專利名稱：車輛的換檔控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于通過步進(jìn)馬達(dá)的工作電切換自動(dòng)變速器的檔位的車輛的換檔控制裝置。
背景技術(shù)：
已知包含換檔切換機(jī)構(gòu)的車輛的換檔控制裝置，該換檔機(jī)構(gòu)基于表示用于切換自動(dòng)變速器的檔位的操作裝置的操作狀態(tài)的操作信號(hào)，通過步進(jìn)馬達(dá)的工作電切換此自動(dòng)變速器的檔位。例如，作為被稱為線控?fù)Q檔(SBW)的換檔控制裝置，專利文獻(xiàn)1中記載的自動(dòng)變速器的換檔裝置和專利文獻(xiàn)2中記載的換檔裝置就是這樣的裝置。并且，在所述專利文獻(xiàn)2中，作為換檔機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)源的步進(jìn)馬達(dá)(st印pingmotor)，例示了三相開關(guān)磁阻馬達(dá)(SR馬達(dá))。在如此的步進(jìn)馬達(dá)中，能夠采用例如如圖9(a)所示的僅僅在1相繞組依次流過電流的1相勵(lì)磁方式、如圖9(b)所示的在2相同時(shí)依次流過電流的2相勵(lì)磁方式、如圖9(c)所示的交替切換1相和2相而依次流過電流的1-2相勵(lì)磁方式等的勵(lì)磁方式。在此圖9中，例如設(shè)定各個(gè)勵(lì)磁方式的勵(lì)磁模式，使得每單位時(shí)間的步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的步進(jìn)角度(轉(zhuǎn)角)為同一角度θ，也就是說成為相同的馬達(dá)轉(zhuǎn)速。此處，特別是，在采用1-2相勵(lì)磁方式的情況下，通過設(shè)為組合1相勵(lì)磁和2相勵(lì)磁的勵(lì)磁模式，由于相對(duì)于基準(zhǔn)脈沖的步進(jìn)角度是1相勵(lì)磁方式和2相勵(lì)磁方式的情況的一半，能夠進(jìn)行平滑細(xì)致的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)控制。并且，也能夠得到相對(duì)大的步進(jìn)馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 特開2005-24044號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 特開2009-92081號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明解決的問題在所述步進(jìn)馬達(dá)中，例如，設(shè)置了檢測轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角的編碼器，也就是與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)同步地連續(xù)輸出脈沖信號(hào)的編碼器。并且，基于從此編碼器輸出的脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)值，檢測馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)位置，通過以預(yù)定的順序切換通電相，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)。在1-2相勵(lì)磁方式中，步進(jìn)角度是1相勵(lì)磁方式和2相勵(lì)磁方式的情況的一半，另一方面，與1相勵(lì)磁方式和2相勵(lì)磁方式相比，需要2倍的驅(qū)動(dòng)脈沖(通信脈沖)，馬達(dá)控制用的運(yùn)算處理裝置(CPU、ECU)的處理負(fù)荷高。因此，特別是，當(dāng)步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速高時(shí)，因?yàn)殡S著編碼器的脈沖信號(hào)的打斷，處理負(fù)荷進(jìn)一步變高，所以在1-2相勵(lì)磁方式中，相比于1相勵(lì)磁方式和2相勵(lì)磁方式，對(duì)馬達(dá)控制用的運(yùn)算處理裝置(CPU、ECU)要求高的處理能力，需要提高CPU的處理能力。因?yàn)樵?-2相勵(lì)磁方式中為了僅僅對(duì)應(yīng)于步進(jìn)馬達(dá)的高旋轉(zhuǎn)控制，使用例如使16位CPU成為32位CPU等的高性能的CPU，會(huì)導(dǎo)致成本增加，所以期望的是，確保換檔需要的步進(jìn)馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩，并且，盡可能的降低CPU的處理負(fù)荷。
作為發(fā)現(xiàn)用于解決所述問題的方法，參照車輛的具體的形態(tài)在以下內(nèi)容中說明進(jìn)行討論的情況。例如，能夠考慮到在車輛停在坡道上的狀態(tài)下，檔位為使得與車輛一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)齒輪輪與鎖止齒輪嚙合的狀態(tài)的停車檔，從該停車檔向解除該鎖止?fàn)顟B(tài)的非停車檔位切換檔位時(shí)，所述換檔機(jī)構(gòu)的步進(jìn)馬達(dá)的必要轉(zhuǎn)矩為最高。另一方面，在從停車檔向非停車檔的換檔以外的換檔中，例如，用于使自動(dòng)變速器的手動(dòng)閥工作，或者使得換檔機(jī)構(gòu)在旋轉(zhuǎn)齒輪與鎖止齒輪嚙合的方向工作的轉(zhuǎn)矩如果存在，則能夠進(jìn)行換檔，換檔機(jī)構(gòu)的步進(jìn)馬達(dá)的必要轉(zhuǎn)矩，與解除所述鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)相比低得多的轉(zhuǎn)矩就足夠。在從停車檔向非停車檔的換檔以外的換檔中，存在相比于大的馬達(dá)轉(zhuǎn)矩更加需要換檔響應(yīng)性的情況。例如，在坡道中，與用于進(jìn)行從行駛檔(例如“D”檔)并且開啟制動(dòng)的狀態(tài)向停車檔切換的預(yù)定操作同時(shí)地進(jìn)行關(guān)閉制動(dòng)的情況下，因?yàn)榇嬖谠诔蔀樗鲦i止?fàn)顟B(tài)之前車輛在坡道上移動(dòng)的可能性，所以期望快速、響應(yīng)性良好地向停車檔切換。如此，根據(jù)換檔的種類，換檔時(shí)需要的步進(jìn)馬達(dá)的輸出特性不同。也就是說，相比于換檔響應(yīng)性(步進(jìn)馬達(dá)的高轉(zhuǎn)速)而更加需要步進(jìn)馬達(dá)的高輸出轉(zhuǎn)矩，或者相反地相比于步進(jìn)馬達(dá)的高輸出轉(zhuǎn)矩而更加需要換檔響應(yīng)性(步進(jìn)馬達(dá)的高轉(zhuǎn)速)。因此，在不考慮換檔的種類，使步進(jìn)馬達(dá)的控制方法一律為相同的方法時(shí)，僅僅為了特定的換檔控制，需要提高CPU的處理能力。如此的問題不是眾所周知的，關(guān)于為了兼顧換檔需要的步進(jìn)馬達(dá)的輸出特性和CPU的處理負(fù)荷降低，根據(jù)換檔種類切換步進(jìn)馬達(dá)的控制方法，還沒有被提出來。本發(fā)明是以上述情況為背景而作出的，作為其目的，是提供能夠兼顧換檔需要的步進(jìn)馬達(dá)的輸出特性和CPU的處理負(fù)荷降低的車輛的換檔控制裝置。用于解決問題的技術(shù)方案作為用于達(dá)成所述目的的本發(fā)明的要點(diǎn)，(a) —種車輛的換檔控制裝置，包含換檔機(jī)構(gòu)，該換檔機(jī)構(gòu)基于表示用于切換自動(dòng)變速器的檔位的操作裝置的操作狀態(tài)的操作信號(hào)，通過步進(jìn)馬達(dá)的工作電切換該自動(dòng)變速器的檔位，(b)在進(jìn)行了第一換檔控制的情況下，以1-2相勵(lì)磁方式驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)馬達(dá)，并且將該步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速設(shè)為預(yù)定的第一轉(zhuǎn)速，所述第一換檔控制是作為相比于檔位的切換響應(yīng)性而優(yōu)先所述步進(jìn)馬達(dá)的高輸出的換檔控制而預(yù)先確定的，另一方面，(c)在進(jìn)行了第二換檔控制的情況下，以1相勵(lì)磁方式或者2相勵(lì)磁方式驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)馬達(dá)，并且將該步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速設(shè)為比所述第一轉(zhuǎn)速高的預(yù)定的第二轉(zhuǎn)速，所述第二換檔控制是作為相比于所述步進(jìn)馬達(dá)的高輸出而優(yōu)先檔位的切換響應(yīng)性的換檔控制而預(yù)先確定的。發(fā)明效果如此，因?yàn)樵谶M(jìn)行了第一換檔控制的情況下，以1-2相勵(lì)磁方式驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)，并且將步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速設(shè)為預(yù)定的第一轉(zhuǎn)速，所述第一換檔控制是相比于檔位的切換響應(yīng)性而優(yōu)先所述步進(jìn)馬達(dá)的高輸出的換檔控制，所述預(yù)定的第一轉(zhuǎn)速相比于預(yù)定的第二轉(zhuǎn)速設(shè)定為低旋轉(zhuǎn)，所以得到換檔需要的步進(jìn)馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩，并且即使是與1相勵(lì)磁方式和2相勵(lì)磁方式相比CPU的處理負(fù)荷高的1-2相勵(lì)磁方式，因?yàn)榕c步進(jìn)馬達(dá)為低旋轉(zhuǎn)相應(yīng)地，抑制CPU處理負(fù)荷。另一方面，因?yàn)樵谶M(jìn)行了第二換檔控制的情況下，以1相勵(lì)磁方式或者2相勵(lì)磁方式驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)，并且將步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速相比于預(yù)定的第一轉(zhuǎn)速設(shè)定為高旋轉(zhuǎn)的預(yù)定的第二轉(zhuǎn)速，所述第二換檔控制是相比于步進(jìn)馬達(dá)的高輸出而優(yōu)先檔位的切換響應(yīng)性的換檔控制，所以能夠得到換檔需要的步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，并且即使步進(jìn)馬達(dá)為高轉(zhuǎn)速，與設(shè)為與1-2相勵(lì)磁方式相比CPU的處理負(fù)荷低的1相勵(lì)磁方式或者2相勵(lì)磁方式相應(yīng)地，抑制CPU處理負(fù)荷。如此，通過根據(jù)換檔種類切換步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和勵(lì)磁方法(勵(lì)磁方式)，能夠兼顧換檔需要的步進(jìn)馬達(dá)的輸出特性和CPU的處理負(fù)荷降低。如此，能夠降低例如車載用CPU的處理負(fù)荷，例如能夠使32位CPU成為16位CPU等，降低車載用CPU的等級(jí)(性能)，構(gòu)建便宜的系統(tǒng)。此處，優(yōu)選的，所述第一換檔控制，是從設(shè)為鎖止?fàn)顟B(tài)的停車檔位向解除該鎖止?fàn)顟B(tài)的非停車檔位的切換控制，所述鎖止?fàn)顟B(tài)是鎖止齒輪嚙合于與車輪一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)齒輪的狀態(tài)，所述第二換檔控制，是從所述非停車檔位向所述停車檔位的切換控制。如此，能夠適當(dāng)執(zhí)行可能相比于換檔響應(yīng)性更加需要步進(jìn)馬達(dá)的高輸出轉(zhuǎn)矩的、從停車檔向非停車檔的切換控制。并且，能夠適當(dāng)?shù)膱?zhí)行可能相比于步進(jìn)馬達(dá)的高輸出轉(zhuǎn)矩而更加需要換檔響應(yīng)性的、從非停車檔到停車檔的切換控制。并且，優(yōu)選的，所述第二換檔控制，是從所述停車檔向所述非停車檔位的切換控制以外的檔位切換控制。如此，能夠適當(dāng)?shù)膱?zhí)行從停車檔向非停車檔的切換控制以外的、不需要步進(jìn)馬達(dá)比較高輸出轉(zhuǎn)矩的換檔控制。并且，優(yōu)選的，所述步進(jìn)馬達(dá)是三相步進(jìn)馬達(dá)。如此，通過根據(jù)換檔的種類，切換三相步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和勵(lì)磁方法，由此能夠兼顧換檔時(shí)需要的步進(jìn)馬達(dá)的輸出特性和CPU的處理負(fù)荷降低。并且，優(yōu)選的，所述車輛，在從動(dòng)力源向驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力傳遞路徑中包含所述自動(dòng)變速器等的車輛用動(dòng)力傳遞裝置。作為該動(dòng)力源，優(yōu)選的使用例如通過燃料的燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)等的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和/或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等，但也能夠單獨(dú)使用電動(dòng)機(jī)等其他的原動(dòng)機(jī)，或者與發(fā)動(dòng)機(jī)組合使用。并且，優(yōu)選的，所述車輛用動(dòng)力傳遞裝置，由自動(dòng)變速器單體、變矩器以及具有多個(gè)變速比的自動(dòng)變速器，或者除了此自動(dòng)變速器等之外還由減速機(jī)構(gòu)部和/或差動(dòng)機(jī)構(gòu)部構(gòu)成。此自動(dòng)變速器，由以下變速器構(gòu)成通過由接合裝置選擇性連結(jié)多組行星齒輪裝置旋轉(zhuǎn)要素，由此擇一實(shí)現(xiàn)多個(gè)變速級(jí)(變速檔)，例如具有前進(jìn)4檔、前進(jìn)5檔、前進(jìn)6檔，甚至更多的變速檔等各種行星齒輪式自動(dòng)變速器；在2個(gè)軸間包含始終嚙合的多對(duì)變速齒輪，由同步裝置擇一使多對(duì)變速齒輪的任一個(gè)設(shè)為動(dòng)力傳遞狀態(tài)的同步嚙合型平行2軸式變速器；屬于此同步嚙合型平行2軸式變速器的、能夠由通過油壓致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的同步裝置自動(dòng)的切換變速檔的同步嚙合型平行2軸式變速器；將作為動(dòng)力傳遞部件行使功能的傳動(dòng)帶卷掛于有效徑可變的一對(duì)可變滑輪，能夠無級(jí)的連續(xù)變化變速比的所謂帶式無級(jí)變速器的自動(dòng)變速器；包含圍繞共同的軸心旋轉(zhuǎn)的一對(duì)錐體和能夠繞與此軸心交叉的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)的多個(gè)輥在此一對(duì)錐體間夾壓，通過改變輥的旋轉(zhuǎn)中心和軸心的交叉角，使得變速比可變的所謂牽引型無級(jí)變速器的自動(dòng)變速器；作為電氣式無級(jí)變速器而行使功能的自動(dòng)變速器，其中包含將來自發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力向第一電動(dòng)機(jī)以及輸出軸分配的、例如由行星齒輪裝置構(gòu)成的差動(dòng)機(jī)構(gòu)和設(shè)置在該差動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸的第二電動(dòng)機(jī)，通過此差動(dòng)機(jī)構(gòu)的差動(dòng)作用將來自發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力的主要部分機(jī)械的傳遞到驅(qū)動(dòng)輪側(cè)，將來自發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力的剩余部分使用從第一電動(dòng)機(jī)向第二電動(dòng)機(jī)的電氣路徑進(jìn)行電氣傳遞，由此電氣改變變速比；或者包含能夠向發(fā)動(dòng)機(jī)軸和/或輸出軸等傳遞動(dòng)力的、在具備電動(dòng)機(jī)的所謂并式的混合動(dòng)力車輛搭載的自動(dòng)變速器等。
并且，優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)齒輪，被固定于例如所述自動(dòng)變速器的輸出旋轉(zhuǎn)部件，也能夠固定于對(duì)所述驅(qū)動(dòng)輪保持動(dòng)力傳遞狀態(tài)的直接連結(jié)范圍的其他的旋轉(zhuǎn)部件。


圖1是說明構(gòu)成應(yīng)用本發(fā)明的車輛的動(dòng)力傳遞路徑的概略結(jié)構(gòu)的圖，并且是說明用于控制自動(dòng)變速器的換檔等在車輛設(shè)置的控制系統(tǒng)的主要部分的框線圖。圖2是表示通過人為的操作切換自動(dòng)變速器中多種檔位的換檔操作裝置的一個(gè)例子的圖。圖3是表示電切換自動(dòng)變速器的檔位的換檔機(jī)構(gòu)的一個(gè)例子的立體圖。圖4是表示圖3的換檔機(jī)構(gòu)的制動(dòng)盤的一個(gè)例子的圖。圖5是示意表示驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的結(jié)構(gòu)的圖。圖6是表示用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)例子的電路結(jié)構(gòu)圖。圖7是說明圖1的電子控制裝置的控制功能的主要部分的功能框線圖。圖8是說明電子控制裝置的控制工作的主要部分即用于兼顧換檔需要的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的輸出特性和CPU的處理負(fù)荷降低的控制工作的流程圖。圖9是表示3相步進(jìn)馬達(dá)的勵(lì)磁方式的一個(gè)例子的圖，(a)是1相勵(lì)磁方式，(b)是2相勵(lì)磁方式，(c)是1-2相勵(lì)磁方式，如此分別舉例表示的圖。圖10是表示2相型的步進(jìn)馬達(dá)的勵(lì)磁方式的一個(gè)例子的圖，(a)是1相勵(lì)磁方式，(b)是2相勵(lì)磁方式，(c)是1-2相勵(lì)磁方式，如此分別舉例表示的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)的說明本發(fā)明的實(shí)施例。實(shí)施例圖1是說明構(gòu)成應(yīng)用了本發(fā)明的車輛10的從發(fā)動(dòng)機(jī)12向驅(qū)動(dòng)輪14的動(dòng)力傳遞路徑的概略結(jié)構(gòu)的圖，并且，是說明用于控制換檔機(jī)構(gòu)16等在車輛10設(shè)置的控制系統(tǒng)的主要部分的框線圖。圖1中，車輛10，包含換檔機(jī)構(gòu)16、自動(dòng)變速器18、換檔操作裝置30等，采用通過電氣控制切換自動(dòng)變速器18的檔位(換檔范圍)的線控?fù)Q檔(SBW)方式。并且，自動(dòng)變速器18，優(yōu)選的應(yīng)用于在車輛中橫置的FF(前置前驅(qū))型車輛，將作為行駛用驅(qū)動(dòng)力源的內(nèi)燃機(jī)即發(fā)動(dòng)機(jī)12的動(dòng)力從構(gòu)成了副軸齒輪對(duì)20的一方的作為自動(dòng)變速器18的輸出旋轉(zhuǎn)部件的輸出齒輪22，依次經(jīng)由作為動(dòng)力傳遞裝置的副軸齒輪對(duì)20、主傳動(dòng)齒輪對(duì)M、差動(dòng)齒輪裝置(差動(dòng)齒輪)26，以及一對(duì)車軸(傳動(dòng)軸(D/S)08等，向一對(duì)驅(qū)動(dòng)輪14傳遞。由這些自動(dòng)變速器18、副軸齒輪對(duì)20、主傳動(dòng)齒輪對(duì)M、差動(dòng)齒輪裝置(差動(dòng)齒輪)26等，構(gòu)成變速驅(qū)動(dòng)橋(T/A)。并且，在車輛10，包含含有用于控制換檔機(jī)構(gòu)16的工作狀態(tài)的換檔控制裝置的電子控制裝置110。電子控制裝置110，包含含有例如CPU、RAM、ROM、輸入輸出接口等的所謂的微機(jī)而構(gòu)成，通過CPU利用RAM的臨時(shí)存儲(chǔ)功能，并且，按照存儲(chǔ)在ROM的程序進(jìn)行信號(hào)處理，由此執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)12的輸出控制、自動(dòng)變速器18的變速控制、換檔機(jī)構(gòu)16的工作狀態(tài)的切換控制也就是使用線控?fù)Q檔方式的自動(dòng)變速器18的換檔控制等。向電子控制裝置110，分別供給例如表示用于切換自動(dòng)變速器18的檔位的作為操作裝置的換檔操作裝置30的操作狀態(tài)的操作信號(hào)，表示用于通過驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的工作電切換自動(dòng)變速器18的檔位的換檔機(jī)構(gòu)16的工作狀態(tài)的位置信號(hào)等。作為換檔操作裝置30的操作信號(hào)，例如是對(duì)應(yīng)于換檔桿32的操作位置Psh的換檔桿位置信號(hào)、表示P開關(guān)34的操作狀態(tài)的P開關(guān)信號(hào)等。并且，作為換檔機(jī)構(gòu)16的位置信號(hào)，是例如來自編碼器52的表示驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)角信號(hào)、來自空檔開關(guān)傳感器M的檔位位置信號(hào)等。并且，從電子控制裝置110，分別輸出例如用于發(fā)動(dòng)機(jī)12的輸出控制的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出控制指令信號(hào)、用于自動(dòng)變速器18的變速控制的變速控制指令信號(hào)、用于切換自動(dòng)變速器18的檔位的也就是用于換檔機(jī)構(gòu)16的切換控制的換檔控制指令信號(hào)、用于使指示器(顯示裝置)40工作，顯示自動(dòng)變速器18的換檔狀態(tài)的檔位顯示信號(hào)等。例如，電子控制裝置110，基于來自換檔傳感器36以及選擇傳感器38的對(duì)應(yīng)于操作位置Psh的換檔桿位置信號(hào)和/或來自P開關(guān)34的P開關(guān)信號(hào)，向換檔機(jī)構(gòu)16輸出換檔控制指令，控制換檔機(jī)構(gòu)16的工作，電切換自動(dòng)變速器18的檔位。并且，電子控制裝置110，基于來自換檔機(jī)構(gòu)16的位置信號(hào)判斷自動(dòng)變速器18的檔位。并且，電子控制裝置110，向指示器40輸出用于顯示檔位狀態(tài)的檔位顯示信號(hào)。指示器40，基于電子控制裝置110輸出的檔位顯示信號(hào)，顯示自動(dòng)變速器18的檔位狀態(tài)。圖2是表示通過人為的操作在自動(dòng)變速器18中切換多個(gè)種類的檔位的作為切換裝置(操作裝置)的換檔操作裝置30的一個(gè)例子的圖。此換檔操作裝置30，配設(shè)于例如駕駛席的附近，包含作為瞬時(shí)式操作元件即解除操作力時(shí)會(huì)自動(dòng)的回復(fù)到原位置(初始位置)的自動(dòng)回復(fù)式的操作元件的、向多個(gè)操作位置Psh操作的換檔桿32。并且，本實(shí)施例的換檔操作裝置30，作為其他開關(guān)，在換檔桿32的附近包含用于將自動(dòng)變速器18的檔位從停車檔(P檔)以外的非P檔向停車檔切換的作為瞬時(shí)式操作元件的P開關(guān)34。換檔桿32，如圖2所示，分別被操作到在車輛的前后方向或者上下方向也就是縱方向排列的3個(gè)操作位置Psh即R操作位置、N操作位置、D操作位置，和與其平行排列的M操作位置、B操作位置，將對(duì)應(yīng)于操作位置Psh的換檔桿位置信號(hào)向電子控制裝置110輸出。并且，換檔桿32，是能夠在R操作位置和N操作位置和D操作位置的相互之間在縱方向上操作，在M操作位置和B操作位置的相互之間在縱方向上操作，進(jìn)一步的，能夠在N操作位置和B操作位置的相互之間在與所述縱方向垂直的車輛的橫方向上操作。P開關(guān)34，是例如瞬間式的按鈕開關(guān)，每次由使用者按壓操作時(shí)，向電子控制裝置110輸出P開關(guān)信號(hào)。例如，在自動(dòng)變速器18的檔位為非P檔時(shí)如果按壓P開關(guān)34，則如果滿足車速V在P鎖止許可車速Vp以下等的預(yù)定條件，則基于P開關(guān)信號(hào)使得檔位成為P檔。此P檔，是切斷自動(dòng)變速器18內(nèi)的動(dòng)力傳遞路徑，并且，成為執(zhí)行由換檔機(jī)構(gòu)16機(jī)械的阻止驅(qū)動(dòng)輪14的旋轉(zhuǎn)的停車鎖止(P鎖止)的駐車檔。換檔操作位置30的M操作位置是換檔桿32的初始位置(home position)，即使是進(jìn)行了向M操作位置以外的操作位置Psh(R，N, D，B操作位置)的換檔操作，如果駕駛者釋放換檔桿32，也就是說，沒有作用到換檔桿32的外力，則通過彈簧等的機(jī)械的機(jī)構(gòu)使得換檔桿32返回M操作位置。在將換檔操作裝置30向各個(gè)操作位置Psh換檔操作時(shí)，通過電子控制裝置110基于對(duì)應(yīng)于操作位置Psh的換檔桿位置信號(hào)切換到對(duì)應(yīng)于換檔操作后的操作位置Psh的自動(dòng)變速器18的檔位，并且，將其檔位的當(dāng)前的狀態(tài)顯示于指示器40。關(guān)于各個(gè)檔位進(jìn)行說明，通過將換檔桿32向R操作位置換檔操作，由此選擇的后退檔(R檔)是，向驅(qū)動(dòng)輪傳遞使車輛后退的驅(qū)動(dòng)力的后退行駛檔。并且，通過將換檔桿32向N操作位置換檔操作而選擇的空檔(N檔)是，用于設(shè)為切斷自動(dòng)變速器18內(nèi)的動(dòng)力傳遞路徑的空檔狀態(tài)的中立檔位。通過將換檔桿32向D操作位置換檔操作而選擇的前進(jìn)檔(D檔)是，向驅(qū)動(dòng)輪38傳遞使車輛前進(jìn)的驅(qū)動(dòng)力的前進(jìn)行駛的檔。例如，電子控制裝置110，在檔位是P檔時(shí)，基于換檔桿位置信號(hào)，判斷為換檔操作到了解除車輛10的移動(dòng)防止(停車鎖止)的預(yù)定操作位置Psh(具體的，是R操作位置、N操作位置、或者D操作位置)的情況下，如果滿足制動(dòng)開啟等預(yù)定的條件，則對(duì)于換檔機(jī)構(gòu)16輸出向?qū)?yīng)于操作位置Psh的檔位切換的換檔控制指令信號(hào)，解除停車鎖止，向此檔位切換。并且，通過將換檔桿32換檔操作到B操作位置選擇的B檔位是，在D檔位中發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)效果使驅(qū)動(dòng)輪14的旋轉(zhuǎn)減速的減速前進(jìn)行駛位置(發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)范圍)。因此，電子控制裝置110，在當(dāng)前的檔位為D檔之外的檔位時(shí)，即使是將換檔桿32換檔操作到B操作位置，其換檔操作也無效，僅僅在為D檔位的時(shí)候使得向B操作位置的換檔操作有效。例如，即使是在P檔位時(shí)駕駛者換檔操作到B操作位置，也將檔位就這樣繼續(xù)為P檔位。在本實(shí)施例的換檔操作裝置30中，因?yàn)槿绻麤]有作用到換檔桿32的外力，則返回M操作位置，所以僅僅視覺辨認(rèn)換檔桿32的操作位置Psh，不能識(shí)別選擇中的檔位。因此，在駕駛者容易看見的位置設(shè)置指示器40，包含選擇中的檔位為P檔的情況，都在顯示器40顯
7J\ ο本實(shí)施例中采用所謂的線控?fù)Q檔裝置，因?yàn)閾Q檔操作裝置30是向所述縱方向即第一方向Pl和與其方向交叉(圖2中垂直)的橫方向即第二方向P2 二維的換檔操作，所以為了向電子控制裝置110輸出其操作位置Psh作為位置傳感器的檢測信號(hào)，包含檢測所述第一方向Pl的換檔操作的作為第一方向檢測部的換檔傳感器36，和檢測所述第二方向P2的換檔操作的作為第二方向檢測部的選擇傳感器38。換檔傳感器36和選擇傳感器38的任一個(gè)都是向電子控制裝置110輸出作為對(duì)應(yīng)于操作檔位Psh的檢測信號(hào)(換檔桿位置信號(hào))的電壓，基于此檢測信號(hào)電壓，電子控制裝置110識(shí)別(判定)操作位置？吣也就是說，可以說所述第一方向檢測部(換檔傳感器36)和第二方向檢測部(選擇傳感器38)作為整體，構(gòu)成檢測換檔操作位置30的操作位置Psh的操作位置檢測部。關(guān)于操作位置Psh的識(shí)別舉一個(gè)例子，換檔傳感器36的檢測信號(hào)電壓Vsf，成為對(duì)應(yīng)于表示R操作位置的第一方向第一位置Pl_l、表示M操作位置或者N操作位置的第一方向第二位置Pl_2、以及表示B操作位置或者D操作位置的第一方向第三位置Pl_3的各個(gè)位置的電壓水平(低范圍、中等范圍、高范圍內(nèi)的各個(gè)電壓)。并且，選擇傳感器38的檢測信號(hào)電壓VSL，成為對(duì)應(yīng)于表示M操作位置或者B操作位置的第二方向第一位置P2_l、以及表示R操作位置、N操作位置、或者D操作位置的第二方向第二位置P2_2的各個(gè)位置的電壓水平(低范圍、高范圍內(nèi)的各個(gè)電壓)。電子控制裝置110是如上所述通過檢測變化的所述檢測信號(hào)電壓Vsf，Va，通過各個(gè)電壓水平的組合，識(shí)別操作位置PSH(R、N、D、M、B操作位置)。圖3是表示作為進(jìn)行機(jī)械的固定自動(dòng)變速器18的輸出齒輪22的旋轉(zhuǎn)的停車鎖止的P鎖止機(jī)構(gòu)(停車鎖止機(jī)構(gòu))行使功能，按照所述換檔桿位置信號(hào)和/或P開關(guān)信號(hào)進(jìn)行工作的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50將自動(dòng)變速器18的檔位電切換為P檔、R檔、N檔、D檔的換檔機(jī)構(gòu)16的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的立體圖。
在圖3中，換檔機(jī)構(gòu)16，包含作為與車輪(驅(qū)動(dòng)輪14) 一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)齒輪，被固定在自動(dòng)變速器18的輸出齒輪22的停車齒輪56、設(shè)置為能夠旋轉(zhuǎn)到與停車齒輪56嚙合的嚙合位置，通過選擇性嚙合于停車齒輪56，將輸出齒輪22固定為不能旋轉(zhuǎn)的作為鎖止齒輪的車位鎖桿58、插通與車位鎖桿58接合的錐形部件60、在一個(gè)端部支持錐形部件60的停車桿62、設(shè)置在停車桿62，使錐形部件60向其小徑的方向加載的彈簧64、能夠旋轉(zhuǎn)的連接于停車桿62的另一端部，由節(jié)制機(jī)構(gòu)至少定位到對(duì)應(yīng)于停車檔的定位位置的制動(dòng)盤66、固定設(shè)置在制動(dòng)盤66，被支持為能夠繞一個(gè)軸心旋轉(zhuǎn)的手動(dòng)軸68、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)手動(dòng)軸68的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50、對(duì)制動(dòng)盤66的旋轉(zhuǎn)給予節(jié)制，將制動(dòng)盤66固定為對(duì)應(yīng)于各個(gè)檔位的定位位置的制動(dòng)彈簧70以及設(shè)置在其前端部的接合部72。并且，停車齒輪56，只要是處于如果其成為鎖止?fàn)顟B(tài)則驅(qū)動(dòng)輪14也成為鎖止?fàn)顟B(tài)的關(guān)系，對(duì)設(shè)置位置沒有限制，例如，能夠在同心上固定于自動(dòng)變速器18的輸出齒輪22 (參照?qǐng)D1)。在制動(dòng)盤66，手動(dòng)閥90的滑閥元件92的一端，以經(jīng)由設(shè)置在制動(dòng)盤66的銷74，能夠繞此銷74旋轉(zhuǎn)，并且，能夠相對(duì)于制動(dòng)盤66，在連結(jié)手動(dòng)軸68和銷74的直線方向相對(duì)移動(dòng)的方式設(shè)置，使得隨著手動(dòng)軸68的旋轉(zhuǎn)，也就是制動(dòng)盤66的手動(dòng)軸68的繞軸心的旋轉(zhuǎn)，手動(dòng)閥90的滑閥元件92在其滑閥元件92的軸心方向上滑動(dòng)。在能夠滑動(dòng)地收納滑閥元件92的閥體94內(nèi)，設(shè)置關(guān)于用于控制自動(dòng)變速器18的變速工作等的電磁閥等的構(gòu)成未圖示的油壓控制電路的油路的一部分。并且，手動(dòng)閥90，隨著滑閥元件92的滑動(dòng)切換油路，例如在D檔，將輸入的管道油壓PL作為前進(jìn)檔油壓PD輸出，在R檔將輸入的管道油壓PL作為后退檔油壓ra輸出，在N檔或者P檔切斷管道油壓PL。制動(dòng)盤66，經(jīng)由手動(dòng)軸68工作地連接到驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50，與停車桿62、制動(dòng)彈簧70，接合部72等一起，由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50驅(qū)動(dòng)，作為切換檔位時(shí)的檔位定位部件行使功能。在制動(dòng)盤66的頂部，如圖4所示，在一對(duì)內(nèi)壁面76，78之間，形成分別對(duì)應(yīng)于停車檔指令位置P、后退檔指令位置R、空檔指令位置N、前進(jìn)檔指令位置D設(shè)置的4個(gè)凹部，位于其中端部的凹部80對(duì)應(yīng)于停車檔指令位置P。圖3表示檔位是停車檔時(shí)，也就是說，換檔機(jī)構(gòu)16被停車鎖止的鎖止?fàn)顟B(tài)。此鎖止?fàn)顟B(tài)中，車位鎖桿58將停車齒輪56固定為不能旋轉(zhuǎn)，阻止車輛10的輸出齒輪22的旋轉(zhuǎn)。從該狀態(tài)，通過從電子控制裝置110接受了用于換檔工作的換檔控制指令的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50，使得手動(dòng)軸68在如圖3所示的箭頭A的方向上旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由制動(dòng)盤66，停車桿62在圖3所示的箭頭C的方向上移動(dòng)，由于在停車桿62的前端設(shè)置的錐形部件60的移動(dòng)，車位鎖桿58能夠在圖3所示的箭頭D的方向移動(dòng)，并且，手動(dòng)閥90的滑閥元件92在圖3所示的箭頭E的方向即滑閥元件92的軸心方向滑動(dòng)。隨著所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的工作即制動(dòng)盤66的轉(zhuǎn)動(dòng)，在位于如圖4所示的制動(dòng)盤的66的頂部設(shè)置的4個(gè)凹部(谷)中的端部的凹部80中的制動(dòng)彈簧70的接合部72，跨越凸部82，移動(dòng)到其他的谷的任一個(gè)，也就是在圖4所示的連續(xù)凹部84上移動(dòng)。接合部72，能夠繞其軸心旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于制動(dòng)彈簧70。使得制動(dòng)盤66向箭頭A的方向旋轉(zhuǎn)直到接合部72到達(dá)連續(xù)凹部84時(shí)，向箭頭D的方向壓下車位鎖桿58直到不與停車齒輪56嚙合的位置。由此，輸出齒輪22以及與之連接的車輛10的驅(qū)動(dòng)輪14不機(jī)械的固定。并且，通過定位到了對(duì)應(yīng)于被切換的連續(xù)凹部84的位置的滑閥元件92，切換手動(dòng)閥90的油路。另一方面，由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50使得手動(dòng)軸68向箭頭B方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過與上述相反的工作，將檔位切換到停車檔，并且將手動(dòng)閥90的油路切換到對(duì)應(yīng)于停車檔的狀態(tài)。這樣，在本實(shí)施例的換檔機(jī)構(gòu)16中，對(duì)應(yīng)于從換檔操作裝置36輸出的換檔桿位置信號(hào)以及P開關(guān)信號(hào)，由電子控制裝置110控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50，使得手動(dòng)軸68繞其軸心旋轉(zhuǎn)。由此，經(jīng)由制動(dòng)盤66，使得手動(dòng)閥90的滑閥元件92機(jī)械的向一個(gè)直線方向移動(dòng)，此滑閥元件92被定位于對(duì)應(yīng)于4個(gè)檔位也就是前進(jìn)檔、后退檔、空檔、以及停車檔中的1個(gè)的位置，如此，切換油壓控制電路的油路。并且，換檔機(jī)構(gòu)16，基于駕駛者的操作，將作為與作為車輪的驅(qū)動(dòng)輪14 一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)齒輪56切換為作為鎖止齒輪的車位鎖桿58嚙合于停車齒輪56的鎖止?fàn)顟B(tài)和解除此鎖止?fàn)顟B(tài)的非鎖止?fàn)顟B(tài)。圖5是示意表示驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的結(jié)構(gòu)的圖。在圖5中，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50，是作為換檔機(jī)構(gòu)16的驅(qū)動(dòng)源使用的馬達(dá)，例如由開關(guān)磁阻馬達(dá)(Switched Reluctance Motor :SR馬達(dá))等的步進(jìn)馬達(dá)構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50，例如是定子100和轉(zhuǎn)子102都具有凸極構(gòu)造的SR馬達(dá)，具有不需要永磁體、結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)。在圓筒狀的定子100的內(nèi)周部，例如等間隔的形成12個(gè)凸極100a。另一方面，在轉(zhuǎn)子102的外周部，例如等間隔的形成8個(gè)凸極102a，隨著此轉(zhuǎn)子102的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子102的各個(gè)凸極10 與定子100的各個(gè)凸極IOOa隔著微小的間隙依次相對(duì)。在定子100的12個(gè)凸極100a，依次的卷繞U相、V相、W相的3相的合計(jì)12個(gè)繞組104。U相、V相、W相的合計(jì)12個(gè)繞組104依次卷繞。U相、V相、W相的合計(jì)12個(gè)繞組104的卷繞順序，對(duì)于定子100的12個(gè)凸極100a，如圖15所示，以例如V相一W相一U相一V相一W相一U相一V相—W相一U相一V相一W相一U相的順序卷繞。并且，定子100的凸極IOOa以及轉(zhuǎn)子102的凸極10 的數(shù)量沒有特別限定，能夠適當(dāng)?shù)淖兏D6是表示用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)例子的電路結(jié)構(gòu)圖。在圖6中，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50，分別串聯(lián)各相U，V，W的4個(gè)繞組104，Y連接U相、V相、W相的合計(jì)12個(gè)繞組104，構(gòu)成1個(gè)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)線圈106。此驅(qū)動(dòng)線圈106，以在車輛10搭載的未圖示的電池作為電源Vb，由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器114驅(qū)動(dòng)。并且，雖然在圖6中所示的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器114的電路結(jié)構(gòu)例中，是作為在每個(gè)各相U，V，W設(shè)置一個(gè)開關(guān)晶體管116的單極驅(qū)動(dòng)方式的電路結(jié)構(gòu)，但是也可以采用在每個(gè)各相U, V，W設(shè)置二個(gè)開關(guān)晶體管的雙極驅(qū)動(dòng)方式的電路結(jié)構(gòu)。并且，本實(shí)施例中，構(gòu)成為將連接了驅(qū)動(dòng)線圈106的各相U，V，W的繞組104的一端的驅(qū)動(dòng)線圈106的中性點(diǎn)Np連接于電池的正極(電壓Vb)側(cè)，驅(qū)動(dòng)線圈106的各相U，V，W的繞組104的另一端被連接到各個(gè)開關(guān)晶體管116。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器114的各個(gè)開關(guān)晶體管116的接通/斷開，由電子控制裝置110的CPU112控制。并且，在驅(qū)動(dòng)線圈106的中性點(diǎn)和電池的正極(電壓Vb)之間，連接例如馬達(dá)繼電器108。此馬達(dá)繼電器108，在車輛電源接通時(shí)，根據(jù)來自電子裝置110的CPU112的指令信號(hào)設(shè)定為接通(通電側(cè))。如此構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50，經(jīng)由減速器等連接于手動(dòng)軸68，接受來自電子控制裝置110的指令(控制信號(hào))，由線控?fù)Q檔系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)手動(dòng)軸68，驅(qū)動(dòng)換檔機(jī)構(gòu)16。此時(shí)，向電子控制裝置Iio供給從一體的設(shè)置在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的編碼器52輸出的脈沖信號(hào)。編碼器52，是例如檢測轉(zhuǎn)子102的轉(zhuǎn)角的電磁式的旋轉(zhuǎn)編碼器，構(gòu)成為與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的轉(zhuǎn)子102的旋轉(zhuǎn)同步，向電子控制裝置110輸出A相、B相、Z相的脈沖信號(hào)。電子控制裝置110，對(duì)從編碼器52輸出的A相信號(hào)和B相信號(hào)的上升沿/下降沿的兩者的邊緣計(jì)數(shù)，對(duì)應(yīng)于此編碼器計(jì)數(shù)值，由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器114以預(yù)定的順序切換驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的通電相，如此旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50。此時(shí)，由A相信號(hào)和B相信號(hào)的產(chǎn)生順序判定轉(zhuǎn)子102的旋轉(zhuǎn)方向，例如正向旋轉(zhuǎn)(P檔一D檔的旋轉(zhuǎn)方向)時(shí)對(duì)編碼器計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)增加，反向旋轉(zhuǎn)(D檔一P檔的旋轉(zhuǎn)方向)時(shí)對(duì)編碼器計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)減少。由此，不管是驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50向正向旋轉(zhuǎn)/反向旋轉(zhuǎn)的任一個(gè)的方向旋轉(zhuǎn)，因?yàn)槟軌蚓S持編碼器計(jì)數(shù)值和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的轉(zhuǎn)角的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以在正向旋轉(zhuǎn)/反向旋轉(zhuǎn)的任一個(gè)的旋轉(zhuǎn)方向，都由編碼器計(jì)數(shù)值檢測出驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的轉(zhuǎn)角，向?qū)?yīng)于此轉(zhuǎn)角的相的繞組104通電，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50。并且，編碼器52的Z相信號(hào)，用于檢測轉(zhuǎn)子102的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)角。并且，設(shè)置在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的空檔開關(guān)傳感器M，是由對(duì)應(yīng)于手動(dòng)軸68的轉(zhuǎn)角(制動(dòng)盤66的轉(zhuǎn)角)，輸出信號(hào)(輸出電壓)線性變化的轉(zhuǎn)角傳感器(例如電位計(jì))構(gòu)成的非接觸式轉(zhuǎn)角傳感器。此輸出信號(hào)(輸出電壓)作為轉(zhuǎn)角信號(hào)以及檔位信號(hào)輸入到電子控制裝置110，基于此輸出信號(hào)(輸出電壓)的大小，判斷手動(dòng)軸68的轉(zhuǎn)角，進(jìn)一步的判斷手動(dòng)閥90的閥位置“P”、“R”、“N”、“D”也就是自動(dòng)變速器18的檔位。在如此構(gòu)成的換檔機(jī)構(gòu)16中，例如由駕駛者操作換檔操作裝置30時(shí)，電子控制裝置110，設(shè)定對(duì)應(yīng)于由換檔操作裝置30選擇的檔位的目標(biāo)轉(zhuǎn)角(編碼器計(jì)數(shù)值的目標(biāo)值)以及直到成為此目標(biāo)轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)速(驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的轉(zhuǎn)速(馬達(dá)轉(zhuǎn)速)Nm)。并且，電子控制裝置110，開始對(duì)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的通電，以所述設(shè)定的馬達(dá)轉(zhuǎn)速 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50，使得例如在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的檢測轉(zhuǎn)角(編碼器計(jì)數(shù)值)與目標(biāo)轉(zhuǎn)角一致的位置停止。進(jìn)一步的，電子控制裝置110，基于來自空檔開關(guān)傳感器M的輸出信號(hào)，判定手動(dòng)軸68的轉(zhuǎn)角，也就是判定自動(dòng)變速器18的檔位是P檔、R檔、N檔、D檔的哪一個(gè)，判定是否正常進(jìn)行了換檔。此處，在由實(shí)施例那樣的3相步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50中，能夠采用例如如圖9所示的1相勵(lì)磁方式、2相勵(lì)磁方式、1-2相勵(lì)磁方式等的勵(lì)磁方式。例如，在采用1-2相勵(lì)磁方式的情況下，因?yàn)橄鄬?duì)于基準(zhǔn)脈沖的步進(jìn)角度是1相勵(lì)磁方式和2相勵(lì)磁方式的情況的一半，能夠進(jìn)行平滑細(xì)致的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)控制。并且，也能夠得到相對(duì)大的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的輸出轉(zhuǎn)矩(馬達(dá)轉(zhuǎn)矩)TM。反之，在1-2相勵(lì)磁方式中，與1相勵(lì)磁方式和2相勵(lì)磁方式相比，需要2倍的驅(qū)動(dòng)脈沖(通信脈沖)，電子控制裝置110的CPU112的處理負(fù)荷變高。特別是，以高轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50時(shí)，CPUl 12的處理負(fù)荷進(jìn)一步變高，所以在1-2相勵(lì)磁方式中，相比于1相勵(lì)磁方式和2相勵(lì)磁方式，對(duì)CPUl 12要求高的處理能力。換檔機(jī)構(gòu)16的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50所需的馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TM’，在例如在車輛10在坡路上停車的狀態(tài)下檔位是P檔，停車齒輪56和車位鎖桿58嚙合的狀態(tài)下從P檔切換檔位到非P檔時(shí)，也就是說解除P鎖止時(shí)為最高。另一方面，在解除P鎖止以外的換檔控制中，例如只要存在克服保持自動(dòng)變速器18的手動(dòng)閥90的滑閥元件92的制動(dòng)彈簧70的轉(zhuǎn)矩，就能夠進(jìn)行換檔，考慮到必要的馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TM’，為與解除P鎖止時(shí)相比低得多的轉(zhuǎn)矩就足夠。在解除P鎖止之外的換檔控制中，存在相比于大的馬達(dá)轉(zhuǎn)矩Tm更加需要換檔響應(yīng)性的情況。例如，在坡路通過開啟制動(dòng)停車了的狀態(tài)下處于D檔時(shí)，與使用者進(jìn)行的P開關(guān)34的按壓操作同時(shí)地關(guān)閉制動(dòng)的情況下，在沒有迅速完成從D檔向P檔的換檔控制時(shí)，存在車輛10在坡路上移動(dòng)的可能性。因此，期望的是，確保換檔必要的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的輸出特性(例如必要馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TM’和用于確保響應(yīng)性的馬達(dá)轉(zhuǎn)速Nm)，并且，盡可能的降低CPU112的處理負(fù)荷。此處，本實(shí)施方式中，電子控制裝置110，在進(jìn)行了相比于自動(dòng)變速器18的換檔響應(yīng)性而優(yōu)先驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的高輸出(高馬達(dá)轉(zhuǎn)矩Tm)的換檔控制而預(yù)定的第一換檔控制的情況下，將驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的勵(lì)磁方法設(shè)為1-2相勵(lì)磁方式(也就是說以1-2相勵(lì)磁方式驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50)，并且，使得驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的馬達(dá)轉(zhuǎn)速 設(shè)為作為預(yù)定的第一轉(zhuǎn)速的第一馬達(dá)轉(zhuǎn)速 1。另一方面，電子控制裝置110，在進(jìn)行了相比于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的高輸出(高馬達(dá)轉(zhuǎn)矩Tm)而優(yōu)先自動(dòng)變速器18的換檔響應(yīng)性的換檔控制而預(yù)定的第二換檔控制的情況下，將驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的勵(lì)磁方法設(shè)為1相勵(lì)磁方式或者2相勵(lì)磁方式(也就是說以1相勵(lì)磁方式或者2相勵(lì)磁方式驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)馬達(dá))，并且，使得驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的馬達(dá)轉(zhuǎn)速Nm設(shè)為比第一馬達(dá)轉(zhuǎn)速 高的作為預(yù)定的第二轉(zhuǎn)速的第二馬達(dá)轉(zhuǎn)速Nm2。所述第一馬達(dá)轉(zhuǎn)速，是為了即使在例如使驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的勵(lì)磁方式為CPU112的處理負(fù)荷相對(duì)高的1-2相勵(lì)磁方式的情況下，也將其處理負(fù)荷抑制為不需要更高性能的CPU而處于當(dāng)前的CPU112能夠充分提供的范圍的、預(yù)先試驗(yàn)的求出設(shè)定的馬達(dá)轉(zhuǎn)速。并且，所述第二馬達(dá)轉(zhuǎn)速NM2，是為了即使在例如使驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的勵(lì)磁方式為CPU112的處理負(fù)荷相對(duì)低的1相勵(lì)磁方式或者2相勵(lì)磁方式的情況下，也將其處理負(fù)荷抑制為不需要更高性能的CPU而處于當(dāng)前的CPU112能夠充分提供的范圍的、預(yù)先試驗(yàn)的求出設(shè)定的馬達(dá)轉(zhuǎn)速。所述第一換檔控制，是例如從P檔向非P檔的切換換檔控制，也就是說解除P鎖止的切換控制。并且，所述第二換檔控制，是例如從非P檔向P檔的切換換檔控制，也就是說執(zhí)行P鎖止的切換控制。并且，除了解除P鎖止的切換控制以及執(zhí)行P鎖止的切換控制之外的換檔控制，例如D檔和N檔之間的換檔控制、R檔和N檔之間的換檔控制、D檔和R檔之間的換檔控制等，作為所述第一換檔控制和所述第二換檔控制中的任一個(gè)處理都可以，因?yàn)橄啾扔诮獬齈鎖止的切換控制，不會(huì)要求更高的馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TM，期望的是與執(zhí)行P鎖止的切換控制同樣的，作為第二換檔控制處理。也就是說，所述第二換檔控制，作為解除P鎖止的切換控制以外的換檔控制也可以。更具體的，圖7是說明電子控制裝置110的控制功能的主要部分的功能框線圖。在圖7中，換檔判定部也就是換檔判定單元120，基于來自換檔傳感器36以及選擇傳感器38的檢測信號(hào)電壓Vsf，Va，判定駕駛者要求的操作位置Psh，判定駕駛者是否進(jìn)行了用于切換自動(dòng)變速器18的檔位的換檔操作。并且，換檔判定單元120，基于來自P開關(guān)34的P開關(guān)信號(hào)，判定駕駛者是否進(jìn)行了用于將自動(dòng)變速器18的檔位切換為P檔的換檔操作。也就是說，換檔判定單元120，基于檢測信號(hào)電壓Vsf，Vsl以及P開關(guān)信號(hào)，判定是否由駕駛者要求了自動(dòng)變速器18的換檔。并且，換檔判定單元120，基于例如基于來自空檔傳感器M的輸出信號(hào)的自動(dòng)變速器18的檔位，判定是否有必要執(zhí)行由駕駛者要求的自動(dòng)變速器18的換檔。檔位判定部也就是檔位判定單元122，在由換檔判定單元120判定為有必要執(zhí)行自動(dòng)變速器18的換檔的情況下，基于來自空檔開關(guān)傳感器M的輸出信號(hào)判定自動(dòng)變速器18的檔位是否是P檔。也就是說，檔位判定單元122，判定由換檔判定單元120判定為需要執(zhí)行的自動(dòng)變速器18的換檔控制，是否是從P檔到非P檔的換檔控制也就是解除P鎖止的切換控制(第一換檔控制)。換檔控制部也就是換檔控制單元124，在執(zhí)行由換檔判定單元120判定的換檔時(shí)，在由檔位判定單元122判定為此自動(dòng)變速器18的換檔控制是解除P鎖止的切換控制(第一換檔控制)的情況下，以1-2相勵(lì)磁方式驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50，并且，使得驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的馬達(dá)轉(zhuǎn)速 為被設(shè)定為相對(duì)低的轉(zhuǎn)速的第一馬達(dá)轉(zhuǎn)速 1。另一方面，換檔控制單元124，在執(zhí)行由換檔判定單元120判定的換檔時(shí)，在由檔位判定單元122判定為此自動(dòng)變速器18的換檔控制不是解除P鎖止的切換控制即解除P鎖止的切換控制以外的換檔控制(第二換檔控制)的情況下，以1相勵(lì)磁方式或者2相勵(lì)磁方式驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50，并且，使得驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的馬達(dá)轉(zhuǎn)速Nm為被設(shè)定為相對(duì)高的轉(zhuǎn)速的第二馬達(dá)轉(zhuǎn)速 2。圖8是說明電子控制裝置110的控制工作的主要部分也就是用于兼顧換檔必要的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的輸出特性(例如必要馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TM’和用于確保響應(yīng)性的馬達(dá)轉(zhuǎn)速Nm)和CPUl 12的處理負(fù)荷降低的控制工作的流程圖，以例如數(shù)秒至數(shù)十秒程度的極短的周期反復(fù)執(zhí)行。圖8中，首先，在對(duì)應(yīng)于換檔判定單元120的步驟(以下，省略步驟)SlO中，例如基于檢測信號(hào)電壓VSF，Va以及P開關(guān)信號(hào)，判定是否由駕駛者要求了自動(dòng)變速器18的換檔。并且，基于例如基于來自空檔開關(guān)傳感器M的輸出信號(hào)的自動(dòng)變速器18的檔位，判定是否有必要執(zhí)行由駕駛者要求的自動(dòng)變速器18的換檔。所述SlO的判定為否定的情況下，完成本流程，為肯定的情況下，在對(duì)應(yīng)于檔位判定單元122的S20中，基于來自空檔開關(guān)傳感器54的輸出信號(hào)，判定自動(dòng)變速器18的檔位是否是P檔。也就是說，判定所述SlO中判定為需要執(zhí)行的自動(dòng)變速器18的換檔控制，是否是從P檔到非P檔的換檔控制即解除P鎖止的切換控制(第一換檔控制)。在所述S20的判斷為肯定的時(shí)候，在對(duì)應(yīng)于換檔控制單元124的S30中，在執(zhí)行所述SlO判定的自動(dòng)變速器18的換檔時(shí)，以1-2相勵(lì)磁方式驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50，并且，使得驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的馬達(dá)轉(zhuǎn)速 為被設(shè)定為相對(duì)低的轉(zhuǎn)速的第一馬達(dá)轉(zhuǎn)速。另一方面，在所述S20的判斷為否定的情況下，在同樣對(duì)應(yīng)于換檔控制單元124的S40中，在執(zhí)行所述SlO判定的自動(dòng)變速器18的換檔時(shí)，以1相勵(lì)磁方式或者2相勵(lì)磁方式驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50，并且，使得驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的馬達(dá)轉(zhuǎn)速 為被設(shè)定為相對(duì)高的轉(zhuǎn)速的第二馬達(dá)轉(zhuǎn)速N 2。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，因?yàn)樵谶M(jìn)行了在相比于自動(dòng)變速器18的換檔響應(yīng)性而優(yōu)先驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的高輸出(高馬達(dá)轉(zhuǎn)矩Tm)的第一換檔控制的情況下，以1-2相勵(lì)磁方式驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50，并且，使得驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的轉(zhuǎn)速 為被設(shè)定為相對(duì)低轉(zhuǎn)速的第一馬達(dá)轉(zhuǎn)速 1，所以在得到換檔需要的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的必要馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TM’，并且即使是與1相勵(lì)磁方式和2相勵(lì)磁方式相比CPUl 12的處理負(fù)荷高的1-2相勵(lì)磁方式，與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50為低轉(zhuǎn)速相應(yīng)地，抑制CPU處理負(fù)荷。另一方面，因?yàn)樵谶M(jìn)行了相比于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的高輸出(高馬達(dá)轉(zhuǎn)矩Tm)而優(yōu)先換檔響應(yīng)性的第二換檔控制的情況下，以1相勵(lì)磁方式或者2相勵(lì)磁方式驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50，并且，使得步進(jìn)馬達(dá)50的轉(zhuǎn)速為被設(shè)定為相對(duì)高轉(zhuǎn)速的第二馬達(dá)轉(zhuǎn)速NM2，所以能夠得到換檔需要的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的必要馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TM’，并且即使是驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50為高轉(zhuǎn)速，與是與1-2相勵(lì)磁方式相比CPU112的處理負(fù)荷低的1相勵(lì)磁方式或者2相勵(lì)磁方式相應(yīng)地，抑制CPU處理負(fù)荷。這樣，通過根據(jù)換檔種類切換驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的馬達(dá)轉(zhuǎn)速 和勵(lì)磁方法，由此能夠兼顧換檔需要的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的輸出特性(例如必要馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TM’和用于確保響應(yīng)性的馬達(dá)轉(zhuǎn)速Nm)和降低CPU112的處理負(fù)荷。由此，例如，以被設(shè)定為相對(duì)高轉(zhuǎn)速的第二馬達(dá)轉(zhuǎn)速 2，以CPU112的處理負(fù)荷高的1-2相勵(lì)磁方式驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的情況相比，能夠盡可能的降低CPU112的處理負(fù)荷，例如使32位CPU成為16位CPU等，降低車載用CPU112的等級(jí)(性能)，能夠構(gòu)建便宜的系統(tǒng)。并且，根據(jù)本實(shí)施例，因?yàn)樗龅谝粨Q檔控制是從P檔到非P檔的切換控制，所以能夠適當(dāng)?shù)膱?zhí)行可能相比于換檔響應(yīng)性而更加需要驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的高馬達(dá)轉(zhuǎn)矩Tm的、從P檔到非P檔的切換控制。并且，所述第二換檔控制是從非P檔到P檔的切換控制，所以能夠適當(dāng)?shù)膱?zhí)行可能相比于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的高馬達(dá)轉(zhuǎn)矩Tm更加需要換檔響應(yīng)性的、從非P檔到P檔的切換控制。并且，根據(jù)本實(shí)施例，因?yàn)樗龅诙Q檔控制是從P檔到非P檔的切換控制以外的換檔控制，能夠更適當(dāng)?shù)膱?zhí)行除了從P檔到非P檔的切換控制以外的不需要驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的相對(duì)高馬達(dá)轉(zhuǎn)矩 的換檔控制。并且，根據(jù)本實(shí)施例，因?yàn)轵?qū)動(dòng)馬達(dá)50是三相步進(jìn)馬達(dá)，所以通過根據(jù)換檔的種類切換馬達(dá)轉(zhuǎn)速 和勵(lì)磁方法，能夠兼顧換檔所需的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的輸出特性和CPU112的處理負(fù)荷降低。以上，雖然基于附圖詳細(xì)的說明了本發(fā)明的實(shí)施例，但是本發(fā)明也同樣適用于其他的形式。例如，所述的實(shí)施例中，雖然使用了 3相SR馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50，但是不限于此，使用基于編碼器52的輸出信號(hào)的計(jì)數(shù)值，檢測轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置，依次切換馬達(dá)的通電相的形式的其他步進(jìn)馬達(dá)也可以。例如，2相型的步進(jìn)馬達(dá)、4相的步進(jìn)馬達(dá)，5相的步進(jìn)馬達(dá)等，都能夠適用于本發(fā)明。圖10是表示2相型的步進(jìn)馬達(dá)的勵(lì)磁方式的一個(gè)例子的圖，(a)是1相勵(lì)磁方式，(b)是2相勵(lì)磁方式，(c)是1-2相勵(lì)磁方式，如此分別舉例表示的圖。并且，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50，分別串聯(lián)各相U，V，W的4個(gè)繞組104，將U相，V相，W相的合計(jì)12個(gè)繞組104分別進(jìn)行Y連接，構(gòu)成1個(gè)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)線圈106，但是，使用具有2個(gè)同樣的驅(qū)動(dòng)線圈106系統(tǒng)的雙線圈的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)也可以。并且，在所述的實(shí)施例中，雖然是在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)設(shè)置了編碼器52以及空檔開關(guān)傳感器M的結(jié)構(gòu)，但不是一定限定為如此結(jié)構(gòu)。例如，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的外部設(shè)置空檔開關(guān)傳感器M，直接檢測手動(dòng)軸68的旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)也可以。并且，雖然編碼器52是電磁式的旋轉(zhuǎn)編碼器，空檔開關(guān)傳感器M是由電位計(jì)等構(gòu)成的非接觸式轉(zhuǎn)角傳感器，但是，不限于此，能夠采用種種的傳感器。例如，編碼器52，可以是光學(xué)式的編碼器或者刷式的編碼器等。并且，雖然手動(dòng)軸68的轉(zhuǎn)角(制動(dòng)盤66的轉(zhuǎn)角)由空檔開關(guān)傳感器M檢測，但是，不限于此，例如，檢測手動(dòng)閥90的滑閥元件92的滑動(dòng)量等，與手動(dòng)軸68的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)一對(duì)一地對(duì)應(yīng)而被驅(qū)動(dòng)的部件的操作量(轉(zhuǎn)角、移動(dòng)量等)也可以。并且，在所述的實(shí)施例中，雖然用于切換檔位的操作裝置，是包含換檔桿32以及P開關(guān)34的換檔操作裝置30，但是不限于此，只要是將駕駛者的換檔意圖變換為電氣信號(hào)的操作裝置即可。例如，可以是如下操作裝置包含對(duì)應(yīng)于各個(gè)檔位的「P」、「R」、「N」、「D」等的操作位置(操作檔位)、被操作到此操作位置的換檔桿(操作體)、以及電氣檢測此換檔桿被操作到所述各操作位置的操作位置傳感器。并且，所述的實(shí)施例中，雖然將本發(fā)明應(yīng)用于對(duì)應(yīng)于「P」、「R」、「N」、「D」的各個(gè)檔位而切換的換檔機(jī)構(gòu)16，但是，本發(fā)明不必須限定于此。例如，對(duì)應(yīng)于除了「P」、「R」、「N」、「D」的各個(gè)檔位還添加了 2檔「2」或者低速檔「L」的各個(gè)檔位進(jìn)行切換的換檔機(jī)構(gòu)等，其他的換檔機(jī)構(gòu)也可以。并且，也能夠?qū)⒈景l(fā)明適用于與制動(dòng)盤66的旋轉(zhuǎn)工作連動(dòng)地選擇性切換P檔和非P檔的2個(gè)檔位的換檔結(jié)構(gòu)。并且，所述情況僅僅是一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明能夠以基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)，以增加了各種變更、改良的形態(tài)實(shí)施。符號(hào)的說明10 車輛14 驅(qū)動(dòng)輪(車輪)16 換檔機(jī)構(gòu)18:自動(dòng)變速器30 換檔操作裝置(操作裝置)50 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(步進(jìn)馬達(dá))56 停車齒輪(旋轉(zhuǎn)齒輪)
58 車位鎖桿(鎖止齒輪) 110電子控制裝置(換檔控制裝置)
權(quán)利要求
1.一種車輛的換檔控制裝置，包含換檔機(jī)構(gòu)，該換檔機(jī)構(gòu)基于表示用于切換自動(dòng)變速器的檔位的操作裝置的操作狀態(tài)的操作信號(hào)，通過步進(jìn)馬達(dá)的工作電切換該自動(dòng)變速器的檔位，其特征在于在進(jìn)行了第一換檔控制的情況下，以1-2相勵(lì)磁方式驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)馬達(dá)，并且將該步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速設(shè)為預(yù)定的第一轉(zhuǎn)速，所述第一換檔控制是作為相比于檔位的切換響應(yīng)性而優(yōu)先所述步進(jìn)馬達(dá)的高輸出的換檔控制而預(yù)先確定的，另一方面，在進(jìn)行了第二換檔控制的情況下，以1相勵(lì)磁方式或者2相勵(lì)磁方式驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)馬達(dá)，并且將該步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速設(shè)為比所述第一轉(zhuǎn)速高的預(yù)定的第二轉(zhuǎn)速，所述第二換檔控制是作為相比于所述步進(jìn)馬達(dá)的高輸出而優(yōu)先檔位的切換響應(yīng)性的換檔控制而預(yù)先確定的。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛的換檔控制裝置，其特征在于所述第一換檔控制，是從設(shè)為鎖止?fàn)顟B(tài)的停車檔位向解除該鎖止?fàn)顟B(tài)的非停車檔位的切換控制，所述鎖止?fàn)顟B(tài)是鎖止齒輪嚙合于與車輪一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)齒輪的狀態(tài)，所述第二換檔控制，是從所述非停車檔位向所述停車檔位的切換控制。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛的換檔控制裝置，其特征在于所述第二換檔控制，是從所述停車檔位向所述非停車檔位的切換控制以外的檔位切換控制。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的車輛的換檔控制裝置，其特征在于所述步進(jìn)馬達(dá)是三相步進(jìn)馬達(dá)。
全文摘要
兼顧換檔需要的步進(jìn)馬達(dá)的輸出特性和CPU的處理負(fù)荷降低。在進(jìn)行了相比于自動(dòng)變速器18的換檔響應(yīng)性而優(yōu)先驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的高馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TM的第一換檔控制(P→非P的切換控制)的情況下，以1-2相勵(lì)磁方式驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50，并且，使得驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的轉(zhuǎn)速NM為設(shè)定為相對(duì)低轉(zhuǎn)速的第一馬達(dá)轉(zhuǎn)速NM1。另一方面，在進(jìn)行了相比于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的高馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TM而優(yōu)先換檔響應(yīng)性的第二換檔控制(P→非P的切換控制以外的換檔控制)的情況下，以1相勵(lì)磁方式或者2相勵(lì)磁方式驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50，并且，使得驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50的轉(zhuǎn)速NM為設(shè)定為相對(duì)高轉(zhuǎn)速的第二馬達(dá)轉(zhuǎn)速NM2。
文檔編號(hào)F16H61/28GK102597579SQ20098016219
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者板津直樹, 野崎芳信 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社