TWI738821B - 用於控制自行車電子換擋機構的撥鏈器的馬達的方法以及適於執行該方法的部件 - Google Patents

用於控制自行車電子換擋機構的撥鏈器的馬達的方法以及適於執行該方法的部件 Download PDF

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Abstract

本文提供了用於控制自行車電子換擋機構的撥鏈器（10）的馬達（12）的方法（100，110）以及適於執行該方法的部件。用於在從初始位置（A）朝向目標位置（B）的位移期間控制自行車電子換擋機構的撥鏈器（10）的馬達（12）的方法（100，110）包括對馬達（12）吸收的電流（I(t)）進行回饋控制（34，210，212，214）的步驟。自行車電子換擋機構的撥鏈器（10）的電動馬達（12）的控制器（24）被配置為在從初始位置（A）朝向目標位置（B）的移位期間，對馬達（12）吸收的電流（I(t)）進行回饋控制（34，210，212，214）。

Description

用於控制自行車電子換擋機構的撥鏈器的馬達的方法以及適於執行該方法的部件
本發明係關於一種用於控制自行車電子換擋機構的撥鏈器的馬達的方法及適於執行此種方法的部件。
自行車中的運動傳輸系統包括在與踏板曲柄的軸關聯的齒輪和與後輪的轂關聯的齒輪之間延伸的鏈條。當在踏板曲柄的軸和後輪的轂中的至少一個處存在包括多於一個齒輪的齒輪組件，並因此運動傳輸系統設有換擋機構時，設置前撥鏈器及/或後撥鏈器。
為了增加可以進行換擋的速度和精度，所謂的電子換擋機構（或更準確地，電子伺服輔助換擋機構）已變得普遍。
在電子伺服輔助換擋的情況下，每個撥鏈器包括：引導元件（亦稱為鏈條引導件或保持架，或者在後撥鏈器的情況下，稱為搖臂），該引導元件可移動以使鏈條在齒輪之間移位，以便改變齒輪比；及機電致動器，該機電致動器用於使鏈條引導件移位。致動器繼而通常包括：馬達，通常是電動馬達，其經由諸如四聯桿的連桿機構與鏈條引導件聯接；齒條系統或蝸桿系統；及關於馬達的或馬達下游（下至鏈條引導件本身）的任意行動部件的位置、速度、加速度及/或旋轉方向的感測器或換能器。值得注意的是，與上下文中用的術語略有不同的術語亦在使用。
控制電子裝置例如基於一或多個偵測到的變數（諸如，行駛速度、踏板曲柄的旋轉步調、施加到踏板曲柄的轉矩、行駛地形的斜率、騎車者的心率等）來自動改變齒輪比，及/或基於由騎車者經由合適的控制構件（例如，桿及/或按鈕）手動輸入的命令來改變齒輪比。
用於控制前撥鏈器的裝置或單元以及用於控制後撥鏈器的裝置或單元（或者在較簡單的換擋機構的情況下，該兩者中的僅一個）被安裝成由騎車者簡單操縱，通常位於車把上，鄰近於用於分別控制前輪和後輪的制動的制動桿所在位置的握柄。允許驅動雙向撥鏈器和制動器的控制裝置通常被稱為一體式控制裝置。
一般而言，參考命令值表的值來驅動自行車換擋機構的撥鏈器，每個命令值與在鏈條與特定齒輪的接合發生或者存在接合的情況下的撥鏈器位置關聯。換言之，控制電子裝置或控制器使用命令值表來獲得撥鏈器的變數必須採用以將鏈條定位成與期望的齒輪接合的值。此類值可以是關於相鄰齒輪的差值，或者它可以是關於基準的絕對值，例如關於基準齒輪或關於行程結束狀態或缺少馬達激勵狀態。
從量值的角度來看，值表的致動器命令值可以是例如由撥鏈器上作為基準的行動點所行駛的距離、馬達應該進行的步數或回轉數、馬達的激勵時間長度、具有與電壓成比例的偏移的馬達的電源電壓的值，或者亦可以是與馬達關聯的感測器或換能器發出的值、儲存在暫存器中的數值，以及表示上述量中的一個，等等。
特別地，致動器的馬達可以驅動多個步驟或一段長度的激勵時間，或者用對於每個向上或向下的換擋適合的電壓驅動，隨後自動停止，同時感測器用於向控制電子裝置提供回饋信號，使得在未到達預期位置的情況下，亦即，在撥鏈器的上述變數未採用表值的情況下，亦可以再次致動執行致動器的馬達的致動。例如，此可能是由於撥鏈器提供的阻力矩（其在一定程度上取決於騎車者如何蹬踏）過高，大於能夠由馬達經由連桿機構傳遞的最大轉矩。
該等命令值表的值是在工廠設定的標稱值，其考慮到撥鏈器（前或後）中的齒輪數以及相應的厚度和節距。通常，此種標稱值規定，在沒有致動器驅動信號的情況下（亦即，命令值為零），鏈條與具有最小直徑的齒輪接合，但從上述實例可以看出，此種條件不是必需的。
亦已知根據一定的預定分佈經由隨時間受控的電壓來驅動撥鏈器的電動馬達。
基於與目標位置相距的剩餘距離來對馬達的驅動電壓的預定分佈進行回饋控制。為此，撥鏈器通常包括上述的位置感測器，其適於偵測驅動軸的暫態位置，或者偵測藉由驅動軸設定為旋轉或更寬泛地設定為運動的軸或其它部件的暫態位置。剩餘距離被計算為從命令值表讀取的目標位置與由感測器偵測的當前位置之間的差，其被認為具有同類（homogeneously）表達。
為了獲得足夠平滑的運動，驅動電壓的分佈通常是剩餘距離的逆二次函數。因此，隨著接近目標位置，馬達的驅動電壓降低。
亦已知的是，監測從起動用於撥鏈器移位的電動馬達起經過的時間，並且一旦超過時間限值就中斷對電動馬達的供電，以便在一些卡阻或其它機械障礙導致馬達無法克服的過大阻力並因此阻止期望移位的情況下，保護馬達本身和部件。
在本發明的基礎上的技術問題包括改進對自行車電子換擋機構的撥鏈器的馬達的控制。
在一個態樣中，本發明係關於一種用於在從初始位置朝向目標位置的移位期間控制自行車電子換擋機構的撥鏈器的馬達的方法，其中包括對馬達吸收的電流進行回饋控制的步驟。
申請人確實認識到，由馬達吸收的電流代表由馬達傳遞的轉矩，並且最佳化在移位期間由馬達傳遞的轉矩允許獲得速度傳輸系統的更高效能，並且允許更好地使用電能。
上述方法亦允許保護該機構，特別是隨時間獲得較少機械退化，以及獲得例如非常「平滑」的撥鏈器移位或換擋。
從初始位置朝向目標位置的移位可以特別地對應於撥鏈器在第一齒輪的位置與第二齒輪的位置之間的移位，以改變齒輪比。
在本說明書和所附申請專利範圍中，在「在齒輪」的位置下，在此意欲表示撥鏈器的位置，其中發生或者存在鏈條與特定齒輪的接合。
在本說明書和所附請求項中，假設電動馬達的運動至少向下剛性傳遞到與位置感測器關聯的構件。
然而，從初始位置朝向目標位置的移位通常可以是在自行車電子換擋機構的安裝及/或配置及/或調節和設定步驟期間所需的任何其它移位。
較佳地，該方法包括步驟：作為移位量測單位，提供驅動軸的基轉（elementary rotation），或由馬達驅動成旋轉的軸的基轉。
更佳地，基轉是整轉（complete revolution）的因數（sub-multiple）。
較佳地，回饋控制的步驟包括控制馬達的驅動電壓，使得由基準電流與量測到的吸收電流之間的差定義的誤差趨於變為零。
因此，執行自動控制，其中撥鏈器是待控制的系統，驅動電壓是控制變數，量測到的吸收電流是量測到的程序變數，並且基準電流是設定值，亦即，自動控制意欲實現的撥鏈器的期望輸出。
馬達的驅動電壓的控制優選為負反饋控制。
在最簡單的實施例中，該方法包括將基準電流定義為恆定值，其獨立於自從初始位置到目標位置的移位開始而經過的時間以及與目標位置相距的剩餘距離。
此種基準電流的優點在於其簡單。
為了進一步提高效能，基準電流是可變的。
在其它的實施例中，該方法包括將基準電流定義為時間的函數，更特別地，定義為自從初始位置向目標位置的移位開始而經過的時間的直接函數。
以此種方式，可以在期望的吸收電流的時間上定義預定分佈，並且因此，由於上述控制，特別是負反饋控制，實際吸收的電流和馬達實際傳遞的轉矩的趨勢對應於或以任何方式接近此種預定分佈。例如，可以在預定的時間段內提供最初增加隨後減小的趨勢；或如下文更好地描述的趨勢。
在其它實施例中，該方法包括將基準電流定義為與目標位置相距的剩餘距離的函數，而不是自從初始位置向目標位置的移位開始而經過的時間的直接函數。
在本說明書和所附申請專利範圍中，經由表述「與目標位置相距的剩餘距離的函數」、「不是時間的直接函數」，意欲說明剩餘距離隨時間變化的事實，因此，作為與目標位置相距的剩餘距離的函數所定義的基準電流實際上或間接地是經過的時間的函數。因此，基準電流表達為表示剩餘距離的獨立變數，而不是表示時間的獨立變數。
以此種方式，期望吸收電流的分佈（其由此至少被實際吸收的電流近似）在空間中是預定的。例如，可以提供一種所傳遞轉矩的趨勢，其對於移位的初始部分增加，隨後恆定，再隨後隨著接近目標位置而減小。
在更複雜的實施例中，該方法包括將基準電流定義為自從初始位置到目標位置的移位開始而經過的時間以及與目標位置相距的剩餘距離兩者的函數。
如前述，剩餘距離進而隨時間變化，但在此種情況下，此意味著表明以表示剩餘距離的獨立變數和表示經過時間的獨立變數來表示基準電流。
例如，當基準電流僅是經過時間的函數或亦是經過時間的函數時，至少在移位的初始時間段中，可以將基準電流定義為經過的時間的單調遞增函數，以便預先定義所傳遞的轉矩，使其均勻地增加，並因此減小機構的應力。
更佳地，至少在移位的初始時間段中，可以將基準電流定義為自從初始位置移位開始而經過的時間的逆二次函數。
替代地，至少在移位的初始時間段中，可以將基準電流定義為自從初始位置移位開始而經過的時間的二次或拋物線函數。
替代地，至少在移位的初始時間段中，可以將基準電流定義為自從初始位置移位開始而經過的時間的斜坡函數。此種趨勢允許獲得當馬達啟動時，對電池施加較小應力的「軟啟動」。
替代地或另外地，至少在移位的非初始時間段中，可以將基準電流定義為經過的時間的單調遞減函數，以便預先定義所傳遞的轉矩，使得其均勻地減小，並因此在移位的步驟中，例如在最後一步中，減小對機構的應力。
此外，可以在移位期間，特別是在移位的初始時間段中，將基準電流在預定時間段上定義為恆定值。
以此種方式，可以以預定的方式開始或嘗試開始移位，將機構的可能反應評估推遲到移位的第二部分。
較佳地，該恆定值被定義為相對於剩餘移位的基準電流的最大可能值的中間值。以此種方式，在預定時間段結束時，通常提供基準電流值的突然轉變，並且特別是基準電流的突然上升，其允許提供轉矩提升，以試圖克服機構運動的可能暫時阻礙。
當基準電流僅為或亦為與目標位置相距的剩餘距離的函數時，至少在移位的最後部分中，可以將基準電流定義為剩餘距離的單調遞增函數，並因此是隨著接近目標位置而逐漸減小的函數。因此，所傳遞的轉矩被控制成使其均勻地減小，並因此使機構受到較小的應力。
更佳地，可以至少在移位的最後部分中，將基準電流定義為剩餘距離的逆二次函數。
較佳地，在各個實施例中，該方法包括將基準電流的最大值定義為等於由馬達可傳輸的最大電流的預定百分比，更佳地等於馬達可傳輸的最大電流的50%。
藉由限制馬達的轉矩，在機構處產生的最大力受到限制，因此避免了其不期望的應力。
較佳地，在各個實施例中，該方法包括將基準電流定義為在零剩餘距離處具有零值的函數。
此種函數具有藉由有效阻尼由馬達產生的轉矩而使移位終止的優點。
較佳地，在各個實施例中，該方法亦包括在時間限值之後，中斷向馬達供電的步驟，而不管是否到達目標位置，亦即不管剩餘距離是否為零。
以此種方式，在一些卡阻或其它機械障礙導致馬達所不能克服的過大阻力並因此阻止期望移位的情況下，可以保護馬達本身和部件。用於向馬達供電的電池的充電亦是可以省去的。
較佳地，在各個實施例中，該方法亦包括逐步檢查是否到達目標位置的步驟，亦即剩餘距離是否為零，以及在肯定情況下，中斷馬達的激勵的步驟。
更佳地，該方法亦包括在到達目標位置之後，亦即在剩餘距離變為零之後，保持馬達靜止直到所述時間限值為止的步驟。
較佳地，對馬達吸收的電流進行回饋控制的步驟包括比例積分微分控制。
較佳地，對由馬達吸收的電流回饋控制的步驟包括量測吸收電流並對所量測的吸收電流濾波，更優選以類比方式及/或以數位方式進行濾波。
例如，所量測的吸收電流的濾波可以包括計算移動平均值及/或多次讀取位置，丟棄被認為不重要的一些讀數。
較佳地，該方法亦包括與目標位置相距的剩餘距離的回饋控制，回饋剩餘距離中的該回饋控制在相對於對馬達吸收的電流的該回饋控制的外部控制迴路中執行。
較佳地，回饋控制剩餘距離的步驟包括偵測當前位置，並對所偵測到的當前位置濾波，更佳地以類比方式及/或以數位方式進行濾波。
例如，位置的濾波可以包括計算移動平均值及/或多次讀取位置，丟棄被認為不重要的一些讀數。
較佳地，該方法包括在移位嘗試步驟之前執行馬達的控制器的完整性檢查（integrity check），並且在否定的情況下，中止移位並發出異常的信號的步驟。
替代地或者此外，較佳地，該方法包括在移位嘗試步驟之後檢查是否在一定誤差內已到達目標位置，並且在否定的情況下，中止移位並發出異常的信號的步驟。
在第二態樣中，本發明係關於一種自行車電子換擋機構的撥鏈器，其包括電動馬達和電動馬達的控制器，其中電動馬達控制器被配置為在從初始位置朝向目標位置的移位期間執行對馬達所吸收的電流的回饋控制。
在本說明書和所附申請專利範圍中，對於術語「控制器」，應意在指示一種邏輯單元，其可以由複數個實體單元形成，特別是由一或多個分散式微處理器形成，該一或多個分散式微處理器可以與自行車換擋機構的一或多個其它部件一起容納在一或多個殼體中。
在第三態樣中，本發明係關於一種包括電動馬達的自行車電子換擋機構的撥鏈器與電動馬達的在撥鏈器外部的控制器的組件，其中電動馬達的控制器被配置為在從初始位置朝向目標位置的移位期間，對由馬達吸收的電流執行回饋控制。
在第四態樣中，本發明係關於一種自行車電子換擋裝置，其包括至少一個撥鏈器，該撥鏈器具有電動馬達和電動馬達的控制器，該至少一個撥鏈器用以使鏈條在分別與踏板曲柄的軸和自行車的後輪的轂相關的一組齒輪中的齒輪之間移位，其中電動馬達的控制器被配置為在從初始位置朝向目標位置的移位期間對由馬達吸收的電流進行回饋控制。
本發明的第二、第三和第四態樣的優選特徵如下。
較佳地，電動馬達的控制器對與目標位置相距的剩餘距離進行回饋控制，該剩餘距離的回饋控制是相對於由馬達吸收的電流的回饋控制的外部控制迴路。
較佳地，控制器包括用於驅動電動馬達的H橋以及連接到H橋的下側以吸取（draw）代表待量測電流的電流的分流器。
更佳地，控制器包括類比濾波器，以對由分流器吸取的電流濾波。
甚至更佳地，控制器包括運算放大器，以放大由分流器吸取且較佳地被濾波的電流。
較佳地，控制器包括配置為對代表量測電流的量及/或代表偵測位置的量進行數字濾波的微控制器。
較佳地，控制器包括被配置為執行上述方法中的一或多個步驟的微控制器。
在下面的描述中，為了簡潔起見，有時將參考諸如電流、位置、時間等的量，而不是代表它們的變數的值或信號。
圖1圖示與根據本發明的自行車電子換擋機構的撥鏈器10的主要部件相關的方塊圖。
撥鏈器10首先包括電動馬達12和控制器14。
通常，電動馬達12是齒輪傳動馬達16的一部分，其亦包括可操作地佈置在電動馬達12的驅動軸與齒輪傳動馬達16的輸出軸之間的齒輪系（未圖示）。齒輪系可以包括例如複數個帶齒構件及/或蝸桿，該複數個帶齒構件成對地及/或共軸接合，且成對地共同旋轉。
齒輪系被配置為相對於電動馬達12的驅動軸的轉速適當地減小齒輪傳動馬達16的輸出軸的轉速，並且減速比以本身眾所周知的方式由所使用的齒輪的數量和類型及由例如齒輪系的帶齒構件的齒數的參數提供。
撥鏈器10通常亦包括馬達12的驅動電路18。
驅動電路18經由如本說明書的介紹部分所論述的合適的驅動信號來驅動馬達12。通常，驅動電路18經由可隨時間變化的電壓信號V(t)來驅動馬達12。
此外，通常，如本說明書的介紹部分所論述的，撥鏈器10包括關於轉子的或在轉子下游（下至鏈條引導件本身）的任意可移動部件的位置感測器20。
位置感測器20較佳地是適於偵測電動馬達12的驅動軸的暫態位置或偵測被設定成藉由驅動軸旋轉或更寬泛地運動的齒輪傳動馬達16的軸或另一部件的暫態位置的任意感測器。
撥鏈器10的控制器14由適於藉由提供適當的程式及/或硬體、軟體及/或韌體模組來實施一或多個方法步驟的至少一個處理器（典型地，微處理器或微控制器）體現，用以控制撥鏈器10的部件及/或控制撥鏈器10與自行車換擋機構的其它部件之間的資料通訊。
控制器14特別地被配置為從中央控制器或從手動控制裝置接收或甚至自動計算撥鏈器的鏈條引導件（未圖示）的移位命令，例如用於撥鏈器的鏈條引導件在第一齒輪的位置與第二齒輪的位置之間的移位命令，以改變齒輪比。為了簡潔起見，在本說明書和所附申請專利範圍中，有時將引用撥鏈器的移位，其表示撥鏈器的鏈條導軌的移位。
在圖1的方塊圖中，圖示表示目標位置B的模組22。位置B以關於由位置感測器20偵測到的位置（以x(t)表示）的相應量表示。該相應量意味著兩個量值以相同的量測單位表示。
較佳地，預定的量測單位是與感測器20聯接的軸或設定為旋轉的其它部件的基轉。更佳地，基轉是整轉的因數。
就本發明而言，撥鏈器10的控制器14特別包括用於控制馬達12的模組24或馬達控制器24，其向驅動電路18發出合適的信號。
位置感測器20將偵測到的位置x(t)傳輸到控制器14，特別是傳輸到用於控制馬達12的模組24。
亦圖示被配置為發射時序信號的模組或計時器26，該時序信號用於模組24以控制馬達12，且其通常用於控制器14。
根據本發明，亦提供了電流感測器28和用於設定基準電流Iref的模組30。
特別地，電流感測器28被配置用於量測由馬達12實際吸收的電流I(t)。
替代地並且如下文中參考圖2更好地描述的，可以藉由將驅動電路18處的電流感測器28「並聯」到馬達12來量測馬達12實際吸收的電流I(t)。
電流感測器28將量測到的吸收電流I(t)輸送到控制器14，特別是輸送到電動馬達12的控制模組24。
儘管根據先前技術，馬達控制器24僅基於目標位置B和由感測器20以本說明書的介紹部分中論述的方式之一偵測到的位置x(t)來發出驅動電路18的控制信號，但根據本發明，用於控制馬達12的模組24亦基於量測到的吸收電流I(t)來發射驅動電路18的控制信號。
更詳細地，本發明的控制器14，特別是用於控制馬達的模組24，被配置為在撥鏈器10從初始位置A朝向目標位置B移位期間，實施雙重回饋控制（參見圖6）：在外部反饋迴路32中，位置x(t)以相對於先前技術的類似方式被回饋控制；在內部反饋迴路34中，由馬達12吸收的電流I(t)被回饋控制。
如在本說明書的介紹部分中所論述的，由馬達12吸收的電流I(t)代表由馬達12傳遞的轉矩。因此，內部反饋迴路34允許在撥鏈器10的移位期間，由馬達12傳遞的轉矩被最佳化，例如為保護機構以及獲得例如非常「平滑」的撥鏈器移位或換擋。
在圖1中，時序信號或計時器26、基準電流Iref的值及/或目標位置B已經被圖示為由作為控制器14的一部分的模組實施，但是它們可以在控制器14外部，並提供作為控制器14的輸入。
馬達控制器24可以替代地在撥鏈器10外部，例如體現在整個自行車換擋機構的中央控制器中。
圖2圖示僅作為實例提供的與根據特定實施例的撥鏈器10的主要部件相關的電氣原理圖。
在此類實施例中，馬達控制器24由微控制器36實施，驅動電路18由H橋38實施，電流感測器28由連接到H橋的下側的分流器40實施，並且位置感測器20由第二微控制器21實施。馬達12亦是可見的。
在微控制器36的輸入中（除非另有說明，下文將參考實施馬達控制器24的微控制器36），由感測器20偵測到的位置x(t)的輸入和量測到的吸收電流的輸入I(t)被突出顯示。目標位置B的輸入和基準電流Iref（t，y(t)）的輸入亦被突出顯示，然而，在相關值由微控制器36在內部計算的情況下，該兩個輸入都可以省略。
在微控制器36的輸出中，定址到H橋38的用於在第一方向上驅動馬達12的信號FW(t)的輸出以及定址到H橋38的用於在與第一方向相反的第二方向上驅動馬達12的信號RW(t)的輸出被突出顯示；H橋38中的對應輸入亦被突出顯示。
H橋38本身是一般的，並因此不再詳細描述。眾所周知地，信號FW(t)和RW(t)是PWM（脈衝寬度調制）型的信號。H橋38允許藉由改變開關的導通和切斷狀態來控制馬達12的端子兩端的電壓的幅度和極性，該等開關在所示的情況中由MOSFET形成。
實施電流感測器28的分流器40連接到H橋38的下側，以吸取在馬達12中流動的預定分數的電流。
量測到的電流I(t)較佳地由處理電路42適當地處理。在所示的情況下，處理電路42包括用於雜訊抑制的RC濾波器44和運算放大器46。量測到的電流I(t)亦可以由微控制器36轉換成數位格式，並可被數位濾波。在數位濾波的情況下，可以不存在RC濾波器44。亦圖示用於電流的旁路RC濾波器45，其可以省略。
例如，量測到的吸收電流I(t)的濾波可以包括計算移動平均值及/或複數次讀取位置，而丟棄被認為不重要的一些讀數。
偵測到的位置x(t)可以由微控制器36轉換為類比格式，並且可以以類比方式及/或以數位方式進行濾波。
例如，偵測到的位置x(t)的濾波可以包括計算移動平均值及/或複數次讀取位置，而丟棄一些被認為不重要的讀數。
位置感測器20可以位於比齒輪傳動馬達16的輸出軸更下游的位置，例如，在撥鏈器10的連桿機構的一個部件中，或在鏈條引導件上。
現在將借助於圖3至圖5所示的一些流程圖來描述根據本發明的用於控制自行車電子換擋機構的撥鏈器10的馬達12的方法。該控制方法特別地可以在上述撥鏈器10中實施，甚至更特別地，藉由其控制器14或藉由撥鏈器外部的控制器實施。
圖3圖示外部或高級例程100。
在方塊102中，接收或內部產生用於改變齒輪比的換擋命令（或者更通常地，鏈條引導件的移位命令）。
在方塊104中，在接收到移位命令並且預備啟動電動馬達12時，在電動馬達12及/或與其關聯的電子部件上（特別是在驅動電路18上）進行完整性檢查。此種完整性檢查可以例如提供對驅動電路18的一些部分的電激勵，以便回應於此而獲得代表驅動電路18的硬體部件的功能和一般狀態的信號。替代地或另外地，完整性檢查可以包括對電池的充電狀態及/或位置感測器20的功能的檢查。
在方塊106中控制此種完整性檢查的結果。
若在啟動電動馬達12之前偵測到與硬體部件相關的任何問題，則完整性檢查的結果是否定的（方塊106的輸出為「否」），並且在此種情況下，在方塊108中發出「移位前異常」的信號。例如，可以經由設定合適的指示變數或旗標的狀態來發出「移位前異常」的信號。該旗標由撥鏈器10的控制器14的其它控制模組或電子換擋機構的另一個控制器的其它控制模組監控，該等模組可以例如實施適當的校正作用。
因此，撥鏈器的移位根本不進行，該方法結束。
另一方面，若完整性檢查的結果是肯定的（方塊106的輸出為「是」），則在方塊110中，進行撥鏈器10的移位嘗試，以實施在方塊102中接收的命令。下面將參考圖4至圖5更好地描述方塊110。
在撥鏈器的移位嘗試結束時，在方塊112中，檢查是否到達目標位置B。較佳地，可以考慮某預定範圍的定位公差，亦即，將由撥鏈器10實現的最終位置x(t)與期望的目標位置B進行比較，並且檢查兩個位置是否重合或彼此充分接近。
若移位完全沒有發生或在公差之外發生（方塊112的輸出為「否」），則在方塊114中，發出「移位異常」的信號，並且該方法的執行結束。例如由於電動馬達12的實體障礙、硬體的故障或軟體問題，可能會發生「移位異常」。
另一方面，若撥鏈器10的移位正確地發生，或者以任何方式在公差內發生，並因此方塊112的檢查具有肯定的結果（輸出為「是」），則在方塊116中發出操作「成功」的信號。
亦可以例如經由相應的合適的旗標來發出「移位異常」和「成功」的信號。
在方塊114、116發出相應信號之後，該方法結束，並且撥鏈器設置用於在方塊102中接收進一步的撥鏈器移位命令。
圖4圖示相對於內部或下級例程110的方塊圖，其詳細圖示撥鏈器10的移位嘗試的前述方塊110。
亦參考圖6，撥鏈器10從初始位置A朝向目標位置B移動。圖6圖示由下文指出的一些變數表示的量。
在初始化方塊202中，代表在撥鏈器10的移位期間經過的時間的變數t為零。
此類變數t例如經由由計時器模組26產生的脈衝的計數器來實施，使得其採用基於預定時間（例如1ms）的離散時間值。
此外，在初始化方塊202中，指示時間限值Tmax的獲取，其代表允許完成撥鏈器10到目標位置B的移位的最大時間。
應當理解，實踐中，可以僅實施一次時間限值Tmax的獲取，例如當撥鏈器10接通時。
此後，在方塊204中，例如藉由圖1和圖2的位置感測器20讀取撥鏈器10的當前位置x(t)，並且其可被濾波。代表當前位置的變數x(t)可以是數位的，並且採用適當的離散值，或者可以是類比的。
在隨後的方塊206中，根據公式（ 1 ） 計算剩餘距離y(t)： y(t)=B-x(t)。
在隨後的方塊208中，例如經由圖1所示的設定模組30獲取在內部反饋迴路34中使用的基準電流Iref的值。
基準電流Iref表示撥鏈器系統10的期望輸出或設定點，並且在撥鏈器10移位到目標位置B期間，由馬達12吸收的電流值對應於期望實體的驅動轉矩。下面將參考圖8至圖14進一步論述基準電流。
在方塊210中，例如經由圖1至圖2的電流感測器28讀取吸收電流I(t)的值，並且可適當地濾波。
隨後，在方塊212中，根據公式（ 2 ） ，將從方塊208中獲取的基準電流Iref減去在方塊210中量測的吸收電流I(t)來計算誤差EPSILON(t)： EPSILON(t)=Iref-I(t)。
在方塊214中，基於誤差EPSILON(t)並且可基於前面計算的剩餘距離y(t)產生電動馬達12的驅動信號，其為由撥鏈器10表示的系統的控制變數。
在電壓驅動電動馬達12的情況下，用V(t)表示驅動信號。在H橋38形式的驅動電路18的特定情況下，驅動信號更特定地表示為RW(t)、FW(t)。
在隨後的方塊216中，檢查經過的時間t是否等於或大於時間限值Tmax。
若檢查的結果為否定的，方塊216的輸出為「否」，則在方塊218中，時間變數t增加，並且返回到執行讀取當前位置x(t)的方塊204。
另一方面，若已經經過時間限值，方塊216的輸出為「是」，則使撥鏈器移位的步驟（整體上，由圖3的方塊110表示）結束，並且返回到圖3的方塊112。
圖5圖示詳細描述撥鏈器10的移位嘗試的上述方塊110的另一方塊圖，其中相對於圖4描述的內容，存在一些額外的控制。
在基於誤差EPSILON(t)產生馬達12的驅動信號的方塊214與檢查是否已經過時間限值Tmax的方塊216之間，在方塊220中，檢查剩餘距離y(t)是否為零，亦即是否到達目標位置B。
在肯定的情況下，方塊220的輸出為「是」，該方法結束。在否定的情況下，方塊220的輸出為「否」，執行檢查是否已經過時間限值Tmax的方塊216。
若沒有經過時間限值Tmax，則在方塊218中繼續執行時間變數t的增加。
另一方面，若到達時間限值Tmax，方塊216的輸出為「是」，則執行檢查移位是否在公差內發生的方塊112。
在肯定的情況下，方塊112的輸出為「是」，則執行發出成功信號的上述方塊116，而在否定的情況下，方塊112的輸出為「否」，則執行發出「移位異常」信號的上述方塊114。
在方塊114、116的相應地發出信號之後，該方法結束，並且撥鏈器10被設置用於在方塊102中接收進一步的撥鏈器移位命令。
應當理解，若以參考圖5描述的方式來實施使撥鏈器10移位的方塊110，則從圖3所示的高級例程100中省略方塊112、114、116。
該實施例的優點在於，由於不一定等待時間限值Tmax期滿，所以撥鏈器10對於進一步的移位是非常迅速的。
此外，應當注意的是，至少在移位以實行齒數比的變化的情況下，撥鏈器10可能適於保持在目標位置B一段時間，以便允許鏈條與目標齒輪的實際接合以及機構的穩定性。在此種情況下，根據圖4替代方案的等待時間限值Tmax不是一個缺點。
應當理解，方塊108、114、116的信號發送中的一或多個可以省略。
圖7是根據本發明實施例的用於控制馬達12的方法的示意圖。
基於外部反饋迴路32中的位置並基於內部反饋迴路34中的馬達12吸收的電流I(t)的雙重回饋控制32、34被突出顯示。
在所示的情況下，經由P.I.D.型控制器48實施圖4或圖5的方塊214的控制變數的產生。
以本身已知的方式，P.I.D.型控制器48允許對誤差EPSILON(t)獨立地執行三個動作，特別地，比例型P的動作50、導數型D的動作52和積分型I的動作54。P.I.D.型控制器48的三個動作50、52、54的各自輸出由求和節點56相加，分別為電動馬達12產生驅動信號V(t)、RW(t)或FW(t)。
圖7亦圖示實施方塊212的誤差EPSILON(t)的計算的減法節點58，以及實施方塊206的剩餘距離y(t)的計算的減法節點60。
圖7亦圖示表示用於計算基準電流Iref的函數F的功能方塊62。在最通用的形式中，基準電流Iref是時間變數t和剩餘距離y(t)的函數，如方塊62中的相應輸入所示。亦圖示功能方塊62作為輸入而接收代表時間限值Tmax的參數或常數。
然而，如下文將參考圖8至圖14更詳細地描述的，功能方塊62不是嚴格必需的，此是因為基準電流Iref不一定取決於作為方塊62的輸入表示的變數和參數的函數：Iref亦可以是常數，或可以是作為方塊62的輸入表示的變數和參數中的僅一個或僅一些的函數。
參考圖8至圖14，現在描述可以在本發明的方法中有利地使用的基準電流的一些實例，且其特別是用於獲取由圖4或圖5的方塊208表示的基準電流的值的步驟，或分別用於進行圖7的功能方塊62，其中基準電流被計算為函數F。
在圖8至圖14中，藉由三維空間中的一表面來表示基準電流，除了相對於基準電流Iref的軸線之外，該三維空間由獨立軸線限定：
-自從初始位置移位開始而經過的時間t，其具有在初始位置A處的原點t=0，以及
-與目標位置B相距的剩餘距離y(t)，亦即，在從初始位置A朝向目標位置B的移位期間到達的當前位置x(t)與目標位置B之間的差。
因此，基準電流一般由函數Iref [t, y(t)]表示。
相對於從初始位置A到目標位置B的總距離，剩餘距離y(t)有利地但不是必須以百分比表示。
時間t以合適的量測單位表示，通常為微秒或毫秒。
應當注意，剩餘距離y(t)是時間t的遞減函數，並且假設在初始位置A處為100%，在目標位置B處為0%。
在圖4至圖5的方塊208的每次反覆運算中，控制器14的模組30獲取與經過的時間t的當前值相對應的且與剩餘距離y(t)的當前值對應的基準電流Iref [t, y(t)]。
圖8至圖14亦圖示表示可能的「軌跡」的一個（或多個）曲線，亦即，表示每個時刻的剩餘距離和基準電流的相應值的點的軌跡。
圖8圖示基準電流400，其實際上是獨立於自從初始位置A朝向目標位置B的移位開始而經過的時間t且獨立於與目標位置B相距的剩餘距離y(t)的恆定值。
因此，在控制器14的模組30中，基準電流400可以根據下面的公式（ 3 ） 表示為恆定值K1：
Iref=K1。
在圖8的三維空間中，根據下面的公式（ 4 ） ，基準電流400由平行於經過的時間t的軸線和剩餘距離y(t)的軸線的平面表示：
Iref [t, y(t)] =K1。
示例性軌跡402始於坐標為t = 0、y(0)= 100%、Iref(0, 100%)= K1的初始位置A。在所示的情況下，假設移位速度是恆定的，並因此軌跡在表示基準電流Iref的平面上遵循直線404，直到坐標為t = T1、y(T1)= 0%、Iref(T1,100%)= K1的目標位置B。
當到達目標位置B時，馬達12的激勵被中斷。
在所示的情況下，假設例如在時間限值Tmax期滿之前到達目標位置B，並且馬達12保持靜止，直到時間限值Tmax期滿為止。
因此，軌跡402包括從表示目標位置B的點到坐標為t = Tmax、y(Tmax)= 0%、Iref(T1, 0%)= K1的點的第二直線406。
此類參考函數儘管其很簡單，但已經允許相對於先前技術的典型控制獲得更高效能的撥鏈器10，該先前技術最多可以基於與目標位置相距的剩餘距離提供對馬達的驅動電壓的回饋控制。
有利的是，無論是否到達目標位置B，亦即無論剩餘距離y(Tmax)是否為零，在從移位開始起的時間限值t = Tmax之後，馬達12的電力供應被中斷。
更特定地，基準電流400因此可以在控制器14的模組30中根據以下公式（ 5 ） 由恆定值K1表示：
對於0＜=t＜=Tmax，Iref[t, y(t)]=K1
對於t＞Tmax，Iref[t, y(t)] = 0
示例性軌跡410始於坐標為t = 0、y(0)= 100%、Iref(0, 100%)= K1的初始位置A。在所示的情況下，假設移位速度非常低，並因此軌跡遵循基本上垂直於剩餘距離的軸線的直線412，直到坐標為t = Tmax、y(Tmax)=90%、Iref(Tmax, 90%)=K1的位置C。因此，一旦時間限值Tmax已期滿，且尚未到達目標位置B，但馬達12的激勵在任何情況下都被中斷，以在一些卡阻或其它機械障礙導致馬達12不能克服的過大阻力並因此阻止期望移位的情況下，保護馬達12和撥鏈器10的部件。用於向馬達12供電的電池的充電亦省去了。
應當理解，在圖8的示例性情況下，基準電流Iref的值的獲取方塊208不一定必須隨著時間t在每次執行反覆運算時實施，而是其可以僅實施一次。
為了提供對撥鏈器10的馬達12的更精確控制，可以使得基準電流Iref是自從初始位置A到目標位置B的移位開始而經過的時間t的函數。
以此種方式，可以限定基準電流Iref或期望的吸收電流隨時間的預定分佈，因此由於回饋控制34，可以限定對應於或以任何方式接近於此類的預定分佈的實際吸收電流I(t)的趨勢以及實際上由馬達12輸送的轉矩的趨勢。
因此，基準電流Iref可以在控制器14的模組30中由以下通式（ 6 ） 表示： Iref = Iref(t)
在圖9的三維空間中，基準電流450由相對於剩餘距離的軸線不變的曲線表示，即，根據以下公式（7），在平面（t；Iref）中具有不變的投影： Iref [t,y(t)] = Iref [(t)]。
圖9圖示示例性的基準電流450，其是自從初始位置A到目標位置B的移位開始而經過的時間t的函數。
有利地，如所示的，時間t的基準電流450函數具有單調增加的趨勢。
以此種方式，由馬達12傳遞的轉矩均勻地增加，並因此撥鏈器10的機構受力很小。
更特定地，根據以下公式（ 8 ） ，基準電流450被定義為自從初始位置A移位開始而經過的時間t的逆二次函數： 對於0 ＜= t ＜= Tmax，Iref [t, y(t)] = K2*sqrt(t) 對於t＞ Tmax，Iref [t, y(t)] = 0 其中sqrt(z)表示z的平方根。
應當注意，在此種情況下（以及在下文描述的情況下），較佳地實施時間限值Tmax，但是此不是嚴格必需的。
示例性軌跡452始於坐標為t = 0、y(0)= 100%、Iref(0, 100%)= 0的初始位置A。在所示的情況下，假設移位速度是恆定的，因軌跡在表示基準電流的曲線圖上遵循曲線454，直到坐標為t = T2、y（T2）= 0%、Iref(T2, 0%)= K2*sqrt(T2)的目標位置B。
一旦到達了目標位置B，軌跡就遵循直線456，並且馬達12的激勵被中斷，直到時刻Tmax為止。
在此類位置之前，獲得馬達12的轉矩的平滑增加。
根據圖110所示的另一實例，可以將基準電流Iref的趨勢且因此所傳遞的轉矩的趨勢設置為在移位的初始時間段上增加，隨後隨著接近目標位置B而減小。
更特定地，根據以下公式（ 9 ） ，基準電流500被定義為自從初始位置A的移位開始而經過的時間t的二次或拋物線函數： 對於0 ＜= t ＜= Tmax，Iref [t, y(t)] = -K3*t ^ 2 + K3Tmax*t 對於t＞ Tmax，Iref [t, y(t)] = 0 其中z ^ 2表示z的平方。
應當注意，在此種情況下，如下文描述的情況，較佳地實施時間限值Tmax，但是此不是嚴格必需的。
示例性軌跡502始於坐標為t = 0、y(0)= 100%、Iref(0,100%)=0的初始位置A。在所示的情況下，軌跡在表示基準電流的曲線圖上遵循上升曲線504，直到基準電流最大的位置D，其值為K4；此後，軌跡在表示基準電流的曲線圖上遵循下降曲線506，直到坐標為t = Tmax、y(Tmax)= 20%、Iref(Tmax, 20%)= 0的位置E。一旦時間限值Tmax已期滿，目標位置B尚未到達，但馬達12的激勵在任何情況下都被中斷，以在一些卡阻或其它機械障礙導致馬達12所不能克服的過大阻力並且因此阻止期望移位的情況下，保護馬達12和撥鏈器10的部件。用於向馬達12供電的電池的充電亦省去了。
在優選的情況下，公式（9）由以下更特定的式（9'）代替： 對於0 ＜= t ＜= Tmax，Iref [t,y(t)] = -K3*t ^ 2 + 2*t 對於t＞ Tmax，Iref [t,y(t)] = 0
在另一實例（未詳細圖示）中，可以將基準電流Iref的趨勢且因此所傳遞的轉矩的趨勢設置為對於移位的初始時間段增加，隨後是恆定的，再隨後隨著目標位置B而減小。
提供對撥鏈器10的馬達12的足夠精確控制的另一種方式包括：將基準電流Iref提供為與目標位置B相距的剩餘距離y(t)的函數，而不是自從初始位置A向目標位置B的移位開始而經過的時間t的直接函數。
以此種方式，在空間中預先決定了基準電流Iref或期望的吸收電流的分佈，期望的吸收電流至少近似於實際吸收的電流。例如，可以將所傳遞的轉矩的趨勢設置為對於移位的初始部分增加，隨後是恆定的，再隨後隨著接近目標位置而減小。
因此，在控制器14的模組30中，基準電流可以由以下通式（ 10 ） 表示： Iref= Iref（y(t)）
在圖11的三維空間中，基準電流550由相對於時間軸線不變的曲線表示，即根據下面的公式（ 11 ） ，在平面（y(t)；Iref）中具有不變的投影： Iref [t, y(t)] = Iref（y(t)）。
圖11圖示示例性基準電流550，其是與目標位置B相距的剩餘距離y(t)的函數。
有利地，如所示的，剩餘距離的基準電流550函數具有單調增加的趨勢，並因此隨著接近目標位置B而平滑地減小。
類似於參考圖9描述的情況，由馬達12傳遞的轉矩均勻增大，並因此撥鏈器10的機構受力較小。
更特定地，根據以下公式（ 12 ） ，基準電流550被定義為剩餘距離y(t)的逆二次函數： 對於0 ＜= t ＜= Tmax，Iref [t,y(t)] = K5*sqrt（y(t)） 對於t＞ Tmax，Iref [t,y(t)] = 0。
示例性軌跡552始於坐標為t = 0、y(0)= 100%、Iref(0,100)= K5*sqrt(100%)的初始位置A。在所示的情況下，假設移位速度是恆定的，並因此軌跡在表示基準電流Iref的曲線圖上遵循曲線554，直到坐標為t = T4、y(T4)= 0%、Iref(T4,0%)= 0的目標位置B。
一旦到達了目標位置B，軌跡就遵循直線556，並且馬達12的激勵被中斷，直到時刻Tmax為止。
直到此類位置，獲得了馬達12的轉矩的平滑增加。
圖12圖示另一個示例性基準電流600，其是與目標位置B相距的剩餘距離y(t)的函數。應當注意，獨立軸線相對於圖8至圖11反轉。
圖示的示例性函數與圖11所示的函數的不同之處在於，將基準電流600的最大值設置為等於可由馬達12傳輸的最大電流的預定百分比。
藉由限制馬達12的轉矩，限制了在撥鏈器10的機構處產生的最大的力，並因此避免了其不適當的應力。
更特定地，根據以下公式（ 13 ） 表示圖12所示的基準電流600： 對於0 ＜= t ＜= Tmax，Iref [t, y(t)] = max（K6*sqrt（y(t)）；K7*IMax） 對於t＞ Tmax，Iref [t, y(t)] = 0。
例如，預定百分比K7可以等於由馬達12可傳輸的最大電流IMax的50%。
示例性的軌跡602始於坐標為t = 0、y(0)= 100%、Iref(0, 100%)= K7*IMax的初始位置A。在所示的情況下，假設移位速度均勻地增加，因此軌跡在表示基準電流600的最大值的平面上遵循曲線604，直到初始位置A與目標位置B之間的、坐標示例性地為t=T5、y(T5)= 40%、Iref(T5,40%)= K6*sqrt(F-B)= K7*IMax的中間位置F，其中F-B是從中間位置F到目標位置B的剩餘距離。
示例性的軌跡602隨後沿著由K6*sqrt（y(t)）表示的逆二次曲線的線606繼續行進，直到坐標為t = T6、y(T6)= 0%、Iref(T6，0%)= K6*sqrt(0%)的目標位置B。
一旦到達目標位置B，軌跡就遵循直線608，並且馬達12的激勵被中斷，直到時刻Tmax為止。
為了提供對撥鏈器10的馬達12的非常精確控制，可以將基準電流Iref提供為自從初始位置A到目標位置B的移位開始所經過的時間t及與目標位置B相距的剩餘距離y(t)的函數。
以此種方式，基準電流Iref或期望的吸收電流（其至少近似於實際吸收的電流I(t)）的分佈是隨時間預定的，但亦以空間中的最佳方式調整。例如，可以將所傳遞的轉矩的趨勢設置為對於移位的初始時間段增加，隨後恆定，再隨後隨著接近目標位置B而減小。
因此，在控制器14的模組30中，基準電流Iref可以由以下通式（ 14 ） 表示： Iref = Iref（t，y(t)）
在圖13的三維空間中，基準電流650由相對於時間軸線t不變亦相對於剩餘距離軸線y(t)不變的曲線表示，但其可以具有相對於任一軸線的不變部分。因此，基準電流650由作為沿著時間軸線t和沿著剩餘距離軸線y(t)的可變函數的曲線表示。
圖13圖示示例性的基準電流650，其是經過的時間t和與目標位置B相距的剩餘距離y(t)兩者的函數。應當注意，類似於圖12，獨立軸線相對於圖8至圖11反轉。
有利地，如所示的，基準電流650的初始趨勢為隨時間t單調增加，且相對於剩餘距離y(t)不變，並且其最終趨勢為在時間t中不變，且隨剩餘距離y(t)而單調增加，並因此隨著接近目標位置B而單調減小。此外，在此種情況下，為基準電流650提供的最大值亦等於能夠由馬達12傳輸的最大電流的預定百分比。
更特定地，基準電流650在初始部分中定義為斜坡函數，在最終部分中定義為剩餘距離y(t)的逆二次函數，並且根據以下公式（ 15 ） 進一步限定： 對於0 ＜= t ＜= T7，Iref [t, y(t)] = max（K8*t；K9*IMax） 對於T7＜= t ＜= Tmax，Iref [t, y(t)] = max（K10*sqrt（y(t)）；K9*IMax） 對於t＞ Tmax，Iref [t, y(t)] = 0。
示例性的軌跡652始於坐標為t = 0、y(0)= 100%、Iref(0,100%)= 0的初始位置A。在所示的情況下，假設移位速度最初是恆定的，因此軌跡在表示基準電流650的增長斜坡的平面上遵循直線654，直到初始位置A與目標位置B之間的、坐標示例性地為t = T7、y(T7)= 30%、Iref(T7, 30%)= K9*IMax的中間位置G。
軌跡652在表示基準電流650的最大值的平面上遵循直線656，直到中間位置G與目標位置B之間的、坐標示例性地為t = T8、y(T8) = 20%、Iref(T8,20%)= K10*sqrt(20%)= K9*Imax的中間位置H。
示例性軌跡652隨後沿著由K10*sqrt（y(t)）表示的逆二次曲線的線658繼續行進，直到坐標為t=T9、y(T9)=0%、Iref(T9, 0%)=0的目標位置B。
一旦到達目標位置B，軌跡就遵循直線660，並且馬達12的激勵被中斷，直到時刻Tmax為止。
圖14圖示另一示例性基準電流700，其是經過的時間t和剩餘距離y(t)兩者的函數。
特別地，基準電流700在移位期間的預時序間段中（特別是在移位的初始時間段中）具有恆定值。以此種方式，可以以預定的方式開始或嘗試開始移位，將機構的可能的反作用評估推遲到移位的第二部分。
恆定值是對於剩餘的移位，相對於基準電流700的最大可能值的中間值。
以此種方式，在預定的時間段結束時，通常提供基準電流700的值的突然轉變，並且特別是基準電流700的突然升高，其允許提供轉矩提升以試圖克服機構運動的可能的暫時障礙。
在移位的第二部分中，例如提供了剩餘距離y(t)的平均二次函數。
更特定地，根據以下公式（ 16 ） ，基準電流700在初始部分中被定義為常數，並且在最終部分中被定義為剩餘距離y(t)的逆二次函數： 對於0 ＜= t ＜= T10，Iref [t, y(t)] = K11 對於T10＜= t ＜= Tmax，Iref [t, y(t)] = K12*sqrt（y(t)） 對於t＞ Tmax，Iref [t, y(t)] = 0 其中K11是相對於基準電流K12*sqrt(100%)的最大可能值的中間值。
示例性軌跡702始於坐標為t = 0、y(0)= 100%、Iref(0,100%)= K11）的初始位置A。在所示的情況下，假設移位速度最初均勻地增加，並因此軌跡在表示基準電流700在中間值處恆定的平面上遵循曲線704，直到初始位置A與目標位置B之間的、坐標示例性地為t = T10、y(T10)= 30%、Iref(T10, 30%)= K11的中間位置L。
隨後，軌跡702經歷突然轉變，並且特別地，基準電流700突然升高706，其在中間位置M到達值Iref（T10, 30%）= K12*sqrt（30%）。以此種方式，馬達12提供轉矩提升，以試圖克服撥鏈器10的機構的移動的可能暫時障礙。
示例性軌跡702隨後沿著由K12*sqrt（y(t)）表示的逆二次曲線的線708繼續行進，直到坐標為t = T11、y(T11)= 0%、Iref(T11,0%)= 0）的目標位置B。
一旦到達目標位置B，軌跡就遵循直線710，並且馬達12的激勵被中斷，直到時刻Tmax為止。
本領域技藝人士將理解，表示從初始位置A向目標位置B的移位的各個部分的各種示例性函數可以以各種方式彼此組合，以便獲得在以上說明中概括的有利結果。
本領域技藝人士亦將理解，表示從初始位置A到目標位置B的移位的各個部分的各種示例性函數可以經歷若干修改，並且基準電流Iref原則上可以遵循任何趨勢。
特別地，儘管描述基準電流Iref的函數的平坦區域或曲線區域已被圖示為相對於軸線具有嚴格單調趨勢，但該趨勢可以是單調的，而不是嚴格單調。
儘管描述基準電流Iref的函數已被圖示為分成不超過三個區域，但此不應當作為絕對限制，並且可以根據任何複雜的函數來建立基準電流Iref。
此外，儘管已經經由公式表示了描述基準電流Iref的函數，但此並不意欲是絕對要求，並且基準電流Iref可以例如經由查表來逐點限定。
本領域技藝人士將理解，作為驅動馬達12的電壓的信號的替代，馬達12可以是電流驅動的。
以上是對發明方面的各個實施例的描述，並且在不背離本發明範疇的前提下可以進行進一步的改變。可以改變各個部件的形狀及/或尺寸及/或位置及/或定向。部件的功能可以由兩個或更多部件實行，反之亦然。圖示為彼此直接連接或接觸的部件可以具有佈置在它們之間的中間結構。附圖中所示的細節及/或參考圖或實施例描述的細節可以應用於其它圖或實施例中。不是全部圖示在附圖中或在相同上下文中描述的細節都必須存在於相同的實施例中。相對於先前技術創新性的特徵或態樣，不管是單獨地或與其它特徵組合，本身應被視為描述性的，而不管哪些被明確描述為創新性的。
10‧‧‧撥鏈器 12‧‧‧馬達/電動馬達 14‧‧‧控制器 16‧‧‧齒輪傳動馬達 18‧‧‧驅動電路 20‧‧‧位置感測器 22‧‧‧模組 24‧‧‧模組/馬達控制器 26‧‧‧模組/計時器 28‧‧‧電流感測器 30‧‧‧模組 32‧‧‧外部反饋迴路/回饋控制 34‧‧‧內部反饋迴路/回饋控制 36‧‧‧微控制器 38‧‧‧H橋 40‧‧‧分流器 42‧‧‧處理電路 44‧‧‧RC濾波器 46‧‧‧運算放大器 48‧‧‧P.I.D.型控制器 50‧‧‧比例型P的動作 52‧‧‧導數型D的動作 54‧‧‧積分型I的動作 56‧‧‧求和節點 58‧‧‧減法節點 60‧‧‧減法節點 62‧‧‧功能方塊 100‧‧‧方法 102‧‧‧方塊 104‧‧‧方塊 106‧‧‧方塊 108‧‧‧方塊 110‧‧‧方塊/方法/例程/圖 112‧‧‧方塊 114‧‧‧方塊 116‧‧‧方塊 202‧‧‧初始化方塊 204‧‧‧方塊/回饋控制 206‧‧‧方塊/回饋控制 208‧‧‧方塊 210‧‧‧方塊/回饋控制 212‧‧‧方塊/回饋控制 214‧‧‧方塊/回饋控制 216‧‧‧方塊 218‧‧‧方塊 220‧‧‧方塊/回饋控制 400‧‧‧基準電流 402‧‧‧軌跡 404‧‧‧直線 406‧‧‧直線 450‧‧‧基準電流 452‧‧‧軌跡 454‧‧‧曲線 456‧‧‧直線 500‧‧‧基準電流 502‧‧‧軌跡 504‧‧‧上升曲線 506‧‧‧下降曲線 550‧‧‧基準電流 552‧‧‧軌跡 554‧‧‧曲線 556‧‧‧直線 600‧‧‧基準電流 602‧‧‧軌跡 604‧‧‧曲線 606‧‧‧逆二次曲線 608‧‧‧直線 650‧‧‧基準電流 652‧‧‧軌跡 654‧‧‧直線 656‧‧‧直線 658‧‧‧逆二次曲線 660‧‧‧直線 700‧‧‧基準電流 702‧‧‧軌跡 704‧‧‧曲線 706‧‧‧突然升高 708‧‧‧逆二次曲線 710‧‧‧直線
從以下參考附圖對本發明的一些優選實施例的詳細描述中，將使本發明的其它特徵和優點變得更清楚。參考單個配置圖示和描述的不同特徵可以根據需要彼此組合。在下面的描述中，為了附圖的例示，相同或相似的元件符號用於表示具有相同功能或類似功能的結構性或功能性元件。在附圖中：
-圖1是與根據本發明的自行車電子換擋機構的撥鏈器的主要部件相關的方塊圖，
-圖2是與圖1的撥鏈器的示例性實施例相關的電氣原理圖，
-圖3至圖5是與根據本發明的用於控制撥鏈器的馬達的方法相關的流程圖，
-圖6是根據本發明的實施例的用於控制馬達的方法的示意圖，
-圖7是根據本發明的馬達的控制的示意圖，
-圖8至圖14是本發明的用於控制馬達的方法中使用的基準電流的示意圖。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
110‧‧‧方塊/方法/例程/圖
202‧‧‧初始化方塊
204‧‧‧方塊/回饋控制
206‧‧‧方塊/回饋控制
208‧‧‧方塊
210‧‧‧方塊/回饋控制
212‧‧‧方塊/回饋控制
214‧‧‧方塊/回饋控制
216‧‧‧方塊
218‧‧‧方塊

Claims (20)

  1. 一種用於在從一初始位置(A)朝向一目標位置(B)的一移位期間控制一自行車電子換擋機構的一撥鏈器(10)的一馬達(12)的方法(100，110)，其中該方法包括對該馬達(12)吸收的該電流(I(t))進行回饋控制(34，210，212，214)的步驟，其中進行回饋控制(34，210，212，214)的步驟包括控制該馬達(12)的一驅動電壓(V(t)，FW(t)，RW(t))，使得由一基準電流(Iref，400，450，500，550，600，650，700)和一量測到的吸收電流(I(t))之間的一差定義的一誤差(EPSILON(t))趨於變為零。
  2. 如請求項1所述之方法(100，110)，該方法包括將該基準電流(Iref(t)，450，500)定義為自從該初始位置(A)向該目標位置(B)的該移位開始經過的時間(t)的一函數。
  3. 如請求項1所述之方法(100，110)，該方法包括將該基準電流(Iref(t)，450，500)定義為自從該初始位置(A)向該目標位置(B)的該移位開始經過的時間(t)的一直接函數。
  4. 如請求項1所述之方法(100，110)，該方法包括將該基準電流(Iref(y(t))，550，600) 定義為與該目標位置(B)相距的一剩餘距離(y(t))的一函數。
  5. 如請求項1所述之方法(100，110)，該方法包括將該基準電流(Iref[t,y(t)]，650，700)定義為自從該初始位置(A)向該目標位置(B)的該移位開始而經過的時間(t)以及與該目標位置(B)相距的一剩餘距離(y(t))兩者的一函數。
  6. 如請求項2、3及5中任一項所述之方法(100，110)，該方法包括至少在該移位的一初始時間段中，將該基準電流(Iref(t)，Iref[t,y(t)]，450，500，650)定義為該經過的時間(t)的一單調遞增函數。
  7. 如請求項4或5所述之方法(100，110)，該方法包括至少在該移位的一最終部分中，將該基準電流(550，600，650，700)定義為該剩餘距離(y(t))的一單調遞增函數。
  8. 如請求項1所述之方法(100，110)，亦包括步驟：在一時間限值(Tmax)之後，不管是否已到達該目標位置(B)，中斷對該馬達(12)的該電力供應。
  9. 如請求項1所述之方法(100，110)，其中對該馬達(12)吸收的該電流(I(t))進行回饋控制(34，210，212，214)的步驟包括量測該吸收電 流(I(t))並且對該量測的吸收電流(I(t))進行濾波(44)。
  10. 如請求項1所述之方法(100，110)，其中對該馬達(12)吸收的該電流(I(t))進行回饋控制(34，210，212，214)的步驟包括量測該吸收電流(I(t))並且對該量測的吸收電流(I(t))進行類比方式及/或數位方式濾波(44)。
  11. 如請求項1所述之方法(100，110)，該方法包括步驟：在一移位嘗試(110)的步驟之前，執行對該馬達(12)的一控制器(24)的完整性檢查(104)，並且在該否定的情況下，中止該移位並發出異常的信號(108)，及/或包括一步驟：在該移位嘗試(110)的步驟之後，檢查(112)是否在一定公差內已經到達該目標位置(B)，並且在該否定的情況下，中止該移位並發出異常的信號(114)。
  12. 一種自行車電子換擋機構的撥鏈器(10)，該撥鏈器(10)包括一電動馬達(12)和該電動馬達(12)的一控制器(24)，其中該電動馬達(12)的該控制器(24)被配置為在從一初始位置(A)朝向一目標位置(B)的一移位期間，對該馬達(12)吸收的電流(I(t))進行一回饋控制(34，210，212，214)， 其中該回饋控制(34，210，212，214)包括控制該馬達(12)的一驅動電壓(V(t)，FW(t)，RW(t))，使得由一基準電流(Iref，400，450，500，550，600，650，700)和一量測到的吸收電流(I(t))之間的一差定義的一誤差(EPSILON(t))趨於變為零。
  13. 如請求項12所述之撥鏈器(10)，其中該電動馬達(12)的該控制器(24)對與該目標位置(B)相距的一剩餘距離(y(t))進行一回饋控制(32，204，206，220)，對該剩餘距離(y(t))的該回饋控制(32，204，206，220)是相對於對該馬達(12)吸收的該電流(I(t))進行的該回饋控制(34，210，212，214)的一外部控制迴路。
  14. 如請求項12或13所述之撥鏈器(10)，其中該控制器(24)包括用於驅動該電動馬達(12)的一H橋(38)及連接到該H橋(38)的下側以吸取代表待量測電流(I(t))的一電流的一分流器(40)。
  15. 一種包括一電動馬達(12)的一自行車電子換擋機構的一撥鏈器(10)與該電動馬達(12)的在該撥鏈器(10)外部的一控制器(24)的組件，其中該電動馬達(12)的該控制器(24)被配置為在從一初始位置(A)朝向一目標位置(B)的一移位期間， 對該馬達(12)吸收的電流(I(t))執行一回饋控制(34，210，212，214)，其中該回饋控制(34，210，212，214)包括控制該馬達(12)的一驅動電壓(V(t)，FW(t)，RW(t))，使得由一基準電流(Iref，400，450，500，550，600，650，700)和一量測到的吸收電流(I(t))之間的一差定義的一誤差(EPSILON(t))趨於變為零。
  16. 如請求項15所述之組件，其中該電動馬達(12)的該控制器(24)對與該目標位置(B)相距的一剩餘距離(y(t))進行一回饋控制(32，204，206，220)，對該剩餘距離(y(t))的該回饋控制(32，204，206，220)是相對於對該馬達(12)吸收的該電流(I(t))進行的該回饋控制(34，210，212，214)的一外部控制迴路。
  17. 如請求項15或16所述之組件，其中該控制器(24)包括用於驅動該電動馬達(12)的一H橋(38)及連接到該H橋(38)的下側以吸取代表待量測電流(I(t))的一電流的一分流器(40)。
  18. 一種自行車電子換擋機構，包括至少一個撥鏈器(10)，該至少一個撥鏈器(10)具有一電動馬達(12)和該電動馬達(12)的一控制器(24)， 該至少一個撥鏈器(10)用以使一鏈條在分別與踏板曲柄的軸相關的或與一自行車的後輪的轂相關的一組齒輪中的齒輪之間移位，其中該電動馬達(12)的該控制器(24)被配置為在從一初始位置(A)朝向一目標位置(B)的一移位期間，對該馬達(12)吸收的電流(I(t))進行一回饋控制(34，210，212，214)，其中該回饋控制(34，210，212，214)包括控制該馬達(12)的一驅動電壓(V(t)，FW(t)，RW(t))，使得由一基準電流(Iref，400，450，500，550，600，650，700)和一量測到的吸收電流(I(t))之間的一差定義的一誤差(EPSILON(t))趨於變為零。
  19. 如請求項18所述之自行車電子換擋機構，其中該電動馬達(12)的該控制器(24)對與該目標位置(B)相距的一剩餘距離(y(t))進行一回饋控制(32，204，206，220)，對該剩餘距離(y(t))的該回饋控制(32，204，206，220)是相對於對該馬達(12)吸收的該電流(I(t))進行的該回饋控制(34，210，212，214)的一外部控制迴路。
  20. 如請求項18或19所述之自行車電子換擋機構，其中該控制器(24)包括用於驅動該電動馬達 (12)的一H橋(38)及連接到該H橋(38)的下側以吸取代表待量測電流(I(t))的一電流的一分流器(40)。
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