致动器的控制装置及控制方法
【专利摘要】本发明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。
【专利说明】
致动器的控制装置及控制方法
技术领域
[0001]本发明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。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]但是，在适合于车辆的辅机驱动用电机例如变速器(T/Μ)的怠速启停(Ι/S)用电动油栗等中，由于布局和成本的制约，有时不能设置温度传感器。
[0004]因此，在专利文献I中，在电动油栗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。
[0005]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。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献I:日本特开2012 — 96659号公报
[0009]专利文献2:日本特开2013 — 110804号公报
【发明内容】
[0010]发明要解决的问题
[0011]但是，在专利文献I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。这是因为在电动油栗动作后(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，在电动油栗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。
[0012]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。
[0013]本发明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。
[0014]用于解决问题的手段
[0015]本发明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。
[0016]并且，本发明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。
[0017]发明效果
[0018]根据本发明，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】
[0019]图1是示出本发明的实施方式的致动器的控制装置的概略结构图。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]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。
[0023]图5是示出无刷电机的转速和摩擦力的关系的特性图。
[0024]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。
[0025]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。
[0026]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。
[0027]图9是示出当在即将进行电动油栗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。
[0028]图10是正转驱动无刷电机时的动作波形图。
[0029]图11是反转驱动无刷电机时的动作波形图。
【具体实施方式】
[0030]下面，参照【附图说明】本发明的实施方式。
[0031]图1示出本发明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，抽取变速器用油栗系统的主要部分示出概略结构。该变速器用油栗系统是向变速机的油压回路供给油盘I内的油2的系统，具有机械式油栗3和电动油栗4。机械式油栗3由发动机5驱动，电动油栗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栗3，在怠速启停时使用电动油栗4，将油盘I内的油2压送到油压回路中。
[0032]无刷电机6直接与电动油栗4连接，通过作为控制装置工作的汽车AT的控制单元(ATCU:Automatic Transmiss1n Control Unit)7经由逆变器8进行控制。向ATCU7供给来自检测油盘I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。
[0033]并且，从各种传感器和开关向EdKelectronic 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。ECUlO是ATCU7的上位单元，由ECUlO和ATCU 7协作而控制发动机5。并且，在已怠速启停的情况下，在电动油栗停止前，从AT⑶7向ECUlO发送怠速启停解除信号ISS。并且，来自ECUlO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ECUlO的解除请求信号INS解除ATCU 7对无刷电机6的通电的限制。
[0034]在机械式油栗3和电动油栗4之间的油管Ila设有止回阀12，用于阻止油2从机械式油栗3侧向电动油栗4侧流入。并且，与电动油栗4并列地设有止回阀13，用于阻止油2从电动油栗4的吸入侧向喷出侧流入。
[0035]在车辆的通常运转时即在发动机5的旋转过程中，机械式油栗3联动地进行驱动，由此油盘I的油2按照虚线的箭头FPl所示经由油管Ilb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I中进行循环。油2向电动油栗4侧的流入被止回阀12阻止。
[0036]在ATCU7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、即电动油栗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，电动油栗4的吸入和排出相反，油管Ila内成为负压，油2的流入及流出被止回阀12、13切断。
[0037]其结果是，在油管Ila内的油2被排出时，电动油栗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°C以上。通过利用电动油栗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。
[0038]然后，在机械式油栗3进行动作的状态下，从ATCU7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，使电动油栗4旋转，使油管Ila内的油压缓慢上升而待机。在该状态下，油管Ilb内的油压比油管Ila内的油压高，因而利用止回阀12阻止油2从油管Ila向油管Ilb流出。其结果是，油2从油管Ila经由止回阀13在油管Ilc和电动油栗4中循环(参照虚线的箭头FP2)。
[0039]在进入怠速启停的期间，发动机5的转速降低，随之机械式油栗3的转速降低，油管Ilb的油压也降低。在电动油栗4的油压高于规定的阈值时，止回阀12开阀，油盘I的油2按照虚线的箭头FP3所示经由油管11c、电动油栗4、油管11a、止回阀12及油管Ilb被压送到油压回路中，进行变速机的润滑和冷却等。在这种情况下，在油压回路中流过的油2也返回到油盘I中进行循环。
[0040]驱动电动油栗4时的无刷电机6的控制是按照由ATCU7计算出的控制量设定的，限制流向无刷电机6的电流量，例如缩短无刷电机6的驱动时间，以便控制在不产生磁铁的不可逆的退磁的温度范围内。因此，能够适当驱动无刷电机6，能够抑制因退磁引起的性能下降。
[0041 ]在怠速启停结束时，在电动油栗4停止前，从ATCU 7向ECUlO发送怠速启停解除信号ISS，通过ECUlO的控制来起动发动机5。然后，从AT⑶7向逆变器8发出电机停止指令，使无刷电机6的驱动停止，使电动油栗4停止。并且，通过进行发动机5的通常运转，利用机械式油栗3按照虚线的箭头FPl所示经由油管Ilb向油压回路中压送油盘I的油2，进行变速机的润滑和冷却等。在油压回路中流过的油2返回到油盘I中进行循环。
[0042]下面，根据图2?图4的流程图详细地说明如上所述构成的控制装置的动作。图2示出在ATCU 7执行的无刷电机6的磁铁温度的计算动作(估计动作)。在车辆的通常运转时，在ATCU 7接收来自各种传感器和开关的作为怠速启停许可条件的信号例如车速、发动机转速、加速器开度、制动开关的状态、转向角度、油温及水温等(步骤SI)，根据这些信号和开关的状态判定是否存在怠速启停(Ι/S)的可能性(步骤S2)。例如，在油温及水温为规定值以上、加速器未被踩踏、制动器被踩踏、车速不是零但缓慢下降的过程中，判定为存在怠速启停的可能性。在判定为不存在怠速启停的可能性的情况下，反复步骤S1、S2的动作。
[0043]当在步骤S2判定为存在怠速启停的可能性的情况下，在进入怠速启停以前开始反转控制模式(步骤S3) ο在反转控制模式中，在无刷电机6的定位控制时计算该无刷电机6的电阻，按照所设定的施加电压将无刷电机6控制为反转，根据饱和转速及饱和旋转时的相电流估计磁铁温度。
[0044]即，在无刷电机6起动之前进行所谓转子的定位控制(步骤S4)。在转子的定位控制中，使转子稍微反转，使转子磁极位置移动到预先设定的位置，以便可靠地检测电机起动时的转子磁极位置。此时，根据在即将同步前供给无刷电机6的电流Ip和施加电压Vp(规定时间的平均值)的关系，计算无刷电机6的电气电阻Rp(步骤S5)。该电阻Rp能够根据“Rp = Vp/Ip”计算。
[0045]然后，由ATCU 7经由逆变器8控制无刷电机6进行反转驱动。在反转驱动中施加规定电压Vr(步骤S6)，并判定是否检测出饱和转速Sa(步骤S7)。将该电压Vr设定为以饱和转速Sa驱动无刷电机6所需要的施加电压在规定时间的平均值。反复步骤S6的电机控制直到检测出饱和转速Sa，在检测出饱和转速Sa时使无刷电机6停止，结束反转控制模式(步骤
S8)ο在检测出饱和转速Sa的情况下，计算无刷电机6以饱和转速Sa旋转时的相电流Is。相电流Is的计算是通过从电源电流变换为相电流(实效值)进行的，但在安装有能够直接检测相电流的电路和传感器的情况下不需要变换。
[0046]然后在步骤S9，根据无刷电机6的相电流Is和上述电阻Rp，计算由电阻成分消耗的电压Vs。该电压Vs用“Vs = I s X Rp”表示。然后，在步骤SI O计算摩擦力部分的电压Vf。无刷电机6的转速-摩擦力特性如图5的特性图所示根据油温而不同，摩擦力随着油温较低时的转速的上升的增大、大于摩擦力随着油温较高时的转速的上升的增大。使用表示这样的油温和相对于转速的摩擦力特性的数式或者存储了上述摩擦力特性的地图，根据油温和饱和转速Sa求出摩擦力F，计算摩擦力部分的电压Vf。电压Vf能够根据角速度、饱和转速Sa、摩擦力F和相电流I s求出，通过将根据“2JT/60 X Sa X F”求出的值除以饱和旋转时的相电流I s进行计算。即，表示为“Vf=(2Ji/60XSaXF)/Is”。
[0047]在步骤Sll中计算感应电压。如图6的特性图所示，磁铁温度和感应电压常数(转矩常数)的关系是，随着磁铁温度的上升，感应电压常数以固定比率下降，因而能够根据感应电压常数的减小估计磁铁温度。感应电压常数Kv表示为Kv= (Vr-Vs-Vf )/Sa。在步骤S12求出暂定磁铁温度。该暂定磁铁温度例如能够根据相对于感应电压常数Kv的特性图进行估i+o
[0048]利用学习值变更该暂定磁铁温度即进行温度校正(步骤S13)，计算并确定磁铁温度(步骤S14)。这样，不需在无刷电机6设置温度传感器，即可估计磁铁温度。
[0049]图3示出在确定磁铁温度后的AT⑶7的控制动作。首先，计算磁铁的允许上限温度(步骤S15)，判定怠速启停许可条件是否成立(步骤S16)。怠速启停许可条件例如是满足车速为Okm/h、发动机转速为低速或者怠速状态、加速器闭合、制动开关接通、转向停止状态、油温及水温达规定值以上等条件的时候。
[0050]在怠速启停许可条件成立时，从ATCU7输出电动油栗4的驱动指令，计算无刷电机6的最长驱动时间即控制量(步骤S17)。然后，开始无刷电机6的正转控制模式(步骤S18)。在此，首先以正转进行无刷电机6的定位控制(步骤S19)，然后以正转控制无刷电机6(步骤S20)o
[0051]另一方面，当在步骤S16中怠速启停许可条件不成立的情况下，判定在计算磁铁温度后是否经过了规定的时间(步骤S21)，在经过了规定的时间的情况下，返回到图2的步骤
SI。在未经过规定的时间的情况下，返回到步骤S16，进行怠速启停许可条件是否成立的判定，反复步骤S16、步骤S21，直到经过规定的时间为止。
[0052]在步骤S22，判定怠速启停许可条件是否成立。在怠速启停许可条件成立的情况下，判定驱动时间和最长驱动时间(控制量)的大小关系(步骤S23)。驱动时间和磁铁温度之间的关系如图7的特性图所示，在估计温度的初始值为TO时流过无刷电机6的电流较小的情况下(电流小)，未达到用虚线示出的磁铁温度的允许上限值(磁铁的允许上限温度)Tmax。但是，在电流增大时(电流中、电流大)超过允许上限值Tmax，而且随着电流的增大而达到允许上限值的驱动时间变短。这样，能够根据流过无刷电机6的电流值和驱动时间估计是否达到了允许上限值Tmax，将达到允许上限值Tmax的驱动时间设为最长驱动时间Dmax。
[0053]并且，在步骤S23中，在判定为驱动时间比最长驱动时间Dmax长或者等同的情况下，在电动油栗停止前从AT⑶7向ECUlO发送怠速启停解除信号ISS，通过ECUlO的控制，起动发动机5而解除怠速启停(步骤S24) ο在步骤S25中，从ATCU7向逆变器8发出电机停止指令，使无刷电机6的驱动停止，使电动油栗4停止。
[0054]在驱动时间比最长驱动时间Dmax短的情况下，返回到步骤S20进行无刷电机6的控制。在步骤S22，在判定为怠速启停许可条件不成立时，解除怠速启停(步骤S24)，使无刷电机6停止(步骤S25)。这样无刷电机6被驱动，直到怠速启停许可条件不成立、或者驱动时间大于或等于最长驱动时间Dmax为止。
[0055]图4示出了图2的步骤S13的温度校正动作的具体例。温度校正通过使用学习值校正在图2的步骤SI 2中计算出的暂定磁铁温度来进行。首先，在步骤S31中判定有无学习经验。在没有学习经验的情况下，判定是否识别出基准磁铁温度(油温)(步骤S32)，执行判定动作直到识别出为止。另一方面，在具有学习经验的情况下，使用已存储的学习值校正暂定磁铁温度(步骤S37)，返回到图2的流程图中的步骤S13，确定磁铁温度(步骤S14)。
[0056]在步骤S32中，在判定为识别出基准磁铁温度时，开始学习模式(步骤S33)，执行磁铁温度的估计(步骤S34)。磁铁温度的估计与上述图2的流程图中的步骤S11、S12—样，在步骤S35中计算感应电压(转矩常数)，然后在步骤S36中将感应电压常数分配给基准磁铁温度，完成学习。然后，使用计算出的学习值校正暂定磁铁温度(步骤S37)，返回到图2的流程图中的步骤S13，确定磁铁温度(步骤S14)。
[0057]图8及图9分别对比示出了以往(将磁铁的初始温度设定为估计时的油温的情况)和本实施方式(在即将进行电动油栗的再次驱动前估计磁铁的温度的情况)的油温、线圈温度、相电流、磁铁温度的计测值及估计结果。图8(a)及图9(a)分别示出无刷电机6驱动时的温度上升特性，图8(b)及图9(b)分别示出无刷电机6停止后的下一次驱动时的温度下降及上升特性。
[0058]发动机5为冷机状态，如图8(a)所示，在开始了无刷电机6的驱动的时刻t0，油温和磁铁温度大致相同。在向无刷电机6的线圈流过规定的相电流时，线圈的温度上升，随之磁铁温度(估计)也上升并接近允许上限值Tmax。另一方面，油温的上升比线圈或磁铁的温度上升缓慢。
[0059]在时刻tl，在停止无刷电机6的驱动时，如图8(b)所示，线圈温度和磁铁温度(估计)缓慢下降，在经过较长时间(时刻t4以后)时接近油温。
[0060]但是，当在油温和磁铁温度的温度差△T较大的时刻t2的定时再次驱动无刷电机6时，磁铁温度从比较高的状态再次开始上升，因而如单点划线所示，从时刻t3起超过磁铁温度的允许上限值Tmax进行驱动。在处于这样的状态时，无刷电机6的稀土类磁铁产生不可逆退磁，电动油栗4的性能下降、油压不足。
[0061]与此相对，在即将进行电动油栗4的再次驱动前进行磁铁温度的估计，计算控制量并限制无刷电机6的驱动，由此能够使得不超过磁铁温度的允许上限值Tmax。发动机5的冷机状态的线圈温度、油温及磁铁温度(估计)的变化如图9(a)所示与图8(a)相同。
[0062]如图9(b)所示，当在油温和磁铁温度的温度差ΔT较大的时刻t2的定时再次驱动无刷电机6时，首先在即将进行电动油栗4的驱动前进行磁铁温度的估计，根据磁铁温度计算控制量。根据该控制量，在最长驱动时间Dmax以内驱动无刷电机6，由此从时刻t3起解除怠速启停，使磁铁温度下降。这样，在无刷电机6的驱动之前识别温度差AT，并限制(缩短)无刷电机6的驱动时间，由此即使是从温度差△ T比较大的状态再次进行驱动时，也能够使得不超过磁铁温度的允许上限值Tmax。
[0063]图1O及图11分别示出在以正转驱动无刷电机6时和以反转驱动无刷电机6时的动作波形。图11的动作波形对应于图2所示的流程图中的步骤S3?S8。
[0064]图10(a)及图11(a)示出了无刷电机6的电源电压、电源电流及电阻的关系。图10(b)及图11(b)示出了无刷电机6的转速、电动油栗4的喷出压力和吸入压力之间的关系。图10(c)及图11(c)示出了电压(电阻及摩擦力)、线圈温度、磁铁温度及油温的关系。
[0065]如图1O (a)所示，在以正转开始驱动无刷电机6时(时刻t0)，电源电流急剧上升而达到规定值，在时刻t2急剧下降，从时刻t3起基本达到零。电源电压在电源电流流过的期间中暂时下降。
[0066]如图1O (b)所示，无刷电机6在从驱动开始(t0)起延迟的时刻11开始旋转，从时刻t2起转速急剧上升，在时刻t3达到峰值，然后下降。电动油栗4的喷出压力实质上随着无刷电机6的转速的增减而变化，吸入压力是与喷出压力相反的关系，而且水平变化减小。
[0067]如图10(c)所示，在从无刷电机6的驱动开始起较短的时间中，油温、磁铁温度及线圈温度基本固定。电压(电阻及摩擦力)随着电流值的上升而下降，描画出与电机转速基本相反的波形。
[0068]与此相对，如图11(a)所示，在以反转开始驱动无刷电机6时(时刻t0)，与正转时一样，电源电流急剧上升而达到规定值，在时刻12急剧下降，从时刻13起基本达到零。电源电压在电源电流流过的期间中暂时下降。
[0069]如图11 (b)所示，无刷电机6在从驱动开始(t0)起延迟的时刻11开始旋转，从时刻t2起转速急剧上升，在时刻t3达到峰值，然后下降。电动油栗4的喷出压力暂时上升，直到油管Ila内的油2排空，但是以后通过电动油栗4的空转而基本达到零，与正转时相比，负载相当小。此时的吸入压力成为负值。
[0070]如图11(c)所示，在从无刷电机6的驱动开始(t0)起较短的时间中，油温、磁铁温度及线圈温度基本固定。电压(电阻及摩擦力)随着驱动电流的上升而下降，描画出与电机转速基本相反的波形。
[0071]通过对比图10(b)和图11 (b)的时刻t2、t3之间的电动油栗4的喷出压力和吸入压力可知，无刷电机6的能耗E1、E2在反转时比正转时小。这是因为无刷电机6的正转时的能耗El是由感应电压、喷出工作(吐出仕事)、摩擦力及电气电阻消耗决定的，而反转时的能耗E2不需要喷出工作部分。并且，由于不需要考虑喷出工作部分的参数，因而也减轻了ATCU 7的运算处理。
[0072]另外，在图11的波形图中附加了右侧下降的斜线的区域Al中，根据供给无刷电机6的电流和施加的电压计算电阻，根据附加了左侧下降的斜线的区域A2中的无刷电机6的饱和转速估计磁铁温度。
[0073]如上所述，本实施方式的磁铁温度的估计是在根据车辆行驶状态预测出电动油栗4的驱动需求(怠速启停等)的情况下进行的。换言之，是在进行无刷电机6的驱动请求前的定时、即没有怠速启停请求的定时进行的。并且，在无刷电机6的定位控制时计算电阻，按照所设定的施加电压对无刷电机6进行旋转控制，根据饱和转速和饱和旋转时的相电流估计磁铁温度。在估计该磁铁温度时，使无刷电机6反向旋转。
[0074]然后，在从AT⑶7接收到电动油栗4的驱动指令时，以估计出的磁铁温度、电动油栗4的驱动指令、油压为基础，根据磁铁的发热(温度上升)特性设定驱动时间而进行驱动。将该驱动时间设定为大于使电动油栗4的喷出压力达到规定的压力的时间的时间。
[0075]在经过基于上述设定的控制量的驱动时间后，使电动油栗4停止。此时，例如在怠速启停系统中，在电动油栗4停止前从AT⑶7向上位E⑶10发送怠速启停解除信号ISS。通过使怠速启停解除信号ISS的发送定时比在怠速启停解除后机械式油栗3的喷出压力达到规定的油压的时间长，能够抑制怠速启停解除时的油压降低。
[0076]根据如上所述的结构及控制动作，通过根据即将进行电动油栗的驱动请求前的磁铁温度设定驱动时间，能够避免如下情况:超过无刷电机的磁铁的允许上限温度对电动油栗进行驱动，磁铁退磁而电动油栗的性能下降，油压不足。并且，通过在即将进行电动油栗的驱动前进行磁铁温度的估计，能够进行驱动一直到磁铁的允许上限温度为止。在达到磁铁的允许上限温度以前还有富余的情况下，也能够延长驱动时间。另外，在怠速启停系统中，在估计磁铁温度时，通过将无刷电机设为反转使进行空转，能够抑制功耗(发热)。
[0077]这样，通过根据无刷电机的温度-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，能够限制流向无刷电机的电流。由此，不需设置温度传感器，即可进行符合实际温度的磁铁温度的估计，并抑制因无刷电机的退磁而引起的性能的下降和油压不足。而且，通过学习并存储温度校正值，并校正用于限制提供给无刷电机的电流的控制量，能够抑制温度估计值的偏差。
[0078]因此，能够抑制超过无刷电机的磁铁的允许上限温度对电动油栗进行驱动，不需设置温度传感器，即可适当驱动无刷电机。
[0079][变形例I]
[0080]另外，本发明不限于上述的实施方式，能够实施各种变形。例如，作为车辆的辅机驱动用的致动器，对变速器用油栗系统进行了说明，但只要是控制驱动源采用使用了稀土类磁铁的无刷电机的致动器的方式，则也能够应用于其它各种系统。并且，对怠速启停进行了说明，但不限于怠速启停。
[0081][变形例2]
[0082]在图2所示的流程图中，在进行无刷电机6的驱动请求前的定时进行磁铁温度的估计，但不一定需要在进行驱动请求前每次估计磁铁温度。也能够在使无刷电机6旋转规定的时间时或者使无刷电机6运转了规定的控制量时，进行磁铁温度的估计。当然，也可以将这些定时进行组合，在规定的定时进行磁铁温度的估计。
[0083][变形例3]
[0084]也可以在图2所示的流程图的步骤S8之后进行正转驱动，在油管Ila内填充油2。通过在油管Ila内填充油2，能够加快怠速启停时的正转控制模式的油压的上升。
[0085][变形例4]
[0086]示出了在步骤S13中利用学习值对在图2的步骤S12中计算出的暂定磁铁温度进行温度校正的示例，但也可以使用预先存储在地图和表格等中的校正数据，通过使暂定磁铁温度的设定具有余量，也能够省略步骤S13。并且，也可以在规定的定时更新学习值。
[0087][变形例5]
[0088]按照对无刷电机6通电时的电流及转速估计磁铁温度，但只要能够估计磁铁温度，也可以使用电压或脉宽取代电流，也能够使用通电切换时间等取代无刷电机6的转速。
[0089][变形例6]
[0090]对在估计磁铁温度时使无刷电机6反转的示例进行了说明，但也能够使其正转来进行估计。在这种情况下，优选致动器的动作目标的负载足够小。
[0091]标号说明
[0092]I油盘;2油;3机械式油栗;4电动油栗;5发动机;6无刷电机;7 ATCU(控制装置)；8 逆变器;10 ECU;lla、llb、llc 油管；12、13 止回阀。
【主权项】
1.一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.—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。9.根据权利要求8所述的致动器的控制方法，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。10.根据权利要求8所述的致动器的控制方法，其特征在于， 限制流向所述无刷电机的电流包括:根据所述无刷电机的温度-转矩特性计算磁铁温度，根据该磁铁的退磁特性抑制控制量。11.根据权利要求10所述的致动器的控制方法，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。12.根据权利要求10所述的致动器的控制方法，其特征在于， 所述控制方法还包括根据学习值变更所述控制量。13.根据权利要求12所述的致动器的控制方法，其特征在于， 在规定的时机更新所述学习值。14.根据权利要求10所述的致动器的控制方法，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。15.根据权利要求8所述的致动器的控制方法，其特征在于， 所述控制方法还包括:学习并存储温度校正值，按照该存储的温度校正值校正，该控制量用于限制提供给所述无刷电机的电流。16.根据权利要求8所述的致动器的控制方法，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来解除对流向所述无刷电机的电流的限制。
【文档编号】H02P6/12GK106063114SQ201480075930
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2014年9月19日
【发明人】宫本正悟
【申请人】日立汽车系统株式会社