(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのシフトレール(44、46、48)と、モータ(70、72) で駆動されて、シフトレールと協働して変速機(10)のシフトを実行するシフトフィンガ(62)を含む電気シフト機構(12)とを備える自動機械式変速装置を用いて前記シフト機構を制御する方法であって、
変速機がかみ合っている間、目標モータ電流を得るためのパルス幅を有する低い実効電圧信号で前記シフト機構を作動させて前記シフトレールに予荷重力を加え、前記モータを
ギアかみ合い時の伝達トルクにより回転できない状態にして、前記シフトレールを移動できないようにする段階(100) と、
前記伝達トルクの中断中に変速機のギアを切り離してシフトできるように、所定時間に渡る電圧信号パルス幅の安定度に基づいて、前記伝達トルクの減少によるモータの回転を検出し、前記モータの回転にしたがって目標電流を維持するために前記パルス幅を増加させる段階(104) と、を有していることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記モータの回転を検出した時に、シフトフィンガの加速度及び速度を最大にするために高い実効電圧信号でシフト機構を作動して、伝達トルクの中断中に、変速機のギアを切り離してシフトする段階(106)をさらに有していることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
モータの回転は、現在のパルス幅を、基線パルス幅とオフセットパルス幅との合計値と比較することによって検出され、オフセットパルス幅は所定値を有し、基線パルス幅はほぼモータの非回転状態に対応した安定的パルス幅値を表すことを特徴とする請求項２の方法。
【請求項４】
基線パルス幅は、所定数の先行電圧信号パルス幅の勾配平均化によって得られることを特徴とする請求項３の方法。
【請求項５】
少なくとも１つのシフトレール(44、46、48)と、モータ(70、72) で駆動されて、シフトレールと協働して変速機(10)のシフトを実行するシフトフィンガ(62)を含む電気シフト機構(12)とを備える自動機械式変速装置を用いて、減じたトルクシフト領域中に変速機のギアを切り離してシフトするために前記シフト機構を制御する方法であって、
シフトフィンガ(62)の位置を感知して位置信号を得る段階と、
前記シフト機構を低い実効電圧信号で作動させることにより、前記シフトフィンガはシフトレールに予荷重力を加え、前記モータをギアかみ合い時の伝達トルクにより回転できない状態にして、前記シフトレールを移動できないようにする段階(100) と、
シフトフィンガの位置信号を監視して、前記予荷重力が前記シフトレールを移動できるようになる伝達トルクの減少によるモータの回転を検出する段階（104）と、
このモータの回転を検出した時に、シフトフィンガの加速度及び速度を最大にするために、高い実効電圧信号でシフト機構を作動して、伝達トルクの中断中に、変速機のギアを切り離してシフトする段階(106) とを有していることを特徴とする方法。
【請求項６】
シフトフィンガの位置信号を監視する段階は、現在のシフトフィンガ位置を、所定数の先行シフトフィンガ位置の勾配平均化によって得られた基線シフトフィンガ位置と比較することを含むことを特徴とする請求項５の方法。
【請求項７】
少なくとも１つのシフトレール(44、46、48)と、モータ(70、72) で駆動されて、シフトレールと協働して変速機(10)のシフトを実行するシフトフィンガ(62)を含む電気シフト機構(12)とを備える自動機械式変速装置を用いて、変速機のギアを切り離してシフトするために前記シフト機構を制御する方法であって、
変速機がかみ合っている間、第１パルス幅を有する低い実効電圧信号でモータを作動し、ニュートラル位置の方向へ予荷重力をシフトレールに加えるようにして、伝達トルクがモータの回転を阻止している段階(100) と、
シフトレールに加えられた予荷重力が、ニュートラル位置の方向にシフトレールを移動し始めるのに十分な大きさとなるシフト領域を作り出して、前記モータがシフトレールの移動開始時に回転するように伝達トルクを減少させる段階と、
所定時間に渡る電圧信号パルス幅の安定度に基づいてモータの回転を検出し、モータの回転にしたがってパルス幅を増加させる段階(104) と、
モータの回転時に第２パルス幅を有する高い実効電圧信号でモータを作動させ、シフトフィンガの加速度及び速度を最大にすることによって、シフト領域中に変速機のギアを切り離してシフトできるようにする段階(106) とを有していることを特徴とする方法。
【請求項８】
モータの回転を検出する段階は、現在の電圧信号パルス幅を、基線パルス幅とオフセットパルス幅との合計値と比較することであり、基線パルス幅はほぼモータの非回転状態に対応した安定的パルス幅値を表し、オフセットパルス幅は所定値であることを特徴とする請求項７の方法。
【請求項９】
基線パルス幅は、所定数の先行電圧信号パルス幅の勾配平均化によって得られることを特徴とする請求項８の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、シフト機構の制御方法、特に自動機械式変速機に用いられる電気作動式シフト機構の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スロットル位置、車両速度、エンジン速度等に基づいて変速機を自動的にシフトする重量形トラック用変速装置等が公知である。これらの装置では、様々な方法で変速機のシフトを実行できる。例えば、加圧流体を用いて部材を摩擦係合させることによって所望の歯車比を得ることができる変速装置がある。あるいは、機械式クラッチの連結及び切り離しを行う電気アクチュータを電子論理回路と組み合わせることによって所望の歯車比を得ることができる変速装置もある。これらの電気アクチュエータは電気モータを用いる形式とすることができる。
【０００３】
例えば、変速機の自動シフトに関するものとして、ヨシムラ他に発行された米国特許第４，９１１，０３１  号、及び共にジェニス（Ｇｅｎｉｓｅ）に発行され、本発明の譲受人に譲渡されている米国特許第５，０５３，９６１  号及び第５，０５３，９６２  号がある。
【０００４】
位置決め装置として永久磁石電気モータを用いる実例では、迅速に変速機のかみ合いを切り離してニュートラル位置へシフトできるようにモータを制御することが望ましい。しかし、この迅速シフトの要望は、過大な電力消費量及び例えばトルクロックのためにモータが停止している時にモータが過熱する可能性と合わせて比較検討しなければならない。既存の装置は全予荷重期間に同一レベルの電流をモータに加えてニュートラルへ移動する。変速機のギアを切り離してシフトできる速度は、システムが予荷重の間に受けている電流のレベルによって制限される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、自動機械式変速機シフト機構を制御する改良方法を提供することである。
【０００６】
本発明のさらなる目的は、過大な電力消費量、変速機摩耗またはモータの過熱を伴わないで迅速に変速機のかみ合いを切り離してニュートラル位置へシフトできるように自動機械式変速機シフト機構を制御する方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記及び他の目的を達成するために、本発明の方法は、少なくとも１つのシフトレール及び電気シフト機構を備えた自動機械式変速装置に用いられて、減じられたトルクのシフト領域（ウインドウ）中に変速機のギアを切り離してシフトできるようにシフト機構を制御する。シフト機構に設けられたシフトフィンガは、モータにより駆動されて、シフトレールと協働して変速機のシフトを実行する。
【０００８】
この方法は、変速機がかみ合っている間、目標モータ電流を得るためのパルス幅を有する低い実効電圧信号で前記シフト機構を作動させて前記シフトレールに予荷重力を加え、前記モータをギアかみ合い時の伝達トルクにより回転できない状態にして、前記シフトレールを移動できないようにする段階と、
前記伝達トルクの中断中に変速機のギアを切り離してシフトできるように、所定時間に渡る電圧信号パルス幅の安定度に基づいて、前記伝達トルクの減少によるモータの回転を検出し、前記モータの回転にしたがって目標電流を維持するために前記パルス幅を増加させる段階と、を有していることを特徴としている。
【０００９】
【作用】
本発明のステップによれば、シフト機構は、変速機のギアかみ合い時に、目標モータ電流を得るためのパルス幅を有する低い実効電圧信号で作動して、シフトレールに予荷重力を加え、モータがギアかみ合い時の伝達トルクにより回転できない状態で、シフトレールを移動できないようにし、さらに、所定時間に渡る電圧信号パルス幅の安定度に基づいて、伝達トルクの減少によるモータの回転を検出し、モータの回転にしたがって目標電流を維持するために前記パルス幅を増加させることによって、伝達トルクの中断中に変速機のギアを切り離してシフトが可能になる。
【００１０】
また、本方法は、さらに、迅速にモータの運動を検出し、高い実効電圧信号でシフト機構を作動して、最大の加速度及び速度でシフトフィンガを操作するので、シフト機構の能力を高めて、減じられたトルクシフト領域中でも変速機のかみ合いギアを切り離してニュートラル位置へのシフトを迅速に実行できる。
【００１１】
【実施例】
本発明の上記及び他の目的及び特徴及び利点は、図面を参照した本発明の好適な実施例についての以下の詳細な説明から当業者には明らかになるであろう。
【００１２】
図１は変速装置のブロック図を示しており、変速機１０と、電気作動式Ｘ−Ｙシフト機構１２と、電子制御装置（ＥＣＵ）１４とが設けられている。変速機１０は、公知のレンジ形複式変速機である。複式変速機１０では、多速度主変速部がレンジ形補助部に直列状に連結されている。変速機１０には、常時連結しているが選択的に切り離される摩擦マスタークラッチＣを介して内燃機関Ｅ等の原動機によって駆動される入力軸１６が設けられている。クラッチには、エンジンのクランク軸２０に駆動連結している入力すなわち駆動部１８と、変速機入力軸１６に回転可能に固定されている従動部２２とが設けられている。
【００１３】
変速機１０のような変速機の構造及び機能は、米国特許第３，１０５，３９５  号、第３，２８３，６１３  号、第４，７５４，６６５  号及び第５，０５３，９６２  号に詳細に記載されており、これらの特許は本発明の譲受人に譲渡されており、その開示内容は参考として本説明に含まれる。
【００１４】
図１において、ＥＣＵ１４には、入力軸速度センサ２８及び出力軸速度センサ３０から入力信号を受け取るマイクロプロセッサ（特に図示せず）が設けられている。ＥＣＵ１４はさらに、主軸速度センサ３２及び補助部位置センサ３４から入力を受け取ることもできる。以下に詳細に説明するように、ＥＣＵ１４は、センサからの入力信号を所定の論理に従って処理して、Ｘ−Ｙシフト機構１２を制御する。
【００１５】
次に、それぞれ電気作動式Ｘ−Ｙシフト機構１２の上面図及びシフト機構の部分断面図である図２及び図３を参照しながら説明する。
【００１６】
図３に示されているように、シフト機構１２は、変速機シフトバーハウジング４２上に取り付けられるハウジング４０を有する。一般的に、シフトバーハウジング４２は、図４にも示されている公知のほぼ平行で軸方向に移動可能な、互いに離設された複数のシフトレール４４、４６及び４８を取り囲んでいる。シフトレール４４、４６及び４８には、それぞれシフトフォーク５０、５２及び５４が取付けられており、ともに軸方向に移動可能である。
【００１７】
公知のように、シフトフォークの各々は、かみ合いクラッチ機構に連動しており、軸に対して選択的に歯車の連結／切り離しを行うことができる。図３に示されているように、シフトフィンガ６２は、ハウジング４２の開口６４から変速機内に入って、変速機のシフトレールと選択的に係合するようになっている。
【００１８】
図２、図３及び図４を参照しながら説明すると、変速機１０のシフトは、一般的に、シフトレール４４、４６、４８の１つを選択することによって行われる。この選択は、シフトフィンガ６２をＸ−Ｘ軸に沿って軸方向に移動させて、それぞれのシフトレール４４、４６、４８に担持されたシフトブロック５６、５８、６０に整合させることによって、シフトレール４４、４６、４８の１つを選択する。そして、次に、選択されたシフトレールの軸方向移動は、シフトフィンガ６２を軸方向移動させ、Ｙ−Ｙ軸方向の軸方向力を加えることにより実行できる。
【００１９】
モータ７０及び７２は、ＥＣＵ１４（図１）によって制御されて、上記のようにシフトフィンガ６２を自動的に移動させる。図２に示されている回転電位差計７４等のセンサ手段により、シフトフィンガ６２の位置を表す信号がＥＣＵ１４に送られる。
【００２０】
図２及び図３に示されているように、シフト機構１２は、シフトフィンガ６２を第１軸方向へ移動させる第１電気モータ７０と、シフトフィンガ６２を第２軸方向へ移動させる第２電気モータ７２とを備える。モータ７０及び７２には車両のバッテリ等の適当な電源によって電力が供給される。ＥＣＵ１４から発生した制御信号により、モータ７０を作動させて、シフトフィンガ６２を第１軸方向（すなわちＸ−Ｘ方向）に移動し、選択された特定のシフトレールに整合させる。
【００２１】
さらに、制御信号によりモータ７２を作動すると、シフトフィンガ６２が第２軸方向（すなわちＹ−Ｙ方向）に選択されたシフトレールを移動させ、特定のギアを所望通りに連結または切り離すことができる。シフト機構１２の構造及び機能は、米国特許第４，８７３，８８１  号に詳細に記載されており、この特許は本発明の譲受人に譲渡されており、参考として本説明に含まれる。
【００２２】
図５は、本発明の自動機械式変速機シフト機構を制御する方法のステップを詳細に示すフローチャートである。
【００２３】
一般的に、本発明の方法は、過大な電力消費量やシフト機構のモータ過熱をなくして、ゼロトルクの領域（ウインドウ）中に迅速に変速機のギアを切り離してニュートラル位置へシフトさせたいという希望をうまく達成している。このように、迅速にかみ合いを切り離してニュートラルにシフトさせるための解決方法は、迅速にモータの動きを検出できる能力を有していることが必要である。
【００２４】
第１の好適な実施例では、以下に詳細に説明するようにシフト機構１２の電位差計７４からシフトフィンガ位置信号の出力を用いてモータの動きを検出している。
【００２５】
図６は、シフト機構１２がシフト機構の電位差計７４からの位置情報に基づいて図５のフローチャートに従って制御される時の、シフトフィンガ位置（ａ）  、シフトフィンガ力（ｂ）  、モータ電圧パルス幅（ｃ）  、モータ電流（ｄ）  及び駆動系統のトルク（ｅ）  を表している、時間（秒）に対する重量（ポンド）のグラフである。図７は、図６の一部分の拡大図であり、シフトフィンガ位置に基づいたモータの動きの検出をさらに詳細に説明している。
【００２６】
次に、図５及び図６を組み合わせて参照すると、変速機のシフトがＥＣＵ１４によって命令されると、段階１００  において、シフト機構１２が作動して、シフトフィンガ６２をニュートラル位置の方向に「予荷重」する。この予荷重期間中、モータ７２は、所定の目標レベルの電流を得るために、ＥＣＵ１４からの低い実効電圧の出力で作動され、低レベルのシフトフィンガ力（例えば５０ポンド（２２．７ｋｇ））  を維持する。この目標電流はＥＣＵ１４によって維持され、ＥＣＵ１４は実際のモータ電流をフィードバック信号として用いる。モータ７２の作動によって、シフトフィンガ６２がギア選択方向（すなわちＹ−Ｙ方向）に移動する。モータ７２によって発生した予荷重シフト力は、伝達トルクのロックにより変速機をニュートラル位置へシフトさせることができない。
【００２７】
その結果、シフトフィンガの移動は、ほぼシフトブロック58等のブロック内での移動に制限される。シフトフィンガの移動がトルクロックによって停止した時にモータ72に低い実効電圧を維持することによって、変速機の部品の摩耗及び電力消費量を軽減することができ、またモータ及び関連のＥＣＵ駆動回路の過熱を防止することができる。
【００２８】
シフトフィンガの制限的な移動は図６の様々なグラフで説明される。Ａ点付近において、シフトフィンガの位置信号は、モータ７２が作動してシフトフィンガがシフトブロック５８内で移動することを示している。シフトフィンガの移動は、シフトフィンガがシフトブロック壁に衝突するまで（Ｂ点付近を参照されたい）続けられ、その衝突時点でシフトフィンガの力がそれに貼りつけたストレインゲージで測定した時に最大値に達し（Ｃ点付近を参照されたい）、モータ電流がピークになる（Ｄ点付近を参照されたい）。
【００２９】
この期間中、ＥＣＵ１４は、最初に電圧信号のパルス幅を増加させてから（Ｅ点付近を参照されたい）、次にパルス幅を減少させ（Ｆ点付近を参照されたい）、シフトフィンガの移動中に予荷重目標モータ電流を維持しようとして、図６に示すように、ｔ＝０．８  の時点までに、シフトフィンガ６２は予荷重位置に落ち着いて、シフトブロックに当接してそれに安定した予荷重力を加えている。この時、目標モータ電流値に到達し、電圧パルス幅が安定化する。図６のグラフが示すように、図５の段階１０２  において、以下に詳細に説明するように駆動系統のトルクが低下するまで予荷重力が維持される。
【００３０】
図７は、図６のｔ＝１．９  付近からｔ＝２．２  付近までの拡大図であり、シフトフィンガ位置に基づいたモータの動きの検出を説明している。モータの動きを迅速に検出することは、駆動系統のトルクの降下によって発生するシフト領域中に、モータ７２が変速機をニュートラル位置へ迅速にシフトさせるように制御できるので望ましい。駆動系統のトルクがほぼ０  ｌｂ−ｆｔまで低下すると（Ｇ点付近を参照されたい）、シフトフィンガの予荷重力が変速機のギアを引き離し始める十分な大きさとなるので、シフトフィンガ６２は移動を開始する。
【００３１】
従って、モータ７２がちょうど回転し始めた時、ＥＣＵ１４は目標電流を、従って予荷重力を維持しようとするため、シフトフィンガ力が減少して（Ｈ点付近を参照されたい）、電圧パルス幅が増加する（Ｉ点付近を参照されたい）。このシフト機構は、シフトフィンガ位置のグラフが示すように（Ｊ点付近を参照されたい）、シフトレール４６をニュートラル位置の方に移動させ続ける。
【００３２】
好適な本実施例では、電位差計７４（図２）からのシフトフィンガの位置信号は、０Ｖ〜約５Ｖのアナログ電圧信号である。このアナログ信号はＥＣＵ１４のマイクロプロセッサによって監視され、対応する約０〜１０２３のデジタル信号に変換される。
【００３３】
段階１０４  において、ＥＣＵ１４は、シフトフィンガの位置信号に基づいてモータが回転中であるか否かを決定する。好ましくは、マイクロプロセッサは、勾配平均化法（ｓｌｏｐｅ  ａｖｅｒａｇｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）  を用いるシフトフィンガの位置信号における変化を検出することによりモータの動きを検出する。これにより、各ループ（約２ｍＳ）中、先行の４つのシフトフィンガ位置の信号値の平均を、シフトフィンガの位置信号の現在値に相当させる。
【００３４】
より好ましくは、比較された値の差が２ビットを超える場合、ＥＣＵ14はモータが運動中、すなわち回転中であると見なす。
【００３５】
さらに、図７を参照しながら説明すると、シフトフィンガの位置信号値の勾配平均値に基づいてモータ７２が回転中であるとマイクロプロセッサが判定した時、段階１０６  において、モータ７２が全電圧パルス幅（Ｋ点付近を参照されたい）で作動し、従ってモータ電流が上昇する（Ｌ点付近を参照されたい）。モータ７２を高い実効電圧で作動することによって、モータの加速度及び速度が最大になり、その結果としてゼロトルクシフト領域中に変速機が迅速にニュートラル位置へシフトされる。
【００３６】
過熱の防止、電力消費量及び変速機摩耗の軽減に加えて、本方法では変速機が逆トルクによってかみ合い状態にこう着しないようにすることができる。モータの動きは約ｔ＝１．９８で開始されて、約ｔ＝２．１３でニュートラル位置に到達することから、モータの移動開始時からシフトが完了するまでに約０．１５秒かかる。
【００３７】
変更実施例のシフト機構は、図５のフローチャートに従って制御されるが、シフトフィンガの位置信号の代りに電圧パルス幅信号を用いてモータの動きを検出する。電圧信号のパルス幅の増加を監視することによって、モータの動きは、シフトフィンガの位置信号を監視する場合よりも迅速に検出することができる。その結果、この方法によるニュートラル位置へのシフトがより迅速となり、小さいゼロトルク領域中でも変速機をニュートラル位置へシフトできる可能性が高くなる。
【００３８】
図８は、シフト機構１２がモータ電圧パルス幅に基づいて図５のフローチャートに従って制御される時の、シフトフィンガ位置（ａ）  、シフトフィンガ力（ｂ）  、モータ電圧パルス幅（ｃ）  、モータ電流（ｄ）  及び駆動系統のトルク（ｅ）  を表している、時間（秒）に対する重量（ポンド）のグラフである。図９は、図８の一部分の拡大図であり、モータ電圧パルス幅に基づいたモータの動きの検出をさらに詳細に説明している。
【００３９】
次に、図５及び図８を組み合わせて参照すると、変速機のシフトがＥＣＵ１４によって命令されると、段階１００  において、シフト機構が作動し、シフトフィンガ６２がニュートラル方向に予荷重を受ける。前述の実施例と同様に、この予荷重期間中、モータ７２は低い実効電圧出力で作動されて所定の目標レベルのモータ電流を維持できるように制御され、低レベルのシフトフィンガ力（例えば５０ポンド（２２．７ｋｇ））を発生するので、実際のモータ電流をフィードバック信号として利用する。
【００４０】
図８において良くわかるように、予荷重に関連したシフトフィンガの移動が様々なグラフで説明されている。Ａ’点付近において、シフトフィンガの位置信号は、モータ７２が作動し、シフトフィンガがシフトブロック５８内を移動していることを表している。
【００４１】
シフトフィンガの移動は、シフトフィンガがシフトブロック壁に衝突するまで（Ｂ’点付近を参照されたい）続行し、それ以上の移動は駆動系統のトルクロックによって阻止される。シフトフィンガは初めに変速機をニュートラルへシフトしようとし続けるので、シフトフィンガの力がそれに貼りつけたストレインゲージで測定した時に最大値に達し（Ｃ’点付近を参照されたい）、モータ電流がピークになる（Ｄ’点付近を参照されたい）。
【００４２】
この期間中、ＥＣＵ１４は予荷重目標電流を維持しようとして、最初に電圧信号のパルス幅を増加させてから（Ｅ’点付近を参照されたい）、次にパルス幅を減少させる（Ｆ’点付近を参照されたい）。ｔ＝０．８  の時点までに、シフトフィンガ６２は予荷重位置に落ち着いて、シフトブロックに当接してそれに安定した予荷重力をシフトノッチに加えている。この時、目標電流に到達し、電圧パルス幅が安定化する。
【００４３】
図８のグラフが示すように、段階１０２  において、以下に詳細に説明するようにモータの動きが検出される（すなわち駆動系統のトルクが低下する）まで、予荷重力が維持される。トルクロックによってモータの回転が阻止されている時にモータ７２に低い実効電圧を維持することによって、変速機の部品の摩耗及び電力消費量を軽減することができ、またモータ及び関連のＥＣＵ駆動回路の過熱を防止することができる。
【００４４】
図９は、図８のｔ＝１．１  付近からｔ＝１．３  付近までの拡大図であり、モータ電圧信号のパルス幅の増加に基づいたモータの動きの検出を説明している。駆動系統のトルクの降下によって発生するシフト領域の間に変速機をニュートラル位置へ迅速にシフトさせるようにモータ７２を制御できるように、モータの動きをできるだけ迅速に検出することが望ましい。
【００４５】
駆動系統のトルクがほぼ０  ｌｂ−ｆｔまで低下すると（ｔ＝１．１６付近）、シフトフィンガの予荷重力が変速機のギアを引き離してニュートラル位置へ移動させ始めるのに十分な大きさとなるので、シフトフィンガ６２がわずかに移動し始める。
【００４６】
従って、モータ７２がちょうど回転し始めた時、ＥＣＵ１４は目標モータ電流を維持しようとするため、シフトフィンガ力が減少して（Ｈ’点付近を参照されたい）、電圧パルス幅が増加し始める（Ｉ’点付近を参照されたい）。このシフト機構は、シフトフィンガ位置グラフが示すように（Ｊ’点付近を参照されたい）、シフトレールをニュートラル位置の方に移動させ続ける。
【００４７】
好適な本実施例では、図５のステップ１０４  において、ＥＣＵ１４はモータが回転しているか否かを電圧信号のパルス幅に基づいて判定する。モータが回転中である場合、目標電流を維持するために必要なパルス幅変調レベルが一般的にモータの角速度に比例して変化する。モータの動きが（トルクロック中等で）阻止されている場合、比較的一定の供給電圧が維持され、またその期間中のモータ温度上昇が大きくなければ、パルス幅は安定し、モータが回転し始めるまで維持される。このように、パルス幅の増加を監視することが、シフトフィンガの位置信号を用いる場合よりも敏感なモータの動きを検出するための引き金となる。
【００４８】
最も好ましくは、マイクロプロセッサは、段階１０４  において、基線パルス幅及びオフセットパルス幅を用いて電圧パルス幅信号の変化を検出することによってモータの動きを検出する。オフセットパルス幅は所定値（例えば約２．５％）であるのに対して、基線パルス幅は好ましくは勾配平均化法を用いて決定される。この勾配平均のため、各ループ中（約２ｍｓ毎）に、先行の４つの電圧パルス幅の平均を電圧パルス幅の現在値と比較する。現在値と平均値の差が約０．５％以下である場合、パルス幅が安定していると見なされ、モータが回転していないと見なされる。所定時間（例えば約５０ｍｓ）に渡ってパルス幅が安定していると見なされる場合、現在の安定パルス幅値が基線パルス幅となる。そして、現在の電圧パルス幅が基線及びオフセットパルス幅の合計を超えている場合、ＥＣＵ１４はモータが移動中、すなわち回転中であると見なす。
【００４９】
さらに、図９を参照しながら説明すると、電圧パルス幅に基づいてモータ７２が回転中であるとマイクロプロセッサが判定した時、段階１０６  において、マイクロプロセッサはモータ７２を全電圧パルス幅（Ｋ’点を参照されたい）で作動し、そしてモータ電流が上昇する（Ｌ’点付近を参照されたい）。
【００５０】
モータの動きを検出するこの方法を用いることによって、ゼロトルク状態になった直後にシフト機構が完全に作動できるようになるため、変速機が逆トルクによってかみ合い状態のままになることを防止でき、また、小さいゼロトルク領域中でも変速機をかみ合いから引き離すことができる可能性が高くなる。
【００５１】
モータの動きは約ｔ＝１．１６で開始されて、約ｔ＝１．２６でニュートラル位置に到達することから、モータの移動開始時からシフトが完了するまでに約０．１０秒かかる。もちろん、これは説明のための数字である。しかし、電圧パルス幅に基づいてモータの動きを検出することによって変速機をニュートラル位置へシフトするために必要な時間は大幅に減少する。
【００５２】
本発明が、モータの動きを検出するためのセンサの必要性を減らし、また移動を検出するために必要な時間を短くすることによって際だった利点を与えていることは、当業者には明らかであろう。
【００５３】
以上に本発明の好適な実施例を説明してきたが、これは可能な形式をすべて説明するものではない。特許請求の範囲によって限定される本発明の技術的範囲内において様々な変更を加えることができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したことから、本発明の方法は、シフト機構を低い実効電圧信号で作動してシフトレールに予荷重力を加えるとともに、モータがシフトレールを回転および移動させることなく、変速機のギア切り離しをギアかみ合い時の伝達トルクにより引き出し、さらに、この伝達トルクの減少によりモータの回転を検出し、電圧信号パルス幅を増加させて、伝達トルクの中断中に変速機のギアを切り離してシフトするので、この動作において、過大な電力消費量、変速機摩耗またはモータの過熱を避けることができる。
【００５５】
また、本方法は、さらに、迅速にモータ移動を検出し、高い実効電圧信号でシフト機構を作動して、最大の加速度及び速度でシフトフィンガを操作するので、シフト機構の能力を高めて、減じられたトルクシフト領域中でも変速機のかみ合いギアを切り離してニュートラル位置へのシフトを迅速に実行できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に用いられる変速機、シフト機構及び電子制御装置を含む変速装置のブロック図である。
【図２】図１に示されているＸ−Ｙシフト機構の平面図である。
【図３】図２の３ー３線に沿ったシフト機構の部分断面図である。
【図４】機械式ギヤチェンジ変速機に一般的に用いられるシフトレールの斜視図である。
【図５】図２及び図３に示されているシフト機構を制御するための本発明の段階を詳細に説明するフローチャートである。
【図６】本発明の１つの実施例に従って変速機のギアを切り離してニュートラル位置へシフトする間に測定された、シフトフィンガ位置、シフトフィンガ力、モータ電圧パルス幅、駆動系統トルク及びモータトルクを表している、時間（秒）に対する重量（ポンド）のグラフである。
【図７】本発明に従ったシフトフィンガの位置信号に基づいたシフト機構のモータの動きの検出を説明している、図６のｔ＝１．９  付近からｔ＝２．２  付近までの拡大図である。
【図８】本発明の別の実施例に従って変速機のギアを切り離してニュートラル位置へシフトする間に測定された、シフトフィンガ位置、シフトフィンガ力、モータ電圧パルス幅、駆動系統トルク及びモータトルクを表している、時間（秒）に対する重量（ポンド）のグラフである。
【図９】本発明に従った電圧パルス幅に基づいたシフト機構のモータの動きの検出を説明している、図８のｔ＝１．１  付近からｔ＝１．３  付近までの拡大図である。
【符号の説明】
１０  変速機
１２  シフト機構
４４、４６、４８  シフトレール
６２  シフトフィンガ
７０、７２    モータ
【図１】
0003577604.tif 000002
【図２】
0003577604.tif 000003
【図３】
0003577604.tif 000004
【図４】
0003577604.tif 000005
【図５】
0003577604.tif 000006
【図６】
0003577604.tif 000007
【図７】
0003577604.tif 000008
【図８】
0003577604.tif 000009
【図９】
0003577604.tif 000010