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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE PATENTANMELDUNG
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Diese Patentanmeldung beansprucht Priorität hinsichtlich der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-332944 , die am 25. Dezember 2007 beim japanischen Patentamt eingereicht wurde, und die hiermit durch Bezugnahme vollinhaltlich in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuerung zur Steuerung der Drehrichtung und der Drehgeschwindigkeit eines Motors eines Steuerzielobjekts, wie ein Elektroauto, das mittels einer Funkfernsteuervorrichtung bedient wird, insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Motorsteuerung zur Funkfernsteuerung, die eine Umschalteinheit zum Wechsel des Bedienzustands eines Bedieninstruments von einem Bremszustand zu einem Rückwärtsbewegungszustand aufweist.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Bei einem Steuerzielobjekt, wie einem Elektroauto, das mittels einer Funkfernsteuerung bedient wird, wird eine konventionelle Motorsteuerung verwendet, um die Drehrichtung und die Drehgeschwindigkeit eines im Steuerzielobjekt eingebauten Motors zum Zweck der Vorwärtsbewegung, der Rückwärtsbewegung und/oder Bremsung des Steuerzielobjekts zu steuern.
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Es gibt verschiedene Motorsteuerungen, wie eine in einem Flugzeugmodell installierte Motorsteuerung, die ausschließlich die Vorwärtsbewegung des Flugzeugmodells steuert, und eine in einem Elektroauto eingebaute Motorsteuerung, die die Vorwärtsbewegung, die Rückwärtsbewegung und/oder die Bremsung des Elektroautos steuert.
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Eine dieser konventionellen Motorsteuerungen ist eine im Handel erhältliche Motorsteuerung, die zum Einbau in ein Elektroauto zum Zweck der Steuerung der Vorwärtsbewegung, der Rückwärtsbewegung und/oder der Bremsung des Elektroautos ausgebildet ist. Die im Handel erhältliche Motorsteuerung steuert die Vorwärtsbewegung, die Rückwärtsbewegung und die Bremsung des Steuerzielobjekts mittels eines Bedieninstruments, das an einem Sender, der zur Bedienung des Steuerzielobjekts verwendet wird, installiert ist. Bei der im Handel erhältlichen Motorsteuerung wird ein Bedienzustand zur Vorwärtsbewegung eines Steuerzielobjekts als Vorwärtsmodus, ein Bedienzustand zur Rückwärtsbewegung des Steuerzielobjekts als Rückwärtsmodus und ein Bedienzustand zur Bremsung des Steuerzielobjekts als Bremsmodus bezeichnet.
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Insbesondere kann das Bedieninstrument ein stabförmiger Stockhebel oder ein wie ein Pistolenabzug geformter Hebel sein, der sich von einem Neutralpunkt ausgehend in zwei Richtungen betätigen lässt. Das Bedieninstrument kehrt, nachdem es betätigt wurde, automatisch zum Neutralpunkt zurück. Eine vom Neutralpunkt ausgehende Richtung ist einem Bedienzustand (Modus), zum Beispiel einem Vorwärtsmodus, zugeordnet, während die andere vom Neutralpunkt ausgehende Richtung einem anderen Bedienzustand, zum Beispiel einem Rückwärtsmodus, zugeordnet ist. Der Neutralpunkt ist keinem Modus der Motorsteuerung zugeordnet.
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Obwohl eine Motorsteuerung existiert, die als Bedienzustände drei Modi aufweist, ordnet die Motorsteuerung eine Richtung eines Bedieninstruments einem Vorwärtsmodus und die andere Richtung des Bedieninstruments einem Bremsmodus und einem Rückwärtsmodus zu.
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Wird das Bedieninstrument in die andere Richtung betätigt, werden somit in der Praxis mehrere Verfahren zur Auswahl des Bremsmodus oder des Rückwärtsmodus verwendet.
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Gemäß einem dieser praktischen Verfahren wird ein Umschalter zur Auswahl des Bremsmodus oder des Rückwärtsmodus verwendet. Alternativ wechselt bei einer Motorsteuerung, bei der kein Umschalter verwendet wird, die Moduszuordnung eines Bedieninstruments in Reaktion auf die vorbestimmte Bedienung des Bedieninstruments durch einen Bediener beispielsweise vom Vorwärts- und Bremsmodus zum Vorwärts- und Rückwärtsmodus.
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Nachfolgend soll unter Bezugnahme auf 5 eine Motorsteuerung erläutert werden, die den Bedienmodus ändert, wenn ein Bedieninstrument in einer vorbestimmten Weise betätigt wird. In 5 ist eine exemplarische konventionelle Motorsteuerung dargestellt. Ein Steuerdatensignal wird entsprechend der Quantität der Bedienung eines (nicht gezeigten) Bedieninstruments, das in einem (nicht gezeigten) Sender eingebaut ist, ausgegeben und an einen Empfänger 11 übermittelt, an dem das Steuerdatensignal demoduliert wird. Dann steuert eine Motorsteuerung 30 aufgrund des vom Empfänger 11 ausgegebenen demodulierten Signals die Tätigkeit eines in einem Steuerzielobjekt eingebauten Motors 12, wie etwa die Drehrichtung und die Drehgeschwindigkeit des Motors 12.
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Insbesondere wenn eine Drehrichtung des Motors 12 zur Vorwärtsbewegung des Steuerzielobjekts als Vorwärtsrichtung bezeichnet wird und eine Drehrichtung des Motors 12 zur Rückwärtsbewegung des Steuerzielobjekts als Rückwärtsbewegung bezeichnet wird, wird die Tätigkeit des Motors 12 wie folgt gesteuert: Wird das Bedieninstrument in eine Richtung betätigt, so dreht sich der Motor 12 in die Vorwärtsrichtung; wird das Bedieninstrument in die andere Richtung betätigt, so wird der Motor 12 abgebremst oder dreht sich in die Rückwärtsrichtung. Dabei wird die Geschwindigkeit oder die Bremsleistung des Motors 12 entsprechend der Quantität der Bedienung des Bedieninstruments erhöht oder gesenkt, so dass die Vorwärtsbewegung, die Rückwärtsbewegung oder die Bremsung des Steuerzielobjekts gesteuert werden kann. Mit der Bremsung des Steuerzielobjekts ist hierbei ein gegen eine Vorwärtsbewegung des Steuerzielobjekts erfolgender Bremsvorgang gemeint.
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Nachfolgend soll die Struktur der Motorsteuerung 30 ausführlich erläutert werden. Ein vom Empfänger 11 demoduliertes Signal wird über einen Pufferschaltkreis 1 einer Steuereinheit 31 eingegeben. Die Steuereinheit 31 wandelt das demodulierte Signal unter Bezugnahme auf einen in einer Speichereinheit 32 gespeicherten Sollwert in ein Steuersignal um und gibt das Steuersignal an einen Ansteuerschaltkreis 3 aus. Der Ansteuerschaltkreis 3 gibt ein Ansteuersignal auf der Basis des Steuersignals zur Steuerung der Tätigkeit des Motors 12 an den Motor 12 aus.
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Ein Stromerfassungsschaltkreis 4 erfasst den durch den Ansteuerschaltkreis 3 fließenden Strom und übermittelt einen erfassten Stromwert an die Steuereinheit 31. Die Steuereinheit 31 vergleicht einen in der Speichereinheit 32 gespeicherten maximalen Stromwert mit dem vom Stromerfassungsschaltkreis 4 erhaltenen Stromwert, um den Strom, der durch den Ansteuerschaltkreis 3 fließt, zu steuern.
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Eine Bedieneinheit 6 ist ein Schalter, der zur Änderung des Steuerzustands der Motorsteuerung 30 verwendet wird, um den Motor 12 zu steuern, und der zur Änderung des Einstellzustands der Speichereinheit 32 verwendet wird, um den in der Speichereinheit 32 gespeicherten Sollwert zu ändern.
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Bei der Motorsteuerung
30 können in der Speichereinheit
32 gespeicherte Sollwerte geändert werden. Zu Beispielen für veränderbare Sollwerte gehören ein maximaler Stromwert des Ansteuerschaltkreises
3 sowie Daten zu einem Hochpunkt des Bedieninstruments, an dem die Ausgangsleistung des Motors
12 ihren Maximalwert erreicht hat. Die Veränderung eines Sollwerts erfolgt durch das Lesen eines Sollwerts von einer externen Vorrichtung
34 durch eine serielle Kommunikationsschaltung
33 und die Speicherung des gelesenen Sollwerts in der Speichereinheit
32 durch die Steuereinheit
31 (vgl.
JP-Patentanmeldung Nr. H6-312065 ).
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Nun soll der Wechsel eines Modus, der einen Bedienzustand anzeigt, erläutert werden. Im Allgemeinen ist bei einer Motorsteuerung die Betätigung eines Bedieninstruments in eine Richtung einem Vorwärtsmodus zugeordnet, während die Betätigung des Bedieninstruments in die andere Richtung einem Bremsmodus zugeordnet ist. Wird das Bedieninstrument zu einem Neutralpunkt zurückbewegt, nachdem das Bedieninstrument zum Zweck der Bremsung eines Steuerzielobjekts in die andere Richtung betätigt wurde, so ändert eine Steuereinheit den Modus, so dass die Betätigung des Bedieninstruments in die andere Richtung einem Rückwärtsmodus zugeordnet wird.
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Wird bei der Motorsteuerung das Bedieninstrument vom Neutralpunkt ausgehend in eine Richtung betätigt, nachdem die andere Richtung dem Rückwärtsmodus zugeordnet wurde, so wechselt die Steuereinheit weiterhin den Modus, so dass die andere Richtung des Bedieninstruments dem Bremsmodus zugeordnet wird.
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Wird bei der Motorsteuerung das Bedieninstrument nach der Bremsung des Steuerzielobjekts zum Neutralpunkt zurückbewegt, so wechselt der Modus vom Bremsmodus zum Rückwärtsmodus. Folglich ist es einem Bediener nicht möglich, das Steuerzielobjekt mit feinen Abstufungen abzubremsen. Das heißt, das eine fein abgestufte Bremsbedienung (eine so genannte pumpende Bremsbedienung) zum intermittierenden Abbremsen des Steuerzielobjekts nicht durchgeführt werden kann.
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Weiterhin besteht die Gefahr, dass ein Moduswechsel erfolgt, obwohl ein Bediener dies nicht beabsichtigt. In diesem Fall kann sich das Steuerzielobjekt unnormal verhalten und dadurch beschädigt werden.
[Patentdokument 1] Ungeprüfte
japanische Patentanmeldung, Publikationsnr. H6-312065 .
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Motorsteuerung zur Funkfernsteuerung bereitzustellen, die ein intermittierendes Abbremsen ermöglicht, einen unerwarteten Moduswechsel verhindert und ein einfaches Bedienerfahren zum Wechsel eines Modus bereitstellt, welches einen Bediener nicht verwirrt.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Motorsteuerung zur Funkfernsteuerung bereitgestellt, wobei die Motorsteuerung in einem fernzusteuernden Steuerzielobjekt eingebaut ist, um die Vorwärtsbewegung, die Rückwärtsbewegung und die Bremsung des Steuerzielobjekts durch Steuerung einer Drehrichtung und einer Drehgeschwindigkeit eines im Steuerzielobjekt eingebauten Motors aufgrund eines Signals, welches mittels eines Empfängers von einem Steuerdatensignal demoduliert wird, zu steuern, wobei das Steuerdatensignal von einem Sender in Reaktion auf eine Quantität der Bedienung eines Bedieninstruments des Senders an den Empfänger übermittelt wird, und wobei das Bedieninstrument ausgebildet ist, von einem Neutralpunkt ausgehend derart in zumindest zwei Richtungen betätigt zu werden, dass das Steuerzielobjekt vorwärts bewegt wird, wenn das Bedieninstrument in eine Richtung betätigt wird, und dass das Steuerzielobjekt abgebremst wird oder rückwärts bewegt wird, wenn das Bedieninstrument in die andere Richtung betätigt wird, wobei die Motorsteuerung eine Umschalteinheit aufweist, die ausgebildet ist, einen Bedienzustand des Bedieninstruments von einem Bremsmodus zu einem Rückwärtsmodus umzuschalten, wobei die Umschalteinheit aufweist: eine Speichereinheit, die ausgebildet ist, einen spezifischen Wert einer Bremsleistung, der im mittels des Empfängers demodulierten Signals enthalten ist, als Umschaltreferenzwert zum Wechsel des Bedienzustands des Bedieninstruments vom Bremsmodus zum Rückwärtsmodus zu speichern; eine Einstelleinheit, die zur Veränderung des Umschaltreferenzwerts ausgebildet ist; eine Umschaltbestimmungseinheit, die ausgebildet ist, die Bremsleistung mit dem Umschaltreferenzwert zu vergleichen, um ein Umschaltsignal auszugeben, wenn die Bremsleistung gleich dem oder höher als der Umschaltreferenzwert ist; eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, den Bedienzustand des Bedieninstruments vom Bremsmodus zum Rückwärtsmodus umzuschalten, wenn das Bedieninstrument zum Neutralpunkt bewegt wird, nachdem die Steuereinheit das Umschaltsignal empfangen hat.
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In einigen Ausführungsformen kann die Einstelleinheit eine mit einer externen Vorrichtung verbundene serielle Kommunikationsschaltung aufweisen, die einen an der externen Vorrichtung eingestellten Umschaltreferenzwert liest und den in der Speichereinheit gespeicherten Umschaltreferenzwert durch den gelesenen Umschaltreferenzwert ersetzt.
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In anderen Ausführungsformen kann die Einstelleinheit einen an der Motorsteuerung installierten Schalter aufweisen, der einen mittels des Schalters eingestellten Umschaltreferenzwert liest und den in der Speichereinheit gespeicherten Umschaltreferenzwert durch den gelesenen Umschaltreferenzwert ersetzt.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Motorsteuerung zur Funkfernsteuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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2 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Motorsteuerung zur Funksteuerung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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3 zeigt eine Ansicht, die die Quantität der Bedienung eines Bedieninstruments in Bezug auf die Ausgangsleistung und die Bremsleistung eines in einem Steuerzielobjekt eingebauten Motors darstellt, wenn das Bedieninstrument Vorwärts- und Bremsmodi zugeordnet ist.
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4 zeigt eine Ansicht, die die Quantität der Bedienung des Bedieninstruments in Bezug auf die Ausgangsleistung des im Steuerzielobjekt eingebauten Motors darstellt, wenn das Bedieninstrument Vorwärts- und Rückwärtsmodi zugeordnet ist.
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5 zeigt ein Blockdiagramm, das eine konventionelle Motorsteuerung zur Funkfernsteuerung darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend soll eine Motorsteuerung unter Bezugnahme auf die 1, 3 und 4 beschrieben werden. Elemente aus 1, die die gleichen Strukturen wie die konventionellen Elemente, die in 5 dargestellt sind, aufweisen, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht weiter beschrieben.
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1 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Motorsteuerung zur Funksteuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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3 zeigt eine Ansicht, die die Quantität der Bedienung eines Bedieninstruments in Bezug auf die Ausgangsleistung und die Bremsleistung eines in einem Steuerzielobjekt eingebauten Motors darstellt, wenn das Bedieninstrument Vorwärts- und Bremsmodi zugeordnet ist. Gemäß 3 ist die Bremsleistung die Leistung, durch die eine Vorwärtsbewegung des Steuerzielobjekts abgebremst wird.
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4 zeigt eine Ansicht, die die Quantität der Bedienung des Bedieninstruments in Bezug auf die Ausgangsleistung des im Steuerzielobjekt eingebauten Motors 12 darstellt, wenn das Bedieninstrument Vorwärts- und Rückwärtsmodi zugeordnet ist.
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Das Bedieninstrument gemäß 3 und 4 kann ein Stockhebel sein, der von einem Neutralpunkt N ausgehend in zwei Richtungen (F- und R-Richtung) betätigt wird. Am Neutralpunkt befindet sich die Motorsteuerung 10 in keinem Modus.
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Die Motorsteuerung 10 weist eine Umschalteinheit zum Wechsel des Bedienstatus (Modus) auf. Die Umschalteinheit weist eine Steuereinheit 2, die zur Steuerung von Moduswechseloperationen ausgebildet ist, eine Speichereinheit 5, die ausgebildet ist, einen spezifischen Wert einer Bremsleistung, der im mittels eines Empfängers 11 demodulierten Signals enthalten ist, als Umschaltreferenzwert A zum Umschalten von einem Bremsmodus zu einem Rückwärtsmodus zu speichern, eine serielle Kommunikationsschaltung 7, die als Einstelleinheit zur Einstellung des Umschaltreferenzwerts A verwendet wird, und eine Umschaltbestimmungseinheit 8, die ausgebildet ist, die im demodulierten Signal enthaltene Bremsleistung mit dem Umschaltreferenzwert A zu vergleichen, auf.
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Wie in 3 gezeigt, dreht sich der Motor 12 vorwärts und wird das Steuerzielobjekt vorwärts bewegt, wenn das Bedieninstrument vom Neutralpunkt N ausgehend in die F-Richtung betätigt wird. Zudem wird die Drehgeschwindigkeit des Motors 12 entsprechend der Quantität der Bedienung des Bedieninstruments gesteuert und die Geschwindigkeit des sich vorwärtsbewegenden Steuerzielobjekts entsprechend der Quantität der Bedienung des Bedieninstruments gesteuert.
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Wird das Bedieninstrument vom Neutralpunkt N ausgehend in die R-Richtung betätigt, so wird das Steuerzielobjekt abgebremst und die Bremsleistung entsprechend der Quantität der Bedienung des Bedieninstruments gesteuert. Gleichzeitig wird die im demodulierten Signal enthaltene Bremsleistung verändert und werden die Bremsleistung und der Umschaltreferenzwert A über die Steuereinheit 2 der Umschaltbestimmungseinheit 8 eingegeben. Die Umschaltbestimmungseinheit 8 vergleicht die Bremsleistung, die im vom Empfänger 11 ausgegebenen demodulierten Signal enthalten ist, mit dem Umschaltreferenzwert A, wobei die Umschaltbestimmungseinheit 8 ein Modusumschaltsignal an die Steuereinheit 2 ausgibt, wenn die Bremsleistung gleich dem oder größer als der Umschaltreferenzwert A ist. Wird das Bedieninstrument zum Neutralpunkt N bewegt, nachdem das Modusumschaltsignal zur Steuereinheit 2 übermittelt wurde, so führt die Steuereinheit 2 eine Moduswechseloperation durch, so dass der Modus für eine Betätigung des Bedieninstruments in die R-Richtung vom Bremsmodus zum Rückwärtsmodus wechselt.
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Wird das Bedieninstrument in die R-Richtung betätigt, nachdem der Modus zum Rückwärtsmodus wechselte, wie in 4 gezeigt, so dreht sich der Motor 12 in die Rückwärtsrichtung und wird das Steuerzielobjekt rückwärts bewegt. Zudem wird die Drehgeschwindigkeit des Motors 12 entsprechend der Quantität der Bedienung des Bedieninstruments gesteuert und die Geschwindigkeit des sich rückwärtsbewegenden Steuerzielobjekts entsprechend der Quantität der Bedienung des Bedieninstruments gesteuert. Wird das Bedieninstrument im Rückwärtsmodus vom Neutralpunkt N ausgehend in die F-Richtung betätigt, so führt die Steuereinheit 2 eine Moduswechseloperation durch, so dass der Modus für die Betätigung des Bedieninstruments in die R-Richtung vom Rückwärtsmodus zum Bremsmodus wechselt.
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Darüber hinaus kann ein Bediener den Umschaltreferenzwert A ändern, indem er einen neuen Umschaltreferenzwert A von einer externen Vorrichtung 13, wie einem Computer, über die als Einstelleinheit verwendete serielle Kommunikationsschaltung 7 einliest und den neuen Umschaltreferenzwert A in der Speichereinheit 5 speichert.
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Nachfolgend soll eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 2 beschrieben werden. Gemäß 2 wird ein Schalter 9, wie etwa ein Volumenschalter, als Einstelleinheit zur Änderung des Umschaltreferenzwerts A in einer Motorsteuerung 20 eingebaut. Ein mittels des Schalters 9 eingestellter Umschaltreferenzwert A wird in einem Zustand, in dem verschiedene Einstellwerte geändert werden können, durch eine Steuereinheit 2 in einer Speichereinheit 5 gespeichert.
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Wie im Fall der in 1 dargestellten Motorsteuerung wird anschließend, wenn ein Bedieninstrument, wie ein Stockhebel, betätigt wird, je nach der Bedienrichtung des Bedieninstruments eine Vorwärtsbewegung, Bremsung oder Rückwärtsbewegung eines Steuerzielobjekts ermöglicht. Zudem erfolgt auf ähnliche Weise durch die Betätigung des Bedieninstruments ein Umschalten zwischen einem Bremsmodus und einem Rückwärtsmodus.
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In den oben beschriebenen Beispielen sind drei Bedienzustände erläutert; indem ein Rückwärtsbremsmodus als vierter Bedienzustand zur Bremsung einer Rückwärtsbewegung des Steuerzielobjekts eingestellt wird, können jedoch Einstellungen vorgenommen werden, durch die den Betätigungen des Bedieninstruments vier Modi entsprechen.
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Möchte ein Bediener die Bremse mit feinen Abstufungen betätigen, so kann er gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen den Umschaltreferenzwert so einstellen, dass er hoch ist. Dies ermöglicht eine fein abgestufte Bremsbedienung, da der Modus nicht aufgrund einer geringen Bremsleistung wechselt. Möchte der Bediener dagegen die Bremse nicht fein abgestuft betätigen, so kann er den Umschaltreferenzwert so einstellen, dass er niedrig ist. Dies ermöglicht einen leichten Moduswechsel.
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Gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsform kann die externe Vorrichtung zur Einstellung eines Umschaltreferenzwerts verwendet werden, was eine Reduktion der Anzahl der Komponenten der Motorsteuerung ermöglicht.
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Gemäß der in 2 dargestellten Ausführungsform ist zudem ein Schalter, wie etwa ein Volumenschalter oder ein DIP-Schalter, zur Einstellung eines Umschaltreferenzwerts in der Motorsteuerung eingebaut, so dass ein Umschaltreferenzwert mittels der Motorsteuerung eingestellt werden kann, ohne dass dazu eine zusätzliche Vorrichtung erforderlich ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei der oben beschriebenen Motorsteuerung zur Funksteuerung der Bremsmodus aufrechterhalten, wenn die Bremsleistung geringer als der Umschaltreferenzwert ist, und kann durch eine Bewegung des Bedieninstruments zum Neutralpunkt vom Bremsmodus zum Rückwärtsmodus gewechselt werden, wenn die Bremsleistung gleich dem oder größer als der Umschaltreferenzwert ist. Zudem lässt sich der Umschaltreferenzwert von einem Bediener einstellen.