JP5862649B2 - 制御装置、および、これを用いたシフトバイワイヤシステム - Google Patents
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Description
(一実施形態)
本発明の一実施形態による制御装置、および、これを用いたシフトバイワイヤシステムを図1に示す。
モータ20は、本実施形態では、例えばスイッチトリラクタンス(SR)モータであり、永久磁石を用いることなく駆動力を発生する3相駆動型のブラシレスモータである。モータ20は、ステータ21、巻線22、ロータ23、および、モータ軸24等を有している。
モータ20は、車両の電源としてのバッテリ2から電力を供給されることにより回転する。ECU60は、バッテリ2から各相の巻線22への通電を切り替えることにより、モータ20の駆動を制御する。
ECU60は、演算手段としてのMPU、記憶手段としてのRAMおよびROM、その他回路、ならびに、入出力手段等を有する小型のコンピュータである。ECU60は、車両に搭載された各種センサからの信号、ならびに、ROMおよびRAMに格納されたデータ等に基づき、ROMに格納された各種プログラムに従って、各種装置および機器類を制御するよう作動する。ECU60は、車両の電源であるバッテリ2に電気的に接続されており、このバッテリ2から供給される電力によって作動する。
リレー65は、バッテリ2とモータ20との間に設けられ、オン作動することによりバッテリ2からモータ20への電力の供給を許容し、オフ作動することによりバッテリ2からモータ20への電力の供給を遮断する。
MPU80は、種々の演算を行う半導体チップである。
定電流回路77は、合流箇所P1に接続するよう設けられている。定電流回路77は、合流箇所P1に、所定の電流値である定電流値(Iconst)に相当する電流を流すことが可能である。
セレクタセンサ6は、車両の運転者がレンジセレクタ5を操作することにより指令したレンジ(以下、「指令レンジ」という。)を検出する。セレクタセンサ6は、検出した信号をECU60のMPU80へ出力する。
図3に示す一連の処理S100は、イグニッションスイッチがオン、すなわち、車両電源がオンされ、シフトバイワイヤシステム1が起動すると開始される。
S102では、MPU80は、上述の初期駆動制御を行う。これにより、アクチュエータ10(モータ20)の回転を適切に制御できるようになる。S102の後、処理はS103へ移行する。
S104では、MPU80は、上述の通常駆動制御を開始する。これにより、自動変速機3のシフトレンジが、運転者の意図するシフトレンジに変更される。
イグニッションスイッチがオフされると、処理は一連の処理S100を抜ける。
異常検出部82による電流検出回路74の異常検出に関する処理は、上述のS101の初期異常診断時に行われる。すなわち、イグニッションスイッチがオン、すなわち、車両電源がオンされ、シフトバイワイヤシステム1が起動すると開始される。
このように、異常検出部82は、1回の診断で、電流検出回路74の異常に加え、通電経路の断線故障、リレー65の異常、および、MOS61、62、63の異常についても検出可能である。
一方、MPU80(異常検出部82)は、上述のS101の初期異常診断において「出力される値が正側または負側にオフセットされるオフセット故障が電流検出回路74に生じている」、「バッテリ2からMOS61、62、63までの通電経路に断線故障が生じている」、「常時オフ状態となるオフ故障がリレー65に生じている」、または、「常時オン状態となるオン故障がMOS61、62、63のいずれかに生じている」と判断した場合、例えば表示装置7に警告灯を表示する等して、シフトバイワイヤシステム1に異常が生じていることを運転者に通知する。この場合、本実施形態では、MPU80は、後に続くS102の初期駆動制御、S103の基準位置学習制御、および、S104の通常駆動制御を行わない。なお、電流検出回路74に異常が生じている場合、S103において基準位置学習制御を正しく行うことができないおそれがある。
このように、S101において、MPU80の異常検出部82は、特許請求の範囲における「異常検出手段」として機能する。
このように、本実施形態では、電流検出回路74の異常に加え、通電経路の断線故障、リレー65の異常、および、MOS61、62、63の異常についても検出可能である。
上述の実施形態では、基準位置学習制御を行うとき、3相の巻線のうち2相に通電しつつ、通電相を順次切り替える「2相通電方式」によりモータを回転させる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、基準位置学習制御を行うとき、例えば、3相の巻線のうち1相に通電する1相通電と2相に通電する2相通電とを交互に切り替える「1−2相通電方式」によりモータを回転させることとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ディテントプレートの凹部は、いくつ形成されていてもよい。すなわち、本発明を適用可能な自動変速機のレンジの数は4つに限らない。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用可能である。
20 ・・・モータ
22 ・・・巻線
32 ・・・ディテントプレート(駆動対象)
60 ・・・ECU(電子制御ユニット、制御装置)
61、62、63 ・・・MOS(スイッチング手段)
65 ・・・リレー
72 ・・・MOS駆動回路(制御部)
74 ・・・電流検出回路
75 ・・・電流制限回路
76 ・・・電圧検出回路
77 ・・・定電流回路
80 ・・・MPU(制御部、基準位置学習手段、異常検出手段)
81 ・・・駆動信号算出部(制御部)
82 ・・・異常検出部(異常検出手段)
P1 ・・・合流箇所
Claims (6)
- 複数の相の巻線(22)を有し電源(2)から供給される電力により回転することで駆動対象(32)を回転駆動するモータ(20)を制御する制御装置(60)であって、
前記電源と前記モータとの間に設けられ、オン作動することにより前記電源から前記モータへの電力の供給を許容し、オフ作動することにより前記電源から前記モータへの電力の供給を遮断するリレー(65)と、
前記巻線の各相に対応するよう複数設けられ、オン作動することにより対応する前記巻線への通電を許容し、オフ作動することにより対応する前記巻線への通電を遮断するスイッチング手段(61、62、63)と、
前記リレーおよび前記スイッチング手段のオンオフ作動を制御することにより、前記モータの駆動を制御する制御部(72、80、81)と、
前記巻線および前記スイッチング手段を流れる電流が合流する箇所である合流箇所(P1)に接続するよう設けられ、前記合流箇所を流れる電流の値である電流値を検出する電流検出回路(74)と、
前記電流検出回路により検出される電流値の平均値が所定の範囲内となるよう、前記巻線および前記スイッチング手段を流れる電流を制限する電流制限回路(75)と、
前記電流制限回路により前記巻線および前記スイッチング手段を流れる電流を制限しつつ、前記駆動対象が可動範囲の限界位置で停止するまで前記モータを回転させ、前記モータの基準位置を学習する基準位置学習手段(80)と、
前記スイッチング手段に印加されている電圧の値である電圧値を検出する電圧検出回路(76)と、
前記合流箇所に、所定の電流値である定電流値に相当する電流を流すことが可能な定電流回路(77)と、
前記リレーをオン作動させ、かつ、全ての前記スイッチング手段をオフ作動させ、かつ、前記定電流回路により前記合流箇所に前記定電流値に相当する電流を流したとき、前記電圧検出回路により検出した電圧値と前記電流検出回路により検出した電流値とに基づき、前記電流検出回路の異常を検出可能な異常検出手段(80、82)と、
を備える制御装置。 - 前記異常検出手段は、
前記電圧検出回路により検出した電圧値が所定値以上で、かつ、前記電流検出回路により検出した電流値が前記定電流値と略同じとき、「前記電流検出回路は正常である」と判断し、
前記電圧検出回路により検出した電圧値が所定値以上で、かつ、前記電流検出回路により検出した電流値が前記定電流値に対し所定値以上異なるとき、「出力される値が正側または負側にオフセットされるオフセット故障が前記電流検出回路に生じている」と判断することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 前記異常検出手段は、
前記電圧検出回路により検出した電圧値が所定値以上で、かつ、前記電流検出回路により検出した電流値が前記定電流値に対し所定値以上大きいとき、「出力される値が正側にオフセットされるオフセット故障が前記電流検出回路に生じている」と判断し、
前記電圧検出回路により検出した電圧値が所定値以上で、かつ、前記電流検出回路により検出した電流値が前記定電流値に対し所定値以上小さいとき、「出力される値が負側にオフセットされるオフセット故障が前記電流検出回路に生じている」と判断することを特徴とする請求項2に記載の制御装置。 - 前記異常検出手段は、前記電圧検出回路により検出した電圧値が所定値以下で、かつ、前記電流検出回路により検出した電流値が前記定電流値と略同じとき、「前記電源から前記スイッチング手段までの通電経路に断線故障が生じている」、または、「常時オフ状態となるオフ故障が前記リレーに生じている」と判断することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の制御装置。
- 前記異常検出手段は、前記電圧検出回路により検出した電圧値が所定値以下で、かつ、前記電流検出回路により検出した電流値が前記定電流値に対し所定値以上異なるとき、「常時オン状態となるオン故障が前記スイッチング手段に生じている」と判断することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の制御装置。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の制御装置(60)と、
前記制御装置により制御される前記モータ(20)と、
前記モータにより回転駆動されることによってシフトレンジを切り替え可能な前記駆動対象(32)と、
を備えるシフトバイワイヤシステム(1)。
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