DE112018003677B4

DE112018003677B4 - Schaltbereichsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112018003677B4
Application number: DE112018003677.4T
Authority: DE
Inventors: Shigeru Kamio; Masahiko Akiyama; Masashi Misawa; Kenshi Masuo
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Denso Corp
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Denso Corp
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2018-07-13
Publication date: 2023-12-21
Anticipated expiration: 2038-07-14
Also published as: CN110462264A; US11708896B2; CN110462264B; WO2019017288A1; JP6789461B2; DE112018003677T5; JP2019019896A; US20200080634A1

Abstract

Schaltbereichsteuervorrichtung (40) zum Schalten eines Schaltbereichs durch Steuern des Antriebs eines Motors (10), wobei die Schaltbereichsteuervorrichtung (40) das Folgende umfasst:eine Winkelberechnungseinheit (51) zum Erfassen eines Motordrehwinkelsignals, das von einem Motordrehwinkelsensor (13) ausgegeben wird, der eine Drehposition des Motors (10) erfasst, und zum Berechnen eines Motorwinkels;eine Signalerfassungseinheit (52) zum Erfassen von Ausgangswellensignalen, die von einem Ausgangswellensensor (16) zum Erfassen einer Drehposition einer Ausgangswelle (15), auf die die Drehung des Motors (10) übertragen wird, ausgegeben werden, wobei sich die Werte der Ausgangswellensignale in Schritten gemäß der Drehposition der Ausgangswelle (15) ändern;eine Lerneinheit (53) zum Lernen eines Positionskorrekturwerts, der zum Berechnen eines Motorwinkel-Sollwerts verwendet wird;eine Speichereinheit (61, 62) zum Speichern des Positionskorrekturwerts;eine Solleinstelleinheit (55) zum Einstellen des Motorwinkel-Sollwerts gemäß einem Sollschaltbereich unter Verwendung des Positionskorrekturwerts;eine Antriebssteuereinheit (56) zum Steuern des Antriebs des Motors (10), so dass der Motorwinkel zum Motorwinkel-Sollwert wird;eine Anomalieprüfeinheit (58) zum Überprüfen, ob die Ausgangswellensignale zur Verwendung verfügbar sind,wobeidie Lerneinheit (53) als den Positionskorrekturwert einen Normalzustandzeitkorrekturwert lernt, der basierend auf mindestens einem des ersten Referenzwinkels und des zweiten Referenzwinkels berechnet wird, wenn mindestens eines der Ausgangswellensignale beim Zeitpunkt des Einschaltens eines Startschalters zur Verwendung zur Verfügung steht, wobei der erste Referenzwinkel der Motorwinkel zum Zeitpunkt der Änderung des Ausgangswellensignals als Reaktion auf die Drehung des Motors (10) in eine erste Richtung ist, und der zweite Referenzwinkel der Motorwinkel zum Zeitpunkt der Änderung des Ausgangswellensignals als Reaktion auf die Drehung des Motors (10) in eine zweite Richtung entgegen der ersten Richtung ist; unddie Solleinstelleinheit den Motorwinkel-Sollwert unter Verwendung des in der Speichereinheit (61, 62) gespeicherten Normalzustandzeitkorrekturwerts während eines Zeitraums einstellt, der beginnt, wenn alle Ausgangswellensignale für die Verwendung als nicht verfügbar bestimmt werden, und der endet, wenn der Startschalter ausgeschaltet wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Schaltbereichsteuervorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Herkömmlich ist eine Schaltbereichsschaltvorrichtung bekannt, die einen Schaltbereich durch Steuern eines Motors gemäß einer Schaltbereichsschaltanforderung eines Fahrers schaltet. So ist beispielsweise in JP 4 385 768 B2 ein Ausgangswellensensor zum Erfassen eines Drehwinkels einer Ausgangswelle vorgesehen, der mit einer Drehachse eines Untersetzungsgetriebes verbunden ist, das die Drehung eines Motors verzögert und überträgt, und der Antrieb des Motors wird basierend auf einem Erfassungswert des Ausgangswellensensors und einem Erfassungswert eines Encoders gesteuert, der die Drehung eines Rotors erfasst.
LITERATUR DES STANDS DER TECHNIK
Die DE 10 2005 052 349 A1 offenbart das Folgende: Bevor ein Spielbetrag in einem Rotationsübertragungssystem gelernt wird, wird zum Wählen eines Übersetzungsbereichs ein Überschwingsteuerprozess durchgeführt, um zu verursachen, dass die Winkelverstellung eines Motors eine Sollübersetzungsbereichsposition überschwingt und sich dann der Elektromotor zurückdreht. Die Winkelstellung des Motors überschwingt die Sollübersetzungsbereichsposition um einen Überschwingbetrag, der identisch zu einem Betrag ist, um den der Elektromotor zurückgedreht wird. Der Überschwingebetrag wird auf einen maximalen Wert eines Auslegungsspielbetrags in dem Rotationsübertragungssystem eingestellt. Nachdem der Spielbetrag gelernt ist, um einen Übersetzungsbereich auszuwählen, wird ein Sollzählwert im Hinblick auf den gelernten Spielbetrag und die Richtung, in die der Motor sich dreht, gebildet und wird der Motor an einer Position angehalten, an der ein Geberimpulszählwert mit dem Sollzählwert übereinstimmt, ohne den Überschwingsteuerprozess durchzuführen.
Die DE 11 2010 000 065 T5 offenbart das Folgende: Es wird bestimmt, ob ein Motorwinkelsensor eines Elektromotors 66, der ein manuelles Ventil 56 betätigt, fehlerhaft ist. Falls der Motorwinkelsensor nicht fehlerhaft ist, wird der Elektromotor 66 auf der Basis eines Motordrehwinkels θm gesteuert, der von dem Motorwinkelsensor geliefert wird, so dass das manuelle Ventil 56 zu einer Position bewegt wird, die einer Schaltposition SP zugeordnet ist, die von einem Schalthebel geliefert wird. Falls der Motorwinkelsensor fehlerhaft ist, während die Drehrichtung einer manuellen Welle 60 auf der Basis der Größe einer zeitweiligen Änderung in einer Wellenposition POS überprüft wird, die von einem Wellenpositionssensor geliefert wird, wird der Elektromotor 66 durch Zwangskommutation zwangsweise angetrieben, so dass das manuelle Ventil 56 in eine Position bewegt wird, die der Schaltposition SP zugeordnet ist, die von dem Schalthebel geliefert wird.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
In JP 4 385 768 B2 wird der Antrieb des Motors über den Erfassungswert des Abtriebs- bzw. Ausgangswellensensors und des Encoders gesteuert. Hier, wenn eine Abnormalität bzw. Anomalie im Ausgangswellensensor auftritt, besteht die Möglichkeit, dass der Antrieb des Motors nicht richtig gesteuert werden kann. Darüber hinaus beschreibt JP 4 385 768 B2 überhaupt nicht den Fall, dass eine Anomalie im Ausgangswellensensor auftritt. Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Schaltbereichsteuervorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, den Antrieb eines Motors angemessen zu steuern, selbst wenn eine Anomalie in einem Signal von einem Ausgangswellensensor auftritt.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind der jeweilige Gegenstand der zugehörigen Unteransprüche.
Eine Schaltbereichsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung schaltet einen Schaltbereich durch Steuern des Antriebs eines Motors und beinhaltet eine Winkelberechnungseinheit, eine Signalerfassungseinheit, eine Lerneinheit, eine Speichereinheit, eine Solleinstelleinheit und eine Anomalieprüfeinheit.
Die Winkelberechnungseinheit erfasst ein Motordrehwinkelsignal, das von einem Motordrehwinkelsensor ausgegeben wird, der eine Drehposition des Motors erfasst und einen Motorwinkel berechnet. Die Signalerfassungseinheit erfasst ein Ausgangswellensignal, das von einem Ausgangswellensensor ausgegeben wird, der eine Drehposition einer Ausgangswelle erfasst, auf die die Drehung des Motors übertragen wird, und seinen Wert in Schritten entsprechend der Drehposition der Ausgangswelle ändert. Die Lerneinheit lernt einen Positionskorrekturwert, der zur Berechnung eines Motorwinkel-Sollwerts verwendet wird. Die Speichereinheit speichert den Positionskorrekturwert. Die Solleinstelleinheit setzt den Motorwinkel-Sollwert unter Verwendung des Positionskorrekturwerts entsprechend einem Soll-Schaltbereich. Die Antriebssteuereinheit steuert den Antrieb des Motors so, dass der Motorwinkel zum Motorwinkel-Sollwert wird. Die Anomalieprüfeinheit bestimmt die Verfügbarkeit des Ausgangswellensignals. Die Lerneinheit lernt als Positionskorrekturwert einen Normalzustandzeitkorrekturwert, der basierend auf mindestens einem aus einem ersten Referenzwinkel und einem zweiten Referenzwinkel berechnet wird, wenn zum Zeitpunkt des Einschaltens eines Startschalters mindestens ein Ausgangswellensignal vorhanden ist. Der erste Referenzwinkel ist der Motorwinkel zum Zeitpunkt, wenn sich das Ausgangswellensignal als Reaktion auf die Drehung des Motors in eine erste Richtung ändert. Der zweite Referenzwinkel ist der Motorwinkel in einem Zeitraum bzw. einem Timing, in dem bzw. bei dem sich das Ausgangswellensignal als Reaktion auf die Drehung des Motors in eine zweite Richtung entgegen der ersten Richtung ändert. Die Solleinstelleinheit setzt den Motorwinkel-Sollwert unter Verwendung des in der Speichereinheit gespeicherten Normalzustandzeitkorrekturwerts während eines Zeitraums, der beginnt, wenn alle Ausgangswellensignale für die Verwendung als nicht verfügbar bestimmt werden, und der endet, wenn der Startschalter ausgeschaltet wird.
Durch die Einstellung des Motorwinkels über den Positionskorrekturwert ist eine hochgenaue Positionierregelung möglich. Weiterhin wird auch bei Nichtverfügbarkeit des Ausgangswellensignals der Motorwinkel-Sollwert unter Verwendung des Normalzustandzeitkorrekturwertes eingestellt und der Antrieb des Motors während des Einschaltens des Startschalters fortgesetzt. Somit kann auch bei einer Anomalie des Ausgangswellensignals der Antrieb des Motors ordnungsgemäß fortgesetzt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben genannten und andere Objekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich. In den Zeichnungen:

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Shift-by-Wire-System gemäß einer Ausführungsform darstellt;
2 ist ein Blockdiagramm, das im Allgemeinen eine Konfiguration des Shift-by-Wire-Systems gemäß der Ausführungsform zeigt;
3 ist eine erklärende Ansicht, die das Erlernen einer Ratterbreite basierend auf einem Ausgangswellensignal gemäß der Ausführungsform zeigt;
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Motorsteuerungsverfahren gemäß der Ausführungsform darstellt,
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Normalzustandszeitlernverfahren gemäß der Ausführungsform darstellt;
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Überprüfung von Anomalien gemäß der Ausführungsform darstellt; und
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Normalzustandszeitmotorsteuerungsverfahren bzw. einen Normalzustandszeitmotorsteuerprozess gemäß der Ausführungsform darstellt.

AUSFÜHRUNGSFORM ZUR AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Erste Ausführungsform
Eine Schaltbereichsteuervorrichtung wird im Folgenden anhand der Zeichnung(en) bzw. Figuren beschrieben. Wie in 1 und 2 dargestellt, beinhaltet ein Shift-by-Wire-System 1 als Schaltbereichsschaltvorrichtung einen Motor 10, einen Schaltbereichsschaltmechanismus 20, einen Parksperrmechanismus 30, eine Schaltbereichsteuervorrichtung 40 und dergleichen. Der Motor 10 wird durch die Stromversorgung aus einer Batterie gedreht, die in einem Fahrzeug eingebaut ist (nicht dargestellt) und als Antriebsquelle für den Schaltbereichsschaltmechanismus 20 dient. Der Motor 10 der vorliegenden Ausführungsform ist ein bürstenloser Gleichstrommotor vom Permanentmagnettyp.
Wie in 2 dargestellt, erfasst ein Encoder 13 als Motordrehwinkelsensor eine Drehposition eines Rotors (nicht dargestellt) des Motors 10. Der Encoder 13 ist beispielsweise ein magnetischer Drehgeber und beinhaltet einen mit dem Rotor rotierenden Magneten, einen Hall IC zum Erfassen von Magnetismus oder dergleichen. Der Encoder 13 gibt in jedem vorgegebenen Winkelintervall synchron zur Drehung des Rotors A- und B-Phasenimpulssignale aus. Im Folgenden wird das Signal des Encoders 13 als Motordrehwinkelsignal SgE bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Encoder 13 als ein einziges System konfiguriert, das jeweils ein Signal für die A- und B-Phase ausgibt. In der vorliegenden Ausführungsform weist der Encoder 13 eine höhere Winkelerfassungsgenauigkeit auf als ein Ausgangswellensensor 16.
Zwischen einer Motorwelle 105 (siehe 3) des Motors 10 und einer Ausgangswelle 15 ist ein Untersetzungsgetriebe 14 vorgesehen. Das Untersetzungsgetriebe 14 reduziert die Drehung des Motors 10 und gibt die Drehung des Motors auf die Ausgangswelle 15 aus. Die Drehung des Motors 10 wird somit auf den Schaltbereichsschaltmechanismus 20 übertragen.
Der Ausgangswellensensor 16 weist eine erste Sensoreinheit 161 und eine zweite Sensoreinheit 162 auf und erfasst die Drehposition der Ausgangswelle 15. Der Ausgangswellensensor 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Magnetsensor, der eine Änderung des Magnetfeldes eines Ziels 215 (siehe 1) erkennt, das auf einer Rastplatte 21 vorgesehen ist, die ein später beschriebenes Dreh- bzw. Rotationselement ist. Der Ausgangswellensensor 16 ist an einer Position angebracht, an der das Magnetfeld des Ziels bzw. Solls 215 erkennbar ist. In der Figur ist die erste Sensoreinheit 161 als erster Sensor und die zweite Sensoreinheit 162 ist als zweiter Sensor gekennzeichnet.
Die Sensoreinheiten 161 und 162 sind so genannte MR-Sensoren mit magnetoresistiven Elementen (MR-Elementen), die Veränderungen im Magnetfeld des Ziels 215 erfassen. Die erste Sensoreinheit 161 erfasst ein Magnetfeld entsprechend der Drehposition des Ziels 215 und gibt ein Ausgangswellensignal Sg1 an ein ECU 50 aus. Die zweite Sensoreinheit 162 erfasst ein Magnetfeld entsprechend der Drehposition des Ziels 215 und gibt ein Ausgangswellensignal Sg2 an die ECU 50 aus. Der Ausgangswellensensor 16 der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die beiden Sensoreinheiten 161 und 162 und überträgt unabhängig die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 an die ECU 50. Das heißt, der Ausgangswellensensor 16 hat ein Doppelsystem.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Ausgangswellensensor 16 ein Magnetsensor, der eine Änderung im Magnetfeld des Ziels 215 berührungslos erfasst. Dadurch können die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 im Vergleich zu einem kontaktbehafteten Sensor einfach gemultiplext werden, ohne die Konfiguration auf der Aktorseite weitgehend zu verändern. Die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 können geeignet zur Anomalieüberwachung wie Diagnose und Ausfallsicherheit des Shift-by-Wire-Systems 1 eingesetzt werden, da die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 einer Anforderung nach relativ hoher Sicherheit durch Multiplexen (in der vorliegenden Ausführungsform, Verdoppelung) der Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 entsprechen können.
Wie in 1 dargestellt, beinhaltet der Schaltbereichsschaltmechanismus 20 eine Rastplatte 21, eine Rastfeder 25 und dergleichen. Der Schaltbereichschaltmechanismus 20 überträgt das vom Untersetzungsgetriebe 14 abgegebene Antriebsdrehmoment auf ein Handventil 28 und einen Parksperr- bzw. Feststellmechanismus 30.
Die Rastplatte 21 ist an der Ausgangswelle 15 befestigt und dreht sich beim Antrieb des Motors 10 integral mit der Ausgangswelle 15. Die Rastplatte 21 weist einen Stift 24 auf, der parallel zur Ausgangswelle 15 vorsteht. Der Stift 24 ist mit dem Handventil 28 verbunden. Da die Rastplatte 21 vom Motor 10 angetrieben wird, bewegt sich das Handventil 28 in axialer Richtung. Das heißt, der Schaltbereichschaltmechanismus 20 wandelt eine Drehbewegung des Motors 10 in eine lineare Bewegung um und überträgt die lineare Bewegung auf das manuelle Ventil 28. Das manuelle Ventil 28 ist einem Ventilgehäuse 29 zugeordnet. Die hin- und hergehende Bewegung des Handventils 28 in axialer Richtung schaltet die Hydraulikdruckversorgungswege zu einer Hydraulikkupplung (nicht dargestellt), um einen Einkuppelzustand einer Hydraulikkupplung zu schalten, so dass der Schaltbereich umgeschaltet wird.
Wie in 3 schematisch dargestellt, sind auf einer Rastfeder 25 Seite der Rastplatte 21 vier Talabschnitte 221 bis 224 vorgesehen. Ein erster Talabschnitt 221, ein zweiter Talabschnitt 222, ein dritter Talabschnitt 223 und ein vierter Talabschnitt 224 entsprechen jeweils einem P-Bereich, einem R-Bereich, einem N-Bereich und einem D-Bereich. Weiterhin sind ein erster Gratabschnitt 226, ein zweiter Gratabschnitt 227 und ein dritter Gratabschnitt 228 zwischen dem ersten Talabschnitt 221 und dem zweiten Talabschnitt 222, zwischen dem zweiten Talabschnitt 222 und dem dritten Talabschnitt 223 sowie zwischen dem dritten Talabschnitt 223 und dem vierten Talabschnitt 224 vorgesehen. In 3 zeigt eine einpunktige Kettenlinie jede Mittellage der Talabschnitte 221 bis 224 an.
Ein Wandabschnitt 231 ist auf einer Seite gegenüber dem ersten Gratabschnitt 226 des ersten Talabschnitts 221 ausgebildet. Ein Wandabschnitt 232 ist auf einer Seite gegenüber dem vierten Talabschnitt 224 zum dritten Gratabschnitt 228 ausgebildet. Die Wandabschnitte 231 und 232 sind so ausgebildet, dass sie höher sind als die Gratabschnitte 226 bis 228. Wenn sich die Rastplatte 21 in einem Zustand, in dem sich die Rastrolle 26 im ersten Talabschnitt 221 befindet, in umgekehrter Richtung dreht, wird die Bewegung der Rastrolle 26 durch den Wandabschnitt 231 begrenzt, um zu verhindern, dass sich die Rastrolle 26 über den Wandabschnitt 231 hinaus bewegt. Wenn sich die Rastplatte 21 in einem Zustand, in dem sich die Rastrolle 26 im vierten Talabschnitt 224 befindet, in Vorwärtsrichtung dreht, wird die Bewegung der Rastrolle 26 durch den Wandabschnitt 232 begrenzt, um zu verhindern, dass sich die Rastrolle 26 über den Wandabschnitt 232 hinaus bewegt.
Wie in 1 dargestellt, ist die Rastplatte 21 mit dem Ziel 215 versehen, dessen Magnetfeld sich mit der Drehung der Ausgangswelle 15 ändert. Das Target 215 ist aus einem magnetischen Material gebildet. Das Ziel 215 kann ein separates Element von der Rastplatte 21 sein. Alternativ kann das Target 215 auch durch Pressen gebildet werden, z.B. wenn die Rastplatte 21 ein magnetisches Material ist. Das Ziel 215 ist so ausgebildet, dass sich die Ausgangsspannungen, die die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 des Ausgangswellensensors 16 sind, entsprechend der Drehposition der Ausgangswelle 15 schrittweise ändern. Details zu den Ausgangswellensignalen Sg1 und Sg2 werden später beschrieben.
Die Rastfeder 25 ist ein elastisch verformbares plattenförmiges Element, das an einem Spitzenende mit einer Rastwalze 26 versehen ist. Die Rastrolle 26 ist ein Eingriffselement. Die Rastwalze 26 passt in einen der Talabschnitte 221 bis 224. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Anzahl der in der Rastplatte 21 gebildeten Talabschnitte 221 bis 224 vier, die Anzahl der Eingriffspositionen, in die die Rastrolle 26 eingreift, vier.
Die Rastfeder 25 drückt die Rastwalze 26 gegen eine Drehmittenachse der Rastplatte 21. Wenn auf die Rastplatte 21 eine Drehkraft aufgebracht wird, die gleich oder größer als ein vorgegebenes Niveau ist, wird die Rastfeder 25 elastisch verformt, damit sich die Rastrolle 26 bzw. die Rastwalze 26 zwischen den Talabschnitten 221 bis 224 bewegen kann. Wenn die Rastwalze 26 in einen der Talabschnitte 221 bis 224 passt, ist die Schwenkbewegung der Rastplatte 21 eingeschränkt. Auf diese Weise wird die axiale Position des Handventils 28 und der Zustand des Feststellmechanismus 30 bestimmt und der Schaltbereich des Automatikgetriebes 5 festgelegt.
Der Parksperrmechanismus 30 beinhaltet eine Parkstange 31, ein konisches Element 32, eine Parksperrklinke 33, ein Wellenteil 34 und ein Parkgetriebe 35. Die Parkstange 31 ist im Allgemeinen L-förmig, und ein Ende 311 Seite ist an der Rastplatte 21 befestigt. Das konische Element 32 ist an der anderen Seite des Endes 312 der Parkstange 31 vorgesehen. Das konische Element 32 ist so ausgebildet, dass es sich in Richtung der anderen Seite des Endes 312 zusammenzieht. Wenn die Rastplatte 21 in umgekehrter Drehrichtung schwenkt, bewegt sich das konische Element 32 in Richtung einer Richtung eines Pfeils P.
Die Parksperrklinke 33 ist so vorgesehen, dass sie an einer konischen Oberfläche des konischen Elements 32 anliegt und um das Wellenteil 34 schwenkbar ist. Auf der Seite des Parkgetriebes 35 der Parksperrklinke 33 weist die Parksperrklinke 33 einen Vorsprung 331 auf, der in das Parkgetriebe 35 eingreifen kann. Wenn sich die Rastplatte 21 in umgekehrter Drehrichtung dreht und sich das Kegelelement 32 in Pfeilrichtung P bewegt, wird die Sperrklinke 33 nach oben geschoben, so dass der Vorsprung 331 in das Parkgetriebe 35 eingreift. Dreht sich dagegen die Rastplatte 21 in Vorwärtsdrehrichtung und das Kegelelement 32 bewegt sich in Pfeilrichtung „NotP“, wird der Vorsprung 331 vom Eingriff mit dem Parkgetriebe 35 gelöst.
Das Parkfahrwerk 35 ist an einer Welle bzw. Achse (nicht dargestellt) so angeordnet, dass es mit dem Vorsprung 331 der Parksperrklinke 33 in Eingriff kommen kann. Das mit dem Vorsprung 331 ineinandergreifende Parkrad 35 begrenzt die Drehung der Achse. Wenn der Schaltbereich einer der NotP-Bereiche ist, die vom P-Bereich verschieden sind, wird das Parkhaus 35 nicht durch die Parksperrklinke 33 verriegelt und die Drehung der Achse wird nicht durch den Parksperrmechanismus 30 eingeschränkt. Wenn der Schaltbereich der P-Bereich ist, wird der Parkgang 35 durch die Sperrklinke 33 gesperrt und die Drehung der Achse eingeschränkt.
Wie in 2 dargestellt, beinhaltet die Schaltbereichsteuervorrichtung 40 einen Motortreiber 41, die ECU 50 und dergleichen. Der Motortreiber 41 gibt ein Antriebssignal aus, das sich auf die Erregung jeder Phase (U-Phase, V-Phase, W-Phase) des Motors 10 bezieht. Zwischen dem Motortreiber 41 und einer Batterie ist ein Motorrelais 46 vorgesehen. Das Motorrelais 46 wird eingeschaltet, wenn ein Startschalter eines Fahrzeugs, wie beispielsweise ein Zündschalter, eingeschaltet wird, so dass der Motor 10 mit Strom versorgt wird. Das Motorrelais 46 wird ausgeschaltet, wenn der Startschalter ausgeschaltet wird, so dass die Stromversorgung der Motor 10-Seite abgeschaltet wird.
Das ECU 50 besteht hauptsächlich aus einem Mikrocomputer oder dergleichen und beinhaltet intern, obwohl nicht dargestellt, eine CPU, ein ROM, ein RAM, ein I/O, eine Busleitung zum Verbinden dieser Komponenten und dergleichen. Jedes/Jeder von der ECU 50 ausgeführte Verfahren bzw. Prozess kann ein Softwareverfahren bzw. -prozess oder ein Hardwareverfahren bzw. -prozess sein. Der Softwareprozess kann implementiert werden, indem die CPU veranlasst wird, ein Programm auszuführen. Das Programm kann vorher in einer Speichervorrichtung, wie beispielsweise einem ROM, gespeichert werden, d.h. auf einem lesbaren, nicht-flüchtigen, materiellen Speichermedium. Der Hardwareprozess kann durch eine spezielle elektronische Schaltung realisiert werden.
Das ECU 50 steuert das Schalten des Schaltbereichs durch Steuern des Antriebs des Motors 10 basierend auf einem vom Fahrer gewünschten Schaltbereich, einem Signal von einem Bremsschalter, einer Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen. Das ECU 50 steuert das Antreiben eines hydraulischen Getriebedrucksteuerungsmagneten 6 basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Gaspedalstellung, dem vom Fahrer gewünschten Schaltbereich und dergleichen. Durch Steuern des hydraulischen Getriebedrucksteuerungsmagneten 6 wird die Schaltstufe gesteuert. Das hydraulische Drucksteuerungsmagnetventil 6 des Getriebes ist entsprechend der Anzahl der Schaltbereiche und dergleichen in der Anzahl vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform steuert ein ECU 50 den Antrieb des Motors 10 und des Magneten 6. Das ECU 50 kann jedoch in ein Motor-ECU für die Motorsteuerung und ein AT-ECU für die Magnetsteuerung unterteilt werden. Im Folgenden wird im Wesentlichen die Antriebssteuerung für den Motor 10 erläutert.
Das ECU 50 beinhaltet eine Winkelberechnungseinheit 51, eine Signalerfassungseinheit 52, eine Lerneinheit 53, eine Solleinstelleinheit 55, eine Antriebssteuereinheit 56, eine Anomalieprüfeinheit 58, eine Benachrichtigungseinheit 59, eine erste Speichereinheit 61, eine zweite Speichereinheit 62 und dergleichen. Die Winkelberechnungseinheit 51 berechnet einen Encoderzählwert θen, der ein Zählwert des Encoders 13 ist, basierend auf dem Motordrehwinkelsignal SgE-Ausgang vom Encoder 13. Der Encoderzählwert θen ist ein Wert, der dem tatsächlichen mechanischen Winkel und elektrischen Winkel des Motors 10 entspricht. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht der Encoderzählwert θen dem Motorwinkel. Die Signalerfassungseinheit 52 erfasst die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2, die vom Ausgangswellensensor 16 ausgegeben werden. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 direkt vom Ausgangswellensensor 16 erfasst. Alternativ können diese Signale von einer anderen Steuervorrichtung oder dergleichen über ein Fahrzeugkommunikationsnetzwerk wie CAN (Controller Area Network) erfasst werden.
Die Lerneinheit 53 lernt eine Ratterbreite θg, die sich aus der Summe der Spiele zwischen der Motorwelle 105 (siehe 3) und der Ausgangswelle 15 ergibt. Die Solleinstelleinheit 55 setzt einen Soll-Schaltbereich basierend auf dem vom Fahrer angeforderten Schaltbereich basierend auf einem Schaltschalter oder dergleichen, der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Signal des Bremsschalters und dergleichen. Weiterhin setzt die Solleinstelleinheit 55 einen Soll-Zählwert θcmd, der ein Motorwinkel-Sollwert ist, entsprechend dem Soll-Shift-Bereich. Details zum Erlernen der Ratterbreite θg, zum Einstellen des Soll-Zählwertes θcmd und dergleichen werden später beschrieben.
Die Antriebssteuereinheit 56 steuert den Antrieb des Motors 10 durch Rückkopplungssteuerung oder dergleichen, so dass der Motor 10 an der Drehposition angehalten wird, an der der Encoderzählwert θen zum Sollzählwert θcmd wird. Die Details der Motorantriebssteuerung für den Motor 10 sind insbesondere nicht eingeschränkt.
Die Anomalieprüfeinheit 58 überwacht eine Anomalie der Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2. Wenn das erste Ausgangswellensignal Sg1 anormal ist, wird ein erstes Anomalie-Flag X_err1 gesetzt. Wenn das zweite Ausgangswellensignal Sg2 anormal ist, wird ein zweites Anomalie-Flag X_err2 gesetzt. Die Anomalie-Flags X_err1 und X_err2 werden in der später beschriebenen zweiten Speichereinheit 62 gespeichert. Somit werden die Anomalie-Flags X_err1 und X_err2 auch bei ausgeschaltetem Startschalter gehalten.
Wenn das erste Ausgangswellensignal Sg1 gleich oder niedriger als ein normaler unterer Grenzwert TH1 (z.B. 0,5 [V]) oder gleich oder höher als ein normaler oberer Grenzwert TH2 (z.B. 4,5[V]) ist, bestimmt die Anomalieprüfeinheit 58, dass das erste Ausgangswellensignal Sg1 anormal ist und setzt das erste Anomalie-Flag X_err1. Das erste Ausgangswellensignal Sg1 ist nicht verfügbar, wenn das erste Anomalie-Flag X_err1 gesetzt ist, und kann verwendet werden, wenn das erste Anomalie-Flag nicht gesetzt ist.
Ebenso, wenn das zweite Ausgangswellensignal Sg2 gleich oder niedriger als der normale untere Grenzwert TH1 oder gleich oder höher als der normale obere Grenzwert TH2 ist, bestimmt die Anomalieprüfeinheit 58, dass das zweite Ausgangswellensignal Sg2 anormal ist und setzt das zweite Anomalie-Flag X_ err1. Das zweite Ausgangswellensignal Sg2 ist nicht verfügbar, wenn das zweite Anomalie-Flag X_err2 gesetzt ist, und kann verwendet werden, wenn das zweite Anomalie-Flag nicht gesetzt ist.
Der normale untere Grenzwert TH1 und der normale obere Grenzwert TH2 können beliebig eingestellt werden. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Werte für die Überprüfung des ersten Ausgangswellensignals Sg1 und der Wert für die Überprüfung des zweiten Ausgangswellensignals Sg2 gleich, können aber unterschiedlich sein. Ein Bereich, der über dem normalen unteren Grenzwert TH1 und unter dem normalen oberen Grenzwert TH2 liegt, wird als Normalbereich eingestellt.
Wenn sich beide Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 im Normalbereich befinden und eine Differenz zwischen dem ersten Ausgangswellensignal Sg1 und dem zweiten Ausgangswellensignal Sg2 größer als ein Differenzprüfschwellenwert THd ist, bestimmt die Anomalieprüfeinheit 58, dass eine Anomalie in einem der Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 vorliegt. Wenn die Differenz zwischen den Ausgangswellensignalen Sg1 und Sg2 größer ist als der Differenzprüfschwellenwert THd, ist es nicht möglich, festzulegen, welches anormal ist. Daher werden beide Anomalie-Flags X_err1 und X_err2 gesetzt, und die beiden Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 werden als nicht verfügbar für die Verwendung bestimmt.
Wenn eines der Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 innerhalb des Normalbereichs und das andere außerhalb des Normalbereichs liegt, wird das eine der Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2, das sich im Normalbereich befindet, als normal angesehen. Beim Motordrehwinkelsignal SgE wird eine Anomalie separat überwacht. In der folgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass das Motordrehwinkelsignal SgE normal ist.
Wenn die Anomalie in mindestens einem der Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 auftritt, warnt die Meldeeinheit 59 den Fahrer, dass das Shift-by-Wire-System 1 die Anomalie aufweist. Die Benachrichtigungseinheit 59 schaltet beispielsweise eine Warnleuchte in einem Instrumentenbrett ein, um zu warnen, dass das Shift-by-Wire-System 1 nicht normal ist. Ein Warnverfahren für einen Benutzer beschränkt sich nicht nur auf die Beleuchtung der Warnleuchte, sondern kann auch ein beliebiges Verfahren wie die Führung durch die Sprache sein. Dies wird den Benutzer ermutigen, das Fahrzeug in eine Werkstatt usw. zu bringen.
Die erste Speichereinheit 61 ist beispielsweise ein flüchtiger Speicher wie ein RAM. Die Stromversorgung der ersten Speichereinheit 61 erfolgt über den Startschalter. Daher werden die in der ersten Speichereinheit 61 gespeicherten Informationen gelöscht, wenn der Startschalter ausgeschaltet wird. Die zweite Speichereinheit 62 ist beispielsweise ein flüchtiger Speicher wie ein SRAM. Die Stromversorgung der zweiten Speichereinheit 62 erfolgt direkt aus der Batterie, ohne den Startschalter zu passieren. Daher werden die in der zweiten Speichereinheit 62 gespeicherten Informationen nicht gelöscht, sondern gespeichert, auch wenn der Startschalter ausgeschaltet ist. Als zweite Speichereinheit 62 kann beispielsweise ein nichtflüchtiger Speicher wie ein EEPROM verwendet werden. In 2 ist angemerkt, dass einige Steuerleitungen der Einfachheit halber nicht dargestellt sind.
3 zeigt schematisch die Rastplatte 21 und dergleichen im oberen Teil und die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 im unteren Teil. Ein Winkelbemessungswert Kr zwischen den Mitten der Talabschnitte 221 und 222, ein Winkelbemessungswert Kn zwischen den Zentren der Talabschnitte 222 und 223 und ein Winkelbemessungswert Kd zwischen den Zentren der Talabschnitte 223 und 224, die in 3 dargestellt sind, werden im Voraus im ROM (nicht dargestellt) oder dergleichen gespeichert. Darüber hinaus werden vorab auch ein später beschriebener Winkelbemessungswert K1 zwischen den Winkeln θ1 und θ3, bei dem sich die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 ändern, und ein Winkelbemessungswert K2 zwischen dem Winkel θ1, bei dem sich die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 ändern, und der Mittelpunkt des ersten Talabschnitts 221 im ROM oder dergleichen gespeichert. Weiterhin wird vorab ein Winkelbemessungswert K3 zwischen den Wandabschnitten 231 und 232 im ROM o.ä. gespeichert. Der Winkelauslegungswert K3 kann als Auslegungswert des beweglichen Bereichs der Rastwalze 26 angesehen werden. In der vorliegenden Ausführungsform sind alle Winkelbemessungswerte Kn, Kr, Kd, K1, K2 und K2 Werte, die den Zählwerten des Encoders 13 entsprechen, aber beliebige Werte sein können, die in Winkel umgewandelt werden können.
Der Ausgangswellenwinkel 9s ist ein Winkel, der der Drehposition der Ausgangswelle 15 entspricht. Dieser Winkel ist θ1, wenn sich die Rastwalze 26 an einer vorbestimmten Position zwischen der Mitte des ersten Talabschnitts 221 und der Oberseite des ersten Gratabschnitts 226 befindet. Dieser Winkel ist θ2, wenn sich die Rastwalze 26 oben auf dem zweiten Gratabschnitt 227 befindet. Dieser Winkel ist θ3, wenn sich die Rastwalze 26 an einer vorbestimmten Position zwischen einer Oberseite des dritten Gratabschnitts 228 und der Mitte des vierten Talabschnitts 224 befindet. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Winkel θ1 in gleicher Weise eingestellt wie ein Grenzwert eines P-Schlossgarantiebereichs, der die Parksperre durch den Parksperrmechanismus 30 garantiert. Weiterhin wird der Winkel θ3 in gleicher Weise eingestellt wie ein Grenzwert eines D-Hydrauliköldruckgarantiebereichs, der einen Hydrauliköldruck eines Antriebsbereichs im Automatikgetriebe 5 garantiert.
Wenn der Ausgangswellenwinkel θs kleiner als der Winkel θ1 ist, sind die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 konstant auf einem Wert V1. Wenn der Ausgangswellenwinkel θs zum Winkel θ1 wird, ändern sich die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 von dem Wert V1 auf einen Wert V2. Die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 sind konstant auf dem Wert V2 in einem Bereich, in dem der Ausgangswellenwinkel θs gleich oder größer als der Winkel θ1 und kleiner als der Winkel θ2 ist. Wenn der Ausgangswellenwinkel θs zum Winkel θ2 wird, ändern sich die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 von dem Wert V2 auf einen Wert V3. Die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 sind konstant auf dem Wert V3 in einem Bereich, in dem der Ausgangswellenwinkel θs gleich oder größer als der Winkel θ2 und kleiner als der Winkel θ3 ist. Wenn der Ausgangswellenwinkel θs zum Winkel θ3 wird, ändern sich die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 auf einen Wert V4. Wenn der Ausgangswellenwinkel θs gleich oder größer als der Winkel θ3 ist, sind die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 konstant auf dem Wert V4.
Die Werte V1, V2, V3 und V4, auf die sich die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 möglicherweise ändern, sind diskret und kein Zwischenwert zwischen zwei benachbarten Werten. Weiterhin werden eine Differenz zwischen dem Wert V1 und dem Wert V2, eine Differenz zwischen dem Wert V2 und dem Wert V3 und eine Differenz zwischen dem Wert V3 und dem Wert V4 als ausreichend große Werte im Vergleich zur Auflösung und zum Sensorfehler eingestellt. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform wird die Umschaltung des Wertes vom ersten Wert auf den zweiten Wert, der sich derart unterscheidet, dass er nicht als kontinuierlicher Wert in der Bewegung zwischen den Talabschnitten 221 bis 224 der Rastrolle 26 angesehen werden kann, als schrittweise Veränderung bezeichnet. Die Unterschiede zwischen dem Wert V1 und dem Wert V2, zwischen dem Wert V2 und dem Wert V3 und zwischen dem Wert V3 und dem Wert V4 können gleich oder unterschiedlich sein. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Werte als in einer Größenbeziehung V1<V2<V3<V4 angenommen, aber diese Größenbeziehung der Werte V1 zu V4 kann unterschiedlich sein.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Anzahl der Eingriffspositionen der Rastwalze 26 vier. Der Ausgangswellensensor 16 und das Ziel 215 sind so vorgesehen, dass sich die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 in vier Schritten entsprechend der Eingriffsposition der Rastwalze 26 ändern. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform stimmen die Anzahl der Eingriffspositionen und die Anzahl der Stufen der Ausgangsspannungen, die von den Ausgangswellensignalen Sg1 und Sg2 aufgenommen werden können, überein. Ist das Ausgangswellensignal beispielsweise ein analoges Signal, das sich entsprechend der Drehposition der Ausgangswelle 15 als Referenzbeispiel kontinuierlich ändert, ist ein Signalverarbeitungsverfahren wie die AD-Wandlung erforderlich. In der vorliegenden Ausführungsform ändern sich die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 entsprechend dem Schaltbereich schrittweise. Falls die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 etwa vier Schritte aufweisen, entfällt das Signalverarbeitungsverfahren, wie z.B. die AD-Wandlung im Ausgangswellensensor 16, so dass die Konfiguration des Ausgangswellensensors 16 vereinfacht werden kann.
In der Figur im oberen Teil von 3 ist ein Spiel zwischen der Motorwelle 105 und der Ausgangswelle 15 konzeptionell dargestellt. Hier wird unter der Annahme veranschaulicht, dass die Ausgangswelle 15 und das Untersetzungsgetriebe 14 miteinander integriert sind und dass die Motorwelle 105 innerhalb eines Spielbereichs des Untersetzungsgetriebes 14 beweglich ist. Sie kann j edoch auch so konfiguriert werden, dass die Motorwelle 105 und das Untersetzungsgetriebe 14 miteinander integriert sind und ein Spiel zwischen dem Untersetzungsgetriebe 14 und der Ausgangswelle 15 besteht. Dabei wird das Spiel zwischen der Motorwelle 105 und der Ausgangswelle 15 zwischen dem Getriebe des Untersetzungsgetriebes 14 und der Motorwelle 105 angenommen. Es wird darauf hingewiesen, dass das Spiel als eine Summe von Spielen, Rattern und dergleichen betrachtet werden kann. Im Folgenden wird die Summe der Spiele bzw. des Spiels zwischen der Motorwelle 105 und der Ausgangswelle 15 als Ratterbreite θg bezeichnet.
In der Praxis bewegt sich die Rastwalze 26 zwischen den Talabschnitten 221 bis 224 durch die Drehung der Rastplatte 21 integral mit der Ausgangswelle 15. In 3 ist jedoch die Rastwalze 26 mit der Ausgangswelle 15 als rotierend dargestellt. In 3 ist die Drehrichtung zum Drehen der Rastplatte 21, so dass sich die Rastrolle 26 in Pfeilrichtung A1 bewegt, eine erste Richtung und die Drehrichtung zum Drehen der Rastplatte 21, so dass sich die Rastrolle 26 in Pfeilrichtung A2 bewegt, eine zweite Richtung.
Das Untersetzungsgetriebe 14 ist zwischen der Motorwelle 105 und der Ausgangswelle 15 vorgesehen und das Spiel einschließlich des Getriebespiels ist dazwischen vorhanden. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Motor 10 der bürstenlose Gleichstrommotor. Wenn die Leistung nicht dem Motor 10 zugeführt wird, dreht sich daher die Motorwelle 105 innerhalb des Spiels, z.B. durch Rastmoment, und die Motorwelle 105 und die Ausgangswelle 15 neigen dazu, getrennt zu sein. Wenn die Stromversorgung des Motors 10 an der Stelle abgeschaltet wird, an der sich die Rastwalze 26 nicht in der Mitte der Talabschnitte 221 bis 224 befindet, ist es außerdem wahrscheinlich, dass die Rastwalze 26 durch die Federkraft der Rastfeder 25 aufgrund des Einflusses des Rastmoments nicht richtig in der Mitte der Talabschnitte 221 bis 224 gedrückt werden kann. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform die Stoppposition des Motors 10 genau gesteuert, indem die Ratterbreite θg basierend auf den Ausgangswellensignalen Sg1, Sg2 und dem Encoderzählwert θen gelernt und der Sollzählwert θcmd unter Verwendung der Ratterbreite θg eingestellt wird.
Das Normalzustandszeitlernverfahren, der ausgeführt wird, wenn mindestens eines der Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 zur Verwendung zur Verfügung steht, wird beschrieben. Wenn der Startschalter ausgeschaltet ist, ist der Schaltbereich der P-Bereich und die Rastrolle 26 befindet sich in der Mitte des ersten Talabschnitts 221. Zu diesem Zeitpunkt ist es wahrscheinlich, dass sich der Motor 10 aufgrund des Rastmoments im Bereich der Ratterbreite θg dreht. Es ist daher schwierig zu bestimmen, an welcher Position innerhalb der Ratterbreite θg sich der Motor 10 unmittelbar nach dem Start befindet.
Wenn der Sollschaltbereich von dem P-Bereich auf den anderen als den P-Bereich umgeschaltet wird, wie durch den Pfeil A1 angezeigt, bewegt sich die Rastwalze 26 von dem ersten Talabschnitt 221 zur Seite des ersten Gratabschnitts 226 durch die Drehung der Rastplatte 21. Wenn die Rastwalze 26 die Mitte des ersten Talabschnitts 221 durchläuft und sich in einem sogenannten Bergsteigerzustand befindet, werden die Motorwelle 105 und die Ausgangswelle 15 integral gedreht.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Winkel θ1, der der Änderungspunkt ist, an dem die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 wechseln, zwischen der Mitte des ersten Talabschnitts 221 und der Oberseite des ersten Gratabschnitts 226 eingestellt. Das heißt, wenn die Rastplatte 21 in die erste Richtung aus dem Zustand gedreht wird, in dem die Rastrolle 26 im ersten Talabschnitt 221 entsprechend der P-Bereich eingebaut ist, steht die Motorwelle 105 an einer Stirnseite der Ratterbreite θg an der Stelle, an der sich die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 zum ersten Mal ändern, in Kontakt mit dem Untersetzungsgetriebe 14. Der zu diesem Zeitpunkt vorliegende Encoderzählwert θen wird in der ersten Speichereinheit 61 als erster Referenzwinkel θenL gespeichert.
Wenn der Sollschaltbereich von dem D-Bereich auf den anderen als den D-Bereich umgeschaltet wird, wie durch den Pfeil A2 angegeben, bewegt sich die Rastwalze 26 durch Drehen der Rastplatte 21 vom vierten Talabschnitt 224 zum dritten Gratabschnitt 228. Wenn die Rastwalze 26 die Mitte des vierten Talabschnitts 224 durchläuft und sich in einem so genannten Bergsteigerzustand befindet, werden die Motorwelle 105 und die Ausgangswelle 15 integral gedreht.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Winkel θ3, der der Änderungspunkt ist, an dem die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 wechseln, zwischen der Oberseite des dritten Gratabschnitts 228 und der Mitte des vierten Talabschnitts 224 eingestellt. Das heißt, wenn die Rastplatte 21 aus dem Zustand, in dem die Rastrolle 26 im vierten Talabschnitt 224 eingebaut ist, in die zweite Richtung gedreht wird, steht die Motorwelle 105 in Kontakt mit dem Untersetzungsgetriebe 14 auf der anderen Seite der Ratterbreite θg an der Stelle, an der sich die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 zuerst ändern. Der zu diesem Zeitpunkt vorliegende Encoderzählwert θen wird in der ersten Speichereinheit 61 als zweiter Referenzwinkel θenR gespeichert.
Im Normalzustandszeitlernverfahren wird der Winkel zwischen dem Winkel θ1 und dem Winkel θ3 in der zweiten Speichereinheit 62 als Winkelbemessungswert K1 gespeichert. Daher ist es möglich, den Normalzustandsratterbreitenlernwert θga als den Normalzustandzeitkorrekturwert (siehe Gleichung (1)) basierend auf dem ersten Referenzwinkel θenL, dem zweiten Referenzwinkel θenR und dem Winkelbemessungswert K1 zu berechnen. Der berechnete Normalzustandsratterbreitenlernwert θga wird in der zweiten Speichereinheit 62 gespeichert. $θ ga = {K 1 - (θ enR - θ enL)}$
Der Winkelbemessungswert K2 zwischen dem Winkel θ1, der der erste Änderungspunkt ist, und der Mitte des ersten Talabschnitts 221 wird im Voraus gespeichert. Ausgehend vom Referenzwinkel θenL, dem Winkelbemessungswert K2 und dem Normalzustandsratterbreitenlernwert θga kann daher der P-Bereich-Mittenzählwert θp berechnet werden (siehe Gleichung (2)). Dieser P-Bereich-Mittenzählwert θp ist der Encoderzählwert, wenn die Rastwalze 26 im ersten Talabschnitt 221 montiert ist und die Motorwelle 105 in der Mitte der Ratterbreite θg positioniert ist. Im Folgenden wird gegebenenfalls der Zustand, in dem sich die Motorwelle 105 in der Mitte der Ratterbreite θg befindet, wenn die Rastwalze 26 in der Mitte der Talabschnitte 221 bis 224 montiert ist, als Zustand bezeichnet, in dem sich der Motor 10 in der Mitte der Talabschnitte 221 bis 224 befindet.
Da die Winkel zwischen den Zentren der Talabschnitte 221 bis 224 als Winkelauslegungswerte Kr, Kn und Kd gespeichert sind, können auch der R-Bereichsmittenzählwert θr, der N-Bereichsmittenzählwert θn und der D-Bereichsmittenzählwert θd der Encoderzählwerte bei Positionierung des Motors 10 in der Mitte des Talabschnitts 222, 223 und 224 berechnet werden (siehe Gleichungen (3) bis (5)). $θ p = θ enL - K 2 - (θ ga/ 2)$
$θ p = θ enL - K 2 - (θ ga/ 2) + Kr$
$θ p = θ enL - K 2 - (θ ga/ 2) + Kr + Kn$
$θ p = θ enL - K 2 - (θ ga/ 2) + Kr + Kn + Kd$
Durch Einstellen der Mittenzählwerte θp, θr, θn und θd entsprechend den Soll-schaltbereichen als Sollzählwerte θcmd und Steuern des Motors 10, so dass der Encoderzählwert θen zum Sollzählwert θcmd wird, kann der Motor 10 in den Mitten der Talabschnitte 221 bis 224 gestoppt werden. Sofern der Motor 10 in der Mitte der Talabschnitte 221 bis 224 angehalten wird, kann die Rastwalze 26 in den Talabschnitten 221 bis 224 entsprechend den Soll-Schaltbereichen durch die Federkraft der Rastfeder 25 ordnungsgemäß montiert werden, ohne vom Rastmoment beeinflusst zu werden.
Wenn die beiden Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 nicht verfügbar sind, wird die Ratterbreite θg durch ein Anormalzustandszeitlernverfahren gelernt. Im Anormalzustandszeitlernverfahren wird ein Anormalzustandszeitratterbreitenlernwert θgb als Anormalzustandszeitratterbreitenlernwert (siehe Gleichung (6)) basierend auf einem Encoderzählerwert θen_Llim-Ausgang berechnet, wenn der Motor 10 gedreht wird, bis die Rastwalze 26 an den Wandabschnitt 231 stößt, der Encoderzählwert θen_Rlim-Ausgang, wenn der Motor 10 gedreht wird, bis die Rastwalze 26 an den Wandabschnitt 232 stößt, und der Winkelauslegungswert K3. Drehen des Motors 10, bis die Rastwalze 26 an den Wandabschnitten 231 anliegt, 232 entspricht dem Drehen des Motors 10 in die Endposition des beweglichen Bereichs. $θ gb = θ en_Rlim - θ en_Llim - K 3$
Weiterhin können beispielsweise unter der Annahme, dass {θen_Lim+(1/2)×θgb} als P-Bereich-Mittenzählwert eingestellt ist, die Mittenzählwerte θr, θn und θd jedes Bereichs mit den Auslegungswerten Kr, Kn und Kd berechnet werden. Das Anormalzustandszeitlernverfahren der vorliegenden Ausführungsform ist ein sogenannter Lernprozess, der als Stoßsteuerung oder Wandkontaktsteuerung bezeichnet wird. Die Details der Wandkontaktsteuerung in dem Anormalzustandszeitlernverfahren und in dem Motorsteuerungsverfahrens, wenn die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 anormal sind, können in jedem Verfahren bzw. Prozess ausgeführt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass der in der ersten Speichereinheit 61 oder der zweiten Speichereinheit 62 gespeicherte Wert zwar von der Solleinstelleinheit 55 als Anormalzustandszeitratterbreitenlernwert θgb verwendet wird, aus Gründen der Vereinfachung jedoch als direkte Eingabe in die Solleinstelleinheit 55 durch eine gestrichelte Linie in 2 dargestellt wird.
Im Lernprozess der Ratterbreite θg durch die Wandkontaktsteuerung wird der Motor 10 mit einem relativ großen Drehmoment gedreht, um die Rastwalze 26 mit den Wandabschnitten 231 und 232 in Kontakt zu bringen. Dadurch wird die Rastplatte 21, die Rastrolle 26 und dergleichen mechanisch beansprucht. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform die Ratterbreite θg gelernt, ohne die Wandkontaktsteuerung durchzuführen, wenn die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 normal sind, wodurch die Belastung der Rastplatte 21, der Rastwalze 26 und dergleichen reduziert werden kann.
Das Motorsteuerungsverfahren bzw. der Motorsteuerungsprozess gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird anhand eines Flussdiagramms von 4 beschrieben. Im Folgenden wird „Schritt“ von Schritt S101 einfach als Symbol S angezeigt. Andere Schritte werden auch einfach als S angezeigt. In der Figur wird der Startschalter als „IG“ beschrieben. Weiterhin wird ein Zustand, in dem jedes Flag gesetzt ist, als „1" und ein Zustand, in dem das Flag nicht gesetzt ist, als „0“ angezeigt.
Wenn der Startschalter in S101 von AUS auf EIN geschaltet wird, prüft die Lerneinheit 53 in S102, ob die beiden Anomalie-Flags X_err1 und X_err2 gesetzt sind. Wenn bestimmt wird, dass mindestens eines der Anomalie-Flags X_err1 und X_err2 nicht gesetzt ist (S102: NEIN), fährt der Prozess mit S200 fort. Wenn festgestellt wird, dass die Anomalie-Flags X_err1 und X_err2 beide gesetzt sind (S102: JA), fährt der Prozess mit S103 fort.
In S103 lernt die Lerneinheit 53 den Anormalzustandszeitratterbreitenlernwert θgb im Anormalzustandszeitlernverfahren. In S104 setzt die Solleinstelleinheit 55 den Soll-Zählwert θcmd unter Verwendung des Anormalzustandszeitratterbreitenlernwertes θgb. Die Antriebssteuereinheit 56 steuert den Antrieb des Motors 10 so, dass der Encoderzählwert θen den Sollzählwert θcmd erreicht.
In S105 prüft die ECU 50, ob der Startschalter ausgeschaltet ist. Wenn festgestellt wird, dass der Startschalter nicht ausgeschaltet wurde (S105: NEIN), kehrt der Prozess zu S104 zurück und setzt die Antriebssteuerung des Motors 10 fort. Wenn festgestellt wird, dass der Startschalter ausgeschaltet wurde (S105: JA), wird die aktuelle Steuerung beendet.
In S200 führt die Lerneinheit 53 das Normalzustandszeitlernverfahren bzw. den - Prozess aus. Ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Normalzustandszeitlernverfahrens ist in 5 dargestellt. In dem Normalzustandszeitlernverfahren werden die Anomalie-Flags X_err1 und X_err2 angesprochen, und es wird das Ausgangswellensignal Sg1 oder Sg2, in dem keine Anomalie vorliegt, verwendet. Wenn außerdem die beiden Anomalie-Flags X_err1 und X_err2 nicht gesetzt sind und die beiden Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 normal sind, kann jedes der Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Ausgangswellensignal Sg1 bevorzugt verwendet, wenn das Ausgangswellensignal Sg1 normal ist.
In S201 prüft die Lerneinheit 53, ob ein erstes Lernbeendigungsflag X_LN1 gesetzt ist. Das erste Lernbeendigungsflag X_LN1 wird gesetzt, wenn der erste Referenzwinkel θenL in der ersten Speichereinheit 61 gespeichert wird. Die erste Speichereinheit 61 ist ein flüchtiger Speicher. Wenn der Startschalter ausgeschaltet ist, wird der erste Referenzwinkel θenL gelöscht und das erste Lernbeendigungsflag X_LN1 zurückgesetzt. Wenn festgestellt wird, dass das erste Lernbeendigungsflag X_LN1 gesetzt ist (S201: JA), der Prozess geht weiter zu S208. Wenn festgestellt wird, dass das erste Lernflag X_LN1 nicht gesetzt ist (S201: NEIN), fährt der Prozess mit S202 fort.
In S202 prüft die Lerneinheit 53, ob der Sollschaltbereich vom P-Bereich auf einen anderen Bereich als den P-Bereich umgestellt wurde. Falls der Soll-Schaltbereich im vorherigen Prozess der P-Bereich ist und der Soll-Schaltbereich im vorliegenden Prozess nicht der P-Bereich ist, wird hier eine positive Bestimmung vorgenommen. In anderen Fällen wird eine negative Bestimmung durchgeführt. Wenn festgestellt wird, dass der Sollschaltbereich vom P-Bereich auf den anderen Bereich als den P-Bereich (S202: JA), der Prozess geht weiter zu S203 über und ein erstes Lernausführungsflag X_EX1 wird gesetzt. Das erste Lernausführungsflag X_EX1 zeigt an, dass das Lernen des ersten Referenzwinkels θenL im Gange ist. Wenn festgestellt wird, dass der Soll-Schaltbereich nicht geändert wurde (S202: NEIN), fährt der Prozess mit S204 fort.
In S204 prüft die Lerneinheit 53, ob das erste Lernausführungsflag X_EX1 gesetzt ist. Falls festgestellt wird, dass das erste Lernflag X_EX1 nicht gesetzt ist (S204: NEIN), fährt der Prozess mit S208 fort. Falls festgestellt wird, dass das erste Lernausführungsflag X_EX1 gesetzt ist (S204: JA), fährt der Prozess mit S205 fort.
In S205 prüft die Lerneinheit 52, ob sich das Ausgangswellensignal Sgl, Sg2 von dem Wert V1 auf den Wert V2 geändert hat. Falls festgestellt wird, dass sich das Ausgangswellensignal Sg1, Sg2 gegenüber dem Wert V1 (S205: NEIN), fährt der Prozess mit S208 fort. Falls festgestellt wird, dass sich das Ausgangswellensignal Sg1, Sg2 vom Wert V1 auf den Wert V2 (S205: JA), fährt Prozess geht mit S206 fort.
In S206 speichert die Lerneinheit 53 den aktuellen Encoderzählwert θen in der ersten Speichereinheit 61 als ersten Referenzwinkel θenL. In S207 setzt die Lerneinheit 53 das erste Lernbeendigungsflag X_LN1 und setzt das erste Lernausführungsflag X_EX1 zurück.
In S208 prüft die Lerneinheit 53, ob das zweite Lernbeendigungsflag X_LN2 gesetzt ist. Das zweite Lernbeendigungsflag X_LN2 wird gesetzt, wenn der Normalzustandsratterbreitenlernwert θga in der zweiten Speichereinheit 62 gespeichert wird. Das zweite Lernbeendigungsflag X_LN2 wird auch bei ausgeschaltetem Startschalter nicht zurückgesetzt, sobald das Lernen des Normalzustandsratterbreitenlernwerts θg abgeschlossen ist. Weiterhin wird das zweite Lernbeendigungsflag X_LN2 zurückgesetzt, wenn der Normalzustandsratterbreitenlernwert θg durch das Entfernen der Batterie, das Auftreten von Batterieausfällen oder dergleichen gelöscht wird. Darüber hinaus wird das zweite Lernbeendigungsflag X_LN2 beim Ein- und Ausschalten des Startschalters eine vorgegebene Anzahl von Wiederholungen (z.B. mehrere tausend Mal) nach dem vorherigen Erlernen des Normalzustandsratterbreitenlernwerts θg zurückgesetzt und der normale Zustand Ratterbreite Lernwert θga wird wieder gelernt. Falls festgestellt wird, dass das zweite Lernbeendigungsflag X _LN2 gesetzt ist (S208: JA), wird der Prozess bzw. das Verfahren der Routine beendet, ohne den Prozess S209 auszuführen, und geht zu S107 in 4 über. Falls festgestellt wird, dass das zweite Lernbeendigungsflag X_LN2 nicht gesetzt ist (S208: NEIN), fährt der Prozess mit S209 fort.
In S209 prüft die Lerneinheit 52, ob der Sollschaltbereich vom D-Bereich auf einen anderen Bereich als den D-Bereich umgestellt wurde. Falls der Sollschaltbereich im vorherigen Prozess der D-Bereich ist und der Sollschaltbereich im vorliegenden Prozess nicht der D-Bereich ist, wird hier eine positive Bestimmung vorgenommen. In anderen Fällen wird eine negative Bestimmung durchgeführt und der Prozess geht weiter zu S211 über. Falls festgestellt wird, dass der Sollschaltbereich vom D-Bereich auf den anderen Bereich als den D-Bereich (S209: JA), der Prozess geht zu S210 über und das zweite Lernausführungsflag X_EX2 ist gesetzt. Das zweite Lernausführungsflag X_EX2 zeigt an, dass das Lernen des zweiten Referenzwinkels θenR im Gange ist.
In S211 prüft die Lerneinheit 53, ob das zweite Lernausführungsflag X_EX2 gesetzt ist. Falls festgestellt wird, dass das zweite Lernausführungsflag X_EX2 nicht gesetzt ist (S211: NEIN), ist diese Routine beendet und der Prozess geht weiter zu S107, wie in 4 dargestellt. Falls festgestellt wird, dass das zweite Lernausführungsflag X_EX2 gesetzt ist (S211: JA), der Prozess geht zu S212 über.
In S212 prüft die Lerneinheit 53, ob sich das Ausgangswellensignal Sg1, Sg2 von dem Wert V4 auf den Wert V3 geändert hat. Falls bestimmt wird, dass die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 den Wert V4 (S212: NEIN), wird diese Routine beendet und der Prozess geht zu S107 in 4 über. Falls festgestellt wird, dass sich das Ausgangswellensignal Sg1, Sg2 von dem Wert V4 auf den Wert V3(S212) geändert hat: JA), der Prozess geht zu S213 über.
In S213 stellt die Lerneinheit 53 den aktuellen Encoderzählwert θen als zweiten Referenzwinkel θenR ein. In S214 setzt die Lerneinheit 53 das zweite Lernbeendigungsflag X_LN2 und setzt das zweite Lernausführungsflag X_EX2 zurück. In S215 berechnet die Lerneinheit 53 den Normalzustandsratterbreitenlernwert θga nach der Gleichung (1) und speichert den berechneten Wert in der zweiten Speichereinheit 62.
Unter Bezugnahme auf 4, in S107, das nach dem Normalzustandszeitlernverfahren in S200 ausgeführt wird, überprüft die ECU 50, ob das Lernen des Normalzustandsratterbreitenlernwertes θga abgeschlossen ist. Für den Fall, dass festgestellt wird, dass das Lernen des Normalzustandsratterbreitenlernwerts θga noch nicht abgeschlossen ist (S107: NEIN), kehrt der Prozess zu S200 zurück und des Normalzustandszeitlemverfahren wird fortgesetzt. Der Soll-Zählwert θcmd wird z.B. basierend auf den Winkelbemessungswerten Kr, Kn, Kd und dergleichen so lange eingestellt, bis das Erlernen des Normalzustandsratterbreitenlernwerts θga abgeschlossen ist und damit der Antrieb des Motors 10 gesteuert wird. Für den Fall, dass bestimmt wird, dass das Lernen der Normalzustandsratterbreitenlernwert θga abgeschlossen ist (S107: JA), der Prozess geht weiter zu S300.
Im S300 führt die Anomalieprüfeinheit 58 eine Anomalieprüfung der Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 durch. Ein Flussdiagramm zur Erklärung des Prozesses der Anomalieprüfung ist in 6 dargestellt. In S301 prüft die Anomalieprüfeinheit 58, ob das erste Ausgangswellensignal Sg1 innerhalb des Normalbereichs liegt. Im Einzelnen prüft die Anomalieprüfeinheit 58, ob das erste Ausgangswellensignal Sg1 größer als der normale untere Grenzwert TH1 und kleiner als der normale obere Grenzwert TH2 ist. Falls bestimmt wird, dass das erste Ausgangswellensignal Sg1 außerhalb des Normalbereichs (S301: NEIN), fährt der Prozess mit S304 fort. Wenn bestimmt wird, dass das erste Ausgangswellensignal Sg1 innerhalb des Normalbereichs (S301: JA), fährt der Prozess mit S302 fort.
In S302 prüft die Anomalieprüfeinheit 58, ob ein Absolutwert der Differenz zwischen dem ersten Ausgangswellensignal Sg1 und dem zweiten Ausgangswellensignal Sg2 kleiner als der Differenzprüfschwellenwert THd ist. Falls bestimmt wird, dass der Absolutwert der Differenz zwischen dem ersten Ausgangswellensignal Sg1 und dem zweiten Ausgangswellensignal Sg2 gleich oder größer als der Differenzprüfschwellenwert THd (S302: NEIN), wird bestimmt, dass eine Anomalie bzw. Abweichung in den Ausgangswellensignalen Sg1 und Sg2 vorliegt. In diesem Fall fährt der Prozess mit S305 fort. Wenn bestimmt wird, dass der Absolutwert der Differenz zwischen dem ersten Ausgangswellensignal Sg1 und dem zweiten Ausgangswellensignal Sg2 kleiner ist als der Differenzbestimmungsschwellenwert THd (S302: JA), fährt der Prozess mit S303 fort. In S303 setzt die Anomalieprüfeinheit 58 die beiden Anomalie-Flags X_err1 und X_err2 zurück.
In S304, das ausgeführt wird, wenn bestimmt wird, dass das erste Ausgangswellensignal Sg1 außerhalb des Normalbereichs (S301: NEIN), überprüft die Anomalieprüfeinheit 58, ob das zweite Ausgangswellensignal Sg2 im Normalbereich liegt. Im Einzelnen prüft die Anomalieprüfeinheit 58, ob das zweite Ausgangswellensignal Sg2 größer als der normale untere Grenzwert TH1 und kleiner als der normale obere Grenzwert TH2 ist. Falls bestimmt wird, dass das zweite Ausgangswellensignal Sg2 innerhalb des Normalbereichs (S304: JA), fährt der Prozess mit S306 fort. Falls bestimmt wird, dass das zweite Ausgangswellensignal Sg2 außerhalb des Normalbereichs (S304: NEIN), fährt der Prozess mit S305 fort. In S305 setzt die Anomalieprüfeinheit 58 die beiden Anomalie-Flags X_err1 und X_err2. In S306 setzt die Anomalieprüfeinheit 58 das erste Anomalie-Flag X_err1 und setzt das zweite Anomalie-Flag X_err2 zurück.
Zurück zu 4, in S109, das nach dem Prozess der Anomalieprüfung von S300 ausgeführt wird, prüft die Benachrichtigungseinheit 59, ob mindestens eines der Anomalie-Flags X_err1 und X_err2 gesetzt ist. Falls festgestellt wird, dass die Anomalie-Flags X_err1 und X_err2 beide nicht gesetzt sind (S109: NEIN), fährt der Prozess mit S400 fort. Falls festgestellt wird, dass mindestens eines der Anomalie-Flags X_err1 und X_err2 gesetzt ist (S109: JA), fährt der Prozess mit S110 fort. In S110 warnt die Benachrichtigungseinheit 59 den Benutzer, dass eine Anomalie im Shift-by-Wire-System 1 aufgetreten ist.
In S400 wird die Motorsteuerung in der Normalzustandzeit durchgeführt. Ein Flussdiagramm des Normalzustandszeitmotorsteuerungsverfahrens ist in 7 dargestellt. In S401 erfasst die Solleinstelleinheit 55 den vom Fahrer angeforderten Schaltbereich, der über den Schaltschalter oder dergleichen eingegeben wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit, das Bremssignal und dergleichen. In S402 stellt die Solleinstelleinheit 55 den Sollschaltbereich basierend auf dem vom Fahrer gewünschten Schaltbereich, der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Bremssignal und dergleichen ein.
In S403 stellt die Solleinstelleinheit 55 den Soll-Zählwert θcmd entsprechend dem Sollschaltbereich unter Verwendung der Gleichungen (2) bis (5) ein. Alternativ können die Mittenzählwerte θp, θr, θn und θd vorab nach Berechnung der Normalzustandsratterbreitenlernwert θga berechnet und in der ersten Speichereinheit 61 oder dergleichen gespeichert werden und die gespeicherten Werte können später abgerufen werden. In S404 steuert die Antriebssteuereinheit 56 den Antrieb des Motors 10 so, dass der Encoderzählwert θen die Änderung am Sollzählwert θcmd stoppt.
Zurück zu 4 prüft die ECU 50 in S112, ob der Startschalter ausgeschaltet ist. Falls festgestellt wird, dass der Startschalter nicht ausgeschaltet ist (S1 12: NEIN), kehrt der Prozess zu S300 zurück. Falls festgestellt wird, dass der Startschalter ausgeschaltet ist (S112: JA), wird die aktuelle Steuerung beendet.
In der vorliegenden Ausführungsform werden das Normalzustandszeitlernverfahren und des Anormalzustandszeitlernverfahren als Inititallernen ausgeführt, wenn der Startschalter eingeschaltet wird. Die im Normalzustandszeitlernverfahren gelernten Referenzwinkel θenL und θenR werden in der ersten Speichereinheit 61 gespeichert, und der Normalzustandsratterbreitenlernwert θga wird in der zweiten Speichereinheit 62 gespeichert. Das Antreiben des Motors 10 wird basierend auf dem ersten Referenzwinkel θenL und der Normalzustandsratterbreitenlernwert θga gesteuert. Der in der ersten Speichereinheit 61 gespeicherte erste Referenzwinkel θenL bleibt erhalten, während der Startschalter eingeschaltet bleibt. Selbst wenn also bei eingeschaltetem Startschalter eine Anomalie auftritt, bei der die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 nicht mehr verwendet werden können, wird der Motor 10 kontinuierlich mit dem ersten Referenzwinkel θenL und dem bereits erlernten Normalzustandsratterbreitenlernwert θga gesteuert. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform, auch wenn die beiden Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 abnormal bzw. anormal werden, die Umschaltung auf die Wandkontaktsteuerung nicht durchgeführt, während der Startschalter eingeschaltet bleibt.
Darüber hinaus wird bei ausgeschaltetem Startschalter der Encoder 13 zurückgesetzt und der erste Referenzwinkel θenL gelöscht. Daher ist es nicht möglich, den normalen Zustand Zeit Ratterbreite Lernwert θga zu verwenden, auch wenn der Normalzustandsratterbreitenlernwert θga in der zweiten Speichereinheit 62 gehalten bzw. festgelegt wird. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform, falls die beiden Anomalie-Flags X_err1 und X_err2 gesetzt sind und die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 zum Zeitpunkt des Einschaltens des Startschalters nicht verwendet werden können, der Anormalzustandszeitratterbreitenlernwert θgb im Anormalzustandszeitlernverfahren gelernt. Selbst wenn also die beiden Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 z.B. aufgrund eines Ausfalls des Ausgangswellensensors 16 nicht verwendet werden können, kann die Schaltsteuerung des Schaltbereichs fortgesetzt und das Fahrzeug in einem „Limp-Home-Modus“ bzw. in einem Notlaufmodus gefahren werden.
Wie vorstehend beschrieben, schaltet die Schaltbereichsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Schaltbereich durch Steuern des Antriebs des Motors 10 und beinhaltet die Winkelberechnungseinheit 51, die Signalerfassungseinheit 52, die Lerneinheit 53, die Speichereinheiten 61, 62, die Solleinstelleinheit 55, die Antriebssteuereinheit 56 und die Anomalieprüfeinheit 58.
Die Winkelberechnungseinheit 51 erfasst das Motordrehwinkelsignal SgE-Ausgang vom Encoder 13, der die Drehposition des Motors 10 erfasst und den Encoderzählwert θen berechnet. Die Signalerfassungseinheit 52 erfasst die vom Ausgangswellensensor 16 ausgegebenen Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 zum Erfassen der Drehposition der Ausgangswelle 15, auf die die Drehung des Motors 10 übertragen wird, und deren Werte sich entsprechend der Drehposition der Ausgangswelle 15 schrittweise ändern.
Die Lerneinheit 53 lernt den Positionskorrekturwert, der zur Berechnung des Motorwinkel-Sollwerts verwendet wird. In der vorliegenden Ausführungsform entsprechen der Normalzustandsratterbreitenlernwert θga und der Anormalzustandszeitratterbreitenlernwert θgb dem Positionskorrekturwert. Der erste Referenzwinkel θenL wird auch zur Berechnung des Soll-Zählwertes θcmd verwendet. In diesem Sinne kann auch der erste Referenzwinkel θenL selbst als in das Konzept des Positionskorrekturwertes einbezogen angesehen werden. Die Speichereinheiten 61 und 62 speichern den Normalzustandsratterbreitenlernwert θga und den Anormalzustandszeitratterbreitenlernwert θgb.
Die Solleinstelleinheit 55 setzt den Soll-Zählwert θcmd entsprechend dem Soll-Verschiebungsbereich unter Verwendung des Normalzustandsratterbreitenlernwertes θga oder des Anormalzustandszeitratterbreitenlernwertes θgb. Die Antriebssteuereinheit 56 steuert den Antrieb des Motors 10 so, dass der Encoderzählwert θen den Sollzählwert θcmd erreicht. Die Anomalieprüfeinheit 58 prüft, ob die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 für die Verwendung zur Verfügung stehen.
Wenn zum Zeitpunkt des Einschaltens des Startschalters mindestens eines der Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 verfügbar ist, lernt die Lerneinheit 53 den Normalzustandsratterbreitenlernwert θga als Positionskorrekturwert basierend auf mindestens einem der ersten Referenzwinkel θenL und dem zweiten Referenzwinkel θenR. Der erste Referenzwinkel θenL ist der Encoderzählwert θen zum Zeitpunkt der Änderung der Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2, wenn der Motor 10 in die erste Richtung gedreht wird. Der zweite Referenzwinkel θenR ist der Encoderzählwert θen zum Zeitpunkt der Änderung der Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2, wenn der Motor 10 in die zweite Richtung entgegen der ersten Richtung gedreht wird. Darüber hinaus setzt die Solleinstelleinheit 55 den Soll-Zählwert θcmd unter Verwendung des in der zweiten Speichereinheit 62 gespeicherten Normalzustandsratterbreitenlernwert θga in dem Zeitraum, der beginnt, wenn dem alle Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 als nicht verfügbar für die Verwendung bestimmt werden, und der endet, wenn der Startschalter ausgeschaltet wird.
Die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 sind Signale, die sich in Schritten entsprechend der Drehposition der Ausgangswelle 15 ändern, und die Ratterbreite θg wird basierend auf mindestens einem der Referenzwinkel θenL und θenR gelernt, das ist der Encoderzählwert θen zum Zeitpunkt der Änderung der Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2. Weiterhin kann durch Einstellen des Soll-Zählwertes θcmd basierend auf den erlernten Lernwerten θga und θgb der Motor 10 so gesteuert werden, dass er in der Mitte der Talabschnitte 221 bis 224 mit hoher Genauigkeit positioniert wird, auch wenn sich die Motorwelle 105 zum Zeitpunkt des Antriebs des Motors 10 irgendwo im Klapperbereich befindet. Dadurch kann die Rastwalze 26 entsprechend dem Sollschaltbereich sicher in die Talabschnitte 221 bis 224 gefitted bzw. eingeführt werden.
Darüber hinaus wird der Antrieb des Motors 10 auch dann gesteuert, wenn die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 nicht mehr verwendet werden können, indem der Soll-Zählwert θcmd, der den Normalzustandsratterbreitenlernwert θga verwendet, weiter eingestellt wird, ohne in dem Zeitraum des Eingeschaltet-Seins des Startschalters zur Wandkontaktsteuerung zu wechseln. Somit kann auch bei Auftreten der Anomalie in den Ausgangswellensignalen Sg1 und Sg2 der Antrieb des Motors 10 ordnungsgemäß fortgesetzt werden. Wenn die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 nicht mehr verwendet werden können, kann die Belastung des Schaltbereichschaltmechanismus 20 im Vergleich zu dem Fall, dass die Steuerung umgehend auf die Wandkontaktsteuerung verlagert wird, reduziert werden.
Wenn alle Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 beim Einschalten des Startschalters nicht verfügbar sind, lernt die Lerneinheit 53 als Positionskorrekturwert den Anormalzustandszeitratterbreitenlernwert θgb, der basierend auf dem Encoderzählwert θen berechnet wurde, wenn der Motor 10 in die Endposition des beweglichen Bereichs gedreht wird. Somit kann auch bei Nichtverfügbarkeit aller Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 die Schaltsteuerung des Schaltbereichs fortgesetzt werden, indem die Ratterbreite θg über die Wandkontaktsteuerung gelernt wird. Somit ist es möglich, den Notlaufmodus des Fahrzeugs sicherzustellen.
Die Ausgangswelle 15 dreht sich integral mit der Rastplatte 21, die die Talabschnitte 221 bis 224 aufweist, in die die Rastrolle 26 entsprechend dem Schaltbereich eingesetzt ist, und die zwischen den Talabschnitten 221 bis 224 vorgesehenen Gratabschnitte 226 bis 228. Die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 ändern sich schrittweise, um zwischen vor und nach der Bewegung unterschiedliche Werte aufzunehmen, wenn sich die Rastwalze 26 zwischen den benachbarten Talabschnitten 221 bis 224 bewegt. Dadurch kann die Drehposition der Ausgangswelle 15 entsprechend dem Schaltbereich entsprechend erfasst werden.
Die erste Richtung ist die Drehrichtung des rotierenden Elements zum Zeitpunkt des Umschaltens vom P-Bereich in den anderen Bereich als den P-Bereich. Es wird davon ausgegangen, dass die Talabschnitte auf der P-Range-Seite der Gratabschnitte 226 bis 228 die P-Range-Seite Talabschnitte sind, und die Talabschnitte auf der gegenüberliegenden Seite der P-Range die Gegen-P-Range Talabschnitte. Die Werte der Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 ändern sich an mindestens einer Stelle, wenn sich die Rastwalze 26 an der vorbestimmten Position zwischen der Mitte des P-bereichsseitigen Talabschnitts und der Oberseite des Gratabschnitts befindet. In der vorliegenden Ausführungsform ändern die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 die Werte, wenn sich die Rastwalze 26 zwischen der Mitte des ersten Talabschnitts 221 befindet, der der P-Bereich des ersten Gratabschnitts 226 und der Oberseite des ersten Gratabschnitts 226 ist. Der erste Referenzwinkel θenL ist der Encoderzählwert θen zu dem Zeitpunkt, zu dem sich die Werte der Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 während der Bewegung der Rastwalze 26 von der Mitte des ersten Talabschnitts 221 nach oben des ersten Gratabschnitts 226 ändern.
Die Werte der Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 ändern sich an mindestens einer Stelle, wenn sich die Rastwalze 26 an der vorbestimmten Position zwischen der Mitte des gegen-P-bereichsseitigen Talabschnitts und der Oberseite des Gratabschnitts befindet. In der vorliegenden Ausführungsform ändern die Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 die Werte, wenn sich die Rastwalze 26 zwischen der Mitte des vierten Talabschnitts 224 befindet, der der gegen-P-bereichsseitige Talabschnitt des dritten Gratabschnitts 228 und der Oberseite des dritten Gratabschnitts 228 ist. Der zweite Referenzwinkel θenR ist der Encoderzählwert θen zu dem Zeitpunkt, zu dem sich die Werte der Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 während der Bewegung der Rastwalze 26 von der Mitte des vierten Talabschnitts 224 nach oben des dritten Gratabschnitts 228 ändern.
Wenn die Drehrichtung der Rastplatte 21 die erste Richtung ist und die Rastrolle 26 zwischen der Mitte des ersten Talabschnitts 221 und der Oberseite des ersten Gratabschnitts 226 liegt, werden die Motorwelle 105 und die Ausgangswelle 15 integral gedreht, wobei die Rastrolle 26 in Bewegungsrichtung gedrückt wird. Wenn die Drehrichtung der Rastplatte 21 die zweite Richtung ist und die Rastrolle 26 zwischen der Mitte des vierten Talabschnitts 224 und der Oberseite des dritten Gratabschnitts 228 liegt, werden die Motorwelle 105 und die Ausgangswelle 15 integral gedreht, wobei die Rastrolle 26 in Bewegungsrichtung gedrückt wird. Durch die Verwendung des Encoderzählwertes θen bei integraler Drehung der Motorwelle 105 und der Ausgangswelle 15 ist es daher möglich, die Ratterbreite θg entsprechend zu erlernen.
Die Schaltbereichsteuervorrichtung 40 weist die Benachrichtigungseinheit 59 auf, die warnt, dass das Shift-by-Wire-System 1 anormal ist, wenn bestimmt wird, dass mindestens eines der Ausgangswellensignale Sg1 und Sg2 nicht zur Verwendung zur Verfügung steht. Dadurch ist es möglich, den Benutzer angemessen darauf hinzuweisen, dass das Shift-by-Wire-System 1 anormal ist, und den Benutzer zu ermutigen, eine frühzeitige Reparatur durchzuführen.
(Andere Ausführungsform)
In der obigen Ausführungsform lernt die Lerneinheit die Ratterbreite basierend auf dem ersten Referenzwinkel und dem zweiten Referenzwinkel im Normalzustandszeitlernverfahren. Als weitere Ausführungsform kann das Erlernen des ersten Referenzwinkels oder des zweiten Referenzwinkels entfallen, z.B. durch Verwendung eines Konstruktionswertes. In der obigen Ausführungsform wird der erste Referenzwinkel beim Umschalten vom P-Bereich auf den anderen Bereich als den P-Bereich gelernt. Als weitere Ausführungsform kann der Wert des Ausgangswellensignals geändert werden, wenn sich die Rastwalze 26 zwischen der Mitte des zweiten Talabschnitts 222 und dem oberen Ende des zweiten Gratabschnitts 227 befindet, und der Motorwinkel zur Änderungszeit, bei dem der Schaltbereich vom R-Bereich in den N-Bereich oder den D-Bereich umgeschaltet wird, kann als erster Referenzwinkel eingestellt werden. Weiterhin kann der Wert des Ausgangswellensignals geändert werden, wenn sich die Rastwalze 26 zwischen der Mitte des dritten Talabschnitts 223 und der Oberseite des dritten Gratabschnitts 228 befindet, und der Motorwinkel zur Änderungszeit, bei dem der Schaltbereich vom N-Bereich in den D-Bereich umgeschaltet wird, als erster Referenzwinkel eingestellt werden.
In der obigen Ausführungsform wird der zweite Referenzwinkel beim Umschalten vom D-Bereich in den anderen Bereich als den D-Bereich gelernt. Als weitere Ausführungsform kann der Wert des Ausgangswellensignals geändert werden, wenn sich die Rastwalze 26 zwischen dem dritten Talabschnitt 223 und dem oberen Ende des zweiten Gratabschnitts 227 befindet, und der Motorwinkel zur Änderungszeit, bei dem der Schaltbereich vom N-Bereich in den R-Bereich oder den P-Bereich umgeschaltet wird, kann als zweiter Referenzwinkel eingestellt werden. Weiterhin kann der Wert des Ausgangswellensignals geändert werden, wenn sich die Rastwalze 26 zwischen dem zweiten Talabschnitt 222 und dem oberen Ende des ersten Gratabschnitts 226 befindet, und der Motorwinkel zum Änderungszeitpunkt, bei dem der Schaltbereich vom R-Bereich in den P-Bereich umgeschaltet wird, kann als zweiter Referenzwinkel eingestellt werden. Als weitere Ausführungsform kann das Ausgangswellensignal zwischen den Mitten der Vielzahl von P-bereichsseitigen Talabschnitten und der Oberseite der Gratabschnitte geändert werden. Darüber hinaus kann das Ausgangswellensignal zwischen den Mitten der Vielzahl von gegen-P-bereichsseitige Talabschnitten und der Oberseite der Gratabschnitte geändert werden.
In der obigen Ausführungsform wird der Winkel θ1, bei dem sich das Ausgangswellensignal ändert, in gleicher Weise eingestellt wie der Bereich der P-Verriegelung. Als weitere Ausführungsform kann der Winkel θ1, bei dem sich das Ausgangswellensignal ändert, vom Bereich der P-Verriegelung abweichen. Weiterhin wird der Winkel θ1, bei dem sich das Ausgangswellensignal ändert, in gleicher Weise eingestellt wie der Garantiebereich für den Hydraulikdruck D. Als weitere Ausführungsform kann der Winkel θ3, bei dem sich das Ausgangswellensignal ändert, von der Garantiezeit für den hydraulischen Druck D-Lock abweichen.
In der obigen Ausführungsform wird das Erlernen des zweiten Referenzwinkels und des Normalzustandsratterbreitenlernwerts durchgeführt, wenn der Normalzustandsratterbreitenlernwert nicht in der Speichereinheit gespeichert ist und wenn die Anzahl der Ein- und Ausschaltungen des Startschalters gegenüber dem vorherigen Erlernen erfolgt. Als weitere Ausführungsform ist die Anzahl der Lernmomente des zweiten Referenzwinkels und des Normalzustandsratterbreitenlernwertes nicht auf die oben beschriebene Anzahl beschränkt und kann bei jedem Einschalten des Startschalters wie im ersten Referenzwinkel ausgeführt werden.
In der obigen Ausführungsform ist der Positionskorrekturwert der Normalzustandsratterbreitenlernwert, der dem Wert entspricht, der der Summe der Spiele zwischen der Motorwelle und der Ausgangswelle entspricht, und der Anormalzustandszeitratterbreitenlernwert. Als weitere Ausführungsform kann der Korrekturwert jeder Wert sein, der in der Lage ist, die Ratterbreite zu berechnen. Es kann sich beispielsweise um einen Wert handeln, der einem Abstand von einem Rattermittenpunkt zu einer Endposition des Ratterns entspricht, also θga/2, θgb/2 oder dergleichen. Darüber hinaus kann der Positionskorrekturwert der erste Referenzwinkel selbst und der zweite Referenzwinkel selbst sein. Wenn beispielsweise das Ausgangswellensignal normal ist, wird der erste Referenzwinkel als Positionskorrekturwert verwendet, und der Motorwinkel-Sollwert kann basierend auf dem ersten Referenzwinkel und dem Winkel zwischen dem Änderungspunkt, an dem sich das Ausgangssignal der Ausgangswelle ändert, und dem Talabschnitt, der dem Sollschaltbereich entspricht, eingestellt werden. Der Motorwinkel-Sollwert kann durch eine arithmetische Gleichung berechnet werden, die dem Positionskorrekturwert entspricht.
In der obigen Ausführungsform ist der Motor der bürstenlose Gleichstrommotor. Als weitere Ausführungsform kann der Motor ein beliebiger Motor sein, wie beispielsweise ein geschalteter Reluktanzmotor. In der obigen Ausführungsform kann die Anzahl der Wicklungssätze des Motors zwar nicht genannt werden, aber die Anzahl der Wicklungssätze kann eins oder mehrfach sein. In der obigen Ausführungsform ist der Motordrehwinkelsensor der Encoder. Als weitere Ausführungsform muss der Motordrehwinkelsensor nicht notwendigerweise der Encoder sein, sondern kann jede andere Vorrichtung wie beispielsweise ein Resolver sein. Das heißt, der Motorwinkel ist nicht auf den Encoderzählwert beschränkt, sondern kann jeder Wert sein, der in den Motorwinkel umgewandelt werden kann.
In der obigen Ausführungsform wird der MR-Sensor als Ausgangswellensensor verwendet. Als weitere Ausführungsform kann ein anderer Magnetsensor als der MR-Sensor verwendet werden. Darüber hinaus ist in der obigen Ausführungsform ein Doppelsystem so ausgebildet, dass zwei unabhängige Ausgangswellensignale vom Ausgangswellensensor ausgegeben werden. Als weitere Ausführungsform kann die Anzahl der vom Ausgangswellensensor ausgegebenen Ausgangswellensignale ein oder drei oder mehr sein. Das heißt, der Ausgangswellensensor kann ein einzelner Systemtyp oder ein dreifacher oder mehrfacher Multiplexsystemtyp sein. Der Motordrehwinkelsensor kann ein Mehrfachsystem sein.
In der obigen Ausführungsform ist das Rotationselement die Rastplatte und das Eingriffselement die Rastrolle. Als weitere Ausführungsform sind das Rotationselement und das Eingriffselement nicht auf die Rastplatte und die Rastrolle beschränkt, sondern können jede andere Art in Bezug auf eine Form und dergleichen sein. In der obigen Ausführungsform ist die Rastplatte mit vier Talabschnitten versehen. Als weitere Ausführungsform ist die Anzahl der Talabschnitte nicht auf vier begrenzt, sondern kann beliebig sein. So kann beispielsweise die Anzahl der Talabschnitte der Rastplatte zwei sein, so dass der P-Bereich und der notP-Bereich vertauscht werden können. In der obigen Ausführungsform entspricht die Anzahl der Eingriffspositionen der Anzahl der Schritte des Ausgangswellensignals. Als weitere Ausführungsform können die Anzahl der Eingriffspositionen und die Anzahl der Schritte des Ausgangswellensignals unterschiedlich sein. So können beispielsweise im gleichen Gratabschnitt die Werte des Ausgangswellensignals bei dem P-bereichsseitigen Talabschnitt und bei dem gegen-P-bereichsseitigen Talschnitt gewechselt bzw. umgeschaltet werden. Der Schaltbereichschaltmechanismus und der Parksperrmechanismus oder dergleichen können sich von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform unterscheiden.
In der obigen Ausführungsform ist das Untersetzungsgetriebe zwischen der Motorwelle und der Ausgangswelle angeordnet. Obwohl die Details des Untersetzungsgetriebes nicht in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform beschrieben sind, kann es beispielsweise durch die Verwendung eines Zykloidgetriebes, eines Planetengetriebes, eines Stirnrades, das das Drehmoment von einem Untersetzungsgetriebe im Wesentlichen koaxial zur Motorwelle auf eine Antriebswelle überträgt, oder einer beliebigen Kombination dieser Getriebe konfiguriert werden. Als weitere Ausführungsform kann das Untersetzungsgetriebe zwischen der Motorwelle und der Ausgangswelle entfallen oder ein anderer Mechanismus als das Untersetzungsgetriebe vorgesehen werden.

Claims

Schaltbereichsteuervorrichtung (40) zum Schalten eines Schaltbereichs durch Steuern des Antriebs eines Motors (10), wobei die Schaltbereichsteuervorrichtung (40) das Folgende umfasst: eine Winkelberechnungseinheit (51) zum Erfassen eines Motordrehwinkelsignals, das von einem Motordrehwinkelsensor (13) ausgegeben wird, der eine Drehposition des Motors (10) erfasst, und zum Berechnen eines Motorwinkels; eine Signalerfassungseinheit (52) zum Erfassen von Ausgangswellensignalen, die von einem Ausgangswellensensor (16) zum Erfassen einer Drehposition einer Ausgangswelle (15), auf die die Drehung des Motors (10) übertragen wird, ausgegeben werden, wobei sich die Werte der Ausgangswellensignale in Schritten gemäß der Drehposition der Ausgangswelle (15) ändern; eine Lerneinheit (53) zum Lernen eines Positionskorrekturwerts, der zum Berechnen eines Motorwinkel-Sollwerts verwendet wird; eine Speichereinheit (61, 62) zum Speichern des Positionskorrekturwerts; eine Solleinstelleinheit (55) zum Einstellen des Motorwinkel-Sollwerts gemäß einem Sollschaltbereich unter Verwendung des Positionskorrekturwerts; eine Antriebssteuereinheit (56) zum Steuern des Antriebs des Motors (10), so dass der Motorwinkel zum Motorwinkel-Sollwert wird; eine Anomalieprüfeinheit (58) zum Überprüfen, ob die Ausgangswellensignale zur Verwendung verfügbar sind, wobei die Lerneinheit (53) als den Positionskorrekturwert einen Normalzustandzeitkorrekturwert lernt, der basierend auf mindestens einem des ersten Referenzwinkels und des zweiten Referenzwinkels berechnet wird, wenn mindestens eines der Ausgangswellensignale beim Zeitpunkt des Einschaltens eines Startschalters zur Verwendung zur Verfügung steht, wobei der erste Referenzwinkel der Motorwinkel zum Zeitpunkt der Änderung des Ausgangswellensignals als Reaktion auf die Drehung des Motors (10) in eine erste Richtung ist, und der zweite Referenzwinkel der Motorwinkel zum Zeitpunkt der Änderung des Ausgangswellensignals als Reaktion auf die Drehung des Motors (10) in eine zweite Richtung entgegen der ersten Richtung ist; und die Solleinstelleinheit den Motorwinkel-Sollwert unter Verwendung des in der Speichereinheit (61, 62) gespeicherten Normalzustandzeitkorrekturwerts während eines Zeitraums einstellt, der beginnt, wenn alle Ausgangswellensignale für die Verwendung als nicht verfügbar bestimmt werden, und der endet, wenn der Startschalter ausgeschaltet wird.
Schaltbereichsteuervorrichtung (40) nach Anspruch 1, wobei: die Lerneinheit (53) als Positionskorrekturwert einen anormalen Zustandszeitkorrekturwert lernt, der basierend auf dem Motorwinkel zum Zeitpunkt der Drehung des Motors (10) in eine Endposition eines beweglichen Bereichs des Motors (10) berechnet wird, falls alle Ausgangswellensignale zum Zeitpunkt des Einschaltens des Startschalters nicht verwendet werden können.
Schaltbereichsteuervorrichtung (40) nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Ausgangswelle (15) integral mit einem Rotationselement (21) drehbar ist, das mit einer Vielzahl von Talabschnitten (221 bis 224) ausgebildet ist, in die ein Eingriffselement (26) gemäß einem Schaltbereich eingreift, und das mit zwischen den Talabschnitten (221 bis 224) vorgesehenen Gratabschnitten (226 bis 228) ausgebildet ist; und sich das Ausgangswellensignal schrittweise ändert, um unterschiedliche Werte zwischen vor und nach der Bewegung aufzuweisen, wenn sich das Eingriffselement (26) zu dem Talabschnitt (221 bis 224) bewegt, der an das Eingriffselement (26) angrenzt.
Schaltbereichsteuervorrichtung (40) nach Anspruch 3, wobei: wenn davon ausgegangen wird, dass die erste Richtung eine Drehrichtung des Rotationselements (21) gelegen ist, wenn von einem P-Bereich in einen anderen Bereich als den P-Bereich gewechselt wird, und dass der Talabschnitt (221 bis 224) auf einer P-Bereichsseite des Gratabschnitts (226 bis 228) ein P-bereichsseitiger Talabschnitt (221 bis 224) ist, die Ausgangswellensignale ihre Werte mindestens an einer Position ändern, wenn sich das Eingriffselement (26) an einer vorbestimmten Position zwischen einer Mitte des P-bereichseitigen Talabschnitts (221 bis 224) und einer Oberseite des Gratabschnitts (226 bis 228) befindet; und der erste Referenzwinkel der Motorwinkel zum Zeitpunkt einer Änderung der Werte der Ausgangswellensignale ist, wenn sich das Eingriffselement (26) von der Mitte des P-bereichseitigen Talabschnitts (221 bis 224) in Richtung der Oberseite des Gratabschnitts (226 bis 228) bewegt.
Schaltbereichsteuervorrichtung (40) nach Anspruch 3 oder 4, wobei: unter der Annahme, dass der Talabschnitt (221 bis 224), der der P-Bereichsseite des Gratabschnitts (226 bis 228) gegenüberliegt, ein gegen-P-bereichsseitiger Talabschnitt (221 bis 224) ist, die Ausgangswellensignale deren Werte mindestens an einer Position ändern, wenn sich das Eingriffselement (26) an einer vorbestimmten Position zwischen einer Mitte des gegen-P-bereichsseitigen Talabschnitts (221 bis 224) und einer Oberseite des Gratabschnitts (226 bis 228) befindet; und der zweite Referenzwinkel der Motorwinkel zum Zeitpunkt einer Änderung der Werte der Ausgangswellensignale ist, wenn sich das Eingriffselement (26) von der Mitte des gegen-P-bereichsseitigen Talabschnitts (221 bis 224) in Richtung der Oberseite des Gratabschnitts (226 bis 228) bewegt.
Schaltbereichsteuervorrichtung (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: eine Benachrichtigungseinheit (59) zum Warnen, dass ein Schaltbereichsschaltsystem (1) anormal ist, wenn bestimmt wird, dass mindestens ein Teil der Ausgangswellensignale nicht verfügbar ist, um verwendet zu werden.