CN113039380A - 换挡挡位控制装置 - Google Patents

Abstract

换挡挡位控制装置(40)具备编码器计数部(51)、通电控制部(52)、学习部(53)、通电相计数部(54)和异常判定部(55)。编码器计数部(51)基于编码器信号运算编码器计数值。通电控制部(52)控制向马达(10)的通电。学习部(53)学习作为卡合部件(26)与壁部(231、214)抵接时的编码器计数值的壁位置。通电相计数部(54)运算对应于通电相的切换而被计数的通电相计数值。异常判定部(55)基于壁位置的学习前后的通电相计数值及编码器计数值，判定编码器(13)的异常。

Description

换挡挡位控制装置

关联申请的相互参照

本申请基于2018年11月15日提出的日本专利申请第2018－214394号主张优先权，这里引用其记载内容。

技术领域

本发明涉及换挡挡位控制装置。

背景技术

以往，已知应用于车辆的挡位切换装置的马达控制装置。例如在专利文献1中，在电源投入后执行通过开环控制来切换通电相的初始驱动。每当在初始驱动中切换通电相时，对编码器的A相、B相的信号值的组合成为与此时的通电相对应的组合的瞬间进行检测，基于该时点的编码器计数值来运算基准位置的学习值。此外，在初始驱动后，用基准位置的学习值来修正编码器计数值，基于修正后的编码器计数值决定通电相。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4082164号

发明内容

在专利文献1中，没有考虑到在初始驱动后发生编码器信号的缺失等异常的情况，在编码器信号发生了异常的情况下，基准位置的学习有可能出错。本发明的目的在于，提供能够适当地检测编码器的异常的换挡挡位控制装置。

本发明的换挡挡位控制装置，在具备马达、编码器和换挡挡位切换机构的换挡挡位切换系统中通过对马达的驱动进行控制来切换换挡挡位。编码器输出与马达的旋转位置对应的检测信号即编码器信号。换挡挡位切换机构具有旋转部件及卡合部件。旋转部件形成有多个谷部及设在多个谷部的两端的壁部，与被传递马达的旋转的输出轴一体地旋转。卡合部件能够与对应于换挡挡位的谷部卡合。

换挡挡位控制装置具备编码器计数部、通电控制部、学习部、通电相计数部和异常判定部。编码器计数部基于编码器信号运算编码器计数值。通电控制部控制向马达的通电。学习部学习作为卡合部件与壁部抵接时的编码器计数值的壁位置。通电相计数部运算与通电相的切换对应的被计数的通电相计数值。异常判定部基于壁位置的学习前后的通电相计数值及编码器计数值，判定编码器的异常。由此，能够适当地检测编码器的异常。

附图说明

关于本发明的上述目的及其他目的、特征及优点，一边参照附图一边通过下述详细的记述会更加明确。

图1是表示一实施方式的线控换挡系统的立体图。

图2是表示一实施方式的线控换挡系统的概略结构图。

图3是表示一实施方式的马达的示意图。

图4是表示一实施方式的马达及马达驱动器的电路图。

图5是表示一实施方式的止动机构的示意图。

图6是说明一实施方式的初始驱动控制的时间图。

图7是说明一实施方式的初始驱动控制时的定子和转子的位置关系的说明图。

图8是说明一实施方式的2相通电时的定子和转子的位置关系的说明图。

图9是说明一实施方式的初始驱动控制失败时的定子和转子的位置关系的说明图。

图10是说明一实施方式的诊断处理的时间图。

图11是说明一实施方式的诊断处理的时间图。

图12是说明一实施方式的诊断处理的流程图。

图13是说明一实施方式的壁位置学习处理的流程图。

具体实施方式

(一实施方式)

以下，基于附图说明本发明的换挡挡位控制装置。在图1～图13中表示本发明的一实施方式的换挡挡位控制装置。如图1及图2所示，作为换挡挡位切换系统的线控换挡系统1具备马达10、换挡挡位切换机构20、驻车锁定机构30及换挡挡位控制装置40等。马达10通过被从搭载在未图示的车辆中的电池45供给电力而旋转，作为换挡挡位切换机构20的驱动源发挥功能。马达10例如是开关磁阻马达。

如图3及图4所示，马达10具有定子101、转子103及马达绕组11。马达绕组11具有U相线圈111、V相线圈112及W相线圈113，被卷绕于定子101的突极102。线圈111～113被用连线部115连线。连线部115被接地。转子103具有突极104，可相对旋转地设于定子101，通过将线圈111～113的通电相切换而被旋转驱动。在本实施方式中，定子101的突极数是12，转子103的突极数是8。

如图2所示，编码器13检测马达10的转子103的旋转位置。编码器13是磁式旋转编码器，包括与转子103一体地旋转的磁铁、和磁检测用的霍尔IC等。编码器13与转子103的旋转同步地按每规定角度输出A相及B相的脉冲信号即编码器信号。

减速机14设在马达10的马达轴与输出轴15之间，将马达10的旋转减速并向输出轴15输出。由此，马达10的旋转被传递给换挡挡位切换机构20。在输出轴15，设有检测输出轴15的角度的输出轴传感器16。输出轴传感器16例如是电位差计。

如图1所示，作为止动机构的换挡挡位切换机构20具有止动板21、止动弹簧25及止动辊26等，将从减速机14输出的旋转驱动力向手动阀28及驻车锁定机构30传递。

止动板21固定于输出轴15，受马达10驱动。在止动板21，设有与输出轴15平行地突出的销24。销24与手动阀28连接。通过用马达10将止动板21驱动，手动阀28在轴向上往复移动。即，换挡挡位切换机构20将马达10的旋转运动变换为直线运动并向手动阀28传递。手动阀28设于阀身29。通过手动阀28在轴向上的往复移动，通往未图示的液压离合器的液压供给路被切换，液压离合器的卡合状态切换从而换挡挡位被变更。

在止动板21的止动弹簧25侧设有2个谷部211、212。在本实施方式中，将距止动弹簧25的基部较远的一侧设为谷部211，将较近的一侧设为谷部212。在本实施方式中，谷部211对应于P挡位，谷部212对应于P挡位以外的非P(NotP)挡位。

止动弹簧25是能够弹性变形的板状部件，在前端设有止动辊26。止动弹簧25将止动辊26向止动板21的转动中心侧施力。在对止动板21作用规定以上的旋转力的情况下，止动弹簧25弹性变形，止动辊26在谷部211、212间移动。通过使止动辊26嵌入到谷部211、212的某个中，止动板21的摆动被限制，手动阀28的轴向位置及驻车锁定机构30的状态被决定，自动变速机5的换挡挡位被固定。

在图5中，示意地表示了马达10的旋转轴即马达轴105、输出轴15及止动板21的关系。如图5所示，在止动板21，在对应于P挡位的谷部211与对应于notP挡位的谷部212之间形成有峰部215。止动辊26当换挡挡位为P挡位时位于谷部211，当换挡挡位为notP挡位时位于谷部212。此外，将止动辊26位于谷部211、212的底部、在止动弹簧的弹簧力的作用下止动板21不旋转的状态设为“卡合状态”。

此外，在谷部211的峰部215的相反侧形成有限制止动辊26的移动的壁部213，在谷部212的峰部215的相反侧形成有限制止动辊26的移动的壁部214。以下适当将P挡位侧的壁部213设为“P壁”，将notP挡位侧的壁部214设为“notP壁”。

在马达轴105与输出轴15之间形成有游隙。在图5中，减速机14与输出轴15为一体，在马达轴105与减速机14之间形成有“游隙”，但马达轴105与减速机14为一体、在减速机14与输出轴15之间形成有“游隙”也可以。“游隙”能够理解为存在于马达轴105与输出轴15之间的游隙及余隙等的合计，以下适当称作“余隙G”。

如图1所示，驻车锁定机构30具有驻车杆31、圆锥体32、驻车锁定柱33、轴部34及驻车齿轮35。驻车杆31形成为大致L字形状，一端311侧被固定于止动板21。在驻车杆31的另一端312侧设有圆锥体32。圆锥体32以越朝向另一端312侧越缩径的方式形成。当止动板21向逆旋转方向摆动，则圆锥体32向P方向移动。

驻车锁定柱33与圆锥体32的圆锥面抵接，能够以轴部34为中心摆动地设置。在驻车锁定柱33的驻车齿轮35侧，设有能够与驻车齿轮35啮合的凸部331。如果止动板21向逆旋转方向旋转，圆锥体32向P方向移动，则驻车锁定柱33被推起，凸部331与驻车齿轮35啮合。另一方面，如果止动板21向正旋转方向旋转，圆锥体32向NotP方向移动，则凸部331与驻车齿轮35的啮合被解除。

驻车齿轮35设于未图示的车轴，能够与驻车锁定柱33的凸部331啮合地设置。如果驻车齿轮35与凸部331啮合，则车轴的旋转被限制。在换挡挡位为NotP挡位时，驻车齿轮35不被驻车锁定柱33锁定，车轴的旋转不被驻车锁定机构30妨碍。此外，在换挡挡位为P挡位时，驻车齿轮35被驻车锁定柱33锁定，车轴的旋转被限制。

如图2及图4所示，换挡挡位控制装置40具有马达驱动器41及作为控制部的ECU50等。马达驱动器41具有开关元件411～413，切换向马达10的各相(U相、V相、W相)的通电。在马达驱动器41与电池45之间，设有马达继电器46。通过将马达继电器46接通而容许向马达10侧的电力供给，通过将马达继电器46断开而切断向马达10侧的电力供给。

ECU50以微型计算机等为主体而构成，在内部具备均未图示的CPU、ROM、RAM、I/O及将这些结构连接的总线等。ECU50中的各处理既可以是通过用CPU等执行预先存储在ROM等实体性存储装置(即可读出非暂时性有形记录介质)中的程序而实现的软件处理，也可以是由专用的电子电路实现的硬件处理。

如图2所示，ECU50基于与驾驶员要求换挡挡位对应的换挡信号、来自制动开关的信号以及车速等，对马达10的驱动进行控制，由此对换挡挡位的切换进行控制。此外，ECU50基于车速、加速器开度及驾驶员要求换挡挡位等，对变速用液压控制螺线管6的驱动进行控制。通过对变速用液压控制螺线管6进行控制，对变速级进行控制。变速用液压控制螺线管6设有与变速级数等对应的个数。在本实施方式中，1个ECU50对马达10及螺线管6的驱动进行控制，但也可以将对马达10进行控制的马达控制用的马达ECU和螺线管控制用的AT－ECU分开。以下，以马达10的驱动控制为中心进行说明。

ECU50具有编码器计数部51、通电控制部52、学习部53、通电相计数部54及异常判定部55等。编码器计数部51将从编码器13输出的编码器信号的各相的脉冲边沿进行计数，运算编码器计数值Ecnt。编码器计数值Ecnt是与马达10的旋转位置对应的值，对应于“马达角度”。

通电控制部52控制向马达绕组11的通电。学习部53通过将马达10驱动直到止动辊26与壁部213抵接的位置的壁碰抵控制，从而将P壁位置Wcnt作为基准位置来学习。P壁位置Wcnt也能够理解为P挡位侧的止动辊26的驱动极限位置。在本实施方式中，以P壁位置的学习为中心进行说明，但关于notP壁位置的学习也可以进行同样的控制。

通电相计数部54运算与通电相的切换对应的通电相计数值Pcnt。异常判定部55基于编码器计数值Ecnt及通电相计数值Pcnt，判定编码器13的异常。在本实施方式中，基于从通电相计数值Pcnt减去编码器计数值Ecnt而得到的值即计数偏差Δcnt来判定编码器13的异常(参照式(1))。

Δcnt＝Pcnt－Ecnt…(1)

在本实施方式中，将止动辊26从谷部211朝向谷部212时的马达10的旋转方向设为正向。此外，通过马达10的正向旋转，编码器计数值Ecnt增加，通过反向旋转，编码器计数值Ecnt减小。进而，关于通电相计数值Pcnt也同样，当使马达10向正向旋转时增加，当使其向反向旋转时减小。旋转方向的定义等也可以不同。

在本实施方式中，为了进行利用了编码器计数值Ecnt的反馈控制，当作为点火开关等的启动开关被接通时，进行对编码器13和转子103的相对位置关系进行学习的初始驱动控制。以下，将启动开关设为“IG”。

基于图6～图8对初始驱动控制进行说明。图6是说明初始驱动控制的时间图，从上段起，表示IG通断(ON/OFF)、控制模式、马达角度、A相及B相的编码器信号。关于马达角度，设止动辊26处于与P挡位对应的谷部211的底部时为(P)，设止动辊26与壁部213抵接时为(P壁)，并一并记载了通电相。此外，将指令值用单点划线记载，将实际的转子位置用实线记载。

如果在时刻x10，IG被接通，则在初始待机后的时刻x10，初始驱动控制开始。在初始驱动控制中，通过不使用编码器计数值Ecnt地按每规定时间切换通电相的开环(open)控制，在余隙的范围内使马达10向正向旋转。这里，余隙是形成在马达10的马达轴与输出轴15之间的游隙的合计，在余隙的范围内，马达轴不受到止动弹簧25的弹簧力。

在图6的例子中，在时刻x11至时刻x12向UV相进行2相通电，在时刻x12至时刻x13向V相进行1相通电，在时刻x13至时刻x14向VW相进行2相通电，从时刻x14起向W相进行1相通电，在时刻x14至时刻x15向WU相进行2相通电。由此，如图7所示，转子103旋转。在图7中，将通电相用斑点图案表示。此外，在图7中，为了说明旋转状态，对转子103的1个突极104附加了三角标记。图8及图9也是同样的。

在本实施方式中，以转子位置稳定的程度确保2相通电的时间。另一方面，关于1相通电，只要有将通电相稳定切换的程度的通电时间就可以，所以使1相通电的时间比2相通电的时间短。由此，能够缩短初始驱动控制所需要的时间。

如图8所示，例如，如果向VW相进行2相通电，则在正常的情况下，稳定在卷绕着V相线圈112或W相线圈113的定子101的突极102与转子103的2个突极104对置的“2相2齿”的状态。此时，如图6所示，关于来自编码器13的输出，A相信号、B相信号都为Hi。另一方面，例如，如果因线控换挡系统1的初始驱动控制与未图示的引擎的转动动力输出轴(cranking)的定时的重复等而初始驱动失败，则如图9所示，成为卷绕着通电相的线圈的定子101的2个突极102与转子103的1个突极104对置的“2相1齿”的状态。此时，关于来自编码器13的输出，A相信号、B相信号都为Lo。

因此，在本实施方式中，如果在2相通电时A相信号及B相信号都是Hi则设为初始驱动完成，转移至对P壁位置Wcnt进行学习的壁碰抵控制。此外，如果在2相通电时A相信号及B相信号是Lo，则重新进行初始驱动控制。在图6的例子中，在第3次的2相通电时初始驱动完成，但初始驱动控制中的通电相的切换次数及重新进行数量等能够任意地设定。

基于图10及图11的时间图说明本实施方式的诊断处理。在图10及图11中，在上段表示编码器及通电相的计数数量，在下段表示编码器信号。关于计数数量，将编码器计数值Ecnt用实线表示，将通电相计数值Pcnt用单点划线表示，并一并记载了通电相的一例。

如图10所示，对应于IG接通时的定子101和转子103的相对位置，在初始驱动控制中，在编码器计数值Ecnt和通电相计数值Pcnt间发生偏差。在WU相通电时，编码器信号由于A相及B相都是Hi，所以判定为初始驱动成功。在图10的例子中，初始驱动完成时的计数偏差Δcnt是－2。

从完成了初始驱动的时刻x16，对应于编码器计数值Ecnt将通电相切换，由此使马达10向反向旋转，通过壁碰抵控制来进行P壁位置Wcnt的学习。在时刻x17，如果止动辊26与止动板21的P挡位侧的壁抵接，则将此时的编码器计数值Ecnt作为P壁位置Wcnt来学习。

如果P壁位置Wcnt的学习完成，则从时刻x18进行返回控制。在返回控制中，设定目标计数值Tcnt以使止动辊26返回到谷部211的底部，使马达10向正向旋转以使编码器计数值Ecnt成为目标计数值Tcnt。

在时刻x19，如果编码器计数值Ecnt到达包含目标计数值Tcnt的控制范围内(例如±2计数)，则通过停止控制使马达10停止。停止控制是向与编码器计数值Ecnt对应的2相的固定相通电，在图10的例子中，向VW相通电。在停止控制时，由于惯性的影响，定子101和转子103的相对位置关系有不成为2相2齿的隐患。此外，在停止控制后，暂时断开向马达10的通电。在图10及图11中，除了进行固定相通电的期间以外，将通电断开期间也包含在“停止控制”中而进行了记载。

从固定相通电及通电断开后的时刻x20，进行将通电相切换以使编码器计数值Ecnt成为与初始驱动完成时相同的值的诊断用通电。诊断用通电中的马达10的旋转方向是与初始驱动时相同的方向。在时刻x21编码器计数值Ecnt与初始驱动完成时一致时的通电相是WU相，通电相与停止控制时不同。此时，如果编码器13正常，则计数偏差Δcnt是－2，与初始驱动完成时一致。

另一方面，如在图11中用双点划线包围那样，如果在壁碰抵控制中发生编码器信号的脉冲遗漏，则止动辊26与P挡位侧的壁抵接时的编码器计数值Ecnt成为与正常时不同的值，P壁位置Wcnt的学习有可能出错。此外，如果发生编码器信号的脉冲遗漏，则在壁碰抵完成后，时刻x18以后的计数偏差Δcnt不与初始驱动完成时的值一致。例如，在图11的例子中，初始驱动完成时的计数偏差Δcnt是－2，相对于此，时刻x18以后的计数偏差Δcnt是+2，与初始驱动完成时不同。

因此，在本实施方式中，通过将初始驱动完成时的计数偏差Δcnt即初始偏差Gcnt1与P壁位置Wcnt学习后的计数偏差Δcnt即诊断用初始偏差Gcnt2进行比较，来检测编码器信号的异常。在本实施方式中，基于将马达10返回直到编码器计数值Ecnt成为与初始驱动完成时相同的值为止时的计数偏差Δcnt、和初始驱动完成时的计数偏差Δcnt，来判定编码器异常。另外，在图11中表示了在A相信号中发生脉冲遗漏的例子，但关于在B相信号中发生了脉冲遗漏的情况也是同样的。

基于图12的流程图说明本实施方式的诊断处理。该处理当IG接通时由ECU50执行。以下，将步骤S101的“步骤”省略而简记作符号“S”。其他步骤也是同样的。

当IG接通，则在S101中进行初始驱动。初始驱动如在图6等中说明那样，通过开环控制，在余隙的范围内使马达10向正向旋转。在S102中，异常判定部55判断初始驱动是否成功了。这里，在2相通电时的编码器信号的A相及B相都是Hi的情况下，判定为初始驱动成功。在判断为初始驱动成功了的情况下(S102：是)，向S105转移。在判断为初始驱动失败了的情况下(S102：否)，向S103转移。

在S103中，异常判定部55将初始驱动重新进行次数Ni递增。在S104中，异常判定部55判断初始驱动重新进行次数Ni是否是判定阈值Ni_th以上。判定阈值Ni_th是到异常确定为止的重新进行次数，被任意地设定。后述的判定阈值Nd_th、Np_th也是同样的。各重新进行次数可以相同也可以不同。在判断为初始驱动重新进行次数Ni小于判定阈值Ni_th的情况下(S104：否)，向S101返回，重新进行初始驱动。在判断为初始驱动重新进行次数Ni是判定阈值Ni_th以上的情况下(S104：是)，向S118转移，确定异常。

在初始驱动成功了的情况下(S102：是)转移到的S105中，异常判定部55将初始驱动重新进行次数Ni初始化，设为Ni＝0。在S106中，异常判定部55计算当判定为初始驱动成功时的编码器计数值Ecnt、通电相计数值Pcnt和计数偏差Δcnt，将计算出的值设为初始偏差Gcnt1，与此时的编码器计数值Ecnt建立关联，保持在未图示的存储部等中。

在接着转移到的S107中，进行壁位置学习处理。基于图13所示的子流程说明壁位置学习处理。在S171中，通电控制部52通过对应于编码器计数值Ecnt切换通电相，使马达10向反向旋转。

在S172中，学习部53判断止动辊26是否到达了壁部213。这里，在持续判定时间以上没有将编码器计数值Ecnt的最小值更新的情况下，判定为止动辊26到达了壁部213。持续判定时间被设定为不将止动辊26被驱动的状态误判定为壁位置到达的程度的时间。在判断为止动辊26没有到达壁部213的情况下(S172：否)向S171返回，继续马达10的驱动。在判断为止动辊26到达了壁部213的情况下(S172：是)，向S173转移。

在S173中，学习部53将判定为P壁到达时的编码器计数值Ecnt作为P壁位置Wcnt来学习，并保持在未图示的存储部等中。

在S174中，通电控制部52为了使止动辊26返回到谷部211的底部，设定目标计数值Tcnt，基于编码器计数值Ecnt使马达10向正向旋转。目标计数值Tcnt能够适当变更。

在S175中，通电控制部52判断使止动辊26向谷部211的底部返回的返回控制是否已完成。这里，在编码器计数值Ecnt成为包含目标计数值Tcnt的控制范围内的情况下，判定为返回控制已完成。在判断为返回控制没有完成的情况下(S175：否)，向S174返回，继续马达10的驱动。在判断为返回控制已完成的情况下(S175：是)，向S176转移，通过固定相通电进行停止控制，使马达10停止。当停止控制完成，则结束壁位置学习处理，向图12中的S108转移。

回到图12，在壁位置学习处理结束后转移到的S108中，通电控制部52将向马达10的通电断开。在S109中，通电控制部52进行诊断用通电。在诊断用通电中，切换通电相以使编码器计数值Ecnt成为与初始偏差Gcnt1建立关联而存储的值。

在S110中，异常判定部55判断诊断用通电是否成功。这里，与S102同样，在2相通电时的编码器信号的A相及B相都是Hi的情况下，判定为诊断用通电成功。在判断为诊断用通电成功了的情况下(S110：是)，向S113转移。在判断为诊断用通电失败了的情况下(S110：否)，向S111转移。

在S111中，异常判定部55将诊断用通电重新进行次数Nd递增。在S112中，异常判定部55判断诊断用通电重新进行次数Nd是否是判定阈值Nd_th以上。在判断为诊断用通电重新进行次数Nd小于判定阈值Nd_th的情况下(S112：否)，向S109返回，重新进行诊断用通电。在判断为诊断用通电重新进行次数Nd是判定阈值Nd_th以上的情况下(S112：是)，向S118转移，确定异常。

在诊断用通电成功了的情况下(S110：是)转移到的S113中，异常判定部55将诊断用通电重新进行次数Nd初始化，设为Nd＝0。在S114中，异常判定部55使用当判定为诊断用通电成功时的编码器计数值Ecnt及通电相计数值Pcnt计算计数偏差Δcnt，将计算出的值设为诊断用初始偏差Gcnt2。

在S115中，异常判定部55判断初始偏差Gcnt1与诊断用初始偏差Gcnt2是否一致。在判断为初始偏差Gcnt1与诊断用初始偏差Gcnt2一致的情况下(S115：是)，向S119转移。在判断为初始偏差Gcnt1与诊断用初始偏差Gcnt2不一致的情况下(S115：否)，向S116转移。此时，在S173中学习的P壁位置Wcnt由于有可能被误学习，所以废弃。

在S116中，异常判定部55将脉冲异常诊断次数Np递增。在S117中，异常判定部55判断脉冲异常诊断次数Np是否是判定阈值Np_th以上。在判断为脉冲异常诊断次数Np小于判定阈值Np_th的情况下(S117：否)，向S101返回，从初始学习重新进行。在判断为脉冲异常诊断次数Np是判定阈值Np_th异常的情况下(S117：是)，向S118转移，确定异常。

在初始偏差Gcnt1与诊断用初始偏差Gcnt2一致的情况下(S115：是)转移到的S119中，异常判定部55确定为：编码器信号以及定子101与转子103的相对位置的关系正常。此外，将脉冲异常诊断次数Np初始化，设为Np＝0。以后，使用在S173中学习的P壁位置Wcnt，进行有关换挡挡位切换的处理。

在编码器信号没有发生脉冲遗漏等异常的情况下，在初始驱动时和P壁碰抵后，编码器计数值Ecnt与通电相计数值Pcnt的关系被维持。另一方面，如果在壁位置学习中发生编码器信号的异常，则在初始驱动时和P壁碰抵后，编码器计数值Ecnt与通电相计数值Pcnt的关系发生偏离。

因此，在本实施方式中，通过将初始驱动完成时的计数偏差Δcnt即初始偏差Gcnt1与壁碰抵后的计数偏差Δcnt即诊断用初始偏差Gcnt2进行比较，检测编码器信号的异常。具体而言，在初始偏差Gcnt1与诊断用初始偏差Gcnt2不一致的情况下，判定为在壁碰抵学习中发生了编码器信号的异常，重新进行P壁位置Wcnt的学习。由此，能够防止进行基于误学习的P壁位置Wcnt的挡位切换控制。

此外，在本实施方式中，在与初始驱动完成相同的场所进行诊断用初始偏差Gcnt2的学习。初始驱动完成时的止动辊26的位置是在止动弹簧25的弹簧力的作用下止动辊26不运动的位置。这样，通过使用止动辊26不运动的位置下的值，能够防止误判定。

如以上说明，本实施方式的换挡挡位控制装置40在线控换挡系统1中通过对马达10的驱动进行控制来切换换挡挡位。线控换挡系统1具备马达10、编码器13和换挡挡位切换机构20。编码器13输出与马达10的旋转位置对应的检测信号即编码器信号。

换挡挡位切换机构20具有止动板21及止动辊26。止动板21形成有多个谷部211、212及设在多个谷部211、212两端的壁部213、214，与被传递马达10的旋转的输出轴15一体地旋转。止动辊26能够卡合于与换挡挡位对应的谷部211、212。

换挡挡位控制装置40具备编码器计数部51、通电控制部52、学习部53、通电相计数部54和异常判定部55。编码器计数部51基于编码器信号运算编码器计数值Ecnt。通电控制部52控制向马达10的通电。学习部53学习当止动辊26与壁部213抵接时的编码器计数值Ecnt即壁位置Wcnt。通电相计数部54对应于通电相的切换来运算被计数的通电相计数值Pcnt。异常判定部55基于壁位置学习前后的通电相计数值Pcnt及编码器计数值Ecnt，判定编码器13的异常。由此，能够适当地检测壁碰抵学习时的编码器13的异常。

马达10是3相马达，在编码器13的异常判定中，使用2相通电时的通电相计数值Pcnt及编码器计数值Ecnt。2相通电时由于保持力比1相通电时高，所以能够更适当地进行异常判定。

通电控制部52依次进行不使用编码器计数值Ecnt地使马达10在余隙G的范围内旋转的初始驱动控制、直到止动辊26与壁部213抵接的位置为止使马达10旋转的壁碰抵控制、在壁碰抵控制后使马达10向止动辊26从壁部213离开的方向旋转的返回控制。异常判定部55在初始偏差Gcnt1和诊断用初始偏差Gcnt2不同的情况下，判定为编码器13异常，初始偏差Gcnt1是初始驱动控制完成时的通电相计数值Pcnt与编码器计数值Ecnt的差，诊断用初始偏差Gcnt2是开始返回控制后的通电相计数值Pcnt与编码器计数值Ecnt的差。由此，能够适当地判定编码器13的异常。

换挡挡位切换机构20具备将止动辊26向嵌入于谷部211、212的方向施力的止动弹簧25。在止动弹簧25的施力的作用下止动辊26嵌合到换挡挡位切换机构20不被驱动的位置的状态即卡合状态下，运算初始偏差Gcnt1及诊断用初始偏差Gcnt2。由此，在马达10不被止动弹簧25的弹簧力驱动的状态下，能够更适当地判定编码器13的异常。

通电控制部52在通过返回控制将马达10驱动到止动辊26成为卡合状态的位置之后，进行通过固定相通电使马达10停止的停止控制。在停止控制之后运算诊断用初始偏差Gcnt2。由此，能够更适当地判定编码器13的异常。

在停止控制后进行诊断用通电，使用当编码器计数值Ecnt成为与运算初始偏差Gcnt1时相同的值时的编码器计数值Ecnt以及通电相计数值Pcnt，运算诊断用初始偏差Gcnt2。即，在与初始驱动控制完成时相同的位置运算诊断用初始偏差Gcnt。由此，在止动辊26可靠地成为卡合状态的不通过止动弹簧25将马达10驱动的状态下运算诊断用初始偏差Gcnt，所以能够更适当地判定编码器13的异常。

在停止控制后，在将向马达10的通电断开后实施诊断用通电。由此，能够不受因返回控制带来的马达10的惯性的影响地更适当地判定编码器13的异常。

使用对与在停止控制中被通电的相不同的相通电时的编码器计数值Ecnt及通电相计数值Pcnt，运算诊断用初始偏差Gcnt2。在停止控制中，由于有通过惯性的影响而成为2相1齿的情况，所以通过与停止控制相比将通电相改变，能够防止误判定。

学习部53在由异常判定部55判定为编码器13异常的情况下，再次进行壁位置Wcnt的学习。由此，能够防止壁位置Wcnt误学习。

异常判定部55在壁位置Wcnt的学习次数成为判定阈值以上的情况下，确定编码器13的异常。具体而言，在初始偏差Gcnt1与诊断用初始偏差Gcnt2不一致的次数即脉冲异常诊断次数Np成为判定阈值Np_th异常的情况下(S115：否，S116，S117：是)，确定编码器13的异常。由此，能够适当地确定编码器13的异常。

在本实施方式中，线控换挡系统1对应于“换挡挡位切换系统”，止动板21对应于“旋转部件”，止动辊26对应于“卡合部件”，止动弹簧25对应于“施力部件”，止动弹簧25的弹簧力对应于“施力”。此外，脉冲异常诊断次数Np对应于“学习次数”，判定阈值Np_th对应于“判定阈值”。

(其他实施方式)

在上述实施方式中，基于返回控制、停止控制及通电断开后的诊断用通电时的编码器计数值及通电相计数值，运算诊断用初始值。在其他实施方式中，能够在返回控制开始后(图10中的时刻x18以后)且换挡挡位切换开始前的任意时点运算诊断用初始值。此外，也可以将停止控制后的通电断开的处理省略。在上述实施方式中，基于2相通电时的计数偏差来判定编码器的异常。在其他实施方式中，也可以基于1相通电时的计数偏差来判定编码器的异常。另外，在1相通电时，当正常时，在1相1齿的状态下定子与转子对置，A相信号及B相信号都为Lo。

在上述实施方式中，止动板设有2个凹部。在其他实施方式中，凹部的数量并不限于2个，例如也可以按每个挡位设置凹部。此外，换挡挡位切换机构及驻车锁定机构等也可以与上述实施方式不同。在上述实施方式中，作为输出轴传感器而例示了电位差计。在其他实施方式中，输出轴传感器是怎样的都可以。此外，也可以将输出轴传感器省略。

在上述实施方式中，在马达轴与输出轴之间设置减速机。关于减速机的详细情况，在上述实施方式中没有言及，例如可以是使用摆线齿轮、行星齿轮、从与马达轴大致同轴的减速机构向驱动轴传递转矩的正齿轮的结构，或将它们组合使用的结构等，是怎样的结构都可以。此外，在其他实施方式中，也可以将马达轴与输出轴之间的减速机省略，也可以设置减速机以外的机构。以上，本发明完全不限定于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围中能够以各种形态实施。

本发明中记载的控制部及其方法也可以由通过构成被编程以执行由计算机程序具体化的一至多个功能的处理器及存储器来提供的专用计算机实现。或者，本发明中记载的控制部及其方法也可以由通过由一个以上的专用硬件逻辑电路构成处理器来提供的专用计算机实现。或者，本发明中记载的控制部及其方法也可以由通过被编程以执行一至多个功能的处理器及存储器和由一个以上的硬件逻辑电路构成的处理器的组合构成的一个以上的专用计算机实现。此外，也可以将计算机程序作为由计算机执行的指令，存储到计算机可读取的非移动有形记录介质中。

依据实施方式记述了本发明。但是，本发明并不限定于该实施方式及构造。本发明也包含各种各样的变形例及等价的范围内的变形。此外，各种各样的组合及形态、进而在它们中仅包含一要素、其以上或其以下的其他组合及形态也落入在本发明的范畴及思想范围中。

Claims (10)

1.一种换挡挡位控制装置，在换挡挡位切换系统(1)中通过对马达的驱动进行控制来切换换挡挡位，上述换挡挡位切换系统(1)具备：

上述马达(10)；

编码器(13)，输出与上述马达的旋转位置对应的检测信号即编码器信号；以及

换挡挡位切换机构(20)，具有旋转部件(21)及卡合部件(26)，上述旋转部件形成有多个谷部(211、212)以及在多个上述谷部的两端设置的壁部(213、214)，并且与被传递上述马达的旋转的输出轴(15)一体地旋转，上述卡合部件能够卡合于与换挡挡位对应的上述谷部；

上述换挡挡位控制装置的特征在于，

具备：

编码器计数部(51)，基于上述编码器信号来运算编码器计数值；

通电控制部(52)，对向上述马达的通电进行控制；

学习部(53)，学习作为上述卡合部件与上述壁部抵接时的上述编码器计数值的壁位置；

通电相计数部(54)，运算对应于通电相的切换而被计数的通电相计数值；以及

异常判定部(55)，基于上述壁位置的学习前后的上述通电相计数值及上述编码器计数值，判定上述编码器的异常。

2.如权利要求1所述的换挡挡位控制装置，其特征在于，

上述马达是3相马达；

在上述编码器的异常判定中，使用2相通电时的上述通电相计数值及上述编码器计数值。

3.如权利要求1或2所述的换挡挡位控制装置，其特征在于，

上述通电控制部依次进行：

初始驱动控制，不使用上述编码器计数值地使上述马达旋转；

壁碰抵控制，使上述马达旋转，直到上述卡合部件与上述壁部抵接的位置；以及

返回控制，在上述壁碰抵控制之后，向上述卡合部件从上述壁部离开的方向使上述马达旋转；

上述异常判定部在初始偏差与诊断用初始偏差不同的情况下判定为上述编码器异常，上述初始偏差是上述初始驱动控制完成时的上述通电相计数值与上述编码器计数值的差，上述诊断用初始偏差是开始上述返回控制后的上述通电相计数值与上述编码器计数值的差。

4.如权利要求3所述的换挡挡位控制装置，其特征在于，

上述换挡挡位切换机构具备将上述卡合部件向嵌入上述谷部的方向施力的施力部件(25)；

上述初始偏差及上述诊断用初始偏差在卡合状态下被运算，该卡合状态是在上述施力部件的施力下上述卡合部件嵌合于上述换挡挡位切换机构不被驱动的位置的状态。

5.如权利要求4所述的换挡挡位控制装置，其特征在于，

上述通电控制部在通过上述返回控制将上述马达驱动到上述卡合部件成为上述卡合状态的位置之后，进行通过固定相通电使上述马达停止的停止控制；

上述诊断用初始偏差在上述停止控制之后被运算。

6.如权利要求5所述的换挡挡位控制装置，其特征在于，

在上述停止控制后，进行诊断用通电，使用当上述编码器计数值成为与运算上述初始偏差时相同的值时的上述编码器计数值及上述通电相计数值，运算上述诊断用初始偏差。

7.如权利要求6所述的换挡挡位控制装置，其特征在于，

在上述停止控制后，在断开向上述马达的通电后实施上述诊断用通电。

8.如权利要求5～7中任一项所述的换挡挡位控制装置，其特征在于，

使用对与上述停止控制中被通电的相不同的相通电时的上述编码器计数值及上述通电相计数值，运算上述诊断用初始偏差。

9.如权利要求1～8中任一项所述的换挡挡位控制装置，其特征在于，

上述学习部在由上述异常判定部判定为上述编码器异常的情况下，再次进行上述壁位置的学习。

10.如权利要求1～9中任一项所述的换挡挡位控制装置，其特征在于，

上述异常判定部在上述壁位置的学习次数成为判定阈值以上的情况下，确定上述编码器的异常。

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