CN1536251A - 换档控制系统和换档控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种换档控制系统和换档控制方法。其中，P－ECU在未发出一档位转换指令(S70中为“是”)时确定(S72)给一致动器的激励是否被切断。如果给该致动器的激励被切断(S72中为“是”)，该P－ECU按照由一编码器得出的一计数值得出该致动器的当前转动位置(S74)。如果目标转动位置与该当前转动位置之差超过一预定量(S76中为“是”)，进行位置校正控制(S78)。

Description

换档控制系统和换档控制方法

本申请基于2003年4月9日提交的日本专利申请No.2003-105825，通过引用将该日本专利申请的全部内容结合于此。

技术领域

本发明涉及一种通过致动器在变速器的各档位(档位段)之间进行转换(切换)的换档控制系统和换档控制方法。

背景技术

一种基于一种有时称为“电气控制换档”的技术的换档控制系统是公知的。该换档控制系统按照驾驶员对一换档杆的操作在电气控制下转换自动变速器的档位。在这一换档控制系统下，当驾驶员操作换档杆时生成一档位转换指令，使得一致动器被激励(通电)，从而转动一止动(锁止)板。当该止动板达到一预定转动位置时，该止动板与一止动弹片(棘爪簧)互相接合而确定一换档位置。与该止动弹片的一滚子接合的该止动板上有多个分别与不同档位对应的凹槽(例如见日本专利公开No.2002-323127)。

当用上述换档控制系统改变换档位置时，止动弹片的滚子爬到止动板的一突起上后向下嵌入一预定凹槽，从而确定一所需换档位置。因此必须把止动板停止在使得滚子确切嵌入在该凹槽中的位置上。如果止动板的位置不正确，滚子会推靠在该突起或止动板的侧向最外壁上，结果止动板停止而造成止动弹片弯曲。此时，止动弹片的复原力造成止动板不必要的转动，从而换档位置会移动到一不希望的位置上。此外，车辆的振动会造成止动板移动从而使档位移动到不希望位置上。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种把档位固定在正确位置上的换档控制技术。

按照本发明的一个方面，一种通过按照档位转换指令转动致动器来转换档位的换档控制系统包括：用于按照所述致动器的转动量得出一计数值的计数装置(单元)；以及用于根据所述计数值把所述致动器转动到一预定目标区位(目标范围)中的位置控制装置。所述计数装置即使在给所述致动器的激励被切断的时期中也得出所述计数值；如果在给所述致动器的激励被切断的时期中(期间)所述致动器的转动位置处在所述目标区位之外，所述位置控制装置恢复给所述致动器的激励。

利用这一方面的换档控制系统，在给致动器的激励被切断的时期中，可响应于对致动器的转动位置的检测结果而开始激励致动器。

该位置控制装置可在恢复给致动器的激励后把致动器转入目标区位。此外，该位置控制装置可把致动器转动到一预定目标位置而不是该目标区位。该目标位置一般包括在该目标区位中。由此可将档位固定在正确位置上。

可在不发出档位转换指令时恢复给致动器的激励。

按照本发明的另一个方面，一种换档控制方法包括下列步骤：按照用以转换档位的档位转换指令驱动致动器把止动板转动到一预定目标区位中；使止动弹片与在所述目标区位中的所述止动板接合，以把该档位固定在一预定档位上；以及如果在所述致动器不受控制的时期中所述止动板的转动位置处在按照所述档位转换指令的所述止动板的目标区位之外，恢复对所述致动器的控制。从而可把档位固定在所要位置上。此外，如止动弹片弯曲，可解除该弯曲。

在恢复对致动器的控制后，可转动止动板，使得止动板的转动位置处于该目标区位中。此外，可在不发出档位转换指令的时期中恢复对致动器的控制。

从以下结合附图对本发明的详细说明中可清楚看出本发明的上述和其他目的、特征、方面和优点。

附图说明

图1示出根据第一实施例的换档控制系统的结构。

图2示出一换档控制机构的结构。

图3示出一止动板的结构。

图4示出一种控制一致动器的方法。

图5A示出一种检测一P壁位置的控制方法，图5B示出一种检测一非P壁位置的控制方法。

图6例示出对壁位置的检测的控制。

图7例示出致动器的目标转动位置的计算方法。

图8示出加到致动器上的激励(通电)指令脉冲的波形。

图9为用第一实施例的换档控制系统检测一基准位置的一种方法的流程图。

图10为在图9步骤30中转换到非P档的控制流程图。

图11为一按照第二实施例的流程图，示出在图9所示的基准位置检测过程完成后进行的一位置监控过程。

图12为一按照第二实施例的流程图，示出在对致动器的激励切断时期中重复进行的一位置监控过程。

具体实施方式

按照第一实施例，首先说明一换档控制系统按照一换档位置转换指令激励一致动器，把一止动板转动到一预定目标区位，从而使得止动板与一止动弹片啮合，由此固定该换档位置的整个操作情况，以及一用于确定上述目标区位的学习操作的原理。

然后，按照第二实施例，说明一种在不发出档位转换指令(换档指令)时把档位固定在希望位置(所要位置)上的方法，这是本发明的一个特征。

第一实施例

图1示出根据本发明第一实施例的换档控制系统10的结构。该实施例的换档控制系统10用来转换车辆的档位。换档控制系统10包括一P开关20、一换档开关26、一车辆电源开关28、一车辆控制装置(下面称为“V-ECU”)30、一停车(驻车)控制装置(下面称为“P-ECU”)40、一致动器42、一编码器46、一换档控制机构48、一显示装置50、一仪表52和一驱动机构60。换档控制系统10用作一在电气控制下转换档位的电气换档系统。确切说，用致动器42驱动换档控制机构48来转换档位。

车辆电源开关28为一接通和切断对车辆的供电的开关。车辆电源开关28收到使用者如驾驶员发出的指令后传给V-ECU30。例如，随着车辆电源开关28被接通，由一电池(未示出)向换档控制系统10供电。

P开关20用来在停车档(下面称为“P档”)与停车档之外的任何档位(下面称为“非P档”)之间改变档位，并包括一向驾驶员示出该开关的状态的指示器22以及一接收驾驶员发出的指令的输入装置24。驾驶员经输入装置24输入一把档位转换到P档的指令。输入装置24可为一瞬时开关。输入装置24接收的指令传给V-ECU30，并经V-ECU30传给P-ECU40。

P-ECU40对驱动换档控制机构48的致动器42的操作进行控制，以在P档与非P档之间改变档位，并在指示器22上示出档位的当前状态。如果驾驶员在档位为非P档时按下输入装置24，P-ECU40把档位转换到P档并在指示器22上示出当前档位为P档。

致动器42由一开关磁阻电机(下面称为“SR电机”)构成，并响应于P-ECU40发出的指令驱动换档控制机构48。编码器46与致动器42一起转动，以检测SR电机的转动状态。该实施例的编码器46为一输出A相、B相和Z相信号的转动编码器。P-ECU40接收从编码器46输出的信号，以获知SR电机的转动状态，从而控制用于驱动SR电机的激励。

换档开关26为用来把档位转换到例如前进档(D)、倒车档(R)、空档(N)和制动档(B)，或在选择P档时解除P档的开关。换档开关26收到驾驶员发出的指令后传给V-ECU30。根据驾驶员发出的指令，V-ECU30控制驱动机构60改变档位并在仪表52上示出档位的当前状态。尽管驱动机构60在这里由一无级变速机构构成，但驱动机构也可由一自动变速机构构成。

V-ECU30整个控制换档控制系统10的操作。显示装置50例如向驾驶员显示由V-ECU30或P-ECU40发出的指令或警告。仪表52示出车辆的设备的状态和例如档位的状态。

图2示出一换档控制机构48的结构。在以下说明中，“档位”指P档或非P档，不包括非P档范围中的R、N、D和B档。换档控制机构48包括一由致动器42转动的轴102、一随轴102的转动而转动的止动板100、一按照止动板100的转动而工作的杆104、一固定在一变速器(未示出)的输出轴上的停车锁止齿轮108、一锁定停车锁止齿轮108的停车锁定杆106以及限制止动板100的转动以固定档位的一止动弹片110和一滚子112。止动板100用作由致动器42驱动、转换档位的换档装置。轴102、止动板100、杆104、止动弹片110和滚子112用作一换档转换机构。此外，编码器46用作按照致动器42的转动量得出一计数值的计数装置。

图2示出档位的当前状态为非P档。在该状态下，由于停车锁定杆106不锁定停车锁止齿轮108，因此无法防止车辆驱动轴转动。从该状态开始，致动器42顺时针转动轴102，从而经止动板100在图2中箭头A所示方向上推动杆104，因此由杆104一端上的一圆锥部在图2中箭头B所示方向上向上推动停车锁定杆106。随着止动板100的转动，止动弹片110的位于止动板100顶部上凹槽之一中，即位于一非P档位置120上的滚子112爬过一峰顶122后下落到另一凹槽中，即一P档位置124。滚子112在止动弹片110上设置成滚子可在轴向上转动。当止动板100转动到容许滚子112移动到P档位置124的程度时，停车锁定杆106被向上推动到杆106与停车锁止齿轮108啮合的位置。这样，车辆的驱动轴得到机械固定，档位转换到P档。

为了在转换档位时减小作用在包括例如止动板100、止动弹片110和轴102的换档转换机构上的载荷，此实施例的换档控制系统10控制致动器42的转动量，从而P-ECU40减轻在止动弹片110的滚子112爬过峰顶122然后下落时出现的冲击。

图3示出止动板100的结构。在每一凹槽的从该凹槽底部伸长的两表面中，远离峰顶122的那个表面称为“壁”。换句话说，壁处于这样的位置上，在爬过峰顶122的滚子112下落到凹槽底部时如果P-ECU40不进行下文所述的控制，该壁就会冲撞止动弹片110的滚子112。P档位置124的壁称为“P壁”，非P档位置120的壁称为“非P壁”。当滚子112从P档位置124移动到非P档位置120时，P-ECU40控制致动器42，使得非P壁210不冲撞滚子112。具体地说，P-ECU40在一个使非P壁210在即将冲撞滚子112之前停止的位置上停止致动器42的转动。该位置称为“非P目标转动位置”。此外，当滚子112从非P档位置120移动到P档位置124时，P-ECU40控制致动器42，使得P壁200不冲撞滚子112。具体地说，P-ECU40在一个使P壁200在即将冲撞滚子112之前停止的位置上停止致动器42的转动。该位置称为“P目标转动位置”。在P-ECU40对致动器42的控制下，转换档位时作用在包括例如止动板100、止动弹片110和轴102的换档转换机构上的载荷大大减小。由于该载荷减小，该换档转换机构的重量和成本可因此而减小。

图4示出一种控制致动器42的方法。致动器42使得止动板100转动。致动器42的转动受P壁200和非P壁210的限制。在图4中，概念性地示出控制致动器42的转动的P壁200的位置和非P壁210的位置。“P壁位置”与“非P壁位置”之间的区域称为致动器42的“可转动量”。可转动量包括由编码器46的计数值确定的“实际可转动量”和由设计确定的“设计可转动量”。

当致动器42的转动量在P壁位置或非P壁位置与一个与P或非P壁位置相距预定转动量的位置之间的一个区域中时，识别一当前档位。根据P锁定位置(下面称为“P锁定确定位置”)和根据P解除位置(下面称为“P解除确定位置”)确定该档位。P壁位置与P锁定确定位置之间的区域和非P壁位置与P解除确定位置之间的区域分别称为档位确定区。具体地说，当由编码器46检测的致动器42的转动量在P壁位置与P锁定确定位置之间的区域中时，确定当前档位为P档。另一方面，如果致动器42的转动量在非P壁位置与P解除确定位置之间的区域中，则确定当前档位为非P档。此外，如果致动器42的转动量在P锁定确定位置与P解除确定位置之间区域中，则确定档位不定或正在转换档位。上述确定(判定)由P-ECU40作出。

P目标转动位置设定在P壁位置与P锁定确定位置之间。P目标转动位置与在非P档转换到P档时使P壁不冲撞止动弹片110的滚子112的位置对应，并设定成距离P壁位置有一预定余量(裕度)。这一余量的设定考虑到由例如时效(长期)变化造成的游隙。这样，该时效变化可被吸收，直到该系统使用到一定次数，并且可防止档位转换时P壁200冲撞滚子112。

同样，非P目标转动位置设定在非P壁位置与P解除确定位置之间。非P目标转动位置与在P档转换到非P档时使非P壁210不冲撞止动弹片110的滚子112的位置对应，并设定成距离非P壁位置有一预定余量。这一余量的设定考虑到由例如时效变化造成的游隙。这样，该时效变化可被吸收，直到该系统使用到一定次数，并且可防止档位转换时非P壁210冲撞滚子112。离非P壁位置的余量与离P壁位置的余量不必相等，可视例如止动板100的形状的不同而不同。

以上在检测到P壁位置和非P壁位置的前提下说明了致动器42的控制方法。P壁位置和非P壁位置各用作界定用来确定档位的区域和确定P档位置124或非P档位置120的目标转动位置的基准位置。下面说明一种使用检测相对位置信息的编码器46来控制致动器42的位置的方法，确切说一种检测用作基准位置的壁位置的方法。

P-ECU40或V-ECU30存储上次切断车辆电源开关28时选择的档位。然后当接通车辆电源开关28时，P-ECU40把所存储的档位设为当前档位。用壁位置检测控制检测当前档位的壁位置。如果没有存储上次档位，V-ECU30根据车速确定(判定)当前档位。具体地说，如果车速为最多3km/h的低速，V-ECU30确定当前档位为P档，如果车速为比3km/h高的中速-高速，V-ECU30确定当前档位为非P档。如果未存储上次档位且车速为中速-高速，该状态与车辆行驶时瞬时切断电力、当前档位的数据丢失的状态对应，。但是，在大多数情况下，确定车辆电源开关28接通时车速为低速，从而确定当前档位为P档。

图5A示出一种检测P壁位置的控制方法。P-ECU40用作转动致动器42的转动控制装置以及设定致动器42的P壁位置即基准位置的位置设定装置。按照检测P壁位置的该控制方法，致动器42顺时针即沿P壁200向止动弹片110的滚子112移动、使P壁200接触滚子112的方向转动止动板100。在P档位置上的P壁200用作限制致动器42顺时针转动的限制装置。P壁200可与止动弹片110和滚子112配合构成该限制装置。在图5A中，箭头F1表示致动器42的转动力，箭头F2表示止动弹片110的弹力，箭头F3表示杆104的回推力。虚线表示止动板100′在P壁200与滚子112相互接触时的位置。因此对止动板100′的位置检测相应于对P壁200的位置检测。

即使在P壁200与滚子112相互接触后，止动板100也由致动器42的转动力F1从虚线所示位置克服止动弹片110的弹力顺时针转动。因此，止动弹片110弯曲以提高弹力F2和杆104的回推力F3。当转动力F1与弹力F2和回推力F3平衡时，止动板100停止转动。

根据由编码器46得出的计数值的状态来确定(判定)止动板100是否停止转动。如果编码器46的计数值的最小值或最大值在一预定时期中不改变，P-ECU40确定止动板100和致动器42的转动停止。监控最大计数值还是最小计数值决定于编码器46。无论何种情况，最大值或最小值在一预定时期中保持不变就意味着止动板100停止转动，从而静止不动。

P-ECU40检测止动板100停止时的位置，以把该位置用作“临时P壁位置”，并计算止动弹片110的弯曲量或弯曲角。使用一预先存储在P-ECU40中的表示弯曲量或弯曲角与施加在致动器42上的电压之间的关系的图计算弯曲量或弯曲角。从该图中，P-ECU40在检测临时P壁位置时计算与施加在致动器42上的电压对应的弯曲量或弯曲角。该图可使用电池电压而不是施加在致动器42上的电压。电池电压由P-ECU40监控，很容易被检测。此时，该图的制备考虑进了由从电池到致动器42的电气配线造成的电压降。P-ECU40用该图用计算出的弯曲量或弯曲角对临时P壁位置进行映射校正(mapping correction)，最终把经映射校正的位置确认为P壁位置。确认P壁位置后可设定P锁定确定位置和P目标转动位置。也可不使用示出弯曲量或弯曲角与电压之间的关系的该图，而使用一示出弯曲量或弯曲角与致动器42的输出转矩之间的关系的图。此外，也可不用该图进行计算，而使用一传感器检测用来检测壁位置的弯曲量或弯曲角。

图5B示出一种检测非P壁位置的控制方法。P-ECU40用作转动致动器42的转动控制装置以及设定致动器42的非P壁位置即基准位置的位置设定装置。按照检测非P壁位置的该控制方法，致动器42逆时针即沿非P壁210向止动弹片110的滚子112移动、以使非P壁210接触滚子112的方向转动止动板100。在非P档位置上的非P壁210用作限制致动器42逆时针转动的限制装置。非P壁210可与止动弹片110和滚子112配合构成该限制装置。在图5B中，箭头F1表示致动器42的转动力，箭头F2表示止动弹片110的弹力，箭头F3表示杆104的拉力。虚线表示止动板100″在非P壁210与滚子112相互接触时的位置。因此，对止动板100″的位置检测相应于对非P壁210的位置检测。

即使在非P壁210与滚子112相互接触后，止动板100也由致动器42的转动力F1克服止动弹片110的拉力从虚线所示位置逆时针转动。因此，止动弹片110伸长，以提高弹力F2和杆104的拉力F3。当转动力F1与弹力F2和拉力F3平衡时，止动板100停止转动。

根据由编码器46得出的计数值确定止动板100是否停止转动。具体地说，如果编码器46的计数值的最小值或最大值在一预定时期中保持不变，则确定止动板100和致动器42的转动停止。

P-ECU40检测止动板100停止时的位置，以把该位置用作“临时非P壁位置”，并计算止动弹片110的伸长量。使用一预先存储在P-ECU40中的表示伸长量与施加在致动器42上的电压之间的关系的图计算伸长量。从该图中，P-ECU40在检测临时非P壁位置时计算与施加在致动器42上的电压对应的伸长量。P-ECU40用该图用计算出的伸长量对临时非P壁位置进行映射校正，以最终把经映射校正的位置确认为非P壁位置。确认非P壁位置后可设定P解除确定位置和非P目标转动位置。也可不使用示出伸长量与施加的电压之间的关系的该图，而使用一示出伸长量与致动器42的输出转矩之间的关系的图。此外，也可不用该图进行计算，而使用一传感器检测用来检测壁位置的伸长量。

这样，在对壁位置检测的控制下，检测出当前档位的壁位置。如果已检测出P壁位置与非P壁位置之间的实际可转动量，可用实际可转动量计算另一档位的壁位置。可用检测档位之一的壁位置的壁位置检测控制、随后用检测另一档位的壁位置的壁位置检测控制来检测实际可转动量，从而测量所检测的两个壁位置之间的区域。P-ECU40存储测得的实际可转动量。一旦得到实际可转动量，已检测出一个档位的壁位置的P-ECU40可把离该档位的壁位置有实际可转动量的位置设为另一档位的壁位置，因此P-ECU40可设定档位确定区和两档位的各自目标转动位置。

从上可知，可在P-ECU40没存储实际可转动量时分别检测P档和非P档的两壁位置。例如，在车辆由工厂交货时或如果P-ECU40中的数据丢失时，检测两壁位置。此外，即使存储了实际可转动量，也可每当进行预定次数的换档或行程(trip)时检测两壁位置。例如，如果档位转换了几万次，由磨损造成的游隙量增加，造成实际可转动量的误差。此时，可重新测量实际可转动量，以检测壁位置，从而解决时效变化的问题。

图6例示出使用存储在先前行程上的数据控制壁位置检测。如果先前行程完成时的档位为P档，首先检测P壁位置，如果已检测了实际可转动量，则不检测非P壁位置。另一方面，如果不知道实际可转动量，则检测非P壁位置。当驾驶员指令把档位转换到非P档时检测非P壁位置。此时，P-ECU40把档位转换到非P档，使非P壁210接触止动弹片110的滚子112，以检测非P壁位置。检测两壁位置后，P-ECU40测量实际可转动量并将其存储。

如果先前行程完成时的档位为非P档，首先检测非P壁位置，如果已检测了实际可转动量，则不检测P壁位置。另一方面，如果不知道实际可转动量，则检测P壁位置。当驾驶员指令把档位转换到P档时检测P壁位置。P-ECU40把档位转换到P档，使P壁200接触止动弹片110的滚子112，以检测P壁位置。检测两壁位置后，P-ECU40测量并存储实际可转动量。

如果先前行程完成时的档位未知，V-ECU30根据车速确定当前档位，以向P-ECU40发出一检测壁位置的指令。当从该指令得知当前档位设为P档时，P-ECU40首先检测P壁位置，然后响应驾驶员发出的换档指令检测非P壁位置。另一方面，如果从该指令得知当前档位设为非P档，P-ECU40首先检测非P壁位置，然后响应驾驶员发出的换档指令检测P壁位置。

图7例示出致动器42的目标转动位置的计算方法。图7例子假设编码器46的计数值随着致动器从P壁位置向非P壁位置转动而向上计数。如果已检测了P壁位置、非P壁位置和实际可转动量，则P目标转动位置设为(P壁位置+余量)，非P目标转动位置设为(非P壁位置-余量)。

如果已检测了P壁位置、非P壁位置未知且已检测了实际可转动量，则P目标转动位置设为(P壁位置+余量)，非P目标转动位置设为(P壁位置+实际可转动量-余量)。如果实际可转动量未知，则P目标转动位置设为(P壁位置+余量)，非P目标转动位置设为(P壁位置+设计可转动量)。这里，设计可转动量设为计及余量的一定值。

如果P壁位置未知、非P壁位置已被检测且实际可转动量已被检测，则P目标转动位置设为(非P壁位置-实际可转动量+余量)，非P目标转动位置设为(非P壁位置-余量)。如果实际可转动量未知，则P目标转动位置设为(非P壁位置-设计可转动量)，非P目标转动位置设为(非P壁位置-余量)。

按照另一实施例，编码器46的计数值可随着致动器从非P壁位置向P壁位置转动而向上计数。此时，如果已检测了非P壁位置、P壁位置和实际可转动量，则非P目标转动位置设为(非P壁位置+余量)，P目标转动位置设为(P壁位置-余量)。

如果已检测了非P壁位置、P壁位置未知和已检测了实际可转动量，则非P目标转动位置设为(非P壁位置+余量)，P目标转动位置设为(非P壁位置+实际可转动量-余量)。如果实际可转动量未知，则非P目标转动位置设为(非P壁位置+余量)，P目标转动位置设为(非P壁位置+设计可转动量)。

如果非P壁位置未知、已检测了P壁位置和已检测实际可转动量，则非P目标转动位置设为(P壁位置-实际可转动量+余量)，P目标转动位置设为(P壁位置-余量)。如果实际可转动量未知，则非P目标转动位置设为(P壁位置-设计可转动量)，P目标转动位置设为(P壁位置-余量)。

图8示出加到致动器42上的每一激励指令脉冲的波形。当正常转换档位时，加到致动器42上的激励指令脉冲信号的周期长而高。当控制壁位置检测时，加到致动器42上的激励指令脉冲信号使得致动器42单位时间的输出在检测壁位置时比在正常转换档位时要小。具体地说，加到致动器42上的激励指令脉冲的接通宽度减小。由于在控制壁位置检测时致动器42的转速降低，因此可减小壁与滚子112之间的碰撞(冲击)。

图9示出用第一实施例中的换档控制系统10检测基准位置的一种方法的流程图。在该流程图中，假设电源接通时的档位为P档。首先，驾驶员接通车辆电源开关28向换档控制系统10供电(S10)。随后，对电机即致动器42进行例如励磁相匹配来执行初始驱动控制(S12)。通过执行初始驱动控制可恰当地控制致动器42的转动。在档位为P档的条件下，确定致动器42使壁冲撞滚子的转动方向(S14)。具体地说，所确定的致动器42的转动方向为可使P壁200冲撞止动弹片110的滚子112的方向。

根据编码器46的计数值的状态，对P壁位置的检测进行控制，以检测临时P壁位置(S16)。用图校正临时P壁位置(S18)，把经校正的位置确认为P壁位置(S20)。如果存储了实际可转动量(步骤S22中为“是”)，用(P壁位置+实际可转动量)算出非P壁位置(S24)，并确认非P壁位置(S26)。在步骤S24中，尽管在编码器46的计数值随着致动器从P壁位置向非P壁位置转动而向上计数的前提下计算非P壁位置，但计数值也可随着致动器从非P壁位置向P壁位置转动而向上计数。在后一种情况下，用(P壁位置-实际可转动量)计算出非P壁位置。

如果未存储实际可转动量(步骤S22中为“否”)，确定驾驶员是否发出一把档位转换到非P档的指令(S28)。如果无转换指令(S28中为“否”)继续监控转换指令。如果发出转换指令(S28中为“是”)，则从P档转换到非P档(S30)。

图10示出对图9步骤S30中向非P档转换进行控制的流程图。首先确定是否已确认了非P壁位置(S50)。如已确认(S50中为“是”)，把非P目标转动位置设为非P壁位置之前的位置(S52)，致动器42转动到非P目标转动位置。这样，可把档位转换到非P档而不造成非P壁210冲撞止动弹片110的滚子112。

如果未确认非P壁位置(S50中为“否”)，把非P目标转动位置设为一向着非P壁位置距离P壁位置有预定转动量的位置(S54)。可用设计可转动量设定非P目标转动位置。然后，致动器42转动到非P目标转动位置(S56)。

回到图9，S30中的转换控制完成后，确定是否未确认非P壁位置或是否行程做了预定次数(S32)。如果已确认了非P壁位置和行程未到预定次数(S32中为“否”)，该流程结束。如果未确认非P壁位置或已行程到了预定次数(S32中为“是”)，则根据编码器46的计数值的状态检测非P壁位置，以检测临时非P壁位置(S34)。用所述图校正临时非P壁位置(S36)，把经校正的壁位置确认为非P壁位置(S38)。此时，由P壁位置和非P壁位置测量实际可转动量。把实际可转动量存储在P-ECU40中，以用于在后续的行程上设定壁位置。

以上结合第一实施例说明了本发明。可对该实施例作出种种改变。例如，尽管上述止动板100有两个档位即P档和非P档，但止动板也可有多个档位，如D档和R档。如果止动板有三个或更多档位，可把与最外部档位位置对应的各壁位置分别设为基准位置，从而正确控制档位的转换。

第二实施例

在使用者不发出档位转换指令的时期(该时期下面简称为“待命期”)，为减少电力消耗，把给致动器42的激励切断。在该待命期中，车辆的振动可能会造成致动器42的转动位置即止动板100的转动位置不想要的移动。此外，如果在止动弹片110如图5A所示弯曲或如图5B所示伸长时，即在止动弹片110仍有弹性时，切断对致动器42的激励，止动弹片110的弹性会造成致动器42的转动位置的移动。

为了防止致动器42的转动位置从目标转动位置移动，可增加止动弹片110在止动板100上的载荷。但是，这种方法由于必须确保止动板100和止动弹片110有足够的强度而造成成本和重量增加。此外，在增加止动弹片110的载荷和在止动弹片110仍有弹性的同时切断致动器42的激励的条件下，如其后转动致动器42，由载荷增加造成的能量增加会造成致动器42的转动位置大大移离目标转动位置，由此造成档位无法固定在所需位置上。

因此第二实施例采用位置监控控制。具体地说，即使在待命期中也监控编码器46的输出，如果在待命期中致动器42的转动位置与目标转动位置之差超过一预定量，则通过激励致动器42进行位置校正控制，以把致动器42的转动位置设定在一目标区位中，确切说设定在目标转动位置上。如果在档位为P范围时切断给致动器42的激励，该目标转动位置为P目标转动位置；如果在档位为非P范围时切断给致动器42的激励，该目标转动位置为非P目标转动位置。可根据P基准位置或非P基准位置而不是目标转动位置来确定当前转动位置是否为正确位置。

图11为在通过第一实施例中图9所示过程检测出基准位置时进行位置监控的过程(处理)流程图。在该过程中，假设在止动弹片110如上所述仍有弹性的同时切断给致动器42的激励时致动器42会转动而偏离目标转动位置，为了在发生该偏离时进行位置校正，进行位置校正控制。

在图9所示过程后，P-ECU40切断给致动器42的激励(S60)，根据编码器的计数值得出致动器42的当前转动位置(S62)。然后，P-ECU40确定已在图9所示过程中设定的目标转动位置与当前转动位置之差是否超过一预定量(S64)。换句话说，确定(判定)致动器42的转动位置是否在一目标区位中。

如果确定目标转动位置与当前转动位置之差超过该预定量(S64中为“是”)，P-ECU40开始对致动器42激励，以使致动器42转动到目标转动位置，由此进行位置校正控制(S66)。在S66进行位置校正控制或如果确定目标转动位置与当前转动位置之差不超过预定量(S64中为“否”)的情况下，该流程图所示过程完成。

图12示出另一种位置监控形式的流程图。该位置监控过程在待命期即给致动器42的激励切断的时期后接着图11流程图完成的过程进行。可跳过图11所示流程图的过程，可直接接着先前过程进行图12所述过程。

首先，P-ECU40确定待命期即驾驶员未发出一档位转换指令(S70)。如果未发出档位转换指令(S70中为“是”)，P-ECU40然后确定给致动器42的激励是否被切断(S72)。如果给致动器42的激励被切断(S72中为“是”)，P-ECU40根据由编码器46得出的计数值得出致动器42的当前转动位置(S74)，以确定目标转动位置与当前转动位置之差是否超过一预定量(S76)。如果目标转动位置与当前转动位置之差超过该预定量(S76中为“是”)，P-ECU40开始对致动器42激励，使当前转动位置上的致动器42转动到目标转动位置，以此进行位置校正控制(S78)。

在步骤S70中，如果发出一档位转换指令(S70中为“否”)或在步骤S72中确定致动器42被激励(S72中为“否”)，则在档位转换过程中用另一流程图(未示出)控制致动器42的转动。在这种情况下，无需位置校正控制，从而图12中过程(处理)的结束。此时，例如，可设定一旗标来表明该过程进到档位转换过程，使得P-ECU40在图12中的过程完成时访问(参看)该旗标。那么，如果该旗标设为表明该过程进到档位转换过程，则不继续图12过程而进到档位转换过程。

如果目标转动位置与当前转动位置之差等于或小于该预定量(S76中为“否”)，则表明当前转动位置在正确范围内，无需进行位置校正控制。此时该过程也结束。在该过程后，再次开始步骤S70。

按照上述第二实施例，在不发出档位转换指令、给致动器42的激励被切断的时期中，可把档位固定在正确位置上。例如，在驾驶员操作转换档位的情况下，即使止动弹片110弯曲，止动弹片110的弯曲也可在致动器42的控制下解除。鉴于此，在不对致动器42进行控制和不进行档位转换操作的时期中，恢复对致动器42的控制，以节省驱动致动器42消耗的电力。

从第一实施例可理解例如以下发明。

(1)一种通过一致动器转换档位的换档控制系统，包括：用来转换档位的换档装置，例如一受致动器驱动的止动板；用于限制该致动器在一预定档位中沿一预定方向转动的限制装置，例如该止动板的一壁；用于转动致动器的转动控制装置，例如一P-ECU；用于按照致动器的转动量得出一计数值的计数装置，例如一编码器；以及用于在由转动控制装置沿致动器的转动受限制装置限制的方向转动致动器时根据由计数装置得出的计数值的状态设定致动器的与预定档位对应的基准位置的位置设定装置，例如该P-ECU。该换档装置和限制装置可为一体结构，或者该限制装置也可为该换档装置的一部分。

使用该换档控制系统，致动器的转动受限制装置的限制，限制的状态由计数装置的计数值确定，以确定出致动器的基准位置。因此，即使在该系统中使用一种只能得出相对位置信息的编码器，也能根据基准位置正确控制致动器的转动。这样，可减小任何随着致动器转动施加的载荷，换档装置能正确转换档位。此外，由于无需使用检测绝对位置的电位计，因此成本降低。位置设定装置可通过检测这样一种状态来设定致动器的基准位置，在该状态中，计数装置得出的计数值的最小值或最大值在一预定时期中保持不变。

(2)位置设定装置可根据致动器在该预定档位与另一与该预定档位不同的档位之间的转动量设定致动器的与该另一档位对应的基准位置。这样，可使用该转动量方便地设定致动器的与另一档位对应的基准位置。

(3)位置设定装置可在换档装置把该预定档位转换到另一档位时设定致动器的与该另一档位对应的基准位置。这样，可在转换档位时有效地设定致动器的与另一档位对应的基准位置。

(4)位置设定装置可在一预定定时设定致动器的与另一档位对应的基准位置，以校正换档装置或限制装置的时效变化。该预定定时例如指这样的定时，此时档位转换一预定次数或其上装有这一换档控制系统的车辆的行程做了一预定次数。这样，可校正任何时效变化而精确设定两基准位置。在这里，一个行程可定义为车辆电源开关从接通到切断或车辆电力从实际接通到实际切断的一段时间。

(5)位置设定装置可根据与该预定档位对应的基准位置和与该另一档位对应的基准位置检测致动器的可转动量。这样，可得出可转动量，并在其后的行程上可检测致动器的一档位的基准位置，以便容易地检测致动器的另一档位的基准位置。

(6)转动控制装置可使得为设定致动器的基准位置而受驱动的致动器的单位时间输出比为转换档位而受驱动的致动器的单位时间输出要小。因此，在设定基准位置时可减小任何施加在换档装置或限制装置上的载荷。

(7)位置设定装置可根据基准位置在具有所设定基准位置的档位中设定致动器的在转换档位时要达到的目标转动位置。转动控制装置可在转换档位时通过转动致动器而驱动换档装置来调节致动器的转动量，以使得致动器达到目标转动位置。

(8)提供一种经一致动器转换档位的换档控制方法。该方法的特征在于包括下列步骤：用致动器转动用于转换档位的换档装置；用限制致动器在一预定档位中沿一预定方向转动的限制装置停止致动器的转动；根据一在其上实现该停止的位置检测一与该预定档位对应的基准位置；以及根据该基准位置确定在致动器转换档位时的一目标转动位置。使用上述换档控制方法，限制装置停止致动器的转动，根据实现该停止时的位置检测致动器的基准位置，从而可根据该基准位置确定目标转动位置。因此，可正确控制致动器达到目标转动位置，从而可使用换档装置正确转换档位。

从上可知，段(1)-(8)所述发明可与第二实施例所述发明任意组合而得出一与本发明同样有效的发明。例如，可以理解，段(1)所述发明可与第二实施例的发明组合而得出以下发明、

(9)一种通过按照档位转换指令转动致动器来转换档位的换档控制系统包括：用于按照致动器的转动量得出计数值的计数装置，例如编码器；以及用于根据计数值把致动器转动到一预定目标区位中的位置控制装置，例如一ECU。计数装置即使在给致动器的激励被切断的期间中也得出计数值；如果在给致动器的激励被切断的期间中致动器的转动位置在目标区位之外，位置控制装置恢复给致动器的激励。

档位可这样转换，例如用致动器把止动板转动到一预定目标区位中，使得该止动板与止动弹片接合。

该换档控制系统进一步包括：受致动器驱动、用来转换档位的换档装置，例如止动板；用于限制致动器在一预定档位中沿一预定方向转动的限制装置，例如止动板的一壁；用于转动致动器的转动控制装置，例如一ECU；以及用于在转动控制装置沿致动器的受限制装置限制的转动方向上转动致动器时根据由计数装置得出的计数值的状态来设定致动器的与该预定档位对应的基准位置的位置设定装置，例如该ECU。

按照上述本发明，提供了把档位固定在一预定位置上的换档控制技术。

尽管以上详细说明和示出了本发明，但本发明显然是例示性的而非限制性的，本发明的范围和精神只由后附权利要求限定。

Claims (8)

1.一种通过按照档位转换指令转动致动器(42)来转换档位的换档控制系统(10)，包括：

用于按照所述致动器(42)的转动量得出一计数值的计数装置(46)；以及

用于根据所述计数值把所述致动器(42)转动到一预定目标区位中的位置控制装置(40)；

所述计数装置(46)即使在给所述致动器(42)的激励被切断的时期中也得出所述计数值，以及

如果在给所述致动器(42)的激励被切断的时期中所述致动器(42)的转动位置处在所述目标区位之外，所述位置控制装置(40)恢复给所述致动器(42)的激励。

2.按照权利要求1所述的换档控制系统(10)，其特征在于：

所述位置控制装置(40)在恢复给所述致动器(42)的激励后把所述致动器(42)转动到所述目标区位中。

3.按照权利要求2所述的换档控制系统(10)，其特征在于：

在未发出所述档位转换指令时恢复给所述致动器(42)的激励。

4.按照权利要求1所述的换档控制系统(10)，其特征在于：

在未发出所述档位转换指令时恢复给所述致动器(42)的激励。

5.一种换档控制方法，包括下列步骤：

按照用以转换档位的档位转换指令驱动致动器(42)把止动板(100)转动到一预定目标区位中，

使止动弹片(110)与在所述目标区位中的所述止动板(100)接合，以把该档位固定在一预定档位上；以及

如果在所述致动器(42)不受控制的时期中所述止动板(100)的转动位置处在按照所述档位转换指令的所述止动板(100)的目标区位之外，恢复对所述致动器(42)的控制。

6.按照权利要求5所述的换档控制方法，其特征在于，进一步包括下列步骤：在恢复对所述致动器(42)的控制后转动所述止动板(100)，以使得所述止动板(100)的转动位置处在所述目标区位中。

7.按照权利要求6所述的换档控制方法，其特征在于：

在一未发出所述档位转换指令的时期中执行所述恢复对所述致动器(42)的控制的步骤。

8.按照权利要求5所述的换档控制方法，其特征在于：

在一未发出所述档位转换指令的时期中执行所述恢复对所述致动器(42)的控制的步骤。

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