CN108336944B - 用于致动器的控制器以及转向装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于致动器(11)的控制器(20)，其包括锁定检测单元(27)和异常检测单元(30)，锁定检测单元(27)被构造成检测马达(10，10a，10b)的锁定状态，异常检测单元(30)被构造成检测致动器(11)的异常。异常检测单元(30)当判定致动器(11)的操作位置在第一锁定位置和第二锁定位置之间没有改变时判定致动器(11)的异常被检测到，在第一锁定位置，在第一旋转方向上的马达(10，10a，10b)的锁定状态被检测到，在第二锁定位置，在第二旋转方向上的马达(10，10a，10b)的锁定状态被检测到。还公开了一种转向装置。

Description

用于致动器的控制器以及转向装置
技术领域
本发明涉及一种用于致动器的控制器以及转向装置。
背景技术
已知一种具有作为驱动源的马达的用于致动器的控制器，其通过对与马达的旋转同步且从脉冲传感器输出的脉冲信号(脉冲边沿)计数来检测致动器的操作位置。例如，如在日本未审查专利申请公报No.2000-188892(JP2000-188892A)或者日本未审查专利申请公报No.2010-246232(JP2010-246232A)中描述的，当在驱动马达时未检测到脉冲信号的改变时，可以判定马达处于非旋转状态，即，处于锁定状态。例如，当除了这种马达锁定状态之外在包括其控制系统的致动器中发生诸如脉冲传感器或者信号检测电路故障的某些异常时，脉冲信号的改变也不能被检测到。例如，通过利用此事实进行致动器的异常检测，可以省略在日本未审查专利申请公报No.2014-206386(JP2014-206383A)中描述的与诸如断路检测电路的每个单独的元件相对应的故障检测。
发明内容
然而，难以将以上提及的构造应用至由于外力的施加马达的旋转被抑制的装置，例如，在日本专利No.579776中描述的转向装置。即，例如，当乘员倚靠在转向轮上时，存在倾斜致动器或者伸缩致动器将不能够抵抗乘员的重量操作的可能性，倾斜致动器使转向轴与转向柱一起倾斜，伸缩致动器使转向轴伸缩。在以上提及的构造中，在此情形下，存在将会错误地检测在致动器中已发生异常的可能性，并且因此存在改善的空间。
本发明提供一种能够利用简单的结构检测致动器的异常，同时防止错误的检测发生的用于致动器的控制器和转向装置。
根据本发明的第一方面的用于致动器的控制器包括：马达控制单元，其被构造成控制马达的旋转，马达是致动器的驱动源；脉冲检测单元，其被构造成检测脉冲信号，该脉冲信号从被布置在致动器中的脉冲传感器输出且与马达的旋转同步；锁定检测单元，其被构造成基于脉冲信号的改变来检测马达的锁定状态；以及异常检测单元，其被构造成检测致动器的异常。当在第一旋转方向上的马达的锁定状态被检测到，然后在第二旋转方向上的马达的锁定状态被检测到，并且判定致动器的操作位置在第一锁定位置和第二锁定位置之间没有改变时，异常检测单元判定致动器的异常被检测到，在第一锁定位置，在第一旋转方向上的马达的锁定状态被检测到，在第二锁定位置，在第二旋转方向上的马达的锁定状态被检测到。
根据此构造，可以检测由于各种因素发生在致动器中的故障，各种因素诸如马达没有旋转，与马达的旋转同步的脉冲信号没有被输出，以及脉冲信号不能够被检测到。相应地，可以简化用于检测致动器的异常的构造。可以防止归因于例如诸如外来物质的侵入或者反向输入负载的施加的因素的马达的旋转的临时约束的错误的检测的发生。因此，可以顺畅地使用致动器。
在该方面中，控制器进一步包括：位置检测单元，其被构造成通过对脉冲信号计数来检测致动器的操作位置；以及锁定信息存储单元，其被构造成当马达的锁定状态被检测到时，将锁定状态被检测到的马达的旋转方向和致动器的操作位置存储作为锁定信息，并且当马达的锁定状态被新检测到，锁定状态被新检测到的马达的旋转方向与被存储作为先前的锁定信息的马达的旋转方向彼此不同，并且锁定状态被新检测到的致动器的操作位置与被存储作为先前的锁定信息的致动器的操作位置位于预定的位置范围内时，异常检测单元可以判定致动器的异常被检测到。
根据此构造，当在第一旋转方向上的马达的锁定状态被检测到且然后在第二方向上的马达的锁定状态被检测到，并且判定致动器的操作位置在第一锁定位置和第二锁定位置之间没有改变时，可以检测致动器的异常。
在该方面中，控制器可以进一步包括：锁定信息存储单元，其被构造成当马达的锁定状态被检测到时，将锁定状态被检测到的马达的旋转方向存储作为锁定信息；以及锁定信息擦除单元，其被构造成当与马达的旋转同步的脉冲信号的改变被检测到时，擦除锁定信息，并且当马达的锁定状态被新检测到，且锁定状态被新检测到的马达的旋转方向与被存储作为先前的锁定信息的马达的旋转方向彼此不同时，异常检测单元可以判定致动器的异常被检测到。
即，当由于与马达的旋转同步的脉冲信号的改变而检测锁定信息被擦除，而在另一个旋转方向上的马达的锁定状态利用被存储的锁定信息被新检测到时，可以判定致动器的操作位置在其间没有改变。相应地，根据此构造，当在第一旋转方向上的马达的锁定状态被检测到且在第二方向上的马达的锁定状态被检测到，并且判定致动器的操作位置在第一锁定位置和第二锁定位置之间没有改变时，可以利用更简单的构造正确地检测致动器的异常。
在该方面中，马达可以是带刷子的直流马达，并且当在第一旋转方向上的马达的锁定状态在致动器的异常被检测到之前被连续多次检测到，且在第一旋转方向上的马达的锁定状态被检测到时的致动器的操作位置逐渐接近异常被检测到时的致动器的操作位置时，异常检测单元判定异常是发生在马达的电力供给线路上的接地故障或者短路故障。
即，当致动器的马达是带刷子的直流马达时，马达可以在发生接地故障或者短路故障时只在正向旋转方向和反向旋转方向中的一个方向上旋转。在此情形下，当在非可旋转方向上的操作请求被发布两次以上时，满足以上提及的判定条件。相应地，根据以上提及的构造，可以精确地检测发生在马达的电力供给线路上的接地故障或者短路故障。
根据本发明第二方面的转向装置包括：致动器；和控制器，其被构造成控制作为致动器的驱动源的马达的旋转，检测从被布置在致动器中的脉冲传感器输出且与马达的旋转同步的脉冲信号，基于脉冲信号的改变来检测马达的锁定状态，检测致动器的异常，以及当在第一旋转方向上的马达的锁定状态被检测到，然后在第二旋转方向上的马达的锁定状态被检测到，并且判定致动器的操作位置在第一锁定位置和第二锁定位置之间没有改变时，判定致动器的异常被检测到，在第一锁定位置，在第一旋转方向上的马达的锁定状态被检测到，在第二锁定位置，在第二旋转方向上的马达的锁定状态被检测到。
在该方面中，控制器可以被构造成通过对脉冲信号计数来检测致动器的操作位置，当马达的锁定状态被检测到时，将锁定状态被检测到的马达的旋转方向和致动器的操作位置存储作为锁定信息，以及当马达的锁定状态被新检测到，锁定状态被新检测到的马达的旋转方向与被存储作为先前的锁定信息的马达的旋转方向彼此不同，并且锁定状态被新检测到的致动器的操作位置与被存储作为先前的锁定信息的致动器的操作位置位于预定的位置范围内时，判定致动器的异常被检测到。
在该方面中，控制器可以被构造成当马达的锁定状态被检测到时将锁定状态被检测到的马达的旋转方向存储作为锁定信息，当与马达的旋转同步的脉冲信号的改变被检测到时擦除锁定信息，以及当马达的锁定状态被新检测到，并且锁定状态被新检测到的马达的旋转方向与被存储作为先前的锁定信息的马达的旋转方向彼此不同时，判定致动器的异常被检测到。
在该方面中，马达可以是带刷子的直流马达，并且控制器可以被构造成当在第一旋转方向上的马达的锁定状态在致动器的异常被检测到之前被连续多次检测到，并且在第一旋转方向上的马达的锁定状态被检测到时的致动器的操作位置逐渐接近异常被检测到时的致动器的操作位置时，判定异常是发生在马达的电力供给线路上的接地故障或者短路故障。
利用根据第二方面的转向装置，可以获得与在根据第一方面的控制器中相同的优势。
在该方面中，致动器可以是倾斜致动器和伸缩致动器中的至少一个，倾斜致动器使由转向柱支撑的转向轴与转向柱一起倾斜，伸缩致动器使转向轴伸缩。
即，在转向装置中，能够阻碍致动器的操作的外来物质可以侵入进入转向装置，或者例如因为乘员倚靠在被附接至转向轴的末端的转向轮上，能够阻碍致动器的操作的反向输入负载可以被施加至转向装置。相应地，通过应用用于致动器的控制器至转向装置，可以实现更加显著的优势。
根据本发明，可以利用简单的结构检测致动器的异常，同时防止错误的检测的发生。
附图说明
以下将参考附图描述本发明的典型实施例的特征、优势以及技术和工业意义，其中类似的数字表示类似的元件，并且其中：
图1是转向装置的立体图；
图2是转向装置的侧视图；
图3是被设置在转向装置中的致动器的控制框图；
图4是图解锁定检测判定的图；
图5是异常检测判定的图；
图6是图解异常检测判定的处理程序的流程图；
图7是图解异常检测判定操作(机械系统和信号检测系统中的故障)的图；
图8是图解异常检测判定操作(马达驱动系统的故障)的图；
图9是图解异常检测判定操作(接地故障)的图；
图10是图解异常检测判定操作(接地故障)的图；
图11是图解异常检测判定操作(短路故障)的图；
图12是图解异常检测判定操作(短路故障)的图；
图13是图解异常检测判定操作(外来物质侵入或施加反向输入负载时)的图；
图14是图解根据另一个实例的异常检测判定的处理程序的流程图；
图15是图解根据另一个实例的异常检测单元的构造的框图；以及
图16是图解故障规格判定的处理程序的流程图。
具体实施方式
下文中，将参考附图描述用于致动器的控制器被应用至车辆的转向装置的实施例。如图1和2所示，车辆的转向装置1包括：转向轴2，其具有被附接至其末端2a的未图示的转向轮；转向柱3，其可旋转地支撑转向轴2；以及固定支架4，其将转向柱3固定至未图示的车身。
根据本实施例的转向柱3具有已知的构造，其中，转向轴(柱轴)2被容纳在支撑管5中，支撑管5形成为大体圆筒形状。固定支架4包括支撑轴L，支撑轴L水平地延伸，以与转向轴2的轴线N垂直。根据此实施例的转向装置1包括倾斜致动器11a，倾斜致动器11a使用作为驱动源的马达10(10a)使转向柱3绕着支撑轴L倾斜，并且作为结果，使得由转向柱3支撑的转向轴2倾斜。
根据此实施例的转向轴2被构造成传输旋转力，并且通过与其齿条配合两个轴状构件而伸缩。在根据此实施例的转向柱3中，可旋转地支撑两个轴状构件的一对支撑管5(外管和内管)被同轴地设置。根据此实施例的转向装置1包括伸缩致动器11b，伸缩致动器11b通过使用作为驱动源的马达10(10b)在轴向方向上相对地移动两个支撑管5来使转向轴2伸缩。
根据此实施例的转向装置1包括控制器20，控制器20控制致动器11(11a和11b)的操作。具体地，控制器20通过向致动器11的马达10(10a和10b)供给驱动力来控制致动器11的操作。在根据此实施例的转向装置1中，采用带刷子的直流马达作为致动器11的马达10(10a和10b)。根据此实施例的控制器20通过控制倾斜致动器11a的操作(倾斜控制)改变被附接至转向轴2的末端2a的转向轮的竖直位置，并且通过控制伸缩致动器11b的操作(伸缩控制)改变转向轮的纵向位置。
具体地，如图3所示，根据此实施例的控制器20包括马达控制单元21，马达控制单元21通过向马达10供给驱动力控制作为致动器11的驱动源的马达10的旋转。具体地，例如，指示输入至操作输入单元22的操作的发生的操作输入信号Scr被输入至根据此实施例的控制器20，操作输入单元22诸如被绕着转向轮布置的操作开关。即，控制器20基于操作输入信号Scr检测乘员对致动器11的操作请求。马达控制单元21通过向马达10供给驱动力控制马达10的旋转，以便致动器11基于操作请求操作。
输出与马达10的旋转同步的脉冲信号Sp的脉冲传感器23被设置在根据此实施例的每个致动器11中。根据此实施例的控制器20包括脉冲检测单元24和位置检测单元25，脉冲检测单元24检测脉冲信号Sp，位置检测单元25通过对脉冲信号Sp(的脉冲边沿)计数来检测致动器11的操作位置X(倾斜位置和伸缩位置)。
诸如门传感器(门控开关)的输出信号Sdoc、点火信号Sig以及门锁定信号Sdl的控制信号经由车载网络26被输入至根据此实施例的控制器20。根据此实施例的控制器20具有自动地改变致动器11的操作位置X的功能(自动控制功能)，例如，当乘员上车或者下车时。
更具体地，根据此实施例的控制器20包括锁定检测单元27，锁定检测单元27基于脉冲信号Sp的改变，检测马达10的锁定状态。如图4所示，在根据此实施例的控制器20中，马达控制单元21通过基于操作输入信号Scr检测对致动器11的操作请求而向致动器11的马达10供给驱动力。在此实施例中，用于判定由操作输入信号Scr指示的操作请求的等待时间(操作开始过滤器)被设置，该等待时间从操作输入信号Scr被输入的时间点至开始供给驱动力的时间点。当马达10随着驱动力的供给而旋转时，被布置在每个致动器11中的脉冲传感器23输出与马达10的旋转同步的脉冲信号Sp。在根据此实施例的控制器20中，脉冲检测单元24检测脉冲信号Sp。
当这种马达被驱动且马达10进入非可旋转状态，即进入锁定状态时，与马达10的旋转同步的脉冲信号Sp的输出电平(Hi/Lo)不改变。根据此实施例的锁定检测单元27利用此事实检测马达10处于锁定状态。
具体地，根据此实施例的锁定检测单元27判定脉冲信号Sp的输出电平是否对于预定的时间t1以上是不变的。当输出电平对于预定的时间t1以上是不变的，即，脉冲信号Sp没有改变时，锁定检测单元27被构造成判定马达10处于锁定状态。
如图3所示，根据此实施例的控制器20包括异常检测单元30，异常检测单元30基于通过锁定检测单元27进行的锁定检测判定的结果检测在致动器11中发生的异常。
具体地，如图5所示，根据此实施例的异常检测单元30监控在第一旋转方向R1(例如，正向旋转方向)上的马达10的锁定状态被检测到，并且然后在第二旋转方向R2(例如，反向旋转方向)上的马达10的锁定状态被检测到的情形的发生。然后，异常检测单元30当致动器11的操作位置X在第一锁定位置X1和第二锁定位置X2之间没有改变时判定致动器11的异常被检测到，在第一锁定位置X1，在第一旋转方向R1上的马达10的锁定状态被检测到，在第二锁定位置X2，在第二旋转方向R2上的马达10的锁定状态被检测到(X1≈X2，大体相等)。
具体地，如图3所示，当马达10的锁定状态被检测到时，根据此实施例的异常检测单元30将锁定状态被检测到时的马达10的旋转方向和致动器11的操作位置X作为锁定信息Im(Rm，Xm)保持(存储)在存储区域31中。当马达10的锁定状态被新检测到时，异常检测单元30通过将锁定状态被新检测到的马达10的旋转方向R和致动器11的操作位置X与被存储在存储区域31中的先前的锁定信息Im(Rm，Xm)比较来进行致动器11的异常检测判定。
具体地，如图6的流程图所述，当马达10在操作(步骤101中的是)并且马达10的锁定状态被新检测到(步骤102中的是)时，根据此实施例的异常检测单元30判定锁定信息Im是否被存储在存储区域31中(步骤103)。当锁定信息Im没有被存储在存储区域31中时(步骤103中的否)，锁定状态被新检测到的马达10的旋转方向R和致动器11的操作位置X作为锁定信息Im(Rm，Xm)被存储在存储区域31中(Rm＝R，且Xm＝X，步骤104)。
另一方面，当在步骤103中判定锁定信息Im被存储在存储区域31中时(步骤103中的是)，异常检测单元30判定锁定状态被新检测到的马达10的旋转方向R是否与被存储作为先前的锁定信息Im的马达10的旋转方向Rm彼此不同(步骤105)。当锁定状态被新检测到的马达10的旋转方向R和被存储作为先前的锁定信息Im的马达10的旋转方向Rm彼此不同时(R≠Rm，步骤105中的是)，异常检测单元30获取锁定状态被新检测到的致动器11的操作位置X作为第二锁定位置X2(X2＝X，步骤106)。
然后，根据此实施例的异常检测单元30读取在存储区域31中被存储作为先前的锁定信息Im的致动器11的操作位置Xm作为第一锁定位置X1(X1＝Xm，步骤107)。
异常检测单元30判定第一锁定位置X1和第二锁定位置X2是否位于预定的位置范围α内(步骤108)。当第一和第二锁定位置X1和X2位于预定的位置范围α内时(步骤108中的是)，异常检测单元30判定致动器11的操作位置X在第一和第二锁定X1和X2(X1≈X2)之间没有改变，并且检测致动器11的异常(步骤109)。
当在步骤101中判定马达不在操作时(步骤101中的否)，根据此实施例的异常检测单元30不进行步骤102的处理以及随后的步骤。当在步骤102中判定马达10的锁定状态没有被检测到时(步骤102中的否)，异常检测单元30不进行步骤103的处理以及随后的步骤。
当在步骤105中判定锁定状态被新检测到的马达10的旋转方向R与被存储作为先前的锁定信息Im的马达10的旋转方向Rm彼此相等时(步骤105中的否)，根据此实施例的异常检测单元30进行步骤104的处理。当在步骤108中判定第一和第二锁定位置X1和X2不位于预定的位置范围α内时(步骤108中的否)，异常检测单元30也进行步骤104的处理。相应地，被存储在存储区域31中的锁定信息Im由锁定状态被新检测到的马达10的旋转方向R和致动器11的操作位置X更新(Rm＝R且Xm＝X，步骤104)。
以下将描述通过根据此实施例的异常检测单元30进行的异常检测判定的操作优势。如图7所示，当除了马达10本身发生故障以外的诸如致动器11不能移动的故障的机械故障发生时，从被布置在致动器11中的脉冲传感器23输出的脉冲信号Sp的输出电平不改变。相应地，在此情形下，致动器11的异常通过发布对于致动器11在第一旋转方向(例如，正向旋转方向)上旋转马达10的操作请求，并且然后发布对于致动器11在第二旋转方向(例如，反向旋转方向)上旋转马达10的操作请求而被检测。
当构成脉冲传感器23的控制板或者霍尔IC的故障或者电力供给线路23p(参见图3)的断路故障发生时，脉冲传感器23不能输出脉冲信号Sp。相应地，在此情形下，致动器11的异常通过发布对于在第一和第二旋转方向上旋转马达10的操作请求而被检测。
当控制器20侧上构成脉冲检测单元24的检测电路的故障或者脉冲传感器23(参见图3)的信号线路23s的断路故障发生时，脉冲检测单元24不能检测脉冲信号Sp。在此情形下，致动器11的异常通过发布在第一和第二旋转方向上旋转马达10的操作请求而被检测。
如图8所示，当控制器20侧上构成马达控制单元21的驱动电路的故障或者马达10的电力供给线路10p(参见图3)的断路故障发生时，驱动力没有被供给至马达10。即，在此情形下，马达10不旋转，并且因此脉冲信号Sp不改变。相应地，在此情形下，致动器11的异常通过发布在第一和第二旋转方向上旋转马达10而被检测。
如图9和10所示，当在马达10的电力供给线路10p上发生接地故障时，即，当两个电力供给线路10p中的一个被卡在低电位(例如，地电压)时，取决于断路故障发生的电力供给线路10p，马达10可以只在正向旋转方向和反向旋转方向中的一个方向上旋转。
例如，在图9所示的实例中，当由于接地故障的发生在正向旋转方向上旋转马达10的操作请求被发布时，两个电力供给线路10p均具有地电压。在此情形下，马达10不能正向旋转，并且因此马达10的锁定状态被检测。
另一方面，在此实例中，当在反向旋转方向上旋转马达10的操作请求被发布时，其上发生接地故障的电力供给线路10p具有地电压，且另一个电力供给线路10p具有源电压，借此马达10能够旋转。
然而，在此情形下，致动器11的操作位置X到达致动器11的操作终端(反向旋转侧上的结束位置)，并且因此抑制了马达10的旋转，如图10所示。即，在此状态下，当对于致动器11的操作请求被发布时，马达10的锁定状态被检测，而不管由操作请求指示的马达10的旋转方向是正向旋转方向还是反向旋转方向。相应地，在此情形下，致动器11的异常通过发布在第一和第二旋转方向上旋转马达10的操作请求而被检测。
在图10所示的实例中，通过在马达10在马达10在反向旋转方向上旋转的状态下进入锁定状态之后在马达10在正向旋转方向上旋转的状态下检测马达10的锁定状态，马达10的反向旋转方向被设置作为第一旋转方向，并且正向旋转方向被设置作为第二旋转方向，但是，在关系颠倒的情形下也是如此。
如图11和12所示，当短路故障发生在马达10的电力供给线路10p上时，即，当两个电力供给线路10p中的一个被卡在高电位(例如，源电压)时，马达10在正向旋转方向和反向旋转方向中的一个旋转方向上旋转，而不依赖于马达驱动控制。
例如，在图11所示的实例中，短路故障发生，且马达10在正向旋转方向上旋转。在此情形下，通过发布在反向旋转方向上旋转马达10的操作请求，两个电力供给线路10p均具有源电压。相应地，马达10的旋转停止，并且因此马达10的锁定状态被检测。
当在反向旋转方向上旋转马达10的操作请求被中断时，马达10在正向旋转方向上再次旋转。如图12所示，致动器11的操作位置X到达致动器11的操作终端(正向旋转侧的结束位置)，并且因此限制了马达10的旋转。
即，在该状态下，当对于致动器11的操作请求被发布时，不管由操作请求指示的马达10的旋转方向是正向旋转方向还是反向旋转方向，马达10的锁定状态被检测。相应地，在这种情况下，致动器11的异常通过发布在第一和第二旋转方向上旋转马达10的操作请求被检测。
在图12所示的实例中，通过在马达10在马达10在正向旋转方向上旋转的状态下进入锁定状态之后在马达10在反向旋转方向上旋转的状态下检测马达10的锁定状态，马达10的正向旋转方向被设置作为第一旋转方向，并且反向旋转方向被设置作为第二旋转方向，但是，在关系颠倒的情形下也是如此。
如图13所示，例如，甚至当外来物质侵入或者与致动器11的操作方向相反的方向上的反向输入负载被施加时，由于马达10的旋转的约束，脉冲信号Sp不改变(或者不被延迟)。相应地，马达10的锁定状态被检测到。
然而，在此情形下，致动器11可以使操作方向反向。即，当在与第一旋转方向(例如，正向旋转方向)相反的第二旋转方向(例如，反向旋转方向)上旋转马达10的操作请求被发布时，其中，锁定状态被检测到，与马达10的旋转同步的脉冲信号Sp被检测到。相应地，判定在致动器11中没有发生异常。
也就是说，当用于检测锁定状态的因素例如是乘员倚靠在转向轮上的状态时，阻碍马达10的旋转的乘员的重量负载最终被释放。当用于检测锁定状态的因素例如是外来物质的侵入时，致动器11的操作范围减小，而侵入进入操作范围的大部分外来物质最终被移除。在此情形下，根据本实施例的异常检测单元30通过不判定致动器11中发生异常而被构造用于避免阻碍使用转向装置1的异常检测判定。
根据上述实施例，可以获得如下优势。(1)控制器20包括脉冲检测单元24和锁定检测单元27，脉冲检测单元24检测从被布置在致动器11中的脉冲传感器23输出且与马达10的旋转同步的脉冲信号Sp，锁定检测单元27基于脉冲信号Sp的改变检测马达10的锁定状态。控制器20进一步包括异常检测单元30，异常检测单元30基于通过锁定检测单元27进行的锁定检测判定的结果检测发生在致动器11中的异常。异常检测单元30监控在第一旋转方向R1上的马达10的锁定状态被检测到，并且然后在第二旋转方向R2上的马达10的锁定状态被检测到的情形的发生。然后，异常检测单元30当判定致动器11的操作位置X在第一锁定位置X1和第二锁定位置X2之间没有改变时判定致动器11的异常被检测到，在第一锁定位置X1，在第一旋转方向R1上的马达10的锁定状态被检测到，在第二锁定位置X2，在第二旋转方向R2上的马达10的锁定状态被检测到。
根据此构造，可以检测在致动器11中发生的各种因素的故障，各种因素诸如马达10没有旋转，与马达10的旋转同步的脉冲信号Sp没有被输出，以及脉冲信号Sp不能够被检测到。相应地，可以简化用于检测致动器11的异常的构造。可以防止归因于例如由于诸如外来物质的侵入或者反向输入负载的施加马达10的旋转的临时约束的错误检测的发生。因此，可以顺畅地使用致动器11。
特别地，在转向装置1中，可能发生阻碍致动器的操作的外来物质的侵入，或者诸如乘员倚靠在被附接至转向轴2的末端2a的转向轮上的阻碍致动器11的操作的反向输入负载可能被施加至转向轮。相应地，通过将实施例应用于此构造，可以获得更加显著的优势。
(2)控制器20进一步包括：位置检测单元25，位置检测单元25通过对脉冲信号Sp计数检测致动器11的操作位置X。当马达10的锁定状态被检测到时，异常检测单元30将锁定状态被检测到的马达10的旋转方向R和致动器11的操作位置X作为锁定信息Im(R，X)存储在存储区域31中。当马达10的锁定状态被新检测到时，异常检测单元30判定锁定状态被新检测到的马达10的旋转方向R与被存储在存储区域31中作为先前的锁定信息Im的马达10的旋转方向Rm是否彼此不同(步骤105)。异常检测单元30判定锁定状态被新检测到的致动器11的操作位置Xm与被存储在存储区域31中作为先前的锁定信息Im的致动器11的操作位置是否位于预定的位置范围α内(步骤108)。当这种判定条件被满足时(步骤105中的是和步骤108中的是)，异常检测单元30判定致动器11的异常被检测到。
根据此构造，当在第一旋转方向R1上的马达10的锁定状态被检测到且然后在第二旋转方向R2上的马达10的锁定状态被检测到，并且判定致动器11的操作位置X在第一锁定位置X1和第二锁定位置X2之间没有改变时，可以检测致动器11的异常。
实施例可以如以下被修改。在实施例中，带刷子的直流马达被采用作为致动器11的马达10，但是实施例可以被应用于无刷马达被使用作为驱动源的构造。
在实施例中，诸如倾斜致动器11a的可以检测致动器11的异常的控制器20以及被布置在转向装置1中的伸缩致动器11b已被实施。然而，实施例不局限于此，而可以被应用至包括倾斜致动器11a和伸缩致动器11b中的一个的转向装置。实施例可以被应用于未在转向装置1中使用的致动器的异常检测。
在实施例中，当第一和第二锁定位置X1和X2不位于预定的位置范围α内时(参见图6，步骤108中的否)，被存储在存储区域31中的锁定信息Im被更新(Rm＝R且Xm＝X，步骤104)。当锁定状态被新检测到的马达10的旋转方向R与被存储作为先前的锁定信息Im的马达10的旋转方向Rm相同时(步骤105中的否)，锁定信息Im被更新。
然而，实施例不局限于此，而是如图14的流程图所示，当马达10的锁定状态被检测到(步骤202中的是)且锁定信息Im没有被存储在存储区域31中(步骤203中的否)时，锁定状态被新检测到的马达10的旋转方向R被存储作为锁定信息Im(RM＝R，步骤204)。当马达10在操作(步骤201中的是)且马达10的锁定状态未被检测到(步骤202中的否)时，即，当与马达10的旋转同步的脉冲信号Sp的改变被检测到时，被存储在存储区域31中的锁定信息Im被擦除(步骤205)。当马达10的锁定状态被新检测到且马达10的旋转方向R不同于被存储作为先前的锁定信息Im的马达10的旋转方向Rm时(步骤202中的是，步骤203中的是，以及步骤206中的是)，可以判定致动器11的异常被检测到(步骤207)。
即，当由于与马达10的旋转同步的脉冲信号的改变而检测锁定信息Im被擦除，而在其它旋转方向上的马达10的锁定状态利用被存储的锁定信息Im被新检测时，可以判定在此期间致动器11的操作位置X没有改变。
因此，根据上述构造，利用简单的构造，通过检测在第一旋转方向R1上的马达10的锁定状态且然后检测在第二旋转方向R2上的马达10的锁定状态，可以判定致动器11的操作位置X在第一锁定位置X1和第二锁定位置X2之间没有改变。
当第一和第二锁定位置X1和X2不位于预定的位置范围α内时(步骤108中的否)，被存储在存储区域31中的锁定信息Im可以被擦除。利用此构造，与根据上述实施例的构造类似地，当第一和第二锁定位置X1和X2彼此匹配时，可以避免错误检测的发生。
在以上提及的实施例中，当马达10的锁定状态被检测到时，异常检测单元30将锁定状态被检测到的马达10的旋转方向R和致动器11的操作位置X作为锁定信息Im(Rm，Xm)存储在存储区域31中。锁定信息Im不时地被更新。
然而，实施例不局限于此，并且在图15所示的异常检测单元30B中，锁定信息Im的历史被存储在存储区域31B中(Im1，Im2，Im2，…，Imn)。在此实例中，具有最低的最后数字的锁定信息Im1是最新的，并且随着最后数字增加，锁定信息以Im2，Im3，…，Imn的次序变旧。基于锁定信息Im的历史，可以指定发生在致动器11中的故障。
例如，判定在第一旋转方向R1上的马达10的锁定状态在致动器11的异常被检测到之前连续多次地被检测到。同样判定在第一旋转方向R1上的马达10的锁定状态被检测到时的每个致动器的操作位置X逐渐接近异常被检测到时的致动器11的操作位置X(异常检测位置X0)。当致动器11的马达10是带刷子的直流马达，并且这种判定条件被满足时，可以判定致动器11的检测异常是发生在马达10的电力供给线路10p上的接地故障或者短路故障。
即，当发生接地故障或者短路故障时，马达10可以只在正向旋转方向和反向旋转方向中的一个旋转方向上旋转(参见图9至12)。在此情形下，当在非可旋转方向上的操作请求被发布多次时，以上提及的确定条件被满足。
具体地，如图16的流程图所示，当致动器11的异常被检测到时(步骤301中的是)，异常检测单元30B在最后一次之前从存储区域31B读取锁定信息Im(步骤302)。在此实例中，异常检测单元30B两次读取锁定信息，包括从最后一次之前的锁定信息Im2和在此之前的锁定信息Im3，但是被读取的锁定信息的数目可以被任意改变。然后，异常检测单元30B判定从最后一次之前被存储作为锁定信息Im2和Im3的所有的旋转方向Rm2和Rm3是否是第一旋转方向R1(步骤303)。
即，当致动器11的异常被检测到时，被存储作为最后的锁定信息Im1的马达10的旋转方向Rm是第一旋转方向R1。相应地，当在最后一次之前被存储作为锁定信息Im2和Im3的所有的旋转方向Rm2和Rm3是第一旋转方向R1时(步骤303中的是)，可以判定在第一旋转方向R1上的马达10的锁定状态在致动器11的异常被检测到之前已连续多次(在此情形下三次)被检测到。
然后，异常检测单元30B获取致动器11的异常被检测到的异常检测位置X0(步骤304)，并且判定在最后一次之前被存储作为锁定信息Im2和Im3的致动器11的操作位置Xm2和Xm3是否逐渐接近异常检测位置X0(步骤305)。然后，当满足步骤305的判定条件时(步骤305中的是)，可以判定检测到的致动器11的异常是发生在马达10的电力供给线路10p上的接地故障或者短路故障(步骤306)。
在以上提及的实施例中，作为锁定信息存储单元和锁定信息擦除单元的存储区域31被描述为被结合进异常检测单元30(参见图3)，但是锁定信息存储单元和锁定信息擦除单元可以独立于异常检测单元30。
以下将描述可以从以上提及的实施例所理解的技术想法以及其优势。异常检测装置包括锁定检测单元，锁定检测单元基于与作为致动器的驱动源的马达的旋转同步的脉冲信号的改变来检测马达的锁定状态，并且当在第一旋转方向上的马达的锁定状态被检测到且然后在第二旋转方向上的马达的锁定状态被检测到，并且判定致动器的操作位置在第一锁定位置和第二锁定位置之间没有改变时，判定致动器的异常性被检测到，在第一锁定位置，在第一旋转方向上的马达的锁定状态被检测到，并且在第二锁定位置，在第二旋转方向上的马达的锁定状态被检测到。相应地，可以防止错误的检测发生，以及利用简单的结构检测致动器的异常。

Claims (7)

1.一种用于致动器的控制器，其特征在于，包含：
马达控制单元(21)，所述马达控制单元(21)被构造成控制马达(10，10a，10b)的旋转，所述马达(10，10a，10b)是致动器(11)的驱动源；
脉冲检测单元(24)，所述脉冲检测单元(24)被构造成检测脉冲信号，所述脉冲信号从被布置在所述致动器(11)中的脉冲传感器(23)输出且与所述马达(10，10a，10b)的旋转同步；
锁定检测单元(27)，所述锁定检测单元(27)被构造成基于所述脉冲信号的改变来检测所述马达(10，10a，10b)的锁定状态；以及
异常检测单元(30)，所述异常检测单元(30)被构造成检测所述致动器(11)的异常，其中，当在第一旋转方向上的所述马达(10，10a，10b)的所述锁定状态被检测到，然后在第二旋转方向上的所述马达(10，10a，10b)的锁定状态被检测到，并且判定所述致动器(11)的操作位置在第一锁定位置和第二锁定位置之间没有改变时，所述异常检测单元(30)判定所述致动器(11)的异常被检测到，在所述第一锁定位置，在所述第一旋转方向上的所述马达(10，10a，10b)的所述锁定状态被检测到，在所述第二锁定位置，在所述第二旋转方向上的所述马达(10，10a，10b)的所述锁定状态被检测到，
所述马达(10，10a，10b)是带刷子的直流马达；并且
当在所述第一旋转方向上的所述马达(10，10a，10b)的所述锁定状态在所述致动器(11)的异常被检测到之前被连续多次检测到，且所述第一旋转方向上的所述马达(10，10a，10b)的所述锁定状态被检测到时的所述致动器(11)的所述操作位置逐渐接近异常被检测到时的所述致动器(11)的所述操作位置时，所述异常检测单元(30)判定所述异常是发生在所述马达(10，10a，10b)的电力供给线路上的接地故障或者短路故障。
2.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，进一步包含：
位置检测单元(25)，所述位置检测单元(25)被构造成通过对所述脉冲信号计数来检测所述致动器(11)的所述操作位置；以及
锁定信息存储单元，所述锁定信息存储单元被构造成当所述马达(10，10a，10b)的所述锁定状态被检测到时，将所述锁定状态被检测到的所述马达(10，10a，10b)的所述旋转方向和所述致动器(11)的所述操作位置存储作为锁定信息，其中，当所述马达(10，10a，10b)的所述锁定状态被新检测到，所述锁定状态被新检测到的所述马达(10，10a，10b)的所述旋转方向与被存储作为先前的锁定信息的所述马达(10，10a，10b)的所述旋转方向彼此不同，并且所述锁定状态被新检测到的所述致动器(11)的所述操作位置与被存储作为先前的锁定信息的所述致动器(11)的所述操作位置位于预定的位置范围内时，所述异常检测单元(30)判定所述致动器(11)的异常被检测到。
3.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，进一步包含：
锁定信息存储单元，所述锁定信息存储单元被构造成当所述马达(10，10a，10b)的所述锁定状态被检测到时，将所述锁定状态被检测到的所述马达(10，10a，10b)的所述旋转方向存储作为锁定信息；以及
锁定信息擦除单元，所述锁定信息擦除单元被构造成当与所述马达(10，10a，10b)的所述旋转同步的所述脉冲信号的改变被检测到时，擦除所述锁定信息，其中，当所述马达(10，10a，10b)的所述锁定状态被新检测到，且所述锁定状态被新检测到的所述马达(10，10a，10b)的所述旋转方向与被存储作为先前的所述锁定信息的所述马达(10，10a，10b)的所述旋转方向彼此不同时，所述异常检测单元(30)判定所述致动器(11)的异常被检测到。
4.一种转向装置，其特征在于，包含：
致动器(11)；和
控制器(20)，所述控制器(20)被构造成控制作为所述致动器(11)的驱动源的马达(10，10a，10b)的旋转，检测从被布置在所述致动器(11)中的脉冲传感器(23)输出且与所述马达(10，10a，10b)的旋转同步的脉冲信号，基于所述脉冲信号的改变来检测所述马达(10，10a，10b)的锁定状态，检测所述致动器(11)的异常，以及当在第一旋转方向上的所述马达(10，10a，10b)的所述锁定状态被检测到，然后在第二旋转方向上的所述马达(10，10a，10b)的所述锁定状态被检测到，并且判定所述致动器(11)的操作位置在第一锁定位置和第二锁定位置之间没有改变时，判定所述致动器(11)的异常被检测到，在所述第一锁定位置，在所述第一旋转方向上的所述马达(10，10a，10b)的所述锁定状态被检测到，在所述第二锁定位置，在所述第二旋转方向上的所述马达(10，10a，10b)的所述锁定状态被检测到，
所述马达(10，10a，10b)是带刷子的直流马达；并且
当在所述第一旋转方向上的所述马达(10，10a，10b)的所述锁定状态在所述致动器(11)的异常被检测到之前被连续多次检测到，且所述第一旋转方向上的所述马达(10，10a，10b)的所述锁定状态被检测到时的所述致动器(11)的所述操作位置逐渐接近异常被检测到时的所述致动器(11)的所述操作位置时，所述异常检测单元(30)判定所述异常是发生在所述马达(10，10a，10b)的电力供给线路上的接地故障或者短路故障。
5.如权利要求4所述的转向装置，其特征在于，所述控制器(20)被构造成通过对所述脉冲信号计数来检测所述致动器(11)的所述操作位置，当所述马达(10，10a，10b)的所述锁定状态被检测到时，将所述锁定状态被检测到的所述马达(10，10a，10b)的所述旋转方向和所述致动器(11)的所述操作位置存储作为锁定信息，以及当所述马达(10，10a，10b)的所述锁定状态被新检测到，所述锁定状态被新检测到的所述马达(10，10a，10b)的所述旋转方向与被存储作为先前的锁定信息的所述马达(10，10a，10b)的所述旋转方向彼此不同，并且所述锁定状态被新检测到的所述致动器(11)的所述操作位置与被存储作为所述先前的锁定信息的所述致动器(11)的所述操作位置位于预定的位置范围内时，判定所述致动器(11)的异常被检测到。
6.如权利要求4所述的转向装置，其特征在于，所述控制器(20)被构造成当所述马达(10，10a,10b)的所述锁定状态被检测到时将所述锁定状态被检测到的所述马达(10，10a,10b)的所述旋转方向存储作为锁定信息，当与所述马达(10，10a,10b)的旋转同步的所述脉冲信号的改变被检测到时，擦除所述锁定信息，以及当所述马达(10，10a，10b)的所述锁定状态被新检测到，并且所述锁定状态被新检测到的所述马达(10，10a，10b)的所述旋转方向与被存储作为先前的所述锁定信息的所述马达(10，10a,10b)的所述旋转方向彼此不同时，判定所述致动器(11)的异常被检测到。
7.如权利要求4至6中任一项所述的转向装置，其特征在于，所述致动器(11)是倾斜致动器(11a)和伸缩致动器(11b)中的至少一个，所述倾斜致动器(11a)使由转向柱(3)支撑的转向轴(2)与所述转向柱(3)一起倾斜，所述伸缩致动器(11b)使所述转向轴(2)伸缩。
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