控制设备和具有该控制设备的线控换档系统 |
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| 申请号 | CN201410737471.0 | 申请日 | 2014-12-05 | 公开(公告)号 | CN104702193A | 公开(公告)日 | 2015-06-10 |
| 申请人 | 株式会社电装; | 发明人 | 吉田和弘; 山田纯; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种控制设备和具有该控制设备的线控换档系统，其中控制设备控制 电机 (20)以驱动对象(32)，并且包括：继电器(65)，允许和中断至电机的供电；多个相的 开关 装置(61-63)，用于允许和中断绕组(22)的激励； 控制器 (72、80、81)，用于继电器和开关装置； 电流 检测 电路 (74)，用于流经绕组和开关装置的汇合点的电流；限流电路(75)，用于将电流的平均值保持在预定范围内；标准 位置 学习装置(80)，用于学习电机的标准位置； 电压 检测电路(76)，用于检测施加至各个开关装置的电压；以及 异常检测 装置(80、82)，当继电器导通并且开关装置全部关断时，该异常检测装置基于电压和电流来检测电流检测电路中的异常。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种控制电机(20)的控制设备，所述电机具有分别对应于多个相的多个绕组(22)，并且从电源(2)供电以使得电机旋转，以旋转和驱动对象(32)，所述控制设备包括： |
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| 说明书全文 | 控制设备和具有该控制设备的线控换档系统技术领域[0001] 本公开涉及一种用于控制电机的操作的控制设备和具有该控制设备的线控换档系统。 背景技术[0002] 常规上，在车辆控制技术中，根据车辆驾驶员的指示利用线控电路对改变车辆状态的致动器进行电控制的线控系统是已知的。例如，专利文献1教导了根据驾驶员的指示切换换挡杆的线控换档系统。在该系统中，控制具有无刷电机的致动器的操作，以通过可旋转地驱动换挡档位切换装置中的制动板改变换挡档位。 [0003] 在根据专利文献1的线控换档系统中，基于与电机的旋转同步地在每预定角从用于输出脉冲信号的编码器的脉冲信号的计数值，当切换换挡档位时，通过旋转电机达到对应于目标档位的目标旋转位置将换挡档位切换至目标档位。此外，在根据专利文献1的线控换档系统中，在开始切换换挡档位的控制之前，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止在可动范围内的限制位置为止，从而执行用于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，在这之后，系统可执行用于将电机朝着目标旋转位置旋转的正常驱动控制。 [0004] 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，即使电压相等，流经电机的绕组的各个相的电流也可根据由于温度变化和/或时间变化(chronological change)导致的绕组阻抗的变化而改变，从而电机的转矩改变。因此，会降低标准位置学习控制的精度。在根据专利文献1的系统中未考虑该观点。因此，在根据专利文献1的系统中，标准位置学习控制的精度可根据诸如温度变化或时间变化的条件变化而降低。 [0005] 当执行标准位置学习控制时，流经绕组的电流受到限制以使得流经电机的绕组的各个相的电流之和达到预定电流范围内。因此，由温度变化或时间变化导致的各个相中的电流的变化受到限制，从而即使条件改变，标准位置学习控制的精度也提高。然而，当系统包括用于检测流经电机的绕组的各个相的电流之和的物理电路以及用于限制流经绕组的电流的物理电路时，如果电路损坏，则可不能正确地学习标准位置。 [0006] (专利文献1)对应于US 2006/0207373A1的JP-2004-308752-A发明内容 [0007] 本公开的一个目的是提供一种检测关于标准位置学习并具有高精度的标准位置学习控制的电路的操作异常的控制设备。本公开的另一目的是提供一种具有控制设备的线控换档系统。 [0008] 根据本公开的第一方面，一种控制电机的控制设备，所述电机具有分别对应于多个相的多个绕组，并且被从电源供应电力以使得电机旋转，以旋转和驱动对象。所述控制设备包括：继电器，布置在电源与电机之间，当继电器导通时允许从电源至电机供电，并且当继电器截止时中断从电源至电机供电；多个开关装置，它们的每一个对应于多个相中的一个，当开关装置接通时允许对对应的绕组激励，并且当开关装置关断时中断对对应的绕组的激励；控制器，控制继电器和开关装置的导通和截止，从而控制器控制电机的操作；电流检测电路，其连接至流经绕组和开关装置的电流在此汇合的汇合点，并检测流经汇合点的电流；限流电路，限制流经各个绕组和各个开关装置的电流，以将通过电流检测电路检测到的电流的平均值保持在预定范围内；标准位置学习装置，按照限流电路限制流经各个绕组和各个开关装置的电流的方式学习电机的标准位置，并且控制器控制电机旋转直至对象停止在可动范围的极限位置为止；电压检测电路，检测施加至各个开关装置的电压；以及异常检测装置，当继电器导通并且开关装置全部关断时，该异常检测装置基于通过电压检测电路检测到的电压和通过电流检测电路检测到的电流来检测电流检测电路中的异常。 [0009] 在本公开中，当学习到电机标准位置时，基于通过电流检测电路检测到的电流通过限流电路限制流经绕组和开关装置的电流，并且电机旋转。因此，通过温度变化和时间变化导致的各个相中的电流的变化以及电机的转矩的变化受到限制。因此，即使条件改变(例如，发生温度变化和时间变化)，也提高了标准位置的学习精度。 [0010] 在本公开中，异常检测装置基于通过电压检测电路检测到的电压和通过电流检测电路检测到的电流来检测电流检测电路中的异常。因此，可避免在电流检测电路发生异常的条件下的标准位置学习操作。因此，限制了由于错误地学习标准位置导致电机中的错误操作和失去对电机的控制。 [0011] 根据本公开的第二方面，一种线控换档系统包括：控制设备；电机，由控制设备控制；以及对象，通过电机旋转和驱动。对象具有可通过电机的操作切换的换挡档位。控制设备具有分别对应于多个相的多个绕组，并且从电源供电以使得电机旋转。控制设备包括：继电器，布置在电源与电机之间，当继电器导通时允许从电源至电机供电，并且当继电器截止时中断从电源至电机供电；多个开关装置，它们的每一个对应于多个相中的一个，当开关装置接通时允许对对应的绕组激励，并且当开关装置关断时中断对对应的绕组的激励；控制器，控制继电器和开关装置的导通和截止，从而控制器控制电机的操作；电流检测电路，连接至流经绕组和开关装置的电流在此汇合的汇合点，并且检测流经汇合点的电流；限流电路，限制流经各个绕组和各个开关装置的电流，以确保通过电流检测电路检测到的电流的平均值在预定范围内；标准位置学习装置，按照限流电路限制流经各个绕组和各个开关装置的电流的方式学习电机的标准位置，并且控制器控制电机旋转直至对象停止在可动范围的极限位置为止；电压检测电路，检测施加至各个开关装置的电压；以及异常检测装置，当继电器导通并且开关装置全部关断时，所述异常检测装置基于通过电压检测电路检测到的电压以及通过电流检测电路检测到的电流来检测电流检测电路中的异常。 [0012] 在本公开中，即使条件改变(例如，发生温度变化和时间变化)，也提高标准位置的学习精度。此外，可避免在电流检测电路发生异常的条件下的标准位置学习操作。因此，限制了通过错误地学习的标准位置导致的电机中的错误操作和失去对电机的控制。附图说明 [0013] 从以下结合附图进行的详细描述中，本公开的以上和其它目的、特征和优点将变得更加清楚。在附图中： [0014] 图1是示出根据本公开的示例实施例的具有电控制设备的线控换档系统的图； [0015] 图2是示出图1中的换挡档位切换装置的透视图的图； [0016] 图3是示出涉及利用电控制设备的电机控制的处理的流程图； [0017] 图4是示出通过电控制设备执行的诊断结果与异常检测处理的检测值之间的关系的图； [0018] 图5是示出根据本公开的第二实施例的具有电控制设备的线控换档系统的图；以及 [0019] 图6是示出根据本公开的第二实施例的通过电控制设备执行的诊断结果与异常检测处理的检测值之间的关系的图。 具体实施方式[0020] 将参照附图解释本公开的实施例。 [0021] (实施例) [0022] 图1示出了根据示例实施例的控制设备和具有该控制设备的线控换档系统。 [0023] 线控换档系统1包括致动器10、换挡档位切换装置30、作为控制设备的电控制单元(即，ECU)60等。系统1与例如自动变速器3一起安装在车辆上。系统1根据车辆驾驶员的指示驱动致动器10和换挡档位切换装置30，从而通过线控控制来切换自动变速器3的换挡档位。 [0026] 例如，定子21通过堆叠多块铁板而具有环形。定子21容纳在壳体11中以固定在壳体11中。定子21包括多个突出柱(protrusion pole)，其朝着径向向内的方向突出，并且沿着圆周以等间隔布置。在当前实施例中，定子21包括十二个突出柱。 [0027] 绕组22绕着定子21的突出柱缠绕。这里，各个绕组22对应于电机20的多个相之一(即，U相、V相和W相之一)。在当前实施例中，十二个绕组22中的四个绕组22对应于U相、V相和W相之一。 [0028] 转子23通过堆叠多块铁板具有圆柱形形状。转子23可旋转地布置在定子21中。转子23包括多个突起，所述多个突起朝着径向向外的方向突出并沿着圆周以等间隔布置。 在当前实施例中，转子23包括八个突起。 [0029] 电机轴24在转子23的中心与转子23形成一体，并且电机轴24以及转子23是可旋转的。电机轴24由壳体11可旋转地支承。因此，转子23以及电机轴24可在定子21内旋转。 [0031] 因此，当从作为车辆的电源的电池2供电时，电机20旋转。ECU 60通过切换从电池2供应的对各个相的绕组22的激励来控制电机20的驱动操作。 [0032] 编码器12布置在致动器10的壳体11中。编码器12包括可与转子23一体地旋转的磁体和安装在固定至壳体11的基底上的磁场检测Hall IC。Hall IC与磁体相对，并且检测磁通量产生单元通过Hall IC。在当前实施例中，编码器12根据电机20(即，转子23)的旋转角的变化输出A相脉冲信号和B相脉冲信号。 [0033] 减速器13减慢旋转运动，即，电机20中的电机轴24的旋转速度，然后，经输出轴14输出减慢的旋转运动。因此，减速器13将旋转运动传递至换挡档位切换装置30。换挡档位切换装置30将从减速器13传递的旋转驱动力传递至手控阀4和驻车锁定机构50，如图2所示。 [0034] 如图2所示，换挡档位切换装置30包括手控轴(manual shaft)31、制动板32和制动弹簧34。手控轴31连接至致动器10的输出轴14。轴31通过电机20的旋转驱动力被驱动和旋转。制动板32从手控轴31朝着径向向外的方向突出。制动板32与手控轴31形成一体。因此，手控轴31以及制动板32通过致动器10旋转和驱动。制动板32对应于驱动对象。 [0035] 销33形成在制动板32上，并且销33朝着与手控轴31平行的方向突出。销33连接至手控阀4。因此，当制动板32与手控轴31一起旋转时，手控阀4以往复运动沿着轴向运动。具体地说，换挡档位切换装置30将致动器10的旋转运动转换为直线运动，然后将直线运动传递至手控阀4。 [0036] 制动板32包括沿着径向位于外周边上的凹部41-44。凹部41沿着旋转方向形成在制动板32上的一端。凹部44沿着旋转方向形成在制动板32上的另一端。凹部42、43形成在凹部41、44之间。 [0037] 在当前实施例中，凹部41对应于自动变速器3中的换挡档位的P档(即，驻车档位)。凹部42对应于R档(即，倒车档位)。凹部43对应于自动变速器3中的换挡档位的N档(即，空档档位)。凹部44对应于D档(即，驱动档位)。 [0038] 制动弹簧34是弹性可变形的。制动弹簧34具有在所述弹簧34的顶端上的制动辊35作为限制器。制动弹簧34将制动辊35朝着制动板32的中心(对应于手控轴31的中心)推压。当沿着旋转方向的预定旋转力经手控轴31施加至制动板32时，制动辊35跃过凹部41-44中形成的凸部之一，并运动至邻近于当前凹部41-44的下一凹部41-44。因此，当致动器10旋转手控轴31时，手控阀4沿着轴向的位置和驻车锁定机构50的状态被改变，从而自动变速器3的换挡档位改变。这里，当制动辊35跃过凹部41-44中的凸部之一时，制动弹簧34弯曲并弹性变形。此外，此时，制动辊35旋转，并在凹部41-44和凸部之间运动。 [0039] 当制动辊35与凹部41-44中的一个接合时，制动板32的旋转受到限制。因此，手控阀4沿着轴向的位置和驻车锁定机构50的状态被限定。此外，自动变速器3的换挡档位被固定。因此，制动板32和制动辊35用作制动机构。 [0040] 在当前实施例中，当换挡档位从P档切换为R档、N档或D档时，致动器10中的输出轴14的旋转方向定义为正旋转方向。另一方面，当换挡档位从D档切换为N档、R档或P档时，致动器10中的输出轴14的旋转方向定义为逆旋转方向。 [0041] 图2示出了当换挡档位为D档时(即，当换挡档位非P档时)的驻车锁定机构50的状态。在这种情况下，驻车齿轮54未通过驻车锁定柱53被锁定。因此，自动变速器3的旋转未被防止。当致动器10的输出轴14沿着逆旋转方向从该状态旋转时，杆51通过制动板32被推向图2中的X方向。此外，布置在杆51的顶端上的锥形部分52沿着图2中的Y方向向上推。因此，驻车锁定柱53与驻车齿轮54接合，从而驻车齿轮54锁定。结果，自动变速器3的旋转被限制。在这种情况下，制动弹簧34的制动辊35与制动板32的凹部41接合(即，制动辊35设置在凹部41的中心)。自动变速器3的实际档位(定义为实际档位)是P档。 [0042] 接着，以下将解释ECU 60的细节。 [0043] 如图1所示，ECU 60是一种具有作为计算装置的MPU 80、作为存储器装置的RAM和ROM、各种电路和输入/输出装置的小计算机。ECU 60基于存储在RAM和ROM中的数据和从安装在车辆上的各个传感器输入的信号根据存储在ROM中的各个程序来控制各个装置和元件。ECU 60与作为车辆的电源的电池2电结合。ECU 60通过从电池2供应的电被激励。 [0044] 具体地说，ECU 60包括继电器65、MOS晶体管61-63、继电器驱动电路71、MOS驱动电路72、编码器检测电路73、电流检测电路74、限流电路75、电压检测电路76和MPU 80。 [0045] 继电器65布置在电池2与电机20之间。当继电器65导通时，继电器65允许从电池2至电机20供电。当继电器65截止时，从电池2供应至电机20的电力中断。 [0046] MOS晶体管61-63是诸如MOS-FET的切换元件。布置三个MOS晶体管61-63以对应于电机20中的绕组22的三个相。MOS晶体管61的漏极端子经布线连接至U相绕组22，MOS晶体管62的漏极端子经布线连接至V相绕组22，并且MOS晶体管63的漏极端子经布线连接至W相绕组22。 [0049] 继电器驱动电路71连接至继电器65。继电器驱动电路71将导通状态信号输出至继电器65，从而继电器驱动电路71导通继电器65。因此，继电器65处于导通状态。在当前实施例中，当继电器65未接收到导通状态信号时，继电器65处于截止状态。 [0050] MPU 80控制继电器驱动电路71，从而MPU 80控制将继电器65导通和截止。当继电器65处于导通状态时，电力从电池2供应至电机20，从而电机20可旋转。 [0051] MOS驱动电路72连接至各个MOS晶体管61-63的栅极端子。MOS驱动电路72将导通状态信号(即，驱动信号)输出至各个MOS晶体管61-63的栅极端子，从而电路72将MOS晶体管61-63导通。因此，MOS晶体管61-63处于导通状态。当MOS晶体管61-63未接收到导通状态信号时，晶体管61-63处于截止状态。 [0052] MPU 80包括作为功能装置的驱动信号计算装置81。MPU 80利用驱动信号计算装置81计算关于MOS晶体管61-63的驱动信号。MPU 80控制MOS驱动电路72以将计算的驱动信号从MOS驱动电路72输出，从而MPU80控制将MOS晶体管61-63导通和截止。例如，当继电器65处于导通状态，并且控制将MOS晶体管61导通时，电流流经U相的绕组22。当继电器65处于导通状态，并且控制MOS使其晶体管62处于导通状态时，电流流经V相的绕组22。当继电器65处于导通状态，并且控制MOS晶体管63使其处于导通状态时，电流流经W相的绕组22。另一方面，当MOS晶体管61-63处于截止状态时，电流不流经对应于MOS晶体管61-63的绕组22。这里，MOS晶体管61-63对应于开关装置。 [0053] MPU 80经MOS驱动电路72控制MOS晶体管61-63以使其导通和截止，从而MPU80和电路72控制电机20的驱动操作。MPU 80(即，驱动信号计算装置81)和MOS驱动电路72对应于控制设备或控制器。 [0054] 编码器检测电路73连接至编码器12。编码器12根据电机20(即，转子23)的旋转角的变化量将A相和B相的脉冲信号输出至编码器检测电路73。ECU 60检测通过编码器检测电路73检测到的编码器12的脉冲信号。 [0055] 在当前实施例中，编码器12是一种增量型元件，从而编码器12根据电机20的旋转角的变化输出A相的脉冲信号和B相的脉冲信号。ECU 60根据从编码器12输出的脉冲信号使计数值(即，脉冲信号的计数值)减小(即，向下计数)或增大(即，向上计数)。因此，ECU 60检测电机20(即，转子23)的旋转状态。因此，由于ECU 60利用编码器12检测电机20的旋转状态，因此在不偏离正确操作的情况下以高旋转速度驱动电机20。每当车辆的电源接通时执行用于学习电机20的磁化和激励相的初始驱动控制操作。具体地说，每当激活线控换档系统1时，执行用于使根据从编码器12输出的脉冲信号的计数值与激励相同步的初始驱动控制操作。在初始驱动控制操作中，合适地控制致动器10的旋转。 [0056] 电流检测电路74连接至汇合点P1，流经绕组22和MOS晶体管61-63的电流在该汇合点P1汇合。因此，电路74检测流经汇合点P1的电流。MPU 80利用电流检测电路74检测流经汇合点P1的电流。 [0057] 限流电路75连接至电流检测电路74和MOS驱动电路72。限流电路75控制MOS驱动电路72以使得通过电流检测电路74检测到的电流的平均值到达预定范围内。因此，电路75限制流经绕组22和MOS晶体管61-63的电流。 [0058] 电压检测电路76连接至各个MOS晶体管61-63的漏极端子。因此，电压检测电路76检测施加至各个MOS晶体管61-63的漏极端子的电压(即，Vi)。这里，后缀i指示U、V、W中的一个。电压Vu是在U相施加至MOS晶体管61的电压。电压Vv是在V相施加至MOS晶体管62的电压。电压Vw是在W相施加至MOS晶体管63的电压。MPU 80检测施加至各个MOS晶体管61-63的漏极端子的电压。 [0059] ECU 60电连接至作为换挡选择装置的档位选择器5中的选择器传感器6，如图1所示。 [0060] 选择器传感器6检测车辆驾驶员利用档位选择器5指示并限定为指示的换挡档位的换挡档位。表示指示的换挡档位的信号输出至ECU 60中的MPU 80。 [0061] MPU 80基于从选择器传感器6输出的指示的换挡档位的信号设置目标档位。在实施例中，根据选择器传感器6的信号、刹车的信号和车速传感器的信号等设置目标档位。ECU 60控制致动器10的旋转以确定目标换挡档位。具体地说，ECU 60旋转电机20以使其处于对应于目标档位的目标旋转位置。因此，换挡档位切换至目标档位。因此，自动变速器 3的实际档位切换为驾驶员所需的档位。 [0062] 这里，由于当前实施例中的编码器12是增量型编码器，因此编码器12仅检测电机20(即，转子23)的相对旋转位置。因此，当电机20旋转并且换挡档位切换至所需的换挡档位时，有必要学习对应于电机20的绝对位置的标准位置，并且将制动板32的可动范围(即，可旋转范围)的极限位置与标准位置匹配。在学习了电机20的标准位置之后，根据标准位置和预定旋转量(即，控制常量)计算对应于所需的换挡档位的电机20的旋转位置。电机20旋转以处于计算的旋转位置，从而实际档位切换至所需的换挡档位。在当前实施例中，MPU 80学习对应于制动板32的可动范围的端部(即，P档或D档)的电机20的标准位置。 [0063] 在执行标准位置学习控制操作之后，MPU 80通过基于标准位置、预定旋转量和来自等于电机20的旋转位置的编码器12的脉冲信号的计数值计算实际档位来间接地检测实际档位。在当前实施例中，将关于检测到的实际档位的信息显示到布置在车辆中的驾驶员座位前方的显示装置7上。因此，驾驶员可在当时识别实际档位。在当前实施例中，当制动辊35的中心位于对应于制动板32的换挡档位(即，P档、R档、N档和D档)的凹部41-44之一中时，基于电机20的旋转位置检测实际档位。 [0064] 这里，当通过MPU 80执行标准位置学习控制操作，并且利用对应于电压的占空比控制流经电机20的绕组22的各个相的电流时，即使电压相等，由于电机20的转矩根据流经电机20中的绕组22的各个相的电流的变化(由诸如温度变化或时间变化的绕组阻抗的变化导致)而变化，标准位置的学习精度也可降低。 [0065] 因此，在当前实施例中，MPU 80限制流经绕组22和MOS晶体管61-63的电流，从而当执行标准位置学习控制操作时流经汇合点P1的电流的平均值在预定范围内。因此，由温度变化和/或时间变化导致的流经各个相的电流的变化受到限制，因此，不管条件如何，标准位置的学习精度得以提高。 [0066] 在当前实施例中，MPU 80利用限流电路75限制流经绕组22和MOS晶体管61-63的电流，并使电机20旋转，直至制动板32停止在可动范围的极限位置(即，对应于P档和D档的位置)。在这种情况下，MPU 80利用两相激励方法使电机旋转，从而绕组22的三相中的两相被激励，并且轮流切换激励相。从电机20停止旋转开始过去预定时间之后，MPU 80基于来自编码器12的脉冲信号的计数值学习标准位置。 [0067] 在当前实施例中，MPU 80利用限流电路75限制流经绕组22和MOS晶体管61-63的电流，并使电机20旋转直至制动板32停止在可动范围的极限位置，从而MPU 80学习标准位置。这里，MPU 80对应于标准位置学习装置。此外，涉及标准位置学习操作的MPU 80的控制操作定义为标准位置学习控制操作。当执行标准位置学习控制操作时，电机20旋转直至制动辊35碰到对应于P档或D档的凹部41或凹部44的壁为止。因此，标准位置学习控制操作定义为壁挡(hitting-wall)学习控制操作或接触学习控制操作。 [0068] MPU 80根据来自编码器12的脉冲信号的计数值正常检测转子23相对于定子21的旋转位置，并轮流切换电机20的绕组22的激励相，从而MPU80旋转并将转子23朝着目标旋转位置驱动。因此，MPU 80反馈转子23(即，电机20)的旋转状态，并使电机20旋转和驱动电机20，从而将换挡档位切换至目标档位。MPU 80的以上控制操作定义为正常驱动控制操作。 [0069] 接着，将参照图3解释利用MPU 80的电机20的控制操作。 [0070] 图3所示的处理S100始于点火开关接通(即，车辆的电源接通)以使得线控换档系统1激活时。 [0071] 在步骤S120，MPU 80执行初始异常诊断。具体地说，MPU 80诊断在线控换档系统1的诸如继电器65的各个部分是否发生异常。将稍后解释在步骤S120的详细的异常诊断方法。当检测到异常时，向驾驶员通知线控换挡系统1的异常，从而将显示装置7的警告灯打开。当在步骤S120中未检测到异常时，前进至步骤S140。 [0072] 在步骤S140，MPU 80执行初始驱动控制操作。因此，合适地控制致动器10(即，电机20)的旋转。在步骤S140之后，前进至步骤S160。 [0073] 在步骤S160，MPU 80执行标准位置学习控制操作。因此，制动板32的可动范围的极限位置与标准位置一致，因此，电机可按照正常驱动控制操作来操作。这里，当MPU 80执行标准位置学习控制操作时，MPU 80利用限流电路75限制流经绕组22和MOS晶体管61-63的电流，并使电机20旋转。在步骤S160之后，前进至步骤S180。 [0074] 在步骤S180，MPU 80开始执行正常驱动控制操作。因此，自动变速器3的换挡档位切换至驾驶员的所需换挡档位。 [0075] 当点火开关关断时，处理终止。 [0076] MPU 80包括作为功能装置的异常检测装置82。接着，将参照图4解释涉及通过MPU 80中的异常检测装置82执行的电流检测电路74的异常检测的处理。 [0077] 当执行初始异常诊断时，在步骤S120执行涉及通过异常检测装置82执行的电流检测电路74的异常检测的处理。具体地说，当点火开关接通时，即，当车辆电源接通时，线控换档系统1被激活，并且执行处理。 [0078] 当MPU 80(即，异常检测装置82)将继电器65导通，并将全部MOS晶体管61-63截止时，MPU 80基于通过电压检测电路76检测到的电压和通过电流检测电路74检测到的电流来检测电流检测电路74的异常。 [0079] 具体地说，如图4所示，当通过电压检测电路76检测到的电压等于或大于预定值(即，Hi)，并且通过电流检测电路74检测到的电流等于或小于预定值(即，Lo)时，异常检测装置82确定电流检测电路74是正常的。另一方面，当通过电压检测电路76检测到的电压等于或大于预定值(即，Hi)，并且通过电流检测电路74检测到的电流大于预定值(即，Hi)时，异常检测装置82确定在电流检测电路74发生偏移异常。这里，当在电流检测电路74发生偏移异常时，输出值变换为正侧(positive side)(即，值偏移至正侧)。 [0080] 当通过电压检测电路76检测到的电压小于预定值(即，Lo)，并且通过电流检测电路74检测到的电流等于或小于预定值(即，Lo)时，异常检测装置82确定从电池2至MOS晶体管61-63的激励通道中发生线路破裂异常，或者在继电器65处发生截止异常。这里，当在继电器65处发生截止异常时，继电器65总是处于截止状态。 [0081] 当通过电压检测电路76检测到的电压小于预定值(即，Lo)，并且通过电流检测电路74检测到的电流大于预定值(即，Hi)时，异常检测装置82确定在MOS晶体管61-63之一发生导通异常。这里，当在MOS晶体管61-63处发生导通异常时，MOS晶体管61-63总是处于导通状态。 [0082] 因此，通过单次诊断，除电流检测电路74中的异常以外，异常检测装置82还检测激励通道的线路破裂异常、继电器65中异常、MOS晶体管61-63中异常。 [0083] 当MPU在步骤S120的初始异常诊断操作中确定电流检测电路74正常时，MPU80(即，异常检测装置82)在步骤S140开始执行初始驱动控制操作。 [0084] 当MPU 80(即，异常检测装置82)在步骤S120的初始异常诊断操作确定在电流检测电路74中发生偏移异常而使输出值偏移至正侧、在从电池2至MOS晶体管61-63的激励通道中发生线路破裂异常、在继电器65发生截止状态异常从而继电器65总是处于截止状态或者在MOS晶体管61-63发生导通状态异常从而MOS晶体管61-63总是处于导通状态时，例如，显示装置7显示警告灯，以使得装置7向驾驶员通知线控换档系统1中的异常。在这种情况下，在当前实施例中，MPU 80不执行在稍后的步骤执行的步骤S140的初始驱动控制操作、步骤S160的标准位置学习控制操作以及步骤S180的正常驱动控制操作。当在电流检测电路74发生异常时，可不按照正常方式执行标准位置学习控制操作。 [0085] 因此，异常检测装置82在步骤S120用作故障检测装置。 [0086] 例如，在当前实施例中，在步骤S180的正常驱动控制操作中，当继电器65导通(即，继电器65在正常驱动控制操作中处于导通状态)，并且全部MOS晶体管61-63截止时，通过电压检测电路76检测电压并且通过电流检测电路74检测电流。因此，MPU 80可基于电压和电流检测激励通道的线路破裂异常、继电器65的故障和MOS晶体管61-63的故障。 [0087] 因此，在当前实施例中，ECU 60控制具有多个相的多个绕组22并且通过从电池2供应的电力旋转的电机20，从而电机旋转并驱动制动板32。ECU 60包括继电器65、MOS晶体管61-63、MPU 80、电流检测电路74、限流电路75、标准位置学习装置、电压检测电路76和异常检测装置。 [0088] 继电器65设置在电池2与电机20之间。当继电器65导通时，继电器65允许从电池2至电机20供电。当继电器65截止时，继电器65在步骤S120的初始异常诊断操作中中断。MOS晶体管61-63形成为分别对应于绕组22的相。当MOS晶体管61-63导通时，MOS晶体管61-63允许对对应的绕组22激励。当MOS晶体管61-63截止时，MOS晶体管61-63中断对对应的绕组22的激励。MPU 80控制继电器65和MOS晶体管61-63的导通和截止，MPU 80控制电机20的驱动操作。电流检测电路74连接至汇合点P1，流经MOS晶体管61-63和绕组的电流在汇合点P1汇合。因此，电路74检测流经汇合点P1的电流。 [0089] 限流电路75限制流经绕组22和MOS晶体管61-63的电流，以使得通过电流检测电路74检测到的电流的平均值在预定范围内。MPU 80用作标准位置学习装置，以使得MPU80利用限流电路75限制流经绕组22和MOS晶体管61-63的电流，MPU 80控制电机20旋转直至制动板32停止在可动范围的极限位置为止，并且MPU 80学习电机20的标准位置。 电压检测电路76检测施加至MOS晶体管61-63的电压。MPU 80中的异常检测装置82用作故障检测装置，以使得当继电器65导通并且全部MOS晶体管61-63截止时，MPU 80基于通过电压检测电路76检测到的电压和通过电流检测电路74检测到的电流来检测电流检测电路74中的异常。 [0090] 在当前实施例中，当系统1学习了电机20的标准位置时，系统1根据通过电流检测电路74检测到的电流利用限流电路75限制流经绕组22和MOS晶体管61-63的电流，并且系统1旋转电机20。因此，系统1减小由于温度变化和/或时间变化导致的电流的变化和电机20中的转矩的变化。因此，不管诸如温度变化和时间变化的条件如何变化，标准位置的学习精度都得到提高。 [0091] 在当前实施例中，异常检测装置82基于通过电压检测电路76检测到的电压和通过电流检测电路74检测到的电流来检测电流检测电路74中的异常。因此，在电流检测电路74中发生异常的条件下，系统1避免执行标准位置学习处理。因此，系统1避免了由于错误地学习的标准位置导致的电机20的故障和/或失去对其的控制。 [0092] 在当前实施例中，当通过电压检测电路76检测到的电压等于或大于预定值，并且通过电流检测电路74检测到的电流等于或小于预定值时，异常检测装置82确定电流检测电路74正常工作。当通过电压检测电路76检测到的电压等于或大于预定值，并且通过电流检测电路74检测到的电流大于预定值时，异常检测装置82确定在电流检测电路74发生偏移异常，输出值偏移至正侧。因此，通过相对简单的方法执行电流检测电路74的故障。因此，处理时间减少。此外，异常检测装置82的处理量减小。 [0093] 在当前实施例中，当通过电压检测电路76检测到的电压小于预定值，并且通过电流检测电路74检测到的电流等于或小于预定值时，异常检测装置82确定从电池2至MOS晶体管61-63的激励通道中发生线路破裂异常，或者在继电器65发生截止状态异常从而继电器65总是处于截止状态。 [0094] 在当前实施例中，当通过电压检测电路76检测到的电压小于预定值，并且通过电流检测电路74检测到的电流大于预定值时，异常检测装置82确定在MOS晶体管61-63发生导通状态异常从而MOS晶体管61-63总是处于导通状态。因此，在当前实施例中，除电流检测电路74中的异常以外，还检测到激励通道的线路破裂异常、继电器65中的异常、MOS晶体管61-63中的异常。 [0095] 在当前实施例中，线控换档系统1包括ECU 60、通过ECU 60控制的电机20和被通过电机20旋转和驱动的用于切换自动变速器3的换挡档位的制动板32。在当前实施例中，不管诸如温度变化和时间变化的条件变化如何，ECU 60都提高了学习标准位置的精度。系统1检测电流检测电路74的异常，从而可避免电机20的故障和失去对电机20的控制。 因此，ECU 60有效地控制线控换档系统1。 [0096] (其它实施例) [0097] 在先前的实施例中，当系统1执行标准位置学习控制操作时，电机通过使得绕组22的三相中的两相被激励的两相激励法旋转，并且轮流切换激励相。另一方面，在另一实施例中，当系统1执行标准位置学习控制操作时，可通过使得用于激励三相中的绕组的一个相的单相激励步骤和用于激励绕组的三相中的两相的两相激励步骤交替地切换的单相-两相激励法旋转电机。 [0098] 在另一实施例中，控制对象可具有对应于四个或更多个相的四个或更多个绕组的电机。另选地，只要根据编码器的输出信号(即，脉冲信号)检测电机的旋转位置，并且切换激励相，作为控制对象的电机就可为除开关磁阻电机以外的另一无刷同步电机。 [0099] 在先前实施例中，用于检测电机的相对旋转位置的编码器是磁力式编码器。另选地，在另一实施例中，例如，编码器可为光学式或刷式编码器。在先前实施例中，编码器输出A相或B相的脉冲信号。另选地，除A相或B相的脉冲信号以外，编码器还可输出Z相信号作为修改或者指数。 [0100] 在另一实施例中，制动板的凹部的数量可不为四个。具体地说，自动变速器的档位数量可为三个或更少，或者为五个或更多。 [0101] 根据本公开的线控换档系统可应用于用于切换P档、R档、N档和D档的无级变速器(即，CVT)、用于混合动力车的自动变速器(即，A/T)、具有用于切换电动车辆或混合动力车中的P档和非P档的驻车机构的切换档位装置。 [0102] 在先前实施例中，通过形成在布置在手控轴上的制动板(作为驱动对象)上的多个凹部和制动辊设置制动机构。在另一实施例中，包括多个凹部和制动辊的制动机构可布置在致动器中的减速器附近。另选地，如果在预定位置保持驱动对象的旋转位置，则制动机构可为除包括多个凹部和制动辊的制动机构以外的另一构造。 [0103] 除换挡档位切换装置以外，根据本公开的控制设备可应用于用于作为驱动电源的同步无刷电机的各种开关装置。 [0104] (第二实施例) [0105] 根据另一示例实施例的控制设备和具有该控制设备的线控换档系统示于图5中。 [0106] 具体地说，ECU 60包括继电器65、MOS晶体管61-63、继电器驱动电路71、MOS驱动电路72、编码器检测电路73、电流检测电路74、限流电路75、电压检测电路76、恒定电流电路77和MPU 80。 [0107] 恒定电流电路77连接至汇合点P1。恒定电流电路77使对应于预定的恒定电流(即，Iconst)的电流在汇合点P1流动。 [0108] MPU 80包括作为功能装置的异常检测装置82。接着，将参照图6解释涉及通过MPU 80中的异常检测装置82执行的电流检测电路74的异常检测的处理。 [0109] 当执行初始异常诊断时，在步骤S120执行涉及通过异常检测装置82执行的电流检测电路74的异常检测的处理。具体地说，当点火开关接通时，即，当车辆电源接通时，线控换档系统1被激活，并且执行处理。 [0110] 当MPU 80(即，异常检测装置82)使继电器65导通，并使全部MOS晶体管61-63截止，并控制恒定电流电路77使对应于预定的恒定电流Iconst的电流在汇合点P1流动时，MPU 80基于通过电压检测电路76检测到的电压和通过电流检测电路74检测到的电流来检测电流检测电路74的异常。 [0111] 具体地说，如图6所示，当通过电压检测电路76检测到的电压等于或大于预定值(即，Hi)，并且通过电流检测电路74检测到的电流几乎等于恒定电流(即，Iconst)时，异常检测装置82确定电流检测电路74是正常的。这里，当通过电流检测电路74检测到的电流几乎等于恒定电流(即，Iconst)时，通过电流检测电路74检测到的电流与恒定电流之间的差在预定差以内。另一方面，当通过电压检测电路76检测到的电压等于或大于预定值(即，Hi)，并且通过电流检测电路74检测到的电流与恒定电流相差预定值或更多(即，该电流与恒定电流之间的差等于或大于预定值)时，异常检测装置82确定在电流检测电路74发生偏移异常。这里，当在电流检测电路74发生偏移异常时，输出值变换为正侧或负侧(即，值偏移至正侧或负侧)。这里，当通过电压检测电路76检测到的电压等于或大于预定值(即，Hi)，并且通过电流检测电路74检测到的电流比恒定电流大预定值或更多(即，该电流与恒定电流之间的差等于或大于预定值)时，异常检测装置82确定在电流检测电路 74发生偏移异常而使输出值偏移至正侧。当通过电压检测电路76检测到的电压等于或大于预定值(即，Hi)，并且通过电流检测电路74检测到的电流比恒定电流小预定值或更多(即，该电流与恒定电流之间的差等于或大于预定值)时，异常检测装置82确定在电流检测电路74发生偏移异常而使输出值偏移至负侧。 [0112] 当通过电压检测电路76检测到的电压小于预定值(即，Lo)，并且通过电流检测电路74检测到的电流几乎等于恒定电流(即，Iconst)时，异常检测装置82确定发生从电池2至MOS晶体管61-63的激励通道中的线路破裂异常，或者在继电器65发生截止异常。这里，当在继电器65发生截止异常时，继电器65总是处于截止状态。 [0113] 当通过电压检测电路76检测到的电压小于预定值(即，Lo)，并且通过电流检测电路74检测到的电流与恒定电流(即，Iconst)相差预定值或更多时，异常检测装置82确定在MOS晶体管61-63之一发生导通异常。这里，当在MOS晶体管61-63发生导通异常时，MOS晶体管61-63总是处于导通状态。这里，当在MOS晶体管61-63之一发生导通异常时，通过电流检测电路74检测到的电流比恒定电流大预定值或更多。 [0114] 因此，通过单次诊断，除电流检测电路74中的异常以外，异常检测装置82还检测激励通道的线路破裂异常、继电器65中的异常、MOS晶体管61-63中的异常。 [0115] 当MPU在步骤S120的初始异常诊断操作中确定电流检测电路74正常时，MPU80(即，异常检测装置82)在步骤S140开始执行初始驱动控制操作。 [0116] 当MPU 80(即，异常检测装置82)在步骤S120的初始异常诊断操作中确定在电流检测电路74发生偏移异常而使输出值偏移至正侧或负侧，在从电池2至MOS晶体管61-63的激励通道中发生线路破裂异常，在继电器65发生截止状态异常，从而继电器65总是处于截止状态，或者在MOS晶体管61-63发生导通状态异常以使得MOS晶体管61-63总是处于导通状态时，例如，显示装置7显示警告灯，从而装置7向驾驶员通知线控换档系统1中的异常。在这种情况下，在当前实施例中，MPU 80不执行在稍后的步骤中执行的步骤S140的初始驱动控制操作、步骤S160的标准位置学习控制操作和步骤S180的正常驱动控制操作。当在电流检测电路74发生异常时，可不按照正常方式执行标准位置学习控制操作。 [0117] 因此，异常检测装置82在步骤S120用作故障检测装置。 [0118] 在当前实施例中，例如，在步骤S180的正常驱动控制操作中，在继电器65导通(即，继电器65在正常驱动控制操作中处于导通状态)、全部MOS晶体管61-63截止并且恒定电流电路77使对应于恒定电流(即，Iconst)的电流在汇合点P1流动时，通过电压检测电路76检测电压并通过电流检测电路74检测电流。因此，MPU 80可基于电压和电流检测激励通道的线路破裂异常、继电器65的故障和MOS晶体管61-63的故障。 [0119] 在当前实施例中，例如，在步骤S180的正常驱动控制操作中，在继电器65导通(即，继电器65在正常驱动控制操作中处于导通状态)并且全部MOS晶体管61-63截止而不用利用恒定电流电路77使对应于恒定电流(即，Iconst)的电流在汇合点P1流动时，可通过电压检测电路76检测电压并且可通过电流检测电路74检测电流。即使在这种情况下，MPU 80也可基于电压和电流检测激励通道的线路破裂异常、继电器65的故障和MOS晶体管61-63的故障。具体地说，当通过电压检测电路76检测到的电压小于预定值(即，Lo)，并且通过电流检测电路74检测到的电流等于或小于预定值(即，Lo)时，异常检测装置82确定发生从电池2至MOS晶体管61-63的激励通道中的线路破裂异常，或者在继电器65发生截止异常从而继电器65总是处于截止状态。当通过电压检测电路76检测到的电压小于预定值(即，Lo)，并且通过电流检测电路74检测到的电流大于预定值(即，Hi)时，异常检测装置82确定在MOS晶体管61-63之一发生导通异常从而晶体管61-63总是处于导通状态。 [0120] 因此，异常检测装置82基于电压和电流检测激励通道的线路破裂异常、继电器65的故障和MOS晶体管61-63的故障，而不用利用恒定电流电路77使对应于恒定电流(即，Iconst)的电流在汇合点P1流动。在这种情况下，由于恒定电流电路77不使对应于恒定电流(即，Iconst)的电流在汇合点P1流动，因此用于检测异常所耗的电减少了。 [0121] 因此，在当前实施例中，ECU 60控制具有多个相的多个绕组22并且通过从电池2供应的电力旋转的电机20，以使得电机旋转并驱动制动板32。ECU 60包括继电器65、MOS晶体管61-63、MPU 80、电流检测电路74、限流电路75、标准位置学习装置、电压检测电路76、恒定电流电路77和异常检测装置。 [0122] 限流电路75限制流经绕组22和MOS晶体管61-63的电流，以使得通过电流检测电路74检测到的电流的平均值在预定范围内。MPU 80用作标准位置学习装置，以使得MPU80利用限流电路75限制流经绕组22和MOS晶体管61-63的电流，MPU 80控制电机20旋转直至制动板32停止在可动范围的极限位置为止，并且MPU 80学习电机20的标准位置。 电压检测电路76检测施加至MOS晶体管61-63的电压。恒定电流电路77使对应于恒定电流(即，Iconst)的电流在汇合点P1流动。MPU 80中的异常检测装置82用作故障检测装置，以使得当继电器65导通、全部MOS晶体管61-63截止并且恒定电流电路77使得对应于恒定电流(即，Iconst)的电流在汇合点P1流动时，MPU 80基于通过电压检测电路76检测到的电压和通过电流检测电路74检测到的电流来检测电流检测电路74中的异常。 [0123] 在当前实施例中，当通过电压检测电路76检测到的电压等于或大于预定值，并且通过电流检测电路74检测到的电流几乎等于恒定电流(即，Iconst)时，异常检测装置82确定电流检测电路74正常工作。当通过电压检测电路76检测到的电压等于或大于预定值，并且通过电流检测电路74检测到的电流与恒定电流(即，Iconst)相差预定值或更多时，异常检测装置82确定在电流检测电路74发生偏移异常，输出值偏移至正侧或负侧。因此，通过相对简单的方法执行电流检测电路74的故障。因此，处理时间缩短。此外，异常检测装置82的处理量减少。 [0124] 在当前实施例中，当通过电压检测电路76检测到的电压等于或大于预定值，并且通过电流检测电路74检测到的电流比恒定电流(即，Iconst)大预定值或更多时，异常检测装置82确定在电流检测电路74发生偏移异常，输出值偏移至正侧。在当前实施例中，当通过电压检测电路76检测到的电压等于或大于预定值，并且通过电流检测电路74检测到的电流比恒定电流(即，Iconst)小预定值或更多时，异常检测装置82确定在电流检测电路74发生偏移异常，输出值偏移至负侧。因此，在当前实施例中，异常检测装置82根据通过电流检测电路74检测到的电流辨别电流检测电路74中的偏移异常是变换至正侧的正偏移异常还是变换至负侧的负偏移异常。 [0125] 在当前实施例中，当通过电压检测电路76检测到的电压小于预定值，并且通过电流检测电路74检测到的电流几乎等于恒定电流(即，Iconst)时，异常检测装置82确定在从电池2至MOS晶体管61-63的激励通道中发生线路破裂异常，或者在继电器65发生截止状态异常，从而继电器65总是处于截止状态。 [0126] 在当前实施例中，当通过电压检测电路76检测到的电压小于预定值，并且通过电流检测电路74检测到的电流与恒定电流(即，Iconst)相差预定值或更多时，异常检测装置82确定在MOS晶体管61-63发生导通状态异常，从而MOS晶体管61-63总是处于导通状态。 [0127] 因此，在当前实施例中，除电流检测电路74中的异常以外，也可检测激励通道的线路破裂异常、继电器65中的异常和MOS晶体管61-63中的异常。 [0128] 在当前实施例中，线控换档系统1包括ECU 60、通过ECU 60控制的电机20以及通过电机20旋转和驱动的用于切换自动变速器3的换挡档位的制动板32。在当前实施例中，ECU 60提高学习标准位置的精度而不管诸如温度变化和时间变化的条件变化如何。系统1检测电流检测电路74的异常，从而可避免电机20的故障和失去对电机20的控制。因此，ECU 60有效地控制线控换档系统1。 [0129] 注意到，本申请中的流程或流程处理包括多个部分(还称作步骤)，例如，每一个部分表示为S100。此外，各个部分可分为多个子部分，同时多个部分可组合成单个部分。此外，这样构造的部分的每一个也可称作装置、模块或设备。 [0130] 虽然已经参照本公开的实施例描述了本公开，但是应该理解，本公开不限于所述实施例和构造。本公开旨在覆盖各种修改和等同布置。另外，虽然公开了各种组合和构造，但是包括更多、更少或仅一个元件的其它组合和构造，也在本公开的精神和范围内。 |
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