專利名稱：電動式變速裝置的變速控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電動式變速裝置的變速控制方法，尤其涉及電氣地進行換檔和離合器斷續(xù)的電動式變速裝置的變速控制裝置。更具體地說，本發(fā)明涉及到，在通過使變速軸從第一位置轉動到第二位置，對解除了接續(xù)的離合器進行接續(xù)之際，令變速軸的轉動速度在預定時刻以后變慢的電動式變速裝置的變速控制方法。
與操縱離合器踏板(或離合器操縱桿)和換檔桿兩者來進行換檔的現(xiàn)有的變速裝置不同的，通過馬達由電力進行的電動式變速裝置已示明于特開平5-39865號公報中。在所述的先有技術中，是由驅動馬達使變速鼓沿兩個方向作間歇的轉動，借此操縱所要的撥叉來進行換檔。與此相對應，離合器的斷續(xù)也可以考慮利用馬達同時進行。
在上述情形下考慮既有的手動式變速裝置時，齒輪傳動裝置即使不能平穩(wěn)地換檔時，也可通過反復的換檔操作最后完成換檔。至于在換檔后的離合器接續(xù)能否平穩(wěn)地進行，則在很大程度上要取決于司機所作的離合器操作。
這樣，對于現(xiàn)有的手動式變速裝置，不反復進行換檔操作能否完成換檔或是否能平穩(wěn)地進行離合器接續(xù)等這類操作性是否良好，在多數(shù)情形下將主要取決于司機的操作方法。換言之，要通過司機的學習效果才可以獲得良好的操作性。
與上述相反，在由馬達來驅動離合器和換檔桿兩者時，則不存在依賴于司機操作內容的部分。因此，在不能換檔或是離合器接續(xù)不平穩(wěn)或是沒有按照司機的意志進行時，就有可能使司機產生失調感。
例如在接續(xù)已解除接續(xù)的離合器時，為了能緩和變速震動，希望能低速地接續(xù)離合器。另一方面，由于變速速度依賴離合器的接續(xù)速度，為了實現(xiàn)快捷的變速，則希望以高速接續(xù)離合器。
本發(fā)明的目的即在于提供能解決上述先有技術中問題的，可縮短離合器接續(xù)所需要的時間、接續(xù)震動少且能獲得良好操作性的電動式變速裝置的變速控制方法。
為了達到上述目的，本發(fā)明的特征是，在與馬達驅動的變速軸的轉動連動地進行離合器斷續(xù)的，電動式變速裝置的變速控制方法中，當對解除了接續(xù)的離合器作接觸時，使變速軸在直到預定時刻之前作高速轉動而在預定時刻之后作低速轉動。
根據(jù)上述結構，由于是在與變速震動無關的工作領域使離合器高速移動，并且是使離合器在被接續(xù)的工作領域以低速度移動，從而能夠在縮短變速時間的同時減少變速震動。
根據(jù)本發(fā)明，由于是在接續(xù)已解除接續(xù)的離合器時使變速軸到預定時刻之前高速轉動而在預定時刻以后以低速轉動，故能在縮短變速時間的同時減少變速震動。


圖1是裝設有本發(fā)明電動式變速裝置的車輛的操作部的平面圖。
圖2是示明本發(fā)明一實施形式的電動式變速裝置的驅動系統(tǒng)主要部分結構的部分剖面圖。
圖3是套筒與齒輪相結合的示意圖。
圖4是本發(fā)明的套筒的斜視圖。
圖5是本發(fā)明的齒輪的斜視圖。
圖6是套筒的凸側榫32的部分放大圖。
圖7是套筒的凹側榫42的部分放大圖。
圖8示明凸側榫32與凹側榫42的結合狀態(tài)。
圖9是先有套筒的斜視圖。
圖10是先有齒輪的斜視圖。
圖11是變速禁止系統(tǒng)的功能框圖。
圖12示意地表明先有套筒與齒輪的結合定時。
圖13示意地表明本發(fā)明的套筒與齒輪的結合定時。
圖14是示明本發(fā)明一實施形式的電動式變速裝置控制系統(tǒng)的主要部分結構的框圖。
圖15是例示圖14中所示ECU100結構的框圖。
圖16是本發(fā)明一實施形式的流程圖(其一)。
圖17是本發(fā)明一實施形式的流程圖(其二)。
圖18是本發(fā)明一實施形式的流程圖(其三)。
圖19是本發(fā)明一實施形式的流程圖(其四)。
圖20是本發(fā)明一實施形式的流程圖(其五)。
圖21是本發(fā)明一實施形式的流程圖(其六)。
圖22是本發(fā)明的變速軸的操作時序圖。
圖23是本發(fā)明的變速軸與發(fā)動機轉數(shù)的操作時序圖(換高檔時)。
圖24是本發(fā)明的變速軸與發(fā)動機轉數(shù)的操作時序圖(換低檔時)。
圖25示明PID相加值與占空比的關系。
圖中各標號的意義如下1，驅動馬達；2，減速齒輪機構；3，變速軸；5，變速離合器；10，換檔鼓；11，換檔撥叉；28，角度傳感器；30，套筒；40，齒輪；51，換高檔開關；52，換低檔開關。
下面參照附圖詳述本發(fā)明。圖1是裝設有本發(fā)明的電動式變速裝置的車輛的操作部平面圖。
在此操作部中設有電動變速用換高檔開關51與換低檔開關52、車頭燈換向的變光開關53、車頭燈開/關變換的照明開關54、發(fā)動機的起動開關55與止動開關56。在本實施形式中，每次壓下各換檔開關51、52作接通操作時，檔位便分別沿上下移動一段。
圖2是示明本發(fā)明一實施形式的電動式變速裝置的驅動系統(tǒng)主要部分結構的部分剖面圖。
作為電致動器的驅動馬達1，通過減速齒輪機構2帶動變速軸3正/反轉。變速軸3的轉動位置(角度)經由設于其一端上的角度傳感器28探測。在從變速軸3垂直延伸出的離合器臂6的一端上，設有使變速軸3的轉動變換為直線運動的變換機構8。變換機構8借助馬達1使變速軸3從空檔位置轉動，與其轉動方向無關，在轉動過程解除變速離合器5的接續(xù)，而在反向轉動再次到空檔位置的過程中返回接續(xù)狀態(tài)。離合器臂6與變換機構8則構成為，當變速軸3在轉動到預定角度(例如±6°)的時刻，即解除變速離合器5的接續(xù)。
固定于變速軸3上的主臂7的一端與設在換檔鼓軸8上的離合器機構9接合，通過驅動馬達1使變速軸3轉動，使換檔鼓10依隨變速軸的轉動方向轉動。主臂7與離合器機構9構成這樣的離合器機構，在變速軸3從空檔位置向任一方向轉動時與變速軸3結合而使換檔鼓10轉動，并在返回空檔位置的方向轉動時解除這種結合狀態(tài)使換檔鼓10停止于這一位置上。
各換檔撥叉11的前端配合于相對圖4在后述各套筒30的外周溝31中，當各換檔撥叉11對應于換檔鼓10的轉動沿軸向平移時，各套筒即根據(jù)換檔鼓10的轉動方向與旋轉角度于主軸4上平行移動。
圖4是前述套筒30的斜視圖，它取相對于主軸(圖中省略)以可沿軸向滑動的狀態(tài)插合。套筒30的外周側面上沿圓周方向形成有與上述換檔撥叉前端配合的溝31。在套筒30的軸孔的外周部上，形成有和相對圖5描述于后面的齒輪40的凹側榫42相結合的多個凸側榫32，以及與之成整體的環(huán)狀凸緣33。
圖5為上述齒輪40的斜視圖，此齒輪自由轉動地支承于主軸(圖中省略)上。在齒輪40的軸孔的外周部上形成有同上述套筒30的凸側榫32相配合的多個凹側榫42，它們與環(huán)狀凸緣43整體形成。圖3概示上述套筒30與齒輪40由各榫32、42相互結合時的狀態(tài)。
圖9與10分別是先有技術的套筒38與齒輪48的斜視圖。套筒38與獨立地設有多個分別與齒輪的軸孔同軸的凸側榫39。但當各凸側榫39是獨立構成時，為了確保有充分的強度，須使各凸側榫39有較大的底面積。于是在先有技術中，凸側榫39與齒輪40的榫孔49相對于轉動方向的寬度所占比例便增大，而凸側榫39如圖所示約設置4個。
圖12示意地表明了現(xiàn)有技術的套筒38的凸側榫39與齒輪48的榫孔49的相對位置關系，榫孔49在轉動方向的寬度D2約為凸側榫39的寬度D1的2倍。因此，凸側榫39不能配合到榫孔49內(不合榫)的時間Ta與能合榫期間Tb相比要長。
與此相反，在本實施形式中，由于各凸側榫32是與環(huán)狀凸緣33形成整體，如圖13所示，就能在原樣保持充分強度的同時，使凸側榫32在轉動方向上的寬度D3與齒輪40的凹側榫42的寬度D4充分地縮短。于是可使凸側榫32對榫孔46不合榫的時間Ta與合榫的時間Tb相比縮短，而能提高合榫的概率。
此外，在本實施形式中，由于可使榫孔46在轉動方向的寬度D5與凸側榫32的寬度D3之差變窄，從而可使兩者配合后的游隙縮小，能減少變速震動與變速噪聲。
再有，在本實施形式中，如圖6所示，可使凸側榫32的錐形取凸狀的彎曲，另一方面如圖7所示，可使凹側榫42的錐形取直線狀，這樣就能如圖8所示，使各榫32、42沿軸向作線接觸。于是可在防止應力集中且使榫強度獲得實質性提高的同時，得以改進耐久性與耐摩耗性。
在上述結構下，當套筒30借助換檔撥叉11平行移動到預定位置時，在套筒30的凸側榫32對合到齒輪40的榫孔46中時，如所周知，相對于主軸4以空轉狀態(tài)支承的齒輪即通過該套筒與主軸4結合而同步轉動。結果由離合器軸傳遞給中間軸(都未于圖中示明)的轉動力便通過上述齒輪傳送給主軸4。
再有，圖中雖然沒有表明，但作為本發(fā)明控制對象的電動式變速裝置所安裝在的車輛上的發(fā)動機是四沖程的，在從曲柄軸到主軸的動力傳送系統(tǒng)中，發(fā)動機的動力通過曲柄軸上的離心式離合器與主軸上的離合器傳送。因此，當發(fā)動機的轉數(shù)在規(guī)定值之下時，離心式離合器就會截止將動力傳送到主軸上的離合器。從而在車輛停駛時可以使齒輪向任何速度檔換檔。
圖14是示明本發(fā)明一實施形式的電動式變速裝置的控制系統(tǒng)主要部分結構的框圖，圖15為例示圖14中所示ECU100的結構的框圖。
在圖14中，ECU100的MOTOR(+)端與MOTOR(-)端間連接著前述驅動馬達1，在傳感器信號端S1、S2、S3處分別連接有探測車速的車速傳感器26、探測發(fā)動機轉數(shù)的Ne傳感器27以及探測前述變速軸3轉動角度的所述角度傳感器28。在變速指令端G1、G2上連接有前述換高檔開關51與換低檔開關52。
蓄電池21經由主保險絲22、主開關23與熔絲盒24連接到ECU100的MAIN端，同時通過防障(F/S)繼電器25與熔絲盒24也接到VB端上。防障繼電器25的勵磁線圈25a則連接到RELAY端上。
在ECU100之內，如圖15所示，前述的MAIN端與RELAY端連接到電源電路106上，電源電路106則與CPU101相連。前述傳感器信號端S1、S2、S3通過接口電路102與CPU101的輸入端相連。前述變速指令端G1、G2則通過接口電路103與CPU101的輸入端相連。
開關電路105構成為與分別串聯(lián)連接的FET①、FET②以及FET③、FET④相互并聯(lián)的形式，并聯(lián)連接的一端與前述VB端相接，另一端則與GND端相聯(lián)。FET①、FET②的連接點與MOTOR(-)端相連，F(xiàn)ET③、FET④的連接點與MOTOR(+)端相接。各個FET①～④由CPU101通過預驅動器104被有選擇地作DWM控制。CPU101根據(jù)存儲于存儲器107的控制算法控制各FET①～④。
下面參照圖16-21的流程圖與圖22的作業(yè)時序圖說明本發(fā)明的電動變速裝置的變速控制方法。
在步驟S10判定是否有某個換檔開關接通，在判定接通后，即于步驟S11中判定已接通的換檔開關是換高檔開關51還是換低檔開關52。在此當判定換高檔開關51接通后即進入步驟S13，而當判定換低檔開關52接通后，即在步驟S12中將發(fā)動機轉數(shù)Ne作為變數(shù)Ne1存儲后進入步驟S13。
在步驟S13，對應于所接通的換檔開關，構成ECU100內前述開關電路105的各FET便從圖22的時刻t1開始有選擇地被作PWM控制。結果，驅動馬達1開始朝換高檔方向轉動，與之相連動，變速桿軸3也開始朝換高檔方向轉動。
另一方面，在換低檔開關52接通時，在使FET②、④仍舊保持斷開的形式下，F(xiàn)ET①、③以100％的占空比被作PWM控制。結果，驅動馬達1與前述換高檔方向相反開始朝換低檔方向轉動，與之相連動，變速桿軸3也開始朝換低檔方向轉動。
這樣，在把占空比設定為100％時，就能加速換檔，使離合器快速地斷開。此外，在本實施形式中是把變速軸設計成只需轉動5-6°就能使離合器斷開。
在步驟S14中，第一計時器(未圖示)開始計時，在步驟S15由前述角度傳感器28探測前述變速軸3的轉動角度θ。在步驟S16判定所探測出的轉動角度θ0是否超過第一基準角度θREF(在本實施形式，為±14°)(超過是指+14°以上或-14°以下；以后對這情形都寫作±××°以上)。
在此，當判定轉動角度在±14°以上時，由換檔撥叉11平行移動的套筒到達正規(guī)的插嵌(合榫)位置的可能性高，于是就進到步驟17，而當角度θ0未達到±14°以上時，則可以判斷套筒未到達正規(guī)插嵌位置，于是就進到后述的步驟S30。
當于時刻t2根據(jù)前述轉動角度θ0探測到套筒平行移動到正規(guī)的插嵌位置時，即于步驟S17使第一計時器復位。在步驟S18，由于對轉動中的驅動馬達1進行制動，對應于接通的換檔開關，上述開關電路105的各FET有選擇地被進行PWM控制。
具體地說，在換高檔中，F(xiàn)ET②、③保持斷開形式，F(xiàn)ET①、④按100％占空比被作PWM控制。另一方面，當換低檔時，F(xiàn)ET①、③保持斷開形式，F(xiàn)ET②、④按100％占空比被進行PWM控制。結果，驅動馬達由于短路成為轉動負載，給予變速軸3在換高檔方向或換低檔方向的驅動力矩以制動作用，能夠減弱變速軸3抵接上止動器時的沖擊，對改進強度和降低噪音都是有利的。此外，變速軸3與止動器觸合時的轉動角度為18°。
在圖17的步驟S19，用于規(guī)定制動時間的第二計時器開始計時，在步驟S20判斷第二計時器的計時時間是否超過15ms。在第二計時器的計時時間超過15ms時便進到步驟S21，執(zhí)行以后詳述的發(fā)動機轉數(shù)(Ne)的控制。然后于時刻t3，當計時時間超過15ms后，便進到步驟S22，使第二計時器復位。
在步驟S23，對應于所接通的換檔開關，前述開關電路105中的各EFT有選擇地被作PWM控制。具體地說，當在換高檔時，使FET①、③原樣地斷開，而FET②、④以70％的占空比被進行PWM控制。另一方面，若是在換低檔時，則使FET②、④保持斷開，而讓FET①、③以70％的占空比作PWM控制。結果，由于套筒是以較弱的力矩壓緊到齒輪側，直到合榫前加到各榫上的載荷減輕而能可靠地保持合榫狀態(tài)。
在步驟S24，第三計時器開始計時，在步驟S25判斷第三計時器的計時時間是否超過70ms。假設計時時間未超過70ms，則進到步驟26實行Ne控制。當計時時間超過70ms，則于步驟S27使第三計時器復位，于步驟S27，在時刻t4開始后述的離合器接續(xù)控制。
在本實施形式中前述第三計時器的上限時間根據(jù)相對于前述圖13所說明的未能合榫的期間Ta決定。具體地說，上述上限時間(70ms)是這樣設定的，至少在經過了期間Ta的時間實行了壓緊控制。在此期間，凸側榫雖然與凹側榫接合，但由于占空比減到70％，加到各榫上的負荷小，有利于提高強度。
此外，第三計時器的上限時間不限于固定值，例如齒輪傳動裝置在1-3速的范圍時，以70ms為上限，而在4-5速的范圍時，以90ms為上限，這一上限時間能作為齒輪傳動裝置的函數(shù)可變地設定。
另一方面，當在圖16的前述步驟S16中判定轉動角度θ0未達到第一基準值時，則此處理進到圖18的步驟S30。在步驟S30判斷第一計時器的計時時間是否超過200ms，由于開始時判定沒有超過，于步驟S31實行Ne控制后返回到圖16的步驟S16。
然后當?shù)谝挥嫊r器的計時時間超過200ms，判定這一次的換檔最終失敗后，即在步驟S32中使第一計時器復位。在步驟S33，參照后述的再突入計數(shù)器的計數(shù)值，若是復位狀態(tài)(=0)，則可判斷未實行再突入控制而進到步驟S34，開始實行后述的再突入控制。這是因為若在換檔時要花時間，有時會使司機產生失調感。
要是再突入計數(shù)器為置位狀態(tài)(=1)，判斷為盡管實行了再突入控制，但換檔沒有成功，為了不進行換檔而接續(xù)上離合器，便進入步驟S35。在步驟S35，使再突入計數(shù)器復位，在步驟S36，執(zhí)行后述的離合器接續(xù)控制。
下面參照圖19的流程圖說明上述再突入控制的控制方法。所謂再突入控制是在由換檔撥叉操縱沿軸向平行移動的套筒未能移動到正規(guī)的嵌合位置時，使移動扭矩暫時減小后再加上規(guī)定的轉矩試行再移動(突入)的處理。
在步驟S40，在PWM控制下的FET，即在換高檔時為FET②、④，而在換低檔時為FET①、③，其占空比能減至20％。結果通過換檔撥叉11加到套筒上的驅動力矩變弱。
在步驟S41，開始第四計時器的計時，在步驟S42判斷第四計時器的計時時間是否超過20ms。若計時時間未超過20ms，則進入步驟S43實行Ne控制。當計時時間超過20ms，則在步驟S44使第四計時器復位，在步驟S45，使上述再突入計數(shù)器置位。然后使此處理返回到圖16的前述步驟S13，由于驅動馬達1再次以100％的占空比進行PWM控制，故在套筒上施加有初始時的大的轉矩。
在本實施形式中，如上所述，在沒有進行通常的換檔時，由于是把套筒的壓力轉矩暫時減弱后再以強的轉矩加壓，就容易進行套筒的再突入。
下面在詳細說明前述Ne控制與離合器接續(xù)控制操作之前，參照圖23、24說明各種控制的目的及其概略的作業(yè)。
如圖22所示，在本實施形式中，當于時刻t1使變速軸開始轉動后，于時刻t11解除離合器的接續(xù)，到時刻t3變速軸結束轉動。然后到時刻t4進行壓力控制后，轉移到離合器的接續(xù)控制。
此時，為了緩和變速震動需要以低速接續(xù)離合器，換言之需要減慢變速軸3的轉動速度。另一方面，由于變速速度取決于變速軸3的轉動速度，為了實現(xiàn)快速地變速，則應加速變速軸3的轉動速度。
本發(fā)明可以同時滿足上述兩個條件，為此，如圖22所示，在時刻t4至t5到離合器被接續(xù)的角度范圍附近為止使變速軸3高速轉動，而在時刻t5以后于直至離合器接續(xù)狀態(tài)的范圍內以低速轉動變速軸3。通過上述兩段返回控制，在本實施形式中可以兼顧減少變速震動與縮短變速時間。
另外，在本實施形式中可以根據(jù)各司機的加速器操作，對離合器的接續(xù)定時作最佳的定時控制。圖23與24分別示明了在換高檔與換低檔時，通過進行離合器接續(xù)控制與Ne控制后，變速軸的位置θ0與發(fā)動機轉數(shù)Ne的變化狀態(tài)。
如圖23所示，在換高檔時，一般使加速器返回而接通換高檔開關，然后進行變速操作再接續(xù)上離合器，隨即打開加速器，這時發(fā)動機的轉數(shù)Ne則依實線a所示變化。在此情形下，變速軸則依實線A、B所示的那樣被控制。
但是對司機來說，有時會打算不返回加速器而操作換高檔開關，在離合器再接續(xù)之前開啟加速器，這時的司機由于希望快速地換檔而希望迅速接續(xù)上離合器。
在本實施形式中，當發(fā)動機轉數(shù)Ne如實線b所示變化時，對司機沒有使加速器返回而操作了換高檔開關51進行判定；而當發(fā)動機轉數(shù)Ne按實線c變化時，對加速器比離合器接續(xù)時刻更早開啟了一事進行判定，分別以實線C、D所示，進行直接接續(xù)離合器的快速返回控制。
另如圖24所示，一般在換低檔時也使加速器返回后接通換低檔開關52，再在實行變速操作并再接續(xù)上離合器后開啟加速器，這期間的發(fā)動轉數(shù)Ne依實線a所示變化。此時的變速軸則如實線A、B所示，被作兩段式控制。
但在換低檔時發(fā)動機有時會空轉，這時即使快速地接續(xù)上離合器，換檔震動也少，因而最好是快速地接續(xù)上離合器。
在本實施形式中，當發(fā)動機轉數(shù)Ne依實線b、c變化時，司機在判定發(fā)動機空轉后，可進行實線C、D所示的快速返回控制。
現(xiàn)在來詳細說明實現(xiàn)上述兩段式返回控制與快速返回控制的Ne控制與離合器接續(xù)控制的操作。圖20為以前述步驟S21、S26、S31、S43實行Ne控制的控制方法的流程圖。
于步驟50，測定現(xiàn)時的發(fā)動機轉數(shù)Ne。于步驟51對迄今所測定的發(fā)動機轉數(shù)Ne的峰值保持值Nep與谷值保持值Neb根據(jù)上述現(xiàn)時的發(fā)動機轉數(shù)Ne予以更新。在步驟S52，判定是在換高檔中還是在換低檔中，若是在換高檔時則進到步驟S56，若是在換低檔中則進到步驟S53。
在步驟S56判定，由步驟S50所測得的現(xiàn)時的發(fā)動機轉數(shù)Ne與步驟S51中所更新的谷值保持值的差(Ne-Neb)是否在50rpm以上。
上述判定是在換高檔時加速器關閉否的判定，當上述差在50rpm以上時，則判定是否司機未使加速器返回而操作了換高檔開關51，或是比離合器接續(xù)上的時刻更早地開啟了加速器。在此情形下，應該直接接續(xù)上離合器而進到步驟S55，在設定快速返回標志F后結束上述處理，要是上述差不到50rpm，則可繼續(xù)通常的控制，不設定快速返回標志F，結束上述發(fā)動機轉數(shù)的控制。
另一方面，當在上述步驟S52中判定在換低檔時，則于步驟S53中判斷上述現(xiàn)時的發(fā)動機轉數(shù)Ne與前述步驟S12中所存儲的發(fā)動機轉數(shù)Ne1的差(Ne-Ne1)是否大于300rpm，當上述差大于300rpm，則進到步驟S54中，判斷由上述步驟S51更新的峰值保持值Nep和現(xiàn)時的發(fā)動機轉數(shù)Ne的差(Nep-Ne)是否在50rpm以上。
上述判定是換高檔時司機是否使發(fā)動機空轉的判定，當肯定了前述步驟S53或S54的判斷時，則判定司機在換高檔時進行了空轉而進到步驟S55，并在設立前述快速返回標志F后結束此處理。
圖21是示明由上述步驟S28、S36進行的離合器接續(xù)控制的控制方法的流程圖。
在步驟S70判斷車速是否大致為零。在本實施形式中，當車速在3km/hr以下則判定是大致為零而進到步驟S72，在于變速軸3的目標角度θT上設定以空檔位置后，進到步驟S73，這是因為是在車輛大致停的狀態(tài)下的換檔，由于在這樣的情形下不發(fā)生換檔震動，最好進行快速換檔的緣故。
當在前述步驟S70中判定車速大于3km/hr時，則在步驟S71中，把通過止動器使變速軸3的轉動受限制的角度(在本實施形式中為±18°)只返回6°所成的第二基準角度(即±12°)設定為目標角度θT，然后進到步驟S73。在步驟S73，由角度傳感器28測出現(xiàn)在的變速軸3的轉動角度θ0，然后在步驟S74實行上述的Ne控制。
在步驟S75，可以求出比例積分微分(PID)控制用的PID相加值。具體地說，可分別求得由上述步驟S73測得的現(xiàn)在的轉動角度θ0與目標角度θT的差(θ0-θT)所表示的比例(P)項、P項的積分值積分(I)項以及P項的微分值微分(D)項，再把它們相加。在步驟S76，根據(jù)前面求得的PID相加值確定PWM控制的占空比，在步驟S77，實行PWM控制。
圖25示明前述PID相加值與占空比的關系，當PID相加值的極性為正時，可根據(jù)此值選擇正的占空比，而當PID相加值的極性為負時，可據(jù)此選擇負的占空比。這里的占空比的極性表明受PWM控制的FET的組合，例如50％的占空比意味著是使FET②、④按50％的占空比作PWM控制，而-50％的占空比則表明FET①、③按50％的占空比受PWM控制。
在步驟S78，判斷第六計時器的計時時間是否超過100ms，由于最初沒有開始第六計時器的計時，故進到步驟S79。在步驟S79，開始第五計時器的計時。在步驟S80，判斷第五計時器的計時是否超過10ms，由于開始時沒有超過，返回到步驟S73，重復上述步驟S73-S80的各項處理，然后，在圖22的時刻t5，當?shù)谖逵嫊r器的計時時間超過10ms，則于步驟S81使第五計時器復位，在步驟S82判斷快速返回標志F是否處于設定狀態(tài)。在此，當快速返回標志F處于設定狀態(tài)時，則于步驟S83可以進行快速返回控制，把從現(xiàn)在的目標角度減小2°至4°的角作為新的目標角度記錄，而在快速返回標志F未處于設定狀態(tài)時，則于步驟S84中把從現(xiàn)在的目標角度減少0.2°所得的角度作為新的目標角度記錄，于步驟S87，第六計時器開始計時。
另一方面，在上述步驟S78中，判斷第六計時器的計時時間是否超過100ms后，即于步驟S90使第六計時器復位。在步驟S91，使快速返回標志F復位，于步驟S92結束開關電路105的PWM控制。
當在高速行駛或是發(fā)動機高速轉動時，當齒輪機構從空檔狀態(tài)換檔時，就會有較大的發(fā)動機制動作用，給發(fā)動機以過大的載荷。為此，在本實施形式中，設置有這樣的變速禁止系統(tǒng)，當車速在10km/hr以上或發(fā)動機轉數(shù)超過3000rpm時，即使換高檔開關51接通，也能阻止前述圖16中的控制。
圖11是上述變速禁止系統(tǒng)的功能框圖?？諜n檢測部81當齒輪機構處于空檔位置時即輸出“H”電平信號。車速判定部82當車速在10km/hr以上輸出“H”電平信號。變速禁止部86當與門(AND)電路85的輸出為“H”電平時，則即使換高檔開關51接通，也能阻止上述圖16中的控制。
或門(OR)電路84在車速制定部82或發(fā)動機轉數(shù)判定部的輸出為“H”電平時即輸出“H”電平信號；與門(AND)電路85當或門(OR)電路84的輸出與空檔檢測部81的輸出為“H”電平時則輸出“H”電平信號。變速禁止部86當與門(AND)電路85的輸出為“H”電平時，則即令換高檔開關51接通，也能阻止上述圖16中的控制。
但在從1速開始的加速中，當車速在10km/hr以上或發(fā)動機轉數(shù)在3000rpm以上時，在因錯誤變換到空檔的狀態(tài)下再加速就需要時間，要是附加有上述變速禁止系統(tǒng)，也可再附加以當車在行駛中(例如車速大于3km/hr)時，禁止變換向空檔的系統(tǒng)。
權利要求
1．電動式變速裝置的變速控制方法，所述電動式變速裝置具有由驅動馬達帶動轉動的變速軸，探測所述變速軸轉動位置的角度傳感器，隨所述變速軸的轉動而連動使離合器斷續(xù)的傳動機構，以及隨所述變速軸的轉動而連動，變換齒輪的變速機構；其特征在于在通過使上述變速軸從第一位置轉動到第二位置而接合已解除接續(xù)的離合器時，所述變速軸當從第一位置轉動后直到預定時刻前依第一速度轉動，而自該預定時刻后直至第二位置即以比所述第一速度慢的第二速度轉動。
全文摘要
提供操作性優(yōu)異的電動式變速裝置的變速控制方法。在使離合器的斷續(xù)隨馬達驅動的變速軸的轉動而連動進行的電動式變速裝置的變速控制方法中,在接合已解除接續(xù)的離合器時,使變速軸直到預定的時刻前作高速轉動,而在預定時刻以后則作低速轉動。
文檔編號F16H63/18GK1211693SQ9811601
公開日1999年3月24日 申請日期1998年7月13日 優(yōu)先權日1997年9月13日
發(fā)明者大田淳朗, 鈴木修 申請人:本田技研工業(yè)株式會社