專利名稱：換檔控制系統(tǒng)和換檔控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過一致動器在一變速器的各檔位(檔位段)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換(切換)的換檔控制系統(tǒng)和換檔控制方法。
背景技術(shù)：
一種基于一種有時稱為“電氣控制換檔”的技術(shù)的換檔控制系統(tǒng)是公知的。該換檔控制系統(tǒng)按照駕駛員對一換檔桿的操作在電氣控制下轉(zhuǎn)換自動變速器的檔位。在這一換檔控制系統(tǒng)下，當(dāng)駕駛員操作換檔桿時生成一檔位轉(zhuǎn)換指令，使得一致動器被激勵(通電)，從而轉(zhuǎn)動一止動(鎖止)板。當(dāng)該止動板達(dá)到一預(yù)定轉(zhuǎn)動位置時，該止動板與一止動彈片(棘爪簧)互相接合而確定一換檔位置。與該止動彈片的一滾子接合的該止動板上有多個分別與不同檔位對應(yīng)的凹槽(例如見日本專利公開No.2002-323127)。
當(dāng)用上述換檔控制系統(tǒng)改變換檔位置時，止動彈片的滾子爬到止動板的一突起上后向下嵌入一預(yù)定凹槽，從而確定一所需換檔位置。因此必須把止動板停止在使得滾子確切嵌入在該凹槽中的位置上。如果止動板的位置不正確，滾子會推靠在該突起或止動板的側(cè)向最外壁上，結(jié)果止動板停止而造成止動彈片彎曲。此時，止動彈片的復(fù)原力造成止動板不必要的轉(zhuǎn)動，從而換檔位置會移動到一不希望的位置上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種可更可靠地確定換檔位置的換檔控制系統(tǒng)和換檔控制方法。
按照本發(fā)明的一個方面，一種通過致動器轉(zhuǎn)換檔位的換檔控制系統(tǒng)包括由所述致動器驅(qū)動的用于轉(zhuǎn)換該檔位的換檔組件；用于限制所述致動器在一預(yù)定檔位中沿一預(yù)定方向轉(zhuǎn)動的限制組件；用于轉(zhuǎn)動所述致動器的轉(zhuǎn)動控制裝置(單元)；以及返回控制裝置，它用于在由所述轉(zhuǎn)動控制裝置沿所述致動器的轉(zhuǎn)動受所述限制組件限制的方向轉(zhuǎn)動所述致動器時，將所述致動器從所述致動器的一與一預(yù)定檔位對應(yīng)的基準(zhǔn)位置沿與由所述限制組件進(jìn)行限制的方向相反的相反方向轉(zhuǎn)動一預(yù)定量。該換檔組件和該限制組件可制成一體結(jié)構(gòu)，或者，該限制組件可為該換檔組件的一部分。
使用這一方面的換檔控制系統(tǒng)，即使在換檔組件操作以從基準(zhǔn)位置沿與受限制組件限制的轉(zhuǎn)動方向相反的方向轉(zhuǎn)動時，也可事先把致動器返回到一可解除該操作的位置上。因此，可防止換檔組件轉(zhuǎn)動而造成檔位移動到不希望位置上的情況發(fā)生。
按照本發(fā)明的另一個方面，一種通過致動器轉(zhuǎn)換檔位的換檔控制系統(tǒng)包括由所述致動器的驅(qū)動的用于轉(zhuǎn)換該檔位的換檔組件；用于限制所述致動器在一預(yù)定檔位中沿一預(yù)定方向轉(zhuǎn)動的限制組件；用于轉(zhuǎn)動所述致動器的轉(zhuǎn)動控制裝置；用于按照所述致動器的轉(zhuǎn)動量得出計數(shù)值的計數(shù)裝置；位置設(shè)定裝置，它用于在由所述轉(zhuǎn)動控制裝置沿所述致動器的轉(zhuǎn)動受所述限制組件限制的方向轉(zhuǎn)動所述致動器時，根據(jù)所述計數(shù)裝置得出的所述計數(shù)值的狀態(tài)設(shè)定所述致動器的一與該預(yù)定檔位對應(yīng)的基準(zhǔn)位置；以及返回控制裝置，它用于在所述位置設(shè)定裝置設(shè)定所述基準(zhǔn)位置后，將所述致動器從該基準(zhǔn)位置沿與由所述限制組件限制所述致動器轉(zhuǎn)動的方向相反的相反方向轉(zhuǎn)動一預(yù)定量。
使用這一方面的換檔控制系統(tǒng)，即使在換檔組件在位置設(shè)定裝置設(shè)定基準(zhǔn)位置后操作而從基準(zhǔn)位置沿與受限制組件限制的轉(zhuǎn)動方向相反的方向上轉(zhuǎn)動時，也可事先把致動器返回到一可解除該操作的位置上。因此，可防止換檔組件轉(zhuǎn)動而造成檔位移動到不希望位置上的情況發(fā)生。
所述換檔組件包括由所述致動器轉(zhuǎn)動的止動板和與所述止動板上的對應(yīng)于檔位的凹槽相接合、從而固定檔位的止動彈片；以及所述返回控制裝置可把所述致動器轉(zhuǎn)動到一可解除所述止動彈片的彎曲或伸長的位置上。
所述位置設(shè)定裝置可在所述轉(zhuǎn)動控制裝置在設(shè)定所述基準(zhǔn)位置時轉(zhuǎn)動所述致動器時根據(jù)所述致動器沿該相反方向的返回超過該預(yù)定量的事實(shí)來檢測異常情況。所述返回控制裝置可在所述致動器從該基準(zhǔn)位置轉(zhuǎn)動該預(yù)定量時根據(jù)所述致動器的轉(zhuǎn)動超過該預(yù)定量的事實(shí)來檢測異常情況。此外，返回控制裝置可在致動器在返回控制下從基準(zhǔn)位置轉(zhuǎn)動預(yù)定量時根據(jù)即使在一預(yù)定時期后也未完成返回控制的事實(shí)來檢測異常情況。這樣，可精確檢測一組件如致動器或得出致動器的轉(zhuǎn)動位置的編碼器發(fā)生的任何異常。從而可以防止由任何異常造成正常換檔控制失敗的情況。
按照本發(fā)明的另一個方面，一種通過致動器轉(zhuǎn)換檔位的換檔控制方法包括下列步驟用所述致動器轉(zhuǎn)動用于轉(zhuǎn)換該檔位的換檔組件；用限制所述致動器在一預(yù)定檔位中沿一預(yù)定方向轉(zhuǎn)動的限制組件停止所述致動器的轉(zhuǎn)動；根據(jù)在其上實(shí)現(xiàn)該停止的一位置來檢測一與該預(yù)定檔位對應(yīng)的基準(zhǔn)位置；以及然后將所述致動器沿相反方向轉(zhuǎn)動一預(yù)定量。按照這一方面的換檔控制方法，即使在換檔組件操作而從該基準(zhǔn)位置沿與受限制件限制的轉(zhuǎn)動方向相反的方向轉(zhuǎn)動時，致動器也事先返回到一可解除該操作的位置上。從而可防止換檔組件從基準(zhǔn)位置轉(zhuǎn)動而使檔位移動到一不希望位置上的情況發(fā)生。
從以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的詳細(xì)說明中可清楚看出本發(fā)明的上述和其他目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。


圖1示出根據(jù)第一實(shí)施例的換檔控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
圖2示出一換檔控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
圖3示出一止動板的結(jié)構(gòu)。
圖4示出一種控制一致動器的方法。
圖5A示出一種檢測一P壁位置的控制方法，圖5B示出一種檢測一非P壁位置的控制方法。
圖6例示出對壁位置的檢測的控制。
圖7例示出致動器的目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置的計算方法。
圖8示出加到致動器上的激勵(通電)指令脈沖的波形。
圖9為用第一實(shí)施例的換檔控制系統(tǒng)檢測一基準(zhǔn)位置的一種方法的流程圖。
圖10為在圖9步驟30中轉(zhuǎn)換到非P檔的控制流程圖。
圖11為按照第二實(shí)施例的一返回(回轉(zhuǎn))控制程序的流程圖。
圖12為一種檢測壁位置檢測過程中發(fā)生的故障的方法的程序流程圖。
圖13為一種檢測返回控制過程中發(fā)生的故障的方法的程序流程圖。
圖14為另一種檢測返回控制過程中發(fā)生的故障的方法的程序流程圖。
圖15為從壁位置檢測控制開始到返回控制結(jié)束的一系列程序的流程圖。
具體實(shí)施例方式
按照第一實(shí)施例，首先說明一換檔控制系統(tǒng)按照一換檔位置轉(zhuǎn)換指令激勵一致動器，把一止動板轉(zhuǎn)動到一預(yù)定目標(biāo)區(qū)位(目標(biāo)范圍)，從而使得止動板與一止動彈片嚙合，由此固定該換檔位置的整個操作情況，以及一用于確定上述目標(biāo)區(qū)位的學(xué)習(xí)操作的原理。然后，按照第二實(shí)施例，說明作為本發(fā)明一特征的一種返回控制方法，即一種通過使致動器從致動器的一與一換檔位置對應(yīng)的基準(zhǔn)位置返回一預(yù)定量來解除止動彈片的彎曲或伸長的方法，以及一種檢測該學(xué)習(xí)操作和返回控制中發(fā)生的異常情況的方法。
第一實(shí)施例圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的換檔控制系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)。該實(shí)施例的換檔控制系統(tǒng)10用來轉(zhuǎn)換車輛的檔位。換檔控制系統(tǒng)10包括一P開關(guān)20、一換檔開關(guān)26、一車輛電源開關(guān)28、一車輛控制裝置(下面稱為“V-ECU”)30、一停車(駐車)控制裝置(下面稱為“P-ECU”)40、一致動器42、一編碼器46、一換檔控制機(jī)構(gòu)48、一顯示裝置50、一儀表52和一驅(qū)動機(jī)構(gòu)60。換檔控制系統(tǒng)10用作一在電氣控制下轉(zhuǎn)換檔位的電氣換檔系統(tǒng)。確切說，用致動器42驅(qū)動換檔控制機(jī)構(gòu)48來轉(zhuǎn)換檔位。
車輛電源開關(guān)28為一接通和切斷對車輛的供電的開關(guān)。車輛電源開關(guān)28收到使用者如駕駛員發(fā)出的指令后傳給V-ECU30。例如，隨著車輛電源開關(guān)28被接通，由一電池(未示出)向換檔控制系統(tǒng)10供電。
P開關(guān)20用來在停車檔(下面稱為“P檔”)與停車檔之外的任何檔位(下面稱為“非P檔”)之間改變檔位，并包括一向駕駛員示出該開關(guān)的狀態(tài)的指示器22以及一接收駕駛員發(fā)出的指令的輸入裝置24。駕駛員經(jīng)輸入裝置24輸入一把檔位轉(zhuǎn)換到P檔的指令。輸入裝置24可為一瞬時開關(guān)。輸入裝置24接收的指令傳給V-ECU30，并經(jīng)V-ECU30傳給P-ECU40。
P-ECU40對驅(qū)動換檔控制機(jī)構(gòu)48的致動器42的操作進(jìn)行控制，以在P檔與非P檔之間改變檔位，并在指示器22上示出檔位的當(dāng)前狀態(tài)。如果駕駛員在檔位為非P檔時按下輸入裝置24，P-ECU40把檔位轉(zhuǎn)換到P檔并在指示器22上示出當(dāng)前檔位為P檔。
致動器42由一開關(guān)磁阻電機(jī)(下面稱為“SR電機(jī)”)構(gòu)成，并響應(yīng)于P-ECU40發(fā)出的指令驅(qū)動換檔控制機(jī)構(gòu)48。編碼器46與致動器42一起轉(zhuǎn)動，以檢測SR電機(jī)的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。該實(shí)施例的編碼器46為一輸出A相、B相和Z相信號的轉(zhuǎn)動編碼器。P-ECU40接收從編碼器46輸出的信號，以獲知SR電機(jī)的轉(zhuǎn)動狀態(tài)，從而控制用于驅(qū)動SR電機(jī)的激勵。
換檔開關(guān)26為用來把檔位轉(zhuǎn)換到例如前進(jìn)檔(D)、倒車檔(R)、空檔(N)和制動檔(B)，或在選擇P檔時解除P檔的開關(guān)。換檔開關(guān)26收到駕駛員發(fā)出的指令后傳給V-ECU30。根據(jù)駕駛員發(fā)出的指令，V-ECU30控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)60改變檔位并在儀表52上示出檔位的當(dāng)前狀態(tài)。盡管驅(qū)動機(jī)構(gòu)60在這里由一無級變速機(jī)構(gòu)構(gòu)成，但驅(qū)動機(jī)構(gòu)也可由一自動變速機(jī)構(gòu)構(gòu)成。
V-ECU30整個控制換檔控制系統(tǒng)10的操作。顯示裝置50例如向駕駛員顯示由V-ECU30或P-ECU40發(fā)出的指令或警告。儀表52示出車輛的設(shè)備的狀態(tài)和例如檔位的狀態(tài)。
圖2示出一換檔控制機(jī)構(gòu)48的結(jié)構(gòu)。在以下說明中，“檔位”指P檔或非P檔，不包括非P檔范圍中的R、N、D和B檔。換檔控制機(jī)構(gòu)48包括一由致動器42轉(zhuǎn)動的軸102、一隨軸102的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動的止動板100、一按照止動板100的轉(zhuǎn)動而工作的桿104、一固定在一變速器(未示出)的輸出軸上的停車鎖止齒輪108、一鎖定停車鎖止齒輪108的停車鎖定桿106以及限制止動板100的轉(zhuǎn)動以固定檔位的一止動彈片110和一滾子112。止動板100用作由致動器42驅(qū)動、轉(zhuǎn)換檔位的換檔裝置。軸102、止動板100、桿104、止動彈片110和滾子112用作一換檔轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。此外，編碼器46用作按照致動器42的轉(zhuǎn)動量得出一計數(shù)值的計數(shù)裝置。
圖2示出檔位的當(dāng)前狀態(tài)為非P檔。在該狀態(tài)下，由于停車鎖定桿106不鎖定停車鎖止齒輪108，因此無法防止車輛驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動。從該狀態(tài)開始，致動器42順時針轉(zhuǎn)動軸102，從而經(jīng)止動板100在圖2中箭頭A所示方向上推動桿104，因此由桿104一端上的一圓錐部在圖2中箭頭B所示方向上向上推動停車鎖定桿106。隨著止動板100的轉(zhuǎn)動，止動彈片110的位于止動板100頂部上凹槽之一中，即位于一非P檔位置120上的滾子112爬過一峰頂122后下落到另一凹槽中，即一P檔位置124。滾子112在止動彈片110上設(shè)置成滾子可在軸向上轉(zhuǎn)動。當(dāng)止動板100轉(zhuǎn)動到容許滾子112移動到P檔位置124的程度時，停車鎖定桿106被向上推動到桿106與停車鎖止齒輪108嚙合的位置。這樣，車輛的驅(qū)動軸得到機(jī)械固定，檔位轉(zhuǎn)換到P檔。
為了在轉(zhuǎn)換檔位時減小作用在包括例如止動板100、止動彈片110和軸102的換檔轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)上的載荷，此實(shí)施例的換檔控制系統(tǒng)10控制致動器42的轉(zhuǎn)動量，從而P-ECU40減輕在止動彈片110的滾子112爬過峰頂122然后下落時出現(xiàn)的沖擊。
圖3示出止動板100的結(jié)構(gòu)。在每一凹槽的從該凹槽底部伸長的兩表面中，遠(yuǎn)離峰頂122的那個表面稱為“壁”。換句話說，壁處于這樣的位置上，在爬過峰頂122的滾子112下落到凹槽底部時如果P-ECU40不進(jìn)行下文所述的控制，該壁就會沖撞止動彈片110的滾子112。P檔位置124的壁稱為“P壁”，非P檔位置120的壁稱為“非P壁”。當(dāng)滾于112從P檔位置124移動到非P檔位置120時，P-ECU40控制致動器42，使得非P壁210不沖撞滾子112。具體地說，P-ECU40在一個使非P壁210在即將沖撞滾子112之前停止的位置上停止致動器42的轉(zhuǎn)動。該位置稱為“非P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置”。此外，當(dāng)滾子112從非P檔位置120移動到P擋位置124時，P-ECU40控制致動器42，使得P壁200不沖撞滾子112。具體地說，P-ECU40在一個使P壁200在即將沖撞滾子112之前停止的位置上停止致動器42的轉(zhuǎn)動。該位置稱為“P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置”。在P-ECU40對致動器42的控制下，轉(zhuǎn)換檔位時作用在包括例如止動板100、止動彈片110和軸102的換檔轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)上的載荷大大減小。由于該載荷減小，該換檔轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的重量和成本可因此而減小。
圖4示出一種控制致動器42的方法。致動器42使得止動板100轉(zhuǎn)動。致動器42的轉(zhuǎn)動受P壁200和非P壁210的限制。在圖4中，概念性地示出控制致動器42的轉(zhuǎn)動的P壁200的位置和非P壁210的位置。“P壁位置”與“非P壁位置”之間的區(qū)域稱為致動器42的“可轉(zhuǎn)動量”?？赊D(zhuǎn)動量包括由編碼器46的計數(shù)值確定的“實(shí)際可轉(zhuǎn)動量”和由設(shè)計確定的“設(shè)計可轉(zhuǎn)動量”。
當(dāng)致動器42的轉(zhuǎn)動量在P壁位置或非P壁位置與一個與P或非P壁位置相距預(yù)定轉(zhuǎn)動量的位置之間的一個區(qū)域中時，識別一當(dāng)前檔位。根據(jù)P鎖定位置(下面稱為“P鎖定確定位置”)和根據(jù)P解除位置(下面稱為“P解除確定位置”)確定該檔位。P壁位置與P鎖定確定位置之間的區(qū)域和非P壁位置與P解除確定位置之間的區(qū)域分別稱為檔位確定區(qū)。具體地說，當(dāng)由編碼器46檢測的致動器42的轉(zhuǎn)動量在P壁位置與P鎖定確定位置之間的區(qū)域中時，確定當(dāng)前檔位為P檔。另一方面，如果致動器42的轉(zhuǎn)動量在非P壁位置與P解除確定位置之間的區(qū)域中，則確定當(dāng)前檔位為非P檔。此外，如果致動器42的轉(zhuǎn)動量在P鎖定確定位置與P解除確定位置之間區(qū)域中，則確定檔位不定或正在轉(zhuǎn)換檔位。上述確定(判定)由P-ECU40作出。
P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)定在P壁位置與P鎖定確定位置之間。P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置與在非P檔轉(zhuǎn)換到P檔時使P壁不沖撞止動彈片110的滾子112的位置對應(yīng)，并設(shè)定成距離P壁位置有一預(yù)定余量(裕度)。這一余量的設(shè)定考慮到由例如時效(長期)變化造成的游隙。這樣，該時效變化可被吸收，直到該系統(tǒng)使用到一定次數(shù)，并且可防止檔位轉(zhuǎn)換時P壁200沖撞滾子112。
同樣，非P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)定在非P壁位置與P解除確定位置之間。非P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置與在P檔轉(zhuǎn)換到非P檔時使非P壁210不沖撞止動彈片110的滾子112的位置對應(yīng)，并設(shè)定成距離非P壁位置有一預(yù)定余量。這一余量的設(shè)定考慮到由例如時效變化造成的游隙。這樣，該時效變化可被吸收，直到該系統(tǒng)使用到一定次數(shù)，并且可防止檔位轉(zhuǎn)換時非P壁210沖撞滾子112。離非P壁位置的余量與離P壁位置的余量不必相等，可視例如止動板100的形狀的不同而不同。
以上在檢測到P壁位置和非P壁位置的前提下說明了致動器42的控制方法。P壁位置和非P壁位置各用作界定用來確定檔位的區(qū)域和確定P檔位置124或非P檔位置120的目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置的基準(zhǔn)位置。下面說明一種使用檢測相對位置信息的編碼器46來控制致動器42的位置的方法，確切說一種檢測用作基準(zhǔn)位置的壁位置的方法。
P-ECU40或V-ECU30存儲上次切斷車輛電源開關(guān)28時選擇的檔位。然后當(dāng)接通車輛電源開關(guān)28時，P-ECU40把所存儲的檔位設(shè)為當(dāng)前檔位。用壁位置檢測控制檢測當(dāng)前檔位的壁位置。如果沒有存儲上次檔位，V-ECU30根據(jù)車速確定(判定)當(dāng)前檔位。具體地說，如果車速為最多3km/h的低速，V-ECU30確定當(dāng)前檔位為P檔，如果車速為比3km/h高的中速-高速，V-ECU30確定當(dāng)前檔位為非P檔。如果未存儲上次檔位且車速為中速-高速，該狀態(tài)與車輛行駛時瞬時切斷電力、當(dāng)前檔位的數(shù)據(jù)丟失的狀態(tài)對應(yīng)，。但是，在大多數(shù)情況下，確定車輛電源開關(guān)28接通時車速為低速，從而確定當(dāng)前檔位為P檔。
圖5A示出一種檢測P壁位置的控制方法。P-ECU40用作轉(zhuǎn)動致動器42的轉(zhuǎn)動控制裝置以及設(shè)定致動器42的P壁位置即基準(zhǔn)位置的位置設(shè)定裝置。按照檢測P壁位置的該控制方法，致動器42順時針即沿P壁200向止動彈片110的滾子112移動、使P壁200接觸滾子112的方向轉(zhuǎn)動止動板100。在P檔位置上的P壁200用作限制致動器42順時針轉(zhuǎn)動的限制裝置。P壁200可與止動彈片110和滾子112配合構(gòu)成該限制裝置。在圖5A中，箭頭F1表示致動器42的轉(zhuǎn)動力，箭頭F2表示止動彈片110的彈力，箭頭F3表示桿104的回推力。虛線表示止動板100′在P壁200與滾子112相互接觸時的位置。因此對止動板100′的位置檢測相應(yīng)于對P壁200的位置檢測。
即使在P壁200與滾子112相互接觸后，止動板100也由致動器42的轉(zhuǎn)動力F1從虛線所示位置克服止動彈片110的彈力順時針轉(zhuǎn)動。因此，止動彈片110彎曲以提高彈力F2和桿104的回推力F3。當(dāng)轉(zhuǎn)動力F1與彈力F2和回推力F3平衡時，止動板100停止轉(zhuǎn)動。
根據(jù)由編碼器46得出的計數(shù)值的狀態(tài)來確定(判定)止動板100是否停止轉(zhuǎn)動。如果編碼器46的計數(shù)值的最小值或最大值在一預(yù)定時期中不改變，P-ECU40確定止動板100和致動器42的轉(zhuǎn)動停止。監(jiān)控最大計數(shù)值還是最小計數(shù)值決定于編碼器46。無論何種情況，最大值或最小值在一預(yù)定時期中保持不變就意味著止動板100停止轉(zhuǎn)動，從而靜止不動。
P-ECU40檢測止動板100停止時的位置，以把該位置用作“臨時P壁位置”，并計算止動彈片110的彎曲量或彎曲角。使用一預(yù)先存儲在P-ECU40中的表示彎曲量或彎曲角與施加在致動器42上的電壓之間的關(guān)系的圖計算彎曲量或彎曲角。從該圖中，P-ECU40在檢測臨時P壁位置時計算與施加在致動器42上的電壓對應(yīng)的彎曲量或彎曲角。該圖可使用電池電壓而不是施加在致動器42上的電壓。電池電壓由P-ECU40監(jiān)控，很容易被檢測。此時，該圖的制備考慮進(jìn)了由從電池到致動器42的電氣配線造成的電壓降。P-ECU40用該圖用計算出的彎曲量或彎曲角對臨時P壁位置進(jìn)行映射校正，最終把經(jīng)映射校正的位置確認(rèn)為P壁位置。確認(rèn)P壁位置后可設(shè)定P鎖定確定位置和P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置。也可不使用示出彎曲量或彎曲角與電壓之間的關(guān)系的該圖，而使用一示出彎曲量或彎曲角與致動器42的輸出轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系的圖。此外，也可不用該圖進(jìn)行計算，而使用一傳感器檢測用來檢測壁位置的彎曲量或彎曲角。
圖5B示出一種檢測非P壁位置的控制方法。P-ECU40用作轉(zhuǎn)動致動器42的轉(zhuǎn)動控制裝置以及設(shè)定致動器42的非P壁位置即基準(zhǔn)位置的位置設(shè)定裝置。按照檢測非P壁位置的該控制方法，致動器42逆時針即沿非P壁210向止動彈片110的滾子112移動、以使非P壁210接觸滾子112的方向轉(zhuǎn)動止動板100。在非P檔位置上的非P壁210用作限制致動器42逆時針轉(zhuǎn)動的限制裝置。非P壁210可與止動彈片110和滾子112配合構(gòu)成該限制裝置。在圖5B中，箭頭F1表示致動器42的轉(zhuǎn)動力，箭頭F2表示止動彈片110的彈力，箭頭F3表示桿104的拉力。虛線表示止動板100″在非P壁210與滾子112相互接觸時的位置。因此，對止動板100″的位置檢測相應(yīng)于對非P壁210的位置檢測。
即使在非P壁210與滾子112相互接觸后，止動板100也由致動器42的轉(zhuǎn)動力F1克服止動彈片110的拉力從虛線所示位置逆時針轉(zhuǎn)動。因此，止動彈片110伸長，以提高彈力F2和桿104的拉力F3。當(dāng)轉(zhuǎn)動力F1與彈力F2和拉力F3平衡時，止動板100停止轉(zhuǎn)動。
根據(jù)由編碼器46得出的計數(shù)值確定止動板100是否停止轉(zhuǎn)動。具體地說，如果編碼器46的計數(shù)值的最小值或最大值在一預(yù)定時期中保持不變，則確定止動板100和致動器42的轉(zhuǎn)動停止。
P-ECU40檢測止動板100停止時的位置，以把該位置用作“臨時非P壁位置”，并計算止動彈片110的伸長量。使用一預(yù)先存儲在P-ECU40中的表示伸長量與施加在致動器42上的電壓之間的關(guān)系的圖計算伸長量。從該圖中，P-ECU40在檢測臨時非P壁位置時計算與施加在致動器42上的電壓對應(yīng)的伸長量。P-ECU40用該圖用計算出的伸長量對臨時非P壁位置進(jìn)行映射校正(mapping correction)，以最終把經(jīng)映射校正的位置確認(rèn)為非P壁位置。確認(rèn)非P壁位置后可設(shè)定P解除確定位置和非P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置。也可不使用示出伸長量與施加的電壓之間的關(guān)系的該圖，而使用一示出伸長量與致動器42的輸出轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系的圖。此外，也可不用該圖進(jìn)行計算，而使用一傳感器檢測用來檢測壁位置的伸長量。
這樣，在對壁位置檢測的控制下，檢測出當(dāng)前檔位的壁位置。如果已檢測出P壁位置與非P壁位置之間的實(shí)際可轉(zhuǎn)動量，可用實(shí)際可轉(zhuǎn)動量計算另一檔位的壁位置。可用檢測檔位之一的壁位置的壁位置檢測控制、隨后用檢測另一檔位的壁位置的壁位置檢測控制來檢測實(shí)際可轉(zhuǎn)動量，從而測量所檢測的兩個壁位置之間的區(qū)域。P-ECU40存儲測得的實(shí)際可轉(zhuǎn)動量。一旦得到實(shí)際可轉(zhuǎn)動量，已檢測出一個檔位的壁位置的P-ECU40可把離該檔位的壁位置有實(shí)際可轉(zhuǎn)動量的位置設(shè)為另一檔位的壁位置，因此P-ECU40可設(shè)定檔位確定區(qū)和兩檔位的各自目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置。
從上可知，可在P-ECU40沒存儲實(shí)際可轉(zhuǎn)動量時分別檢測P檔和非P檔的兩壁位置。例如，在車輛由工廠交貨時或如果P-ECU40中的數(shù)據(jù)丟失時，檢測兩壁位置。此外，即使存儲了實(shí)際可轉(zhuǎn)動量，也可每當(dāng)進(jìn)行預(yù)定次數(shù)的換檔或行程(trip)時檢測兩壁位置。例如，如果檔位轉(zhuǎn)換了幾萬次，由磨損造成的游隙量增加，造成實(shí)際可轉(zhuǎn)動量的誤差。此時，可重新測量實(shí)際可轉(zhuǎn)動量，以檢測壁位置，從而解決時效變化的問題。
圖6例示出使用存儲在先前行程上的數(shù)據(jù)控制壁位置檢測。如果先前行程完成時的檔位為P檔，首先檢測P壁位置，如果已檢測了實(shí)際可轉(zhuǎn)動量，則不檢測非P壁位置。另一方面，如果不知道實(shí)際可轉(zhuǎn)動量，則檢測非P壁位置。當(dāng)駕駛員指令把檔位轉(zhuǎn)換到非P檔時檢測非P壁位置。此時，P-ECU40把檔位轉(zhuǎn)換到非P檔，使非P壁210接觸止動彈片110的滾子112，以檢測非P壁位置。檢測兩壁位置后，P-ECU40測量實(shí)際可轉(zhuǎn)動量并將其存儲。
如果先前行程完成時的檔位為非P檔，首先檢測非P壁位置，如果已檢測了實(shí)際可轉(zhuǎn)動量，則不檢測P壁位置。另一方面，如果不知道實(shí)際可轉(zhuǎn)動量，則檢測P壁位置。當(dāng)駕駛員指令把檔位轉(zhuǎn)換到P檔時檢測P壁位置。P-ECU40把檔位轉(zhuǎn)換到P檔，使P壁200接觸止動彈片110的滾子112，以檢測P壁位置。檢測兩壁位置后，P-ECU40測量并存儲實(shí)際可轉(zhuǎn)動量。
如果先前行程完成時的檔位未知，V-ECU30根據(jù)車速確定當(dāng)前檔位，以向P-ECU40發(fā)出一檢測壁位置的指令。當(dāng)從該指令得知當(dāng)前檔位設(shè)為P檔時，P-ECU40首先檢測P壁位置，然后響應(yīng)駕駛員發(fā)出的換檔指令檢測非P壁位置。另一方面，如果從該指令得知當(dāng)前檔位設(shè)為非P檔，P-ECU40首先檢測非P壁位置，然后響應(yīng)駕駛員發(fā)出的換檔指令檢測P壁位置。
圖7例示出致動器42的目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置的計算方法。圖7例子假設(shè)編碼器46的計數(shù)值隨著致動器從P壁位置向非P壁位置轉(zhuǎn)動而向上計數(shù)。如果已檢測了P壁位置、非P壁位置和實(shí)際可轉(zhuǎn)動量，則P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(P壁位置+余量)，非P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(非P壁位置-余量)。
如果已檢測了P壁位置、非P壁位置未知且已檢測了實(shí)際可轉(zhuǎn)動量，則P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(P壁位置+余量)，非P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(P壁位置+實(shí)際可轉(zhuǎn)動量-余量)。如果實(shí)際可轉(zhuǎn)動量未知，則P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(P壁位置+余量)，非P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(P壁位置+設(shè)計可轉(zhuǎn)動量)。這里，設(shè)計可轉(zhuǎn)動量設(shè)為計及余量的一定值。
如果P壁位置未知、非P壁位置已被檢測且實(shí)際可轉(zhuǎn)動量已被檢測，則P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(非P壁位置-實(shí)際可轉(zhuǎn)動量+余量)，非P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(非P壁位置-余量)。如果實(shí)際可轉(zhuǎn)動量未知，則P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(非P壁位置-設(shè)計可轉(zhuǎn)動量)，非P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(非P壁位置-余量)。
按照另一實(shí)施例，編碼器46的計數(shù)值可隨著致動器從非P壁位置向P壁位置轉(zhuǎn)動而向上計數(shù)。此時，如果已檢測了非P壁位置、P壁位置和實(shí)際可轉(zhuǎn)動量，則非P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(非P壁位置+余量)，P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(P壁位置-余量)。
如果已檢測了非P壁位置、P壁位置未知和已檢測了實(shí)際可轉(zhuǎn)動量，則非P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(非P壁位置+余量)，P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(非P壁位置+實(shí)際可轉(zhuǎn)動量-余量)。如果實(shí)際可轉(zhuǎn)動量未知，則非P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(非P壁位置+余量)，P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(非P壁位置+設(shè)計可轉(zhuǎn)動量)。
如果非P壁位置未知、已檢測了P壁位置和已檢測實(shí)際可轉(zhuǎn)動量，則非P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(P壁位置-實(shí)際可轉(zhuǎn)動量+余量)，P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(P壁位置-余量)。如果實(shí)際可轉(zhuǎn)動量未知，則非P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(P壁位置-設(shè)計可轉(zhuǎn)動量)，P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為(P壁位置-余量)。
圖8示出加到致動器42上的每一激勵指令脈沖的波形。當(dāng)正常轉(zhuǎn)換檔位時，加到致動器42上的激勵指令脈沖信號的周期長而高。當(dāng)控制壁位置檢測時，加到致動器42上的激勵指令脈沖信號使得致動器42單位時間的輸出在檢測壁位置時比在正常轉(zhuǎn)換檔位時要小。具體地說，加到致動器42上的激勵指令脈沖的接通寬度減小。由于在控制壁位置檢測時致動器42的轉(zhuǎn)速降低，因此可減小壁與滾子112之間的碰撞(沖擊)。
圖9示出用第一實(shí)施例中的換檔控制系統(tǒng)10檢測基準(zhǔn)位置的一種方法的流程圖。在該流程圖中，假設(shè)電源接通時的檔位為P檔。首先，駕駛員接通車輛電源開關(guān)28向換檔控制系統(tǒng)10供電(S10)。隨后，對電機(jī)即致動器42進(jìn)行例如勵磁相匹配來執(zhí)行初始驅(qū)動控制(S12)。通過執(zhí)行初始驅(qū)動控制可恰當(dāng)?shù)乜刂浦聞悠?2的轉(zhuǎn)動。在檔位為P檔的條件下，確定致動器42使壁沖撞滾子的轉(zhuǎn)動方向(S14)。具體地說，所確定的致動器42的轉(zhuǎn)動方向?yàn)榭墒筆壁200沖撞止動彈片110的滾子112的方向。
根據(jù)編碼器46的計數(shù)值的狀態(tài)，對P壁位置的檢測進(jìn)行控制，以檢測臨時P壁位置(S16)。用圖校正臨時P壁位置(S18)，把經(jīng)校正的位置確認(rèn)為P壁位置(S20)。如果存儲了實(shí)際可轉(zhuǎn)動量(步驟S22中為“是”)，用(P壁位置+實(shí)際可轉(zhuǎn)動量)算出非P壁位置(S24)，并確認(rèn)非P壁位置(S26)。在步驟S24中，盡管在編碼器46的計數(shù)值隨著致動器從P壁位置向非P壁位置轉(zhuǎn)動而向上計數(shù)的前提下計算非P壁位置，但計數(shù)值也可隨著致動器從非P壁位置向P壁位置轉(zhuǎn)動而向上計數(shù)。在后一種情況下，用(P壁位置-實(shí)際可轉(zhuǎn)動量)計算出非P壁位置。
如果未存儲實(shí)際可轉(zhuǎn)動量(步驟S22中為“否”)，確定駕駛員是否發(fā)出一把檔位轉(zhuǎn)換到非P檔的指令(S28)。如果無轉(zhuǎn)換指令(S28中為“否”)繼續(xù)監(jiān)控轉(zhuǎn)換指令。如果發(fā)出轉(zhuǎn)換指令(S28中為“是”)，則從P檔轉(zhuǎn)換到非P檔(S30)。
圖10示出對圖9步驟S30中向非P檔轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制的流程圖。首先確定是否已確認(rèn)了非P壁位置(S50)。如已確認(rèn)(S50中為“是”)，把非P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為非P壁位置之前的位置(S52)，致動器42轉(zhuǎn)動到非P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置。這樣，可把檔位轉(zhuǎn)換到非P檔而不造成非P壁210沖撞止動彈片110的滾子112。
如果未確認(rèn)非P壁位置(S50中為“否”)，把非P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置設(shè)為一向著非P壁位置距離P壁位置有預(yù)定轉(zhuǎn)動量的位置(S54)?？捎迷O(shè)計可轉(zhuǎn)動量設(shè)定非P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置。然后，致動器42轉(zhuǎn)動到非P目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置(S56)。
回到圖9，S30中的轉(zhuǎn)換控制完成后，確定是否未確認(rèn)非P壁位置或是否行程做了預(yù)定次數(shù)(S32)。如果已確認(rèn)了非P壁位置和行程未到預(yù)定次數(shù)(S32中為“否”)，該流程結(jié)束。如果未確認(rèn)非P壁位置或已行程到了預(yù)定次數(shù)(S32中為“是”)，則根據(jù)編碼器46的計數(shù)值的狀態(tài)檢測非P壁位置，以檢測臨時非P壁位置(S34)。用所述圖校正臨時非P壁位置(S36)，把經(jīng)校正的壁位置確認(rèn)為非P壁位置(S38)。此時，由P壁位置和非P壁位置測量實(shí)際可轉(zhuǎn)動量。把實(shí)際可轉(zhuǎn)動量存儲在P-ECU40中，以用于在后續(xù)的行程上設(shè)定壁位置。
以上結(jié)合第一實(shí)施例說明了本發(fā)明?？蓪υ搶?shí)施例作出種種改變。例如，盡管上述止動板100有兩個檔位即P檔和非P檔，但止動板也可有多個檔位，如D檔和R檔。如果止動板有三個或更多檔位，可把與最外部檔位位置對應(yīng)的各壁位置分別設(shè)為基準(zhǔn)位置，從而正確控制檔位的轉(zhuǎn)換。
第二實(shí)施例在完成了結(jié)合第一實(shí)施例所述對壁位置檢測的控制后，如果在止動彈片110推靠止動板100的壁、從而彎曲或伸長時切斷激勵，或如果止動彈片100在上述狀態(tài)下激勵由于任何故障而停止，止動彈片110的復(fù)原力會造成止動板100無用的轉(zhuǎn)動，可能造成換檔位置移動到不希望的位置上。為了避免這一情況，第二實(shí)施例在檢測壁位置后，沿與受該壁限制的轉(zhuǎn)動方向相反的方向?qū)⒅聞悠鲝囊换鶞?zhǔn)位置即該壁位置轉(zhuǎn)動一預(yù)定量，從而解除止動彈片100的彎曲或伸長。然后切斷激勵。上述控制操作下面稱為“返回控制”。
該實(shí)施例的換檔控制系統(tǒng)10的整個結(jié)構(gòu)與圖1所述第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相似。由P-ECU40進(jìn)行第二實(shí)施例的返回控制。換句話說，P-ECU40用作返回控制裝置。
圖11為按照第二實(shí)施例的返回控制程序流程圖。當(dāng)用結(jié)合第一實(shí)施例所述的壁位置檢測控制來確定壁位置時(S100)，止動彈片110的滾子112處于滾子112推靠止動板100的壁而造成止動彈片110彎曲或伸長的狀態(tài)。然后致動器42的被激勵相固定一預(yù)定時期如50毫秒，以完全停止致動器42(S102)。隨后，沿與致動器42受該壁限制的轉(zhuǎn)動方向相反的方向驅(qū)動致動器42(S104)。例如，如果當(dāng)前位置為P壁位置，則致動器42向非P壁轉(zhuǎn)動。在其位置由編碼器46檢測的致動器42到達(dá)該壁位置前距該壁位置有一預(yù)定轉(zhuǎn)動量的位置之前(S106中為“否”)，致動器42一直轉(zhuǎn)動(S104)。當(dāng)致動器42到達(dá)該壁位置前距離該壁位置預(yù)定轉(zhuǎn)動量的位置時(S106中為“是”)，被激勵相固定一段預(yù)定時間，例如100毫秒(S108)，然后切斷激勵(S110)，以等待使用者發(fā)出一檔位轉(zhuǎn)換指令。這樣，致動器42可停止在不使止動彈片110彎曲或伸長的位置上，止動板100被止動彈片110的復(fù)原力轉(zhuǎn)動的情況得以避免。
致動器要從基準(zhǔn)位置向另一或相反壁位置轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動量可設(shè)定成使止動彈片110的彎曲或伸長解除的程度。該轉(zhuǎn)動量可視例如止動板100或止動彈片110的形狀而定，也可與由第一實(shí)施例設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置對應(yīng)?；蛘?，該轉(zhuǎn)動量也可與該目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置與該壁位置之間為精確確定換檔位置的位置相對應(yīng)，或者，為提高安全性，也可為這樣一個轉(zhuǎn)動量，其具有比目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置的余量大的余量。例如根據(jù)止動板100的形狀，從P壁的轉(zhuǎn)動量和從非P壁的轉(zhuǎn)動量可以不同。例如，從P壁向非P壁的轉(zhuǎn)動量可約為2°，而從非P壁向P壁的轉(zhuǎn)動量可約為3°。
如果在上述壁位置檢測控制過程和返回控制過程中發(fā)生異常情況或任何異常情況造成壁位置檢測控制和返回控制無法正確進(jìn)行，后續(xù)的換檔控制就不能準(zhǔn)確地進(jìn)行。例如，如果編碼器46在壁位置檢測過程中發(fā)生故障，就無法正確檢測致動器42的實(shí)際位置，從而就會錯誤地確定壁位置。此外，如果致動器42在壁位置檢測或返回控制過程中發(fā)生故障，止動彈片110的復(fù)原力會將致動器42回推向另一或相反壁位置。此外，如果編碼器46在返回控制過程中發(fā)生故障，則致動器42無法正確返回預(yù)定位置。在上述情況下，會錯誤轉(zhuǎn)地?fù)Q檔位或錯誤地顯示檔位。因此，為了避免這種情況，按照下述方法在壁位置檢測過程和返回控制過程中精確檢測異常情況。
圖12為檢測壁位置檢測控制過程中的異常情況的一種方法的流程圖。在壁位置檢測控制過程中(S120中為“是”)，位置設(shè)定裝置進(jìn)行監(jiān)控以確定該壁位置與編碼器46檢測的致動器42的實(shí)際位置之差是否超過一預(yù)定量(S122)。在壁位置檢測控制過程中，編碼器46發(fā)出的代表壁位置的位置信號的最大值每當(dāng)致動器42在使編碼器46向上計數(shù)的方向上轉(zhuǎn)動時就更新，其最小值每當(dāng)致動器42在相反方向上轉(zhuǎn)動時就更新。如果控制正常進(jìn)行，壁位置和實(shí)際位置幾乎相同。但是，如果位置信號的輸出由于編碼器46的故障不正常，或如果由于致動器42內(nèi)斷路而停止其激勵、從而止動彈片110的復(fù)原力反向轉(zhuǎn)動致動器42，壁位置與實(shí)際位置之差增加。當(dāng)該差超過一預(yù)定量時(S122中為“是”)，確定出現(xiàn)異常情況而切斷對致動器42的激勵(S124)，并輸出一通知使用者出現(xiàn)異常情況的異常情況警報(S126)。該預(yù)定量設(shè)定成據(jù)之可確定致動器42顯然在與當(dāng)前檔位相反的方向上回轉(zhuǎn)。上述監(jiān)控一直進(jìn)行到壁位置檢測控制結(jié)束。當(dāng)壁位置檢測控制結(jié)束時(S120中為“否”)，接著進(jìn)行返回控制。(S128)。
圖13為一種檢測返回控制過程中的異常情況的方法的程序流程圖。在返回控制過程中(S130中為“是”)，返回控制裝置進(jìn)行監(jiān)控以確定該壁位置與編碼器46檢測的致動器42的實(shí)際位置之差是否超過一預(yù)定量(S132)。在這里，由于壁位置已在上述對壁位置檢測的控制下得以確定，因此監(jiān)控所確定的壁位置與致動器42的實(shí)際位置之差。當(dāng)致動器42正在沿與當(dāng)前檔位相反的方向回轉(zhuǎn)到一預(yù)定位置時，如果致動器42的回轉(zhuǎn)量由于例如致動器42斷路而大于該預(yù)定量(S132中為“是”)，則確定出現(xiàn)異常情況而切斷給致動器42的激勵(S134)，并輸出一通知使用者出現(xiàn)異常情況的異常情況警報(S136)。該預(yù)定量設(shè)定成據(jù)之可確定致動器42顯然向與當(dāng)前檔位相反的方向回轉(zhuǎn)而超過該預(yù)定位置。該監(jiān)控一直進(jìn)行到返回控制結(jié)束。返回控制結(jié)束后(S130中為“是”)，等待使用者發(fā)出一檔位轉(zhuǎn)換指令(S138)。
圖14為檢測返回控制過程中異常情況的另一種方法的程序流程圖。壁位置由結(jié)合第一實(shí)施例所述的壁位置檢測控制來確定(S150)，然后將致動器42的相固定一段預(yù)定時間，以完全停止致動器42(S152)。隨后，沿與致動器42受該壁限制的方向相反的方向驅(qū)動致動器42(S154)。例如，如果當(dāng)前位置靠近P壁位置，則向非P壁驅(qū)動致動器42。當(dāng)由編碼器46檢測的致動器42的位置達(dá)到該壁位置前距離該壁位置一預(yù)定量的位置時(S156中為“是”)，固定被激勵相一段預(yù)定時間，以完全停止致動器42(S158)。然后切斷激勵(S160)，返回控制結(jié)束。如果致動器42未達(dá)到該壁位置前距離該壁位置該預(yù)定量的位置(S156中為“否”)，則確定是否已經(jīng)過了一段預(yù)定時間(S162)。如為否定回答(S162中為“否”)，則沿與該壁位置相反的方向進(jìn)一步驅(qū)動致動器42(S154)。如果即使在經(jīng)過該預(yù)定時間后致動器42也未達(dá)到該壁位置前距其有該預(yù)定量的位置(S162中為“是”)，則確定發(fā)生異常情況而切斷對致動器42的激勵(S164)，并輸出一通知使用者發(fā)生異常情況的異常情況警報(S166)。之所以出現(xiàn)即使經(jīng)過該預(yù)定時間致動器42也未達(dá)到該壁位置前距離該壁位置預(yù)定量的位置這種情況，是因?yàn)槔缂词怪聞悠鲗?shí)際達(dá)到了該預(yù)定位置但由于編碼器46的故障而對實(shí)際位置作出錯誤的檢測，或者致動器42由于致動器42發(fā)生故障而不轉(zhuǎn)動。因此可用上述方法準(zhǔn)確檢測異常情況。
圖15為從壁位置檢測控制開始到返回控制結(jié)束一系列程序的流程圖。該流程圖示出整個流程，包括結(jié)合第一實(shí)施例所述的壁位置檢測控制和結(jié)合第二實(shí)施例所述的返回控制，其中給第二實(shí)施例增加了結(jié)合圖12-14所述的異常情況檢測程序。盡管這里說明的是在壁位置檢測控制下對P檔的壁位置的檢測，但這同樣適用于對非P檔的壁位置的檢測。
為了檢測P檔的壁位置(S170)，向P壁驅(qū)動致動器42(S172)。在編碼器46輸出的位置信號的最小值在一段預(yù)定時間中沒更新時(S174中為“是”)，將當(dāng)前位置確定為臨時P壁位置，然后用結(jié)合第一實(shí)施例所述的方法確定P壁位置。這里應(yīng)該指出，如果編碼器46的計數(shù)值隨著致動器42被從P壁位置向非P壁位置驅(qū)動而向上計數(shù)，則根據(jù)位置信號的最小值在一段預(yù)定時間中不更新這一事實(shí)來檢測臨時P壁位置。與此相反，如果編碼器46的計數(shù)值隨著致動器42被從非P壁位置向P壁位置驅(qū)動而向上計數(shù)，則根據(jù)位置信號的最大值在一段預(yù)定時間中不更新這一事實(shí)來檢測臨時P壁位置。然后，如果位置信號的最小值被更新(S174中為“否”)，則進(jìn)行監(jiān)控，以確定位置信號最小值與致動器42的當(dāng)前位置之差是否超過一預(yù)定量(S176)。如該差超過該預(yù)定量，則確定發(fā)生異常情況而切斷對致動器42的激勵(S188)，輸出一異常情況警報(S190)。如果位置信號的最小值與致動器42當(dāng)前位置之差處于該預(yù)定量之內(nèi)(S176中為“否”)，繼續(xù)在P壁方向上驅(qū)動致動器42，直到檢測到的位置使得位置信號的最小值在該段預(yù)定時間中不更新(S172)。
當(dāng)致動器42在止動彈片110彎曲到最大程度的同時停下且P壁位置的檢測正常時，接著進(jìn)行返回控制。首先將致動器42的被激勵相固定一段預(yù)定時間，以完全停止致動器42(S178)。然后沿與P壁相反的方向驅(qū)動致動器42(S180)。當(dāng)由編碼器46檢測的致動器42的位置達(dá)到該壁位置前距離該壁位置一預(yù)定量的一位置時(S182中為“是”)，將激勵相固定一段預(yù)定時間，以完全停止致動器42(S192)。然后，切斷激勵(S194)，返回控制正常完成。在致動器42的當(dāng)前位置達(dá)到該壁位置前距離該壁位置預(yù)定量的該位置之前(S182中為“否”)，進(jìn)行監(jiān)控，以確定該壁位置與致動器42的當(dāng)前位置之差是否超過一預(yù)定量(S184)，且進(jìn)行監(jiān)控以確定是否已經(jīng)過了一預(yù)定時間(S186)。當(dāng)檢測到上述兩種情況之一時(S184中為“是”或S186中為“是”)，則確定發(fā)生了異常情況而切斷對致動器42的激勵(S188)，并輸出一異常情況警報(S190)。如果未檢測到異常情況，則沿非P壁方向驅(qū)動致動器42，直到致動器42的當(dāng)前位置達(dá)到該壁位置前距離該壁位置預(yù)定量的該位置(S180)。使用上述方法，可在壁位置檢測控制過程和返回控制過程中正確檢測到任何異常情況。
以上結(jié)合其實(shí)施例說明了本發(fā)明。但是本發(fā)明不限于這些實(shí)施例，可對這些實(shí)施例作出種種改變。例如，在上述第二實(shí)施例中，返回控制在壁位置檢測控制后進(jìn)行。但是，也可在另一可發(fā)現(xiàn)止動彈片110的彎曲或伸長的控制之后進(jìn)行返回控制。
其他實(shí)施例從第一實(shí)施例可理解例如以下發(fā)明。
(1)一種通過一致動器轉(zhuǎn)換檔位的換檔控制系統(tǒng)，包括用來轉(zhuǎn)換檔位的換檔裝置，例如一受致動器驅(qū)動的止動板；用于限制該致動器在一預(yù)定檔位中沿一預(yù)定方向轉(zhuǎn)動的限制裝置，例如該止動板的一壁；用于轉(zhuǎn)動致動器的轉(zhuǎn)動控制裝置，例如一P-ECU；用于按照致動器的轉(zhuǎn)動量得出一計數(shù)值的計數(shù)裝置，例如一編碼器；以及用于在由轉(zhuǎn)動控制裝置沿致動器的轉(zhuǎn)動受限制裝置限制的方向轉(zhuǎn)動致動器時根據(jù)由計數(shù)裝置得出的計數(shù)值的狀態(tài)設(shè)定致動器的與預(yù)定檔位對應(yīng)的基準(zhǔn)位置的位置設(shè)定裝置，例如該P(yáng)-ECU。該換檔裝置和限制裝置可為一體結(jié)構(gòu)，或者該限制裝置也可為該換檔裝置的一部分。
使用該換檔控制系統(tǒng)，致動器的轉(zhuǎn)動受限制裝置的限制，限制的狀態(tài)由計數(shù)裝置的計數(shù)值確定，以確定出致動器的基準(zhǔn)位置。因此，即使在該系統(tǒng)中使用一種只能得出相對位置信息的編碼器，也能根據(jù)基準(zhǔn)位置正確控制致動器的轉(zhuǎn)動。這樣，可減小任何隨著致動器轉(zhuǎn)動施加的載荷，換檔裝置能正確轉(zhuǎn)換檔位。此外，由于無需使用檢測絕對位置的電位計，因此成本降低。位置設(shè)定裝置可通過檢測這樣一種狀態(tài)來設(shè)定致動器的基準(zhǔn)位置，在該狀態(tài)中，計數(shù)裝置得出的計數(shù)值的最小值或最大值在一預(yù)定時期中保持不變。
(2)位置設(shè)定裝置可根據(jù)致動器在該預(yù)定檔位與另一與該預(yù)定檔位不同的檔位之間的轉(zhuǎn)動量設(shè)定致動器的與該另一檔位對應(yīng)的基準(zhǔn)位置。這樣，可使用該轉(zhuǎn)動量方便地設(shè)定致動器的與另一檔位對應(yīng)的基準(zhǔn)位置。
(3)位置設(shè)定裝置可在換檔裝置把該預(yù)定檔位轉(zhuǎn)換到另一檔位時設(shè)定致動器的與該另一檔位對應(yīng)的基準(zhǔn)位置。這樣，可在轉(zhuǎn)換檔位時有效地設(shè)定致動器的與另一檔位對應(yīng)的基準(zhǔn)位置。
(4)位置設(shè)定裝置可在一預(yù)定定時設(shè)定致動器的與另一檔位對應(yīng)的基準(zhǔn)位置，以校正換檔裝置或限制裝置的時效變化。該預(yù)定定時例如指這樣的定時，此時檔位轉(zhuǎn)換一預(yù)定次數(shù)或其上裝有這一換檔控制系統(tǒng)的車輛的行程做了一預(yù)定次數(shù)。這樣，可校正任何時效變化而精確設(shè)定兩基準(zhǔn)位置。在這里，一個行程可定義為車輛電源開關(guān)從接通到切斷或車輛電力從實(shí)際接通到實(shí)際切斷的一段時間。
(5)位置設(shè)定裝置可根據(jù)與該預(yù)定檔位對應(yīng)的基準(zhǔn)位置和與該另一檔位對應(yīng)的基準(zhǔn)位置檢測致動器的可轉(zhuǎn)動量。這樣，可得出可轉(zhuǎn)動量，并在其后的行程上可檢測致動器的一檔位的基準(zhǔn)位置，以便容易地檢測致動器的另一檔位的基準(zhǔn)位置。
(6)轉(zhuǎn)動控制裝置可使得為設(shè)定致動器的基準(zhǔn)位置而受驅(qū)動的致動器的單位時間輸出比為轉(zhuǎn)換檔位而受驅(qū)動的致動器的單位時間輸出要小。因此，在設(shè)定基準(zhǔn)位置時可減小任何施加在換檔裝置或限制裝置上的載荷。
(7)位置設(shè)定裝置可根據(jù)基準(zhǔn)位置在具有所設(shè)定基準(zhǔn)位置的檔位中設(shè)定致動器的在轉(zhuǎn)換檔位時要達(dá)到的目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置。轉(zhuǎn)動控制裝置可在轉(zhuǎn)換檔位時通過轉(zhuǎn)動致動器而驅(qū)動換檔裝置來調(diào)節(jié)致動器的轉(zhuǎn)動量，以使得致動器達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置。
(8)提供一種經(jīng)一致動器轉(zhuǎn)換檔位的換檔控制方法。該方法的特征在于包括下列步驟用致動器轉(zhuǎn)動用于轉(zhuǎn)換檔位的換檔裝置；用限制致動器在一預(yù)定檔位中沿一預(yù)定方向轉(zhuǎn)動的限制裝置停止致動器的轉(zhuǎn)動；根據(jù)一在其上實(shí)現(xiàn)該停止的位置檢測一與該預(yù)定檔位對應(yīng)的基準(zhǔn)位置；以及根據(jù)該基準(zhǔn)位置確定在致動器轉(zhuǎn)換檔位時的一目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置。使用上述換檔控制方法，限制裝置停止致動器的轉(zhuǎn)動，根據(jù)實(shí)現(xiàn)該停止時的位置檢測致動器的基準(zhǔn)位置，從而可根據(jù)該基準(zhǔn)位置確定目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置。因此，可正確控制致動器達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)動位置，從而可使用換檔裝置正確轉(zhuǎn)換檔位。
從上可知，段(1)-(8)所述的發(fā)明可與從第二實(shí)施例獲知的發(fā)明任意組合，而得出一與本發(fā)明同樣有效的發(fā)明。
按照上述本發(fā)明，提供了可更可靠地確定檔位的換檔控制系統(tǒng)和換檔控制方法。
盡管以上詳細(xì)說明和示出了本發(fā)明，但本發(fā)明顯然是例示性的而非限制性的，本發(fā)明的范圍和精神只由后附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種通過致動器(42)轉(zhuǎn)換檔位的換檔控制系統(tǒng)(10)，包括由所述致動器(42)驅(qū)動的用于轉(zhuǎn)換該檔位的換檔組件(100)；用于限制所述致動器(42)在一預(yù)定檔位中沿一預(yù)定方向轉(zhuǎn)動的限制組件(110)；用于轉(zhuǎn)動所述致動器(42)的轉(zhuǎn)動控制裝置(40)；以及返回控制裝置(40)，它用于在由所述轉(zhuǎn)動控制裝置(40)沿所述致動器(42)的轉(zhuǎn)動受所述限制組件(110)限制的方向轉(zhuǎn)動所述致動器(42)時，將所述致動器(42)從所述致動器(42)的一與一預(yù)定檔位對應(yīng)的基準(zhǔn)位置沿與由所述限制組件(110)進(jìn)行限制的方向相反的相反方向轉(zhuǎn)動一預(yù)定量。
2.按照權(quán)利要求1所述的換檔控制系統(tǒng)(10)，其特征在于所述換檔組件(100)包括由所述致動器(42)轉(zhuǎn)動的止動板(100)和與所述止動板(100)上的對應(yīng)于檔位的凹槽相接合、從而固定檔位的止動彈片(110)；以及所述返回控制裝置(40)把所述致動器(42)轉(zhuǎn)動到一可解除所述止動彈片(110)的彎曲或伸長的位置上。
3.按照權(quán)利要求2所述的換檔控制系統(tǒng)(10)，其特征在于所述返回控制裝置(40)在所述致動器(42)從該基準(zhǔn)位置轉(zhuǎn)動該預(yù)定量時根據(jù)所述致動器(42)的轉(zhuǎn)動超過該預(yù)定量的事實(shí)檢測異常情況。
4.按照權(quán)利要求1所述的換檔控制系統(tǒng)(10)，其特征在于所述返回控制裝置(40)在所述致動器(42)從該基準(zhǔn)位置轉(zhuǎn)動該預(yù)定量時根據(jù)所述致動器(42)的轉(zhuǎn)動超過該預(yù)定量的事實(shí)來檢測異常情況。
5.一種通過致動器(42)轉(zhuǎn)換檔位的換檔控制系統(tǒng)(10)，包括由所述致動器(42)驅(qū)動的用于轉(zhuǎn)換該檔位的換檔組件(100)；用于限制所述致動器(42)在一預(yù)定檔位中沿一預(yù)定方向轉(zhuǎn)動的限制組件(110)；用于轉(zhuǎn)動所述致動器(42)的轉(zhuǎn)動控制裝置(40)；用于按照所述致動器(42)的轉(zhuǎn)動量得出計數(shù)值的計數(shù)裝置(46)；位置設(shè)定裝置(40)，它用于在由所述轉(zhuǎn)動控制裝置(40)沿所述致動器(42)的轉(zhuǎn)動受所述限制組件(110)限制的方向轉(zhuǎn)動所述致動器(42)時，根據(jù)所述計數(shù)裝置(46)得出的所述計數(shù)值的狀態(tài)設(shè)定所述致動器(42)的一與該預(yù)定檔位對應(yīng)的基準(zhǔn)位置；以及返回控制裝置(40)，它用于在所述位置設(shè)定裝置(40)設(shè)定所述基準(zhǔn)位置后，將所述致動器(42)從該基準(zhǔn)位置沿與由所述限制組件(110)限制所述致動器(42)轉(zhuǎn)動的方向相反的相反方向轉(zhuǎn)動一預(yù)定量。
6.按照權(quán)利要求5所述的換檔控制系統(tǒng)(10)，其特征在于所述換檔組件(100)包括由所述致動器(42)轉(zhuǎn)動的止動板(100)和與所述止動板(100)上的對應(yīng)于檔位的凹槽相接合、從而固定檔位的止動彈片(110)；以及所述返回控制裝置(40)把所述致動器(42)轉(zhuǎn)動到一可解除所述止動彈片(110)的彎曲或伸長的位置上。
7.按照權(quán)利要求6所述的換檔控制系統(tǒng)(10)，其特征在于所述位置設(shè)定裝置(40)在所述轉(zhuǎn)動控制裝置(40)在設(shè)定所述基準(zhǔn)位置時轉(zhuǎn)動所述致動器(42)時根據(jù)所述致動器(42)沿該相反方向的返回超過該預(yù)定量的事實(shí)來檢測異常情況。
8.按照權(quán)利要求7所述的換檔控制系統(tǒng)(10)，其特征在于所述返回控制裝置(40)在所述致動器(42)從該基準(zhǔn)位置轉(zhuǎn)動該預(yù)定量時根據(jù)所述致動器(42)的轉(zhuǎn)動超過該預(yù)定量的事實(shí)來檢測異常情況。
9.按照權(quán)利要求6所述的換檔控制系統(tǒng)(10)，其特征在于所述返回控制裝置(40)在所述致動器(42)從該基準(zhǔn)位置轉(zhuǎn)動該預(yù)定量時根據(jù)所述致動器(42)的轉(zhuǎn)動超過該預(yù)定量的事實(shí)來檢測異常情況。
10.按照權(quán)利要求5所述的換檔控制系統(tǒng)(10)，其特征在于所述位置設(shè)定裝置(40)在所述轉(zhuǎn)動控制裝置(40)在設(shè)定所述基準(zhǔn)位置時轉(zhuǎn)動所述致動器(42)時根據(jù)所述致動器(42)沿該相反方向返回超過該預(yù)定量的事實(shí)來檢測異常情況。
11.按照權(quán)利要求10所述的換檔控制系統(tǒng)(10)，其特征在于所述返回控制裝置(40)在所述致動器(42)從該基準(zhǔn)位置轉(zhuǎn)動該預(yù)定量時根據(jù)所述致動器(42)的轉(zhuǎn)動超過該預(yù)定量的事實(shí)來檢測異常情況。
12.按照權(quán)利要求5所述的換檔控制系統(tǒng)(10)，其特征在于所述返回控制裝置(40)在所述致動器(42)從該基準(zhǔn)位置轉(zhuǎn)動該預(yù)定量時根據(jù)所述致動器(42)的轉(zhuǎn)動超過該預(yù)定量的事實(shí)來檢測異常情況。
13.按照權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的換檔控制系統(tǒng)(10)，其特征在于所述返回控制裝置(40)在所述致動器(42)在返回控制下從該基準(zhǔn)位置轉(zhuǎn)動該預(yù)定量時根據(jù)即使在一段預(yù)定時間后也未完成該返回控制的事實(shí)來檢測異常情況。
14.一種通過致動器(42)轉(zhuǎn)換檔位的換檔控制方法，包括下列步驟用所述致動器(42)轉(zhuǎn)動用于轉(zhuǎn)換該檔位的換檔組件(100)；用限制所述致動器(42)在一預(yù)定檔位中沿一預(yù)定方向轉(zhuǎn)動的限制組件(110)停止所述致動器(42)的轉(zhuǎn)動；根據(jù)在其上實(shí)現(xiàn)該停止的一位置來檢測一與該預(yù)定檔位對應(yīng)的基準(zhǔn)位置；以及將所述致動器(42)沿相反方向轉(zhuǎn)動一預(yù)定量。
全文摘要
本發(fā)明涉及換檔控制系統(tǒng)和換檔控制方法。該換檔控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)動致動器(42)，使得止動板(100)的一壁與止動彈片(110)的滾子(112)互相接觸，然后檢測該接觸位置，以檢測該止動板(100)的該壁的位置。確定該壁位置后，沿與該壁相反的方向驅(qū)動致動器(42)，直到致動器(42)達(dá)到該壁位置前距離該壁位置有一預(yù)定量的位置，以便解除止動彈片(110)推靠止動板(100)的該壁時發(fā)生的止動彈片(110)的彎曲或伸長。因此，可防止止動彈片(110)的復(fù)原力移動該換檔位置的情況的發(fā)生。
文檔編號F16H61/28GK1536250SQ20041003103
公開日2004年10月13日 申請日期2004年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月9日
發(fā)明者雨宮純子, 尾關(guān)龍哉, 神尾茂, 中井康裕, 河口一夫, 清水泰生, 哉, 夫, 生, 裕 申請人:豐田自動車株式會社