shaft and the range switching mechanism are connected by a fitting connection portion with play, even if the rotation angle of the output shaft is detected by the output shaft rotation angle detecting means, the engagement between the output shaft and the range switching mechanism is not possible. The influence of play at the joint portion cannot be excluded.

そこで、特許文献3(特開2006−136035号公報)、特許文献4(特開2004−23932号公報)等に記載されているように、モータをレンジ切換機構の可動範囲の限界位置(壁)に突き当たるまで回転させる突き当て制御を行うことで、駆動力伝達系の遊び量を学習し、この学習値に基づいて目標回転角を補正するようにしたものがある。
特開平10−322099号公報 特開2005−198449号公報 特開2006−136035号公報 特開2004−23932号公報
Therefore, as described in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-136035), Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-23932), etc., the limit position (wall) of the movable range of the range switching mechanism There is a technique in which a play amount of the driving force transmission system is learned by performing abutting control that rotates until it hits, and a target rotation angle is corrected based on the learned value.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-322099 JP 2005-198449 A JP 2006-136035 A JP 2004-23932 A

しかし、上記特許文献3のように、遊び量を学習する際に、レンジ切換機構の可動範囲の限界位置(壁)に突き当てる突き当て制御を行うと、駆動力伝達系の各部に負担が掛かり、レンジ切換機構の耐久性が低下するという問題があった。   However, as in Patent Document 3, if the abutting control is performed to abut the limit position (wall) of the movable range of the range switching mechanism when learning the play amount, a load is applied to each part of the driving force transmission system. There is a problem that the durability of the range switching mechanism is lowered.

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、モータ側の出力軸と制御対象とを遊びのある嵌合連結部で連結したシステムにおいて、耐久性を低下させることなく遊び量を学習することができて、制御対象の制御精度向上と耐久性向上とを両立させることができるモータ制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances. Accordingly, the object of the present invention is to reduce durability in a system in which an output shaft on the motor side and a controlled object are connected by a fitting connection portion having play. An object of the present invention is to provide a motor control device that can learn the play amount without any problem and can achieve both improvement in control accuracy and durability of a control target.

上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、モータの回転角を検出するモータ回転角検出手段を備え、前記モータの回転軸に減速機構等の回転伝達系を介して出力軸を連結し、この出力軸と制御対象とを遊びのある嵌合連結部で連結し、前記制御対象の操作位置を目標の操作位置に切り換える際に、前記目標の操作位置に対応する目標モータ回転角を設定して前記モータ回転角検出手段の検出モータ回転角が前記目標モータ回転角に一致するまで前記モータを駆動するモータ制御装置において、前記出力軸の回転角を検出する出力軸回転角検出手段と、前記制御対象が所定の操作位置で留まっているときに前記制御対象が前記所定の操作位置で留まっている状態から動かないような小さいトルクで前記モータを前記嵌合連結部の遊びの端に突き当たるまで回転させる処理を正転方向と逆転方向の両方向で行うことで遊びの両端位置を前記出力軸回転角検出手段で検出してその検出値に基づいて遊び量を学習する遊び量学習手段と、前記遊び量学習手段で学習した遊び量の学習値を考慮して前記目標モータ回転角を設定する目標モータ回転角設定手段とを備えた構成としたものである。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided with motor rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the motor, and the output shaft is connected to the rotation shaft of the motor via a rotation transmission system such as a speed reduction mechanism. When connecting the output shaft and the controlled object with a fitting coupling part having play, and switching the operating position of the controlled object to the target operating position, the target motor rotation angle corresponding to the target operating position In the motor control device that drives the motor until the detected motor rotation angle of the motor rotation angle detection means matches the target motor rotation angle, output shaft rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the output shaft And when the control object remains at the predetermined operation position, the motor is driven with a small torque that does not move from the state where the control object remains at the predetermined operation position. The amount of play is learned by detecting the both end positions of the play by the output shaft rotation angle detecting means by performing the process of rotating until it hits the end in both the forward direction and the reverse direction, and learning the play amount based on the detected value And a target motor rotation angle setting means for setting the target motor rotation angle in consideration of the learning value of the play amount learned by the play amount learning means.

要するに、本発明は、モータ側の出力軸と制御対象とを遊びのある嵌合連結部で連結し、出力軸の回転角を出力軸回転角検出手段で検出する構成のものにおいて、遊び量を学習する場合は、制御対象が所定の操作位置で留まっているときに、制御対象が所定の操作位置で留まっている状態から動かないような小さいトルクでモータを回転させる。このようにすれば、制御対象が所定の操作位置で留まっている状態で、出力軸のみが嵌合連結部の遊びの範囲内で空転し、その遊びの端(壁)に突き当たった位置で出力軸の回転が停止する。このような処理を正転方向と逆転方向の両方向で行うことで、嵌合連結部の遊びの両端位置を出力軸回転角検出手段で検出し、その遊びの両端位置の検出出力軸回転角の差分値を遊び量として算出して学習する。これにより、モータの回転量を制御対象の操作量に変換する駆動力伝達系の各部にかかる負担を少なくしながら遊び量を学習することができて、耐久性を低下させることなく遊び量を学習して制御対象を精度良く制御することが可能となり、制御対象の制御精度向上と耐久性向上とを両立させることができる。   In short, the present invention has a configuration in which the output shaft on the motor side and the object to be controlled are connected by a fitting connecting portion having play, and the rotation angle of the output shaft is detected by the output shaft rotation angle detecting means. In the case of learning, when the control object remains at the predetermined operation position, the motor is rotated with a small torque that does not move from the state where the control object remains at the predetermined operation position. In this way, with the controlled object remaining at the predetermined operation position, only the output shaft idles within the play range of the fitting connection portion, and output at a position where it hits the end (wall) of the play. The shaft stops rotating. By performing such processing in both the forward direction and the reverse direction, the both ends of the play of the fitting connection portion are detected by the output shaft rotation angle detecting means, and the detected output shaft rotation angle of the both ends of the play is detected. The difference value is learned as a play amount to learn. As a result, the play amount can be learned while reducing the burden on each part of the driving force transmission system that converts the rotation amount of the motor into the operation amount to be controlled, and the play amount can be learned without reducing the durability. Thus, it becomes possible to control the controlled object with high accuracy, and it is possible to achieve both improvement in the control accuracy and durability of the controlled object.

この場合、モータ回転角と出力軸回転角と両者間の回転伝達系の減速比を考慮して、請求項2のように、前記目標の操作位置に対応する目標出力軸回転角を設定する目標出力軸回転角設定手段を備え、前記目標モータ回転角設定手段は、前記目標出力軸回転角を前記遊び量の学習値を用いて補正し、補正後の目標出力軸回転角と前記出力軸回転角検出手段の検出出力軸回転角との偏差に前記回転伝達系の減速比を乗算した値を用いて前記目標モータ回転角を設定するようにすれば良い。これにより、出力軸回転角検出手段で検出した遊び量の学習値を用いて目標モータ回転角を精度良く設定することができる。   In this case, in consideration of the motor rotation angle, the output shaft rotation angle, and the reduction ratio of the rotation transmission system between the two, the target output shaft rotation angle corresponding to the target operation position is set as in claim 2. Output shaft rotation angle setting means, wherein the target motor rotation angle setting means corrects the target output shaft rotation angle using the learning value of the play amount, and corrects the corrected target output shaft rotation angle and the output shaft rotation. The target motor rotation angle may be set using a value obtained by multiplying the deviation from the detection output shaft rotation angle of the angle detection means by the reduction ratio of the rotation transmission system. Thereby, the target motor rotation angle can be set with high accuracy using the learning value of the play amount detected by the output shaft rotation angle detection means.

更に、請求項3のように、前記目標モータ回転角設定手段は、前記目標出力軸回転角を前記遊び量の学習値を用いて補正する際に、前記出力軸が前記目標出力軸回転角よりも前記遊び量の学習値の1/2に相当する回転角度量だけ余分に回転されるように前記目標出力軸回転角を補正するようにすると良い。このようにすれば、制御対象の操作位置を目標の操作位置に切り換える際に、嵌合連結部の遊びを利用して制御対象の操作位置を正確に目標の操作位置に切り換えることができる。   Further, according to a third aspect of the present invention, when the target motor rotation angle setting means corrects the target output shaft rotation angle using the learning value of the play amount, the output shaft is more than the target output shaft rotation angle. Also, the target output shaft rotation angle may be corrected so that the rotation amount is excessively rotated by a rotation angle amount corresponding to ½ of the learning value of the play amount. In this way, when the operation position to be controlled is switched to the target operation position, the operation position to be controlled can be accurately switched to the target operation position by using the play of the fitting connection portion.

また、請求項4のように、制御対象が特定の操作位置で留まっているときの出力軸回転角検出手段の検出出力軸回転角に基づいて出力軸の基準位置を学習する出力軸基準位置学習手段を備え、前記目標出力軸回転角設定手段は、前記制御対象を前記特定の操作位置から前記目標の操作位置に切り換えるのに必要な前記出力軸の回転角度量の設計値を前記出力軸の基準位置学習値に加算して前記目標出力軸回転角を設定するようにすれば良い。このようにすれば、出力軸の基準位置学習値を用いて目標出力軸回転角を精度良く設定することができる。   Further, the output shaft reference position learning for learning the reference position of the output shaft based on the detected output shaft rotation angle of the output shaft rotation angle detection means when the control object remains at the specific operation position as in claim 4 And a target output shaft rotation angle setting unit that sets a design value of a rotation angle amount of the output shaft necessary for switching the control target from the specific operation position to the target operation position. The target output shaft rotation angle may be set by adding to the reference position learning value. In this way, the target output shaft rotation angle can be accurately set using the reference position learning value of the output shaft.

本発明は、モータを駆動源として操作位置を切り換える様々な操作位置切換装置に適用して実施でき、例えば、請求項5のように、車両の自動変速機のレンジを切り換えるレンジ切換機構を制御対象としても良く、この場合は、レンジ切換機構が所定のレンジに切り換えられているときに遊び量を学習するようにすれば良い。これにより、信頼性の高いモータ駆動式のレンジ切換装置を構成できる。   The present invention can be applied to various operation position switching devices that switch the operation position using a motor as a drive source. For example, a range switching mechanism that switches a range of an automatic transmission of a vehicle is controlled. In this case, the play amount may be learned when the range switching mechanism is switched to the predetermined range. Thereby, a highly reliable motor-driven range switching device can be configured.

ところで、遊び量を学習する際に、出力軸のみが嵌合連結部の遊びの範囲内で空転している期間は、その空転量に応じて出力軸回転角検出手段の検出出力軸回転角が変化し、遊びの端(壁)に突き当たった位置で出力軸の回転が停止して出力軸回転角検出手段の検出出力軸回転角の変化が停止する。この点を考慮して、請求項6のように、遊び量を学習する際に、モータを前記小さいトルクで回転させて出力軸回転角検出手段の検出出力軸回転角の変化が停止した位置を遊びの端位置と判断するようにすれば良い。   By the way, when learning the amount of play, during the period when only the output shaft is idling within the range of play of the fitting connection portion, the detected output shaft rotation angle of the output shaft rotation angle detecting means is determined according to the idling amount. The rotation of the output shaft stops at the position where it changes and hits the edge (wall) of play, and the change of the detected output shaft rotation angle of the output shaft rotation angle detection means stops. In consideration of this point, when learning the play amount, the position where the change of the detected output shaft rotation angle of the output shaft rotation angle detecting means is stopped by rotating the motor with the small torque is determined. What is necessary is just to judge it as the edge position of play.

また、請求項7のように、遊び量を学習する際にモータのトルクをデューティ制御により前記小さいトルクに低下させるようにすると良い。このようにすれば、遊び量を学習する際にモータのトルクを学習時の目標トルクに精度良く低下させることができる。   Further, as described in claim 7, when learning the play amount, the torque of the motor may be reduced to the small torque by duty control. In this way, when learning the play amount, the motor torque can be accurately reduced to the target torque at the time of learning.

また、低温領域ではフリクション等が増大してモータのトルクが変動したり出力軸の動きが悪くなるため、遊びの両端位置を誤検出する可能性がある。この対策として、請求項8のように、所定温度以下の低温領域で前記遊び量学習手段による遊び量の学習を禁止する学習禁止手段を備えた構成とすると良い。このようにすれば、低温時に遊び量を誤学習することを未然に防止できる。   In addition, in the low temperature region, friction or the like increases and the motor torque fluctuates or the output shaft moves poorly. As a countermeasure against this, it is preferable to provide a learning prohibiting means for prohibiting learning of the play amount by the play amount learning means in a low temperature region equal to or lower than a predetermined temperature. By doing so, it is possible to prevent erroneous learning of the play amount at low temperatures.

以下、本発明を実施するための最良の形態をモータ駆動式のレンジ切換装置に適用して具体化した一実施例を説明する。
まず、図1及び図2に基づいてレンジ切換機構11の構成を説明する。
Hereinafter, an embodiment in which the best mode for carrying out the present invention is applied to a motor-driven range switching device will be described.
First, the configuration of the range switching mechanism 11 will be described with reference to FIGS.

レンジ切換機構11は、自動変速機12のレンジを、例えば、パーキングレンジ(P)、リバースレンジ(R)、ニュートラルレンジ(N)、ドライブレンジ(D)に切り換えるためのものである。このレンジ切換機構11の駆動源となるモータ13は、例えばスイッチトリラクタンスモータ(SRモータ)等の同期モータにより構成され、減速機構14(図2参照)を内蔵し、この減速機構14の出力軸14a(図2参照)の回転角を検出する出力軸センサ16(出力軸回転角検出手段)が設けられている。   The range switching mechanism 11 is for switching the range of the automatic transmission 12 to, for example, a parking range (P), a reverse range (R), a neutral range (N), and a drive range (D). The motor 13 serving as a drive source of the range switching mechanism 11 is configured by a synchronous motor such as a switched reluctance motor (SR motor), for example, and includes a speed reduction mechanism 14 (see FIG. 2). An output shaft sensor 16 (output shaft rotation angle detection means) for detecting the rotation angle 14a (see FIG. 2) is provided.

減速機構14の出力軸14aには、遊びのある嵌合連結部(図示せず)によりレンジ切換機構11のマニュアル軸15(操作軸)が嵌合連結され、このマニュアル軸15には、自動変速機12の油圧回路のマニュアルバルブ17を切り換えるためのディテントレバー18が固定されている。このディテントレバー18にはL字形のパーキングロッド19が固定され、このパーキングロッド19の先端部に設けられた円錐体20がロックレバー21に当接している。   A manual shaft 15 (operation shaft) of the range switching mechanism 11 is fitted and connected to the output shaft 14a of the speed reduction mechanism 14 by a fitting connection portion (not shown) having play. A detent lever 18 for switching the manual valve 17 of the hydraulic circuit of the machine 12 is fixed. An L-shaped parking rod 19 is fixed to the detent lever 18, and a cone 20 provided at the tip of the parking rod 19 is in contact with the lock lever 21.

このロックレバー21は、円錐体20の位置に応じて軸22を中心にして上下動してパーキングギヤ23をロック/ロック解除するようになっている。このパーキングギヤ23は、自動変速機12の出力軸に設けられ、このパーキングギヤ23がロックレバー21によってロックされると、車両の駆動輪が回り止めされた状態(パーキング状態)に保持される。   The lock lever 21 is moved up and down around the shaft 22 in accordance with the position of the cone 20 to lock / unlock the parking gear 23. The parking gear 23 is provided on the output shaft of the automatic transmission 12, and when the parking gear 23 is locked by the lock lever 21, the driving wheel of the vehicle is held in a stopped state (parking state).

また、ディテントレバー18には、マニュアルバルブ17のスプール弁24が連結され、モータ13によって出力軸14aを回動させてディテントレバー18を回動させることで、マニュアルバルブ17の操作量(スプール弁24の位置)を切り換えて、自動変速機12のレンジを、Pレンジ、Rレンジ、Nレンジ、Dレンジのいずれかに切り換える。ディテントレバー18には、スプール弁24を上記各レンジに対応する位置に保持するための4個の凹部25が形成されている。   Further, the spool valve 24 of the manual valve 17 is connected to the detent lever 18, and the operation amount of the manual valve 17 (the spool valve 24 is rotated by rotating the output shaft 14 a by the motor 13 to rotate the detent lever 18. And the range of the automatic transmission 12 is switched to any one of the P range, the R range, the N range, and the D range. The detent lever 18 is formed with four recesses 25 for holding the spool valve 24 at positions corresponding to the above ranges.

一方、ディテントレバー18を各レンジに対応する位置に保持するためのディテントバネ26がマニュアルバルブ17に固定され、このディテントバネ26の先端に設けられたローラ27(係合部)がディテントレバー18の目標レンジの凹部25に嵌まり込むことで、ディテントレバー18が目標レンジの回転角で保持されて、マニュアルバルブ17のスプール弁24の位置が目標レンジの位置で保持されるようになっている。   On the other hand, a detent spring 26 for holding the detent lever 18 at a position corresponding to each range is fixed to the manual valve 17, and a roller 27 (engagement portion) provided at the tip of the detent spring 26 is attached to the detent lever 18. By fitting in the recess 25 of the target range, the detent lever 18 is held at the rotation angle of the target range, and the position of the spool valve 24 of the manual valve 17 is held at the position of the target range.

Pレンジでは、パーキングロッド19がロックレバー21に接近する方向に移動して、円錐体20の太い部分がロックレバー21を押し上げてロックレバー21の凸部21aがパーキングギヤ23に嵌まり込んでパーキングギヤ23をロックした状態となり、それによって、自動変速機12の出力軸(駆動輪)がロックされた状態(パーキング状態)に保持される。   In the P range, the parking rod 19 moves in the direction approaching the lock lever 21, the thick part of the cone 20 pushes up the lock lever 21, and the convex portion 21 a of the lock lever 21 fits into the parking gear 23. The gear 23 is locked, whereby the output shaft (drive wheel) of the automatic transmission 12 is held in the locked state (parking state).

一方、Pレンジ以外のレンジでは、パーキングロッド19がロックレバー21から離れる方向に移動して、円錐体20の太い部分がロックレバー21から抜け出てロックレバー21が下降し、それによって、ロックレバー21の凸部21aがパーキングギヤ20から外れてパーキングギヤ20のロックが解除され、自動変速機12の出力軸が回転可能な状態(走行可能な状態)に保持される。   On the other hand, in the ranges other than the P range, the parking rod 19 moves away from the lock lever 21, the thick part of the cone 20 comes out of the lock lever 21, and the lock lever 21 is lowered. The convex portion 21a is disengaged from the parking gear 20 and the parking gear 20 is unlocked, and the output shaft of the automatic transmission 12 is held in a rotatable state (running state).

本実施例では、出力軸センサ16は、モータ13の減速機構14の出力軸14aの回転角に応じて出力電圧がリニアに変化する回転角センサ(例えばポテンショメータ)によって構成され、その出力電圧によって現在の出力軸14aの回転角(回転位置)、ひいては現在のレンジがPレンジ、Rレンジ、Nレンジ、Dレンジのいずれであるかを確認できるようになっている。   In this embodiment, the output shaft sensor 16 is constituted by a rotation angle sensor (for example, a potentiometer) whose output voltage changes linearly according to the rotation angle of the output shaft 14 a of the speed reduction mechanism 14 of the motor 13, and the current output voltage depends on the output voltage. The rotation angle (rotation position) of the output shaft 14a and whether the current range is the P range, R range, N range, or D range can be confirmed.

モータ13には、ロータの回転角を検出するためのエンコーダ31(モータ回転角検出手段)が設けられている。このエンコーダ31は、例えば磁気式のロータリエンコーダにより構成されており、モータ13のロータの回転に同期してA相とB相のパルス信号をレンジ切換制御装置32に出力するように構成されている。レンジ切換制御装置32のECU33は、エンコーダ31から出力されるA相信号とB相信号の立ち上がり/立ち下がりの両方のエッジをカウントして、そのエンコーダカウント値に応じてモータドライバ34,35によってモータ13の通電相を所定の順序で切り換えることでモータ13を回転駆動する。   The motor 13 is provided with an encoder 31 (motor rotation angle detection means) for detecting the rotation angle of the rotor. The encoder 31 is composed of, for example, a magnetic rotary encoder, and is configured to output A-phase and B-phase pulse signals to the range switching control device 32 in synchronization with the rotation of the rotor of the motor 13. . The ECU 33 of the range switching control device 32 counts both rising and falling edges of the A-phase signal and B-phase signal output from the encoder 31, and the motor drivers 34 and 35 perform motors according to the encoder count value. The motor 13 is rotationally driven by switching the 13 energized phases in a predetermined order.

この際、A相信号とB相信号の発生順序によってロータの回転方向を判定し、正回転(Pレンジ→Dレンジの回転方向)ではエンコーダカウント値をカウントアップし、逆回転(Dレンジ→Pレンジの回転方向)ではエンコーダカウント値をカウントダウンする。これにより、モータ13が正回転/逆回転のいずれの方向に回転しても、エンコーダカウント値とモータ13の回転角との対応関係が維持されるため、正回転/逆回転のいずれの回転方向でも、エンコーダカウント値によってモータ13の回転角を検出して、その回転角に対応した相の巻線に通電してモータ13を回転駆動する。   At this time, the rotation direction of the rotor is determined based on the generation order of the A-phase signal and the B-phase signal, and the encoder count value is counted up in the normal rotation (P range → D range rotation direction), and the reverse rotation (D range → P range). In the range rotation direction), the encoder count value is counted down. As a result, even if the motor 13 rotates in either the forward rotation or the reverse rotation, the correspondence relationship between the encoder count value and the rotation angle of the motor 13 is maintained. However, the rotation angle of the motor 13 is detected by the encoder count value, and the motor 13 is driven to rotate by energizing the winding of the phase corresponding to the rotation angle.

次に、本実施例のモータ13のフィードバック制御系(以下「F/B制御系」と表記する)の概要を図3を用いて説明する。モータ13のF/B制御系は、2系統のF/B制御系からなり、第1のF/B制御系は、出力軸センサ16の検出出力軸回転角θ2 と後述する仮想目標出力軸回転角θ2tg との偏差(θ2 −θ2tg )に基づいて次式により目標モータ回転角θ1tg を演算する。
θ1tg =(θ2 −θ2tg )×Kg +θ1
ここで、Kg は回転伝達系(減速機構14)の減速比、θ1 はエンコーダ31の検出モータ回転角である。
Next, the outline of the feedback control system (hereinafter referred to as “F / B control system”) of the motor 13 of this embodiment will be described with reference to FIG. The F / B control system of the motor 13 is composed of two F / B control systems. The first F / B control system is a detected output shaft rotation angle θ2 of the output shaft sensor 16 and a virtual target output shaft rotation described later. Based on the deviation (θ2 −θ2tg) from the angle θ2tg, the target motor rotation angle θ1tg is calculated by the following equation.
θ1tg = (θ2-θ2tg) x Kg + θ1
Here, Kg is a reduction ratio of the rotation transmission system (deceleration mechanism 14), and θ1 is a detected motor rotation angle of the encoder 31.

要するに、第1のF/B制御系は、出力軸センサ16の検出出力軸回転角θ2 と仮想目標出力軸回転角θ2tg との偏差(θ2 −θ2tg )に基づいて目標モータ回転角θ1tg を補正するサブF/B制御系である。   In short, the first F / B control system corrects the target motor rotation angle θ1tg based on the deviation (θ2−θ2tg) between the detected output shaft rotation angle θ2 of the output shaft sensor 16 and the virtual target output shaft rotation angle θ2tg. This is a sub F / B control system.

一方、第2のF/B制御系は、エンコーダ31の検出モータ回転角θ1 (エンコーダカウント値)に基づいてモータ13の通電相を順次切り換えることでモータ13を目標モータ回転角θ1tg まで駆動するモータF/B制御を実行するメインF/B制御系である。   On the other hand, the second F / B control system drives the motor 13 to the target motor rotation angle θ1tg by sequentially switching the energized phase of the motor 13 based on the detected motor rotation angle θ1 (encoder count value) of the encoder 31. This is a main F / B control system that executes F / B control.

以上説明した2系統のF/B制御系によるモータ13の制御例を図4に基づいて説明する。運転者が自動変速機12のシフトレバーを例えばPレンジからDレンジに操作した時点t1 で、ECU33は、そのシフトレバーの操作で切り換えられた目標レンジに対応する仮想目標出力軸回転角θ2tg を設定し、その時点t1 の出力軸センサ16の検出出力軸回転角θ2 と仮想目標出力軸回転角θ2tg との偏差(θ2 −θ2tg )に基づいて目標モータ回転角θ1tg を演算してモータ13の駆動を開始する。   A control example of the motor 13 by the two F / B control systems described above will be described with reference to FIG. At the time t1 when the driver operates the shift lever of the automatic transmission 12 from the P range to the D range, for example, the ECU 33 sets the virtual target output shaft rotation angle θ2tg corresponding to the target range switched by the operation of the shift lever. Then, the target motor rotation angle θ1tg is calculated based on the deviation (θ2−θ2tg) between the detected output shaft rotation angle θ2 of the output shaft sensor 16 and the virtual target output shaft rotation angle θ2tg at the time t1, and the motor 13 is driven. Start.

このモータ13の駆動開始直後は、モータ13が減速機構14の遊びA(図3参照)分だけ回転するまで、モータ13のみが回転して出力軸14aは回転しないため、出力軸センサ16の検出出力軸回転角θ2 は変化しないが、モータ13の回転に伴ってエンコーダ31の検出モータ回転角θ1 が変化するため、この検出モータ回転角θ1 の変化に応じて目標モータ回転角θ1tg も変化する。   Immediately after the start of driving of the motor 13, only the motor 13 rotates and the output shaft 14 a does not rotate until the motor 13 rotates by the play A (see FIG. 3) of the speed reduction mechanism 14. Although the output shaft rotation angle θ2 does not change, the detection motor rotation angle θ1 of the encoder 31 changes with the rotation of the motor 13, so that the target motor rotation angle θ1tg also changes according to the change of the detection motor rotation angle θ1.

その後、モータ13が減速機構14の遊びA分だけ回転した時点t2 で、出力軸14aがモータ13と一体的に回転し始めて、出力軸センサ16の検出出力軸回転角θ2 が変化し始める。これ以後、出力軸14aがモータ13と一体的に回転して、目標モータ回転角θ1tg が一定に維持される。その後、エンコーダ31の検出モータ回転角θ1 が目標モータ回転角θ1tg に一致した時点t3 で、モータ13を停止させる。これにより、レンジの切り換えが完了する。   Thereafter, at time t2 when the motor 13 is rotated by the play A of the speed reduction mechanism 14, the output shaft 14a starts to rotate integrally with the motor 13, and the detected output shaft rotation angle θ2 of the output shaft sensor 16 begins to change. Thereafter, the output shaft 14a rotates integrally with the motor 13, and the target motor rotation angle θ1tg is kept constant. Thereafter, the motor 13 is stopped at time t3 when the detected motor rotation angle θ1 of the encoder 31 coincides with the target motor rotation angle θ1tg. This completes the range switching.

ところで、図3に示すように、モータ13の減速機構14の出力軸14aとレンジ切換機構11のマニュアル軸15との間の嵌合連結部に遊びBが存在するため、出力軸14aの回転角とマニュアル軸15の回転角との間には両者間の嵌合連結部の遊びB分だけ誤差が生じる。   By the way, as shown in FIG. 3, since play B exists in the fitting connection part between the output shaft 14a of the speed reduction mechanism 14 of the motor 13 and the manual shaft 15 of the range switching mechanism 11, the rotation angle of the output shaft 14a. There is an error between the rotation angle of the manual shaft 15 and the play B of the fitting connecting portion between them.

そこで、本実施例では、次のようにして嵌合連結部の遊び量θB を学習する。
遊び量θB を学習する場合は、レンジ切換機構11のレンジが例えばPレンジで留まっているときに(ディテントバネ26のローラ27がディテントレバー18のPレンジの凹部25に嵌まり込んでいるときに)、ディテントレバー18(ディテントバネ26のローラ27)がPレンジの位置で留まっている状態から動かないような小さいトルクでモータ13を回転させる。このようにすれば、ディテントレバー18がPレンジの位置で留まっている状態で、出力軸14aのみが嵌合連結部の遊びBの範囲内で空転し、その遊びBの端(壁)に突き当たった位置で出力軸14aの回転が停止する。このような処理を正転方向と逆転方向の両方向で行うことで、嵌合連結部の遊びBの両端位置を出力軸センサ16で検出し、その遊びBの両端位置の検出出力軸回転角θ2P,θ2Rの差分値を遊び量θB として学習する。この遊び量θB を学習する際のモータ13のトルクの制御は、モータ13の通電電流をデューティ制御することで行われる。
Therefore, in this embodiment, the play amount θB of the fitting connection portion is learned as follows.
When learning the play amount θB, when the range of the range switching mechanism 11 remains in the P range, for example (when the roller 27 of the detent spring 26 is fitted in the recess 25 of the P range of the detent lever 18). ), The motor 13 is rotated with such a small torque that the detent lever 18 (the roller 27 of the detent spring 26) does not move from the state where it remains in the position of the P range. In this way, in the state where the detent lever 18 remains in the position of the P range, only the output shaft 14a is idled within the range of the play B of the fitting connecting portion and hits the end (wall) of the play B. The rotation of the output shaft 14a stops at that position. By performing such processing in both the forward direction and the reverse direction, both end positions of the play B of the fitting connection portion are detected by the output shaft sensor 16, and the detected output shaft rotation angle θ2P of the both ends position of the play B is detected. , Θ2R is learned as the amount of play θB. The torque control of the motor 13 when learning the play amount θB is performed by duty-controlling the energization current of the motor 13.

次に、目標レンジに対応する目標出力軸回転角θ3tg を遊び量学習値θB により補正して仮想目標出力軸回転角θ2tg を設定する方法を説明する。   Next, a method of setting the virtual target output shaft rotation angle θ2tg by correcting the target output shaft rotation angle θ3tg corresponding to the target range by the play amount learning value θB will be described.

まず、図5を用いて、PレンジからDレンジ方向にシフトする場合の仮想目標出力軸回転角θ2tg の設定方法を説明する。例えば、PレンジからRレンジにシフトする場合は、ディテントレバー18のRレンジの略V字形の凹部25の中央の最低位置がディテントバネ26のローラ27の本来の目標停止位置θPR(目標レンジに対応する目標出力軸回転角θ3tg )となるが、出力軸14a(出力軸センサ16)とローラ27との間に嵌合連結部の遊びBが存在するため、Rレンジの凹部25の中央の最低位置よりも遊び量学習値θB の1/2分だけDレンジ側にずらした位置に仮想目標出力軸回転角θ2tg を設定し、出力軸14aの回転角をこの仮想目標出力軸回転角θ2tg に制御する。
θ2tg =θ3tg +θB /2
First, a method for setting the virtual target output shaft rotation angle θ2tg when shifting from the P range to the D range will be described with reference to FIG. For example, when shifting from the P range to the R range, the lowest center position of the substantially V-shaped recess 25 of the R range of the detent lever 18 is the original target stop position θPR of the roller 27 of the detent spring 26 (corresponding to the target range). Target output shaft rotation angle θ3tg), but there is play B of the fitting connecting portion between the output shaft 14a (output shaft sensor 16) and the roller 27, so that the lowest position in the center of the concave portion 25 of the R range The virtual target output shaft rotation angle θ2tg is set at a position shifted to the D range side by ½ of the play amount learning value θB, and the rotation angle of the output shaft 14a is controlled to this virtual target output shaft rotation angle θ2tg. .
θ2tg = θ3tg + θB / 2

なお、目標出力軸回転角θ3tg に対してDレンジ側にずらす量は、遊び量学習値θB の1/2に限定されず、それよりも少し小さい値又は少し大きい値に設定しても良い。   The amount of shift to the D range side with respect to the target output shaft rotation angle θ3tg is not limited to 1/2 of the play amount learning value θB, and may be set to a value slightly smaller or slightly larger than that.

この場合、出力軸14aの基準位置は、Pレンジの凹部25の中央の最低位置に設定され、後述する図12及び図13の基準位置・遊び量学習値算出ルーチンによって、Pレンジで遊び量θB を学習する際の出力軸センサ16の検出出力軸回転角に基づいて出力軸14aの基準位置を学習するようになっている。目標出力軸回転角θ3tg は、出力軸14aの基準位置学習値θglrnP にθPRを加えた回転角で設定される。
θ3tg =θPR+θglrnP
In this case, the reference position of the output shaft 14a is set to the lowest position in the center of the concave portion 25 of the P range, and the play amount θB in the P range is determined by a reference position / play amount learning value calculation routine shown in FIGS. The reference position of the output shaft 14a is learned based on the detected output shaft rotation angle of the output shaft sensor 16 at the time of learning. The target output shaft rotation angle θ3tg is set as a rotation angle obtained by adding θPR to the reference position learning value θglrnP of the output shaft 14a.
θ3tg = θPR + θglrnP

従来は、嵌合連結部の遊びBを考慮せずに、出力軸14aの回転角を目標レンジに対応する目標出力軸回転角θ3tg (目標レンジがRレンジの場合はθPR)に制御するため、図7に示すように、嵌合連結部の遊びBによって目標レンジの凹部25の中央の最低位置の手前でローラ27の駆動が停止されてしまう可能性がある。この場合でも、ローラ27の駆動停止位置が、ディテントバネ26の弾性力等によりローラ27が自然に凹部25の最低位置に滑り落ちる滑り落ち範囲内であれば、モータ13の駆動停止後にローラ27が自然に凹部25の最低位置(目標出力軸回転角θ3tg )に滑り落ちていくため、問題ないが、ローラ27の駆動停止位置が滑り落ち範囲の手前である場合は、ローラ27の駆動停止位置でそのままローラ27が停止し続けてしまい、ローラ27を目標出力軸回転角θ3tg まで移動させることができない。   Conventionally, in order to control the rotation angle of the output shaft 14a to the target output shaft rotation angle θ3tg corresponding to the target range (θPR when the target range is the R range) without considering the play B of the fitting connection portion, As shown in FIG. 7, there is a possibility that the driving of the roller 27 may be stopped before the lowest position in the center of the recess 25 of the target range due to the play B of the fitting connection portion. Even in this case, if the drive stop position of the roller 27 is within the sliding-down range where the roller 27 naturally slides to the lowest position of the recess 25 due to the elastic force of the detent spring 26, the roller 27 will naturally move after the motor 13 stops driving. However, if the drive stop position of the roller 27 is in front of the slip-down range, it remains at the drive stop position of the roller 27 as it is, because it slides down to the lowest position of the recess 25 (target output shaft rotation angle θ3tg). The roller 27 continues to stop, and the roller 27 cannot be moved to the target output shaft rotation angle θ3tg.

この点、本実施例のように、PレンジからDレンジ方向にシフトする場合に、目標レンジに対応する目標出力軸回転角θ3tg よりも遊び量学習値θB の1/2分だけDレンジ側にずらした位置に仮想目標出力軸回転角θ2tg を設定し、出力軸14aの回転角をこの仮想目標出力軸回転角θ2tg に制御すれば、ローラ27の駆動停止位置を確実に滑り落ち範囲内に収めることができて、ローラ27を凹部25の中央の最低位置(目標出力軸回転角θ3tg )に確実に移動させることができる。   In this regard, when shifting from the P range to the D range as in this embodiment, the play amount learning value θB is ½ of the play amount learning value θB from the target output shaft rotation angle θ3tg corresponding to the target range. If the virtual target output shaft rotation angle θ2tg is set at the shifted position and the rotation angle of the output shaft 14a is controlled to this virtual target output shaft rotation angle θ2tg, the drive stop position of the roller 27 is surely kept within the slip-down range. Thus, the roller 27 can be reliably moved to the lowest position (target output shaft rotation angle θ3tg) in the center of the recess 25.

次に、図6を用いて、DレンジからPレンジ方向にシフトする場合の仮想目標出力軸回転角θ2tg の設定方法を説明する。例えば、DレンジからRレンジにシフトする場合は、ディテントレバー18のRレンジの凹部25の中央の最低位置がディテントバネ26のローラ27の本来の目標停止位置(目標レンジに対応する目標出力軸回転角θ3tg )となるが、出力軸14a(出力軸センサ16)とローラ27との間に嵌合連結部の遊びBが存在するため、Rレンジの凹部25の最低位置よりも遊び量学習値θB の1/2分だけPレンジ側にずらした位置に仮想目標出力軸回転角θ2tg を設定し、出力軸14aの回転角をこの仮想目標出力軸回転角θ2tg に制御する。
θ2tg =θ3tg −θB /2
Next, a method for setting the virtual target output shaft rotation angle θ2tg when shifting from the D range to the P range will be described with reference to FIG. For example, when shifting from the D range to the R range, the lowest position in the center of the recess 25 of the R range of the detent lever 18 is the original target stop position of the roller 27 of the detent spring 26 (target output shaft rotation corresponding to the target range). Angle θ3tg), but there is play B of the fitting connecting portion between the output shaft 14a (output shaft sensor 16) and the roller 27, so that the play amount learning value θB is smaller than the lowest position of the recess 25 in the R range. The virtual target output shaft rotation angle θ2tg is set at a position shifted to the P range side by ½ of the angle, and the rotation angle of the output shaft 14a is controlled to this virtual target output shaft rotation angle θ2tg.
θ2tg = θ3tg −θB / 2

目標レンジがRレンジの場合は、θ3tg =θPR+θglrnP である。尚、目標出力軸回転角θ3tg に対してPレンジ側にずらす量は、遊び量学習値θB の1/2に限定されず、それよりも少し小さい値又は少し大きい値に設定しても良い。   When the target range is the R range, θ3tg = θPR + θglrnP. The amount of shift to the P range side with respect to the target output shaft rotation angle θ3tg is not limited to ½ of the play amount learning value θB, and may be set to a value slightly smaller or slightly larger than that.

以上説明した本実施例のモータ13のF/B制御は、ECU33によって図8乃至図13の各ルーチンに従って実行される。以下、これら各ルーチンの処理内容を説明する。   The F / B control of the motor 13 according to this embodiment described above is executed by the ECU 33 according to the routines shown in FIGS. The processing contents of these routines will be described below.

[メインルーチン]
図8のメインルーチンは、ECU33の電源オン期間中に所定周期で実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ100で、後述する図9の目標モータ回転角設定ルーチンを実行して目標モータ回転角θ1tg を設定する。この後、ステップ200に進み、後述する図10のモータF/B制御ルーチンを実行して、モータ13を目標モータ回転角θ1tg まで駆動して、レンジ切換機構11のレンジを目標レンジに切り換える。
[Main routine]
The main routine of FIG. 8 is executed at a predetermined cycle during the power-on period of the ECU 33. When this routine is started, first, at step 100, a target motor rotation angle setting routine of FIG. 9 described later is executed to set a target motor rotation angle θ1tg. Thereafter, the routine proceeds to step 200, where a motor F / B control routine of FIG. 10 described later is executed to drive the motor 13 to the target motor rotation angle θ1tg, and the range of the range switching mechanism 11 is switched to the target range.

その後、ステップ300に進み、後述する図12及び図13の基準位置・遊び量学習ルーチンを実行して、出力軸14aの基準位置(本実施例ではPレンジの凹部25の中央位置)θglrnP と嵌合連結部の遊び量θB を学習する。   Thereafter, the process proceeds to step 300, and a later-described reference position / play amount learning routine shown in FIGS. 12 and 13 is executed to fit the reference position of the output shaft 14a (the center position of the concave portion 25 of the P range in this embodiment) θglrnP. The play amount θB of the joint portion is learned.

[目標モータ回転角設定ルーチン]
図9の目標モータ回転角設定ルーチンは、上記図8のメインルーチンのステップ100で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいう目標モータ回転角設定手段としての役割を果たす。
[Target motor rotation angle setting routine]
The target motor rotation angle setting routine of FIG. 9 is a subroutine executed in step 100 of the main routine of FIG. 8, and serves as target motor rotation angle setting means in the claims.

本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、後述する図11の仮想目標出力軸回転角θ2tg 演算ルーチンを実行して、目標レンジに対応する目標出力軸回転角θ3tg を遊び量学習値θB により補正して仮想目標出力軸回転角θ2tg を設定する。   When this routine is started, first, in step 101, a virtual target output shaft rotation angle θ2tg calculation routine of FIG. 11 described later is executed, and the target output shaft rotation angle θ3tg corresponding to the target range is set as a play amount learning value θB. To set the virtual target output shaft rotation angle θ2tg.

この後、ステップ102に進み、出力軸センサ16の検出出力軸回転角θ2 を読み込み、次のステップ103で、エンコーダ31の検出モータ回転角θ1 を読み込む。この後、ステップ104に進み、出力軸センサ16の検出出力軸回転角θ2 と仮想目標出力軸回転角θ2tg との偏差(θ2 −θ2tg )に減速機構14の減速比Kg を乗算した値を、エンコーダ31の検出モータ回転角θ1 に加算して、目標モータ回転角θ1tg を設定する。
θ1tg =(θ2 −θ2tg )×Kg +θ1
Thereafter, the process proceeds to step 102, where the detected output shaft rotation angle θ2 of the output shaft sensor 16 is read. In the next step 103, the detected motor rotation angle θ1 of the encoder 31 is read. Thereafter, the routine proceeds to step 104, where a value obtained by multiplying the deviation (θ2−θ2tg) between the detected output shaft rotation angle θ2 of the output shaft sensor 16 and the virtual target output shaft rotation angle θ2tg by the reduction ratio Kg of the speed reduction mechanism 14 is obtained. The target motor rotation angle θ1tg is set by adding to the detected motor rotation angle θ1 of 31.
θ1tg = (θ2-θ2tg) x Kg + θ1

[モータF/B制御ルーチン]
図10のモータF/B制御ルーチンは、上記図8のメインルーチンのステップ200で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ111で、エンコーダ31の検出モータ回転角θ1 が目標モータ回転角θ1tg に一致しているか否かを判定し、検出モータ回転角θ1 が目標モータ回転角θ1tg に一致していなければ、ステップ112に進み、検出モータ回転角θ1 に応じてモータ13の通電相を設定した後、ステップ113に進み、ECU33からモータドライバ34,35に駆動信号を出力して、上記ステップ112で設定した通電相の巻線に通電してモータ13を駆動する。
[Motor F / B control routine]
The motor F / B control routine of FIG. 10 is a subroutine executed in step 200 of the main routine of FIG. When this routine is started, first, at step 111, it is determined whether or not the detected motor rotation angle θ1 of the encoder 31 coincides with the target motor rotation angle θ1tg, and the detected motor rotation angle θ1 becomes the target motor rotation angle θ1tg. If not, the process proceeds to step 112, the energized phase of the motor 13 is set according to the detected motor rotation angle θ1, and then the process proceeds to step 113, where the ECU 33 outputs drive signals to the motor drivers 34, 35, The motor 13 is driven by energizing the energized phase winding set in step 112.

その後、エンコーダ31の検出モータ回転角θ1 が目標モータ回転角θ1tg に一致した時点で、上記ステップ111で「Yes」と判定されて、ステップ114に進み、モータ13を停止させる。これにより、レンジ切換機構11のレンジの切り換えが完了する。   Thereafter, when the detected motor rotation angle θ1 of the encoder 31 coincides with the target motor rotation angle θ1tg, “Yes” is determined in the above step 111, the process proceeds to step 114, and the motor 13 is stopped. Thereby, the range switching of the range switching mechanism 11 is completed.

[仮想目標出力軸回転角θ2tg 演算ルーチン]
図11の仮想目標出力軸回転角θ2tg 演算ルーチンは、前記図9の目標モータ回転角設定ルーチンのステップ101で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ120で、目標レンジが変化したか否かを判定し、目標レンジが変化していなければ、そのまま本ルーチンを終了する。
[Virtual target output shaft rotation angle θ2tg calculation routine]
The virtual target output shaft rotation angle θ2tg calculation routine of FIG. 11 is a subroutine executed in step 101 of the target motor rotation angle setting routine of FIG. When this routine is started, first, at step 120, it is determined whether or not the target range has changed. If the target range has not changed, this routine is terminated as it is.

その後、目標レンジが変化した時点で、ステップ121に進み、目標レンジに応じて目標出力軸回転角θ3tg を設定する。この際、目標出力軸回転角θ3tg は、Pレンジ(基準位置学習値θglrnP )から目標レンジに切り換えるのに必要な出力軸14aの回転角度量の設計値θ4tg を、出力軸14aの基準位置学習値θglrnP に加算して設定される。
θ3tg =θglrnP +θ4tg
Thereafter, when the target range changes, the process proceeds to step 121, where the target output shaft rotation angle θ3tg is set according to the target range. At this time, the target output shaft rotation angle θ3tg is obtained by changing the design value θ4tg of the rotation angle amount of the output shaft 14a necessary for switching from the P range (reference position learning value θglrnP) to the target range, and the reference position learning value of the output shaft 14a. It is set by adding to θglrnP.
θ3tg = θglrnP + θ4tg

この後、ステップ122に進み、PレンジからDレンジ方向のシフトであるか否かを判定し、PレンジからDレンジ方向のシフトであると判定されれば、ステップ123に進み、目標レンジに対応した目標出力軸回転角θ3tg よりも遊び量学習値θB の1/2分だけDレンジ側にずらした位置に仮想目標出力軸回転角θ2tg を設定する。
θ2tg =θ3tg +θB /2
Thereafter, the process proceeds to step 122, where it is determined whether or not the shift is in the direction of the D range from the P range. If it is determined that the shift is in the direction of the D range from the P range, the process proceeds to step 123 and corresponds to the target range. The virtual target output shaft rotation angle θ2tg is set at a position shifted to the D range side by 1/2 of the play amount learning value θB from the target output shaft rotation angle θ3tg.
θ2tg = θ3tg + θB / 2

一方、上記ステップ122で、DレンジからPレンジ方向のシフトであると判定されれば、ステップ124に進み、目標レンジに対応した目標出力軸回転角θ3tg よりも遊び量学習値θB の1/2分だけPレンジ側にずらした位置に仮想目標出力軸回転角θ2tg を設定する。
θ2tg =θ3tg −θB /2
On the other hand, if it is determined in step 122 that the shift is from the D range to the P range, the process proceeds to step 124, where the play amount learning value θB is ½ of the target output shaft rotation angle θ3tg corresponding to the target range. The virtual target output shaft rotation angle θ2tg is set at a position shifted to the P range side by the same amount.
θ2tg = θ3tg −θB / 2

[基準位置・遊び量学習値算出ルーチン]
図12及び図13の基準位置・遊び量学習値算出ルーチンは、前記図8のメインルーチンのステップ300で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいう遊び量学習手段と出力軸基準位置学習手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ131で、Pレンジであるか否かを判定し、Pレンジでなければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
[Reference position / play amount learning value calculation routine]
The reference position / play amount learning value calculation routine of FIG. 12 and FIG. 13 is a subroutine executed in step 300 of the main routine of FIG. 8, and the play amount learning means and output shaft reference position learning in the claims are defined. Acts as a means. When this routine is started, first, at step 131, it is determined whether or not it is the P range. If it is not the P range, this routine is terminated without performing the subsequent processing.

これに対して、上記ステップ131で、Pレンジであると判定されれば、ステップ132に進み、油温センサ(図示せず)で検出した油温が所定温度よりも高いか否かを判定し、所定温度以下であれば、ステップ133以降の基準位置・遊び量学習処理を行わず、後述する図13のステップ145以降の暫定学習値設定処理を実行する。このステップ132の処理が特許請求の範囲でいう学習禁止手段としての役割を果たす。尚、油温に代えて、冷却水温を用い、冷却水温が所定温度以下のときにステップ133以降の基準位置・遊び量学習処理を行わないようにしても良い。   On the other hand, if it is determined in step 131 that the P range is set, the process proceeds to step 132, where it is determined whether or not the oil temperature detected by an oil temperature sensor (not shown) is higher than a predetermined temperature. If the temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, the reference position / play amount learning process after step 133 is not performed, and the provisional learning value setting process after step 145 in FIG. The processing in step 132 serves as learning prohibition means in the claims. Note that the coolant temperature may be used instead of the oil temperature, and the reference position / play amount learning process after step 133 may not be performed when the coolant temperature is equal to or lower than a predetermined temperature.

上述したステップ132で、油温が所定温度よりも高いと判定されれば、ステップ133に進み、学習完了フラグFLlrn1がONであるか否かで、出力軸14aの基準位置θglrnP と遊び量θB の学習が完了しているか否か判定し、学習完了フラグFLlrn1がONであれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了し、学習完了フラグFLlrn1がOFFであれば、ステップ134に進み、P壁方向遊び端位置検出完了フラグFLlrn2がONであるか否かを判定する。このP壁方向遊び端位置検出完了フラグFLlrn2は嵌合連結部の遊びBの両端位置のうちのP壁方向(逆転方向)の端位置θ2Pを検出したときにONにセットされるフラグである。   If it is determined in step 132 described above that the oil temperature is higher than the predetermined temperature, the process proceeds to step 133, where the reference position θglrnP and the play amount θB of the output shaft 14a are determined depending on whether or not the learning completion flag FLlrn1 is ON. It is determined whether or not learning is completed. If the learning completion flag FLlrn1 is ON, this routine is terminated without performing the subsequent processing. If the learning completion flag FLlrn1 is OFF, the process proceeds to step 134. It is determined whether or not the P wall direction free end position detection completion flag FLlrn2 is ON. This P wall direction free end position detection completion flag FLlrn2 is a flag that is set to ON when an end position θ2P in the P wall direction (reverse direction) of both end positions of the play B of the fitting connecting portion is detected.

このステップ134で、P壁方向遊び端位置検出完了フラグFLlrn2がOFFであると判定されれば、ステップ135に進み、モータ13の通電電流をデューティ制御により小さい電流Imin に設定してモータ13を小さいトルクでP壁方向(逆転方向)に駆動する。これにより、ディテントレバー18(ディテントバネ26のローラ27)がPレンジの位置で留まっている状態から動かないような小さいトルクでモータ13をP壁方向に回転させる。このようにすれば、ディテントレバー18がPレンジの位置で留まっている状態で、出力軸14aのみが嵌合連結部の遊びBの範囲内でP壁方向に空転し、その遊びBのP壁方向の端(壁)に突き当たった位置で出力軸14aの回転が停止する。   If it is determined in this step 134 that the P wall direction free end position detection completion flag FLlrn2 is OFF, the routine proceeds to step 135, where the current supplied to the motor 13 is set to a smaller current Imin for duty control, and the motor 13 is reduced. Drive in the P wall direction (reverse direction) with torque. As a result, the motor 13 is rotated in the direction of the P wall with such a small torque that the detent lever 18 (the roller 27 of the detent spring 26) does not move from the state where it remains in the position of the P range. In this way, in the state where the detent lever 18 remains in the position of the P range, only the output shaft 14a idles in the direction of the P wall within the range of the play B of the fitting connecting portion, and the P wall of the play B The rotation of the output shaft 14a stops at the position where it hits the end (wall) in the direction.

そして、次のステップ136で、モータ13のP壁方向低トルク駆動中に出力軸センサ16の出力変化が停止したか否かで、モータ13の回転(出力軸14aの回転)が停止したか否かを判定する。モータ13のP壁方向低トルク駆動中にモータ13の回転(出力軸14aの回転)が停止する位置は、遊びBのP壁方向の端位置である。従って、このステップ136で、モータ13の回転(出力軸14aの回転)が停止したと判定された時点で、ステップ137に進み、その時点の出力軸センサ16の検出出力軸回転角θ2Pを遊びBのP壁方向の端位置の検出値として読み込む。この後、ステップ138に進み、P壁方向遊び端位置検出完了フラグFLlrn2をONにセットする。尚、前述したステップ134で、ONと判定されれば、上記ステップ135〜138の処理は省略される。   Then, in the next step 136, whether or not the rotation of the motor 13 (rotation of the output shaft 14a) is stopped depending on whether or not the output change of the output shaft sensor 16 is stopped during the low torque driving of the motor 13 in the P wall direction. Determine whether. The position where the rotation of the motor 13 (the rotation of the output shaft 14a) stops during the low-torque driving of the motor 13 in the P wall direction is the end position of the play B in the P wall direction. Accordingly, when it is determined in this step 136 that the rotation of the motor 13 (rotation of the output shaft 14a) has stopped, the process proceeds to step 137, and the detected output shaft rotation angle θ2P of the output shaft sensor 16 at that time is set to play B. As the detected value of the end position in the P wall direction. Thereafter, the process proceeds to step 138, and the P wall direction free end position detection completion flag FLlrn2 is set to ON. Note that if it is determined to be ON in step 134 described above, the processes in steps 135 to 138 are omitted.

この後、ステップ139〜141の処理によって、上記ステップ135〜137の遊びBのP壁方向の端位置の検出処理と同様の方法で、遊びBのRレンジ方向の端位置を検出する。まず、ステップ139で、モータ13の通電電流をデューティ制御により小さい電流Imin に設定してモータ13を低トルクでRレンジ方向(正転方向)に駆動する。この後、ステップ140に進み、モータ13のRレンジ方向低トルク駆動中に出力軸センサ16の出力変化が停止したか否かで、モータ13の回転(出力軸14aの回転)が停止したか否かを判定する。モータ13のRレンジ方向低トルク駆動中にモータ13の回転(出力軸14aの回転)が停止する位置は、遊びBのRレンジ方向の端位置である。従って、このステップ140で、モータ13の回転(出力軸14aの回転)が停止したと判定された時点で、ステップ141に進み、その時点の出力軸センサ16の検出出力軸回転角θ2Rを遊びBのRレンジ方向の端位置の検出値として読み込む。   Thereafter, the end position of play B in the R range direction is detected by the process of steps 139 to 141 in the same manner as the detection process of the end position of play B in the P wall direction in steps 135 to 137. First, in step 139, the energization current of the motor 13 is set to a smaller current Imin for duty control, and the motor 13 is driven in the R range direction (forward rotation direction) with low torque. Thereafter, the process proceeds to step 140, and whether or not the rotation of the motor 13 (the rotation of the output shaft 14a) is stopped depending on whether or not the output change of the output shaft sensor 16 is stopped during the low torque driving of the motor 13 in the R range. Determine whether. The position where the rotation of the motor 13 (the rotation of the output shaft 14a) stops during the low torque driving of the motor 13 in the R range direction is the end position of the play B in the R range direction. Accordingly, when it is determined in step 140 that the rotation of the motor 13 (rotation of the output shaft 14a) has stopped, the process proceeds to step 141, and the detected output shaft rotation angle θ2R of the output shaft sensor 16 at that time is set to play B. As the detected value of the end position in the R range direction.

この後、ステップ142に進み、出力軸14aの基準位置(Pレンジの凹部25の中央位置)の学習値θglrnP として、遊びBの両端位置θ2P,θ2Rの中央位置を算出する。
θglrnP =(θ2R+θ2P)/2
Thereafter, the routine proceeds to step 142, where the center positions of the two end positions θ2P and θ2R of the play B are calculated as the learning value θglrnP of the reference position of the output shaft 14a (the center position of the concave portion 25 of the P range).
θglrnP = (θ2R + θ2P) / 2

更に、遊びBの遊び量学習値θB として、遊びBの両端位置θ2P,θ2Rの間隔(回転角度量)を算出する。
θB =θ2R−θ2P
Further, as the play amount learning value θB of the play B, an interval (rotation angle amount) between both end positions θ2P and θ2R of the play B is calculated.
θB = θ2R−θ2P

この後、ステップ143に進み、出力軸14aの基準位置学習値θglrnP と遊び量学習値θB をECU33のメモリに記憶し、次のステップ144で、学習完了フラグFLlrn1をONにセットして本ルーチンを終了する。   Thereafter, the process proceeds to step 143, where the reference position learning value θglrnP and the play amount learning value θB of the output shaft 14a are stored in the memory of the ECU 33, and in the next step 144, the learning completion flag FLlrn1 is set to ON and this routine is executed. finish.

一方、ステップ132で、油温が所定温度以下と判定されれば、上述した基準位置・遊び量学習処理が禁止され、図13のステップ145に進み、暫定学習値設定完了フラグFLlrn3がONであるか否かで、出力軸14aの基準位置θglrnP と遊び量θB の暫定学習値の設定が完了しているか否か判定し、暫定学習値設定完了フラグFLlrn3がONであれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了し、暫定学習値設定完了フラグFLlrn3がOFFであれば、ステップ147に進み、出力軸センサ16の出力変化が停止したか否かで、モータ13の回転(出力軸14aの回転)が停止したか否かを判定する。このステップ147で、モータ13の回転(出力軸14aの回転)が停止したと判定された時点で、ステップ148に進み、その時点の出力軸センサ16の検出出力軸回転角θ2Cを出力軸14aの基準位置の暫定学習値として読み込む。   On the other hand, if it is determined in step 132 that the oil temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, the reference position / play amount learning process described above is prohibited, and the process proceeds to step 145 in FIG. 13 where the provisional learning value setting completion flag FLlrn3 is ON. Whether or not the provisional learning value setting of the reference position θglrnP and the play amount θB of the output shaft 14a has been completed. If the provisional learning value setting completion flag FLlrn3 is ON, the subsequent processing is performed. If the temporary learning value setting completion flag FLlrn3 is OFF, the routine proceeds to step 147, and the rotation of the motor 13 (output shaft 14a) is determined by whether or not the output change of the output shaft sensor 16 has stopped. It is determined whether or not (rotation) is stopped. When it is determined in step 147 that the rotation of the motor 13 (rotation of the output shaft 14a) has stopped, the process proceeds to step 148, and the detected output shaft rotation angle θ2C of the output shaft sensor 16 at that time is set to the output shaft 14a. Read as a provisional learning value for the reference position.

この後、ステップ149に進み、出力軸14aの基準位置の暫定学習値θ2Cを暫定的に基準位置学習値θglrnP に設定すると共に、ECU33のROM等の不揮発性メモリに記憶されている遊びBの遊び量設計値θBstdを暫定的に遊び量学習値θB に設定する。   Thereafter, the process proceeds to step 149, where the provisional learning value θ2C of the reference position of the output shaft 14a is provisionally set to the reference position learning value θglrnP, and the play B is stored in a nonvolatile memory such as a ROM of the ECU 33. The amount design value θBstd is provisionally set to the play amount learning value θB.

この後、ステップ150に進み、暫定的に設定した基準位置学習値θglrnP と遊び量学習値θB をECU33のメモリに記憶し、次のステップ151で、暫定学習値設定完了フラグFLlrn3をONにセットして本ルーチンを終了する。   Thereafter, the process proceeds to step 150 where the provisionally set reference position learning value θglrnP and the play amount learning value θB are stored in the memory of the ECU 33, and in the next step 151, the provisional learning value setting completion flag FLlrn3 is set to ON. To end this routine.

以上説明した本実施例によれば、モータ13の減速機構14の出力軸14aとレンジ切換機構11のマニュアル軸15との間の嵌合連結部に遊び量θB が存在するシステムにおいて、遊び量θB を学習する場合は、レンジ切換機構11のレンジが例えばPレンジで留まっているときに、ディテントレバー18がPレンジの位置で留まっている状態から動かないような小さいトルクでモータ13を回転させる。このようにすれば、ディテントレバー18がPレンジの位置で留まっている状態で、出力軸14aのみが嵌合連結部の遊びBの範囲内で空転し、その遊びBの端に突き当たった位置で出力軸14aの回転が停止する。このような処理を正転方向と逆転方向の両方向で行うことで、嵌合連結部の遊びBの両端位置を出力軸センサ16で検出し、その遊びBの両端位置の検出出力軸回転角θ2P,θ2Rの差分値を遊び量θB として算出して学習する。これにより、モータ13の回転量をレンジ切換機構11の操作量に変換する駆動力伝達系の各部にかかる負担を少なくしながら遊び量θB を学習することができて、耐久性を低下させることなく遊び量θB を学習して制御対象の操作位置を精度良く制御することが可能となり、レンジ切換装置の制御精度向上と耐久性向上とを両立させることができる。   According to the present embodiment described above, in the system in which the play amount θB exists in the fitting connection portion between the output shaft 14a of the speed reduction mechanism 14 of the motor 13 and the manual shaft 15 of the range switching mechanism 11, the play amount θB When the range switching mechanism 11 remains in the P range, for example, the motor 13 is rotated with such a small torque that the detent lever 18 does not move from the state where the detent lever 18 remains in the P range position. In this way, in a state where the detent lever 18 remains in the position of the P range, only the output shaft 14a is idled within the range of the play B of the fitting connecting portion, and at the position where it hits the end of the play B. The rotation of the output shaft 14a stops. By performing such processing in both the forward direction and the reverse direction, both end positions of the play B of the fitting connection portion are detected by the output shaft sensor 16, and the detected output shaft rotation angle θ2P of the both ends position of the play B is detected. , Θ2R is calculated as a play amount θB for learning. As a result, the play amount θB can be learned while reducing the load applied to each part of the driving force transmission system that converts the rotation amount of the motor 13 into the operation amount of the range switching mechanism 11, and without reducing the durability. It is possible to learn the play amount θB and control the operation position of the controlled object with high accuracy, and to improve both the control accuracy and durability of the range switching device.

尚、本実施例では、Pレンジを基準位置に設定したが、他のレンジを基準位置に設定しても良いことは言うまでもない。
また、本実施例のレンジ切換装置は、P,R,N,Dの各レンジに切り換えるようにしたが、これに加えて、セカンドレンジ(2)やローレンジ(L)を追加しても良く、或は、PレンジとNotPレンジの2つのレンジのみを切り換えるレンジ切換装置にも本発明を適用して実施できる。
In the present embodiment, the P range is set as the reference position, but it goes without saying that other ranges may be set as the reference position.
In addition, the range switching device of this embodiment is switched to each range of P, R, N, and D, but in addition to this, a second range (2) or a low range (L) may be added. Alternatively, the present invention can be applied to a range switching device that switches only two ranges of the P range and the NotP range.

その他、本発明は、レンジ切換装置に限定されず、モータを駆動源とする各種の装置に適用して実施できることは言うまでもない。   In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the range switching device but can be applied to various devices using a motor as a drive source.

本発明の一実施例のレンジ切換装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the range switching apparatus of one Example of this invention. レンジ切換装置の制御システム全体の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the whole control system of a range switching apparatus. モータF/B制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a motor F / B control system. モータF/B制御方法を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining a motor F / B control method. PレンジからDレンジ方向にシフトする場合の仮想目標出力軸回転角θ2tg の設定方法を説明する図である。It is a figure explaining the setting method of virtual target output-shaft rotation angle (theta) 2tg in the case of shifting from P range to D range direction. DレンジからPレンジ方向にシフトする場合の仮想目標出力軸回転角θ2tg の設定方法を説明する図である。It is a figure explaining the setting method of virtual target output-shaft rotation angle (theta) 2tg in the case of shifting to D range direction from D range. 従来技術の課題を説明する図である。It is a figure explaining the subject of a prior art. メインルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of a main routine. 目標モータ回転角設定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of a target motor rotation angle setting routine. F/B制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of F / B control routine. 仮想目標出力軸回転角θ2tg 演算ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of virtual target output shaft rotation angle (theta) 2tg calculation routine. 基準位置・遊び量学習ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである(その1)。It is a flowchart which shows the flow of a process of a reference | standard position and play amount learning routine (the 1). 基準位置・遊び量学習ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである(その2)。It is a flowchart which shows the flow of a process of a reference | standard position and play amount learning routine (the 2).

符号の説明Explanation of symbols

11…レンジ切換機構(制御対象)、12…自動変速機、13…モータ、14…減速機構、14a…出力軸、15…マニュアル軸、16…出力軸センサ(出力軸回転角検出手段)、17…マニュアルバルブ、18…ディテントレバー、19…パーキングロッド、21…ロックレバー、23…パーキングギヤ、25…凹部、26…ディテントバネ、27…ローラ、31…エンコーダ(モータ回転角検出手段)、33…ECU(遊び量学習手段,目標モータ回転角設定手段,目標出力軸回転角設定手段,出力軸基準位置学習手段,学習禁止手段)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Range switching mechanism (control object), 12 ... Automatic transmission, 13 ... Motor, 14 ... Deceleration mechanism, 14a ... Output shaft, 15 ... Manual shaft, 16 ... Output shaft sensor (output shaft rotation angle detection means), 17 ... manual valve, 18 ... detent lever, 19 ... parking rod, 21 ... lock lever, 23 ... parking gear, 25 ... recess, 26 ... detent spring, 27 ... roller, 31 ... encoder (motor rotation angle detecting means), 33 ... ECU (play amount learning means, target motor rotation angle setting means, target output shaft rotation angle setting means, output shaft reference position learning means, learning prohibition means)

Claims (8)

モータの回転角を検出するモータ回転角検出手段を備え、前記モータの回転軸に減速機構等の回転伝達系を介して出力軸を連結し、この出力軸と制御対象とを遊びのある嵌合連結部で連結し、前記制御対象の操作位置を目標の操作位置に切り換える際に、前記目標の操作位置に対応する目標モータ回転角を設定して前記モータ回転角検出手段の検出モータ回転角が前記目標モータ回転角に一致するまで前記モータを駆動するモータ制御装置において、
前記出力軸の回転角を検出する出力軸回転角検出手段と、
前記制御対象が所定の操作位置で留まっているときに前記制御対象が前記所定の操作位置で留まっている状態から動かないような小さいトルクで前記モータを前記嵌合連結部の遊びの端に突き当たるまで回転させる処理を正転方向と逆転方向の両方向で行うことで遊びの両端位置を前記出力軸回転角検出手段で検出してその検出値に基づいて遊び量を学習する遊び量学習手段と、
前記遊び量学習手段で学習した遊び量の学習値を考慮して前記目標モータ回転角を設定する目標モータ回転角設定手段と
を備えていることを特徴とするモータ制御装置。
Motor rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the motor is provided, an output shaft is connected to the rotation shaft of the motor via a rotation transmission system such as a speed reduction mechanism, and the output shaft and the control target are fitted with play. When the operation position to be controlled is switched to the target operation position, the target motor rotation angle corresponding to the target operation position is set and the detected motor rotation angle of the motor rotation angle detecting means is In the motor control device that drives the motor until it matches the target motor rotation angle,
Output shaft rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the output shaft;
When the control object stays at the predetermined operation position, the motor hits the play end of the fitting connection portion with a small torque that does not move from the state where the control object stays at the predetermined operation position. Play amount learning means for detecting the play amount based on the detected value by detecting the positions of both ends of the play by the output shaft rotation angle detecting means by performing the process of rotating to the forward rotation direction and the reverse rotation direction;
A motor control device comprising: target motor rotation angle setting means for setting the target motor rotation angle in consideration of a learned value of the play amount learned by the play amount learning means.
前記目標の操作位置に対応する目標出力軸回転角を設定する目標出力軸回転角設定手段を備え、
前記目標モータ回転角設定手段は、前記目標出力軸回転角を前記遊び量の学習値を用いて補正し、補正後の目標出力軸回転角と前記出力軸回転角検出手段の検出出力軸回転角との偏差に前記回転伝達系の減速比を乗算した値を用いて前記目標モータ回転角を設定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。
A target output shaft rotation angle setting means for setting a target output shaft rotation angle corresponding to the target operation position;
The target motor rotation angle setting means corrects the target output shaft rotation angle using the learning value of the play amount, and corrects the target output shaft rotation angle and the detected output shaft rotation angle of the output shaft rotation angle detection means. 2. The motor control device according to claim 1, wherein the target motor rotation angle is set using a value obtained by multiplying the deviation by the reduction ratio of the rotation transmission system.
前記目標モータ回転角設定手段は、前記目標出力軸回転角を前記遊び量の学習値を用いて補正する際に、前記出力軸が前記目標出力軸回転角よりも前記遊び量の学習値の1/2に相当する回転角度量だけ余分に回転されるように前記目標出力軸回転角を補正することを特徴とする請求項2に記載のモータ制御装置。   When the target motor rotation angle setting means corrects the target output shaft rotation angle by using the play amount learning value, the output shaft has a learning value of 1 that is less than the target output shaft rotation angle. The motor control device according to claim 2, wherein the target output shaft rotation angle is corrected so that the rotation amount is excessively increased by a rotation angle amount corresponding to / 2. 前記制御対象が特定の操作位置で留まっているときの前記出力軸回転角検出手段の検出出力軸回転角に基づいて前記出力軸の基準位置を学習する出力軸基準位置学習手段を備え、
前記目標出力軸回転角設定手段は、前記制御対象を前記特定の操作位置から前記目標の操作位置に切り換えるのに必要な前記出力軸の回転角度量の設計値を前記出力軸の基準位置学習値に加算して前記目標出力軸回転角を設定することを特徴とする請求項2又は3に記載のモータ制御装置。
An output shaft reference position learning means for learning a reference position of the output shaft based on a detected output shaft rotation angle of the output shaft rotation angle detection means when the control object remains at a specific operation position;
The target output shaft rotation angle setting means obtains a design value of the rotation angle amount of the output shaft necessary for switching the control target from the specific operation position to the target operation position, as a reference position learning value of the output shaft. 4. The motor control device according to claim 2, wherein the target output shaft rotation angle is set in addition to.
前記制御対象は、車両の自動変速機のレンジを切り換えるレンジ切換機構であり、
前記遊び量学習手段は、前記レンジ切換機構が所定のレンジに切り換えられているときに前記遊び量を学習することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のモータ制御装置。
The control object is a range switching mechanism that switches a range of an automatic transmission of a vehicle,
The motor control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the play amount learning means learns the play amount when the range switching mechanism is switched to a predetermined range.
前記遊び量学習手段は、前記遊び量を学習する際に前記モータを前記小さいトルクで回転させて前記出力軸回転角検出手段の検出出力軸回転角の変化が停止した位置を前記遊びの端位置と判断することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のモータ制御装置。   The play amount learning means rotates the motor with the small torque when learning the play amount, and the position where the change of the detected output shaft rotation angle of the output shaft rotation angle detection means stops is the end position of the play. The motor control device according to claim 1, wherein the motor control device is determined. 前記遊び量学習手段は、前記遊び量を学習する際に前記モータのトルクをデューティ制御により前記小さいトルクに低下させることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein the play amount learning unit reduces the torque of the motor to the small torque by duty control when learning the play amount. 所定温度以下の低温領域で前記遊び量学習手段による前記遊び量の学習を禁止する学習禁止手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, further comprising a learning prohibiting unit that prohibits learning of the play amount by the play amount learning unit in a low temperature region below a predetermined temperature.
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