CN100427812C - 自动变速器的档位切换装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动变速器的档位切换装置。换档致动器ECU(12)包括在由致动器(42)、编码器(46)和换档控制机构(48)执行基准位置学习控制时控制切换器(14)的电路，以便从辅助蓄电池(16)向致动器(42)供应电力；还包括在基准位置学习控制后控制切换器(14)的电路，以便从交流发电机(18)向致动器(42)供应电压值比辅助蓄电池(16)电压值还高的电力。

Description

自动变速器的档位切换装置

技术领域

本发明涉及一种通过由电机等组成的致动器对自动变速器的档位(变速范围，シフトレンジ)进行切换的自动变速器的档位切换装置，特别涉及一种能可靠掌握档位的基准位置的自动变速器的换档致动器的控制。

背景技术

一直以来，随着驾驶员对变速杆(换档杆)的操作而由电气控制对自动变速器的档位进行切换的档位切换装置中，公知装置包括作为档位切换用动力源的电动机(例如直流电机)。

如果使用这种档位切换装置，象由驾驶员对变速杆的操作力而对自动变速器的档位直接切换的一般切换装置那样，由于无需机械连接变速杆和档位切换机构，对在将这些部件搭载在车辆上时的布局不加限制，可以提高设计自由度。而且，具有可以简单地进行车辆组装作业的优点。

在这种档位切换装置中，具有档位切换机构，用于在驻车(停车)(P)、倒档(R)、空档(N)、驾驶(行车)(D)、第二档(2)和低档(一档)(L)的各个行驶档位(范围)按顺序对自动变速器的档位进行切换。这种档位切换机构具有滑阀和手控阀以及手动轴(マニユアルシヤフト)，对应于各种行驶范围的切换状态，滑阀和手控阀用于对自动变速器内的摩擦配合装置的配合和脱离配合进行切换控制；手动轴与致动器和空档起动开关为可转动的一体。

其中，空档起动开关就是用于检测自动变速器的档位的开关。档位切换机构一旦由致动器使手动轴转动，滑阀在手控阀内滑动，切换油压回路，而切换自动变速器的档位。

在这种档位切换装置中，一般在自动变速器内组装手控阀时的装配位置精度不太高，因而，空档起动开关在自动变速器内组装后必须调整每个个体的装配角度。

而且，与空档起动开关相同，由于致动器在接受驾驶员的指令后必须进行正确的档位切换，在自动变速器内组装后，必须调整每个个体的装配角度。但是，由于每个致动器的个体偏差较大，对装配角度的调整需要很多工时。而且，在致动器发生故障时，要更换致动器的组件，但是，此时也需要调整致动器的装配角度，存在维修困难的问题。

特开平2002-310294号公报公开了一种致动器装配容易且正确切换档位的自动变速器的档位切换装置。这种档位切换装置是具有档位切换机构、致动器、控制电路和检测电路的自动变速器的档位切换装置，其中，档位切换机构用于把自动变速器的档位切换为包含驻车的各种行驶范围；致动器作为档位切换机构的动力源；控制电路根据外部操作而输入的切换指令驱动致动器，从而控制自动变速器的档位为对应于切换指令的档位；检测电路检测自动变速器的档位位置且向控制电路输出检测信号。控制电路根据上述检测电路的检测信号设定自动变速器档位位置的基准值，根据该基准值控制致动器。

如果采用上述公报公开的自动变速器的档位切换装置，根据外部操作而输入的切换指令驱动致动器，从而把自动变速器档位控制成与切换指令对应的档位。并且，根据检测自动变速器档位位置的检测电路的检测信号，设定自动变速器档位的基准值，根据该基准值来控制致动器。因而，与档位切换机构的装配精度和致动器每个个体的偏差无关，不需要在自动变速器上装配致动器时调整装配角度的工序，很容易在自动变速器上装配致动器。因此，致动器的装配和维修容易，同时，可以通过驱动档位切换机构而正确地对自动变速器的档位进行切换。

但是，在上述公报所公开的自动变速器的档位切换装置中，虽然具有容易组装和维修致动器的效果，但需要根据检测自动变速器档位位置的检测电路(空档起动开关)的输出信号，参考计数器的计数值，计算表示各个范围中心的计数值。由于将表示各个范围的计数值设定作为基准值，通过根据该基准值而控制致动器，与各个致动器的偏差无关，在自动变速器上装配致动器时，不需要调整装配角度的工序，而很容易在自动变速器上装配致动器，所以必须要有空档起动开关。因此，因空档起动开关存在重量增加和成本上升的问题。

发明内容

为了解决上述问题，提出本发明，本发明的目的是提供一种不需要空档起动开关的自动变速器的档位切换装置。

本发明的自动变速器的档位切换装置包括：由致动器驱动而对档位位置进行切换的换档部、在规定的档位位置中限制致动器在规定方向转动的限制部、使致动器转动的转动控制部、向致动器供应电力的电力供应部、为改变从电力供应部供给致动器的电力值而控制电力供应部的控制部。

如果采用本发明，由电力供应部供给电力的致动器由转动控制部控制其转动，可切换档位位置。在规定的档位位置(例如P位置)中，能由限制部限制致动器在规定方向的转动，并确定致动器的基准位置。因此，不需要空档起动开关。特别在第1发明中，控制部控制电力供给部，例如与确定基准位置场合以及不确定基准位置的场合相对应，改变供应给致动器的电力值。进一步具体举例，在限制部限制的方向驱动致动器时(确定基准位置时)，以低电压供应电力；在限制部未限制的方向驱动致动器时(切换档位位置时)，以高电压供应电力。一旦这样做，由于在限制部限制的方向驱动致动器时(确定基准位置时)，致动器以低电压被驱动，所以，包含限制部结构的机器上没有过大的负荷变化。因而，不需要抵御上述过大负荷的强度设计。另一方面，驻车机构的配合动作(从非P位置向P位置的档位切换)场合以及驻车机构的非配合动作(从P位置向非P位置的档位切换)场合，由于致动器以高电压转动，在坡路上，车重施加在驻车机构上时，可以进行良好地档位切换。因此，可以提供一种不需要空档起动开关的自动变速器的档位切换装置。

优选地，电力供应部包括低压电力供应部和高压电力供应部以及为了从低压电力供应部和高压电力供应部之一向致动器供应电力而根据控制部指令进行切换的切换部。

如果采用本发明，通过改变供应到致动器的电压值或电流值(改变电力值)，可以使由致动器也就是电机产生的转动力矩变化。

更优选地，当致动器沿限制部限制的方向被驱动时，切换部进行切换，以由低压电力供应部供应能驱动致动器的电力；当致动器沿没有由限制部限制的方向被驱动时，切换部进行切换，以由高压电力供应部供应能驱动致动器的电力。

如果采用本发明，当致动器沿限制部所限制的方向被驱动时(确定基准位置时)，以低电压供应电力；当致动器没有沿限制部所限制的方向被驱动时(切换档位位置时)，以高电压供应电力。如此，由于在确定基准位置时，致动器以低电压被转动，包含限制部结构的机器上没有过大的负荷变化。另一方面，在非P位置和P位置之间进行档位切换时，由于致动器以高电压被转动，在坡路上，车重施加在驻车机构上时，可以进行良好的档位切换。

更优选地，致动器沿没有由限制部所限制的方向被驱动的时间就是切换档位位置的时间。

如果采用本发明，在切换档位位置时，由于以高电压向致动器供应电力而产生大的力矩，即使例如在坡路上车重施加在驻车机构上时，也可以进行良好的档位切换。

更优选地，切换档位位置的时间就是驻车机构由来自致动器的动力作动而在P位置和非P位置之间切换档位位置的时间。

如果采用本发明，由于从非P位置向P位置的切换(进入P)或从P位置向非P位置的切换(离开P)时，致动器以高电压被转动，所以，在坡路上，车重施加在驻车机构上时，也可以进行良好的档位切换。

优选地，致动器沿限制部所限制的方向被驱动的时间就是设定对应于规定档位位置的致动器的基准位置的时间。

如果采用本发明，例如，在规定的位置也就是P位置，以低电压使致动器转动，可以设定限制部中的基准位置。由于此时不以高电压使致动器转动，在包含限制部结构的机器中，不需要抵御过大负荷的强度设计。

优选地，致动器沿限制部所限制的方向被驱动的时间就是设定与车辆系统起动之前规定的档位位置相应的致动器基准位置的时间。低压电力供应部就是在上述车辆变成可以行驶的状态之前可以向致动器供应电力的蓄电池。

如果采用本发明，例如，在车辆系统起动之前也就是车辆停止时，档位位置处于P位置。此时，在系统起动前(车辆变得能够行驶之前)，从可以供电的蓄电池以低电压向致动器供应电力，使致动器转动，可以设定限制部中的基准位置。

更优选地，搭载了该档位切换装置的车辆配置有行驶用电机。高压电力供应部就是向行驶用电机供应电力的第2蓄电池。

如果采用本发明，例如在车辆系统起动之后(点火开关开启后)也就是车辆处于行驶中，档位位置包括在P位置和非P位置之间的移动。在多个档位位置之间移动时，致动器由从向车辆行驶用电机供应电力的第2蓄电池供应电力。第2蓄电池是用于使车辆行驶用电机转动的高压电池。因此，供应高电压电力使致动器转动，就可以改变档位。

更优选地，搭载了该档位切换装置的车辆配置有由发动机驱动的发电机。高压电力供应部就是上述发电机。

如果采用本发明，例如在车辆系统起动之后(点火开关开启后)也就是车辆处于行驶中，档位位置包括在P位置和非P位置之间的移动。在多个档位位置之间移动时，从由发动机驱动的发电机向致动器供应电力。发电机是用于对蓄电池进行充电的发电机，其电压是比蓄电池的还高的电压。因此，供应高电压电力而使致动器转动，就可以改变档位。

附图说明

图1是示出本实施例涉及的换档控制系统结构的示图；

图2是示出换档控制机构的结构的图；

图3是示出制动器(デイテント)板结构的图；

图4是用于说明致动器控制方法的图；

图5是用于说明检测P壁位置的控制方法的图以及用于说明检测非P壁位置的控制方法的图；

图6是示出由换档致动器ECU执行的程序的控制结构的流程图；

图7是用于说明本发明涉及的换档控制系统的动作的局部图。

具体实施方式

下文参考附图对本发明的实施例进行说明。在下文的说明和附图中，相同的部件由相同的符号表示。其名称和功能相同，因此，对它们不再重复进行说明。

图1示出实施例涉及的换档(变速)控制系统10的结构。本实施例的换档控制系统10用于切换车辆的档位。换档控制系统10包括P开关20、换档开关26、车辆电源开关28、车辆控制装置(下文表示为“V-ECU”)30、驻车控制装置(下文表示为“P-ECU”)40、致动器42、编码器46、换档控制机构48、显示部50、计量器52和驱动机构60。换档控制系统10发挥由电气控制进行档位切换的换档双线系统(シフトバイワイヤシステム)功能。具体地说，换档控制机构48由致动器42驱动而进行档位切换。P-ECU40发挥第1电子控制单元的功能。

车辆电源开关28是用于车辆电源开闭切换的开关。车辆电源开关28可以将从驾驶员等用户接收的指令传送到V-ECU30。例如，通过打开(接通)车辆电源开关28，可以从辅助蓄电池16供应电力，起动换档控制系统10。在供电部分中存在低压供电部和高压供电部。辅助蓄电池16是在车辆变为能够行驶状态之前可以向致动器42提供电力的蓄电池，发挥低压供电部功能。此外，交流发电机18是由发动机驱动的发电机，发挥高压供电部功能。

P开关20是在驻车范围(下文称作“P范围”)与驻车之外的范围(下文称作“非P范围”)之间切换档位的开关，包括用于向驾驶员显示开关状态的显示器(指示器)22和接受来自驾驶员指令的输入部24。驾驶员通过输入部24输入(使)档位进入P范围的指令。输入部24也可以是瞬时开关，输入部24所接受的来自驾驶员的指令被传送到V-ECU30并通过V-ECU30传送到P-ECU40。

为了在P范围和非P范围进行档位切换，P-ECU40控制驱动换档控制机构48的致动器42的动作，向显示器22提示现在的档位的位置。当档位是非P范围时，一旦驾驶员按下输入部24，P-ECU40将档位切换到P范围，在显示器22提示现在的档位是P范围。

致动器42由开关式磁阻电机(スイツチドリラクタンスモ一タ)(下文表示为“SR电机”)构成，接受来自P-ECU40的指令，驱动换档控制机构48。编码器46与致动器42一起转动，检测SR电机的转动状态。本实施例的编码器46是输出A相、B相和Z相信号的转动式编码器(ロ一タリエンコ一ダ)。P-ECU40获取从编码器46输出的信号，掌握SR电机的转动状态，进行驱动SR电机用的通电控制。

换档开关26是这样的开关，将档位切换到驾驶范围(D)、倒档范围(R)、空档范围(N)、制动范围(B)等的范围，而且在进入P范围时可解除P范围。换档开关26把从驾驶员接受的指令传送到V-ECU30。根据驾驶员的指令，V-ECU30进行驱动机构60中的档位切换控制，同时在计量器52中提示现在的档位。虽然驱动机构60由无级变速器构成，但是也可以由有级变速器构成。

V-ECU30总体管理上述换档控制系统10的动作。显示部50给驾驶员显示针对V-ECU30或P-ECU40发生的指令或警告。计量器52提示车辆机器的状态和档位的状态等。

致动器42连接到换档致动器ECU12，致动器42的作动状态传送到换档致动器ECU12。换档致动器ECU12与切换器14相连，辅助蓄电池16和交流发电机18连接到切换器14上。切换器14作为切换部发挥作用。根据来自换档致动器ECU12的指令，切换器14选择向致动器42供应来自辅助蓄电池16的电力或供应交流发电机18所发出的电力。辅助蓄电池16例如是铅蓄电池。交流发电机18通过与设置在发动机曲轴上的曲轴传动(带)轮相连的传动轮以及皮带相连，由发动机所致的转动而进行交流电的发电，由被称作整流器的整流机构变换为直流电力。由交流发电机18产生具有约14伏电压的直流电。

也就是说，通过执行后述程序，换档致动器ECU12相对于切换器14输出切换信号，进行控制以向致动器42供应来自辅助蓄电池16的12伏电力或来自交流发电机18的14伏电力中之一。换档致动器ECU12发挥第2电子控制单元的功能。

图2示出换档控制机构48的结构。在下文中档位包括P范围和除了P范围以外的非P范围。换档控制机构48包括由致动器42转动的轴102、伴随着轴102的转动而转动的制动器板100、伴随着制动器板100的转动而动作的杆104、固定在图中未示出的变速器的输出轴上的驻车齿轮(驻车锁止机构)108、用于锁定驻车齿轮108的驻车锁定杆106、限制制动器板100转动而固定档位的棘爪簧(止动弹片)110和滚子(滚柱，滚轮)112。制动器板100由致动器42驱动，发挥切换档位的换档部的功能。轴102、制动器板100、杆104、棘爪簧110和滚子112实现档位切换机构的任务。编码器46发挥获取对应于致动器42的转动量的计数值的计数部的功能。

图2示出档位处于非P范围时的状态。在该状态下，由于驻车锁定杆106处于没有锁定驻车齿轮108的状态，不阻碍车辆驱动轴的转动。一旦从此状态由致动器42使轴102沿顺时针方向转动，通过制动器板100沿图2中箭头A所示方向推压杆104，由设置在杆104前端上的锥形部沿图2中箭头B所示方向向上推驻车锁定杆106。伴随着制动器板100的转动，设置在制动器板100顶部上的2个凹部中的一个凹部也就是非P范围位置120内的棘爪簧110的滚子112跨过峰顶122向另一个峰顶也就是P范围位置124移动。滚子112绕其轴方向可以转动地设置棘爪簧110上。当棘爪簧110转动直到滚子112到达P范围位置124时，驻车锁定杆106被向上推压直到与驻车齿轮108配合的位置。由此，车辆驱动轴被机械地固定，档位被切换到P范围。

在实施例涉及的换档控制系统10中，为了在切换档位时减少与制动器板100、棘爪簧110和轴102等切换机构有关的负荷，P-ECU40控制致动器42的转动量，以减少棘爪簧110的滚子112越过峰顶122而落下时的冲击。

图3示出了制动器板100的结构，在不同的凹部中，将位于从峰顶122离开侧的面称作壁。在P-ECU40不进行下述控制的状态下，棘爪簧110的滚子112越过峰顶122而落入凹部时，所谓的壁位于与滚子112碰撞的位置。将在P范围位置124中的壁称作“P壁”，将在非P范围位置120中的壁称作“非P壁”。当滚子112从P范围位置124向非P范围位置120移动时，P-ECU40控制致动器42，以使非P壁210不与滚子112碰撞。具体地说，P-ECU40在非P壁210与滚子112碰撞之前的位置停止致动器42的转动。将该位置称作“非P目标转动位置”。并且，滚子112从非P范围位置120移动到P范围位置124时，P-ECU40以P壁200不与滚子112碰撞的方式控制致动器42。具体地说，P-ECU40在P壁200与滚子112碰撞之前的位置停止致动器42的转动。将该位置称作“P目标转动位置”。通过由P-ECU40对致动器42的控制，在档位切换时，可以大幅度减少与制动器板100、棘爪簧110和轴102等档位切换机构有关的负荷。通过减少负荷，可以实现档位切换机构的轻型化、低成本化。另外，在本实施例中，通过执行后述的控制，还能进一步实现档位切换机构的轻型化和低成本化。

图4是用于说明致动器42的控制方法的示图。致动器42转动制动器板100，致动器42的转动由P壁200和非P壁210限制。图4概念性地示出了在对致动器42进行转动控制时P壁200的位置和非P壁210的位置。从P壁位置到非P壁位置被称作致动器42的运转转动量。运转转动量包括从编码器46的计数值求取的实际运转转动量(下文简称为“实际运转转动量”)以及由设计确定的运转转动量(下文中被称作“设计运转转动量”)。

现在的档位可以在从P壁位置或非P壁位置到规定转动量的范围内的情况下确定。作为档位的判定基准，设定P锁定判定位置和P解除判定位置，从P壁位置到P锁定判定位置的范围以及从非P壁位置到P解除判定位置为止的范围作为档位判定范围。具体地说，由编码器46检测出的致动器42的转动量在从P壁位置到P锁定判定位置的范围时，判定档位在P范围。另一方面，当致动器42的转动量在从非P壁位置到P解除判定位置的范围时，判定档位在非P范围。而且，当致动器42的转动量在从P锁定判定位置到P解除判定位置之间时，判定档位不定或处于档位切换中。上述判定由P-ECU40执行。

P目标转动位置设定在P壁位置和P锁定判定位置之间。P目标转动位置就是从非P范围向P范围切换时P壁200不与棘爪簧110的滚子112碰撞的位置，被设定为从P壁位置保持规定余地。所述余地是考虑到由经历时间的变化(时效)等而引起的松动(间隙)而以一余量被设定的。因而，如果经历某种程度的使用次数，可以吸收经历时间的变化，在切换档位时，可以避免P壁200与滚子112碰撞。

同样，非P目标转动位置设定在非P壁位置和P解除判定位置之间。非P目标转动位置就是从P范围向非P范围切换时非P壁210不与棘爪簧110的滚子112碰撞的位置，被设定为从非P壁位置保持规定余地。所述余地考虑到由经历时间的变化(时效)等而引起的松动(间隙)而以一余量被设定的。如果经历某种程度的使用次数，可以吸收经历时间的变化，在切换档位时，可以避免非P壁210与滚子112碰撞。而且，从非P壁位置的余地和从P壁位置的余地无需被设定得相同，根据制动器板100的形状可以不同。

上文示出了在P壁位置和非P壁位置被检测出的前提下致动器42的控制方法。P壁位置或非P壁位置是用于确定P范围位置124或非P范围位置120中档位判定范围和目标转动位置的基准位置。在下文示出使用检测相对位置信息的编码器46控制致动器42位置的方法，具体地说，示出检测作为基准位置的壁位置的方法。

P-ECU40或V-ECU30存储前次车辆电源开关28关闭时的档位。一旦车辆电源开关28被开启/接通，P-ECU40将所存储的档位设定为现在的档位。壁位置检测控制检测现在档位中的壁位置。而且，在没有存储前次档位时，V-ECU30根据车速确定现在的档位。具体地说，例如当车速是小于或等于每小时3公里的低速时，V-ECU30将现在的档位确定为P范围，当车速是大于每小时3公里的中高速时，将现在的档位确定为非P范围。而且，在没有存储前次档位状态下车速为中高速时，例如当车辆在行驶时突然断电(瞬断)，相当于现在的档位的数据消失的状态。在大部分的情况下，判定车辆电源开关28开启时车速为低速，现在的档位被确定为P范围。

图5(a)是用于说明检测P壁位置的控制方法的图。P-ECU40发挥作为使致动器42转动的转动控制信号以及致动器42的P壁位置也就是基准位置的设定用的位置设定部的功能。在P壁位置检测控制中，首先由致动器42使制动器板100沿顺时针方向也就是沿P壁200朝向棘爪簧110的滚子112的方向转动，使滚子112与P壁200接触。P壁200发挥在P范围位置中限制致动器42沿顺时针方向转动的限制部的功能。而且P壁200也可以被构成为与棘爪簧110和滚子112协同而构成限制部。在图5(a)中，箭头F1表示致动器42的转动力，箭头F2表示棘爪簧110的弹力，箭头F3表示杆104的复原(推回)力。虚线所示的制动器板100示出P壁200与滚子112接触的位置。因此，检测制动器板100的位置相当于检测P壁200的位置。

P壁200与滚子112接触后，制动器板100由致动器42的转动力F1沿顺时针方向从虚线所示位置对抗棘爪簧110的弹力转动。因此，在棘爪簧110产生挠曲，增大了弹力F2，而且也增大了杆104的复原力F3。转动力F1与弹力F2和复原力F3平衡时，制动器板100停止转动。

根据从编码器46所获得的计数值的状态判定制动器板100的转动停止。在编码器46的计数值的最小值或最大值不改变一规定时间时，P-ECU40判断制动器板100和致动器42的转动停止。监视计数值中最小值或最大值任一个都可以对应于编码器46而设定，总之监视的任一个最小值或最大值不改变规定时间，则示出制动器板100变成不动的状态。

P-ECU40检测作为暂定P壁位置(下文称作“暂定P壁位置”)的转动停止时的制动器板100的位置，而且计算出制动器板100的挠曲量或挠曲角。使用被预先保持在P-ECU40内并示出对应于致动器42的施加电压的挠曲量或挠曲角关系的图表，进行挠曲量或挠曲角的计算。P-ECU40从图表计算暂定P壁位置检测时对应于致动器42的施加电压的挠曲量以及挠曲角。另外，也可以是不使用给致动器42的施加电压，而使用蓄电池电压的图表。由P-ECU40监视蓄电池电压，可以轻易地检测。此时，考虑从蓄电池至致动器42由束线等引起的电压下降，制作图表。P-ECU40使用该图表并根据计算出的挠曲量以及挠曲角，图表修正暂定P壁位置，将图表修正后的暂定P壁位置确定为P壁位置。通过确定P壁位置，可以设定P锁定判定位置和P目标转动位置。而且，作为与对应于施加电压的挠曲量和挠曲角有关图表的替代方案，也可以是示出对应于致动器42的输出扭矩的挠曲量和挠曲角关系的图表。也可以不使用图表计算，而设置检测挠曲量和挠曲角的传感器来进行检测。

图5(b)是说明检测非P壁位置的控制方法的图。P-ECU40发挥使致动器42转动的转动控制部功能以及设定致动器42的非P壁位置也就是基准位置的位置设定部功能。在非P壁位置检测控制中，首先，由致动器42使制动器板100沿逆时针方向也就是沿非P壁210朝向棘爪簧110的滚子方向转动，使非P壁210与滚子112接触。非P壁210在非P范围位置发挥控制致动器42沿逆时针方向转动的控制部功能。另外，非P壁210也可以与棘爪簧110和滚子112协同构成控制部。在图5(b)中，箭头F1表示由致动器42引起的转动力，箭头F2表示由棘爪簧110引起的弹力，箭头F3表示由杆104引起的拉力。由虚线表示的制动器板100’示出非P壁210与滚子112的接触位置。因此，检测制动器板100’的位置相当于检测非P壁210的位置。

在非P壁210与滚子112接触后，制动器板100从由虚线表示的位置由致动器42的转动力F1对抗棘爪簧110的拉力沿逆时针方向转动。从而棘爪簧110上产生拉伸，弹力F2增加，由杆104引起的拉力F3也增加。转动力F1与弹力F2以及拉力F3平衡时，制动器板100停止转动。

根据从编码器46所获得的计数值判定制动器板100的转动停止。具体地说，在编码器46的计数值的最小值或最大值不改变规定时间时，判断制动器板100和致动器42的转动停止。

P-ECU40检测作为暂定的非P壁位置(下文称作“暂定非P壁位置”)的转动停止时的制动器板100的位置，而且计算棘爪簧110的拉伸量。使用被预先保持在P-ECU40内并示出对应于致动器42的施加电压的拉伸量的关系的图表，进行位伸量的计算。P-ECU40从图表计算暂定非P壁位置检测时对应于致动器42的施加电压的拉伸量。P-ECU40使用上述图表由计算出的拉伸量对暂定非P壁位置进行图表修正，将图表修正后的位置确定为非P壁位置。通过确定非P壁位置，可以设定P解除判定位置和非P目标转动位置。另外，作为示出对应于施加电压的拉伸量关系的图表的替代方案，也可以使用示出对应于致动器42输出扭矩的拉伸量关系图表。作为使用图表进行计算的替代方案，也可以设置检测拉伸量的传感器，由该传感器进行检测。

在上述壁位置检测控制中，检测现在的档位中的壁位置。也就是说，在检测由P壁位置到非P壁位置之间的实际操作(工作)转动量的时候，使用该实际操作转动量，也可以计算另一档位中的壁位置。实际操作转动量进行一方档位中壁位置检测控制而检测壁位置后，进行另一方档位中壁的位置检测控制而检测另一方壁位置，可以测量2个壁位置之间的范围。P-ECU40存储测量的实际操作转动量。一旦获得实际操作转动量，P-ECU40计算一方档位中的壁位置后，就可以将从该壁位置仅转动实际操作转动量的位置设定为另一方档位中的壁位置。可以设定2个档位中的档位区域和目标转动位置。

如上所述，也可以在P-ECU40没有存储实际操作转动量的情况下，进行P范围和非P范围双方的壁位置的检测。例如，车辆从总装厂下线(出厂)时或P-ECU40中的数据消失时，可以进行2个壁位置的检测。即使在存储了实际操作转动量的情况下，也可以每隔规定的切换次数或切断数(トリツプ数)进行2个壁位置的检测。例如在档位切换几万次的情况下，因磨耗而松动(ガタ)量增加。在实际操作转动量上也会产生误差。因此，通过修改实际操作转动量地进行测量，可以对与时效相对应的壁位置进行检测。也可以在点火开关开启时进行。

下文参照图6对由换档致动器ECU执行的壁位置检测控制中的电源控制进行说明。

在步骤(在下文将步骤简称为S)100，由换档致动器ECU12判断点火开关是否开启。例如，该步骤根据是否检测到启动信号开启、车辆电源开关28开启而进行。如果点火开关开启(S100的判断结果为是)，处理转移到S200。如果点火开关没有开启(S100的判断结果为否)，处理返回S100。

在S200，换档致动器ECU12开始从辅助蓄电池16向致动器42供电。此时，为了相对于切换器14从辅助蓄电池16向致动器42供电，换档致动器ECU12发送切换信号。

在S300中，换档致动器ECU12执行换档致动器初期位置学习控制。该初期位置学习控制就是上述基准位置学习控制即壁位置检测控制。在S400，换档致动器ECU12判断初期位置学习控制是否结束。一旦初期位置学习控制结束(在S400的判断结果为是)，处理转移到S500。如果初期位置学习控制没有结束(在S400的判断结果为否)，处理返回S300，继续进行换档致动器的初期位置学习控制。

在S500，换档致动器ECU12进行发动机的起动。具体地说，发动机起动指令输送到发动机ECU。在S600，换档致动器ECU12开始从交流发电机18向致动器42供应电力。此时，为了相对于切换器14从交流发电机18向致动器42供电，换档致动器ECU12发送切换信号。

根据上述结构和流程图，对本实施例涉及的换档控制系统中的初期位置学习控制的动作进行说明。

当车辆停止在P位置时，如果驾驶员开启点火开关(在S100中的判断结果为是)，开始从辅助蓄电池16通过切换器14向致动器42提供电力(S200)。执行换档致动器的初期位置学习控制(S300)，直至结束初期位置学习控制(S400的判断结果为是)，反复执行该初期位置学习控制。

也就是例如，如上所述，在编码器46的计数值的最大值或最小值没有改变一规定时间(例如60ms以上)的情况下，P-ECU40判断制动器板100和致动器42停止转动。以这种判断，换档致动器ECU12判断为初期位置学习控制结束。发动机起动(S500)，从交流发电机18向致动器42供应高电压(14V)的电力。

也就是说，在开启点火开关时，开始实施初期位置学习控制时，通过切换器14，从辅助蓄电池16向致动器42供应低电压(12V)电力地实施初期位置学习控制。然后，一旦初期位置学习控制结束，发动机起动(S500)，向致动器42供应交流发电机18所发生的高电压(14V)的电力。

因而，实施初期位置学习控制时，供应来自辅助蓄电池16的低电压值(12V)的电力，而在初期位置学习控制结束后，发动机起动，供应由发动机驱动的交流发电机18所发生的高电压值(14V)的电力。

因而，如图7所示，在换档致动器的作动端检测的学习控制实施时，在与棘爪有关的部件上产生扭矩反力的负荷，而此时，由于来自辅助蓄电池16的低电压值(12V)的电力被供应到致动器42，可以使这种扭矩反力的负荷减小。因此，在图7所示的与棘爪有关的部件上没有必要设计具有对抗以高电压(14V以上)实施初期位置学习控制时的扭矩反力负荷的强度的结构。

而且，由于在结束这种初期位置学习控制后，由交流发电机18发电的高电力值(14V)的电力被供应到致动器，可以以高电压驱动致动器，产生大的扭矩。因此，以P范围和非P范围之间的档位位置切换为例，即使当车辆停止在坡路上、乘员数量也多且车辆重时，也可以实现良好的档位位置的切换。

因此，在实现不需要空档开关的换档控制系统的同时，由于向初期学习时的致动器供给的电压值低，不出现过度的扭矩，不需要在与棘爪有关的部件上维持大强度。由于在初期学习后，向致动器供应来自交流发电机的高电压的电力，可以轻易地进行档位位置切换。

另外，在本实施例中，虽由交流发电机供给高电压，但例如，在混合动力车和电动车等中搭载向车辆驱动行驶用电机供应电力的高电压蓄电池时，也可以通过DC/DC转换器，把来自该高电压蓄电池的电压转变成约14V的电压供应给致动器。此时，向行驶用电机供应电力的蓄电池发挥高电压电力供给部也就是第2蓄电池的功能。

在上述实施例中，改变电压而改变在致动器上产生的扭矩，但是本发明并不局限于此。也就是说，也可以改变电流值而改变致动器产生的扭矩。

上述实施例所有内容都是示例，并不限制本发明。本发明的范围不是上述说明的范围而是权利要求书限制的范围。在权利要求范围内以及与权利要求范围含义均等的范围内所进行的一切修改均在本发明的范围内。

Claims (9)

1、一种自动变速器的档位切换装置，它包括：

由致动器驱动对档位位置进行切换的换档部；

在规定的档位位置中限制所述致动器的规定方向转动的限制部；

使所述致动器转动的转动控制部；

向所述致动器供应电力的电力供应部；和

控制部，该控制部控制所述电力供应部，使得由所述电力供应部供给所述致动器的电力值在能够驱动所述致动器的电力值范围内变更。

2、如权利要求1所述的自动变速器的档位切换装置，其特征在于：所述电力供应部包括低压电力供应部和高压电力供应部，以及为了从所述低压电力供应部和所述高压电力供应部的任一方对所述致动器供应电力而由所述控制部进行切换的切换部。

3、如权利要求2所述的自动变速器的档位切换装置，其特征在于：当致动器沿由所述限制部所限制的方向被驱动时，所述切换部进行切换，以从所述低压电力供应部供应驱动所述致动器的电力；

当致动器沿没有由所述限制部所限制的方向被驱动时，所述切换部进行切换，以从所述高压电力供应部供应驱动所述致动器的电力。

4、如权利要求3所述的自动变速器的档位切换装置，其特征在于：致动器沿没有由所述限制部所限制的方向被驱动的时间是切换档位位置的时间。

5、如权利要求4所述的自动变速器的档位切换装置，其特征在于：切换档位位置的时间是驻车机构由来自致动器的动力作动，可以在P位置和非P位置之间切换所述档位位置的时间。

6、如权利要求3所述的自动变速器的档位切换装置，其特征在于：致动器沿由所述限制部所限制的方向被驱动的时间是设定对应于规定档位位置的致动器的基准位置的时间。

7、如权利要求3所述的自动变速器的档位切换装置，其特征在于：致动器沿由所述限制部所限制的方向被驱动的时间是设定对应于车辆系统起动之前规定的档位位置的致动器基准位置的时间；所述低压电力供应部是在所述车辆变成可以行驶的状态之前可以向所述致动器供应电力的蓄电池。

8、如权利要求7所述的自动变速器的档位切换装置，其特征在于：所述车辆配置有行驶用电机，所述高压电力供应部是向所述行驶用电机供应电力的第2蓄电池。

9、如权利要求7所述的自动变速器的档位切换装置，其特征在于：所述车辆配置有由发动机驱动的发电机，所述高压电力供应部是所述发电机。

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