CN110612410A - 换档装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种换档装置。该换档装置的控制部构成为基于非启动状态与启动状态的驱动部旋转角度的变化量、以及非启动状态与启动状态的切换机构部转动角度的变化量双方,在从非启动状态移至启动状态时进行与换档切换机构部相对于旋转驱动部的相对位置相关的学习处理。

Description

换档装置
技术领域
本发明涉及换档装置。
背景技术
以往,公知有具备用于切换换档位置的换档切换机构部的换档装置。例如在日本专利第5605254号公报中记载了这样的换档装置。
日本专利第5605254号公报公开了具备:包含使手动杆的位置移动的马达(旋转驱动部),以根据被车辆的驾驶员操作的杆的位置使手动杆移动的方式构成的控制装置;以及微型电脑(控制部)的线控换挡装置(换档装置)。该日本专利第5605254号公报所记载的线控换挡装置的控制装置包含以马达的旋转角度为单位输出信号的编码器。另外,微型电脑构成为对来自编码器的信号进行计数,由此取得马达的旋转位置。另外,微型电脑构成为能够切换驱动马达的唤醒状态(启动状态)、和切断或者减少向马达以及一部分设备的电源供给来抑制电力消耗的睡眠状态(非启动状态)。
这里,在日本专利第5605254号公报的线控换挡装置中,构成为在睡眠状态下在马达的旋转位置因振动等而变化的情况下,在从睡眠状态向唤醒状态变化时,进行旋转位置的初始化等(学习处理)。为了进行该旋转位置的初始化等,在日本专利第5605254号公报的线控换挡装置中,即使在睡眠状态下,也对检测马达的旋转角度的编码器进行电源供给。而且,在日本专利第5605254号公报的线控换挡装置中,构成为若编码器的信号发生变化则微型电脑被重新启动而切换为唤醒状态,再次开始对马达等设备的电源供给。
专利文献1:日本专利第5605254号公报
然而,在日本专利第5605254号公报的线控换挡装置(换档装置)中,为了进行旋转位置的初始化等,即使在睡眠状态下也对编码器进行电源供给,所以存在无法充分地减少睡眠状态(非启动状态)下的消耗电力这样的问题点。并且,若编码器的信号发送变化则微型电脑被重新启动而切换为唤醒状态,所以存在线控换挡装置的消耗电力进一步增大这样的问题点。
发明内容
本发明正是为了解决上述那样的课题而完成的,本发明的一个目的在于提供一种能够减少消耗电力并且在从非启动状态移至启动状态时能够进行与换档切换机构部的相对位置相关的学习处理的换档装置。
为了实现上述目的,本发明的一个方面的换档装置具备:换档切换机构部,其用于切换换档位置;旋转驱动部,其构成为切换启动状态与非启动状态,并且产生用于对换档切换机构部进行转动驱动的旋转驱动力;驱动部旋转角度检测部,其检测由旋转驱动部的旋转驱动产生的驱动部旋转角度;切换机构部转动角度检测部,其检测由换档切换机构部的转动驱动产生的切换机构部转动角度;以及控制部,其控制旋转驱动部,控制部构成为基于非启动状态与启动状态的驱动部旋转角度的变化量、以及非启动状态与启动状态的切换机构部转动角度的变化量双方,在从非启动状态移至启动状态时进行与换档切换机构部相对于旋转驱动部的相对位置相关的学习处理。
本发明的一方面的换档装置如上述那样,具备检测驱动部旋转角度的驱动部旋转角度检测部、以及检测切换机构部转动角度的切换机构部转动角度检测部。而且,使控制部构成为,基于非启动状态与启动状态的驱动部旋转角度的变化量、以及非启动状态与启动状态的切换机构部转动角度的变化量双方,在从非启动状态移至启动状态时进行与换档切换机构部相对于旋转驱动部的相对位置相关的学习处理。由此,即使在非启动状态下没有对驱动部旋转角度检测部以及切换机构部转动角度检测部双方进行通电,也能够基于非启动状态与启动状态的驱动部旋转角度的变化量以及切换机构部转动角度的变化量,在从非启动状态移至启动状态时进行与换档切换机构部的相对位置相关的学习处理。其结果是,能够充分地减少换档装置的非启动状态下的消耗电力。另外,在非启动状态下,不需要相应于驱动部旋转角度检测部或者切换机构部转动角度检测部的输出变化而切换为启动状态,所以能够抑制换档装置的消耗电力的增大。作为上述结果,能够减少换档装置的消耗电力,并且能够在从非启动状态移至启动状态时进行与换档切换机构部的相对位置相关的学习处理。
另外,本发明的一方面的换档装置如上述那样,具备驱动部旋转角度检测部与切换机构部转动角度检测部。由此,例如即使在来自驱动部旋转角度检测部或者切换机构部转动角度检测部的任一方的信号没有变化的情况下,也能够通过驱动部旋转角度检测部或者切换机构部转动角度检测部的另一方的检测结果,可靠地掌握旋转驱动部的旋转位置等。其结果是,能够在换档装置中适当地进行换档位置的切换控制。
在上述一方面的换档装置中,优选换档切换机构部构成为切换换档切换机构部与旋转驱动部的旋转驱动匹配地进行转动驱动的从动转动状态、和换档切换机构部不进行与旋转驱动部的旋转驱动匹配的转动驱动的非从动转动状态,换档切换机构部构成为在旋转驱动部以小于旋转一周的电角度进行转动驱动的范围内,从非从动转动状态切换为从动转动状态。
根据这样的构成,在非从动转动状态下,能够抑制旋转驱动部以旋转一周以上的电角度进行旋转。由此,例如即使在来自切换机构部转动角度检测部的信号因换档切换机构部处于非从动转动状态而没有变化的情况下,也能够在旋转驱动部以旋转一周以上的电角度进行旋转而产生来自驱动部旋转角度检测部的信号相等的情况之前,将换档切换机构部切换为从动转动状态。因此,能够在换档装置中适当地进行换档位置的切换控制。
在该情况下,优选还具备驱动力传递机构,其包含被设置于旋转驱动部侧的驱动部侧部件、和被设置于换档切换机构部侧并伴随着驱动部侧部件的转动而转动的从动部侧部件,从旋转驱动部侧传递驱动力而对换档切换机构部进行转动驱动,构成为在驱动部侧部件与从动部侧部件之间设置规定量的间隙,由此换档切换机构部在旋转驱动部以小于旋转一周的电角度进行转动驱动的范围内,从非从动转动状态切换为从动转动状态。
根据这样的构成,通过在驱动部侧部件与从动部侧部件之间设置有规定量的间隙的驱动力传递机构,能够容易地使换档切换机构部构成为,在旋转驱动部以小于旋转一周的电角度进行转动驱动的范围内,从非从动转动状态切换为从动转动状态。另外,能够构成为使用具有驱动部侧部件与从动部侧部件的驱动力传递机构,由此在向换档切换机构部传递转动驱动力时,适当地改变旋转驱动部的转速等。
在上述一方面的换档装置中,优选还具备:存储部,其存储与驱动部旋转角度有关的信息以及与切换机构部转动角度有关的信息;控制部构成为,在向非启动状态转移时,在将与驱动部旋转角度有关的信息以及与切换机构部转动角度有关的信息存储于存储部之后,停止向驱动部旋转角度检测部以及切换机构部转动角度检测部的电源供给,控制部构成为在向启动状态转移时,再次开始向驱动部旋转角度检测部以及切换机构部转动角度检测部的电源供给,取得被存储于存储部的与驱动部旋转角度有关的信息以及与切换机构部转动角度有关的信息,取得非启动状态与启动状态的驱动部旋转角度的变化量、以及非启动状态与启动状态的切换机构部转动角度的变化量。
根据这样的构成,控制部在向启动状态转移时取得在向非启动状态转移时被存储于存储部的与驱动部旋转角度有关的信息以及与切换机构部转动角度有关的信息,由此能够可靠地进行与换档切换机构部相对于旋转驱动部的相对位置相关的学习处理。另外,使控制部构成为,在将与驱动部旋转角度有关的信息以及与切换机构部转动角度有关的信息存储于存储部之后,停止向驱动部旋转角度检测部以及切换机构部转动角度检测部的电源供给。由此,能够储存与驱动部旋转角度有关的信息以及与切换机构部转动角度有关的信息,并且能够提前并且可靠地减少换档装置的消耗电力。
在上述一方面的换档装置中,优选控制部构成为,在非启动状态与启动状态的驱动部旋转角度的变化量是驱动部阈值以上的情况下,或者在非启动状态与启动状态的切换机构部转动角度的变化量是切换机构部阈值以上的情况下,在从非启动状态恢复到启动状态时进行与换档切换机构部的相对位置相关的学习处理。
根据这样的构成,在非启动状态与启动状态的驱动部旋转角度的变化量小于驱动部阈值,并且非启动状态与启动状态的切换机构部转动角度的变化量小于切换机构部阈值的情况下,不进行学习处理,能够以这样的方式构成控制部,所以能够在换档装置中抑制不必要的学习处理。由此,例如在作为学习处理进行壁触控制(使旋转驱动部旋转到可动范围的极限,来学习基准位置的控制)的情况下,能够抑制对旋转驱动部等施加不必要的负荷的情况。
在上述一方面的换档装置中,优选切换机构部转动角度检测部包含:被不转动地固定的磁力产生部、以及与换档切换机构部一起转动的磁力检测部,磁力产生部遍及比换档切换机构部的转动范围宽的范围并被配置为圆弧状。
根据这样的构成,能够在换档切换机构部的转动范围的整个区域中,可靠地使磁力检测部进行检测。
在还具备包含上述驱动部侧部件与从动部侧部件的驱动力传递机构的换档装置中,优选驱动部侧部件具有第一卡合部,从动部侧部件具有:具有规定量的间隙地与第一卡合部卡合并且传递来自驱动部侧部件的驱动力的第二卡合部。
根据这样的构成,能够以相互卡合的第一卡合部与第二卡合部所产生的规定量的间隙,允许驱动部侧部件与从动部侧部件之间的相对的自由转动(自由旋转),所以能够容易地确保非从动转动状态。
在从动部侧部件具有跟上述第一卡合部有规定量的间隙地与上述第一卡合部卡合的第二卡合部的换档装置中,优选第一卡合部是在转动方向以圆弧状延伸的长孔,第二卡合部具有大致与长孔的宽度方向的长度相同的长度的外径,是被插入长孔的圆柱状的突起部,规定量的间隙具有从长孔的长边方向的长度减去圆柱状的突起部所占的长度而得到的长度。
根据这样的构成,在长孔与圆柱状的突起部之间设置规定量的间隙,由此能够容易地使换档切换机构部构成为在旋转驱动部以小于旋转一周的电角度进行转动驱动的范围内,从非从动转动状态切换为从动转动状态。
在上述一方面的换档装置中,还具备:驱动力传递机构,其从旋转驱动部侧传递驱动力而对换档切换机构部进行转动驱动,换档切换机构部包含与驱动力传递机构连接,并且通过切换机构部转动角度检测部检测切换机构部转动角度的输出轴部。
根据这样的构成,将与驱动力传递机构连接的输出轴的转动角度设为换档切换机构部的转动角度,由此能够以能够检测切换机构部转动角度的方式容易地构成换档装置。
附图说明
图1是表示本发明的第一以及第二实施方式的换档装置的控制构成的框图。
图2是简要表示本发明的第一实施方式的换档装置的整体构成的立体图。
图3是表示构成本发明的第一实施方式的换档装置的定位板的图。
图4是表示构成本发明的第一实施方式的换档装置的促动器单元的剖视图。
图5是在构成本发明的第一实施方式的换档装置的促动器单元中,表示减速机构部的构造的图。
图6是用于说明构成本发明的第一实施方式的换档装置的最终齿轮的转动范围的俯视图。
图7是表示构成本发明的第一实施方式的换档装置的马达侧的中间齿轮与换档切换机构部侧的中间齿轮的状态(从动转动状态)的图。
图8是表示构成本发明的第一实施方式的换档装置的马达侧的中间齿轮与换档切换机构部侧的中间齿轮的状态(非从动转动状态)的图。
图9是用于说明本发明的第一实施方式的换档装置中的模式编号与输出电压的变化的图。
图10是本发明的第一实施方式的换档装置的睡眠状态转移时的ECU的控制流程。
图11是本发明的第一实施方式的换档装置的唤醒状态转移时的ECU的控制流程。
图12是本发明的第二实施方式的换档装置的唤醒状态转移时的ECU的控制流程。
具体实施方式
以下,结合附图来说明本发明的实施方式。
<第一实施方式>
首先,参照图1~图8对本发明的第一实施方式的换档装置100的构成进行说明。
本发明的第一实施方式的换档装置100被搭载于汽车等车辆110。如图1所示,在车辆110中,在乘客(驾驶员)经由变速杆(或者换档开关)等操作部111进行了换档的切换操作的情况下,对变速器构部120的电换档位置的切换控制被进行。即、变速杆的位置经由被设置于操作部111的换档传感器112而被向换档装置100侧输入。然后,基于从被设置于换档装置100的专用的ECU50(控制部的一个例子)发送的控制信号,变速器构部120被切换到与乘客的换挡操作对应的P(停车)位置、R(倒车)位置、N(空挡)位置以及D(前进)位置中的任一个换档位置(参照图2以及图3)。这样的换档位置的切换控制被称为线控换挡(SBW)。
换档装置100具备:促动器单元60、以及被促动器单元60驱动的换档切换机构部70。另外,如图2所示,换档切换机构部70与变速器构部120内的液压控制回路部130及停车机构部140机械地连接。而且,构成为换档切换机构部70被驱动,由此变速器构部120的换档位置被机械地切换。
(换档切换机构部的构成)
如图2所示,换档切换机构部70包含定位板71和定位弹簧72。如图3所示,定位板71具有分别与P位置、R位置、N位置以及D位置对应的四个谷部71a。定位弹簧72具有在四个谷部71a中的任一个换档位置保持(固定)定位板71的功能。具体而言,定位弹簧72的一方端部被固定于变速器构部120的外壳121(参照图2),并且在另一方端部侧安装有辊部73。另外,构成为辊部73被定位弹簧72向后述的输出轴25侧施力,由此辊部73能够嵌入四个谷部71a中的任一个。
另外,如图2所示,定位板71被固定于输出轴25的下端部(Z2侧),定位板71与输出轴25一体地绕转动轴线C1转动。由此,定位弹簧72伴随着定位板71的向箭头A1方向或者箭头A2方向的正反转动(摆动)而使辊部73滑动。而且,以在滑动了的辊部73与谷部71a中的任一个嵌合了的状态下,换档位置被定位弹簧72的作用力F保持的方式,构成换档切换机构部70。
另外,定位板71还具有臂部74以及臂部75。臂部74与液压控制回路部130连接。而且,液压控制回路部130构成为在换档位置被切换到P位置以外的任一个时,形成与各换档位置对应的液压回路。臂部75与停车机构部140连接。停车机构部140构成为在换档位置被切换到P位置时,限制未图示的曲柄轴的旋转,另一方面在换档位置被切换到P位置以外的任一个时,不限制曲柄轴的旋转。
(促动器单元的构成)
如图1所示,促动器单元60包含:马达10(旋转驱动部的一个例子)、减速机构部20(驱动力传递机构的一个例子)、转子旋转角度传感器30(驱动部旋转角度检测部的一个例子)、输出轴转动角度传感器40(切换机构部转动角度检测部的一个例子)、ECU50(控制部的一个例子)以及存储部51。另外,促动器单元60还包含与减速机构部20的输出侧连接,能够绕转动轴线C1转动的输出轴25(输出轴部的一个例子)。
ECU50是在基板52a(参照图4)安装了电子部件的基板部件。该ECU50与马达10、转子旋转角度传感器30以及输出轴转动角度传感器40电连接。由此,ECU50构成为能够控制从车辆110的电池90向马达10、转子旋转角度传感器30以及输出轴转动角度传感器40的电源供给。另外,ECU50构成为能够从转子旋转角度传感器30接收与后述的转子11的旋转角度相关的转子旋转角度信息(数字信号),并且构成为能够从输出轴转动角度传感器40接收与输出轴25(定位板71)的输出轴转动角度(板转动角度)相关的板转动角度信息(输出电压)。另外,ECU50能够与控制被搭载于车辆110的发动机150的ECU151进行相互通信。
存储部51包含非易失性的存储器。存储部51构成为在后述的睡眠状态转移时,能够储存转子旋转角度信息以及板转动角度信息。
另外,如图4所示,促动器单元60由马达外壳61、马达罩62、齿轮外壳63构成了外形。通过马达外壳61以及马达罩62形成了收纳马达10以及ECU50的马达室64。另外,通过马达外壳61以及齿轮外壳63形成了收纳减速机构部20的齿轮室65。
在马达外壳61形成有插头61a,该插头61a形成有与ECU50电连接的端子。另外,在马达外壳61中,经由插头61a以及ECU50向马达10、转子旋转角度传感器30以及输出轴转动角度传感器40供给电力(电源)。
马达10具有产生用于对换档切换机构部70进行转动驱动的旋转驱动力的功能。马达10由被支承为能够旋转的转子11、以及以具有磁间隙并对置的方式被配置于转子11的周围的定子12构成。
马达10是所谓的三相马达。具体而言,转子11具有轴小齿轮11a与转子铁芯11b,作为未图示的永久磁铁的N极磁铁以及S极磁铁绕转动轴线C1以等角度间隔(45°)而被交替地贴附于转子铁芯11b的表面。因此,马达10的极数是8。其结果是,马达10(转子11)的电角度是马达10的(物理的)旋转角的4倍。
轴小齿轮11a是以连通马达室64以及齿轮室65的方式沿Z轴方向延伸的轴部件。另外,轴小齿轮11a构成为能够绕与输出轴25相同的转动轴线C1旋转。另外,在轴小齿轮11a的下部(Z2侧)一体地形成有齿轮槽被形成为螺旋状的齿轮部11c。此外,齿轮部11c是以齿轮径充分变小的方式且以小齿数并且大螺旋角形成的所谓的小齿数螺旋齿轮。
定子12具有:被固定于马达外壳61的马达室64内的定子铁芯13、以及利用通电产生磁力的多相(U相、V相以及W相)励磁线圈14(参照图1)。定子铁芯13被配置为其中心与轴小齿轮11a的转动轴线C1大致一致。另外,定子铁芯13通过沿Z轴方向延伸的一对支承轴13a而被固定于马达室64内。
此外,在马达10中,构成为在U-V通电、U-W通电、V-W通电、V-U通电、W-U通电以及W-V通电的各个(一个通电步骤)中转子11沿箭头A1或者A2方向旋转15度,在六次通电步骤中沿箭头A1或者A2方向旋转90度。另外,在六次通电步骤周期中转子铁芯11b内的永久磁铁(未图示)的N极以及S极的排列位置(磁化相位)在外观上返回原样。即、六次通电步骤周期相当于马达10的电角度一次旋转。
如图4以及图5所示,减速机构部20包含:分别具有齿轮部21a、22a以及23a的中间齿轮21(驱动部侧部件的一个例子)、中间齿轮22(从动部侧部件的一个例子)以及最终齿轮23。
中间齿轮21构成为绕与转动轴线C1不同的转动轴线C2转动。此外,转动轴线C2是通过一方的支承轴13a的中心且沿Z轴方向延伸的直线。另外,中间齿轮21的齿轮部21a构成为与转子11的齿轮部11c啮合。即、中间齿轮21在减速机构部20中,被设置于马达10侧。另外,如图5所示,中间齿轮21在俯视图中是圆形。在中间齿轮21的外周部形成有齿轮部21a。
中间齿轮22构成为绕与中间齿轮21相同的转动轴线C2转动,并且被配置于中间齿轮21的下表面侧(Z2侧)。另外,中间齿轮22的齿轮部22a被形成于中间齿轮22的下表面(Z2侧)。
这里,如图7以及图8所示,中间齿轮21具有以贯通中间齿轮21的方式被设置的多个(两个)长孔21b(第一卡合部的一个例子)。长孔21b在中间齿轮21的转动方向上相互以180度间隔而配置。多个长孔21b分别沿转动方向(A1或者A2方向)以圆弧状延伸,并且是在转动方向上比中间齿轮21的径向长的长孔。
在中间齿轮22的上表面(Z1侧)设置有向上方(Z1侧)突出的多个(两个)圆柱状的卡合凸部22b(第二卡合部以及突起部的一个例子)。卡合凸部22b以180度间隔被配置在长径向的两侧的周缘部。
而且,在中间齿轮22从下方朝向上方(Z1侧)被邻接配置于中间齿轮21的状态下,相互以180度间隔被配置的卡合凸部22b的各个构成为分别插入(卡合)到对应的中间齿轮21的两个长孔21b。此外,多个卡合凸部22b具有大致与长孔21b的宽度方向(径向)的长度相同的外径。另外,多个卡合凸部22b被形成为能够沿着转动方向在长孔21b内移动。
卡合凸部22b相对于中间齿轮21的长孔21b具有规定量的间隙S(长孔21b的长边方向(转动方向)的长度)地被插入中间齿轮21的长孔21b。即、构成为以相互卡合了的卡合凸部22b与长孔21b所产生的转动方向的间隙S(规定角度宽度),允许在中间齿轮21与中间齿轮22之间的相对的自由转动(自由旋转)。这里,规定量的间隙S是从长孔21b的长边方向的长度减去了圆柱状的卡合凸部22b所占的长度而得到的长度。此外,长孔21b的长边方向的长度是通过长孔21b的径向的中心的、以中间齿轮21的中心(转动轴线C2)为中心的圆弧的长度,规定量的间隙S也是以中间齿轮21的中心为中心的圆弧的长度。
因此,在换档装置100的换档切换机构部70中,构成为能够切换中间齿轮22与中间齿轮21的转动一起转动的从动转动状态、以及中间齿轮22不进行与中间齿轮21的转动一起转动的(进行相对的自由转动)非从动转动状态。此外,图7示出了从动转动状态,图8示出了非从动转动状态。
如图5所示,最终齿轮23的齿轮部23a构成为与中间齿轮22的齿轮部22a啮合。具体而言,最终齿轮23的齿轮部23a在沿最终齿轮23的转动方向延伸的扇形状的长孔中、远离转动轴线C1的一侧的内表面作为内齿轮而形成。此外,构成为能够在扇形状的长孔内配置中间齿轮22的齿轮部22a。
这里,如图6所示,最终齿轮23的齿轮部23a以小于180℃的角度范围被形成于扇形状的长孔的内表面。由此,中间齿轮22的齿轮部22a与形成了齿轮部23a的扇形状的长孔的内表面抵接(卡止),由此最终齿轮23构成为能够在小于180度的转动范围内转动。其结果是,输出轴25以及换档切换机构部70(定位板71)构成为能够在小于180度的转动范围内转动。
另外,如图4所示,在最终齿轮23中,供输出轴25嵌入的输出轴承部26被嵌入并固定于嵌合孔23b。由此,最终齿轮23具有与输出轴25相同的转动轴线C1,由此能够经由输出轴25以与换档切换机构部70(定位板71)相同的转动角度一起转动。
此外,减速机构部20构成为通过中间齿轮21、中间齿轮22以及最终齿轮23,在输出轴25侧使轴小齿轮11a(转子11)的旋转减速。具体而言,减速机构部20构成为减速比是1:50。即、在转子11旋转50转(马达1024×50=1200次通电步骤)的情况下,输出轴25转动一次。因此,在马达10中,转子11在一个通电步骤下旋转15度(电角度π/2(rad)),所以输出轴25转动0.3度(=15/50)。
如图4所示,转子旋转角度传感器30是输出与转子11的旋转量(转子旋转角度)对应的脉冲数的数字编码器。即、转子旋转角度传感器30(单点划线框内)通过由霍尔IC构成的三个磁传感器31(HA、HB、HC,参照图9)、以及检测用的磁铁32而构成。磁传感器31以等角度(约120度)间隔被安装于基板52a。而且,磁传感器31构成为基于磁铁32的磁场的大小,输出数字信号(H(高)或者L(低))。磁铁32被安装于转子铁芯11b的上表面(Z1侧)。
其结果是,数字信号被从以与磁铁32对置的方式被设置于基板52a的三个磁传感器31的各个输出,并向ECU50发送。而且,ECU50构成为根据三个数字信号,分类为六个模式编号。具体而言,ECU50构成为根据三个数字信号,分类为六个模式编号(转子旋转角度信息)。
具体而言,在HA以及HC是H(高)且HB是L(低)的情况下,由ECU50判断为模式编号是“0”,在HA是H(高)且HB以及HC是L(低)的情况下,由ECU50判断为模式编号是“1”。另外,在HA以及HB是H(高)且HC是L(低)的情况下,由ECU50判断为模式编号是“2”,在HB是H(高)且HA以及HC是L(低)的情况下,由ECU50判断为模式编号是“3”。另外,在HB以及HC是H(高)且HA是L(低)的情况下,由ECU50判断为模式编号是“4”,在HC是H(高)且HA以及HB是L(低)的情况下,由ECU50判断为模式编号是“5”。
这里,ECU50构成为控制马达10,以便对马达10的一个通电步骤与使模式编号增加或者减少“1”的情况对应。具体而言,ECU50构成为在转子11以一个通电步骤向箭头A2方向转动时,使模式编号增加1(或者使模式编号从“5”变为“0”),在转子11以一个通电步骤向箭头A1方向转动时,使模式编号减少1(或者使模式编号从“0”变为“5”)。
输出轴转动角度传感器40是检测与输出轴25(换档切换机构部70的定位板71)的输出角对应的磁力,输出与该检测出的磁力对应的模拟信号的模拟磁传感器。即、输出轴转动角度传感器40(单点划线框内)通过由霍尔IC构成的磁传感器41(磁力检测部的一个例子)、以及检测用的磁铁42(磁力产生部的一个例子)而构成。如图4所示,磁传感器41被安装并固定于基板52b。磁铁42被安装于最终齿轮23。
另外,如图5以及图6所示,磁铁42在俯视图中,被配置为半圆(圆弧)状。即、磁铁42在俯视图中,被配置在180度的角度范围。其结果是,磁铁42遍及比换档切换机构部70的(定位板71)的转动范围(小于180度的转动范围)广的范围而被配置为圆弧状。
另外,磁铁42构成为被分割为三个磁极42a,并且邻接的磁极42a的磁场的朝向相反。其结果是,输出轴转动角度传感器40能够维持磁传感器41的分辨率,并且使可检测的输出轴25的转动角度(定位板71的转动角度(板转动角度))变大。
此外,基板52a与基板52b通过布线53而电连接。而且,ECU50构成为基于转子旋转角度信息(模式编号)以及板转动角度(输出电压)对向励磁线圈14的通电进行切换控制,由此在换档装置100中进行换档位置的切换控制。
另外,换档装置100(马达10)构成为通过ECU50的控制,来切换马达10未被驱动的睡眠状态(非启动状态的一个例子)、和马达10被驱动的唤醒状态(启动状态的一个例子)。此外,在唤醒状态下,进行向马达10、转子旋转角度传感器30以及输出轴转动角度传感器40的电源供给,由此进行换档装置100的换档位置的切换控制。另一方面,在睡眠状态下,除了停止向马达10的电源供给之外,还停止向换档装置100的转子旋转角度传感器30以及输出轴转动角度传感器40的电源供给。并且,ECU50的一部分的功能也被停止。其结果是,在睡眠状态下,换档装置100的消耗电力大幅减少。
此外,换档装置100例如在具备换档装置100的车辆110已停车时,在发动机150没有被点火时,在满足了来自ECU151的信号发送已停止时等的睡眠状态转移条件的情况下,通过ECU50从唤醒状态移至睡眠状态。另外,换档装置100在车辆110被启动时,在发动机150被重新点火时,在满足了来自ECU151的信号发送再次开始时等的唤醒状态转移条件的情况下,通过ECU50从睡眠状态移至唤醒状态。
这里,在睡眠状态下,转子11往往因构成换档装置100的部件的振动等而意外地旋转等。在该情况下,换档切换机构部70相对于马达10(转子11)的相对基准位置偏移,并且在睡眠状态转移时从转子旋转角度传感器30的磁传感器31输出的数字信号(模式编号)以及从输出轴转动角度传感器40的磁传感器41输出的输出电压、与当前时刻的数字信号(模式编号)以及输出电压的至少一方发生变化。而且,在数字信号(模式编号)以及输出电压的至少一方发生了变化的状态下,若从睡眠状态向唤醒状态转移,则在相对基准位置偏移了的状态下进行换档位置的切换控制,所以没有正确地进行换档位置的切换控制。
因此,在第一实施方式中,ECU50构成为基于睡眠状态与唤醒状态的转子旋转角度的变化量、以及睡眠状态与唤醒状态的板转动角度的变化量双方,在从睡眠状态移至唤醒状态时进行与定位板71相对于转子11的相对位置相关的学习处理。此外,在第一实施方式中,与定位板71相对于转子11的相对位置相关的学习处理是指在定位板71的板转动角度相对于转子11的旋转角度的相对角度位置偏移了的情况下,使相对(角度)位置返回原来的相对基准(角度)位置的处理。例如通过ECU50的控制,进行一般的壁触处理等。
例如,在从睡眠状态移至唤醒状态时,假设来自转子旋转角度传感器30的模式编号(转子旋转角度)从“5”变化为“4”或者“0”的情况下。在该情况下,由ECU50判断为定位板71的板转动角度相对于转子11的旋转角度的相对角度位置产生了偏移,进行使相对角度位置返回原来的相对基准角度位置的学习处理。
另外,如图7以及图8所示,在第一实施方式中,如上所述,换档装置100构成为利用定位板71侧的中间齿轮22的卡合凸部22b与转子11侧的中间齿轮21的长孔21b的规定量的间隙S,而成为从动转动状态与非从动转动状态。这里,在定位板71侧的中间齿轮22不动的非从动转动状态下,来自输出轴转动角度传感器40的磁传感器41的输出电压不变化,所以需要基于从转子旋转角度传感器30的三个磁传感器31输出的数字信号(模式编号)判断转动。然而,数字信号(模式编号)在马达10的电角度每旋转一周时成为相同的数字信号(模式编号),所以存在ECU50无法正确地识别相对位置的变化的担忧。
因此,在第一实施方式中,构成为将换档切换机构部70从非从动转动状态在电角度小于旋转一周对马达10的转子11进行转动驱动的范围内切换为从动转动状态。即、规定量的间隙S被形成为与小于转子11的电角度的1周期(2π(rad))的电角度对应的大小。具体而言,在第一实施方式中,马达10的极数是8,由此规定量的间隙S构成为圆弧的中心角成为小于90度(=360/4)的圆弧(例如中心角60度的圆弧)。其结果是,在从磁传感器31输出的数字信号(模式编号)旋转一周之前,从定位板71侧的中间齿轮22不动的非从动转动状态切换为中间齿轮22与转子11侧的中间齿轮21一起转动的从动转动状态,所以ECU50能够正确地识别相对位置的变化。
参照图9详细地说明由规定量的间隙S引起的模式编号(转子旋转角度)与来自输出轴转动角度传感器40的输出电压的变化。此外,在图9中,作为一个例子,对中间齿轮21向A2方向转动的情况进行说明。
首先,如状态P1所示,在辊部73没有嵌入与任一个换档位置对应的定位板71的谷部71a的状态下,通过定位弹簧72的作用力F,定位板71、输出轴25、最终齿轮23以及中间齿轮22成为与中间齿轮21以及转子11一起转动的从动转动状态。在该从动转动状态下,长孔21b的A1方向侧的内周面与卡合凸部22b的外周面抵接。另外,在该从动转动状态下,模式编号的增加与输出电压的增加一对一地对应。
这里,若中间齿轮21进一步向A2方向旋转,则成为辊部73通过定位弹簧72的作用力F而嵌入与任一个换档位置对应的定位板71的谷部71a的状态P2。此时,中间齿轮22在中间齿轮21旋转之前摆动(转动)规定量的间隙S的量。然后,定位弹簧72嵌入谷部71a而使定位板71的摆动停止。在该状态P2中,中间齿轮21不旋转而中间齿轮22转动,由此成为卡合凸部22b的外周面与长孔21b的A2方向侧的内周面接触的状态。
而且,在状态P2以及状态P3的情况下,卡合凸部22b没有被向A2方向旋转的转子11的长孔21b向A2方向按压,所以定位板71、输出轴25、最终齿轮23以及中间齿轮22成为不进行与中间齿轮21以及转子11的旋转匹配的转动(相对的自由转动)的非从动转动状态。在该非从动转动状态下,模式编号增加,而输出电压不变化。
这里,如上所述,在第一实施方式的换档装置100中,规定量的间隙S的大小构成为成为与小于转子11的电角度的一个周期(2π(rad))的电角度对应的大小。由此,在中间齿轮21的电角度相对地在旋转一周之前,如状态P4所示,长孔21b的A1方向侧的内周面再次与卡合凸部22b的外周面抵接。由此,定位板71相对于转子11的相对位置的变化被可靠地反映在睡眠状态与唤醒状态的转子旋转角度的变化量、以及睡眠状态与唤醒状态的板转动角度的变化量的任一方,所以能够在相对位置发生了变化时可靠地进行学习处理。
而且,如状态P5所示,与状态P1相同,换档装置100再次成为从动转动状态。
此外,上述内容不仅是马达10的唤醒状态,在睡眠状态下也是相同的。即、在睡眠转移前与唤醒状态转移后,在定位板71的板转动角度相对于转子11的旋转角度的相对角度位置产生了偏移的情况下,即使在输出电压不变化的情况下,模式编号也成为不同的值。其结果是,ECU50能够在唤醒状态转移后,正确地识别相对位置的变化。
接下来,参照图10对第一实施方式的睡眠状态转移时的ECU50的控制流程进行说明。
ECU50在满足了睡眠状态转移条件的情况下,在步骤S1中,将来自睡眠状态转移前的转子旋转角度传感器30的输出信号(数字信号)存储于存储部51,并且在步骤S2中,将来自睡眠状态转移前的输出轴转动角度传感器40的输出电压存储于存储部51。然后,ECU50在步骤S3以及S4中,分别停止向转子旋转角度传感器30以及输出轴转动角度传感器40的电源供给,结束本控制流程。此外,ECU50在满足了睡眠状态转移条件的情况下,也停止向马达10的电源供给。
接下来,参照图11对第一实施方式的唤醒状态转移时的ECU50的控制流程进行说明。
ECU50在满足了唤醒状态转移条件的情况下,在步骤S11以及S12中,分别开始向转子旋转角度传感器30以及输出轴转动角度传感器40的电源供给。此外,ECU50在满足了唤醒状态转移条件的情况下,也开始向马达10的电源供给。然后,ECU50在步骤S13中,取得来自唤醒状态转移时的转子旋转角度传感器30的输出信号(数字信号),并且在步骤S14中,取得来自唤醒状态转移时的输出轴转动角度传感器40的输出电压。然后,ECU50在步骤S15中,从存储部51取得来自睡眠状态转移前的转子旋转角度传感器30的输出信号,并且在步骤S16中,从存储部51取得来自睡眠状态转移前的输出轴转动角度传感器40的输出电压。
而且,ECU50在步骤S17中,判断在步骤S13中取得的来自唤醒状态转移时的转子旋转角度传感器30的输出信号、是否与在步骤S15中从存储部51取得的来自睡眠状态转移前的转子旋转角度传感器30的输出信号不同(变化量是0以外)。在输出信号不是不同的情况下,ECU50在步骤S18中,判断在步骤S14中取得的来自唤醒状态转移时的输出轴转动角度传感器40的输出电压、是否与在步骤S16中从存储部51取得的来自睡眠状态转移前的输出轴转动角度传感器40的输出电压不同(变化量小于允许阈值)。在步骤S17中在输出信号不同的情况下,或者在步骤S18中在输出电压不同的情况下,ECU50在步骤S19中,进行学习处理。而且,ECU50结束本控制流程。另外,在步骤S18中在输出电压不是不同的情况下,ECU50结束本控制流程。
在第一实施方式中,能够得到以下那样的效果。
在第一实施方式中,如上述那样,换档装置100具备检测转子旋转角度的转子旋转角度传感器30、以及检测板转动角度的输出轴转动角度传感器40。而且,使ECU50构成为,基于睡眠状态与唤醒状态的转子旋转角度的变化量、以及睡眠状态与唤醒状态的板转动角度的变化量双方,在从睡眠状态移至唤醒状态时进行与换档切换机构部70相对于马达10(转子11)的相对位置相关的学习处理。由此,即使在睡眠状态下没有对转子旋转角度传感器30以及输出轴转动角度传感器40双方进行通电,也能够基于睡眠状态与唤醒状态的转子旋转角度的变化量以及板转动角度的变化量,在从睡眠状态移至唤醒状态时进行与换档切换机构部70(定位板71)的相对位置相关的学习处理。其结果是,能够充分地减少换档装置100的睡眠状态下的消耗电力。另外,在睡眠状态下,不需要相应于转子旋转角度传感器30或者输出轴转动角度传感器40的输出变化而切换为唤醒状态,所以能够抑制换档装置100的消耗电力的增大。作为上述结果,能够减少换档装置100的消耗电力,并且能够在从睡眠状态移至唤醒状态时进行与换档切换机构部70的相对位置相关的学习处理。
另外,在第一实施方式中,换档装置100具备转子旋转角度传感器30和输出轴转动角度传感器40。由此,例如即使在来自输出轴转动角度传感器40的信号没有变化的情况下,也能够通过转子旋转角度传感器30的检测结果,可靠地掌握马达10的转子11的旋转位置等。其结果是,能够在换档装置100中适当地进行换档位置的切换控制。
另外,在第一实施方式中,使换档切换机构部70(定位板71)构成为,切换使换档切换机构部70与马达10(转子11)的旋转驱动匹配地进行转动驱动的从动转动状态、以及使换档切换机构部70不进行与转子11的旋转驱动匹配的转动驱动的非从动转动状态。而且,使换档切换机构部70构成为在转子11以小于旋转一周的电角度进行转动驱动的范围内,从非从动转动状态切换为从动转动状态。由此,在非从动转动状态下,能够抑制转子11以旋转一周以上的电角度旋转。其结果是,即使在来自输出轴转动角度传感器40的信号因换档切换机构部70处于非从动转动状态而没有变化的情况下,也能够在马达10的转子11以旋转一周以上的电角度旋转而产生来自转子旋转角度传感器30的信号相等的情况之前,将换档切换机构部70切换为从动转动状态。因此,能够抑制在换档装置100中没有适当地进行换档位置的切换控制的情况。
另外,在第一实施方式中,在中间齿轮21的长孔21b与中间齿轮22的卡合凸部22b之间设置规定量的间隙S,由此使换档切换机构部70(定位板71)构成为在马达10的转子11以小于旋转一周的电角度进行转动驱动的范围内,从非从动转动状态切换为从动转动状态。由此,通过在中间齿轮21与中间齿轮22之间设置了规定量的间隙S的减速机构部20,能够容易地使换档切换机构部70构成为在马达10的转子11以小于旋转一周的电角度进行转动驱动的范围内,从非从动转动状态切换为从动转动状态。另外,使用具有中间齿轮21与中间齿轮22的减速机构部20,由此能够构成为在向换档切换机构部70传递转动驱动力时,适当地改变马达10的转子11的转速等。
另外,在第一实施方式中,使ECU50构成为,在向睡眠状态转移时,在将与转子旋转角度有关的信息以及与板转动角度有关的信息存储于存储部51之后,停止向转子旋转角度传感器30以及输出轴转动角度传感器40的电源供给。另外,使ECU50构成为,在向唤醒状态转移时,使向转子旋转角度传感器30以及输出轴转动角度传感器40的电源供给再次开始,取得被存储于存储部51的与转子旋转角度有关的信息以及与板转动角度有关的信息,取得睡眠状态与唤醒状态的转子旋转角度的变化量、以及睡眠状态与唤醒状态的板转动角度的变化量。由此,ECU50在向唤醒状态转移时取得在向唤醒状态转移时被存储于存储部51的与转子旋转角度有关的信息以及与板转动角度有关的信息,由此能够可靠地进行与换档切换机构部70相对于转子11的相对位置相关的学习处理。另外,使ECU50构成为,在存储部51储存与转子旋转角度有关的信息以及与板转动角度有关的信息之后,停止向转子旋转角度传感器30以及输出轴转动角度传感器40的电源供给。由此,能够储存与转子旋转角度有关的信息以及与板转动角度有关的信息,并且能够尽早且可靠地减少换档装置100的消耗电力。
另外,在第一实施方式中,输出轴转动角度传感器40包含被不转动地固定的磁铁42、以及与换档切换机构部70一起转动的磁传感器41。而且,将磁铁42遍及比换档切换机构部70的转动范围宽的范围并被配置为圆弧状。由此,能够使磁传感器41在换档切换机构部70的转动范围的整个区域中可靠地进行检测。
另外,在第一实施方式中,在中间齿轮21形成长孔21b,在中间齿轮22形成具有规定量的间隙S地与长孔21b卡合并且传递来自中间齿轮21的驱动力的卡合凸部22b。而且,使长孔21b在转动方向以圆弧状延伸,使插入到长孔21b的圆柱状的卡合凸部22b形成为具有大致与长孔21b的宽度方向的长度相同的长度的外径。另外,使规定量的间隙S构成为,具有从长孔21b的长边方向的长度减去了圆柱状的卡合凸部22b所占的长度而得到的长度。由此,通过在长孔21b与卡合凸部22b之间设置规定量的间隙S,能够容易地使换档切换机构部70构成为,在马达10以小于旋转一周的电角度进行转动驱动的范围内从非从动转动状态切换为从动转动状态。
另外,在第一实施方式中,换档切换机构部70包含与减速机构部20连接,并且通过输出轴转动角度传感器40检测板转动角度的输出轴25。由此,将与减速机构部20连接的输出轴25的转动角度设为换档切换机构部70(定位板71)的转动角度,由此能够容易地以能够检测定位板71的转动角度的方式构成换档装置100,。
<第二实施方式>
接下来,参照图1以及图12对本发明的第二实施方式进行说明。在第二实施方式中,与在输出信号或者输出电压发生了变化的情况下进行学习处理的上述第一实施方式不同,对在输出信号是转子阈值(驱动部阈值的一个例子)以上或者输出电压是板阈值(切换机构部阈值的一个例子)以上的情况下进行学习处理的例子进行说明。此外,关于与上述第一实施方式相同的构成标注相同的符号并且省略说明。
第二实施方式的换档装置200具备包含ECU250(控制部的一个例子)的促动器单元260。ECU250构成为基于睡眠状态与唤醒状态的转子旋转角度的变化量、以及睡眠状态与唤醒状态的板转动角度的变化量双方,在从睡眠状态移至唤醒状态时进行与定位板71相对于转子11的相对位置相关的学习处理或者修正处理。这里,修正处理与使壁触等的相对角度位置返回原来的相对基准角度位置的处理不同,是以基于相对角度位置的偏移并考虑了偏移来改变相对基准角度位置的方式进行修正的处理。
具体而言,ECU250构成为在睡眠状态与唤醒状态的转子旋转角度的变化量(转子变化量)是转子阈值以上的情况下,或者在睡眠状态与唤醒状态的板转动角度的变化量(板变化量)是板阈值以上的情况下,在从睡眠状态恢复到唤醒状态时进行与换档切换机构部70(定位板71)的相对位置相关的学习处理。
而且,ECU250构成为在转子旋转角度的变化量小于转子阈值并且输出信号不同的(变化量是0以外)情况下,或者在板转动角度的变化量小于板阈值并且输出电压不同的(变化量是0以外)情况下,在从睡眠状态恢复到唤醒状态时,进行与换档切换机构部70的相对位置相关的修正处理。此外,第二实施方式的其它的构成与上述第一实施方式的构成相同。另外,第二实施方式的睡眠状态转移时的控制流程与上述第一实施方式的控制流程相同。
接下来,参照图12对第二实施方式的唤醒状态转移时的ECU250的控制流程进行说明。
ECU250在满足了唤醒状态转移条件的情况下,与上述第一实施方式的控制流程相同,进行步骤S11~S16的控制。
而且,ECU250在步骤S21中,判断在步骤S13中取得的唤醒状态转移时的来自转子旋转角度传感器30的输出信号、与在步骤S15中从存储部51取得的睡眠状态转移前的来自转子旋转角度传感器30的输出信号的变化量(转子变化量)是否是转子阈值以上。在转子变化量小于转子阈值的情况下,ECU250在步骤S22中,判断在步骤S14中取得的唤醒状态转移时的来自输出轴转动角度传感器40的输出电压、与在步骤S16中从存储部51取得的睡眠状态转移前的来自输出轴转动角度传感器40的输出电压的变化量(板变化量)是否是板阈值以上。在步骤S21中在转子变化量是转子阈值以上的情况下,或者在步骤S22中板变化量是板阈值以上的情况下,ECU250在步骤S23中,进行学习处理。然后,ECU250结束本控制流程。
另外,在步骤S22中在板变化量小于板阈值的情况下,ECU250在步骤S24中判断转子变化量是否是0以外(输出信号不同)。在转子变化量是0的情况下,ECU250在步骤S25中判断板变化量是否是0以外(输出电压不同)。在步骤S24中在转子变化量是0以外的情况下,或者在步骤S25中在板变化量是0以外的情况下,ECU250在步骤S26中,进行修正处理。然后,ECU250结束本控制流程。另外,在步骤S25中在板变化量是0的情况下,结束本控制流程。
在第二实施方式中,能够得到以下那样的效果。
在第二实施方式中,如上述那样,使ECU250构成为,基于睡眠状态与唤醒状态的转子旋转角度的变化量、以及睡眠状态与唤醒状态的板转动角度的变化量双方,在从睡眠状态移至唤醒状态时进行与换档切换机构部70相对于马达10(转子11)的相对位置相关的学习处理。由此,与上述第一实施方式相同,能够减少换档装置200的消耗电力,并且能够在从睡眠状态移至唤醒状态时进行与换档切换机构部70的相对位置相关的学习处理。
另外,在第二实施方式中,使ECU250构成为,在睡眠状态与唤醒状态的转子旋转角度的变化量(转子变化量)是转子阈值以上的情况下,或者在睡眠状态与唤醒状态的板转动角度的变化量(板变化量)是板阈值以上的情况下,在从睡眠状态恢复到唤醒状态时进行与换档切换机构部70的相对位置相关的学习处理。由此,能够以在转子变化量小于转子阈值并且板变化量小于板阈值的情况下,不进行学习处理的方式构成ECU250,所以能够抑制在换档装置200中不必要进行学习处理的情况。其结果是,在作为学习处理进行壁触控制的情况下,能够抑制对马达10等施加不必要的负荷的情况。
另外,在第二实施方式中,使ECU250构成为,在转子旋转角度的变化量小于转子阈值并且输出信号不同的(变化量是0以外)情况下,或者在板转动角度的变化量小于板阈值并且输出电压不同的(变化量是0以外)情况下,在从睡眠状态恢复到唤醒状态时,进行与换档切换机构部70的相对位置相关的修正处理。由此,即使不进行学习处理也能够修正相对基准位置的偏移,所以能够抑制对马达10等施加不必要的负荷的情况并且能够在换档装置200中更适当地进行换档位置的切换控制。此外,第二实施方式的其它效果与上述第一实施方式相同。
此外,这次公开的实施方式应被认为全部的点只是例示而并不是限制的内容。本发明的范围并非由上述实施方式的说明来表示而由技术方案所表示,而且包含与技术方案等同的含义以及范围内的所有改变。
例如,在上述第一以及第二实施方式中,虽示出了在马达10的转子11(旋转驱动部)侧的中间齿轮21设置了长孔21b,在换档切换机构部70侧的中间齿轮22设置了与长孔21b卡合的卡合凸部22b的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以在旋转驱动部侧的中间齿轮设置卡合凸部,在换档切换机构部侧的中间齿轮设置长孔。另外,长孔21b也可以不贯通中间齿轮21。例如,也可以代替长孔,由在厚度方向不贯通中间齿轮21的具有底部的凹状的凸轮槽构成卡合部。
另外,在上述第一以及第二实施方式中,虽示出了使中间齿轮21的长孔21b与中间齿轮22的卡合凸部22b在两个位置卡合的例子,但本发明并不限于此。即、中间齿轮21与中间齿轮22的卡合位置也可以是上述两个位置以外。可以是一个位置,也可以是三个位置。
另外,在上述第一以及第二实施方式中,虽示出了在中间齿轮21与中间齿轮22之间设置了规定量的间隙S的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以在中间齿轮22与最终齿轮23之间设置规定量的间隙。在该情况下,中间齿轮22与技术方案的“驱动部侧部件”对应,最终齿轮23与技术方案的“从动部侧部件”对应。
另外,在上述第一以及第二实施方式中,虽示出了将被分割为三个磁极42a的磁铁42(磁力产生部)遍及比换档切换机构部70的(定位板71)的转动范围(小于180度的转动范围)宽的范围并被配置为圆弧状的例子,但本发明并不限于此。在本发明中,也可以将磁力产生部形成在与换档切换机构部的转动范围相等或者比其窄的范围。另外,磁力产生部可以被分割为两个或者四个以上的磁极,也可以不分割磁极。
另外,在上述第一以及第二实施方式中,虽示出了马达10(旋转驱动部)的极数是8的例子,但本发明并不限于此。例如,旋转驱动部的极数也可以是2、4、6、10或者12。在该情况下,需要以成为与小于旋转驱动部的电角度的一个周期(2π(rad))的电角度对应的大小的方式形成规定量的间隙。例如,在旋转驱动部的极数是4的情况下,需要以成为圆弧的中心角小于180度(=360/2)的圆弧的方式形成规定量的间隙。
另外,在上述第一以及第二实施方式中,虽示出了将输出轴转动角度传感器40(切换机构部转动角度检测部)的磁铁42安装于最终齿轮23的例子,但本发明并不限于此。在本发明中,也可以将切换机构部转动角度检测部的磁铁(或者磁传感器)安装于输出轴,也可以将切换机构部转动角度检测部的磁铁(或者磁传感器)安装于换档切换机构部(例如定位板71)本身。
另外,在上述第一以及第二实施方式中,虽示出了作为马达10使用了将永久磁铁组装在转子11的表面的表面磁铁型(SPM)的三相马达的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以使用按照以等角度间隔(例如45°间隔)切换磁极的极性(N极以及S极)的方式将永久磁铁埋入转子11中的埋入磁铁型(IPM)的马达。
另外,在上述第一以及第二实施方式中,虽示出了将本发明的换档装置应用于汽车(车辆110)用的换档装置的例子,但本发明并不限于此。例如也可以将本发明的换档装置应用于航空机、船舶等汽车用以外的换档装置。
附图标记的说明
10…马达(旋转驱动部)、20…减速机构部(驱动力传递机构)、21…中间齿轮(驱动部侧部件)、21b…长孔(第一卡合部)、22…中间齿轮(从动部侧部件)、22b…卡合凸部(第二卡合部)、25…输出轴(输出轴部)、30…转子旋转角度传感器(驱动部旋转角度检测部)、40…输出轴转动角度传感器(切换机构部转动角度检测部)、41…磁传感器(磁力检测部)、42…磁铁(磁力产生部)、50、250…ECU(控制部)、70…换档切换机构部、100、200…换档装置、S…规定量的间隙、定位弹簧。

Claims (9)

1.一种换档装置,其具备:
换档切换机构部,其用于切换换档位置;
旋转驱动部,其构成为被切换为启动状态与非启动状态,并且产生用于对上述换档切换机构部进行转动驱动的旋转驱动力;
驱动部旋转角度检测部,其检测由上述旋转驱动部的旋转驱动产生的驱动部旋转角度;
切换机构部转动角度检测部,其检测由上述换档切换机构部的转动驱动产生的切换机构部转动角度;以及
控制部,其控制上述旋转驱动部,
上述控制部构成为基于上述非启动状态与上述启动状态的上述驱动部旋转角度的变化量、以及上述非启动状态与上述启动状态的上述切换机构部转动角度的变化量双方,在从上述非启动状态移至上述启动状态时进行与上述换档切换机构部相对于上述旋转驱动部的相对位置相关的学习处理。
2.根据权利要求1所述的换档装置,其中,
上述换档切换机构部构成为切换上述换档切换机构部与上述旋转驱动部的旋转驱动匹配地进行转动驱动的从动转动状态、和上述换档切换机构部不进行与上述旋转驱动部的旋转驱动匹配的转动驱动的非从动转动状态,
上述换档切换机构部构成为在上述旋转驱动部以小于旋转一周的电角度进行转动驱动的范围内,从上述非从动转动状态切换为上述从动转动状态。
3.根据权利要求2所述的换档装置,其中,还具备:
驱动力传递机构,其包含被设置于上述旋转驱动部侧的驱动部侧部件、和被设置于上述换档切换机构部侧并伴随着上述驱动部侧部件的转动而转动的从动部侧部件,从上述旋转驱动部侧传递驱动力而对上述换档切换机构部进行转动驱动,
构成为在上述驱动部侧部件与上述从动部侧部件之间设置规定量的间隙,由此上述换档切换机构部在上述旋转驱动部以小于旋转一周的电角度进行转动驱动的范围内,从上述非从动转动状态切换为上述从动转动状态。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的换档装置,其中,还具备:
存储部,其存储与上述驱动部旋转角度有关的信息以及与上述切换机构部转动角度有关的信息;
上述控制部构成为,在向上述非启动状态转移时,在将与上述驱动部旋转角度有关的信息以及与上述切换机构部转动角度有关的信息存储于上述存储部之后,停止向上述驱动部旋转角度检测部以及上述切换机构部转动角度检测部的电源供给,
上述控制部构成为,在向上述启动状态转移时,再次开始向上述驱动部旋转角度检测部以及上述切换机构部转动角度检测部的电源供给,取得被存储于上述存储部的与上述驱动部旋转角度有关的信息以及与上述切换机构部转动角度有关的信息,取得上述非启动状态与上述启动状态的上述驱动部旋转角度的变化量、以及上述非启动状态与上述启动状态的上述切换机构部转动角度的变化量。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的换档装置,其中,
上述控制部构成为,在上述非启动状态与上述启动状态的上述驱动部旋转角度的变化量是驱动部阈值以上的情况下,或者在上述非启动状态与上述启动状态的上述切换机构部转动角度的变化量是切换机构部阈值以上的情况下,在从上述非启动状态恢复到上述启动状态时进行与上述换档切换机构部的上述相对位置相关的学习处理。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的换档装置,其中,
上述切换机构部转动角度检测部包含:被不转动地固定的磁力产生部、以及与上述换档切换机构部一起转动的磁力检测部,
上述磁力产生部遍及比上述换档切换机构部的转动范围宽的范围并被配置为圆弧状。
7.根据权利要求3所述的换档装置,其中
上述驱动部侧部件具有第一卡合部,
上述从动部侧部件具有:具有上述规定量的间隙地与上述第一卡合部卡合并且传递来自上述驱动部侧部件的驱动力的第二卡合部。
8.根据权利要求7所述的换档装置,其中,
上述第一卡合部是在转动方向以圆弧状延伸的长孔,
上述第二卡合部具有大致与上述长孔的宽度方向的长度相同的长度的外径,是被插入上述长孔的圆柱状的突起部,
上述规定量的间隙具有从上述长孔的长边方向的长度减去上述圆柱状的突起部所占的长度而得到的长度。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的换档装置,其中,还具备:
驱动力传递机构,其从上述旋转驱动部侧传递驱动力而对上述换档切换机构部进行转动驱动,
上述换档切换机构部包含与上述驱动力传递机构连接,并且通过上述切换机构部转动角度检测部检测上述切换机构部转动角度的输出轴部。
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