CN114268189A - 控制装置和电动致动器 - Google Patents
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Abstract
控制装置和电动致动器。控制装置设于电动致动器,电动致动器搭载于车辆并具有马达部、将马达部的旋转传递给输出轴的传递机构部、检测马达部旋转的第1旋转传感器、检测输出轴旋转的第2旋转传感器,控制装置根据车辆的换挡操作,基于输出轴的旋转角度来控制马达部,控制装置具有:旋转角度计算部,其能够根据第2旋转传感器的检测结果来计算输出轴的旋转角度;以及存储部,其存储有分别进行了上次进行的换挡操作和本次进行的换挡操作的组合互不相同的至少2个以上的操作图案时的马达部的旋转和输出轴的旋转之间的偏差相关信息。旋转角度计算部在第2旋转传感器发生了故障时,根据第1旋转传感器的检测结果和偏差相关信息来计算输出轴的旋转角度。
Description
技术领域
本发明涉及控制装置和电动致动器。
背景技术
公知有具有马达部以及将马达部的旋转传递给输出轴的传递机构部的电动致动器。例如,在专利文献1中,作为这样的电动致动器,记载了旋转式致动器,该旋转式致动器用作切换车辆的自动变速器的换档的线控换档系统的驱动部。
专利文献1:日本特开2013-247798号公报
在上述那样的电动致动器中,有时根据能够检测输出轴的旋转角度的旋转传感器的检测结果来控制马达部,控制输出轴的旋转角度。但是,在该情况下,当能够检测输出轴的旋转角度的旋转传感器发生故障时,输出轴的旋转角度的控制精度有可能降低。
发明内容
鉴于上述情况,本发明的目的之一在于提供即使在能够检测输出轴的旋转角度的旋转传感器发生了故障的情况下也能够抑制输出轴的旋转角度的控制精度降低的控制装置以及具备这样的控制装置的电动致动器。
本发明的一个方式的控制装置设置于电动致动器,该电动致动器搭载于车辆并具有马达部、将所述马达部的旋转传递给输出轴的传递机构部、能够检测所述马达部的旋转的第1旋转传感器以及能够检测所述输出轴的旋转的第2旋转传感器,所述控制装置根据所述车辆的换挡操作,基于所述输出轴的旋转角度来控制所述马达部,其中,所述控制装置具有:旋转角度计算部,其能够根据所述第2旋转传感器的检测结果来计算所述输出轴的旋转角度;以及存储部,其存储有分别进行了上次进行的所述换挡操作和本次进行的所述换挡操作的组合互不相同的至少2个以上的操作图案的情况下的所述马达部的旋转和所述输出轴的旋转之间的偏差相关信息。所述旋转角度计算部在所述第2旋转传感器发生了故障的情况下,根据所述第1旋转传感器的检测结果和所述偏差相关信息来计算所述输出轴的旋转角度。
本发明的一个方式的电动致动器搭载于车辆,其中,所述电动致动器具有:马达部;传递机构部,其将所述马达部的旋转传递给输出轴;第1旋转传感器,其能够检测所述马达部的旋转;第2旋转传感器,其能够检测所述输出轴的旋转;以及上述的控制装置。
根据本发明的一个方式,在电动致动器中,即使在能够检测输出轴的旋转角度的旋转传感器发生了故障的情况下,也能够抑制输出轴的旋转角度的控制精度降低。
附图说明
图1是示出搭载有本实施方式的电动致动器的致动器装置的图,是示出锁定齿轮为非锁定状态的情况的图。
图2是示出搭载有本实施方式的电动致动器的致动器装置的图,是示出锁定齿轮为锁定状态的情况的图。
图3是从上侧观察搭载有本实施方式的电动致动器的致动器装置的一部分的图。
图4是示出本实施方式的电动致动器的功能结构的框图。
图5是示出本实施方式的存储于存储部中的马达部的空转角度的一例的图。
图6是示出本实施方式的电动致动器的控制过程的一例的流程图。
标号说明
10:电动致动器;20:马达部;30:传递机构部;40:控制装置;48:旋转角度计算部;50:存储部;51:第1旋转传感器;52:第2旋转传感器;60:输出轴;90:信息获取部;G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7、G8、G9、G10:组。
具体实施方式
在各图中,Z轴方向是以正侧作为上侧,以负侧作为下侧的上下方向。在各图中适当示出的作为假想轴线的中心轴线J的轴向例如与Z轴方向即上下方向平行。在以下的说明中,将与中心轴线J的轴向平行的方向简称为“轴向Z”。另外,除非另有说明,否则将以中心轴线J作为中心的径向简称为“径向”。另外,将从上侧观察时以中心轴线J为中心逆时针旋转的方向称为“第1旋转方向θ1”,将从上侧观察时以中心轴线J为中心顺时针旋转的方向称为“第2旋转方向θ2”。
另外,在各图中,X轴方向是与Z轴方向垂直的方向,Y轴方向是与X轴方向和Z轴方向双方垂直的方向。将与X轴方向平行的方向称为“前后方向X”,将与Y轴方向平行的方向称为“左右方向Y”。在前后方向X上,将X轴方向的正侧(+X侧)设为前侧,将X轴方向的负侧(-X侧)设为后侧。在左右方向Y上,将Y轴方向的正侧(+Y侧)设为左侧,将Y轴方向的负侧(-Y侧)设为右侧。
另外,“上下方向”、“前后方向”、“左右方向”、“上侧”、“下侧”、“前侧”、“后侧”、“左侧”以及“右侧”仅是用于对各部分的相对位置关系进行说明的名称,实际的配置关系等也可以是这些名称表示的配置关系等以外的配置关系等。
如图1和图2所示,本实施方式的电动致动器10搭载于致动器装置1。致动器装置1例如设置于车辆,是基于驾驶员的换档操作而被驱动的线控换档方式的致动器装置。致动器装置1基于驾驶员的换档操作而使手动阀72移动,切换油路体80内的液压回路。由此,致动器装置1能够将车辆的齿轮例如在驻车档P、倒车档R、空档N、前进档D之间切换。
另外,致动器装置1基于驾驶员的换档操作而将锁定齿轮G在锁定状态和非锁定状态之间切换。致动器装置1在车辆的齿轮为驻车档P的情况下,将锁定齿轮G设为锁定状态,在车辆的齿轮为驻车档P以外的档位的情况下,将锁定齿轮G设为非锁定状态。锁定齿轮G是连结于车轴的齿轮。锁定齿轮G在外周面具有多个齿部Ga,绕着沿左右方向Y延伸的旋转轴Gj旋转。
致动器装置1具有电动致动器10、输出轴60、油路体80、臂操作部61、阀操作部62、锁定臂71以及手动阀72。输出轴60例如呈以中心轴线J为中心沿轴向Z延伸的圆柱状。输出轴60借助电动致动器10而绕中心轴线J旋转。
油路体80在内部具有由多个油路构成的液压回路。如图3所示,油路主体80具有沿左右方向Y凹陷的插入孔81。虽然省略了图示,但插入孔81与油路主体80内的油路相连。在插入孔81内以能够沿左右方向Y移动的方式配置有手动阀72。手动阀72例如呈沿左右方向Y延伸的棒状。通过手动阀72沿左右方向Y移动,油路体80内的油路彼此的连接发生变化,液压回路被切换。
如图1和图2所示,臂操作部61具有连结部61a、杆61b、支承部61c、凸缘部61e以及螺旋弹簧61f。连结部61a固定于输出轴60。连结部61a例如从输出轴60向径向外侧突出。杆61b配置为能够沿前后方向X移动。杆61b的例如后侧的端部连结于连结部61a。
支承部61c呈以沿前后方向X延伸的轴线为中心的圆锥台状。支承部61c的外径随着从前侧朝向后侧而变大。支承部61c具有沿前后方向X贯通支承部61c的贯通孔61d。杆61b的前侧的端部穿过贯通孔61d。支承部61c能够相对于杆61b在前后方向X上移动。支承部61c和杆61b例如同心配置。凸缘部61e在比支承部61c靠后侧的位置固定于杆61b。
螺旋弹簧61f沿前后方向X延伸。螺旋弹簧61f配置在支承部61c与凸缘部61e的前后方向X之间。杆61b穿过螺旋弹簧61f的内侧。螺旋弹簧61f的后端与凸缘部61e接触。螺旋弹簧61f的前端与支承部61c接触。螺旋弹簧61f通过支承部61c相对于杆61b在前后方向X上相对移动而伸缩,对支承部61c施加前后方向X的弹性力。
阀操作部62例如固定于输出轴60的下端部。如图3所示,阀操作部62例如从输出轴60向径向外侧突出。阀操作部62的前端部与手动阀72连结。
臂操作部61和阀操作部62由电动致动器10驱动。具体而言,当利用电动致动器10使输出轴60绕中心轴线J旋转时,伴随着输出轴60的旋转,连结部61a和阀操作部62也绕中心轴线J旋转。杆61b通过连结部61a绕中心轴线J旋转而在前后方向X上移动。杆61b例如通过连结部61a向第1旋转方向θ1旋转而向后侧移动。杆61b例如通过连结部61a向第2旋转方向θ2旋转而向前侧移动。伴随着杆61b在前后方向X上的移动,支承部61c、凸缘部61e以及螺旋弹簧61f也在前后方向X上移动。
电动致动器10能够基于驾驶员的换档操作而使阀操作部62的位置在驻车档位置PP和非驻车档位置之间切换。非驻车档位置为驻车档位置PP以外的位置,在本实施方式中,如图3所示,非驻车档位置包含有前进档位置DP、空档位置NP、倒车档位置RP。即,在本实施方式中,电动致动器10基于驾驶员的换档操作而使阀操作部62的位置在前进档位置DP、空档位置NP、倒车档位置RP以及驻车档位置PP之间切换。在本实施方式中,驻车档位置PP是锁定齿轮G为锁定状态的锁定位置,非驻车档位置是锁定齿轮G为非锁定状态的非锁定位置。
前进档位置DP是车辆的齿轮为前进档D的情况下的阀操作部62的位置。空档位置NP是车辆的齿轮为空档N的情况下的阀操作部62的位置。倒车档位置RP是车辆的齿轮为倒车档R的情况下的阀操作部62的位置。驻车档位置PP是车辆的齿轮为驻车档P的情况下的阀操作部62的位置。图1示出了例如阀操作部62位于非驻车档位置中的倒车档位置RP的情况。图2示出了例如阀操作部62位于驻车档位置PP的情况。
如图3所示,在驻车档位置PP,从上侧观察时,阀操作部62沿着相对于前后方向X向第2旋转方向θ2侧倾斜的假想线LP配置。虽然省略了图示,但在倒车档位置RP,从上侧观察时,阀操作部62沿着在前后方向X上延伸的假想线LR配置。在空档位置NP,从上侧观察时,阀操作部62沿着相对于前后方向X向第1旋转方向θ1侧倾斜的假想线LN配置。在前进档位置DP,从上侧观察时,阀操作部62沿着相对于前后方向X比假想线LN向第1旋转方向θ1侧倾斜的假想线LD配置。
阀操作部62的前端部在左右方向Y上的位置例如按照驻车档位置PP、倒车档位置RP、空档位置NP、前进档位置DP的顺序而从左侧到右侧。随着阀操作部62的前端部在左右方向Y上的位置发生变化,与阀操作部62的前端部连结的手动阀72在左右方向Y上的位置发生变化。即,手动阀72在左右方向Y上的位置按照驻车档位置PP、倒车档位置RP、空档位置NP、前进档位置DP的顺序而从左侧到右侧。这样,阀操作部62使手动阀72移动。
如图1和图2所示,锁定臂71例如配置于臂操作部61的前侧。锁定臂71配置为能够以旋转轴71d为中心旋转。旋转轴71d是沿左右方向Y延伸的轴。锁定臂71具有第1部分71a和第2部分71b。第1部分71a从旋转轴71d向后侧延伸。第1部分71a的后端与支承部61c的外周面接触。第2部分71b从旋转轴71d朝向上侧并向前侧稍微倾斜地延伸。第2部分71b在上端部具有向前侧突出的啮合部71c。
锁定臂71伴随着杆61b和支承部61c在前后方向X上的移动而绕旋转轴71d旋转。例如,当输出轴60从图1所示的状态向第2旋转方向θ2旋转时,杆61b和支承部61c向前侧移动。由于支承部61c的外径随着从前侧方向后侧而变大,因此,当支承部61c向前侧移动时,与支承部61c接触的第1部分71a向上侧被抬起,锁定臂71以旋转轴71d为中心沿从左侧观察时的逆时针旋转。由此,啮合部71c接近锁定齿轮G,像图2所示那样啮合到齿部Ga彼此之间。
此时,根据齿部Ga的位置,存在以下情况:啮合部71c与齿部Ga接触,锁定臂71无法旋转至使啮合部71c啮合到齿部Ga彼此之间的位置。即使在这样的情况下,在本实施方式中,由于支承部61c能够相对于杆61b在前后方向X上移动,因此也能够允许杆61b移动到驻车档位置PP并且支承部61c位于比驻车档位置PP靠后侧的位置的状态。由此,能够抑制输出轴60的旋转被阻碍,能够抑制对电动致动器10施加负载。
此外,在杆61b位于驻车档位置PP并且支承部61c位于比驻车档位置PP靠后侧的位置的状态下,螺旋弹簧61f成为发生了压缩变形的状态。因此,通过螺旋弹簧61f对支承部61c施加了向前的弹性力。由此,从螺旋弹簧61f经由支承部61c向锁定臂71施加了以旋转轴71d为中心沿从左侧观察时的逆时针方向旋转的方向的旋转力矩。因此,当锁定齿轮G旋转而齿部Ga的位置偏移时,锁定臂71旋转,啮合部71c啮合到齿部Ga彼此之间。
另一方面,例如,当输出轴60从图2所示的状态向第1旋转方向θ1旋转时,杆61b和支承部61c向后侧移动。当支承部61c向后侧移动时,被支承部61c抬起的第1部分71a因自重或受到来自锁定齿轮G的力而向下侧移动,锁定臂71以旋转轴71d为中心沿从左侧观察时的顺时针方向旋转。由此,啮合部71c从锁定齿轮G分离,像图1所示那样从齿部Ga彼此之间脱离。
如图4所示,电动致动器10具有马达部20、传递机构部30、第1旋转传感器51、第2旋转传感器52以及控制装置40。传递机构部30将马达部20的旋转传递给输出轴60。在传递机构部30例如连结有马达部20的未图示的转子的轴。在本实施方式中,传递机构部30是减速器。
另外,在本说明书中,马达部20的旋转是指马达部20的未图示的转子的旋转。另外,在本说明书中,马达部20的旋转角度是指马达部20的未图示的转子的旋转角度,马达部20的旋转角速度是指马达部20的未图示的转子的旋转角速度。
第1旋转传感器51是能够检测马达部20的旋转的传感器。更详细而言,第1旋转传感器51例如能够检测马达部20的未图示的轴的旋转。第1旋转传感器51以规定的间隔检测马达部20的旋转。第1旋转传感器51例如是磁传感器。第1旋转传感器51例如是霍尔IC等霍尔元件。
第2旋转传感器52是能够检测输出轴60的旋转的传感器。第2旋转传感器52以规定的间隔检测输出轴60的旋转。第2旋转传感器52检测输出轴60的旋转的间隔例如大于第1旋转传感器51检测马达部20的旋转的间隔。第2旋转传感器52例如是磁传感器。第2旋转传感器52例如是霍尔IC等霍尔元件。
控制装置40设置于搭载在车辆上的电动致动器10,是根据车辆的换档操作,基于输出轴60的旋转角度来控制马达部20的控制装置。在本实施方式中,控制装置40搭载于车辆,基于车辆的换档操作来控制马达部20。控制装置40具有旋转角度指令部41、旋转角度控制部42、旋转角速度控制部43、电流控制部44、逆变器部45、电流检测部46、旋转角速度计算部47、旋转角度计算部48、故障检测部49、存储部50以及信息获取部90。另外,关于在图4中以功能块示出的控制装置40的各部分,只要控制装置40能够具有各部分的功能,则在控制装置40中怎样构成都可以。
向旋转角度指令部41输入移动指令CS。移动指令CS是通过进行车辆的换档操作而向电动致动器10发送的信号。移动指令CS例如是从车辆的发动机控制单元发送的。在移动指令CS中包含有关于将车辆的齿轮切换为哪个齿轮的信息。旋转角度指令部41根据移动指令CS而将目标角度指令41a输出给旋转角度控制部42。目标角度指令41a包括输出轴60的目标旋转角度。
旋转角度控制部42根据输入的目标角度指令41a,将角速度指令42a输出给旋转角速度控制部43。旋转角速度控制部43根据输入的角速度指令42a,将电流指令43a输出给电流控制部44。电流控制部44根据电流指令43a而向逆变器部45发送信号。从电动致动器10的外部向逆变器部45提供电流。逆变器部45根据来自电流指令43a的信号,对从外部提供的电流的频率进行转换。逆变器部45将转换频率后的电流提供给马达部20。电流检测部46检测从逆变器部45向马达部20输出的电流。电流检测部46的检测结果输入给电流控制部44。
向旋转角速度计算部47输入来自第1旋转传感器51的信号。旋转角速度计算部47能够根据第1旋转传感器51的检测结果来计算马达部20的旋转角速度。旋转角速度计算部47根据在第1时机检测到的第1旋转传感器51的检测结果与在第1时机接下来的第2时机检测到的第1旋转传感器51的检测结果之差,计算马达部20的旋转角速度。通过使用这样计算出的马达部20的旋转角速度,能够适当地控制马达部20的旋转。在旋转角速度计算部47中计算出的马达部20的旋转角速度输入给旋转角速度控制部43。
向旋转角度计算部48输入来自第2旋转传感器52的信号。旋转角度计算部48能够根据第2旋转传感器52的检测结果来计算输出轴60的旋转角度。在旋转角度计算部48中计算出的输出轴60的旋转角度输出给旋转角度控制部42。在本实施方式中,也向旋转角度计算部48输入来自第1旋转传感器51的信号。在本实施方式中,旋转角度计算部48能够根据第1旋转传感器51的检测结果来计算马达部20的旋转角度。
向故障检测部49输入来自第2旋转传感器52的信号。故障检测部49能够根据第2旋转传感器52的检测结果来检测第2旋转传感器52是否发生了故障。例如,故障检测部49在从第2旋转传感器52输入了错误信号的情况以及从第2旋转传感器52输入的信号的值不准确的情况等时,判断为第2旋转传感器52发生了故障。从第2旋转传感器52输入的信号的值不准确的情况例如包括从第2旋转传感器52输入的信号的值相对于上次从第2旋转传感器52输入的信号的值偏离了规定的值以上的情况。故障检测部49的检测结果输入给旋转角度计算部48。
在存储部50中存储有分别进行了上次进行的车辆换档操作和本次进行的车辆换档操作的组合互不相同的至少2个以上的操作图案的情况下的马达部20的旋转和输出轴60的旋转之间的偏差相关信息。车辆的换档操作是驾驶员等为了将车辆的齿轮从某个状态变更为不同的状态而进行的操作。在本实施方式中,车辆的换档操作是为了将车辆的齿轮从驻车档P、倒车档R、空档N、前进档D中的任意一个状态变更为另一个状态而进行的操作。在本说明书中,“操作图案”是由上次进行的车辆换档操作和本次进行的车辆换档操作的组合构成的图案。
马达部20的旋转和输出轴60的旋转之间的偏差相关信息包括马达部20的旋转和输出轴60的旋转之间的偏差量、能够计算马达部20的旋转和输出轴60的旋转之间的偏差的数据等。能够计算马达部20的旋转和输出轴60的旋转之间的偏差的数据包括第1旋转传感器51的检测结果、第2旋转传感器52的检测结果、电动致动器10的组装误差、传递机构部30的减速比的误差等。
马达部20的旋转和输出轴60的旋转之间的偏差例如是由于马达部20与传递机构部30的连结松动等而产生的。在本实施方式中,马达部20的旋转和输出轴60的旋转之间的偏差相关信息包括马达部20的空转角度。空转角度是从马达部20开始旋转至输出轴60开始旋转为止的马达部20的旋转角度的变化量。换言之,空转角度是从使马达部20开始旋转至输出轴60开始旋转为止的期间马达部20空转的角度。另外,在以下的说明中,将马达部20的旋转和输出轴60的旋转之间的偏差相关信息简称为“偏差相关信息”。
在本实施方式中,在存储部50中存储有上次进行的换挡操作和本次进行的换挡操作的全部组合的操作图案每一个的偏差相关信息。具体而言,例如,在存储部50中存储有图5所示的全部36个操作图案的每个操作图案的偏差相关信息。在本实施方式中,在存储部50中预先存储有各操作图案的偏差相关信息。
在图5中,作为偏差相关信息,示出了马达部20的空转角度[°]。在图5中,“P”表示驻车档P,“R”表示倒车档R,“N”表示空档N,“D”表示前进档D。在上次换档操作和本次换档操作中,符号“P”、“R”、“N”、“D”彼此之间的箭头表示在换档操作中车辆的齿轮变更的方向。例如,“P→R”表示将车辆的齿轮从驻车档P变更为倒车档R的换档操作。例如,“P←R”表示将车辆的齿轮从倒车档R变更为驻车档P的换档操作。另外,图5中的箭头的方向与图3所示的手动阀72移动的方向是对应示出的。例如,在“P→R”的换档操作中,手动阀72向右侧(-Y侧)移动。例如,在“P←R”的换档操作中,手动阀72向左侧(+Y侧)移动。
在图5中,例如,在上次换挡操作为“P→R”、本次换挡操作为“P←R”的栏中记载的值表示在进行了将车辆的齿轮从驻车档P变更为倒车档R的换挡操作之后,进行将车辆的齿轮从倒车档R变更为驻车档P的换挡操作的情况下的马达部20的空转角度[°]。
在图5中,示出了在空转角度为正值的情况下,马达部20空转的方向是使输出轴60向第1旋转方向θ1旋转时马达部20旋转的方向。示出了在空转角度为负值的情况下,马达部20空转的方向是使输出轴60向第2旋转方向θ2旋转时马达部20旋转的方向。
如图5所示,存在以下情况:进行本次换档操作时的马达部20的空转角度根据上次换档操作是怎样的换档操作而不同。即,存在以下情况:即使本次换档操作是相同的换档操作,在上次换档操作不同的情况下,进行本次换档操作时的空转角度也不同。在图5的例子中,在进行本次换档操作时马达部20旋转的方向是与进行上次换档操作时马达部20旋转的方向相同的方向的情况下,马达部20的空转角度比较小。换言之,在图5的例子中,在进行本次换档操作时手动阀72移动的方向是与进行上次换档操作时手动阀72移动的方向相同的方向的情况下,马达部20的空转角度比较小。
另一方面,在图5的例子中,在进行本次换档操作时马达部20旋转的方向是与进行上次换档操作时马达部20旋转的方向相反的方向的情况下,马达部20的空转角度比较大。换言之,在图5的例子中,在进行本次换档操作时手动阀72移动的方向是与进行上次换档操作时手动阀72移动的方向相反的方向的情况下,马达部20的空转角度比较大。
另外,马达部20的空转角度的大小关系不限于上述图5的例子。例如,也存在以下情况:在进行本次换档操作时马达部20旋转的方向是与进行上次换档操作时马达部20旋转的方向相同的方向的情况下,马达部20的空转角度比较大。另外,例如,也存在以下情况:在进行本次换档操作时马达部20旋转的方向是与进行上次换档操作时马达部20旋转的方向相反的方向的情况下,马达部20的空转角度比较小。马达部20的空转角度的大小关系例如有时因在马达部20停止旋转时由马达部20施加于输出轴60的制动力的大小等而变化。
在存储部50中存储有与上次进行的换档操作相关的信息。在存储部50中存储有例如在上次换档操作中将车辆的齿轮从驻车档P、倒车档R、空档N、前进档D中的哪个状态变更为了哪个状态。例如,每当新进行换档操作时,存储于存储部50中的与上次进行的换档操作相关的信息被覆写。
如图4所示,向信息获取部90输入来自第1旋转传感器51的信号和来自第2旋转传感器52的信号。信息获取部90能够根据第1旋转传感器51的检测结果和第2旋转传感器52的检测结果来获取偏差相关信息。在本实施方式中,信息获取部90能够根据第1旋转传感器51的检测结果和第2旋转传感器52的检测结果来计算马达部20的空转角度。具体而言,信息获取部90例如根据从第1旋转传感器51输入的信号和从第2旋转传感器52输入的信号,计算在从马达部20开始旋转的时刻至输出轴60开始旋转的时刻为止的期间马达部20所旋转的旋转角度作为空转角度。
在本实施方式中,信息获取部90根据存储于存储部50中的与上次进行的换挡操作相关的信息来判别操作图案,并使存储部50存储获取到的偏差相关信息作为针对判别出的操作图案的偏差相关信息。此时,在针对所执行的操作图案的偏差相关信息已存储于存储部50中的情况下,覆写针对该操作图案的偏差相关信息。即,在本实施方式中,在进行了偏差相关信息已存储于存储部50中的操作图案的情况下,信息获取部90更新针对存储于存储部50中的操作图案的偏差相关信息。
控制装置40例如按照图6所示的流程图进行马达部20的控制。控制装置40在基于本次进行的换档操作而开始了马达部20的控制(步骤S1)之后,判断第2旋转传感器52是否正常动作(步骤S2)。在本实施方式中,控制装置40通过故障检测部49来判断第2旋转传感器52是否发生故障,判断第2旋转传感器52是否正常动作。在由故障检测部49判断为第2旋转传感器52未发生故障的情况下,控制装置40判断为第2旋转传感器52正常动作。另一方面,在由故障检测部49判断为第2旋转传感器52发生故障的情况下,控制装置40判断为第2旋转传感器52未正常动作。
在判断为第2旋转传感器52正常动作的情况下(步骤S2:是),控制装置40根据第2旋转传感器52的检测结果来计算输出轴60的旋转角度(步骤S3a)。具体而言,控制装置40通过旋转角度计算部48来获取输出轴60的旋转角度。控制装置40根据输出轴60的旋转角度而使马达部20旋转(步骤S4a)。
在使马达部20开始旋转之后,控制装置40判断输出轴60是否已开始旋转(步骤S5)。在本实施方式中,控制装置40在信息获取部90中判断输出轴60是否已开始旋转。信息获取部90例如在所输入的来自第2旋转传感器52的信号发生了变化的情况下,判断为输出轴60已开始旋转。来自第2旋转传感器52的信号发生了变化的情况例如是从第2旋转传感器52输入给信息获取部90的信号的电压值超过了规定的阈值的情况等。
在判断为输出轴60已开始旋转的情况下(步骤S5:是),控制装置40使存储部50存储马达部20的空转角度(步骤S6)。具体而言,在本实施方式中,控制装置40通过信息获取部90而使存储部50存储从马达部20开始旋转的时刻至输出轴60开始旋转的时刻为止的马达部20的旋转角度作为空转角度。此时,在本实施方式中,由于在存储部50中预先按照每个操作图案而存储有马达部20的空转角度,因此信息获取部90覆写与判别出的操作图案对应的空转角度。此外,步骤S6例如在每次进行换档操作时执行一次。
控制装置40在输出轴60开始旋转后也使马达部20继续旋转,并且判断输出轴60的旋转角度是否达到了目标旋转角度(步骤S7)。在判断为输出轴60的旋转角度未达到目标旋转角度的情况下(步骤S7:否),控制装置40例如判断第2旋转传感器52是否正常动作(步骤S2),并且继续马达部20的控制。在判断为输出轴60的旋转角度达到了目标旋转角度的情况下(步骤S7:是),控制装置40停止马达部20的控制(步骤S8)。
另一方面,当在步骤S2中判断为第2旋转传感器52未正常动作的情况下(步骤S2:否),控制装置40根据第1旋转传感器51的检测结果和存储于存储部50中的马达部20的空转角度,计算输出轴60的旋转角度(步骤S3b)。在本实施方式中,控制装置40在旋转角度计算部48中根据第1旋转传感器51的检测结果和马达部20的空转角度来计算输出轴60的旋转角度。即,在本实施方式中,在第2旋转传感器52发生了故障的情况下,旋转角度计算部48根据第1旋转传感器51的检测结果和偏差相关信息来计算输出轴60的旋转角度。
具体而言,旋转角度计算部48例如将从根据第1旋转传感器51的检测结果计算出的马达部20的旋转角度减去空转角度而得到的值除以作为减速器的传递机构部30的减速比来计算输出轴60的旋转角度。控制装置40根据计算出的输出轴60的旋转角度而使马达部20旋转(步骤S4b)。然后,与第2旋转传感器52正常的情况同样地,控制装置40进行步骤S7和步骤S8。
如上所述,例如,有时马达部20与传递机构部30的连结存在松动,在马达部20的旋转和输出轴60的旋转之间产生偏差。因此,例如,在仅根据由第1旋转传感器51检测到的马达部20的旋转角度来计算输出轴60的旋转角度的情况下,计算出的输出轴60的旋转角度有可能大幅偏离实际的输出轴60的旋转角度。
与此相对,根据本实施方式,在第2旋转传感器52发生了故障的情况下,旋转角度计算部48根据第1旋转传感器51的检测结果以及与马达部20的旋转和输出轴60的旋转之间的偏差相关的信息来计算输出轴60的旋转角度。因此,能够根据偏差相关信息来校正计算出的输出轴60的旋转角度。由此,与仅根据第1旋转传感器51的检测结果来计算输出轴60的旋转角度的情况相比,能够高精度地计算输出轴60的旋转角度。
这里,存在马达部20的旋转和输出轴60的旋转之间的偏差根据所进行的操作图案而不同的情况。因此,如果仅是将马达部20的旋转和输出轴60的旋转之间的偏差相关信息存储于存储部50,则在操作图案不同的情况下,有可能无法高精度地计算输出轴60的旋转角度。
与此相对,根据本实施方式,存储于存储部50中的偏差相关信息包含有分别进行了上次进行的换档操作和本次进行的换档操作的组合互不相同的至少2个以上的操作图案的情况下的偏差相关信息。即,在存储部50中存储有与2种以上的操作图案对应的偏差相关信息。因此,能够根据所执行的操作图案来适当地修正计算出的输出轴60的旋转角度。由此,能够更高精度地计算输出轴60的旋转角度。
通过以上内容,根据本实施方式,即使在能够检测输出轴60的旋转角度的第2旋转传感器52发生了故障的情况下,也能够抑制输出轴60的旋转角度的控制精度降低。因此,即使在第2旋转传感器52发生了故障的情况下,控制装置40也能够基于车辆的换挡操作而适当地控制马达部20。由此,即使在第2旋转传感器52发生了故障的情况下,也能够利用电动致动器10而使车辆的齿轮在驻车档P、倒车档R、空档N、前进档D之间适当地切换。
具体而言,在本实施方式中,在第2旋转传感器52发生了故障的情况下,旋转角度计算部48根据马达部20的旋转角度、存储于存储部50中的马达部20的空转角度以及作为减速器的传递机构部30的减速比来计算输出轴60的旋转角度。因此,例如,通过将从马达部20的旋转角度减去空转角度而得到的角度除以减速比,能够适当地计算出输出轴60的旋转角度。
另外,根据本实施方式,还具有信息获取部90,该信息获取部90能够根据第1旋转传感器51的检测结果和第2旋转传感器52的检测结果来获取偏差相关信息。信息获取部90根据存储于存储部50中的与上次进行的换挡操作相关的信息来判别操作图案,将获取到的偏差相关信息作为针对判别出的操作图案的偏差相关信息并使存储部50存储。因此,例如,即使不预先使存储部50存储偏差相关信息,也能够使用信息获取部90来使存储部50学习偏差相关信息。另外,例如,也可以是,在使用电动致动器10之前,进行与全部操作图案对应的马达部20的控制,使存储部50存储与全部操作图案对应的偏差相关信息。
另外,根据本实施方式,在进行了偏差相关信息已存储于存储部50中的操作图案的情况下,信息获取部90更新针对存储于存储部50中的操作图案的偏差相关信息。因此,能够在每次执行换档操作时更新每个操作图案的偏差相关信息。由此,例如,即使在由于老化等导致马达部20的旋转和输出轴60的旋转之间的偏差发生变化的情况下,也能够更新信息,使存储部50存储更准确的偏差相关信息。因此,即使在第2旋转传感器52发生了故障的情况下,也能够更高精度地计算输出轴60的旋转角度。
另外,根据本实施方式,偏差相关信息包含空转角度,该空转角度是从马达部20开始旋转至输出轴60开始旋转为止的马达部20的旋转角度的变化量。信息获取部90能够根据第1旋转传感器51的检测结果和第2旋转传感器52的检测结果来计算空转角度。马达部20的旋转与输出轴60的旋转之间产生偏差的主要原因例如是产生了即使马达部20旋转,输出轴60也不旋转的空转状态。因此,通过由信息获取部90获取空转角度并使存储部50存储,即使在第2旋转传感器52发生了故障的情况下,也能够使用存储于存储部50中的空转角度来更高精度地计算输出轴60的旋转角度。
另外,根据本实施方式,在存储部50中存储有上次进行的换挡操作和本次进行的换挡操作的全部组合的操作图案每一个的偏差相关信息。因此,在第2旋转传感器52发生了故障的情况下,无论进行了怎样的操作图案的换挡操作,都能够使用与各操作图案对应的偏差相关信息,适当地修正计算出的输出轴60的旋转角度。由此,在第2旋转传感器52发生了故障的情况下,无论进行了怎样的换挡操作,都能够适当地抑制输出轴60的旋转角度的控制精度降低。
本发明不限于上述的实施方式,也能够在本发明的技术思想的范围内采用其他结构和其他方法。存储于存储部中的偏差相关信息只要包含有进行了至少2个以上的操作图案的情况下的偏差相关信息即可,可以包含任何信息。
也可以不在存储部中存储马达部的旋转和输出轴的旋转之间的偏差比较小的操作图案的偏差相关信息。具体而言,在上述图5的例子中,也可以不在存储部中存储上次换档操作为“R←N”或“R←D”并且本次换档操作为“P←R”的操作图案的空转角度、上次换档操作为“P→N”或“R→N”并且本次换档操作为“N→D”的操作图案的空转角度、上次换档操作为“P→R”并且本次换档操作为“R→N”或“R→D”的操作图案的空转角度以及上次换挡操作为“N←D”并且本次换挡操作为“P←N”或“R←N”的操作图案的空转角度。
例如,也可以是,将操作图案划分为多个组,在存储部中存储有每个组的偏差相关信息。具体而言,例如,也可以将图5所示的36个图案的操作图案划分为用虚线包围示出的组G1~G10。组G1和组G2各包含9个操作图案。包含于组G1中的操作图案是上次换挡操作为从驻车档P以外的档位切换到驻车档P的操作,并且本次换挡操作为从驻车档P切换到驻车档P以外的档位的操作的操作图案。包含于组G2中的操作图案是上次换挡操作为从前进档D以外的档位切换到前进档D的操作,并且本次换挡操作为从前进档D切换到前进档D以外的档位的操作的操作图案。
组G3和组G4各包含1个操作图案。包含于组G3中的操作图案是上次换挡操作为从驻车档P切换到倒车档R的操作,并且本次换挡操作为从倒车档R切换到驻车档P的操作的操作图案。包含于组G4中的操作图案是上次换挡操作为从前进档D切换到空挡N的操作,并且本次换挡操作为从空挡N切换到前进档D的操作的操作图案。
组G5、组G6、组G7以及组G8各包含2个操作图案。包含于组G5中的操作图案是上次换档操作为从空档N或者前进档D切换到倒车档R的操作,并且本次换档操作为从倒车档R切换到驻车档P的操作的操作图案。包含于组G6中的操作图案是上次换挡操作为从驻车档P或者倒车档R切换到空挡N的操作,并且本次换挡操作为从空挡N切换到前进档D的操作的操作图案。包含于组G7中的操作图案是上次换挡操作为从驻车档P切换到倒车档R的操作,并且本次换挡操作为从倒车档R切换到空挡N或前进档D的操作的操作图案。包含于组G8中的操作图案是上次换挡操作为从前进档D切换到空挡N的操作,并且本次换挡操作为从空挡N切换到驻车档P或者倒车档R的操作的操作图案。
组G9和组G10各包含4个操作图案。包含于组G9中的操作图案是上次换挡操作为从空挡N或前进档D切换到倒车档R的操作,并且本次换挡操作为从倒车档R切换到空挡N或前进档D的操作的操作图案。包含于组G10中的操作图案是上次换挡操作为从驻车档P或者倒车档R切换到空挡N的操作,并且本次换挡操作为从空挡N切换到驻车档P或者倒车档R的操作的操作图案。
各组G1~G10是按照马达部20的空转角度的值为相同程度的操作图案彼此来划分的。这样将操作图案分组,例如,在各组G1~G10中,将包含于同一组中的操作图案的空转角度设为相同值并使存储部50存储。即,使存储部50按照每个组G1~G10来一一存储偏差相关信息。由此,与使存储部50按照每个操作图案来存储偏差相关信息的情况相比,能够减少使存储部50存储的信息的个数。在上述的例子中,能够将与每个操作图案的偏差相关的36个信息减少为与每个组G1~G10的偏差相关的10个信息。因此,能够减小存储部50的容量。对应于每个组G1~G10来存储的偏差相关信息例如可以采用各组所包含的操作图案的偏差相关信息的平均值。
此外,在像上述那样将操作图案分组的情况下,例如,在进行了1个操作图案的情况下,能够通过信息获取部90来更新与包含有该操作图案的组对应的偏差相关信息。因此,在进行了1个操作图案时,与包含于同一组中的其他操作图案对应的偏差相关信息也被更新。由此,对于很少执行的操作图案,也能够适当地更新偏差相关信息。
此外,即使在上述那样按组存储偏差相关信息的情况下,通过将空转角度为相同程度的操作图案彼此设为同一组,由此,在第2旋转传感器52发生了故障的情况下,也能够使用与每个组对应的偏差相关信息来高精度地计算输出轴60的旋转角度。
存储于存储部中的偏差相关信息也可以不进行更新,而维持预先存储的状态。在该情况下,控制装置也可以不具备信息获取部。在存储部中,也可以不覆写而是存储偏差相关信息,也可以在存储了规定的个数的偏差相关信息之后,从旧的信息开始依次覆写。存储于存储部中的偏差相关信息也可以不预先存储。在该情况下,也可以是,每当进行换挡操作而进行马达部的控制时,由信息获取部将偏差相关信息存储于存储部。
传递机构部只要能够将马达部的旋转传递给输出轴即可,可以是任何结构。传递机构部也可以是增速器,也可以是不对马达部的旋转进行变速的机构。
第1旋转传感器只要能够检测马达部的旋转即可,可以是任何传感器。第2旋转传感器只要能够检测输出轴的旋转即可,可以是任何传感器。第1旋转传感器和第2旋转传感器也可以是磁阻元件,也可以是光学式的传感器。第1旋转传感器也可以设置有多个。第2旋转传感器也可以设置有多个。
以上在本说明书中所说明的各结构和各方法能够在不相互矛盾的范围内适当组合。
Claims (7)
1.一种控制装置,其设置于电动致动器,该电动致动器搭载于车辆并具有马达部、将所述马达部的旋转传递给输出轴的传递机构部、能够检测所述马达部的旋转的第1旋转传感器以及能够检测所述输出轴的旋转的第2旋转传感器,所述控制装置根据所述车辆的换挡操作,基于所述输出轴的旋转角度来控制所述马达部,其中,
所述控制装置具有:
旋转角度计算部,其能够根据所述第2旋转传感器的检测结果来计算所述输出轴的旋转角度;以及
存储部,其存储有分别进行了上次进行的所述换挡操作和本次进行的所述换挡操作的组合互不相同的至少2个以上的操作图案的情况下的所述马达部的旋转和所述输出轴的旋转之间的偏差相关信息,
所述旋转角度计算部在所述第2旋转传感器发生了故障的情况下,根据所述第1旋转传感器的检测结果和所述偏差相关信息来计算所述输出轴的旋转角度。
2.根据权利要求1所述的控制装置,其中,
所述控制装置还具有信息获取部,该信息获取部能够根据所述第1旋转传感器的检测结果和所述第2旋转传感器的检测结果来获取所述偏差相关信息,
在所述存储部中存储有与上次进行的所述换挡操作相关的信息,
所述信息获取部根据存储于所述存储部中的与上次进行的所述换挡操作相关的信息来判别所述操作图案,并使所述存储部存储获取到的所述偏差相关信息作为针对判别出的所述操作图案的所述偏差相关信息。
3.根据权利要求2所述的控制装置,其中,
在进行了所述偏差相关信息已存储于所述存储部中的所述操作图案的情况下,所述信息获取部更新针对存储于所述存储部中的所述操作图案的所述偏差相关信息。
4.根据权利要求2所述的控制装置,其中,
所述偏差相关信息包含空转角度,该空转角度是从所述马达部开始旋转至所述输出轴开始旋转为止的所述马达部的旋转角度的变化量,
所述信息获取部能够根据所述第1旋转传感器的检测结果和所述第2旋转传感器的检测结果来计算所述空转角度。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的控制装置,其中,
在所述存储部中存储有上次进行的所述换挡操作和本次进行的所述换挡操作的全部组合的所述操作图案每一个的所述偏差相关信息。
6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的控制装置,其中,
所述操作图案被划分为多个组,
在所述存储部中存储有每个所述组的所述偏差相关信息。
7.一种电动致动器,其搭载于车辆,其中,
所述电动致动器具有:
马达部;
传递机构部,其将所述马达部的旋转传递给输出轴;
第1旋转传感器,其能够检测所述马达部的旋转;
第2旋转传感器,其能够检测所述输出轴的旋转;以及
权利要求1至4中的任意一项所述的控制装置。
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