專利名稱：用于檔位切換機構(gòu)的控制裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—般地，本發(fā)明涉及用于檔位切換機構(gòu)的控制裝置和方法，
所述檔位切換機構(gòu)利用執(zhí)行器來切換自動變速器的檔位。更具體地， 本發(fā)明涉及用于檔位切換機構(gòu)的控制裝置和方法，所述檔位切換機構(gòu) 判定在自動變速器中是否發(fā)生了故障。
背景技術(shù)：
已知檔位切換機構(gòu)，其響應(yīng)由駕駛者執(zhí)行的換檔桿的操作 來切換自動變速器的檔位(此后，有時稱為"換檔范圍")，并且所述 檔位切換機構(gòu)設(shè)置有作為用于切換檔位的動力源的電動機(例如，直 流 電動才幾)。與利用由駕駛者施加到換檔桿的操作力來直接切換自動變 速器的檔位的普通切換機構(gòu)不同，以這樣的檔位切換機構(gòu)，換檔桿和 檔位切換機構(gòu)不需要彼此機械地連接。這消除了在車輛中對部件的總 布置圖的限制，因而給車輛設(shè)計提供了更大的靈活性。另外，如此構(gòu) 造的檔位切換機構(gòu)更容易安裝到車輛上。以此類型的檔位切換機構(gòu)，當(dāng)自動變速器中發(fā)生故障時， 需要迅速地執(zhí)行故障保護程序。例如，公開號為 05-223156 的日本專利申請 (JP-A-05-223156)描述了一種用于自動變速器的"電子控制換檔"換 檔控制單元，所述換檔控制單元可靠地將車輛帶入適用于當(dāng)故障發(fā)生
時的路況的自我保護(limp home)運行模式。所述"電子控制換檔" 換檔控制單元包括檢測范圍-設(shè)定油道中的液壓的液壓傳感器；基 于由液壓傳感器;f企測到的液壓判定換檔范圍的范圍判定單元；用于設(shè) 置電》茲閥的通斷狀態(tài)的組合的通斷狀態(tài)設(shè)置單元，所述電,茲閥的通斷 狀態(tài)的組合用于設(shè)置所選擇的換檔范圍；用于將信號傳輸?shù)诫姶砰y的 輸出單元，以將電》茲閥帶入由所述通斷狀態(tài)設(shè)置單元所設(shè)置的組合所 表示的通斷狀態(tài)中；以及故障判定單元。當(dāng)由范圍判定單元判定的換 檔范圍與所選擇的換檔范圍不同時，故障判定單元指示通斷狀態(tài)設(shè)置 單元切換電^f茲閥的通斷狀態(tài)的組合，以設(shè)置所選擇的換檔范圍。當(dāng)在用于設(shè)置所選擇的換檔范圍的范圍設(shè)置油道中沒有產(chǎn) 生液壓時，如上所述的"電子控制換檔"換檔控制單元判定發(fā)生了故 障。當(dāng)發(fā)生了故障時，檔位控制單元將用于設(shè)置所選擇的換檔范圍的 電磁閥的通斷狀態(tài)的組合切換為另一個組合，并且對電磁閥執(zhí)行通斷 控制。因而，即使發(fā)生了例如閥卡住的故障，也可以選擇和設(shè)置換檔 范圍。因此，可以在任何路況下將車輛帶入自我保護運行^^莫式。然而，因為如上所述的"電子控制換檔"換檔控制單元基 于由液壓傳感器檢測到的液壓來判定檔位，所以判定檔位的時刻有時 被延遲。這是因為，當(dāng)工作油的溫度低時，工作油的粘性增加，并且 因此液壓開始增大或減小的時刻被延遲。如果判定檔位的時刻被延遲， 啟動故障保護操作的時刻也可能被延遲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了 一種用于檔位切換機構(gòu)的控制裝置和方法， 所述控制裝置迅速地判定在自動變速器中是否發(fā)生了故障，因而如果 在自動變速器中發(fā)生了故障能更早地執(zhí)行故障保護程序。本發(fā)明的第一方案涉及用于檔位切換機構(gòu)的控制裝置，所 述檔位切換機構(gòu)基于操作部件的狀態(tài)，利用執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)力來切換安 裝在車輛中的自動變速器的檔位。所述控制裝置包括檢測單元，用
于基于操作部件的狀態(tài)變化來檢測切換檔位的命令；控制單元，用于 控制執(zhí)行器，以使在沒有檢測到切換檔位的命令的情況下，當(dāng)與車輛 的狀態(tài)有關(guān)的預(yù)定的第一條件滿足時，執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量；及 判定單元，用于在對執(zhí)行器的控制啟動之后，當(dāng)預(yù)定的第二條件滿足 時，判定在檔位切換機構(gòu)中發(fā)生了故障。本發(fā)明的第二方案涉及用于 檔位切換機構(gòu)的控制方法，所述控制方法包括與根據(jù)本發(fā)明的第 一方 案的控制裝置的部件相對應(yīng)的步驟。根據(jù)如上所述的本發(fā)明的方案，在還未檢測到基于操作部 件(例如，換檔桿)的狀態(tài)變化來切換檔位的命令的情況下，當(dāng)與車 輛狀態(tài)有關(guān)的預(yù)定條件(例如，與檔位有關(guān)的條件、與油溫有關(guān)的條 件和與車速有關(guān)的條件)滿足時，執(zhí)行將執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)預(yù)定量的控制。
當(dāng)預(yù)定的第二條件滿足且執(zhí)行對執(zhí)行器的控制時，判定在檔位切換機 構(gòu)中發(fā)生了故障。因而，在接收到切換檔位的命令之前判定在自動變 速器中是否發(fā)生了故障。例如，盡管執(zhí)行了將執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)預(yù)定的旋轉(zhuǎn) 量的控制，但是如果執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)量比預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量小，也判定在連 接到執(zhí)行器的自動變速器中發(fā)生了故障。另外，因為甚至在工作油的 溫度低的環(huán)境下，也沒有對液壓控制進行響應(yīng)的延遲的影響，所以可
以迅速地判定在自動變速器中是否發(fā)生了故障。迅速地判定在自動變
以提供一種用于檔位切換機構(gòu)的控制裝置和方法，其迅速地判定在自 動變速器中是否發(fā)生了故障，并且如果在自動變速器中發(fā)生了故障則 執(zhí)行故障保護程序。在如上所述的本發(fā)明的方案中，所述預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量可以設(shè) 置為使所述執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)預(yù)定的量而不切換檔位。以此結(jié)構(gòu)，因為執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)量限定為預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量，可
以抑制由于對執(zhí)行器的控制所造成的錯誤的檔位切換。根據(jù)如上所述的本發(fā)明方案的控制裝置進一步包括液壓控 制機構(gòu)，其基于由于執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)而造成的工作油的液壓變化來切換 檔位。以此結(jié)構(gòu)，當(dāng)執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)量比預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量小時，判定 執(zhí)行器的操作被液壓控制機構(gòu)制約。即，判定在液壓控制機構(gòu)中發(fā)生 了故障。 一在如上所述的本發(fā)明的方案中，所述預(yù)定的第一條件可以 是自動變速器的檔位被設(shè)定到前進運行位置、后退運行位置和空檔位 置中的一個的條件。以此結(jié)構(gòu)，在還未檢測到切換檔位的命令的情況下，當(dāng)自 動變速器的檔位為前進運行位置、后退運行位置和空檔位置中的一個 時，旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器。因此，可以在收到切換檔位的命令之前判定在自動 變速器中是否發(fā)生了故障。結(jié)果，如果在自動變速器中發(fā)生了故障， 則更早地執(zhí)行故障保護程序。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明的方案的控制裝置可以進一步包括 溫度檢測單元，用于檢測自動變速器中的工作油的溫度。預(yù)定的第一 條件可以是檢測到的溫度比預(yù)定溫度低的條件。以此結(jié)構(gòu)，在還未檢測到切換檔位的命令的情況下，當(dāng)檢 測到的工作油的溫度比預(yù)定溫度低時，執(zhí)行用于將執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)預(yù)定的 旋轉(zhuǎn)量的控制。即，即使當(dāng)工作油的溫度低，工作油的粘性高，并且 因此液壓開始增加的時刻被延遲時，也可以迅速地4企測在自動變速器 中是否發(fā)生了故障。根據(jù)如上所述的本發(fā)明的方案的控制裝置可以進一步包括 速度檢測單元，用于檢測車輛的速度。預(yù)定的第一條件是所述檢測到 的速度比預(yù)定的第 一速度低的持續(xù)時間等于或長于預(yù)定的持續(xù)時間的 條件。當(dāng)車速低時，例如來自道路表面的輸入的外部因素的影響 不大。因此，當(dāng)還未檢測到切換檔位的命令時，如果車速比預(yù)定的速 度低，則執(zhí)行用于將執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)預(yù)定量的控制。因此，可以防止由于 外部因素造成的對自動變速器中是否發(fā)生了故障的錯誤判定。根據(jù)如上所述的本發(fā)明的方案的控制裝置可以進一步包括 執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)量檢測單元，用于檢測執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)量。判定單元基于由 執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)量檢測單元檢測到的執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)量來判定預(yù)定的第二條 件是否滿足。在如上所述的本發(fā)明的方案中，在執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)量保持不 變的情況下或者在當(dāng)對執(zhí)行器的控制啟動后經(jīng)過了等于或長于預(yù)定時
間的時間時，執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)量比所述預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量小的情況下，判定 單元可以判定滿足所述預(yù)定的第二條件。根據(jù)如上所述的本發(fā)明的方案的控制裝置可以進一步包括 動力輸出軸旋轉(zhuǎn)量檢測單元，用于檢測被執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)的動力輸出軸的 旋轉(zhuǎn)量。判定單元基于由動力輸出軸旋轉(zhuǎn)量檢測單元檢測到的動力輸 出軸的旋轉(zhuǎn)量來判定是否滿足預(yù)定的第二條件。在所述動力輸出軸的旋轉(zhuǎn)量在控制啟動后保持不變達預(yù)定 時間或更長時間的情況下，判定單元可以判定預(yù)定的第二條件滿足。根據(jù)如上所述的本發(fā)明的方案的控制裝置可以進一步包括 速度檢測單元，用于檢測車輛的速度。當(dāng)檢測到的速度等于或高于預(yù) 定的第二速度時，控制單元終止對執(zhí)行器的控制。當(dāng)車速高時，例如來自道路表面的輸入的外部因素的影響 可能會大。因此，終止對執(zhí)行器的控制使得可以防止由于外部因素造 成的對自動變速器中是否發(fā)生了故障的錯誤判定。根據(jù)如上所述的本發(fā)明的方案的控制裝置可以進一步包括 后退控制單元，用于控制所述執(zhí)行器，以使執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)停止位置被 帶回到與所選擇的檔位相對應(yīng)的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)停止位置范圍內(nèi)。當(dāng)控制 單元終止對執(zhí)行器的所述控制時，后退控制單元控制執(zhí)行器，以使執(zhí) 行器的旋轉(zhuǎn)停止位置被帶回到與所選擇的檔位相對應(yīng)的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)停 止位置范圍內(nèi)。以此構(gòu)造，當(dāng)終止對執(zhí)行器的控制時，后退控制單元控制 執(zhí)行器，以使執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)停止位置被帶回到與所選擇的檔位相對應(yīng)
的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)停止位置范圍內(nèi)。因此，當(dāng)發(fā)出了切換檔位的命令時可 以迅速地執(zhí)行用于切換檔位的控制。當(dāng)執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)了預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量時，控制單元可以終止對執(zhí)
行器的控制，并且后退控制單元可以控制執(zhí)行器，以使執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn) 停止位置被帶回到與所選擇的檔位相對應(yīng)的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)停止位置范圍內(nèi)。當(dāng)動力輸出軸正在旋轉(zhuǎn)時，控制單元可以終止對執(zhí)行器的 控制，后退控制單元可以控制執(zhí)行器，以使執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)停止位置被 帶回到與所選擇的檔位相對應(yīng)的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)停止位置范圍內(nèi)。


通過下文中參照附圖對示例性實施例的描述，本發(fā)明上述 和另外的目的、特征和優(yōu)點將變得明顯，其中相同或相應(yīng)的部分將由 相同的附圖標(biāo)記表示，并且其中
圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的檔位切換機構(gòu)的控制系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)的圖2為示出了檔位切換機構(gòu)的結(jié)構(gòu)的圖3為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的SBW-ECU的功能框圖4為示出了在軸和執(zhí)行器的動力輸出軸彼此連接的連接部分處 的游隙的圖5為由根據(jù)本發(fā)明第一實施例的SBW-ECU執(zhí)行的程序的第一 流程圖6為由根據(jù)本發(fā)明第一實施例的SBW-ECU執(zhí)行的程序的第二 流程圖7A到7F圖示了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的SBW-ECU的操作的 時間圖8為由根據(jù)本發(fā)明第二實施例的SBW-ECU執(zhí)行的程序的流程
圖9A到9E為圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的SBW-ECU的操作 的時間圖。
具體實施例方式下文將參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。在以下說明 中，相同或相應(yīng)的構(gòu)件和步驟將用相同的附圖標(biāo)記表示。具有相同附 圖標(biāo)記的構(gòu)件和步驟的功能和名稱也相同。因此，下文將對具有相同 附圖標(biāo)記的構(gòu)件和步驟只進行一次詳細說明。圖1示出了檔位控制系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)，其包括用于根據(jù)本發(fā) 明的第一實施例的檔位切換機構(gòu)48的控制裝置。檔位控制系統(tǒng)10用 于對車輛切換檔位。檔位控制系統(tǒng)10包括P開關(guān)20、換檔開關(guān)26、 車輛電源開關(guān)28、車輛控制單元(此后，稱為"EFI-ECU (電子控制 單元)")30、駐車控制單元(此后，稱為"SBW(電子控制換檔)-ECU") 40、執(zhí)行器42、編碼器46、檔位切換機構(gòu)48、顯示單元50、儀表52、 換檔機構(gòu)60、油溫傳感器54、車速傳感器56以及動力輸出軸傳感器 58。檔位控制系統(tǒng)10的功能為在電子控制下切換檔位的"電子控制換 檔"系統(tǒng)。更具體地，由執(zhí)行器42驅(qū)動檔位切換機構(gòu)48來切換檔位。 用于檔位切換機構(gòu)48的控制裝置由SBW-ECU40實施。
車輛電源開關(guān)28用于切換車輛的供電電源的通/斷狀態(tài)。 任何類型的開關(guān)，例如點火開關(guān)，可以用作車輛電源開關(guān)28。車輛電 源開關(guān)28從例如駕駛者接收到的命令被傳輸?shù)紼FI-ECU30。例如，當(dāng) 車輛電源開關(guān)28開啟時，電能從輔機電池(未示出)供給，因而檔位 控制系統(tǒng)l(H皮啟動。P開關(guān)20用于在駐車(此后，稱為"P")和非駐車(此后， 稱為"非P，，)之間切換檔位。P開關(guān)20包括向駕駛者指示當(dāng)前檔位(P 或非P)的指示器22，以及從駕駛者接收命令的輸入單元24。駕駛者 通過輸入單元24輸入命令以將P開關(guān)20中的檔位切換到P。輸入單元 24可以是瞬時開關(guān)。由輸入單元24接收到的指示來自駕駛者的命令的 P命令信號被傳輸?shù)絊BW-ECU 40?？梢允褂贸?P開關(guān)20之外的構(gòu) 件將檔位從非P切換至P。 SBW-ECU 40控制驅(qū)動檔位切換結(jié)構(gòu)48的執(zhí)行器42以在P 和非P之間切換檔位。SBW-ECU 40使得指示器22指示當(dāng)前檔位(P 或非P)。如果當(dāng)檔位在非P時駕駛者按下輸入單元24, SBW-ECU40 將檔位切換到P，并且使得指示器22指示當(dāng)前檔位是在P。執(zhí)行器42由開關(guān)磁阻電動機(此后，稱為"SR電動機") 形成。執(zhí)行器42從SBW-ECU 40接收執(zhí)行器控制信號，并且驅(qū)動檔位 切換機構(gòu)48。編碼器46與執(zhí)行器42 —同旋轉(zhuǎn)并且4全測SR電動機的 旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。編碼器46為輸出A相信號、B相信號和Z相信號的回轉(zhuǎn)式 編碼器。SBW-ECU 40接收來自編碼器46的信號以判定SR電動機的 旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并控制用于驅(qū)動SR電動機的電力供給。換檔開關(guān)26用于將檔位切換至前進(以下稱為D)、后退 (以下稱為R)或空檔(以下稱為N)。當(dāng)檔位在P時，換檔開關(guān)26 用于將檔位從P切換至非P。由換檔開關(guān)26接收到的來自駕駛者的命 令被傳輸?shù)絊BW-ECU40。換檔開關(guān)26將指示與操作部件(例如，換 檔桿)的位置相對應(yīng)的檔位的換檔信號傳輸?shù)絊BW-ECU 40，所述操 作部件的位置是響應(yīng)于駕駛者的操作而選擇的。SBW-ECU 40依據(jù)指 示來自駕駛員的命令的換檔信號，利用執(zhí)行器42執(zhí)行控制來切換在驅(qū) 動機構(gòu)60中的檔位，并使儀表52指示當(dāng)前檔位。更具體地，當(dāng)與基 于從換檔開關(guān)26接收到的換檔信號的換檔桿的位置相對應(yīng)的檔位，與 基于執(zhí)行器42的旋轉(zhuǎn)量的檔位不同時，SBW-ECU40旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器42, 以使檔位切換到與換檔桿的位置相對應(yīng)的檔位。下面的描述基于換檔機構(gòu)60是多級變速(multi-speed speed-change )機構(gòu)的假定。然而，換檔機構(gòu)60不限于多級變速機構(gòu)。 例如，換檔4幾構(gòu)60可以是無級變速4幾構(gòu)。換檔機構(gòu)60具有設(shè)置有例如手動閥(未示出)的各種閥的 液壓回路。檔位和動力傳遞的方式通過改變液壓回3各中的液壓來改變。 更具體地，換檔機構(gòu)60包括行星齒輪機構(gòu)(未示出)，以及例如改變 行星齒輪機構(gòu)的每一個旋轉(zhuǎn)零件(太陽輪、輪架、內(nèi)嚙合齒輪等)的 旋轉(zhuǎn)方式的制動器和離合器的摩擦裝置。滑閥(未示出)可滑動地設(shè)置在手動閥中。當(dāng)滑閥被移動 到與各檔位相對應(yīng)的位置中的一個時，液壓回5^中的液壓基于滑閥所
移動到的位置而變化。
此時，在摩擦嚙合裝置中的嚙合力依照液壓回路中的液壓 的變化而變化，因而換檔機構(gòu)60被帶入與所選"t奪的檔位相對應(yīng)的狀態(tài)。 即，動力從發(fā)動機傳遞到驅(qū)動輪的方式(例如，與D、 R或N或變速 比相對應(yīng)的方式)在換檔機構(gòu)60中變化。在每一個摩擦嚙合裝置中的 嚙合力由EFI-ECU 30利用設(shè)置在液壓回路中的各電磁閥來控制。檔位切換機構(gòu)48包括連接到執(zhí)行器42的軸102。軸102 設(shè)置有稍后將詳細描述的止動板100。止動板100經(jīng)由桿104等連接到 設(shè)置在自動變速器的手動閥中的滑閥上。手動閥中的滑閥可以直接連 接到軸102上。軸102被執(zhí)行器42旋轉(zhuǎn)。軸102的旋轉(zhuǎn)使得滑閥能夠移動 到與每個檔位(即，D、 R和N)相對應(yīng)的位置。當(dāng)執(zhí)行器42旋轉(zhuǎn)到與D相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)停止位置時，滑閥 移動到與D相應(yīng)的位置。當(dāng)執(zhí)行器42旋轉(zhuǎn)到與R相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)停止 位置時，滑閥移動到與R相應(yīng)的位置。當(dāng)執(zhí)行器42旋轉(zhuǎn)到與N相對 應(yīng)的旋轉(zhuǎn)停止位置時，滑閥移動到與N相應(yīng)的位置。 EFI-ECU 30綜合控制檔位控制系統(tǒng)10的操作。顯示單元
儀表52指示車輛部件的狀況和當(dāng)前檔位。圖2示出了檔位切換機構(gòu)48的結(jié)構(gòu)。檔位包括P以及包括 R、 N和D的非P。除了D,非P還可以包括通常一檔^皮選擇的D1和 通常二檔被選擇的D2。檔位切換機構(gòu)48包括軸102，其由執(zhí)行器42旋轉(zhuǎn)；止動 板100，其與軸102 —起旋轉(zhuǎn)；桿104,其依照止動板100的旋轉(zhuǎn)工作；
駐車鎖止齒輪108,其固定到自動變速器(未示出)的輸出軸；駐車鎖 止齒輪制動卡爪106，其用于鎖止駐車鎖止齒輪108;止動彈片110， 其限制止動板100的旋轉(zhuǎn)以將檔位固定在預(yù)定檔位；以及滾子112。止 動板100被執(zhí)行器42驅(qū)動從而切換檔位。編碼器46用作獲取與執(zhí)行 器42的旋轉(zhuǎn)量相對應(yīng)的計數(shù)值的計數(shù)裝置。在圖2的立體圖中，只示出了形成在止動板100中的兩個 凹口(對應(yīng)于P的P凹口 124和對應(yīng)于非P中的一個的非P凹口 120)。 然而，止動斧反100實際具有對應(yīng)于D、 N、 R和P的四個凹口，如圖2 中在止動板100的放大平面圖中所示。下文將對P和非P之間檔位的 切換進行說明。然而，本發(fā)明不局限于P和非P之間檔位的切換。圖2示出檔位處于非P的狀態(tài)。在此狀態(tài)下，由于駐車鎖 止齒輪制動爪106沒有鎖止駐車鎖止齒輪108，車輛的驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)沒 有受到干擾。如果接下來通過執(zhí)行器42，軸102在從箭頭C的方向看 時，順時針方向旋轉(zhuǎn)，桿104經(jīng)由止動板IOO朝圖2中箭頭A的方向 壓，從而使駐車鎖止齒輪制動爪106被設(shè)置在桿104頂端的錐形部沿 圖2中箭頭B的方向向上推。隨著止動板100旋轉(zhuǎn)，位于形成在止動 才反100的頂部的兩個凹口中的一個，即非P凹口 120處的止動彈片110 的滾子112,爬過頂部(crest) 122并移入另一個凹口，即P凹口 124。 滾子112安裝到止動彈片110以使其可圍繞自己的軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)止動板 100旋轉(zhuǎn)直至滾子112到達P凹口 124時，駐車鎖止齒輪制動爪106 被上推到使駐車鎖止齒輪制動爪106的突出部分位于駐車鎖止齒輪108 的齒之間的位置。因此，車輛的驅(qū)動軸被機械地固定，并且檔位切換 至P。在換檔控制系統(tǒng)10中，當(dāng)切換檔位時，SBW-ECU 40控制 執(zhí)行器42的旋轉(zhuǎn)量，從而使止動彈片IIO的滾子112爬過頂部122之 后落入凹口時產(chǎn)生的沖擊減小，以減小加在檔位切換機構(gòu)48的構(gòu)件上 的負荷，所述檔位切換機構(gòu)48的構(gòu)件諸如止動板100、止動彈片110 以及軸102。當(dāng)基于由編碼器46檢測到的執(zhí)行器42的旋轉(zhuǎn)量判定執(zhí)行 器42的旋轉(zhuǎn)停止位置，即，滾子112相對于止動板100的位置在對應(yīng) 于P的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)停止位置范圍內(nèi)時，SBW-ECU 40判定檔位是在P。另 一方面，當(dāng)基于由編碼器46檢測到的執(zhí)行器42的旋轉(zhuǎn)量 判定執(zhí)行器42的旋轉(zhuǎn)停止位置在與非P相對應(yīng)的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)停止位置 范圍內(nèi)時，即，滾子112相對于止動板100的位置在與D、 R和N中 的一個相對應(yīng)的預(yù)定范圍內(nèi)時，SBW-ECU40判定檔位是在非P。 SBW-ECU 40基于編碼器46的計數(shù)值來檢測執(zhí)行器42的旋 轉(zhuǎn)量。 SBW-ECU 40基于執(zhí)行器42的旋轉(zhuǎn)量設(shè)定與各檔位相對應(yīng) 的旋轉(zhuǎn)停止位置范圍，執(zhí)行器42的旋轉(zhuǎn)量由止動板100限定。油溫傳感器54 4企測換檔機構(gòu)60中的工作油的溫度(此后， 筒稱為"油溫")。油溫傳感器54連接到SBW-ECU40,并且將指示檢 測到的油溫的信號傳輸?shù)絊BW-ECU40。車速傳感器56檢測與車速相對應(yīng)的物理量。例如，車速傳 感器56可以檢測輪子的轉(zhuǎn)速，或者換檔機構(gòu)60的動力輸出軸的轉(zhuǎn)速。 可選地，車速傳感器56可以直接檢測車速。車速傳感器56連接到 SBW-ECU 40,并且將表示4全測到的車速的信號傳輸?shù)絊BW-ECU 40。
車速傳感器56可以連接到EFI-ECU 30。在此情況中，SBW-ECU 40 從EFI-ECU 30接收表示車速的信號。動力輸出軸傳感器58檢測軸102的旋轉(zhuǎn)位置。更具體地， 動力輸出軸傳感器58連接到SBW-ECU40，并將表示軸102的旋轉(zhuǎn)角 度的信號傳輸?shù)絊BW-ECU 40。 SBW-ECU 40基于接收到的表示旋轉(zhuǎn) 位置的信號來檢測檔位。與每個檔位相對應(yīng)的預(yù)定輸出值的范圍存儲 在SBW-ECU40的存儲器中。SBW-ECU40判定與4姿收到的表示軸102 的旋轉(zhuǎn)角度的信號相對應(yīng)的范圍，從而判定由檔位切換機構(gòu)48選擇的 檔位。來自動力輸出軸傳感器58的輸出值相對于軸102的旋轉(zhuǎn)位置(角 度)線性地變化。在根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的如此構(gòu)造的檔位控制系統(tǒng)10 中，當(dāng)還未檢測到基于換檔桿的狀態(tài)變化的切換檔位的命令時，如果 與車輛狀態(tài)有關(guān)的預(yù)定條件滿足時，SBW-ECU 40將執(zhí)行器42旋轉(zhuǎn)預(yù) 定的旋轉(zhuǎn)量，因而判定是否在自動變速器中發(fā)生了故障。所述預(yù)定條件包括換檔機構(gòu)60中的檔位為行駛檔位的第 一條件，由油溫傳感器54檢測到的溫度比預(yù)定溫度低的第二條件，以 及由車速傳感器56檢測到的速度比預(yù)定的第一速度低的第三條件。預(yù) 定的第 一速度可以被設(shè)定為判定車輛基本停止的任何速度。下面的描述建立在如下假設(shè)上僅當(dāng)所有第一條件、第二 條件和第三條件都滿足時所述預(yù)定條件滿足。可選地，當(dāng)?shù)谝粭l件、 第二條件和第三條件中的至少一個滿足時，所述預(yù)定條件可以滿足。當(dāng)由車速傳感器56檢測到的速度等于或高于預(yù)定的第二 速度時，SBW-ECU40終止使執(zhí)行器42旋轉(zhuǎn)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量的控制。預(yù)
定的第二速度可以被設(shè)定為判定車輛正在行駛的任何速度。當(dāng)如上所
述的第一條件和第二條件中的至少一個未滿足時，SBW-ECU 40可以 終止使執(zhí)行器42旋轉(zhuǎn)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量的控制。當(dāng)終止如上所述的對所述執(zhí)行器42的控制時，SBW-ECU 40控制執(zhí)行器42,以使執(zhí)行器42停止在與所選擇的檔位相對應(yīng)的預(yù) 定的旋轉(zhuǎn)停止位置范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)停止位置。當(dāng)執(zhí)行器42的旋轉(zhuǎn)量比預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量小時，SBW-ECU40 判定在換檔機構(gòu)60中發(fā)生了故障。當(dāng)盡管執(zhí)行了使執(zhí)行器42旋轉(zhuǎn)預(yù) 定的旋轉(zhuǎn)量的控制但來自動力輸出軸傳感器58的輸出值沒有改變時， SBW-ECU40判定在換檔機構(gòu)60中發(fā)生了故障。在此情況下，當(dāng)異物 卡住手動閥中的滑闊并且滑閥變得不可移動時，換檔機構(gòu)60中發(fā)生例 如閥卡住的故障。圖3為SBW-ECU40的功能框圖。下面主要描述檔位在D 或R的情況。然而，本發(fā)明可以應(yīng)用到其它檔位被選擇的情況。 SBW-ECU40包括輸入接口 (此后,稱為"輸入I/F" ) 300、 計算程序執(zhí)行單元400、存儲單元600和輸出接口 (此后，稱為"輸出 I/F" ) 500。輸入I/F 300接收來自P開關(guān)20的P命令信號、來自編碼 器46的計數(shù)信號、來自換檔開關(guān)26的換檔信號、來自油溫傳感器54 的油溫信號、來自車速傳感器56的車速信號以及來自動力輸出軸傳感 器58的旋轉(zhuǎn)位置信號，并且將這些信號傳輸?shù)接嬎愠绦驁?zhí)行單元400。計算程序執(zhí)行單元400包括換檔操作判定單元402、檔位 判定單元404、油溫判定單元406、停止判定單元408以及閥卡住;險測
程序執(zhí)行單元410。計算程序執(zhí)行單元400由例如CPU (中央處理單 元)實現(xiàn)。換檔操作判定單元402判定駕駛者是否已經(jīng)操作換檔桿以 切換檔位。即，換檔操作判定單元402基于從換檔開關(guān)26接收的換檔 信號來判定換檔操作是否已經(jīng)執(zhí)行。當(dāng)駕駛者將換檔桿從N移動到D時，從換檔開關(guān)26傳輸 到SBW-ECU40的換檔信號從與N相對應(yīng)的換檔信號變化到與D相對 應(yīng)的換檔信號。換檔操作判定單元402接收該換檔信號的變化，作為 切換檔位的命令，并且判定換檔操作已經(jīng)被執(zhí)行?？蛇x地，當(dāng)SBW-ECU 40接收與檔位切換機構(gòu)48選擇的檔位不同的檔位相對應(yīng)的換檔信號 時，SBW-ECU40可以將換檔信號的接收當(dāng)作切換檔位的命令的接收。當(dāng)判定換檔操作已經(jīng)被執(zhí)行時，換檔操作判定單元402可 以設(shè)置操作判定標(biāo)記。檔位判定單元404判定由檔位切換機構(gòu)48選4奪的檔位是否 是D和R中的一個?？蛇x地，檔位判定單元404可以判定由檔位切換 機構(gòu)48選擇的檔位是否是D、 R和N中的一個。檔位判定單元404基于從動力輸出軸傳感器58接收的旋轉(zhuǎn) 位置信號判定由檔位切換機構(gòu)48選擇的檔位是否是D和R中的一個。 即，檔位判定單元404判定換檔^L構(gòu)60中的檔^立，所述換檔^/L構(gòu)60 中的檔位是由檔位切換機構(gòu)48通過檢測所述軸102的旋轉(zhuǎn)位置選擇 的，然后檔位判定單元404判定所述檔位是否是D和R中的一個。當(dāng)由檔位切換機構(gòu)48選擇的檔位是D和R中的一個時， 檔位判定單元404可以設(shè)置檔位判定標(biāo)記。
油溫判定單元406判定油溫是否低于預(yù)定溫度THO。油溫 判定單元406基于從油溫傳感器54接收到的油溫信號判定油溫是否低 于預(yù)定溫度THO。例如，如果油溫低于預(yù)定油溫THO，油溫判定單元 406可以設(shè)置油溫判定標(biāo)記。停止判定單元408判定車輛是否基本停止。更具體地，停 止判定單元408判定自從車速落在預(yù)定的第一速度之下是否已經(jīng)經(jīng)過 了預(yù)定時間。停止判定單元408基于從車速傳感器56接收到的車速信 號判定車速是否低于預(yù)定的第一速度。當(dāng)車速低于預(yù)定的第一速度時，
停止判定單元408判定車速低于預(yù)定的第一速度的持續(xù)時間是否超過 了預(yù)定的持續(xù)時間。當(dāng)車速低于預(yù)定的第一速度的持續(xù)時間超過了預(yù)定的持續(xù) 時間時，停止判定單元408可以設(shè)置停止判定標(biāo)記。當(dāng)預(yù)定條件滿足時，閥卡住檢測程序執(zhí)行單元410執(zhí)行閥 卡住檢測程序，這在后面描述。所述預(yù)定條件為換檔桿已經(jīng)被操作的 條件，D或R已經(jīng)被選擇的條件，油溫低于預(yù)定溫度THO的條件，以 及車輛基本停止的條件。當(dāng)所有的操作判定標(biāo)記、檔位判定標(biāo)記、油 溫判定標(biāo)記和停止判定標(biāo)記都開啟時，閥卡住;險測程序執(zhí)行單元410 可以執(zhí)行閥卡住4企測程序。下面描述由閥卡住檢測程序執(zhí)行單元410執(zhí)行閥卡住檢測 程序。閥卡住纟企測程序執(zhí)行單元410包括^3M于器驅(qū)動控制單元 412、計數(shù)器值判定單元414、檔位切換操作判定單元416、行駛判定
單元418、動力輸出軸傳感器操作狀態(tài)判定單元420、故障保護程序執(zhí) 行單元422以及執(zhí)行器后退控制單元424。執(zhí)行器驅(qū)動控制單元412將執(zhí)行器驅(qū)動控制信號經(jīng)由輸出 I/F 500傳輸?shù)綀?zhí)行器42，以使在止動板100上的滾子112朝P凹口 124 移動。執(zhí)行器驅(qū)動控制單元412執(zhí)行控制來使執(zhí)行器42旋轉(zhuǎn)預(yù)定的旋 轉(zhuǎn)量，以使止動板100旋轉(zhuǎn)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量。執(zhí)行器驅(qū)動控制單元412 旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器42直到編碼器46的計數(shù)值匹配與預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量相對應(yīng)的 計數(shù)值(此后，稱為"目標(biāo)計數(shù)值")。"預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量"可以是在不切換檔位的旋轉(zhuǎn)量范圍內(nèi)的 任何旋轉(zhuǎn)量。優(yōu)選地，所述預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量是考慮在執(zhí)行器42和軸102 之間具有游隙而設(shè)定的。例如，如果軸102和執(zhí)行器42的旋轉(zhuǎn)停止位置對應(yīng)于D, 如圖4中的實線所示，手動閥中的滑閥也在與D相對應(yīng)的位置。因此， 在液壓回路中產(chǎn)生與D相對應(yīng)的液壓。同樣，指示軸102的旋轉(zhuǎn)停止 位置在與D相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)停止位置范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)位置信號從輸出軸傳 感器58傳輸。下面的描述基于如下假定在軸102和執(zhí)行器42的動 力輸出軸彼此連接的連接部分，軸102大體位于在執(zhí)行器42處的游隙 的范圍的中心位置。在所述連接部分，例如，軸102和執(zhí)行器42彼此 花鍵連接。軸102和執(zhí)行器42的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量由圖4中的實線和圖4 中的虛線表示的位置之間的區(qū)域表示。在由圖4中的虛線所示的位置 處，軸102的位置位于在由手動閥產(chǎn)生的與D相對應(yīng)的液壓的范圍內(nèi)， 并且所述位置還在另一范圍內(nèi)，在該范圍內(nèi)，來自動力輸出軸傳感器
58的輸出值指示軸102的旋轉(zhuǎn)停止位置在與D相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)停止位置 范圍內(nèi)。如上所述，在軸102和執(zhí)行器42之間有游隙。因此，將目 標(biāo)計數(shù)值設(shè)定到與通過從由圖4中的實線和圖4中的虛線表示的位置 之間的區(qū)域所指示的旋轉(zhuǎn)量中減去游隙量而獲得的旋轉(zhuǎn)量相對應(yīng)的 值。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，目標(biāo)計數(shù)值設(shè)定為與由圖4中的實線 和圖4中的虛線表示的位置之間的區(qū)域所指示的旋轉(zhuǎn)量中減去在一側(cè) (在圖4中的左側(cè))的游隙量而獲得的旋轉(zhuǎn)量相對應(yīng)的計數(shù)值，所述 游隙量由在虛線所指示的軸102的位置和由虛線所指示的執(zhí)行器42的 動力輸出軸的位置之間的區(qū)域來表示。然而，目標(biāo)計數(shù)值不限于此。 例如，目標(biāo)計數(shù)值可以設(shè)定為與從圖4中的實線和圖4中的虛線表示 的位置之間的區(qū)域所表示的旋轉(zhuǎn)量中減去軸102和執(zhí)行器42之間的整 個游隙的量而獲得的旋轉(zhuǎn)量相對應(yīng)的計數(shù)值。圖3中所示的計數(shù)器值判定單元414判定從編碼器46接收 到的計數(shù)值是否改變。當(dāng)判定計數(shù)值改變時，計數(shù)器值判定單元414 可以設(shè)置變化判定標(biāo)記。檔位切換操作判定單元416判定駕駛者是否已經(jīng)操作換檔 桿以切換檔位。檔位切換操作判定單元416基于從換檔開關(guān)26接收到 的換檔信號來判定是否換檔桿已經(jīng)被操作以切換檔位。當(dāng)判定換檔桿 已經(jīng)被操作以切換檔位時，檔位切換操作判定單元416可以設(shè)置檔位 切換操作判定標(biāo)記。行駛判定單元418判定車輛是否正在行駛。更具體地，當(dāng) 行駛判定單元418基于從車速傳感器56接收到的車速信號判定車速等
于或高于預(yù)定的第二速度時，行駛判定單元418判定車輛正在行駛。
當(dāng)行駛判定單元418判定車輛正在行駛時，行駛判定單元418可以設(shè) 置行駛判定標(biāo)記。所述預(yù)定的第二速度可以等于預(yù)定的第一速度。動力輸出軸傳感器操作狀態(tài)判定單元420基于從動力輸出 軸傳感器58接收到的旋轉(zhuǎn)位置信號判定動力輸出軸傳感器58是否正 在工作。更具體地，動力輸出軸傳感器操作狀態(tài)判定單元420判定從 動力輸出軸傳感器接收到的旋轉(zhuǎn)位置信號是否由于執(zhí)行器42的旋轉(zhuǎn)而 改變。當(dāng)判定旋轉(zhuǎn)位置信號改變時，動力輸出軸傳感器操作狀態(tài)判定 單元420判定動力輸出軸傳感器58正在工作。當(dāng)判定動力輸出軸傳感 器58正在工作時，動力輸出軸傳感器操作狀態(tài)判定單元420可以設(shè)置 操作狀態(tài)判定標(biāo)記。故障保護程序執(zhí)行單元422執(zhí)行故障保護程序以處理自動 變速器中的故障。更具體地，故障保護執(zhí)行單元422可以使得作為換 檔機構(gòu)60的摩擦嚙合裝置的離合器和制動器脫離嚙合，以切斷從發(fā)動 機到驅(qū)動輪的動力傳遞，或者繼續(xù)維持由制動裝置施加到車輛的制動 力的狀態(tài)。執(zhí)行器后退控制單元424控制執(zhí)行器42,以使執(zhí)行器42 的旋轉(zhuǎn)停止位置被帶回到與所選擇的檔位相對應(yīng)的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)停止位 置范圍內(nèi)。設(shè)置與各檔位相對應(yīng)的預(yù)定的多個旋轉(zhuǎn)停止位置范圍。執(zhí) 行器后退控制單元424可以控制執(zhí)行器42，以使執(zhí)行器42沿后退方向 旋轉(zhuǎn)與目標(biāo)計數(shù)值相對應(yīng)的量。
當(dāng)所述變化判定標(biāo)記開啟、換檔判定標(biāo)記關(guān)閉、行駛判定 標(biāo)記開啟以及"t乘作狀態(tài)判定標(biāo)記開啟時，l丸4于器后退控制單元424可 以對執(zhí)行器42執(zhí)行后退控制。下面的描述基于如下假定當(dāng)作為計算程序執(zhí)行單元400 的CPU執(zhí)行存儲在存儲單元600中的程序時，換檔操作判定單元402、 檔位判定單元404、油溫判定單元406、停止判定單元408、閥卡住檢 測程序執(zhí)行單元410、執(zhí)行器驅(qū)動控制單元412、計數(shù)器值判定單元414、 檔位切換操作判定單元416、行駛判定單元418、動力輸出軸傳感器操 作狀態(tài)判定單元420、故障保護程序執(zhí)行單元422以及執(zhí)行器后退控制 單元424中的每一個由軟件實現(xiàn)。可選地，這些單元也可以用硬件實 現(xiàn)。程序存儲在安裝在車輛中的記錄介質(zhì)中。存儲單元600存儲各種信息、程序、閾值、圖表等。計算 程序執(zhí)行單元400讀取存儲單元600中的數(shù)據(jù)，并且當(dāng)需要時將該數(shù) 據(jù)存儲在存儲單元600中。參照圖5 ，下面描述由SBW-ECU 40執(zhí)行的程序。在步驟(此后，將稱步驟為"S，，) 100中，SBW-ECU 40 判定換檔桿是否已經(jīng)被操作以切換檔位。當(dāng)判定換檔桿已經(jīng)被操作時 (S100中為"是")，程序結(jié)束。另一方面，當(dāng)判定換檔桿還未被操作 時(S100中為"否，，)，執(zhí)行S102。在S102中，SBW-ECU 40判定所選擇的檔位是否是D和R 中的一個。如果判定所選擇的檔位是D和R中的一個(S102中為"是")， 執(zhí)行S104。另一方面，如果所旋轉(zhuǎn)的檔位既不是D也不是R (S102 中為"否")，程序結(jié)束。
在S104中，SBW-ECU 40判定由油溫傳感器54檢測到的 油溫是否低于預(yù)定溫度THO。當(dāng)判定油溫低于預(yù)定溫度THO時(S104 中為"是")，執(zhí)行S106。另一方面，如果判定油溫等于或高于預(yù)定溫 度THO時(S104中為"否"),程序結(jié)束。在S106中，SBW-ECU 40判定從由車速傳感器56檢測到 的車速落在所述預(yù)定的第一速度之下開始是否經(jīng)過了預(yù)定的持續(xù)時 間。當(dāng)判定從所述車速落在所述預(yù)定的第一速度之下經(jīng)過了預(yù)定的持 續(xù)時間時(S106中為"是")，執(zhí)行S108。另一方面，當(dāng)車速等于或高 于預(yù)定的第一車速的情況下，或者在判定從所述車速落在所述預(yù)定的 第一速度之下沒有經(jīng)過預(yù)定的持續(xù)時間的情況下(S106中為"否，，)， 程序結(jié)束。在S108中，SBW-ECU 40執(zhí)行閥卡住4企測程序，這在下面 詳述。接下來，將參照圖6描述由SBW-ECU40執(zhí)行的閥卡住檢
測程序。在S200中，SBW-ECU 40使得執(zhí)行器42旋轉(zhuǎn)預(yù)定的旋轉(zhuǎn) 量，以使?jié)L子112朝著P凹口 124移動。在S202中，SBW-ECU 40判定由編碼器46檢測到的計數(shù) 值是否改變。當(dāng)判定計數(shù)值改變時(S202中為"是")，4丸行S204。另 一方面，當(dāng)判定計數(shù)值沒有改變時(S202中為"否，，)，執(zhí)行S212。在S204中，SBW-ECU 40判定是否已經(jīng)才丸行了用于切換檔 位的操作。當(dāng)判定已經(jīng)執(zhí)行了用于切換檔位的操作時(S204中為"是")，
程序結(jié)束。另一方面，當(dāng)判定還未執(zhí)行用于切換檔位的操作時(S204 中為"否")，執(zhí)行S206。在S206中，SBW-ECU 40判定車輛是否正在行駛。即， SBW-ECU 40判定車速是否等于或高于預(yù)定的第二速度，當(dāng)判定車輛 正在行駛時(S206中的"是")，執(zhí)行S210。另一方面，當(dāng)沒有判定車 輛正在行駛時(S206中的"否")，執(zhí)行S208。在S208中，SBW-ECU 40判定動力輸出軸傳感器58是否 正在操作。當(dāng)判定動力輸出軸傳感器58正在操作時(S208中為"是")， 執(zhí)行S210。另一方面，當(dāng)判定動力輸出軸傳感器58沒有正在操作時 (S208中為"否，，),再次執(zhí)行S200。在S210中，SBW-ECU 40執(zhí)行對執(zhí)行器42的后退控制， 以使執(zhí)行器42的旋轉(zhuǎn)停止位置被帶回到與所選擇的檔位相對應(yīng)的預(yù)定 旋轉(zhuǎn)停止位置范圍內(nèi)。SBW-ECU 40將執(zhí)行器42在止動板100的P凹 口 124離開滾子112的方向旋轉(zhuǎn)，以使執(zhí)行器42的旋轉(zhuǎn)停止位置被帶 回到與所選擇的檔位相對應(yīng)的預(yù)定旋轉(zhuǎn)停止位置范圍內(nèi)。在S212中，SBW-ECU40執(zhí)行故障保護程序。 SBW-ECU 40具有如上所述的結(jié)構(gòu)，并且才艮據(jù)如上所述流程 執(zhí)行所述控制。下面參照圖7A到圖7F描述SBW-ECU 40的操作。下面的描述基于如下假定如圖7A中所示，檔位選擇為D， 并且如圖7C中所示，由于例如制動器踏板的壓下，車速從車速VO下 降，并且在時刻Tl變得基本等于0。
如圖7D中所示，在從時刻Tl經(jīng)過了預(yù)定時間到達時刻T2 時，還未執(zhí)行用于切換檔位的換檔桿的操作(S100中為"否，，)。同樣， 如圖7A中所示，D被選擇(S102中為"是，，)。另夕卜，如圖7B中所示， 油溫低于預(yù)定溫度THO (S104中為"是")。如圖7C中所示，車輛停 止的持續(xù)時間超過預(yù)定的持續(xù)時間(S106中為"是")。因此，執(zhí)行閥 卡住;f全測程序(S108)。即，執(zhí)行器42在止動板100的P凹口 124朝著滾子112移 動的方向旋轉(zhuǎn)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量(S200)。此時，如圖7E中所示，在時刻 T2，編碼器46的計數(shù)值從CO開始改變。編碼器46的計數(shù)值改變的值 為目標(biāo)計數(shù)值，所述目標(biāo)計數(shù)值與執(zhí)行器42在止動板100的P凹口 124 朝著滾子112移動的方向旋轉(zhuǎn)的量相對應(yīng)。當(dāng)執(zhí)行器42旋轉(zhuǎn)時，執(zhí)行器42和軸102之間的游隙移動 到P凹口 124側(cè)。如圖7F中所示，在時刻T3,由動力輸出軸傳感器 58檢測到的旋轉(zhuǎn)位置在止動板100的P凹口 124朝著滾子112移動的 方向^人NO開始變4b。在時刻T4,當(dāng)由編碼器46檢測到的計數(shù)值變得等于值C1 時，所述值C1比計數(shù)值CO大了目標(biāo)計數(shù)值，例如，供給到執(zhí)行器42 的電能被切斷，因而對執(zhí)行器42的驅(qū)動控制被終止。在對執(zhí)行器42的驅(qū)動控制被終止之后，只有軸102繼續(xù)旋 轉(zhuǎn)。在時刻T5,軸102在動力輸出軸傳感器58檢測到的旋轉(zhuǎn)位置與位 置Nl —致的位置停止旋轉(zhuǎn)。位置Nl是軸102從位置NO旋轉(zhuǎn)預(yù)定的 旋轉(zhuǎn)量后到達的位置。即，在從時刻T2到時刻T4期間，由編碼器46檢測到的計 數(shù)值變化時(S202中為"是")。如圖7D中所示，在該期間沒有執(zhí)行 用于切換檔位的操作(S204中為"否)。同樣，車輛停止(S206中為 "否")，并且動力輸出軸傳感器58正在工作(S208中為"是")。因此，對執(zhí)行器42的控制在時刻T6開始，從而執(zhí)行器42 的旋轉(zhuǎn)停止位置被帶回到與由檔位切換機構(gòu)48選擇的D相對應(yīng)的預(yù)定 的旋轉(zhuǎn)停止位置范圍內(nèi)(執(zhí)行器42在止動板100的P凹口 124離開滾 子112的方向旋轉(zhuǎn))(S210 )。在時刻T6,執(zhí)行器42開始在止動板100 的P凹口 124離開滾子112的方向旋轉(zhuǎn)。由編碼器46^f企測到的計數(shù)值 從C1變化到C0。當(dāng)執(zhí)行器42和軸102之間的游隙移動到與P凹口 124相對 的一側(cè)時，由動力輸出軸傳感器58檢測到的旋轉(zhuǎn)位置在時刻T7開始 變化。當(dāng)由編碼器46 ^r測到的計lt值在時刻T8與對應(yīng)于預(yù)定的 旋轉(zhuǎn)停止位置范圍的計數(shù)值一致時，對執(zhí)行器42的驅(qū)動控制被終止。 在對執(zhí)行器42的驅(qū)動控制被終止之后，軸102繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，并且在時刻 T9,當(dāng)由動力輸出軸傳感器58檢測到的旋轉(zhuǎn)位置與對應(yīng)于預(yù)定的位置 的位置一致時停止旋轉(zhuǎn)。如果盡管執(zhí)行器被驅(qū)動(S200 )但是由編碼器46檢測到的 計數(shù)值如圖7E中的虛線所示保持不變(S202中為"否")，則執(zhí)行故 障保護程序(S212)。以如上描述的用于檔位切換機構(gòu)48的控制裝置，當(dāng)還未發(fā) 出基于換檔桿的狀態(tài)變化的切換檔位的命令時，如果與檔位、油溫以及車速有關(guān)的條件滿足時，執(zhí)行器42旋轉(zhuǎn)。因此，在接收到切換檔位
的命令之前判定在自動變速器中是否發(fā)生了故障。當(dāng)判定執(zhí)行器42的 旋轉(zhuǎn)量比預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量小時，例如，盡管執(zhí)行了將執(zhí)行器42旋轉(zhuǎn)預(yù)定 的旋轉(zhuǎn)量的控制但是來自動力輸出軸傳感器的初始值保持不變，則判 定在連接到執(zhí)行器42的自動變速器中發(fā)生了故障。另外，因為即使在 自動變速器中的油溫低的環(huán)境中也沒有響應(yīng)液壓控制的延遲的影響，
動變速器中是否發(fā)生了故障使得可以更早地執(zhí)行故障保護程序。因此， 可以提供用于檔位切換機構(gòu)48的控制裝置和方法，其迅速地判定在自 動變速器中是否發(fā)生了故障，因此可以更早地執(zhí)行故障保護程序。在用于旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器42的控制中，執(zhí)行器42的旋轉(zhuǎn)量被限 制到預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量。因此，由于此控制造成的錯誤的檔位切換被抑制。當(dāng)車輛基本完全地停止時，執(zhí)行將執(zhí)行器42旋轉(zhuǎn)預(yù)定的旋 轉(zhuǎn)量的控制。當(dāng)車輛開始行駛時，終止用于將執(zhí)行器42旋轉(zhuǎn)預(yù)定的旋 轉(zhuǎn)量的控制。因此，可以防止由于例如來自路面的輸入的外部因素， 而錯誤地做出對自動變速器中是否發(fā)生了故障的判定。當(dāng)終止將執(zhí)行器42旋轉(zhuǎn)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量的控制時?？刂扑?執(zhí)行器，以使執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)停止位置被帶回到與所選擇的檔位相對應(yīng) 的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)停止位置范圍內(nèi)。因此，當(dāng)檢測到切換檔位的命令時， 迅速地執(zhí)行切換檔位的控制。下面描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的用于檔位切換機構(gòu)48 的控制裝置。除了動力輸出軸傳感器58和由SBW-EC40執(zhí)行的閥卡住 檢測程序，根據(jù)本發(fā)明第二實施例的用于檔位切換機構(gòu)48的控制裝置
與根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于檔位切換機構(gòu)48的控制裝置相同。根
據(jù)本發(fā)明的第二實施例，動力輸出軸傳感器58由通斷開關(guān)構(gòu)成。其它 結(jié)構(gòu)與根據(jù)本發(fā)明的第 一實施例的結(jié)構(gòu)相同。相同的部件用相同的標(biāo)
號表示。具有相同標(biāo)號的功能和步驟也是相同的。因此，下面不再提 供與具有相同標(biāo)號的部件有關(guān)的詳細描述。動力輸出軸傳感器58由與各檔位相對應(yīng)的多個通斷開關(guān) 組成。當(dāng)與軸102的旋轉(zhuǎn)位置相對應(yīng)的開關(guān)接通時，SBW-ECU 40判 定與該接通的開關(guān)相對應(yīng)的檔位是由檔位切換^L構(gòu)48選4奪的檔位。下面參照圖8描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例由SBW-ECU 40 執(zhí)行的閥卡住檢測程序。在圖8中，具有與圖6中的流程圖中的過程相同的過程的 步驟用相同的步驟標(biāo)號標(biāo)識。因此，下面不再提供與具有相同步驟標(biāo) 號的步驟有關(guān)的描述。當(dāng)在S206中判定車輛沒有正在行駛時(S206中為"否")， SBW-ECU 40在S300中判定編碼器46的計數(shù)值是否基本等于目標(biāo)計 數(shù)值。目標(biāo)計數(shù)值被設(shè)置為與由檔位切換結(jié)構(gòu)48選擇的檔位相對應(yīng)的 值。目標(biāo)計數(shù)值不是特別限定的。當(dāng)編碼器46的計數(shù)值基本等于目標(biāo) 計數(shù)值時(S300中為"是")，執(zhí)行S210。另一方面，當(dāng)編碼器46的 計數(shù)值既不基本等于也不等于目標(biāo)計數(shù)值時(S300中為"否")，再次 執(zhí)行S200。 SBW-ECU 40具有如上所述的結(jié)構(gòu)，并且根據(jù)如上所述的流 程圖執(zhí)行控制。下面參照圖9A到圖9E描述SBW-ECU40的操作。如圖9A中所示，檔位選為D, 并且如圖9C中所示，車速由于例如制動器踏板的壓下從VO減小，并 且在時刻Tl基本等于0。如圖9D中所示，在從時刻Tl經(jīng)過了預(yù)定時間所達到的時 刻T2，還未執(zhí)行用于切換檔位的換檔桿的操作(S100中為"否")。同 樣，如圖9A中所示，檔位選為D(S102中為"是")。另外，如圖9B 中所示，油溫低于預(yù)定溫度THO (S104中為"是，，)。如圖9C中所示， 車輛停止的持續(xù)時間超過了預(yù)定的持續(xù)時間(S106中為"是")。因此， 執(zhí)行閥卡住;險測程序(S108)。即，執(zhí)行器42在P凹口 124朝滾子112移動的方向旋轉(zhuǎn)了 預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量(S200)。此時，如圖9E中所示，編碼器46的計數(shù)值在 時刻T2從CO開始改變。編碼器46的計數(shù)值改變的量為目標(biāo)計數(shù)值， 所述目標(biāo)計數(shù)值與執(zhí)行器42在止動板100的P凹口 124朝滾子112移 動的方向;J走轉(zhuǎn)的量相對應(yīng)。當(dāng)執(zhí)行器42旋轉(zhuǎn)時，執(zhí)行器42和軸102之間的游隙移動 到P凹口 124側(cè)。當(dāng)由編碼器46檢測到的計數(shù)值在時刻T4變得等于值Cl 時，所述值C1比計數(shù)值CO大了目標(biāo)計數(shù)值，例如，供給到執(zhí)行器42 的電能被切斷并且因此終止對執(zhí)行器42的驅(qū)動控制。即，由編碼器46 ^r測到的計it值在時刻T2到時刻T4期 間變化(S202中為"是")。如圖9D中所示，在此期間沒有執(zhí)行用于 切換檔位的操作(S204中為"否")。當(dāng)判定車輛停止(S206中為"否")， 并且計數(shù)值等于目標(biāo)計數(shù)值(S300中為"是")時，在時刻T6開始對執(zhí)行器42的控制，以使執(zhí)行器42的旋轉(zhuǎn)停止位置被帶回到與由檔位 切換機構(gòu)48所選擇的D相對應(yīng)的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)停止位置范圍內(nèi)(S210 )。 此時，執(zhí)行器42開始在止動板100的P凹口 124離開滾子112移動的 方向旋轉(zhuǎn)。由編碼器46檢測到的計數(shù)值從Cl變化到CO。當(dāng)計數(shù)值在時刻T8變得等于與預(yù)定的旋轉(zhuǎn)停止位置范圍 相對應(yīng)的值時，停止對執(zhí)行器42的驅(qū)動控制。如果盡管執(zhí)行器被驅(qū)動(S200 ),但是由編碼器46檢測到的 計數(shù)值如圖9E中的虛線所示保持未變(S202中為"否")，那么執(zhí)行 故障保護程序(S212)。根據(jù)本發(fā)明第二實施例的用于檔位切換機構(gòu)48的控制裝 置產(chǎn)生的效果與根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于檔位切換機構(gòu)48的控制 裝置產(chǎn)生的效果相同。另外，當(dāng)設(shè)置了由通斷開關(guān)構(gòu)成的動力輸出軸 傳感器時，可以迅速地判定在自動變速器中是否發(fā)生了故障。根據(jù)本發(fā)明的第一和第二實施例的每個的用于檔位切換機 構(gòu)48的控制裝置可以設(shè)置有計時器，所述計時器測量從閥卡住檢測程 序開始后的經(jīng)過時間?？梢栽O(shè)置從閥卡住檢測程序開始后的經(jīng)過時間 是否等于或長于預(yù)定時間的步驟。當(dāng)在S208或S300中判定為否時， 在再次執(zhí)行S200之前執(zhí)行該步驟。當(dāng)在該步驟判定為是時，可以執(zhí)行 S212。當(dāng)該步驟判定為否時，可以再次執(zhí)行S200。即，根據(jù)本發(fā)明的 用于檔位切換機構(gòu)48的控制裝置可以執(zhí)行如下控制。當(dāng)SBW-ECU 40 在S202中判定由編碼器46^r測到的計數(shù)值改變時(S202中為"是")， 但是判定動力輸出軸傳感器48在本發(fā)明的第一實施例的S208中沒有 正在操作時(S208中為"否")，或者在本發(fā)明的第二實施例的S300
中判定編碼器46的計數(shù)值既不等于也不基本等于目標(biāo)計數(shù)值時(S300 中為"否")，SBW-ECU 40將從閥卡住檢測程序開始后的經(jīng)過時間和 預(yù)定時間相比較。當(dāng)經(jīng)過時間等于或長于預(yù)定時間時，可以執(zhí)行故障 保護程序(S212)。根據(jù)本發(fā)明的控制裝置可以應(yīng)用于任一個執(zhí)行齒輪控制的 自動變速器，在所述齒輪控制中使用與駕駛員選#^的檔位相對應(yīng)的檔， 以及執(zhí)行換檔范圍控制的自動變速器，在所述換檔范圍控制中使用與 駕駛員選擇的檔位相對應(yīng)的檔和比所選擇的檔低的所有檔。
權(quán)利要求
1、一種用于檔位切換機構(gòu)的控制裝置，所述檔位切換機構(gòu)基于操作部件的狀態(tài)，利用執(zhí)行器(42)的旋轉(zhuǎn)力來切換安裝在車輛中的自動變速器的檔位，所述控制裝置的特征在于包括檢測單元(402)，用于基于所述操作部件的狀態(tài)變化來檢測切換所述檔位的命令；控制單元(412)，用于控制所述執(zhí)行器(42)，以使在沒有檢測到切換所述檔位的所述命令的情況下，當(dāng)與所述車輛的狀態(tài)有關(guān)的預(yù)定的第一條件滿足時，所述執(zhí)行器(42)旋轉(zhuǎn)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量；及判定單元(414、420)，用于在對所述執(zhí)行器(42)的所述控制啟動之后，當(dāng)預(yù)定的第二條件滿足時，判定在所述檔位切換機構(gòu)中發(fā)生了故障。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中設(shè)定所述預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量，以使所述執(zhí)行器(42)旋轉(zhuǎn)所述預(yù)定量 而不切換所述檔位。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的控制裝置，進一步包括液壓控制機構(gòu)(60),其基于由于所述執(zhí)行器(42)的所述旋轉(zhuǎn)而 造成的工作油的液壓變化來切換所述檔位。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制裝置，其中所述預(yù)定的第 一條件是指所述自動變速器的所述檔位被設(shè)定到前 進運行位置(D)、后退運行位置(R)和空檔位置(N)中的一個的條 件。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制裝置，進一步包括 溫度檢測單元(406),用于檢測所述自動變速器中的工作油的溫度，其中所述預(yù)定的第一條件是指所述檢測到的溫度比預(yù)定溫度(THO ) 低的條件。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制裝置，進一步包括 速度檢測單元(408、 418),用于檢測所述車輛的速度， 其中所述預(yù)定的第 一條件是指所述檢測到的速度比預(yù)定的第 一速度低 的持續(xù)時間等于或長于預(yù)定的持續(xù)時間的條件。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，進一步包括 執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)量檢測單元(46),用于檢測所述執(zhí)行器(42)的旋轉(zhuǎn)量，其中所述判定單元(414)基于由所述執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)量檢測單元(46)檢 測到的所述執(zhí)行器(42)的旋轉(zhuǎn)量來判定所述預(yù)定的第二條件是否滿 足。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制裝置，其中在所述執(zhí)行器(42)的所述旋轉(zhuǎn)量保持不變的情況下或者在當(dāng)對 所述執(zhí)行器(42)的控制啟動后經(jīng)過了等于或長于所述預(yù)定時間的時 間時，所述執(zhí)行器的所述旋轉(zhuǎn)量比所述預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量小的情況下，所 述判定單元(414)判定滿足所述預(yù)定的第二條件。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，進一步包括動力輸出軸旋轉(zhuǎn)量檢測單元(58),用于檢測被所述執(zhí)行器(42) 旋轉(zhuǎn)的動力輸出軸(102)的旋轉(zhuǎn)量，其中所述判定單元(420 )基于由所述動力輸出軸旋轉(zhuǎn)量檢測單元(58 ) 檢測到的所述動力輸出軸(102)的旋轉(zhuǎn)量來判定是否滿足所述預(yù)定的 第二條件。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制裝置，其中在所述動力輸出軸(102)的所述旋轉(zhuǎn)量在所述控制啟動后保持不 變達預(yù)定時間或更長時間的情況下，所述判定單元(420)判定滿足所 述預(yù)定的第二條件。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制裝置，進一步包括 速度檢測單元(408、 418),用于檢測所述車輛的速度， 其中當(dāng)所述檢測到的速度等于或高于預(yù)定的第二速度時，所述控制單 元(412)終止對所述執(zhí)行器(42)的所述控制。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制裝置，進一步包括 后退控制單元(424),用于控制所述執(zhí)行器(42)，以使所述執(zhí)行 器(42)的旋轉(zhuǎn)停止位置被帶回到與所述選擇的檔位相對應(yīng)的預(yù)定的 旋轉(zhuǎn)停止位置范圍內(nèi)，其中，當(dāng)所述控制單元(412)終止對所述執(zhí)行器(42)的所述控制時， 所述后退控制單元(424)控制所述執(zhí)行器(42)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的控制裝置，進一步包括后退控制單元(424),用于控制所述執(zhí)行器(42),以使所述執(zhí)行 器(42)的旋轉(zhuǎn)停止位置被帶回到與所述選擇的檔位相對應(yīng)的預(yù)定的 旋轉(zhuǎn)停止位置范圍內(nèi)，其中，當(dāng)所述執(zhí)行器(42 )旋轉(zhuǎn)所述預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量時，所述控制單元(412 ) 終止對所述執(zhí)行器(42)的所述控制，并且所述后退控制單元(424) 控制所述執(zhí)行器(42)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求9或IO所述的控制裝置，進一步包括后退控制單元，用于控制所述執(zhí)行器(42 )，以使所述執(zhí)行器(42 ) 的旋轉(zhuǎn)停止位置被帶回到與所述選擇的檔位相對應(yīng)的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)停止 位置范圍內(nèi)，其中 當(dāng)所述動力輸出軸(102)旋轉(zhuǎn)時，所述控制單元(412)終止對 所述執(zhí)行器(42)的控制，并且所述后退控制單元(424)控制所述執(zhí) 行器(42 )。
15、 一種用于檔位切換機構(gòu)的控制方法，所述檔位切換機構(gòu)基于 操作部件的狀態(tài)、利用執(zhí)行器(42)的旋轉(zhuǎn)力來切換安裝在車輛中的 自動變速器的檔位，所述控制方法的特征在于包括基于所述操作部件的狀態(tài)變化來檢測切換所述檔位的命令 (S幽)；控制所述執(zhí)行器(42),以使在沒有檢測到切換所述檔位的所述命 令的情況下，當(dāng)滿足與所述車輛的狀態(tài)有關(guān)的預(yù)定的第一條件時，所 述執(zhí)行器(42)旋轉(zhuǎn)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)量(S200);及在對所述執(zhí)行器(42)的所述控制啟動之后，當(dāng)預(yù)定的第二條件 滿足時，判定在所述檔位切換機構(gòu)中發(fā)生了故障。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于檔位切換機構(gòu)的控制裝置。SBW-ECU 40執(zhí)行包括如下步驟的程序在朝著P的方向旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器(42)的步驟(S200)；當(dāng)編碼器(46)的計數(shù)值變化時(S202中為“否”)執(zhí)行故障保護處理的步驟(S212)；以及當(dāng)還未執(zhí)行切換檔位的操作(S204中為“否”)，車輛沒有正在行駛(S206中為“否”)，并且動力輸出軸傳感器(58)正在操作(S208中為“是”)時，執(zhí)行對執(zhí)行器(42)的后退控制，以使執(zhí)行器(42)的旋轉(zhuǎn)停止位置被帶回到與所選擇的檔位相對應(yīng)的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)停止位置范圍內(nèi)的步驟(S210)。
文檔編號F16H59/02GK101182884SQ200710170390
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月15日
發(fā)明者井上雄二, 野崎芳信 申請人:豐田自動車株式會社