DE102020110903A1

DE102020110903A1 - Schaltungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102020110903A1
Application number: DE102020110903.2A
Authority: DE
Inventors: Yutaka Uchida; Atsuto OGINO
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2019-05-29
Filing date: 2020-04-22
Publication date: 2020-12-03
Also published as: CN112013110A; JP7363101B2; US11686385B2; US20200378495A1; CN112013110B; JP2020193675A

Abstract

Eine Schaltungsvorrichtung (100) umfasst: ein Schaltungsumschaltelement (71), das Muldenteile (80, 82, 83) entsprechend einer Schaltungsposition umfasst; ein Positionierungselement (72), das bereitgestellt ist, um die Schaltungsposition in einem Zustand zu etablieren, bei dem es in einen der Muldenteile gepasst ist; einen Motor (10), der einen Rotor (11) und einen Stator (12) umfasst und das Schaltungsumschaltelement antreibt; einen Geschwindigkeitsreduziermechanismusabschnitt (20), der das Schaltungsumschaltelement in einem Zustand dreht, bei dem eine Drehgeschwindigkeit, die von dem Motor übertragen wird, reduziert wird; einen Rotordrehwinkelsensor (30), der einen Drehwinkel des Rotors erfasst; und einen Ausgabewellendrehwinkelsensor (40), der einen Drehwinkel des Schaltungsumschaltelements erfasst. Die Schaltungsvorrichtung erfasst die Anzahl von Drehungen des Motors auf der Grundlage einer Verbindung zwischen Ausgabewerten des Ausgabewellendrehwinkelsensors und des Rotordrehwinkelsensors.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft eine Schaltungsvorrichtung, die bei einem Fahrzeug angebracht ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In dem verwandten Stand der Technik ist eine Schaltungsvorrichtung, die bei einem Fahrzeug angebracht ist, bekannt (siehe beispielsweise JP 2016-75364A ).
Die JP 2016-75364A offenbart eine Schaltungsvorrichtung, die eine Betätigungseinheit, die auf der Grundlage eines Steuerungssignals arbeitet, das einer Schaltungsbetätigung durch einen Insassen entspricht, und einen Schaltungsumschaltmechanismusabschnitt umfasst, der eine Schaltungsposition umschaltet, indem er durch die Betätigungseinheit angetrieben wird. In der Schaltungsvorrichtung, die in der JP 2016-75364A beschrieben ist, umfasst die Betätigungseinheit einen Motor, einen Geschwindigkeitsreduziermechanismusabschnitt, einen Motordrehwinkelsensor, einen Ausgabewellendrehwinkelsensor und eine Kraftmaschinensteuerungseinheit (ECU). Ferner umfasst die Betätigungseinheit eine Ausgabewelle, die bei der Ausgabeseite des Geschwindigkeitsreduziermechanismusabschnitts bereitgestellt ist. Der Motordrehwinkelsensor erfasst einen Drehbetrag (einen Drehwinkel) des Rotors. Der Ausgabewellendrehwinkelsensor erfasst einen Ausgabewinkel (Drehwinkel) der Ausgabewelle.
In der JP 2016-75364A umfasst der Schaltungsumschaltmechanismusabschnitt eine Rastenplatte und eine Rastfeder. Die Rastenplatte ist eine Platte, die eine Vielzahl von Muldenteilen entsprechend der Schaltungsposition umfasst. Die Rastfeder etabliert die Schaltungspositionen in einem Zustand, in dem die Rastfeder in einen der Vielzahl von Muldenteilen der Rastenplatte gepasst ist. Die Rastenplatte ist an dem unteren Endabschnitt der Ausgabewelle der Betätigungseinheit fixiert. Dann dreht sich die Rastenplatte integral mit der Ausgabewelle der Betätigungseinheit.
In der JP 2016-75364A wird der Motor auf der Grundlage eines Steuerungssignals von der ECU entsprechend der Betätigung des Betätigungsabschnitts durch den Insassen gedreht, wobei die Drehung des Motors zu der Ausgabewelle in einem Zustand übertragen wird, in dem sie durch den Geschwindigkeitsreduziermechanismusabschnitt reduziert wird. Dann wird durch eine Drehung der Rastenplatte zusammen mit der Ausgabewelle die Rastfeder, die bei einem Muldenteil der Rastenplatte angeordnet ist, zu einem anderen Muldenteil bewegt. Hierdurch wird die Schaltungsposition umgeschaltet.
Ferner wird in der Schaltungsvorrichtung gemäß dem verwandten Stand der Technik, der in der JP 2016-75364A beschrieben ist, das Geschwindigkeitsreduzierverhältnis des Geschwindigkeitsreduziermechanismusabschnitts relativ hoch eingestellt, um die Positionierungsgenauigkeit der Rastfeder in Bezug auf die Rastenplatte zu verbessern. Aus diesem Grund dreht sich, wenn die Rastfeder, die bei einem Muldenteil (wie beispielsweise einer P-Position) der Rastenplatte angeordnet ist, zu einem anderen Muldenteil (wie beispielsweise einer D-Position) bewegt wird, der Motor einmal oder mehrere Male. Dann wird in der Schaltungsvorrichtung gemäß dem verwandten Stand der Technik, der in der JP 2016-75364A beschrieben ist, der derzeitige (zu der Zeit eines Startens) Motordrehwinkel auf der Grundlage der Ausgabe von dem Motordrehwinkelsensor erfasst, wenn die ECU gestartet wird. Zu der Zeit eines Startens ist es jedoch nicht möglich, zu erfassen, wie viele Drehungen der Motor von einer Referenzposition (beispielsweise dem Endpunkt des Betriebsbereichs der Rastfeder) aus gemacht hat. Folglich wird in der Schaltungsvorrichtung gemäß dem verwandten Stand der Technik, der in der JP 2016-75364A beschrieben ist, die Anzahl von Drehungen des Motors in dem nichtflüchtigen Speicher gespeichert, wenn die ECU gestoppt wird. Dann wird zu der Zeit eines Startens der Motor auf der Grundlage der Anzahl von Drehungen des Motors, die in dem nichtflüchtigen Speicher gespeichert ist, gesteuert.
In der Schaltungsvorrichtung gemäß dem verwandten Stand der Technik, der in der JP 2016-75364A beschrieben ist, wird die Anzahl von Drehungen des Motors in dem nichtflüchtigen Speicher gespeichert, wenn die ECU gestoppt wird. In einigen Fällen, beispielsweise wenn der Motor durch eine externe Kraft oder dergleichen bewegt wird, wenn die ECU nicht in Betrieb ist (nachdem die ECU gestoppt worden ist), oder wenn die Leistungszufuhr ausfällt, während der Motor in Betrieb ist (das heißt, wenn die ECU gestoppt wird, ohne die derzeitige Anzahl von Drehungen des Motors in dem nichtflüchtigen Speicher zu speichern), kann jedoch die Anzahl von Drehungen des Motors, die in dem nichtflüchtigen Speicher gespeichert ist, zu der tatsächlichen Anzahl von Drehungen des Motors unterschiedlich sein, wenn die ECU neu gestartet wird. In diesem Fall gibt es ein Problem, dass die Positionierungsgenauigkeit der Schaltungsposition verschlechtert ist, da die Anzahl von Drehungen des Motors irrtümlich erkannt wird.
Somit besteht ein Bedarf für eine Schaltungsvorrichtung, die in der Lage ist, eine Verschlechterung in einer Positionierungsgenauigkeit einer Schaltungsposition aufgrund einer fehlerhaften Erkennung der Anzahl von Drehungen eines Motors zu unterdrücken.
KURZZUSAMMENFASSUNG
Eine Schaltungsvorrichtung gemäß einer Ausgestaltung dieser Offenbarung ist konfiguriert, bei einem Fahrzeug angebracht zu werden, und umfasst ein Schaltungsumschaltelement, das eine Vielzahl von Muldenteilen entsprechend einer Schaltungsposition umfasst, ein Positionierungselement, das bereitgestellt ist, um die Schaltungsposition in einem Zustand zu etablieren, bei dem es in einen der Vielzahl von Muldenteilen des Schaltungsumschaltelements gepasst ist, einen Motor, der einen Rotor und einen Stator umfasst und das Schaltungsumschaltelement antreibt, einen Geschwindigkeitsreduziermechanismusabschnitt, der das Schaltungsumschaltelement in einem Zustand dreht, in dem eine Drehgeschwindigkeit, die von dem Motor übertragen wird, reduziert ist, einen Rotordrehwinkelsensor, der einen Drehwinkel des Rotors erfasst, und einen Ausgabewellendrehwinkelsensor, der einen Drehwinkel des Schaltungsumschaltelements erfasst, wobei die Schaltungsvorrichtung konfiguriert ist, einen Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors und einen Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors bei einer vorbestimmten Position des Positionierungselements in Bezug auf zumindest einen Muldenteil der Vielzahl von Muldenteilen zu verbinden und die Anzahl von Drehungen des Motors auf der Grundlage der Verbindung zu erfassen.
In der Schaltungsvorrichtung gemäß der Ausgestaltung dieser Offenbarung werden, wie es vorher beschrieben ist, der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors und der Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors bei einer vorbestimmten Position des Positionierungselements in Bezug auf den Muldenteil des Schaltungsumschaltelements miteinander verbunden, wobei die Anzahl von Drehungen des Motors auf der Grundlage der Verbindung erfasst wird. Hierdurch wird, auch wenn der Motor sich aufgrund einer externen Kraft oder dergleichen bewegt, oder wenn die Leistungszufuhr ausfällt (das heißt, wenn die derzeitige Anzahl von Drehungen des Motors nicht in dem Speicherabschnitt gespeichert wird), die Anzahl von Drehungen des Motors bei der Zeit eines Neustarts auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Assoziierung beziehungsweise Verbindung erfasst, wenn die Schaltungsvorrichtung neu gestartet wird. Als Ergebnis wird die Anzahl von Drehungen des Motors genau erfasst, so dass es möglich ist, zu verhindern, dass die Positionierungsgenauigkeit der Schaltungsposition aufgrund einer fehlerhaften Erkennung der Anzahl von Drehungen des Motors verschlechtert wird.
Ferner kann beispielsweise, anders als in dem Fall, in dem das Positionierungselement gegen den Wandabschnitt des Schaltungsumschaltelements gedrückt wird, um den Drehungsstartpunkt des Schaltungsumschaltelements einzustellen, die Anzahl von Drehungen des Motors erfasst werden, ohne das Positionierungselement gegen den Wandabschnitt des Schaltungsumschaltelements zu drücken, so dass eine Abnahme einer Haltbarkeit des Schaltungsumschaltelements unterdrückt werden kann.
Es ist zu bevorzugen, dass die Schaltungsvorrichtung gemäß der Ausgestaltung dieser Offenbarung ferner einen nichtflüchtigen Speicherabschnitt umfasst, der die Assoziierung beziehungsweise Verbindung zwischen dem Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors und dem Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors bei der vorbestimmten Position speichert.
Mit dieser Konfiguration kann, da die vorstehend beschriebene Assoziierung beziehungsweise Verbindung bei einer vorbestimmten Position in dem nichtflüchtigen Speicherabschnitt gespeichert wird, die Anzahl von Drehungen des Motors unmittelbar erfasst werden, indem auf die vorstehend beschriebene Assoziierung beziehungsweise Verbindung, die in dem nichtflüchtigen Speicherabschnitt gespeichert ist, Bezug genommen wird, wenn die Schaltungsvorrichtung neu gestartet wird.
In der Schaltungsvorrichtung gemäß der Ausgestaltung dieser Offenbarung ist es zu bevorzugen, dass die Speichersektion eine Abbildung speichert, in der der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors und der Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors bei der vorbestimmten Position miteinander verbunden werden, wobei die Schaltungsvorrichtung konfiguriert ist, die Anzahl von Drehungen des Motors auf der Grundlage der Abbildung, die in dem Speicherabschnitt gespeichert ist, zu erfassen.
Mit dieser Konfiguration kann, da die vorstehend beschriebene Verbindung als eine Abbildung gespeichert ist, die Anzahl von Drehungen des Motors auf einfache Weise erfasst werden, indem auf die Abbildung von dem Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors Bezug genommen wird.
In der Schaltungsvorrichtung gemäß der Ausgestaltung dieser Offenbarung ist es zu bevorzugen, dass die Schaltungsvorrichtung konfiguriert ist, die Ausgabewerte des Ausgabewellendrehwinkelsensors und die Ausgabewerte des Rotordrehwinkelsensors bei einer Vielzahl der vorbestimmten Positionen zu verbinden, wenn der Motor in eine erste Richtung gedreht wird und wenn der Motor in eine zweite Richtung gedreht wird, die zu der ersten Richtung entgegengesetzt ist.
Hierbei beinhalten die mechanischen Bauteile, die in der Schaltungsvorrichtung beinhaltet sind, im Allgemeinen ein Spiel (eine Maßtoleranz). Spezifisch treten ein Zusammenbaufehler zu der Zeit einer Herstellung sowie ein Fehler in einem mechanischen Betrieb (ein leichtes Rütteln, wie beispielsweise ein Spiel zwischen Zahnradelementen), der in dem Antriebskraftübertragungsmechanismus beinhaltet ist, der zwischen der Betätigungseinrichtung und dem Schaltungsumschaltelement angeordnet ist, die in der Schaltungsvorrichtung beinhaltet sind, auf. Folglich unterscheidet sich die Entsprechung zwischen dem Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors und der Anzahl von Drehungen des Motors zwischen einem Zeitpunkt, wenn der Motor in die erste Richtung gedreht wird, und einem Zeitpunkt, wenn der Motor in die zweite Richtung gedreht wird. Folglich kann, indem wie vorstehend beschrieben konfiguriert wird, die Anzahl von Drehungen des Motors genau erfasst werden, sowohl wenn der Motor in die erste Richtung gedreht wird, als auch, wenn der Motor in die zweite Richtung gedreht wird.
In der Schaltungsvorrichtung gemäß der Ausgestaltung dieser Offenbarung ist es zu bevorzugen, dass die vorbestimmte Position eine Position von einem Muldenboden des Muldenteils des Schaltungsumschaltelements zu einem Gipfelabschnitt eines Kuppenteils, der die benachbarten Muldenteile trennt, ist.
Hierbei kann aufgrund des Spiels, das in mechanischen Bauelementen beinhaltet ist, die in der Schaltungsvorrichtung beinhaltet sind, das Schaltungsumschaltelement sich möglicherweise nicht drehen, auch wenn sich der Motor dreht. In diesem Fall ändert sich, da das Schaltungsumschaltelement sich nicht dreht, der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors nicht.
Folglich kann, wie es vorstehend beschrieben ist, da die vorstehend beschriebene Assoziierung beziehungsweise Verbindung bei einer Position von dem Muldenboden des Muldenteils des Schaltungsumschaltelements, bei dem der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors sich mit der Drehung des Motors ändert, zu dem Gipfelabschnitt des Kuppenteils, der die benachbarten Muldenteile trennt, ausgeführt wird, die Anzahl von Drehungen des Motors auf der Grundlage des Ausgabewerts des Ausgabewellendrehwinkelsensors genau erfasst werden.
In der Schaltungsvorrichtung gemäß der Ausgestaltung dieser Offenbarung ist es zu bevorzugen, dass der Geschwindigkeitsreduziermechanismusabschnitt ein antriebsseitiges Element, das bei einer Motorseite bereitgestellt ist, und ein abtriebsseitiges Element, das in dem Schaltungsumschaltelement bereitgestellt ist und entsprechend einer Drehung des antriebsseitigen Elements gedreht wird, umfasst. Ein vorbestimmter Betrag eines Spiels ist zwischen dem antriebsseitigen Element und dem abtriebsseitigen Element bereitgestellt, wobei das antriebsseitige Element und das abtriebsseitige Element konfiguriert sind, in Bezug zueinander um den vorbestimmten Betrag des Spiels drehbar zu sein. Die Anzahl von Drehungen des Motors wird auf der Grundlage der Verbindung zwischen den Ausgabewerten des Ausgabewellendrehwinkelsensors und den Ausgabewerten des Rotordrehwinkelsensors in einem Zustand erfasst, in dem das Spiel zwischen dem antriebsseitigen Element und dem abtriebsseitigen Element reduziert ist.
Mit dieser Konfiguration kann, auch wenn das Spiel (absichtlich) zwischen dem antriebsseitigen Element und dem abtriebsseitigen Element bereitgestellt ist, da die vorstehend beschriebene Verbindung in einem Zustand ausgeführt wird, in dem das Spiel zwischen dem antriebsseitigen Element und dem abtriebsseitigen Element reduziert ist, die Anzahl von Drehungen des Motors genau erfasst werden.
In der vorliegenden Anmeldung ist ebenso die nachstehend beschriebene Konfiguration in der Schaltungsvorrichtung gemäß der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung denkbar.
Anhang 1
Das heißt, in der Schaltungsvorrichtung, in der die Anzahl von Drehungen des Motors auf der Grundlage der Abbildung, die in dem Speicherabschnitt gespeichert ist, erfasst wird, sind in der Abbildung die Ausgabewerte des Ausgabewellendrehwinkelsensors und die Ausgabewerte des Rotordrehwinkelsensors miteinander bei einer Vielzahl der vorbestimmten Positionen verbunden, wobei die Anzahl von Drehungen des Motors auf der Grundlage einer linearen Interpolation der Assoziierung beziehungsweise Verbindung bei der Vielzahl von vorbestimmten Positionen erfasst wird.
Mit dieser Konfiguration kann die Anzahl von Drehungen des Motors auf der Grundlage einer diskreten Assoziierung beziehungsweise Verbindung erfasst werden, ohne die vorstehend beschriebene Verbindung kontinuierlich auszuführen. Dementsprechend kann die Anzahl der Assoziierungen beziehungsweise Verbindungen, die in dem Speicherabschnitt gespeichert werden, verringert werden, so dass eine Zunahme in der Kapazität des Speicherabschnitts unterdrückt werden kann.
Anhang 2
In der Schaltungsvorrichtung, in der die vorbestimmte Position die Position von dem Muldenboden des Muldenteils zu dem Gipfelabschnitt des Kuppenteils ist, ist die vorbestimmte Position eine Position, bis sich das Positionierungselement von dem Muldenboden des Muldenteils zu dem Gipfelabschnitt des Kuppenteils des Schaltungsumschaltelements bewegt.
Wenn das Positionierungselement eine Vorspannkraft aufweist, kann sich das Positionierungselement von dem Gipfelabschnitt des Kuppenteils zu dem Muldenboden des Muldenteils des Schaltungsumschaltelements vor einer Drehung des Motors bewegen. In diesem Fall ist, während der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors sich rasch ändert, die Änderungsrate des Drehwinkels des Motors konstant. Das heißt, in einigen Fällen kann der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors möglicherweise nicht dem Drehwinkel des Motors entsprechen. Folglich kann, indem wie vorstehend beschrieben konfiguriert wird, da die Ausgabewelle sich dreht, ohne der Drehung des Motors in einer Zeitdauer einer Bewegung von dem Muldenboden des Muldenteils zu dem Gipfelabschnitt des Kuppenteils des Schaltungsumschaltelements voranzugehen, die Anzahl von Drehungen des Motors genauer erfasst werden.
Anhang 3
In der Schaltungsvorrichtung gemäß der Ausgestaltung dieser Offenbarung ist die Schaltungsvorrichtung konfiguriert, die Anzahl von Drehungen des Motors, die auf der Grundlage der Assoziierung beziehungsweise Verbindung erfasst wird, zu korrigieren, wobei die Korrektur auf der Grundlage des Drehwinkels des Rotors ausgeführt wird, der durch den Rotordrehwinkelsensor erfasst wird.
Hierbei kann die Anzahl von Drehungen des Motors, die auf der Grundlage des Ausgabewerts des Ausgabewellendrehwinkelsensors erfasst wird, aufgrund eines Spiels oder dergleichen, das in mechanischen Bauteilen beinhaltet ist, die in der Schaltungsvorrichtung beinhaltet sind, unkorrekt sein. Folglich wird, indem wie vorstehend beschrieben konfiguriert wird, die Anzahl von Drehungen des Motors korrigiert, so dass die Anzahl von Drehungen des Motors genauer erfasst werden kann.
Figurenliste
Die vorstehend genannten sowie zusätzliche Merkmale und Eigenschaften dieser Offenbarung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung besser ersichtlich. Es zeigen:

1 ein Blockschaltbild, das eine Steuerungskonfiguration einer Schaltungsvorrichtung gemäß einem hier offenbarten Ausführungsbeispiel zeigt;
2 eine perspektivische Darstellung, die schematisch eine Gesamtkonfiguration der Schaltungsvorrichtung gemäß dem hier offenbarten Ausführungsbeispiel zeigt;
3 ein Diagramm, das eine Struktur einer Rastenplatte zeigt, die in der Schaltungsvorrichtung gemäß dem hier offenbarten Ausführungsbeispiel beinhaltet ist;
4 eine Schnittdarstellung, die eine Betätigungseinheit zeigt, die die Schaltungsvorrichtung gemäß einem hier offenbarten Ausführungsbeispiel bildet;
5 ein Diagramm, das eine interne Struktur eines Geschwindigkeitsreduziermechanismusabschnitts in einem Zustand zeigt, in dem ein Getriebegehäuse von einem Hauptkörperabschnitt in der Betätigungseinheit, die die Schaltungsvorrichtung gemäß dem hier offenbarten Ausführungsbeispiel bildet, entfernt ist;
6 ein Diagramm, das einen Eingriffszustand (einen Zustand, um in der Lage zu sein, eine Antriebskraft zu übertragen) eines Zwischenzahnrads in der Betätigungseinheit zeigt, die die Schaltungsvorrichtung gemäß dem hier offenbarten Ausführungsbeispiel bildet;
7 ein Diagramm, das einen Eingriffszustand (einen Zustand, nicht in der Lage zu sein, eine Antriebskraft zu übertragen) des Zwischenzahnrads in der Betätigungseinheit zeigt, die in der Schaltungsvorrichtung gemäß dem hier offenbarten Ausführungsbeispiel beinhaltet ist;
8 die Beziehung zwischen dem Ausgabewert (der Ausgabespannung) des Ausgabewellendrehwinkelsensors, dem Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors (Motordrehwinkel) und der Anzahl von Umdrehungen eines Motors in der Schaltungsvorrichtung gemäß dem hier offenbarten Ausführungsbeispiel;
9 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Drehwelle und einer Ausgabewelle des Motors zeigt;
10 ein Diagramm, das eine Abbildung zeigt, in der Ausgabewerte (Ausgabespannungen) eines Ausgabewellendrehwinkelsensors und Ausgabewerte (integrierte Werte) eines Rotordrehwinkelsensors miteinander verbunden sind; und
11 ein Diagramm zur Erklärung einer Beziehung zwischen einem Ausgabewert (einer Ausgabespannung E) eines Ausgabewellendrehwinkelsensors und eines Ausgabewerts (eines integrierten Werts Y) eines Rotordrehwinkelsensors.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele, die hier offenbart sind, auf der Grundlage der Zeichnungen beschrieben.
Zuerst wird die Konfiguration einer Schaltungsvorrichtung 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 1 bis 11 besch rieben.
Die Schaltungsvorrichtung 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist bei einem Fahrzeug 100, wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug, angebracht. Wie es in 1 gezeigt ist, wird in dem Fahrzeug 100, wenn der Insasse (Fahrer) einen Schaltungsumschaltbetrieb über einen Betätigungsabschnitt 111, wie beispielsweise einen Schaltungshebel (oder einen Schaltungsschalter) ausführt, eine elektrische Schaltungsumschaltsteuerung für einen Geschwindigkeitsänderungsmechanismusabschnitt 120 ausgeführt. Das heißt, die Position des Schaltungshebels wird in die Schaltungsvorrichtung 100 über einen Schaltungssensor 112 eingegeben, der in dem Betätigungsabschnitt 111 bereitgestellt ist. Dann wird auf der Grundlage eines Steuerungssignals, das von einer dedizierten ECU 50, die in der Schaltungsvorrichtung 100 bereitgestellt ist, übertragen wird, der Geschwindigkeitsänderungsmechanismusabschnitt 120 zu irgendeiner Schaltungsposition aus einer P-(Park-) Position, einer R-(Rückwärts-) Position, einer N-(Neutral-) Position und einer D-(Fahr-) Position entsprechend einer Schaltungsbetätigung des Insassen umgeschaltet. Eine derartige Schaltungsumschaltsteuerung wird shift-by-wire (SBW) genannt.
Die Schaltungsvorrichtung 100 umfasst eine Betätigungseinheit 60 und einen Schaltungsumschaltmechanismusabschnitt 70, der durch die Betätigungseinheit 60 angetrieben beziehungsweise angesteuert wird. Der Schaltungsumschaltmechanismusabschnitt 70 ist mechanisch mit einem (nicht gezeigten) manuellen Schieberventil eines Hydraulikventilkörpers in einem Hydrauliksteuerungskreisabschnitt 130 in dem Geschwindigkeitsänderungsmechanismusabschnitt 120 und mit einem Parkmechanismusabschnitt beziehungsweise Feststellmechanismusabschnitt 140 verbunden. Die Schaltungszustände (P-Position, R-Position, N-Position, D-Position) des Geschwindigkeitsänderungsmechanismusabschnitts 120 werden mechanisch umgeschaltet, indem der Schaltungsumschaltmechanismusabschnitt 70 angetrieben beziehungsweise angesteuert wird.
Die Betätigungseinheit 60 umfasst einen Motor 10, einen Geschwindigkeitsreduziermechanismusabschnitt 20, einen Rotordrehwinkelsensor 30, einen Ausgabewellendrehwinkelsensor 40 und die ECU 50. Wie es in 2 gezeigt ist, ist die ECU 50 ein Substratbauteil, in dem ein elektronisches Bauteil auf einem Substrat 51 angebracht ist. Diese Bauelemente sind in einem kastenförmigen Hauptkörperabschnitt 61 untergebracht, der an das Gehäuse des Geschwindigkeitsänderungsmechanismusabschnitts 120 befestigt ist. Ferner umfasst die Betätigungseinheit 60 eine Ausgabewelle 25, die mit der Ausgabeseite des Geschwindigkeitsreduziermechanismusabschnitts 20 verbunden ist.
Der Schaltungsumschaltmechanismusabschnitt 70 umfasst eine Rastenplatte 71 und eine Rastfeder 72, wie es in 2 gezeigt ist. Die Rastfeder 72 ist konfiguriert, die Rastenplatte 71 bei einer Drehwinkelposition zu halten, die einer jeweiligen der P-Position, der R-Position, der N-Position und der D-Position entspricht. Die Rastenplatte 71 ist ein Beispiel des „Schaltungsumschaltelements“ in den Patentansprüchen. Die Rastfeder 72 ist ein Beispiel des „Positionierungselements“ in den Patentansprüchen.
Wie es in 3 gezeigt ist, weist die Rastenplatte 71 vier Muldenteile 80 (Muldenteile 81 bis 84) auf, die entsprechend den Schaltungspositionen (P-Position, R-Position, N-Position und D-Position) jeweils bereitgestellt sind. Ferner ist eine Nockenfläche 71a, die eine kontinuierliche wellige Form aufweist, auf der Rastenplatte 71 durch die Muldenteile 81 bis 84 gebildet. Die Muldenteile, die benachbart zueinander sind (beispielsweise der Muldenteil 81 und der Muldenteil 82, der Muldenteil 82 und der Muldenteil 83), sind durch einen Kuppenteil 85 getrennt, der einen Gipfelabschnitt T aufweist. Die Rastfeder 72 weist einen Basisendabschnitt 72a, der an einem Gehäuse 121 (siehe 2) des Geschwindigkeitsänderungsmechanismusabschnitts 120 fixiert ist, und einen Rollenabschnitt 73 auf, der an dem freien Ende 72b angebracht ist. In der Rastfeder 72 drückt der Rollenabschnitt 73 ständig die Nockenfläche 71a (die Position von einem der Muldenteile 81 bis 84 oder des Kuppenteils 85). Dann etabliert die Rastfeder 72 die Schaltungsposition in einem Zustand, in dem die Rastfeder 72 in einen der Vielzahl von Muldenteile 81 bis 84 gepasst ist.
Wie es in 2 gezeigt ist, ist die Rastenplatte 71 an dem unteren Endabschnitt (Z2-Seite) der Ausgabewelle 25 fixiert, wobei die Rastenplatte 71 um eine Drehachse C1 integral mit der Ausgabewelle 25 gedreht wird. Als Ergebnis ist die Rastfeder 72 derart konfiguriert, dass, wenn der Rollenabschnitt 73 entlang der Nockenfläche 71a entsprechend der Vorwärts-/Rückwärtsdrehung (einem Schwingen) der Rastenplatte 71 in der Richtung eines Pfeils A oder der Richtung eines Pfeils B gleitet, der Rollenabschnitt 73 in einen der Muldenteile 81 bis 84 durch die Vorspannkraft F der Rastfeder 72 gepasst wird. Zusätzlich ist die Rastfeder 72 konfiguriert, die Rastenplatte 71 bei der Drehwinkelposition, die der P-Position, der R-Position, der N-Position oder der D-Position entspricht, durch den Rollenabschnitt 73 zu halten, der selektiv den einen der Muldenteile 81 bis 84 der Rastenplatte 71 gepasst wird. Hierdurch wird die P-Position, die R-Position, die N-Position oder die D-Position individuell etabliert.
Die Rastenplatte 71 weist ferner einen Armabschnitt 87 und einen Armabschnitt 88 auf. Eine Parkstange beziehungsweise Sperrstange 75 ist mit dem Armabschnitt 87 verbunden, und eine manuelle Ventilstange 76 (siehe 3) ist mit dem Armabschnitt 88 verbunden. Wenn die Rastenplatte 71 zu der Drehwinkelposition gedreht wird, die der R-Position entspricht, wird das manuelle Schieberventil bei dem distalen Endabschnitt der manuellen Ventilstange 76 zu einer Position bewegt, die der R-Position in dem Hydraulikventilkörper entspricht. Dementsprechend wird ein Hydraulikkreis für die R-Position in dem Hydrauliksteuerungsschaltungsabschnitt 130 (siehe 1) gebildet. Für die anderen Schaltungspositionen wird ähnlich zu der R-Position die manuelle Ventilstange 76 (das manuelle Schieberventil) zu einer Position, die einer der Schaltungspositionen entspricht, mit der Drehung der Rastenplatte 71 bewegt, sodass ein Hydraulikkreis, der einer jeweiligen Schaltungsposition entspricht, innerhalb des Hydrauliksteuerungsschaltungsabschnitts 130 gebildet wird.
Wie es in 2 gezeigt ist, umfasst der Parkmechanismusabschnitt 140 ein Parkzahnrad beziehungsweise Sperrzahnrad 141, das mit einer (nicht gezeigten) Kurbelwelle einer Kraftmaschine 150 verbunden ist, und eine Verriegelungsklaue 142, die mit dem Parkzahnrad 141 in Eingriff ist. Die Verriegelungsklaue 142 wird zu einer Verriegelungsposition und einer Entriegelungsposition bewegt, wenn sich die Sperrstange 75 bewegt. Wenn die Rastenplatte 71 zu der Drehwinkelposition gedreht wird, die der P-Position entspricht, wird die Verriegelungsklaue 142 um eine Drehachse C2 zu der Verriegelungsposition gedreht und ein Vorsprungabschnitt 142a gelangt in Eingriff mit einem Zahnbodenabschnitt 141a des Parkzahnrads 141. Als Ergebnis wird eine freie Drehung des Parkzahnrads 141 begrenzt, wobei eine Drehung der Kurbelwelle begrenzt wird. Wenn die Rastenplatte 71 zu einer Drehwinkelposition gedreht wird, die einem Schaltungszustand (R-, N und D-Position) entspricht, der zu der P-Position unterschiedlich ist, wird die Verriegelungsklaue 142 zu der Entriegelungsposition gedreht, wobei hierdurch der Eingriff zwischen der Verriegelungsklaue 142 und dem Parkzahnrad 141 freigegeben wird.
Als nächstes wird eine ausführliche Konfiguration der Betätigungseinheit 60 beschrieben.
Wie es in 4 gezeigt ist, umfasst der Hauptkörperabschnitt 61 der Betätigungseinheit 60 ein Motorgehäuse 62, eine Motorabdeckung 63 und ein Getriebegehäuse 64. Das Motorgehäuse 62 und die Motorabdeckung 63, die aus einem Harz beziehungsweise Kunststoff hergestellt sind, das/der eine Wärmebeständigkeit aufweist, sind in einem Zustand zusammengebaut, in dem ein Vertiefungsabschnitt 62a und ein Vertiefungsabschnitt 63a einander gegenüberliegen, wobei hierdurch der Motor 10 und die ECU 50 in einer Motorkammer 65 beherbergt werden. Ferner liegt das Getriebegehäuse 64, das aus einem Harz beziehungsweise Kunststoff hergestellt ist, einem Vertiefungsabschnitt 64a gegenüber, wobei es von einer Seite (Z2-Seite), die zu dem Motorgehäuse 62 entgegengesetzt ist, zusammengebaut wird, wobei hierdurch der Geschwindigkeitsreduziermechanismusabschnitt 20 in einer Getriebekammer 66 beherbergt wird.
Eine Buchse 62c, die einen Anschluss 52 aufweist, ist auf einer Außenfläche 62b des Motorgehäuses 62 ausgebildet. Der Anschluss 52 ist elektrisch mit der ECU 50 über eine Verdrahtung 53 verbunden. Dann wird eine elektrische Leistung zu der Betätigungseinheit 60 über ein (nicht gezeigtes) Verdrahtungskabel, das mit der Buchse 62c verbunden ist, zugeführt. Ferner wird eine gegenseitige Kommunikation zwischen der ECU 50 und einer ECU 151 (siehe 1), die die Kraftmaschine 150 steuert, über das Verdrahtungskabel ausgeführt. Die ECU 50 ist elektrisch mit dem Motor 10 (siehe 1), dem Rotordrehwinkelsensor 30 (siehe 1) und dem Ausgabewellendrehwinkelsensor 40 (siehe 1) verbunden.
Wie es in 4 gezeigt ist, weist der Motor 10 einen Rotor 11, der in Bezug auf das Motorgehäuse 62 drehbar gehalten wird, und einen Stator 12 auf, der um den Rotor 11 herum angeordnet ist, um einander mit einer magnetischen Lücke dazwischen gegenüberzuliegen. Der Motor 10 ist konfiguriert, die Rastenplatte 71 anzutreiben.
Als der Motor 10 wird ein Oberflächendauermagnettyp-(SPM-)Drei-Phasen-Motor verwendet, in dem ein Dauermagnet auf der Oberfläche des Rotors 11 eingebaut ist. Spezifisch weist der Rotor 11 ein Wellenritzel 11a und einen Rotorkern 11b auf, wobei N-Pol-Magnete und S-Pol-Magnete als Dauermagnete abwechselnd an der Oberfläche des Rotorkerns 11b um die Drehachse C1 herum bei gleichen Winkelintervallen (45°) angebracht sind. Folglich ist die Anzahl von Polen des Motors 10 acht.
Ein oberer Endabschnitt (Z1-Seite) des Wellenritzels 11a wird drehbar durch ein Lagerelement 1 gehalten, das in einem Drehwellenhalterungsabschnitt 63b der Motorabdeckung 63 angeordnet ist, wobei ein unterer Endabschnitt (Z2-Seite) durch ein Lagerelement 2 eines Ausgabelagerabschnitts 26 drehbar gehalten wird, der durch ein Lagerelement 3 drehbar gehalten wird, das in den Ausgabewellenhalterungsabschnitt 64b pressgepasst ist. Das Lagerelement 2 ist entlang des inneren Umfangs des Vertiefungsabschnitts bei dem oberen Endabschnitt (Z1-Seite) des Ausgabelagerabschnitts 26 angeordnet. Hierdurch werden das Wellenritzel 11a des Rotors 11 und die Ausgabewelle 25 um die gleiche Drehachse C1 herum gedreht. In dem Wellenritzel 11a ist ein Zahnradabschnitt 11c, in dem Zahnradkerben in einer spiralförmigen Form ausgebildet sind, integral in einer äußeren Umfangsregion von einem Mittelabschnitt zu dem unteren Endabschnitt (Z2-Seite) ausgebildet. Der Zahnradabschnitt 11c ist ein sogenanntes spiralförmiges Zahnrad mit einer kleinen Anzahl von Zähnen, das eine kleine Anzahl von Zähnen und einen großen Drallwinkel aufweist, sodass der Zahnraddurchmesser in ausreichendem Maße klein ist.
Wie es in 4 gezeigt ist, weist der Stator 12 einen Statorkern 13, der in der Motorkammer 65 des Motorgehäuses 62 fixiert ist, und (nicht gezeigte) Anregungsspulen einer Vielzahl von Phasen (U-Phase, V-Phase und W-Phase) auf, die eine magnetische Kraft durch Leitung erzeugen.
Wie es in 4 gezeigt ist, weist der Statorkern 13 integral einen im Wesentlichen zylindrischen Hauptkörperabschnitt 13a, der die gleiche axiale Mitte wie das Wellenritzel 11a des Rotors 11 aufweist, und eine Vielzahl von Zähnen 13b (vier) auf, die von einer inneren Wandfläche des Hauptkörperabschnitts 13a in Richtung der axialen Mittelseite herausragen. Von diesen Zähnen 13b werden jeweils Durchgangslöcher in einem Paar von Zähnen 13b, die auf beiden Seiten in einer radialen Richtung entgegengesetzt zueinander um die axiale Mitte herum parallel zu dem Wellenritzel 11a angeordnet sind, ausgebildet. Ein stabförmiger Halterungsschaft 67a und ein Halterungsschaft 67b, die in ein Durchgangsloch des Motorgehäuses 62 eingefügt sind, gehen durch die Durchgangslöcher hindurch. In dem Halterungsschaft 67a und dem Halterungsschaft 67b ist ein hinterer Endabschnitt (oberer Endabschnitt in 4) in einen Vertiefungsabschnitt 63c der Motorabdeckung 63 gepasst und ein vorderer Endabschnitt (unterer Endabschnitt in 4) ist in den Vertiefungsabschnitt 64c des Getriebegehäuses 64 gepasst. Somit ist der Stator 12 in der Motorkammer 65 fixiert. Ferner sind der Halterungsschaft 67a, der Halterungsschaft 67b und das Wellenritzel 11a derart bereitgestellt, dass die zugehörigen axialen Mitten parallel zueinander entlang einer Z-Richtung sind.
Der Geschwindigkeitsreduziermechanismusabschnitt 20 ist konfiguriert, die Rastenplatte 71 in einem Zustand zu drehen, in dem die Drehgeschwindigkeit, die von dem Motor 10 übertragen wird, verringert wird. Spezifisch umfasst, wie es in den 4 und 5 gezeigt ist, der Geschwindigkeitsreduziermechanismusabschnitt 20 den Zahnradabschnitt 11c des Rotors 11, ein Zwischenzahnrad 21, das einen Zahnradabschnitt 21a aufweist, der mit dem Zahnradabschnitt 11c in Eingriff ist (ein Zwischenzahnrad 21, das auf der Seite des Motors 10 bereitgestellt ist), ein Zwischenzahnrad 22, das auf der unteren Flächenseite (Z2-Seite) bei der gleichen axialen Mitte wie das Zwischenzahnrad 21 angeordnet ist und in Eingriff mit dem Zwischenzahnrad 21 ist (ein Zwischenzahnrad 22, das auf der Seite der Rastenplatte 71 bereitgestellt ist), und ein abschließendes Zahnrad 23, das einen Zahnradabschnitt 23a aufweist, der mit einem Zahnradabschnitt 22a des Zwischenzahnrads 22 in Eingriff ist. Ferner wird der untere Endabschnitt des Wellenritzels 11a durch das Lagerelement 2 gehalten, sodass der Zahnradabschnitt 11c die Zahnradkammer 66 in der vertikalen Richtung (Z-Richtung) kreuzt. Das Zwischenzahnrad 21 wird durch ein Lagerelement 4 in Bezug auf den Halterungsschaft 67a drehbar gehalten, der in das Durchgangsloch des Motorgehäuses 62 eingeführt ist. Das Zwischenzahnrad 22 wird durch ein im Wesentlichen zylindrisches Lagerelement 5 drehbar gehalten, das in den Halterungsschaft 67a gepasst ist. Das Zwischenzahnrad 21 und das Zwischenzahnrad 22 sind koaxial gestapelt. Das Zwischenzahnrad 21 und das Zwischenzahnrad 22 sind Beispiele eines „antriebsseitigen Elements“ beziehungsweise eines „abtriebsseitigen Elements“ in den Patentansprüchen.
Wie es in den 6 und 7 gezeigt ist, ist das Zwischenzahnrad 21 mit einer Vielzahl von langen Löchern 21e (sechs) versehen, deren lange Durchmesser sich entlang einer Umfangsrichtung zwischen einem Drehmittelabschnitt und einem äußeren Umfangsabschnitt (Zahnradabschnitt 21a) erstrecken. Die langen Löcher 21e sind bei Intervallen von 60° voneinander in der Umfangsrichtung angeordnet. Das Zwischenzahnrad 22 weist einen elliptischen Hauptkörperabschnitt 22b auf, der mit einem Zahnradabschnitt 22a versehen ist, und ist mit einer Vielzahl von säulenförmigen konvexen Eingriffsabschnitten 22e (zwei) versehen, die nach oben von einer oberen Fläche (Z1-Seite) des Hauptkörperabschnitts 22b auf einer Seite, die zu dem Zahnradabschnitt 22a entgegengesetzt ist, nach oben herausragen. Die konvexen Eingriffsabschnitte 22e sind in einem Umfangsabschnitt auf beiden Seiten in einer langen radialen Richtung des Hauptkörperabschnitts 22b angeordnet. Dann ist in einem Zustand, in dem das Zwischenzahnrad 22 benachbart zu dem Zwischenzahnrad 21 von der unteren Seite zu der oberen Seite (Z1-Seite) angeordnet ist, jeder der konvexen Eingriffsabschnitte 22e, die bei einem Intervall von 180° angeordnet sind, konfiguriert, um in jedes der zwei langen Löcher 21e des Zwischenzahnrads 21 eingeführt zu werden (damit in Eingriff gebracht zu werden).
Der konvexe Eingriffsabschnitt 22e wird in das lange Loch 21e des Zwischenzahnrads 21 durch ein Spiel S, das eine vorbestimmte Größe (Länge in der Umfangsrichtung) aufweist, gepasst. Das heißt, wie es in 7 gezeigt ist, das Zwischenzahnrad 21 und das Zwischenzahnrad 22 sind konfiguriert, um eine relativ freie Drehung (freie Drehung) dazwischen durch das Spiel S (vorbestimmte Winkelbreite) in der Umfangsrichtung, die zwischen dem konvexen Eingriffsabschnitt 22e und dem langen Loch 21e erzeugt wird, die ineinander gepasst sind, zu erlauben. Folglich drehen sich das Zwischenzahnrad 21 und das Zwischenzahnrad 22 nicht immer integral, wobei das Zwischenzahnrad 21 derart konfiguriert ist, dass eine Drehung, die zu dem Zwischenzahnrad 21 übertragen wird, zu dem Zwischenzahnrad 22 übertragen wird, indem die relativ freie Drehung (freie Drehung) in eine Richtung (Pfeil-A-Richtung) oder die andere Richtung (Pfeil-B-Richtung) bei einer vorbestimmten Winkelbreite erlaubt wird. 6 zeigt einen Zustand, in dem die Antriebskraft von dem Zwischenzahnrad 21 zu dem Zwischenzahnrad 22 übertragen werden kann, und 7 zeigt einen Zustand, in dem die Antriebskraft von dem Zwischenzahnrad 21 zu dem Zwischenzahnrad 22 nicht übertragen werden kann.
Wie es in 5 gezeigt ist, greift der Zahnradabschnitt 22a des Zwischenzahnrads 22 in den Zahnradradabschnitt 23a des fächerförmigen abschließenden Zahnrads 23 ein, das eingebaut ist, um integral mit dem Ausgabelagerabschnitt 26 in einem Zustand gedreht zu werden, bei dem er die gleiche Drehachse C1 wie der Ausgabelagerabschnitt 26 aufweist. Der Zahnradabschnitt 23a ist als ein internes Zahnrad innerhalb eines im Wesentlichen bogenförmigen Einführlochs 23b ausgebildet, das in dem abschließenden Zahnrad 23 entlang einem äußeren Umfangsrand bereitgestellt ist. Der Zahnradabschnitt 23a ist aus einem Zahnrad gebildet, das einen größeren Durchmesser als der Zahnradabschnitt 22a aufweist. In dem abschließenden Zahnrad 23 ist der Ausgabelagerabschnitt 26 an ein Passloch 23c, das eine Drehmitte bei der Position eines fächerförmigen „Schwenkarms (Schlusssteins)“ aufweist, fixiert. Der Geschwindigkeitsreduziermechanismusabschnitt 20 ist derart konfiguriert, dass eine Geschwindigkeit der Drehung des Wellenritzels 11a auf der Seite der Ausgabewelle 25 durch das Zwischenzahnrad 21, das Zwischenzahnrad 22 und das abschließende Zahnrad 23 reduziert wird.
Der Geschwindigkeitsreduziermechanismusabschnitt 20 ist derart konfiguriert, dass das Geschwindigkeitsreduzierverhältnis 1:50 ist. Das heißt, wenn der Rotor 11 50 Mal gedreht wird (24 × 50 = 1200 Leitungsstufe für den Motor 10), ist die Ausgabewelle 25 konfiguriert, eine Drehung zu machen. Folglich wird in dem Motor 10, da der Rotor 11 um 15° in der einen Leitungsstufe gedreht wird, die Ausgabewelle 25 um 0,3° (= 15/50) gedreht.
Eine Vielzahl von longitudinalen Kerbabschnitten (Verzahnungen) 26a, die sich in der axialen Richtung erstrecken, ist in dem inneren Umfang des Vertiefungsabschnitts bei dem unteren Endabschnitt (Z2-Seite) des Ausgabelagerabschnitts 26 ausgebildet. Ferner ist eine Vielzahl von longitudinalen Kerbabschnitten (Verzahnungen) 25a, die sich in der axialen Richtung erstrecken, bei dem Außenumfang des oberen Endabschnitts (Z1-Seite) der Ausgabewelle 25 ausgebildet (siehe 4). Somit ist der vertikale Kerbabschnitt 25a der Ausgabewelle 25 in die longitudinalen Kerbabschnitte 26a des Ausgabelagerabschnitts 26 bei einer geeigneten Drehwinkelposition gepasst und damit verbunden, sodass ein Drehmoment übertragen werden kann. Folglich ist die Ausgabewelle 25, in der die Rastenplatte 71 an dem unteren Endabschnitt (Z2-Seite) fixiert ist, mit der Betätigungseinheit 60 bei einer geeigneten Drehwinkelposition zusammengebaut.
Der Rotordrehwinkelsensor 30 ist konfiguriert, den Drehwinkel des Rotors 11 zu erfassen. Beispielsweise umfasst der Rotordrehwinkelsensor 30 einen magnetoresistiven Sensor (MR-Sensor).
Der Ausgabewellendrehwinkelsensor 40 ist konfiguriert, den Drehwinkel der Rastenplatte 71 (der Ausgabewelle 25) zu erfassen. Beispielsweise ist der Ausgabewellendrehwinkelsensor 40 durch ein Hall-Element konfiguriert. Die Drehposition (der Ausgabewinkel) der Ausgabewelle 25 wird als ein kontinuierlicher Spannungswert erfasst.
Als nächstes wird die Beziehung zwischen der Bewegung der Schaltungsposition und den Ausgabewerten des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 und des Rotordrehwinkelsensors 30 beschrieben.
Wie es in 8 gezeigt ist, dreht sich, wenn die Anzahl von Drehungen des Motors 10 (0, 1, 2,..., 7) zunimmt, die Rastenplatte 71, die mit der Ausgabewelle 25 verbunden ist, derart, dass sich die Schaltungsposition in der Reihenfolge der P-Position, der R-Position, der N-Position und der D-Position ändert. Zu dieser Zeit passt die Rastfeder 72 in die Muldenteile 80 in der Reihenfolge der Muldenteile 81 bis 84. Der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 nimmt zu, wenn die Anzahl von Drehungen des Motors 10 zunimmt.
Beispielsweise sei angenommen, dass der Rollenabschnitt 73 derzeit in den Muldenteil 81 (P-Position) gepasst ist (Abschnitt 1). Wenn der Motor (siehe 1) angetrieben wird, wird die Rastenplatte 71 in der Richtung des Pfeils A über den Geschwindigkeitsreduziermechanismusabschnitt 20 gedreht (siehe 1). Ein vorbestimmter Betrag eines Spiels S (siehe 7) ist zwischen dem Zwischenzahnrad 21 und dem Zwischenzahnrad 22 bereitgestellt. Aus diesem Grund wird in einem Zustand, in dem der Rollenabschnitt 73 vollständig in den Muldenboden V des Muldenteils 81 gepasst ist (siehe Abschnitt 1 in 9), obwohl das Zwischenzahnrad 21 mit der Drehung des Rotors 11 gedreht wird, da der konvexe Eingriffsabschnitt 22e innerhalb des langen Lochs 21e unter Verwendung des Spiels S in Eingriff ist, sodass die Antriebskraft nicht übertragen werden kann, das Zwischenzahnrad 22 nicht gedreht. Als Ergebnis ist in einem Abschnitt 1, während der Drehwinkel (rad) des Rotors 11, der durch den Rotordrehwinkelsensor 30 (siehe 1) erfasst wird, linear zunimmt, der Spannungspegel, der den Drehwinkel der Ausgabewelle 25 entspricht, der durch den Ausgabewellendrehwinkelsensor 40 (siehe 1) erfasst wird, konstant.
Dann ist in einem Abschnitt 2 ein Endabschnitt des langen Lochs 21e des Zwischenzahnrads 21 in Eingriff mit dem konvexen Eingriffsabschnitt 22e des Zwischenzahnrads 22, um in der Lage zu sein, eine Antriebskraft zu übertragen (siehe Abschnitt 2 in den 6 und 9), die Antriebskraft des Motors 10 wird zu der Ausgabewelle 25 (siehe 2) über den Zahnradabschnitt 11c, das Zwischenzahnrad 21, das Zwischenzahnrad 22 und das abschließende Zahnrad 23 (siehe 4) übertragen. Als Ergebnis bewegt sich mit der Drehung der Rastenplatte 71 in der Richtung eines Pfeils A der Rollenabschnitt 73, um die Steigung des Muldenteils 81 (P-Position) auf der Seite des Muldenteils 82 (R-Position) in Richtung des Kuppenteils 85 zu ersteigen. Der Motor 10 wird im Wesentlichen einmal bei der P-Position gedreht (Abschnitt 1). Dann nimmt in dem Abschnitt 2 der Drehwinkel (rad) des Rotors 11, der durch den Rotordrehwinkelsensor 30 (siehe 1) erfasst wird, linear zu. Ferner nimmt der Spannungspegel, der den Drehwinkel der Ausgabewelle 25 entspricht, der durch den Ausgabewellendrehwinkelsensor 40 (siehe 1) erfasst wird, mit einer konstanten Rate zu. Ferner entspricht der Eingriffszustand der Zwischenzahnräder 21 und 22 in diesem Zustand dem Zustand gemäß 6.
In einem Abschnitt 3 wird, nachdem der Rollenabschnitt 73 über den Kuppenteil 85 bei der Grenze zwischen dem Muldenteil 81 (P-Position) und dem Muldenteil 82 (R-Position) hindurchgegangen ist, die Rastenplatte 71 natürlich in die Richtung des Pfeils A vor dem Motor 10 (dem Zwischenzahnrad 21) gedreht. Das heißt, da die Rastenplatte 71 ständig in Richtung des Muldenteils 82 durch den Rollenabschnitt 73 durch die Vorspannkraft F (siehe 3) gedrängt wird, wird die Rastenplatte 71 in die Richtung des Pfeils A vor dem Motor 10 innerhalb des Bereichs des Spiels S des langen Lochs 21e gedreht. Dann wird der Rollenabschnitt 73 in Richtung des Muldenbodens V des Muldenteils 82 fallen gelassen (siehe Abschnitt 3 in 9). Zu dieser Zeit nimmt, während der Drehwinkel des Rotors 11 zunimmt, der Spannungspegel, der dem Drehwinkel der Ausgabewelle 25 entspricht, scharf zu, da der Rollenabschnitt 73 in den Muldenboden V fällt (gezogen wird).
Der Betrieb zum Bewegen der Schaltungsposition von der R-Position zu der N-Position und der Betrieb zum Bewegen der N-Position zu der D-Position sind die gleichen wie der Betrieb zum Bewegen der Schaltungsposition von der P-Position zu der R-Position.
Die Drehrichtung des Motors wird umgedreht. Als Ergebnis wird die Schaltungsposition zu der N-Position über die D-Position (Abschnitt 4), einen Abschnitt 5 und einen Abschnitt 6 bewegt. Der Betrieb bei der D-Position (Abschnitt 4) ist der gleiche wie der Betrieb in Abschnitt 1, der vorstehend beschrieben ist. Das heißt, während der Drehwinkel (rad) des Rotors 11, der durch den Rotordrehwinkelerfassungssensor 30 (siehe 1) erfasst wird, linear abnimmt, ist der Spannungspegel, der dem Drehwinkel der Ausgabewelle 25 entspricht, der durch den Ausgabewellendrehwinkelsensor 40 (siehe 1) erfasst wird, konstant. Der Betrieb in dem Abschnitt 5 ist der gleiche wie der Betrieb in dem Abschnitt 2, der vorstehend beschrieben ist. Das heißt, in dem Abschnitt 5 nimmt der Drehwinkel des Rotors 11 linear ab, wobei der Spannungspegel, der dem Drehwinkel der Ausgabewelle 25 entspricht, bei einer konstanten Rate abnimmt. Der Betrieb in dem Abschnitt 6 ist der gleiche wie der Betrieb in dem Abschnitt 3, der vorstehend beschrieben ist. Das heißt, während der Drehwinkel des Rotors 11 abnimmt, nimmt der Spannungspegel, der dem Drehwinkel der Ausgabewelle 25 entspricht, scharf ab, da der Rollenabschnitt 73 in den Muldenboden V fällt (gezogen wird).
Hierbei assoziiert beziehungsweise verbindet (lernt) in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Schaltungsvorrichtung 100 den Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 und den Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors 30 bei einer vorbestimmten Position der Rastfeder 72 in Bezug auf den Muldenteil 80 der Rastenplatte 71. Die Schaltungsvorrichtung 100 ist konfiguriert, die Anzahl von Drehungen des Motors 10 auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Verbindung zu erfassen. Die vorstehend beschriebene Verbindung und die Erfassung der Anzahl von Drehungen des Motors 10 werden durch die ECU 50 ausgeführt. Die Verbindung wird beispielsweise ausgeführt, wenn die Schaltungsvorrichtung 100 verschickt wird, wenn die Schaltungsvorrichtung 100 zusammengebaut wird (wenn die Schaltungsvorrichtung 100 erneut zusammengebaut wird), und dergleichen. Nachstehend wird eine spezifische Beschreibung angegeben.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Schaltungsvorrichtung 100 (die ECU 50) einen nichtflüchtigen Speicherabschnitt 90, wie es in 1 gezeigt ist. Wie es in 10 gezeigt ist, speichert der Speicherabschnitt 90 die Verbindung des Ausgabewerts des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 und des Ausgabewerts des Rotordrehwinkelsensors 30 (ein integrierter Wert) bei einer vorbestimmten Position der Rastfeder 72 in Bezug auf den Muldenteil 80 der Rastenplatte 71. Spezifisch speichert der Speicherabschnitt 90 eine , in der der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 und der Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors 30 bei der vorstehend beschriebenen vorbestimmten Position verbunden werden. Die Schaltungsvorrichtung 100 (die ECU 50) ist konfiguriert, die Anzahl von Drehungen des Motors 10 auf der Grundlage der , die in dem Speicherabschnitt 90 gespeichert ist, zu erfassen.
Beispielsweise wird die gebildet, in der der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 und der Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors 30 miteinander bei dem Punkt eines „schwarzen Kreises“, der in 8 gezeigt ist, verbunden werden. Beispielsweise sind in dem Abschnitt 2 zwischen der Position P und der Position R ein Ausgabewert E1 des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 und der Ausgabewert (integrierter Wert: Y) des Rotordrehwinkelsensors 30 miteinander verbunden. Der integrierte Wert Y wird durch einen Vergleichsausdruck von Y = 2π × Anzahl von Drehungen n + Motordrehwinkel (rad) dargestellt.
Wie es in 11 gezeigt ist, nimmt der Ausgabewert E (horizontale Achse) des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 zu, wenn sich die Schaltungsposition zu der P-Position, der R-Position, der N-Position und der D-Position (nachstehend als ein Vorwärtsweg bezeichnet) bewegt. Wenn der Ausgabewert E zunimmt, nimmt der integrierte Wert Y zu. Ferner nimmt der Ausgabewert E (horizontale Achse) des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 ab, wenn sich die Schaltungsposition zu der D-Position, der N-Position, der R-Position und der P-Position (nachstehend als ein Rückführungsweg bezeichnet) bewegt. Wenn der Ausgabewert E abnimmt, nimmt der integrierte Wert Y ab. Der Ausgabewert E bei dem Vorwärtsweg und der Ausgabewert E bei dem Rückführungsweg werden um den Betrag des Spiels S verschoben.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Ausgabewerte des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 und die Ausgabewerte des Rotordrehwinkelsensors 30 bei einer Vielzahl von vorbestimmten Positionen miteinander verbunden, wenn der Motor 10 in die erste Richtung gedreht wird und wenn der Motor 10 in die zweite Richtung gedreht wird, die zu der ersten Richtung entgegengesetzt ist. Spezifisch wird der Motor 10 in die erste Richtung gedreht, sodass die Rastenplatte 71 in die Richtung des Pfeils A gedreht wird. Der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 und der Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors 30 (integrierter Wert) in dem Abschnitt 2 zwischen der Position P und der Position R, dem Abschnitt 2 zwischen der Position R und der Position N und dem Abschnitt 2 zwischen der Position N und der Position D sind miteinander verbunden. Der Motor 10 wird in die zweite Richtung gedreht, sodass die Rastenplatte 71 in die Richtung des Pfeils B gedreht wird. Der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 und der Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors 30 in dem Abschnitt 5 zwischen der Position D und der Position N, dem Abschnitt 5 zwischen der Position N und der Position R und dem Abschnitt 5 zwischen der Position R und der Position P sind miteinander verbunden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die vorstehend beschriebene vorbestimmte Position eine Position zwischen dem Muldenboden V des Muldenteils 80 der Rastenplatte 71 und dem Gipfelabschnitt T, der die Muldenteile 80, die zueinander benachbart sind, trennt. Spezifisch ist die vorstehend beschriebene vorbestimmte Position eine Position, bis die Rastfeder 72 sich von dem Muldenboden V des Muldenteils 80 zu dem Gipfelabschnitt T des Kuppenteils 85 der Rastenplatte 71 bewegt. Das heißt, wie es vorstehend beschrieben ist, in dem Abschnitt 2 und dem Abschnitt 5 sind der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 und der Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors 30 miteinander verbunden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Anzahl von Drehungen des Motors 10 auf der Grundlage der Verbindung zwischen dem Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 und dem Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors 30 in einem Zustand erfasst, in dem das Spiel S zwischen dem Zwischenzahnrad 21 und dem Zwischenzahnrad 22 reduziert ist. Spezifisch ist in dem Abschnitt 2 und dem Abschnitt 5, in denen das Spiel S zwischen dem Zwischenzahnrad 21 und dem Zwischenzahnrad 22 reduziert ist, der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 mit dem Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors 30 verbunden.
Als Nächstes wird eine Erfassung der Anzahl von Drehungen des Motors 10 spezifisch beschrieben. Die Erfassung der Anzahl von Drehungen des Motors 10 wird durch die ECU 50 ausgeführt.
Zuerst wird die ECU 50 gestartet (neu gestartet).
Als Nächstes wird der Motordrehwinkel (Drehwinkel des Rotors 11: rad) durch den Rotordrehwinkelsensor 30 erfasst. Bei dieser Stufe wird der Drehwinkel (rad) des Rotors 11 erfasst, während die Anzahl von Drehungen des Rotors 11 unbekannt ist.
Als Nächstes wird der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 erfasst. Beispielsweise wird angenommen, dass der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 Ex ist.
Als Nächstes wird auf die , die in dem nichtflüchtigen Speicherabschnitt 90 gespeichert ist, Bezug genommen. In der sind der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 und der Ausgabewert (integrierter Wert) des Rotordrehwinkelsensors 30 bei einer Vielzahl von vorbestimmten Positionen assoziiert beziehungsweise verbunden. Hierbei wird angenommen, dass der Ausgabewert Ex des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 ein Wert zwischen dem Ausgabewert E1 und dem Ausgabewert E2 ist.
Hierbei wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Anzahl von Drehungen des Motors 10 auf der Grundlage einer linearen Interpolation einer Verbindung bei einer Vielzahl von vorbestimmten Positionen erfasst. Das heißt, da der Ausgabewert Ex des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 ein Wert zwischen dem Ausgabewert E1 und dem Ausgabewert E2 ist, wird ein integrierter Wert (als Yx bezeichnet), der dem Ausgabewert Ex entspricht, durch eine lineare Interpolation zwischen dem Ausgabewert E1 und dem Ausgabewert E2 berechnet. Dann wird die Anzahl von Drehungen n, die Yx entspricht, auf der Grundlage eines Vergleichsausdrucks von Y = 2π × Anzahl von Drehungen n + Motordrehwinkel (rad) erhalten. In 8 sind zur Vereinfachung der Beschreibung lediglich acht schwarze Kreise (verbundene Positionen) gezeigt, wobei aber in der Praxis die vorstehend beschriebene Verbindung bei viel mehr Punkten als acht Punkten (wie beispielsweise 80 Positionen) ausgeführt wird.
Aufgrund des Spiels S zwischen dem Zwischenzahnrad 21 und dem Zwischenzahnrad 22 kann ein Fehler in der Erfassung der Anzahl von Drehungen des Rotors 11 auftreten. Das heißt, in dem Abschnitt 1 und dem Abschnitt 4 ist, auch wenn der Rotor 11 sich dreht, der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 konstant (er ändert sich nicht). Folglich kann, wenn die Anzahl von Drehungen des Rotors 11 umgeschaltet wird (beispielsweise wenn von einer n - 1-Drehung auf eine n-Drehung umgeschaltet wird), ein Fehler in der Erfassung der Anzahl von Drehungen auftreten.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird auf der Grundlage des Drehwinkels des Rotors 11, der durch den Rotordrehwinkelsensor 30 erfasst wird, die Anzahl von Drehungen des Motors 10, die auf der Grundlage der Verbindung erfasst wird, korrigiert. Spezifisch wird angenommen, dass der integrierte Wert Yx wie vorstehend beschrieben auf der Grundlage des Ausgabewerts (lineare Interpolation) des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 berechnet wird. Da der integrierte Wert Y eine Beziehung von 2π × die Anzahl von Drehungen n + der Motordrehwinkel aufweist, wird der Motordrehwinkel in dem Fall des integrierten Werts Yx (als ein Drehwinkel rad1 bezeichnet) erhalten. Der Drehwinkel rad1 wird mit dem Drehwinkel (als rad2 bezeichnet) des Rotors 11 verglichen, der durch den Rotordrehwinkelsensor 30 erfasst wird, wenn die ECU 50 gestartet wird. Dann wird auf der Grundlage der Differenz zwischen den Drehwinkeln rad1 und rad2 (beispielsweise wenn die Differenz einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet) die erfasste Anzahl von Drehungen n korrigiert, beispielsweise auf n - 1. Das heißt, da das Spiel S bereitgestellt ist, kann die Ausgabewelle 25 sich vor dem Rotor 11 aufgrund der Vorspannkraft F drehen. In diesem Fall kann, während die Anzahl von Drehungen n von dem Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 erfasst wird, die Anzahl von Drehungen tatsächlich n - 1 sein. Folglich wird die Anzahl von Drehungen, die wie vorstehend beschrieben erfasst wird, korrigiert.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können die nachstehend genannten Effekte erhalten werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind, wie es vorstehend beschrieben ist, der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 und der Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors 30 bei einer vorbestimmten Position der Rastfeder 72 in Bezug auf den Muldenteil 80 der Rastenplatte 71 miteinander verbunden und die Anzahl von Drehungen des Motors 10 wird auf der Grundlage der Verbindung erfasst. Hierdurch wird, auch wenn der Motor 10 sich aufgrund einer externen Kraft oder dergleichen bewegt, oder wenn die Leistungszufuhr ausfällt (das heißt, wenn die derzeitige Anzahl von Drehungen des Motors 10 nicht in dem Speicherabschnitt 90 gespeichert ist), die Anzahl von Drehungen des Motors 10 zu der Zeit eines Neustarts auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Verbindung erfasst, wenn die Schaltungsvorrichtung 100 neu gestartet wird. Als Ergebnis wird die Anzahl von Drehungen des Motors 10 genau erfasst, so dass es möglich ist, zu verhindern, dass die Positionierungsgenauigkeit der Schaltungsposition aufgrund einer fehlerhaften Erkennung der Anzahl von Drehungen des Motors 10 verschlechtert wird.
Beispielsweise kann anders als in dem Fall, in dem die Rastfeder 72 gegen den Wandabschnitt der Rastenplatte 71 gedrückt wird, um den Drehungsstartpunkt der Rastenplatte 71 einzustellen, die Anzahl von Drehungen des Motors 10 erfasst werden, ohne die Rastfeder 72 gegen den Wandabschnitt oder dergleichen der Rastenplatte 71 zu drücken, so dass eine Verkleinerung in einer Haltbarkeit der Rastenplatte 71 unterdrückt werden kann.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann, wie es vorstehend beschrieben ist, da die vorstehend beschriebene Verbindung bei einer vorbestimmten Position in dem nichtflüchtigen Speicherabschnitt 90 gespeichert wird, die Anzahl von Drehungen des Motors 10 unmittelbar erfasst werden, indem auf die vorstehend beschriebene Verbindung, die in dem nichtflüchtigen Speicherabschnitt 90 gespeichert ist, Bezug genommen wird, wenn die Schaltungsvorrichtung 100 neu gestartet wird.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann, wie es vorstehend beschrieben ist, da die vorstehend beschriebene Verbindung als die gespeichert ist, die Anzahl von Drehungen des Motors 10 auf einfache Weise erfasst werden, indem auf die von dem Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 Bezug genommen wird.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann, wie es vorstehend beschrieben ist, die Anzahl von Drehungen des Motors 10 genau erfasst werden, sowohl wenn der Motor 10 in die erste Richtung gedreht wird, als auch wenn der Motor 10 in die zweite Richtung gedreht wird.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann, wie es vorstehend beschrieben ist, da die vorstehend beschriebene Verbindung bei einer Position von dem Muldenboden V des Muldenteils 80 der Rastenplatte 71, bei der der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 sich mit der Drehung des Motors 10 ändert, zu dem Gipfelabschnitt T des Kuppenteils 85, der die benachbarten Muldenteile 80 trennt, ausgeführt wird, die Anzahl von Drehungen des Motors 10 auf der Grundlage des Ausgabewerts des Ausgabewellendrehwinkelsensors 40 genau erfasst werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann, wie es vorstehend beschrieben ist, auch wenn das Spiel S (absichtlich) zwischen dem Zwischenzahnrad 21 und dem Zwischenzahnrad 22 bereitgestellt wird, da die vorstehend beschriebene Verbindung in einem Zustand ausgeführt wird, bei dem das Spiel S zwischen dem Zwischenzahnrad 21 und dem Zwischenzahnrad 22 reduziert ist, die Anzahl von Drehungen des Motors 10 genau erfasst werden.
Ferner kann in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie es vorstehend beschrieben ist, die Anzahl von Drehungen des Motors 10 auf der Grundlage einer diskreten Verbindung ohne ein kontinuierliches Ausführen der vorstehend beschriebenen Verbindung erfasst werden. Dementsprechend kann die Anzahl von Verbindungen, die in dem Speicherabschnitt 90 gespeichert wird, verringert werden, so dass eine Zunahme in der Kapazität des Speicherabschnitts 90 unterdrückt werden kann.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann, wie es vorstehend beschrieben ist, da die Ausgabewelle 25 sich dreht, ohne der Drehung des Motors 10 vorauszugehen, wobei eine Bewegung von dem Muldenboden V des Muldenteils 80 zu dem Gipfelabschnitt T des Kuppenteils 85 der Rastplatte 71 ausgeführt wird, die Anzahl von Drehungen des Motors 10 genauer erfasst werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wie es vorstehend beschrieben ist, die Anzahl von Drehungen des Motors 10 korrigiert, so dass die Anzahl von Drehungen des Motors 10 genauer erfasst werden kann.
Modifikationsbeispiel
Es ist ersichtlich, dass das Ausführungsbeispiel, das dieses Mal offenbart ist, in jederlei Hinsicht als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu betrachten ist. Der Umfang dieser Offenbarung wird eher durch die Begriffe der Patentansprüche als durch die Beschreibung der Ausführungsbeispiele definiert, wobei er alle Äquivalente (Modifikationen) innerhalb des Umfangs und des Äquivalentbereichs der Patentansprüche umfasst.
Beispielsweise ist in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Beispiel beschrieben, in dem die Verbindung zwischen dem Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors und dem Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors durch eine Abbildung dargestellt wird, wobei aber das hier offenbarte Ausführungsbeispiel nicht darauf begrenzt ist. Beispielsweise kann die Verbindung zwischen dem Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors und dem Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors durch einen arithmetischen Ausdruck ausgedrückt werden.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel beschrieben, in dem der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors bei 80 Positionen und der Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors 30 verbunden sind, wobei die vorliegende Offenbarung nicht hierauf begrenzt ist. Beispielsweise kann die Verbindung bei Positionen, die zu den 80 Positionen unterschiedlich sind, ausgeführt werden. Spezifisch ist es, wenn die Genauigkeit des Rotordrehwinkelsensors und des Ausgabewellendrehwinkelsensors hoch ist, möglich, die Anzahl von Positionen, die zu verbinden sind, zu verringern.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel beschrieben, in dem ein vorbestimmter Betrag eines Spiels absichtlich zwischen dem Zwischenzahnrad (antriebsseitiges Element) und dem Zwischenzahnrad (abtriebsseitiges Element) bereitgestellt ist, wobei aber die vorliegende Offenbarung nicht hierauf begrenzt ist. Beispielsweise kann ein vorbestimmter Betrag eines Spiels nicht absichtlich zwischen dem Zwischenzahnrad (antriebsseitiges Element) und dem Zwischenzahnrad (abtriebsseitiges Element) bereitgestellt sein. Auch wenn kein absichtlicher vorbestimmter Betrag eines Spiels bereitgestellt ist, umfassen mechanische Bauteile, die in der Schaltungsvorrichtung beinhaltet sind, im Allgemeinen ein unbeabsichtigtes Spiel (eine Maßtoleranz).
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel beschrieben, in dem die Anzahl von Drehungen des Motors, die auf der Grundlage der Verbindung erfasst wird, auf der Grundlage des Drehwinkels des Rotors, der durch den Rotordrehwinkelsensor erfasst wird, korrigiert wird, wobei die vorliegende Offenbarung nicht hierauf begrenzt ist. Beispielsweise ist es, wenn das Spiel extrem klein ist (wenn die Anzahl von Drehungen des Motors nicht irrtümlich erfasst wird), nicht notwendig, die Anzahl von Drehungen des Motors zu korrigieren.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel beschrieben, in dem die Anzahl von Schaltungspositionen vier (P, R, N und D) ist, wobei diese Offenbarung aber nicht hierauf begrenzt ist. Beispielsweise kann das hier Offenbarte bei Schaltungspositionen angewendet werden, die eine Anzahl aufweisen, die zu vier unterschiedlich ist.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel beschrieben, in dem die Schaltungsvorrichtung, die hier offenbart ist, bei einer Schaltungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug angewendet wird, wobei diese Offenbarung nicht hierauf begrenzt ist. Die Schaltungsvorrichtung, die hier offenbart ist, kann beispielsweise bei einer Schaltungsvorrichtung angewendet werden, die nicht für ein Auto bestimmt ist, beispielsweise für ein Flugzeug oder ein Schiff.
Die Prinzipien, ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel sowie eine Betriebsform der vorliegenden Erfindung sind in der vorstehenden Spezifikation beschrieben worden. Die Erfindung, die geschützt werden soll, ist jedoch nicht so auszulegen, dass sie auf die spezifischen Ausführungsbeispiele, die offenbart sind, begrenzt ist. Ferner sind Ausführungsbeispiele, die hier beschrieben sind, eher als veranschaulichend denn als begrenzend zu betrachten. Variationen und Änderungen können durch Andere gemacht werden, und Äquivalente könnten eingesetzt werden, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend ist es ausdrücklich beabsichtigt, dass alle derartigen Variationen, Änderungen und Äquivalente, die in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen, wie es durch die Patentansprüche definiert ist, hierdurch umfasst werden.
Eine Schaltungsvorrichtung (100) umfasst: ein Schaltungsumschaltelement (71), das Muldenteile (80, 82, 83) entsprechend einer Schaltungsposition umfasst; ein Positionierungselement (72), das bereitgestellt ist, um die Schaltungsposition in einem Zustand zu etablieren, bei dem es in einen der Muldenteile gepasst ist; einen Motor (10), der einen Rotor (11) und einen Stator (12) umfasst und das Schaltungsumschaltelement antreibt; einen Geschwindigkeitsreduziermechanismusabschnitt (20), der das Schaltungsumschaltelement in einem Zustand dreht, bei dem eine Drehgeschwindigkeit, die von dem Motor übertragen wird, reduziert wird; einen Rotordrehwinkelsensor (30), der einen Drehwinkel des Rotors erfasst; und einen Ausgabewellendrehwinkelsensor (40), der einen Drehwinkel des Schaltungsumschaltelements erfasst. Die Schaltungsvorrichtung erfasst die Anzahl von Drehungen des Motors auf der Grundlage einer Verbindung zwischen Ausgabewerten des Ausgabewellendrehwinkelsensors und des Rotordrehwinkelsensors.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016075364 A [0002, 0003, 0004, 0005, 0006, 0007]

Claims

Schaltungsvorrichtung (100), die konfiguriert ist, bei einem Fahrzeug angebracht zu werden, wobei die Schaltungsvorrichtung umfasst: ein Schaltungsumschaltelement (71), das eine Vielzahl von Muldenteilen (80, 82, 83) entsprechend einer Schaltungsposition umfasst; ein Positionierungselement (72), das bereitgestellt ist, um die Schaltungsposition in einem Zustand zu etablieren, bei dem es in einen aus der Vielzahl von Muldenteilen des Schaltungsumschaltelements gepasst ist; einen Motor (10), der einen Rotor (11) und einen Stator (12) umfasst und das Schaltungsumschaltelement antreibt; einen Geschwindigkeitsreduziermechanismusabschnitt (20), der das Schaltungsumschaltelement in einem Zustand dreht, in dem eine Drehgeschwindigkeit, die von dem Motor übertragen wird, reduziert wird; einen Rotordrehwinkelsensor (30), der einen Drehwinkel des Rotors erfasst; und einen Ausgabewellendrehwinkelsensor (40), der einen Drehwinkel des Schaltungsumschaltelements erfasst, wobei die Schaltungsvorrichtung konfiguriert ist, einen Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors und einen Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors bei einer vorbestimmten Position des Positionierungselements in Bezug auf zumindest einen Muldenteil der Vielzahl von Muldenteilen des Schaltungsumschaltelements zu verbinden und die Anzahl von Drehungen des Motors auf der Grundlage der Verbindung zu erfassen.
Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit: einem nichtflüchtigen Speicherabschnitt (90), der die Verbindung zwischen dem Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors und dem Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors bei der vorbestimmten Position speichert.
Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Speicherabschnitt eine Abbildung speichert, in der der Ausgabewert des Ausgabewellendrehwinkelsensors und der Ausgabewert des Rotordrehwinkelsensors bei der vorbestimmten Position miteinander verbunden sind, und die Schaltungsvorrichtung konfiguriert ist, die Anzahl von Drehungen des Motors auf der Grundlage der Abbildung, die in dem Speicherabschnitt gespeichert ist, zu erfassen.
Schaltungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schaltungsvorrichtung konfiguriert ist, die Ausgabewerte des Ausgabewellendrehwinkelsensors und die Ausgabewerte des Rotordrehwinkelsensors bei einer Vielzahl der vorbestimmten Positionen zu verbinden, wenn der Motor in eine erste Richtung gedreht wird und wenn der Motor in eine zweite Richtung gedreht wird, die zu der ersten Richtung entgegengesetzt ist.
Schaltungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die vorbestimmte Position eine Position von einem Muldenboden des Muldenteils des Schaltungsumschaltelements zu einem Gipfelabschnitt eines Kuppenteils, der die benachbarten Muldenteile trennt, ist.
Schaltungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Geschwindigkeitsreduziermechanismusabschnitt ein antriebsseitiges Element (21), das bei einer Motorseite bereitgestellt ist, und ein abtriebsseitiges Element (22) umfasst, das in dem Schaltungsumschaltelement bereitgestellt ist und entsprechend einer Drehung des antriebsseitigen Elements gedreht wird, ein vorbestimmter Betrag eines Spiels (S) zwischen dem antriebsseitigen Element und dem abtriebsseitigen Element bereitgestellt ist, wobei das antriebsseitige Element und das abtriebsseitige Element konfiguriert sind, in Bezug zueinander um den vorbestimmten Betrag des Spiels drehbar zu sein, und die Anzahl von Drehungen des Motors auf der Grundlage der Verbindung zwischen den Ausgabewerten des Ausgabewellendrehwinkelsensors und den Ausgabewerten des Rotordrehwinkelsensors in einem Zustand erfasst wird, in dem das Spiel zwischen dem antriebsseitigen Element und dem abtriebsseitigen Element reduziert ist.
Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei in der Abbildung die Ausgabewerte des Ausgabewellendrehwinkelsensors und die Ausgabewerte des Rotordrehwinkelsensors miteinander bei einer Vielzahl von vorbestimmten Positionen verbunden sind und die Anzahl von Drehungen des Motors auf der Grundlage einer linearen Interpolation der Verbindung bei der Vielzahl der vorbestimmten Positionen erfasst wird.
Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die vorbestimmte Position eine Position ist, bis das Positionierungselement sich von dem Muldenboden des Muldenteils zu dem Gipfelabschnitt des Kuppenteils des Schaltungsumschaltelements bewegt.
Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schaltungsvorrichtung konfiguriert ist, die Anzahl von Drehungen des Motors, die auf der Grundlage der Verbindung erfasst wird, zu korrigieren, wobei die Korrektur auf der Grundlage des Drehwinkels des Rotors, der durch den Rotordrehwinkelsensor erfasst wird, ausgeführt wird.