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Querverweis auf verwandte Anmeldungen
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Die vorliegende Offenbarung basiert auf der
japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2016-81919 , welche am 15. April 2016 angemeldet wurde, und der
japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2016-176275 , welche am 9. September 2016 angemeldet wurde, deren Offenbarungen hierin durch Inbezugnahme mit aufgenommen werden.
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Schaltbereichssteuerungsvorrichtung.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Herkömmlich ist eine Schaltbereichsumschaltvorrichtung bekannt, welche einen Schaltbereich durch Steuern eines Motors gemäß einer Schaltbereichsumschaltanforderung von einem Fahrer umschaltet. Patentliteratur 1 setzt beispielsweise einen geschalteten Reluktanzmotor als eine Antriebsquelle des Schaltbereichsumschaltmechanismus ein. Nachfolgend kann der geschaltete Reluktanzmotor als ein „SR-Motor“ bezeichnet sein.
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Der Erfinder der vorliegenden Offenbarung hat das Nachstehende herausgefunden. Eine Struktur des SR-Motors ohne Verwendung eines Permanentmagneten ist einfach. Ein Motor unter Verwendung eines Permanentmagneten, wie ein bürstenloser DC-Motor, besitzt im Vergleich zu einem SR-Motor ein schnelles Ansprechverhalten. Jedoch kann durch einen Effekt eines Rastmoments oder dergleichen ein Nachlaufen (Hunting) auftreten, wenn der Motor in einem Fall, in welchem eine Feedbackverstärkung zunimmt, um das Ansprechverhalten zu verbessern, veranlasst wird, zu stoppen.
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Literatur des Stands der Technik
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1:
JP 4385768 B2 -
Kurzfassung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Schaltbereichssteuerungsvorrichtung bereitzustellen, die eine geeignete Steuerung eines Motorantriebs in Zusammenhang mit einem Umschalten des Schaltbereichs ermöglicht.
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Eine Schaltbereichssteuerungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung schaltet einen Schaltbereich durch Steuern des Motorantriebs um und umfasst eine Feedback-Steuerungsvorrichtung, eine Stationärphasen-Bestromungssteuerungsvorrichtung und eine Schaltsteuerungsvorrichtung.
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Die Feedback-Steuerungsvorrichtung führt eine Positions-Feedbacksteuerung basierend auf einem gemäß einem Anforderungsschaltbereich bestimmten Sollwinkel und einem tatsächlichen Winkel des Motors durch. Die Stationärphasen-Bestromungssteuerungsvorrichtung führt eine Stationärphasenbestromungssteuerung durch, welche eine gemäß dem tatsächlichen Winkel ausgewählte Stationärphase bestromt.
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Die Schaltsteuerungsvorrichtung schaltet die Steuerungszustände des Motors um. Die Schaltsteuerungsvorrichtung wählt die Positions-Feedbacksteuerung als den Motorsteuerungszustand, wenn der geforderte Schaltbereich umgeschaltet wird. Die Schaltsteuerungsvorrichtung schaltet den Steuerungszustand ausgehend von der Positions-Feedbacksteuerung auf die Stationärphasenbestromungssteuerung um, wenn ein Differenzwert zwischen dem Sollwinkel und dem tatsächlichen Winkel kleiner oder gleich einem Winkelbestimmungsschwellenwert wird.
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Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann es möglich sein, das Ansprechverhalten durch das Durchführen der Positions-Feedbacksteuerung zu der Zeit des Umschaltens des Anforderungsschaltbereichs zu verbessern. Es kann möglich sein, den Motor durch ein Umschalten ausgehend von der Positions-Feedbacksteuerung auf die Stationärphasenbestromungssteuerung, wenn sich der tatsächliche Winkel dem Sollwinkel annähert, geeignet zu stoppen. Dadurch kann es möglich sein, den Motorantrieb in Zusammenhang mit dem Umschalten des Schaltbereichs geeignet zu steuern.
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Figurenliste
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Die Vorstehenden und weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen ausgeführt ist, ersichtlicher. In den Abbildungen sind:
- 1 eine perspektivische Ansicht, welche ein Shift-By-Wire-System gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 2 eine Abbildung, welche eine schematische Konfiguration eines Shift-By-Wire-Systems gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
- 3 ein Schaltbild, welches einen Motor und einen Motortreiber gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
- 4 ein Blockdiagramm, welches die Schaltbereichssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
- 5 ein Flussdiagramm, welches einen Schaltsteuerungsprozess gemäß der ersten Ausführungsform erläutert;
- 6 ein Zeitdiagramm, welches einen Schaltsteuerungsprozess gemäß der ersten Ausführungsform erläutert;
- 7 ein Zeitdiagramm, welches einen Schaltsteuerungsprozess gemäß einer zweiten Ausführungsform erläutert;
- 8A eine erläuternde Ansicht, welche einen Betrag eines Überschießens gemäß der zweiten Ausführungsform erläutert; und
- 8B eine erläuternde Ansicht, welche den Betrag des Überschießens gemäß der zweiten Ausführungsform erläutert.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachfolgend wird eine Schaltbereichssteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Abbildungen beschrieben. Im Folgenden wird gemäß mehreren Ausführungsformen eine Erläuterung durch Anwenden eines identischen Bezugs bzw. Bezugszeichens auf eine tatsächlich ähnliche Konfiguration weggelassen.
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(Erste Ausführungsform)
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Die 1 bis 6 zeigen die Schaltbereichssteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, umfasst ein Shift-By-Wire-System 1 einen Motor 10, einen Schaltbereichsumschaltmechanismus 20, einen Parkverriegelungsmechanismus 30, eine Schaltbereichssteuerungsvorrichtung 40 oder dergleichen.
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Der Motor 10 wird durch die von einer in einem Fahrzeug (nicht gezeigt) eingebauten Batterie 45 (siehe 3) zugeführte Leistung rotiert und dient als die Antriebsquelle des Schaltbereichsumschaltmechanismus 20. Der Motor 10 wird eingesetzt, wobei der Motor 10 in der Lage ist, den Strombetrag durch eine Feedbacksteuerung zu verändern und den Befehl für jede Phase zu variieren. Der Motor 10 der Ausführungsform entspricht einem bürstenlosen Permanentmagnet-DC-Motor. Wie in 3 gezeigt ist, umfasst der Motor 10 zwei Sätze von Wicklungen bzw. Wicklungssätze 11 und 12. Der erste Wicklungssatz 11 umfasst eine U1-Spule 111, eine V1-Spule 112 und eine W1-Spule 113. Der zweite Wicklungssatz 12 umfasst eine U2-Spule 121, eine V2-Spule 122 und eine W2-Spule 123.
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Wie in 2 gezeigt ist, umfasst ein Encoder 13 die Rotationsposition eines Rotors (nicht gezeigt) des Motors 10. Der Encoder 13 entspricht beispielsweise einem Magnetrotationsencoder. Der Encoder ist aus einem mit dem Rotor rotierenden Magneten, einer Hall-IC, welche Magnetfelder erfasst, oder dergleichen konfiguriert. Der Encoder 13 synchronisiert mit der Rotation des Rotors und gibt A-Phasen und B-Phasen-Impulssignale für jeden vorbestimmten Winkel aus.
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Ein Drehzahlminderer 14 ist zwischen der Motorwelle des Motors 10 und einer Ausgangswelle 15 vorgesehen. Der Drehzahlminderer 14 reduziert die Rotation des Motors 10 und gibt die Rotation des Motors zu der Ausgangswelle 15 aus. Die Rotation des Motors 10 wird somit auf den Schaltbereichsumschaltmechanismus 20 übertragen. Ein Ausgangswellensensor 16 ist bei der Ausgangswelle 15 zum Erfassen des Winkels der Ausgangswelle 15 vorgesehen. Der Ausgangswellensensor 16 entspricht beispielsweise einem Potentiometer.
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Wie in 1 gezeigt ist, umfasst der Schaltbereichsumschaltmechanismus 20 eine Sperrplatte 21, eine Sperrfeder 25 oder dergleichen. Der Schaltbereichsumschaltmechanismus 20 überträgt die von dem Drehzahlminderer 14 ausgegebene Rotationsantriebskraft auf ein manuelles Ventil 28 und den Parkverriegelungsmechanismus 30.
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Die Sperrplatte 21 ist an der Ausgangswelle 15 fixiert und wird durch den Motor 10 angetrieben. Gemäß der Ausführungsform ist eine Richtung, in welcher sich die Sperrplatte 21 von dem proximalen Ende der Sperrfeder 25 weg bewegt, als eine Vorwärtsrotationsrichtung bezeichnet. Eine Richtung, in welcher sich die Sperrplatte dem proximalen Ende annähert, ist als eine Rückwärtsrotationsrichtung bezeichnet.
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Die Sperrplatte 21 besitzt einen Stift 24, der parallel zu der Ausgangswelle 15 vorsteht. Der Stift 24 ist mit dem manuellen Ventil 28 verbunden. Wenn die Sperrplatte 21 durch den Motor 10 angetrieben wird, bewegt sich das manuelle Ventil 28 entlang einer axialen Richtung hin und her. Das heißt, der Schaltbereichsumschaltmechanismus 20 wandelt die Rotationsbewegung des Motors 10 in eine lineare Bewegung um und überträgt diese auf das manuelle Ventil 28. Das manuelle Ventil 28 ist bei einem Ventilkörper 29 vorgesehen. Die hin und her Bewegung entlang der Axialrichtung des manuellen Ventils 28 schaltet Hydraulikdruckzuführpfade hin zu einer Hydraulikkupplung (nicht gezeigt) um, um den Eingriffszustand der Hydraulikkupplung umzuschalten, so dass der Schaltbereich umgeschaltet wird.
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Vier Vertiefungen 22 sind auf der Seite der Sperrplatte 21 näher an der Sperrfeder 25 angeordnet, wobei die vier Vertiefungen das manuelle Ventil 28 bei Positionen gemäß jedem Schaltbereich halten. Die Vertiefungen 22 entsprechen entsprechend jedem Bereich aus den Schaltbereichen von D (Fahren)-, N (Neutral)-, R (Rückwärts)- und P (Parken)-Bereichen ausgehend von dem proximalen Ende der Sperrfeder 25.
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Die Sperrfeder 25 entspricht einem elastischen, verformbaren plattenförmigen Element. Eine Sperrrolle 26 ist bei einer Spitze der Sperrfeder 25 angeordnet. Die Sperrrolle 26 passt in eine der Vertiefungen 22.
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Die Sperrfeder 25 drückt die Sperrrolle 26 hin zu der Rotationsmitte der Sperrplatte 21. Eine auf die Sperrplatte 21 aufgebrachte Rotationskraft größer oder gleich einem vorbestimmten Niveau verformt die Sperrfeder 25 elastisch. Die Sperrrolle 26 bewegt sich von einer Vertiefung 22 hin zu einer anderen Vertiefung 22. Mit der in eine der Vertiefungen 22 eingepassten Sperrrolle 26 ist die Drehbewegung der Sperrplatte 21 beschränkt, eine Axialrichtungsposition des manuellen Ventils 28 und der Zustand des Parkverriegelungsmechanismus 30 werden bestimmt. Der Schaltbereich eines Automatikgetriebes 5 wird festgelegt.
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Der Parkverriegelungsmechanismus 30 umfasst einen Parkstab 31, ein konisches Element 32, eine Parkverriegelungsklinke 33, einen Schaftteil 34 und ein Parkzahnrad 35.
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Der Parkstab 31 ist im Allgemeinen L-förmig und eine Seite eines Endes 311 ist an der Sperrplatte 21 fixiert. Das konische Element 32 ist bei dem anderen Ende 312 des Parkstabs 31 vorgesehen. Das konische Element 32 ist ausgebildet, um sich hin zu dem anderen Ende 312 zu verjüngen. Wenn die Sperrplatte 21 in der Rückwärtsrotationsrichtung dreht, bewegt sich das konische Element 32 in der Richtung eines Pfeils P.
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Die Parkverriegelungsklinke 33 stößt gegen eine konische Oberfläche des konischen Elements 32 und kann um den Schaftteil 34 drehen. Die Parkverriegelungsklinke 32 besitzt auf der Seite des Parkzahnrads 35 bei der Parkverriegelungsklinke 33 einen Vorsprung 331, welcher mit dem Parkzahnrad 35 ineinandergreifen kann. Wenn die Sperrplatte 21 in der Rückwärtsrotationsrichtung rotiert, bewegt sich das konische Element 32 in der Richtung eines Pfeils P und die Parkverriegelungsklinke 33 wird nach oben gedrückt, so dass der Vorsprung 331 mit dem Parkzahnrad 35 ineinander greift. Wenn die Sperrplatte 21 im Gegensatz dazu in der Vorwärtsrotationsrichtung rotiert und sich das konische Element 32 in der Pfeilrichtung „Nicht-P“ bewegt, wird der Vorsprung 331 aus dem Eingriff mit dem Parkzahnrad 35 gelöst.
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Das Parkzahnrad 35 ist bei einer Achse (nicht gezeigt) angeordnet, um mit dem Vorsprung 331 auf der Parkverriegelungsklinke 33 ineinandergreifen zu können. Das mit dem Vorsprung 331 ineinandergreifende Parkzahnrad 35 beschränkt die Rotation der Achse. Wenn der Schaltbereich einem von P abweichenden, anderen der Bereiche entspricht (Nicht-P-Bereich), ist das Parkzahnrad 35 nicht durch die Parkverriegelungsklinke 33 verriegelt, so dass die Rotation der Achse durch den Parkverriegelungsmechanismus 30 nicht gestoppt ist. Wenn der Schaltbereich dem P-Bereich entspricht, ist das Parkzahnrad 35 durch die Parkverriegelungsklinke 33 verriegelt und die Rotation der Achse ist beschränkt.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, umfasst die Schaltbereichssteuerungsvorrichtung 40 Motortreiber 41 und 42, eine ECU 50 oder dergleichen.
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Der Motortreiber 41 entspricht einem Dreiphasen-Wechselrichter, welcher die Bestromung der ersten Wicklungen 11 umschaltet. Schaltelemente 411 bis 416 sind brückenverschaltet. Ein Ende der U1-Spule 111 ist mit einem Verbindungspunkt zwischen dem Paar von U-Phasen-Schaltelementen 411 und 414 verbunden. Ein Ende der V1-Spule 112 ist mit einem Verbindungspunkt zwischen dem Paar von V-Phasen-Schaltelementen 412 und 415 verbunden. Ein Ende der W1-Spule 113 ist mit einem Verbindungspunkt zwischen dem Paar von W-Phasen-Schaltelementen 413 und 416 verbunden. Die anderen Enden der Spulen 111 bis 113 sind mit einem Verbindungsabschnitt 115 verbunden.
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Der Motortreiber 42 entspricht einem Dreiphasen-Wechselrichter, welcher die Bestromung von zweiten Wicklungen 12 umschaltet. Schaltelemente 421 bis 426 sind brückenverschaltet. Ein Ende der U2-Spule 121 ist mit einem Verbindungspunkt zwischen dem Paar von U-Phasen-Schaltelementen 421 und 424 verbunden. Ein Ende der V2-Spule 122 ist mit einem Verbindungspunkt zwischen dem Paar von V-Phasen-Schaltelementen 422 und 425 verbunden. Ein Ende der W2-Spule 123 ist mit einem Verbindungspunkt zwischen dem Paar von W-Phasen-Schaltelementen 423 und 426 verbunden. Die anderen Enden der Spulen 121 bis 123 sind mit einem Verbindungsabschnitt 125 verbunden.
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Während die Schaltelemente 411 bis 416 und 421 bis 426 gemäß der Ausführungsform MOSFETs sind, können andere Vorrichtungen, wie IGBTs, ebenso eingesetzt werden.
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Ein Motorrelais 46 ist zwischen dem Motortreiber 41 und der Batterie 45 angeordnet. Ein Motorrelais 47 ist zwischen dem Motortreiber 42 und der Batterie 45 angeordnet. Die Motorrelais 46 und 47 schalten sich an, wenn sich ein Anlasserschalter, wie ein Zündschalter oder dergleichen, anschaltet bzw. angeschaltet wird, so dass Leistung zu dem Motor 10 geführt wird. Die Motorrelais 46 und 47 schalten sich ab, wenn sich der Anlasserschalter abschaltet, so dass die Leistungszuführung zu dem Motor 10 abgesperrt bzw. abgeschaltet ist.
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Die ECU 50 steuert den Antrieb des Motors 10 durch Steuern einer An-Aus-Betätigung der Schaltelemente 411 bis 416, 421 bis 426. Die ECU 50 steuert den Antrieb eines Getriebe-Hydrauliksteuerungssolenoids 6 basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Gaspedalöffnungsgrad und einem Fahreranforderungsschaltbereich oder dergleichen. Das Getriebe-Hydrauliksteuerungssolenoid 6 wird gesteuert und dadurch wird die Schaltstufe gesteuert. Das Getriebe-Hydrauliksteuerungssolenoid 6 wird gesteuert und dadurch wird die Schaltstufe gesteuert. Die Anzahl der Getriebe-Hydrauliksteuerungssolenoide 6 ist gemäß der Anzahl des Schaltbereichs oder dergleichen eingestellt. Gemäß der Ausführungsform können, obwohl eine ECU 50 den Antrieb des Motors 10 und des Solenoids 6 steuert, eine Motor-ECU für eine den Motor 10 steuernde Motorsteuerung und eine AT-ECU getrennt vorgesehen sein. Nachfolgend wird hauptsächlich eine Antriebssteuerung des Motors 10 erläutert.
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Wie in 4 gezeigt ist, umfasst die ECU 50 eine Winkelberechnungsvorrichtung 51, eine Feedback-Steuerungsvorrichtung 52, eine Stationärphasen-Bestromungssteuerungsvorrichtung 61, eine Schaltsteuerungsvorrichtung 65 und einen Signalgenerator 66 oder dergleichen, und diese ist hauptsächlich aus einem Mikrocomputer oder dergleichen konfiguriert. Verschiedene Prozesse in der ECU 50 können Softwareprozessen eines Programms, das in einer tangiblen Speichervorrichtung, wie einem ROM, bereits gespeichert ist und durch eine CPU ausgeführt wird, entsprechen, oder diese können Hardwareprozessen entsprechen, die durch spezielle elektronische Schaltungen ausgeführt werden.
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Die Winkelberechnungsvorrichtung 51 berechnet einen tatsächlichen Zählwert Cen, welcher dem Zählwert des Encoders 13 entspricht, basierend auf den von dem Encoder 13 ausgegebenen A-Phasen und B-Phasen-Impulsen. Der tatsächliche Zählwert Cen entspricht einem Wert gemäß dem tatsächlichen mechanischen Winkel und dem tatsächlichen elektrischen Winkel des Motors 10. Gemäß der Ausführungsform ist der tatsächliche Zählwert Cen als der „tatsächliche Winkel“ bezeichnet.
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Wie vorstehend beschrieben ist, ist der Drehzahlminderer 14 zwischen der Motorwelle des Motors 10 und der Ausgangswelle 15 angeordnet. In einem Fall, in welchem die Motorwelle in dem Bereich eines Spiels bei Zahnradzähnen des Drehzahlminderers 14 rotiert, während sich der Anlasserschalter abschaltet bzw. abgeschaltet ist, kann die relative Position zwischen der Motorwelle und der Ausgangswelle 15, wenn sich der Anlasserschalter abschaltet, von der relativen Position zwischen der Motorwelle und der Ausgangswelle 15, wenn sich der Anlasserschalter anschaltet, unterscheiden. Daher führt die Winkelberechnungsvorrichtung 51 ein Initiallernen durch und berechnet einen Korrekturwert, wenn sich der Anlasserschalter anschaltet. Das Initiallernen passt den Zählwert des Encoders 13 durch eine Wandstoßsteuerung auf die Position der Ausgangswelle 15 an, welche den Motor 10 in beiden Richtungen rotiert und dadurch auf beiden Seiten des mit der Motorwelle in Eingriff stehenden Zahnrads mit der Wand in Anlage bringt. Nachfolgend entspricht der tatsächliche Zählwert Cen einem Wert nach der Korrektur mit dem Korrekturwert.
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Die Feedback-Steuerungsvorrichtung 52 umfasst einen Phasenvorschubfilter 53, einen Subtrahierer 54 und eine Steuerungsvorrichtung 55 und führt eine Positions-Feedbacksteuerung durch.
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Der Phasenvorschubfilter 53 führt eine Phasenvorschubkompensation durch, welche die Phase des tatsächlichen Zählwerts Cen vorrückt, und berechnet einen Phasenvorschubwert Cen_pl. Das Konzept des „tatsächlichen Winkels“ umfasst den Phasenvorschubwert Cen_pl nach dem Phasenvorschubfilterprozess.
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Der Subtrahierer 54 berechnet eine Abweichung ΔCen zwischen dem Phasenvorschubwert Cen_pl und einem Soll-Zählwert Cen* gemäß einer durch eine Betätigung eines Schalthebels oder dergleichen (nicht gezeigt) eingegebenen Fahrerschaltbereichsanforderung. Das heißt, gemäß der Ausführungsform wird der Phasenführungswert Cen_pl zurückgeführt.
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Die Steuerungsvorrichtung 55 berechnet ein Tastverhältnis bzw. eine relative Einschaltdauer durch eine PI-Steuerung oder dergleichen, so dass die Abweichung ΔCen gleich null wird, um den Soll-Zählwert Cen* mit dem Phasenvorschubwert Cen_pl für den tatsächlichen Zähler in Übereinstimmung zu bringen. Bei der Positions-Feedbacksteuerung können der Betrag des durch die Spulen 111 bis 113 und 121 bis 123 fließenden Stroms und das Drehmoment durch Verändern des Tastverhältnisses über eine PWM-Steuerung oder dergleichen variiert werden.
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Gemäß der Ausführungsform wird der Antrieb des Motors 10 durch eine Rechtecksignalsteuerung mit einer 120°-Bestromung gesteuert. Bei der Rechtecksignalsteuerung durch die 120°-Bestromung schalten sich die hochspannungsseitigen Schaltelemente einer ersten Phase und die niederspannungsseitigen Schaltelemente der zweiten Phase an. Die Bestromungsphase wird durch Abwechseln der Kombinationen aus der ersten Phase und der zweiten Phase alle 60° elektrischer Winkel umgeschaltet. Dadurch treten bei den Wicklungen 11 und 12 Rotationsmagnetfelder auf, so dass der Motor 10 rotiert. Gemäß der Ausführungsform ist die Rotationsrichtung des Motors 10, wenn die Ausgangswelle 15 in der Vorwärtsrotationsrichtung rotiert, als eine Vorwärtsrichtung bezeichnet. Das Tastverhältnis, wenn der Motor 10 ein positives Drehmoment ausgibt, ist auf positiv eingestellt. Das Tastverhältnis, wenn der Motor ein negatives Drehmoment ausgibt, ist auf negativ eingestellt. Der mögliche Tastverhältnisbereich ist von -100 [%] bis 100 [%] eingestellt. Das heißt, das Tastverhältnis, wenn der Motor 10 in der Vorwärtsrotationsrichtung rotiert, ist positiv, und das Tastverhältnis, wenn der Motor in der Rückwärtsrotationsrichtung rotiert, ist negativ. Wenn ein Bremsmoment erzeugt wird, um den in der Vorwärtsrotationsrichtung rotierenden Motor 10 zu stoppen (das heißt, negatives Drehmoment), ist das Tastverhältnis negativ, obwohl der Motor 10 in der Vorwärtsrotationsrichtung rotiert. Gleichermaßen ist das Tastverhältnis positiv, wenn ein Bremsmoment erzeugt wird, um den in der Rückwärtsrotationsrichtung rotierenden Motor 10 zu stoppen.
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Die Stationärphasen-Bestromungssteuerungsvorrichtung 61 führt eine Stationärphasenbestromungssteuerung durch. Die Stationärphasenbestromungssteuerung dient zum Stoppen der Rotation des Motors 10. Bei der Stationärphasenbestromungssteuerung wird eine Stationärphase gemäß einem elektrischen Winkel ausgewählt und die Schaltelemente 411 bis 416 und 421 bis 426 werden gesteuert, so dass Strom in einer vorbestimmten Richtung der ausgewählten Stationärphase fließt. Dadurch ist eine Erregungsphase festgelegt. Wenn die Erregungsphase festgelegt ist, stoppt der Motor 10 bei einem vorbestimmten elektrischen Winkel gemäß der Erregungsphase. Die Stationärphasen-Bestromungssteuerungsvorrichtung 61 wählt die Stationärphase und die Bestromungsrichtung basierend auf dem tatsächlichen Zählwert Cen aus, um den Motor 10 bei einem elektrischen Winkel am nächsten an der aktuellen Rotorposition zu stoppen.
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Die Stationärphasenbestromungssteuerung wird durchgeführt, wenn die Differenz zwischen dem tatsächlichen Zählwert Cen und dem Soll-Zählwert Cen* zu einem Winkelbestimmungsschwellenwert ENth oder niedriger bzw. kleiner wird. Daher wird, wenn die Stationärphasenbestromungssteuerung durchgeführt wird, betrachtet, dass der tatsächliche Zählwert Cen im Wesentlichen gleich dem Soll-Zählwert Cen* ist. Daher kann es möglich sein, den Motor durch Stoppen des Motors 10 bei dem dichtesten elektrischen Winkel ausgehend von einer vorliegenden Rotorposition bei einem Punkt zu stoppen, der im Wesentlichen mit dem Soll-Zählwert Cen* zusammenfällt. Genauer gesagt, eine Differenz des Betrags der Motorauflösung tritt höchstens zwischen dem elektrischen Winkel gemäß dem Soll-Zählwert Cen* und dem elektrischen Winkel, bei welchem der Motor 10 durch die Stationärphasenbestromungssteuerung stoppt, auf. Wenn ein Reduktionsverhältnis des Drehzahlminderers 14 groß ist, weist die Differenz der Stopp-Position der Ausgangswelle 15 keine Schwierigkeit auf.
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Die Schaltsteuerungsvorrichtung 65 schaltet die Steuerungszustände des Motors 10 um. Gemäß der Ausführungsform schaltet die Schaltsteuerungsvorrichtung 65 basierend auf dem Soll-Zählwert Cen* und dem tatsächlichen Zählwert Cen zwischen der Positions-Feedbacksteuerung und der Stationärphasenbestromungssteuerung um.
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Der Signalgenerator 66 erzeugt ein Antriebssignal, um die Schaltelemente 411 bis 416 und 421 bis 426 gemäß dem durch die Schaltsteuerungsvorrichtung 65 ausgewählten Steuerungszustand an und aus zu schalten, und dieser gibt das Signal zu den Motortreibern 41 und 42 aus. Der Antrieb des Motors 10 wird somit gesteuert.
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Der Schaltsteuerungsprozess wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 5 erläutert. Der Prozess wird bei vorbestimmten Zyklen durch die ECU 50 während einer Zeitdauer ausgeführt, in welcher sich der Anlasserschalter anschaltet bzw. angeschaltet ist.
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Bei S101 bestimmt die ECU 50, ob sich der Fahreranforderungsschaltbereich durch die Betätigung des in den Abbildungen nicht gezeigten Schalthebels durch den Fahrer verändert. Wenn bestimmt wird, dass sich der Fahreranforderungsschaltbereich nicht verändert (S101: Nein), wechselt der Vorgang auf S103. Wenn bestimmt wird, dass sich der Fahreranforderungsschaltbereich verändert (S101: Ja), wechselt der Vorgang auf S102.
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Bei S102 schaltet die ECU 50 das Bestromungskennzeichen zu dem Motor 10 an. Ein An-Aus-Prozess des Bestromungskennzeichens kann bei der Schaltsteuerungsvorrichtung 65 oder separat von der Schaltsteuerungsvorrichtung 65 ausgeführt werden.
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Bei S103 bestimmt die Schaltsteuerungsvorrichtung 65, ob sich das Bestromungskennzeichen anschaltet bzw. auf An geschaltet ist. Wenn bestimmt wird, dass das Bestromungskennzeichen angeschaltet ist (S103: Ja), wechselt der Vorgang auf S105.
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Bei S104 setzt die Schaltsteuerungsvorrichtung 65 einen später beschriebenen Zeitgeberwert Tc zurück und der Vorgang endet.
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Bei S105 bestimmt die Schaltsteuerungsvorrichtung 65, ob ein Absolutwert der Differenz zwischen dem Soll-Zählwert Cen* und dem tatsächlichen Zählwert Cen den Winkelbestimmungsschwellenwert ENth übersteigt. Nachfolgend kann der Absolutwert der Differenz zwischen dem Soll-Zählwert Cen* und dem tatsächlichen Zählwert Cen als eine Winkelabweichung e bezeichnet sein. Gemäß der Ausführungsform entspricht die Winkelabweichung e dem „Differenzwert zwischen einem Sollwinkel und dem tatsächlichen Winkel“. Der Winkelbestimmungsschwellenwert ENth ist auf die Zählzahl gemäß einem vorbestimmten Wert nahe 0 (beispielsweise 0,5° bei einem mechanischen Winkel) eingestellt. Wenn bestimmt wird, dass die Winkelabweichung e kleiner oder gleich dem Winkelbestimmungsschwellenwert ENth ist (S105: Nein), wechselt der Vorgang auf S107. Wenn die Winkelabweichung e den Winkelbestimmungsschwellenwert ENth übersteigt (S105: Ja), wechselt der Vorgang auf S106.
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Bei S106 wählt die Schaltsteuerungsvorrichtung 65 die Positions-Feedbacksteuerung als den Steuerungszustand des Motors 10 aus.
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Wenn bestimmt wird, dass die Winkelabweichung e kleiner oder gleich dem Winkelbestimmungsschwellenwert ENth ist (S106: Nein), wechselt der Vorgang auf S107. Bei S107 erhöht die Schaltsteuerungsvorrichtung 65 den Zeitgeberwert Tc, welcher dem Zählwert einer Zeitgebertaktdauer der Stationärphasenbestromungssteuerung entspricht.
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Bei S108 bestimmt die Schaltsteuerungsvorrichtung 65, ob der Zeitgeberwert Tc kleiner als ein Dauerbestimmungsschwellenwert Tth ist. Der Dauerbestimmungsschwellenwert Tth ist gemäß der Bestromungsdauer Ta, für welche die Stationärphasenbestromungssteuerung andauert (beispielsweise 100 ms), eingestellt. Wenn bestimmt wird, dass der Zeitgeberwert Tc kleiner als der Dauerbestimmungsschwellenwert Tth ist (S108: Ja), wechselt der Vorgang auf S109. Wenn bestimmt wird, dass der Zeitgeberwert Tc gleich der Dauerbestimmungsschwelle Tth ist oder diese überschreitet, wechselt der Vorgang auf S110.
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In einem Fall, in welchem die Bestromungsdauer Ta nicht verstreicht, nachdem die Stationärbestromungssteuerung startet, wechselt der Vorgang auf S109. Bei S109 wählt die Schaltsteuerungsvorrichtung 65 die Stationärbestromungssteuerung als den Steuerungszustand des Motors 10 aus.
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In einem Fall, in welchem die Bestromungsdauer verstreicht, nachdem die Stationärphasenbestromungssteuerung startet, wechselt der Vorgang auf S110. Bei S110 stellt die Schaltsteuerungsvorrichtung 65 den Steuerungszustand des Motors 10 auf die Bestromungs-Aus-Steuerung ein. Bei der Bestromungs-Aus-Steuerung gibt der Signalgenerator 66 ein Signal zu den Motortreibern 41 und 42 aus, das sämtliche der Schaltelemente 411 bis 416, 421 bis 426 der Motortreiber 41 und 42 abschaltet, und schaltet die Schaltelemente 411 bis 416, 421 bis 426 ab. Dadurch wird zu der Zeit der Bestromungs-Aus-Steuerung die Leistung nicht zu der Seite des Motors 10 geführt. Die Motorrelais 46 und 47 schalten sich während der Bestromungs-Aus-Steuerung an bzw. sind angeschaltet, da die Motorrelais 46 und 47 kontinuierlich angeschaltet sind, während der Startschalter angeschaltet ist.
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Die ECU 50 schaltet das Bestromungskennzeichen aus.
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Der Bestimmungsprozess für den tatsächlichen Schaltbereich wird unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm von 6 beschrieben. In 6 ist eine gemeinsame Zeitachse als horizontale Achse eingerichtet. 6 zeigt den Fahreranforderungsschaltbereich, das Bestromungskennzeichen, den Motorwinkel, welcher den Winkel des Motors 10 zeigt, und den Steuerungszustand, welcher den Steuerungszustand des Motors 10 zeigt. Der Motorwinkel in 6 gibt den Winkel des Motors 10 mit Zählwerten des Encoders 13 an.
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Wie in 6 gezeigt ist, ist der Motor 10 vor einer Zeit x1, wenn der Fahreranforderungsschaltbereich auf einem P-Bereich gehalten wird, einer Bestromungs-Aus-Steuerung unterzogen.
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Zu der Zeit x1, wenn sich die Fahrerschaltbereichsanforderung ausgehend von dem P-Bereich auf den D-Bereich verändert, wechselt das Bestromungskennzeichen von Aus auf An. Die Schaltsteuerungsvorrichtung 65 schaltet den Steuerungszustand des Motors 10 ausgehend von der Bestromungs-Aus-Steuerung auf die Positions-Feedbacksteuerung um.
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Wie bei dem Motorwinkel von 6 gezeigt ist, ist der Soll-Zählwert Cen* gemäß dem Fahreranforderungsschaltbereich eingestellt. Unmittelbar nach der Zeit x1, zu welcher der Anforderungsschaltbereich wechselt, wird der Motor 10 durch die Positions-Feedbacksteuerung gesteuert, da die Differenz zwischen dem Soll-Zählwert Cen* und dem tatsächlichen Zählwert Cen den Winkelbestimmungsschwellenwert ENth überschreitet. Dadurch nähert sich der tatsächliche Zählwert Cen dem Soll-Zählwert Cen* an. Es kann möglich sein, das Ansprechverhalten durch das Durchführen des Feedbacks des Phasenvorschubwerts Cen_pl zu verbessern, nachdem der Phasenvorschubfilterungsprozess bei dem Phasenvorschubwert Cen_pl ausgeführt ist.
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Zu einer Zeit x2, wenn die Differenz zwischen dem Soll-Zählwert Cen* und dem tatsächlichen Zählwert Cen zu dem Winkelbestimmungsschwellenwert ENth oder kleiner wird, wird der Steuerungszustand des Motors 10 ausgehend von der Positions-Feedbacksteuerung auf die Stationärphasenbestromungssteuerung umgeschaltet. Die Stationärphasenbestromung ermöglicht, dass der Motor 10 schnell stoppt.
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Während der Zeitdauer ausgehend von der Zeit x2 bis zu einer Zeit x3, wenn die kontinuierliche Bestromungszeit Ta verstreicht, dauert die Stationärphasenbestromungssteuerung an. Dies verhindert ein Nachlaufen oder dergleichen und ermöglicht, dass der Motor 10 zuverlässig stoppt, so dass es möglich sein kann, die Sperrrolle 26 sicher bei einer gewünschten Vertiefung einzupassen.
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Zu der Zeit x3, wenn die Bestromungsdauer Ta ausgehend von dem Start der Stationärphasenbestromungssteuerung verstreicht, wird der Steuerungszustand auf die Bestromungs-Aus-Steuerung eingestellt und das Bestromungskennzeichen wird auf Aus eingestellt. Der Aus-Zustand des Bestromungskennzeichens wird gehalten, bis der geforderte Fahrerschaltbereich erneut verändert wird, so dass die Bestromungs-Aus-Steuerung des Motors 10 als der Steuerungszustand des Motors 10 andauert. Dadurch wird mit Ausnahme davon, wenn die Schaltbereiche umgeschaltet werden, keine Leistung zu dem Motor 10 geführt, so dass es möglich sein kann, den Leistungsverbrauch im Vergleich dazu, wenn die Leistungsaufbringung andauert, zu reduzieren.
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Obwohl in 6 ein Beispiel erläutert ist, dass der Fahreranforderungsschaltbereich ausgehend von dem P-Bereich auf den D-Bereich umgeschaltet wird, ist dies ebenso ähnlich zu der Steuerung zu der Zeit des Umschaltens des anderen Bereichs.
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Gemäß der Ausführungsform wird ein bürstenloser DC-Motor als der Motor 10 eingesetzt, welcher einem Stellglied des Shift-By-Wire-Systems 1 entspricht. Unter Verwendung des bürstenlosen DC-Motors kann es möglich sein, das Ansprechverhalten und die Effizienz beispielsweise im Vergleich zu einem Fall der Verwendung des SR-Motors zu verbessern. Insbesondere kann es möglich sein, das Ansprechverhalten durch Durchführen der Positions-Feedbacksteuerung, wenn die Differenz zwischen dem Soll-Zählwert Cen* und dem tatsächlichen Zählwert Cen groß ist, zu verbessern.
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Im Gegensatz dazu kann, um das Ansprechverhalten zu verbessern, beispielsweise in einem Fall, in welchem die Feedbackverstärkung groß eingestellt ist, das Nachlaufen auftreten, wenn der Motor 10 bei der vorbestimmten Position stoppt. Gemäß der Ausführungsform wird, wenn sich der tatsächliche Zählwert Cen dem Soll-Zählwert Cen* annähert, das Nachlaufen durch Umschalten von der Feedback-Positionssteuerung auf die Stationärbestromungssteuerung beschränkt und der Motor 10 stoppt geeignet.
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Das heißt, gemäß der Ausführungsform wird der bürstenlose DC-Motor als das Stellglied des Shift-By-Wire-Systems 1 eingesetzt. Es kann möglich sein, sowohl Verbesserungen des Ansprechverhaltens zu frühen Zeiten der Schaltbereichsumschaltung als auch der Stabilität, wenn der Schaltwechsel abgeschlossen ist, durch Umschalten der Positions-Feedbacksteuerung und der Stationärphasenbestromungssteuerung vorzusehen.
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Wie vorstehend erläutert ist, schaltet die Schaltbereichssteuerungsvorrichtung 40 den Schaltbereich durch Steuern des Antriebs des Motors 10 um und umfasst die Feedback-Steuerungsvorrichtung 52, die Stationärphasen-Bestromungssteuerungsvorrichtung 61 und die Schaltsteuerungsvorrichtung 65.
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Die Feedback-Steuerungsvorrichtung 52 führt die Positions-Feedbacksteuerung basierend auf dem tatsächlichen Winkel des Motors 10 (dem tatsächlichen Zählwert Cen gemäß der Ausführungsform) und dem gemäß dem geforderten Schaltbereich bestimmten Sollwinkel (dem Soll-Zählwert Cen* gemäß der Ausführungsform) durch.
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Die Stationärphasen-Bestromungssteuerungsvorrichtung 61 führt die Stationärphasenbestromungssteuerung durch, bei welcher die Leistung zu einer gemäß einem tatsächlichen Winkel ausgewählten Stationärphase geführt wird.
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Die Schaltsteuerungsvorrichtung 65 schaltet die Steuerungszustände des Motors 10 um. Genauer gesagt, die Schaltsteuerungsvorrichtung 65 stellt den Steuerungszustand auf die Positions-Feedbacksteuerung ein, wenn der Anforderungsschaltbereich umgeschaltet wird. Die Schaltsteuerungsvorrichtung 65 schaltet den Steuerungszustand ausgehend von der Positions-Feedbacksteuerung auf die Stationärphasenbestromungssteuerung um, wenn der Differenzwert zwischen dem Sollwinkel und dem tatsächlichen Winkel kleiner oder gleich dem Winkelbestimmungsschwellenwert ENth ist.
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Gemäß der Ausführungsform kann es möglich sein, das Ansprechverhalten durch das Durchführen der Positions-Feedbacksteuerung zu verbessern, wenn der Anforderungsschaltbereich umgeschaltet wird. Es kann möglich sein, den Motor 10 durch Umschalten von der Positions-Feedbacksteuerung auf die Stationärphasenbestromungssteuerung, wenn sich der tatsächliche Winkel dem Sollwinkel annähert, geeignet zu stoppen. Dadurch kann es möglich sein, den Antrieb des Motors 10 mit Bezug auf das Umschalten des Schaltbereichs geeignet zu steuern.
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Die Schaltsteuerungsvorrichtung 65 setzt die Stationärphasenbestromungssteuerung fort, bis die Bestromungsdauer Ta verstreicht, nachdem die Stationärbestromungssteuerung hin zu der Positions-Feedbacksteuerung umgeschaltet ist. Die Schaltsteuerungsvorrichtung 65 schaltet zu der Bestromungs-Aus-Steuerung um, bei welcher die Bestromung des Motors 10 abgesperrt bzw. abgeschaltet ist, wenn die Bestromungsdauer Ta verstreicht, nachdem die Positions-Feedbacksteuerung zu der Stationärbestromungssteuerung umgeschaltet wurde.
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Es kann möglich sein, den Motor 10 durch Fortsetzen der Stationärphasenbestromungssteuerung für die Bestromungsdauer Ta sicher zu stoppen. Es kann möglich sein, die Leistungskosten bzw. Stromkosten durch das Durchführen der Bestromungs-Aus-Steuerung, nachdem die Bestromungsdauer Ta verstreicht, zu reduzieren.
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Die Feedback-Steuerungsvorrichtung 52 ist mit dem Phasenvorschubfilter 53, welcher die Phase des tatsächlichen Winkels vorrückt, angeordnet. Der Phasenvorschubwert Cen_pl nach einer Ausführung des Phasenvorschubfilterprozesses ist als ein Feedback vorgesehen. Daher kann es möglich sein, das Ansprechverhalten zu der Zeit der Positions-Feedbacksteuerung zu verbessern.
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(Zweite Ausführungsform)
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Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist in 7, 8A und 8B gezeigt. Gemäß der Ausführungsform wird, da sich der Schaltsteuerungsprozess von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform unterscheidet, hauptsächlich der Punkt erläutert.
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Der Schaltsteuerungsprozess gemäß der Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 5 erläutert.
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Die Prozesse von S201 bis S204 sind ähnlich zu den Prozessen von S101 bis S104 in 5.
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Bei S205 bestimmt die Schaltsteuerungsvorrichtung 65, ob die Winkelabweichung e den ersten Winkelbestimmungsschwellenwert e_th1 überschreitet. Der erste Winkelbestimmungsschwellenwert e_th1 ist auf die Zählzahl gemäß einem Wert eingestellt, so dass kein Überschießen auftritt (beispielsweise 1° bei einem mechanischen Winkel), wenn die Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl Msp hoch ist, mit anderen Worten, der Motor 10 ausgehend von einem Zustand stoppt, bei welchem der Motor 10 mit hoher Geschwindigkeit rotiert. Der erste Winkelbestimmungsschwellenwert e_th1 ist auf einen höheren Wert als ein zweiter Winkelbestimmungsschwellenwert e_th2 eingestellt, das heißt, e_th1 > e_th2 ist erfüllt.
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Wenn bestimmt wird, dass die Winkelabweichung e höher als der erste Winkelbestimmungsschwellenwert e_th1 ist (S205: Ja), wechselt der Vorgang auf S210. Wenn bestimmt wird, dass die Winkelabweichung e kleiner oder gleich dem ersten Winkelbestimmungsschwellenwert e_th1 ist (S205: Nein), wechselt der Vorgang auf S206.
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Bei S206 bestimmt die Schaltsteuerungsvorrichtung, ob die Motorgeschwindigkeit Msp kleiner als ein Geschwindigkeitsbestimmungsschwellenwert Msp_th ist. Die Motorgeschwindigkeit Msp wird basierend auf dem tatsächlichen Zählwert Cen berechnet. Der Geschwindigkeitsbestimmungsschwellenwert Msp_th entspricht einem Wert, der bestimmt, ob der Motor 10 schnell rotiert, und dieser ist beispielsweise auf 800 [U/min] eingestellt. Der Geschwindigkeitsbestimmungsschwellenwert Msp_th kann auf irgendeinen Wert eingestellt sein. Wenn bestimmt wird, dass die Motorgeschwindigkeit Msp gleich dem Geschwindigkeitsbestimmungsschwellenwert Msp_th ist oder diesen überschreitet (S206: Nein), wechselt der Vorgang auf S208. Wenn bestimmt wird, dass die Motorgeschwindigkeit Msp kleiner als der Geschwindigkeitsbestimmungsschwellenwert Msp_th ist (S206: Ja), wechselt der Vorgang auf S207.
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Bei S207 bestimmt die Schaltsteuerungsvorrichtung 65, ob die Winkelabweichung e den zweiten Winkelbestimmungsschwellenwert e_th2 überschreitet. Der zweite Winkelbestimmungsschwellenwert e_th2 ist beispielsweise auf irgendeinen Wert ungefähr gleich dem Winkelbestimmungsschwellenwert ENth gemäß der ersten Ausführungsform eingestellt. Wenn bestimmt wird, dass die Winkelabweichung e den zweiten Winkelbestimmungsschwellenwert e_th2 überschreitet (S207: Ja), wechselt der Vorgang auf S210. Wenn bestimmt wird, dass die Winkelabweichung e kleiner oder gleich dem zweiten Winkelbestimmungsschwellenwert e_th2 ist (S207: Nein), wechselt der Vorgang auf S208.
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Die Prozesse von S208 und S209 sind ähnlich zu den Prozessen von S107 und S108 in 5.
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Der Prozess von S210 ist ähnlich zu dem Prozess von S106. Die Prozesse von S211 und S212 sind ähnlich zu den Prozessen von S109 und S110.
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Gemäß der Ausführungsform wird in einem Fall, in welchem die Motorgeschwindigkeit Msp gleich dem Geschwindigkeitsbestimmungsschwellenwert Msp_th ist oder diesen überschreitet, das heißt, die Drehzahl des Motors 10 relativ schnell ist, eine Steuerung durchgeführt, so dass die Positions-FB-Steuerung auf die Stationärbestromungssteuerung umgeschaltet bzw. gewechselt wird und der Motor 10 stoppt, wenn die Winkelabweichung e kleiner als der erste Winkelbestimmungsschwellenwert e_th1 wird, der auf einen höheren Wert als der zweite Winkelbestimmungsschwellenwert e_th2 eingestellt ist.
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Im Gegensatz dazu dauert die FB-Steuerung in einem Fall an, in welchem die Motorgeschwindigkeit Msp kleiner als der Geschwindigkeitsbestimmungsschwellenwert Msp_th ist, das heißt, in einem Fall, in welchem die Drehzahl des Motors 10 relativ langsam ist, bis die Winkelabweichung e zu dem zweiten Winkelbestimmungsschwellenwert e_th2 wird. Die FB-Steuerung wird auf die Stationärphasenbestromungssteuerung umgeschaltet, wenn die Winkelabweichung e kleiner als der zweite Winkelbestimmungsschwellenwert e_th2 wird.
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Bei einem Beispiel von 8A wird die Positions-Feedbacksteuerung auf die Stationärphasenbestromungssteuerung umgeschaltet und der Motor 10 stoppt, wenn die Winkelabweichung e kleiner als der zweite Winkelbestimmungsschwellenwert e_th2 wird. Gemäß der Ausführungsform ist der Steuerungsbereich auf den Soll-Zählwert Cen* ± e_th2 eingestellt. Mit anderen Worten, gemäß der Ausführungsform ist der zweite Winkelbestimmungsschwellenwert e_th2 gemäß dem Steuerungsbereich eingestellt.
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Der Betrag, um welchen eine Position, bei welcher der Motor 10 tatsächlich stoppt, den Soll-Zählwert Cen* überschreitet, ist als ein Überschießbetrag θüber eingestellt.
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Wie in 8B gezeigt ist, wird der Überschießbetrag θüber höher, wenn eine Anlaufgeschwindigkeit auf einen Steuerungsminimalwert L höher ist. Daher ist, wenn die Drehzahl des Motors 10 hoch ist, der Winkelbestimmungsschwellenwert relativ niedrig, das Umschalten der Stationärphasenbestromungssteuerung wird unmittelbar vor der Sollposition durchgeführt, so dass eine Stopp-Position des Motors 10 einen Steuerungsmaximalwert H überschreiten kann. Wenn die Drehzahl des Motors 10 im Gegensatz dazu hoch ist, ist der Winkelbestimmungsschwellenwert auf einen relativ hohen Wert eingestellt, so dass das Überschießen nicht auftritt. Dadurch kann der Motor 10 in einem Fall, in welchem die Drehzahl des Motors 10 niedrig wird, weiter auf dieser Seite als der Steuerungsminimalwert L stoppen.
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Gemäß der Ausführungsform verändert die Schaltsteuerungsvorrichtung 65 den Winkelbestimmungsschwellenwert gemäß der Motorgeschwindigkeit Msp, welche der Drehzahl des Motors 10 entspricht. Genauer gesagt, der Winkelbestimmungsschwellenwert ist auf den zweiten Winkelbestimmungsschwellenwert e_th2 eingestellt, wenn die Motorgeschwindigkeit Msp kleiner als der Geschwindigkeitsbestimmungsschwellenwert Msp_th ist. Die Positions-Feedbacksteuerung wird auf die Stationärphasenbestromungssteuerung umgeschaltet, wenn die Winkelabweichung e kleiner oder gleich dem zweiten Winkelbestimmungsschwellenwert e_th2 wird. Der Winkelbestimmungsschwellenwert ist auf den ersten Winkelbestimmungsschwellenwert e_th1 eingestellt, wenn die Motorgeschwindigkeit Msp gleich dem Geschwindigkeitsbestimmungswert Msp_th1 ist oder diesen überschreitet. Die Positions-Feedbacksteuerung wird auf die Stationärphasenbestromungssteuerung umgeschaltet, wenn die Winkelabweichung kleiner oder gleich dem ersten Winkelbestimmungsschwellenwert e_th1 ist.
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Das heißt, gemäß der Ausführungsform wird, je höher die Motorgeschwindigkeit Msp wird, die Positions-Feedbacksteuerung auf die Stationärphasenbestromungssteuerung auf dieser Seite mehr als die Sollposition umgeschaltet.
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Die Zeit des Umschaltens ist gemäß der Motorgeschwindigkeit Msp variabel eingestellt, wobei das Umschalten ausgehend von der Positions-Feedbacksteuerung auf die Stationärphasenbestromungssteuerung erfolgt. Dadurch kann es möglich sein, einen Fehler zwischen der Stopp-Position, wenn der Motor 10 stoppt, und der Sollposition zu reduzieren. Es kann möglich sein, den Motor 10 sicher in dem Steuerungsbereich zu stoppen.
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Es wird der Effekt ähnlich zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform bereitgestellt.
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(Weitere Ausführungsformen)
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform entspricht der Motor einem bürstenlosen Permanentmagnet-Dreiphasenmotor. Gemäß anderer Ausführungsformen kann der Motor eingesetzt werden, solange der Motor zwischen einer Positions-Feedbacksteuerung und einer Stationärphasenbestromungssteuerung umschalten kann. Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind in dem Motor zwei Wicklungssätze vorgesehen. Gemäß anderer Ausführungsformen kann die Anzahl der Wicklungssätze in dem Motor eins oder drei oder mehr entsprechen.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform führt die Positions-Feedbacksteuerung eine 120°-Bestromungsrechtecksignalsteuerung durch. Gemäß anderer Ausführungsformen kann die Positions-Feedbacksteuerung eine 180°-Bestromungsrechtecksignalsteuerung durchführen. Die Steuerung ist nicht auf die Rechtecksignalsteuerung beschränkt. Eine PWM-Steuerung mit einem Dreieckssignalvergleich oder einer Momentanvektorauswahl ist ebenso möglich.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird ein Encoder als der den Rotationswinkel des Motors erfassende Rotationswinkelsensor eingesetzt. Gemäß anderer Ausführungsformen kann der Rotationswinkelsensor nicht auf einen Encoder beschränkt sein und es können irgendwelche anderen Vorrichtungen, wie ein Drehmelder, eingesetzt werden. Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform weist die Feedback-Steuerungsvorrichtung den Phasenvorschubfilter auf und setzt den Phasenvorschubwert für die Positions-Feedbacksteuerung ein, wobei der Phasenvorschubwert ein Wert ist, nachdem der Phasenvorschubfilterprozess bei dem tatsächlichen Zähler ausgeführt ist. Gemäß der anderen Ausführungsformen ist der Phasenvorschubfilter weggelassen und das Positions-Feedback kann unter Verwendung des Rotationswinkels des Motors selbst oder eines Werts mit Ausnahme des Encoder-Zählwerts, der in den Rotationswinkel des Motors umgewandelt werden kann, durchgeführt werden. In gleicher Art und Weise zu der Auswahl der Stationärphase bei der Stationärphasenbestromungssteuerung kann der Wert mit Ausnahme des Encoderwerts eingesetzt werden. Gemäß der anderen Ausführungsformen kann der Phasenvorschubfilterprozess weggelassen werden.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform werden der erste Winkelbestimmungsschwellenwert und der zweite Winkelbestimmungsschwellenwert unter Verwendung eines Geschwindigkeitsbestimmungsschwellenwerts umgeschaltet. Gemäß der anderen Ausführungsformen kann der Winkelbestimmungsschwellenwert allmählich umgeschaltet werden, so dass der Winkelbestimmungsschwellenwert hoch wird, wenn die Motorgeschwindigkeit hoch wird, unter Verwendung der mehreren Geschwindigkeitsbestimmungsschwellenwerte. Der Winkelbestimmungsschwellenwert kann durch eine Funktion gemäß der Motorgeschwindigkeit, ein Kennfeld oder dergleichen eingestellt sein.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind bei der Sperrplatte vier Vertiefungsabschnitte angeordnet. Gemäß der anderen Ausführungsformen ist die Vertiefungsabschnittanzahl nicht auf vier beschränkt und kann irgendeiner Anzahl entsprechen. Beispielsweise kann die Anzahl des Vertiefungsabschnitts der Sperrplatte auf zwei eingestellt sein und der P-Bereich und der Nicht-P-Bereich können eingestellt sein, um umgeschaltet zu werden. Der Schaltbereichsumschaltmechanismus und der Parkverriegelungsmechanismus oder dergleichen können von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform abweichen.
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Es ist anzumerken, dass ein Flussdiagramm oder die Verarbeitung des Flussdiagramms bei der vorliegenden Anmeldung mehrere Schritte (ebenso als Abschnitte bezeichnet) umfasst, welche jeweils beispielsweise als S101 dargestellt sind. Ferner kann jeder Schritt in mehrere Unterschritte aufgeteilt sein, während mehrere Schritte zu einem einzelnen Schritt kombiniert sein können.
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In dem Vorstehenden sind die Ausführungsform, die Konfiguration, ein Aspekt der Schaltbereichsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung beispielhaft dargestellt. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf jede Ausführungsform, jede Konfiguration und jeden Aspekt mit Bezug auf die vorliegende Offenbarung beschränkt, die beispielhaft dargestellt sind. Beispielsweise umfasst das Gebiet der Ausführungsform, der Konfiguration, des Aspekts mit Bezug auf die vorliegende Offenbarung die Ausführungsform, die Konfiguration, den Aspekt, welche durch geeignetes Kombinieren jedes technischen Teils, der bei einer unterschiedlichen Ausführungsform, Konfiguration und Aspekt offenbart ist, erhalten werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 201681919 [0001]
- JP 2016176275 [0001]
- JP 4385768 B2 [0005]
