控制设备以及具有该控制设备的线控换挡系统技术方案

本发明专利技术公开了一种控制设备以及具有该控制设备的线控换挡系统，其中，用于控制驱动对象(32)的电机(20)的控制设备包括：多个相的切换装置(61-63)，每个切换装置允许和中断电机的对应绕组(22)的通电；用于所述切换装置的控制器(72,80)；针对流过每个绕组和每个切换装置的电流的电流检测电路(74)；限流电路(75)，其限制所述电流以匹配于电流限值；标准位置学习装置(80)，其学习电机的标准位置，使得限流电路限制所述电流并且电机旋转直至所述对象停在可移动范围的极限位置；旋转角变化量检测装置(80)，其检测所述对象的旋转角的变化量；以及异常确定装置(80)，当变化量超出预定范围并且所述对象在第一状态和第二状态之间改变时，其确定电流检测电路出现故障。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种控制电机的操作的控制设备以及具有该控制设备的线控换挡系统。
技术介绍
传统上，在车辆控制技术中，根据来自车辆驾驶员的指令利用线控控制电路对改变车辆状态的致动器进行电控制的线控系统是熟知的。例如，专利文献I教导了一种根据驾驶员的指令来切换换挡杆的线控换挡系统。在该系统中，控制具有无刷电机的致动器的操作，从而通过旋转地驱动换挡档位切换装置中的制动板来改变换挡档位。在根据专利文献I的线控换挡系统中，基于与电机的旋转同步在每一预定角度从编码器输出的脉冲信号的计数值，通过使电机旋转以到达与目标档位对应的目标旋转位置来将换挡档位切换为目标档位。另外，在根据专利文献I的线控换挡系统中，在开始换挡档位的切换控制之前，即，在开始电机的正常驱动控制之前，系统使电机旋转直至制动板停在可移动范围内的限制位置，从而执行学习电机的标准位置的标准位置学习控制。当系统学习标准位置时，限制位置与电机的标准位置一致。因此，之后系统可执行使电机朝着目标旋转位置旋转的正常驱动控制。这里，当在根据对应于电压的负载比控制流经电机的各个相的电流的系统中执行标准位置学习控制时，即使电压相同，流过电机的绕组的各个相的电流也会根据由温度变化和/或时间变化(chronological change)引起的绕组电阻的变化而改变，以使得电机的转矩改变。因此，标准位置学习控制的准确性会降低。在根据专利文献I的系统中没有考虑到这一点。因此，在根据专利文献I的系统中，标准位置学习控制的准确性会根据诸如温度变化或时间变化的条件变化而降低。当执行标准位置学习控制时，限制流过绕组的电流以使得流过电机的绕组的各个相的电流之和达到预定电流限制值。因此，由温度变化或时间变化引起的各个相中的电流的变化受到限制，以使得即使条件改变，也改善了标准位置学习控制的准确性。然而，当系统包括用于检测流过电机的绕组的各个相的电流之和的物理电路时，如果该电路损坏，则可能无法正确地学习标准位置。(专利文献 I) JP-2004-308752-A，对应于 US 2006/0207373 Al
技术实现思路
本公开的一个目的是提供一种检测与标准位置学习有关的电路的操作异常并且具有标准位置学习控制的高准确性的控制设备。本公开的另一目的是提供一种具有控制设备的线控换挡系统。根据本公开的第一方面，一种控制用于旋转并驱动对象的电机的控制设备，所述电机具有分别与多个相对应的多个绕组并且从电源供应电力以使得所述电机旋转，所述控制设备包括:多个切换装置，每个切换装置对应于所述多个相中的一个，当所述切换装置导通时允许为对应的绕组通电，当所述切换装置截止时中断为对应的绕组的通电；控制器，其控制所述切换装置导通和截止，以使得所述控制器控制所述电机的操作；电流检测电路，其检测流过每个绕组和每个切换装置的电流；限流电路，其限制流过每个绕组和每个切换装置的电流以使所述电流与两个或更多个电流限值中的一个匹配；标准位置学习装置，其按照以下方式来学习所述电机的标准位置，所述方式为:所述限流电路限制流过每个绕组和每个切换装置的电流，并且所述控制器控制所述电机旋转直至所述对象停在可移动范围的极限位置；旋转角变化量检测装置，其检测所述对象的旋转角的变化量；以及异常确定装置，其确定所述电流检测电路是否出现故障。第一状态被定义为以下状态，即，所述限流电路限制流过每个绕组和每个切换装置的电流，以使所述电流与第一电流极限值匹配，并且所述对象停在可移动范围的极限位置。第二状态被定义为以下状态，即，所述限流电路限制流过每个绕组和每个切换装置的电流，以使所述电流与第二电流极限值匹配，并且所述对象停在可移动范围的极限位置。在以下条件下，异常确定装置确定电流检测电路出现故障，所述条件为:当所述对象从第一状态和第二状态中的一个改变为第一状态和第二状态中的另一个时，旋转角变化量检测装置检测到的变化量超出预定范围。在上述设备中，当电机的标准位置被学习到时，由限流电路基于电流检测电路所检测到的电流来限制流过绕组和切换装置的电流，并且电机被旋转并驱动。因此，由温度变化和/或时间变化引起的每个相中的电流的变化受到限制，并且电机的转矩的变化受到限制。因此，不管诸如温度变化和时间变化的条件变化，标准位置的学习的准确性得以改善。另外，在第一状态下电机中的输出轴或连接到输出轴的轴的扭转量不同于第二状态。因此，能够利用当对象在第一状态和第二状态之间改变时对象的旋转角改变的特征，来检测电流检测电路的异常。因此，在电流检测电路出现故障的条件下，不学习标准位置。因此，该设备避免了由错误学习的标准位置引起的电机故障和/或失去控制。根据本公开的第二方面，一种线控换挡系统，包括:控制设备；电机，其由所述控制设备控制；以及对象，其由所述电机旋转并驱动。所述对象具有能够通过所述电机的操作而切换的换挡档位。所述电机具有分别与多个相对应的多个绕组，并且从电源供应电力以使得所述电机旋转。所述控制设备包括:多个切换装置，每个切换装置对应于所述多个相中的一个，当所述切换装置导通时允许为对应的绕组通电，当所述切换装置截止时中断为对应的绕组的通电；控制器，其控制所述切换装置导通和截止，以使得所述控制器控制所述电机的操作；电流检测电路，其检测流过每个绕组和每个切换装置的电流；限流电路，其限制流过每个绕组和每个切换装置的电流以使所述电流与两个或更多个电流限值中的一个匹配；标准位置学习装置，其按照以下方式学习所述电机的标准位置，所述方式为:所述限流电路限制流过每个绕组和每个切换装置的电流，并且所述控制器控制所述电机旋转直至所述对象停在可移动范围的极限位置；旋转角变化量检测装置，其检测所述对象的旋转角的变化量；以及异常确定装置，其确定所述电流检测电路是否出现故障。第一状态被定义为以下状态，即，所述限流电路限制流过每个绕组和每个切换装置的电流，以使所述电流与第一电流极限值匹配，并且所述对象停在可移动范围的极限位置。第二状态被定义为以下状态，即，所述限流电路限制流过每个绕组和每个切换装置的电流，以使所述电流与第二电流极限值匹配，并且所述对象停在可移动范围的极限位置。在以下条件下，异常确定装置确定电流检测电路出现故障，所述条件为:当所述对象从第一状态和第二状态中的一个改变为第一状态和第二状态中的另一个时，旋转角变化量检测装置检测到的变化量超出预定范围。在上述系统中，由温度变化和/或时间变化引起的每个相中的电流的变化受到限制，并且电机的转矩的变化受到限制。因此，不管诸如温度变化和时间变化的条件变化，标准位置的学习的准确性得以改善。另外，能够利用当对象在第一状态和第二状态之间改变时对象的旋转角改变的特征，来检测电流检测电路的异常。因此，在电流检测电路出现故障的条件下，不学习标准位置。因此，该系统避免了由错误学习的标准位置引起的电机故障和/或失去控制。【附图说明】本公开的以上和其它目的、特征和优点将从参照附图进行的以下详细描述而变得更明显。附图中:图1是示出根据本公开的示例实施例的具有电控单元的线控换挡系统的示图；图2是示出图1中的换挡档位切换装置的透视图的示图；图3是示出当制动板被设置在标准位置、第一状态位置和第二状态位置时沿着旋转轴线看的制动板的示图；图4是示出在流过MOS晶体管的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制用于旋转并驱动对象(32)的电机(20)的控制设备，所述电机具有分别与多个相对应的多个绕组(22)，并且从电源(2)供应电力以使得所述电机旋转，所述控制设备包括：多个切换装置(61‑63)，每个切换装置对应于所述多个相中的一个，当切换装置导通时允许为对应的绕组通电，当切换装置截止时中断为对应的绕组的通电；控制器(72,80)，所述控制器控制切换装置导通和截止，以使得所述控制器控制所述电机的操作；电流检测电路(74)，所述电流检测电路检测流过每个绕组和每个切换装置的电流；限流电路(75)，所述限流电路限制流过每个绕组和每个切换装置的电流以使所述电流与两个或更多个电流限值中的一个匹配；标准位置学习装置，所述标准位置学习装置按照以下方式来学习所述电机的标准位置，所述方式为：所述限流电路限制流过每个绕组和每个切换装置的电流，并且所述控制器控制所述电机旋转直至所述对象停在可移动范围的极限位置；旋转角变化量检测装置，所述旋转角变化量检测装置检测所述对象的旋转角的变化量；以及异常确定装置，所述异常确定装置确定所述电流检测电路是否出现故障，其中，第一状态被定义为以下状态，即，所述限流电路限制流过每个绕组和每个切换装置的电流，以使所述电流与第一电流极限值匹配，并且所述对象停在可移动范围的极限位置，其中，第二状态被定义为以下状态，即，所述限流电路限制流过每个绕组和每个切换装置的电流，以使所述电流与第二电流极限值匹配，并且所述对象停在可移动范围的极限位置，并且其中，在以下条件下，所述异常确定装置确定所述电流检测电路出现故障，所述条件为：当所述对象从所述第一状态和所述第二状态中的一个改变为所述第一状态和所述第二状态中的另一个时，所述旋转角变化量检测装置检测到的变化量超出预定范围。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吉田和弘，松崎春树，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP