CN1690480A - 接触机构的控制装置 - Google Patents

Abstract

一种接触机构的控制装置，具有滑动模式控制器(53)、偏置值决定部(55)和加法器(56)，滑动模式控制器(53)按照连结套筒的目标位置(Psc_cmd)与实际位置(Psc)的偏差越大、越增加换档用马达的输出的方式决定对换档用马达的控制输入(Vsc)，以消除该偏差；偏置值决定部(55)在检测到连结套筒与同步环接触时，决定对由目标位置调度程序设定的连结套筒的目标位置的偏置值(Ufb)，使对换档用马达的控制输入(Vsc)成为预设的目标控制输入，以使从连结套筒向同步环施加的推压力达到规定水平；加法器(56)在该目标位置上加上该偏置值(Ufb)。由此，在通过位置控制决定对使接触体移动的驱动器的控制输入时，可防止从接触体向被接触体的推压力不充分。

Description

接触机构的控制装置

技术领域

本发明涉及一种通过驱动器使接触体移动而与被接触体相接触的接触机构的控制装置。

背景技术

作为通过驱动器使接触体移动而与被接触体相接触的接触机构，例如已知一种半自动变速器(自动MT)，其利用电机等驱动器进行手动变速器的选档动作与换档动作，其中上述手动变速器通过由驾驶员的手动操作进行的选档动作与换档动作来实现车辆的输入轴与输出轴间的动力传递。

这里，在自动MT的换档动作时，使与输入轴一体旋转的连结套筒(coupling sleeve)移动，介由同步环(同步器环)与被同步齿轮接触，从而使连结套筒与被同步齿轮的转速实现同步，并且，将连结套筒与被同步齿轮相配合。

而且，还已知如下方法，其为了缩短自动MT机构的保护与换档动作所需的时间，在连结套筒与同步环之间设置缓冲机构，据此来机械地缓和连结套筒与同步环接触时的冲击(例如，参照特开平2002-195406号公报)。

本申请发明人，以前提出了一种通过驱动器使接触体移动而与被接触体接触的接触机构的控制装置的方案，其在通过使接触体的位置追随目标位置的位置控制来决定对驱动器的控制输入时，根据接触体的目标位置与实际位置的偏差来改变决定对驱动器的控制输入的响应指定型控制中的运算系数，从而变更从接触体向被接触体的推压力。

在所述控制装置中，为了使接触体的目标位置与实际位置相一致，而根据接触体的目标位置与实际位置的偏差来进行决定对驱动器的控制输入的位置控制。而且，本申请发明人发现：在使接触体与被接触体相接触时的被接触体的反作用力小、接触体的目标位置与实际位置的偏差小的情况下，驱动器的输出不足，从接触体向被接触体的推压力会不充分。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在通过位置控制来决定对使接触体移动的驱动器的控制输入时，可防止从接触体向被接触体的推压力不充分的情形的接触机构的控制装置。

本发明是为了实现上述目的而提出的，其涉及一种接触机构的控制装置，该接触机构具有：沿1轴方向移动自如地设置的接触体、与该接触体相连结并使该接触体移动的驱动器、在该接触体移动到规定位置时与该接触体接触的被接触体，上述接触机构的控制装置控制该接触机构的动作，实施由上述驱动器使上述接触体超过上述规定位置移动而推压上述被接触体的工序。

而且，这种接触机构的控制装置的特征在于，具有：设定上述工序中的上述接触体的目标位置的目标位置设定机构，把握上述接触体的实际位置的实际位置把握机构，控制输入决定机构，其按照上述接触体的目标位置与实际位置的偏差越大越增加上述驱动器的输出的方式决定对上述驱动器的控制输入，以消除上述接触体的目标位置与实际位置的偏差，以及检测上述接触体与上述被接触体相接触的情形的接触检测机构；并且，在由该接触检测机构检测到上述接触体与上述被接触体相接触后，上述目标位置设定机构按照对上述驱动器的控制输入成为目标控制输入的方式设定上述接触体的目标位置，其中所述目标控制输入使从上述接触体向上述被接触体的推压力成为规定水平。

根据所述本发明，在由上述接触检测机构检测到上述接触体与上述被接触体相接触后，上述目标位置设定机构按照对上述驱动器的控制输入成为上述目标控制输入的方式设定上述接触体的目标位置，上述目标控制输入使从上述接触体向上述被接触体的推压力成为规定水平。因此，在上述接触体与上述被接触体相接触后，上述被接触体的反作用力小，而难以产生上述接触体的目标位置与实际位置的偏差时，按照对上述驱动器的控制输入成为上述目标控制输入的方式设定上述接触体的目标位置，据此，能够防止从上述接触体向上述被接触体施加的推压力的不足。

另外，本发明的接触机构的控制装置，其特征在于：在由上述接触检测机构检测到上述接触体与上述被接触体相接触后，上述目标位置设定机构在预先设定的推压目标位置上加上使上述偏差增大的偏置值而设定上述接触体的目标位置，其中推压目标位置被设定在超过上述规定位置的位置。

根据所述本发明，通过利用上述目标位置设置机构在上述推压目标位置上加上上述偏置值来设定上述接触体的目标位置，而能够容易且迅速地增加上述接触体的目标位置与实际位置的偏差。因而，据此而迅速地向上述驱动器的输出增大的方向变更由上述控制输入决定机构决定的对上述驱动器的控制输入，能够在短时间内增大从上述接触体向上述被接触体的推压力。

此外，本发明的接触机构的控制装置，其特征在于：上述驱动器控制机构决定在每个规定的控制周期对上述驱动器的控制输入，该控制装置还具有偏置值决定机构，该偏置值决定机构为了消除上次之前的控制周期中对上述驱动器的控制输入与对应于上述接触机构对上述被接触机构的推压力的目标值的控制输入的偏差，而采用能够可变地指定该偏差的衰减变动与衰减速度的响应指定型控制，决定上述偏置值。

根据所述本发明，通过采用响应指定型控制决定上述偏置值，即使是在上述接触体与上述被接触体相接触后的上述被接触体的反作用力有偏差等使该接触时的条件变化的情况下，也能够设定上述接触体的目标位置，以使其不会产生过量，而稳定地产生从上述接触体向上述被接触体施加的推压力。此外，能够防止由于过大的推压力而使接触机构损坏。

并且，本发明的接触机构的控制装置，其特征在于：上述目标位置设定机构，在上述接触体的实际位置达到预先设定的限制位置之前，在上述推压目标位置上加上上述偏置值以增大上述偏差。

根据所述本发明，在上述接触体越过上述限制位置并被上述被接触体推入时，能够防止上述接触机构的损坏等情况。

另外，本发明的接触机构的控制装置，其特征在于：上述接触机构是切换旋转动力的传递/断开的同步机构，上述接触体是能够一体旋转地设在轴上的第1配合部件，上述被接触体是同步部件，其能够相对于第2配合部件及第1配合部件自由旋转且能够沿轴向自由移动地设置在该第1配合部件与该第2配合部件之间，其中所述第2配合部件能够相对该轴旋转且不能轴向移动，上述被接触体能够通过在该轴旋转的状态下与该第1配合部件及该第2配合部件相接触时产生的摩擦力，而使该第1配合部件与该第2配合部件的转速同步并配合该第1配合部件与该第2配合部件。

根据所述本发明，在通过上述同步部件使上述第1配合部件与上述第2配合部件的转速同步时，可防止上述第1配合部件施加的推压力不充分的情形，能够使上述第1配合部件与上述第2配合部件可靠配合。

附图说明

图1是包含本发明的接触机构的变速器的构成图。

图2是图1所示的变速器的换档/选档机构的详细图。

图3是图1所示的控制器的构成图。

图4是表示由于响应指定参数的变更而产生的外扰抑制能力的变化的曲线图。

图5是表示换档动作中的换档臂的位移与响应指定参数的设定的曲线图。

图6是变速操作的流程图。

图7是变速操作的流程图。

图8是换档/选档操作的流程图。

图9是计算同步旋转动作时的目标值的流程图。

图10是计算同步旋转动作时的目标值的流程图。

图11是表示换档方向的目标位置的提升处理的实行时序与效果的曲线图。

图12是表示在机床中应用本发明的例子的图。

具体实施方式

以下，参照图1～图12对本发明的实施方式进行说明。图1是包含本发明的接触机构的变速器的构成图，图2是图1所示的变速器的换档/选档机构的详细图，图3是图1所示的控制器的构成图，图4是表示由于响应指定参数的变更而产生的外扰抑制能力的变化的曲线图，图5是表示换档动作中的换档臂的位移与响应指定参数的设定的曲线图，图6、图7是变速操作的流程图，图8是换档/选档操作的流程图，图9、图10是计算同步旋转动作时的目标值的流程图，图11是表示换档方向的目标位置的提升处理的实行时序与效果的曲线图，图12是表示在机床中应用本发明的例子的图。

参照图1，变速器80被装在车辆上，经由离合器82与连结齿轮90来传递发动机81的输出。而且，连结齿轮90与差速器93的齿轮91啮合，据此，经由驱动轴92将发动机81的输出传递给驱动轮94。

并且，通过控制装置1控制变速器80的工作，其中，控制装置1(包含本发明的接触机构的控制装置的功能)是由微机、存储器等构成的电子单元，具体是通过对应加速踏板95、燃料供给控制单元96、变速杆97、离合器踏板98、以及制动踏板99的状态驱动选档用马达12、换档用马达13(相当于本发明的驱动器)、以及离合器用驱动器16，来控制变速器80的变速动作。

变速器80具有：输入轴5、输出轴4、前进1～6档齿轮对7a～7f及9a～9f、后退齿轮轴84以及后退齿轮列83、85、86。这里，输入轴5、输出轴4以及后退齿轮轴84被相互平行配置。

前进1～6档齿轮对7a～7f及9a～9f被设定为相互不同的齿轮比。而且，输入侧前进1档齿轮7a与输入侧前进2档齿轮7b被与输入轴5一体设置，对应的输出侧前进1档齿轮9a与输出侧前进2档齿轮9b由相对于输出轴4旋转自如的空转齿轮构成。而且，通过1、2档用同步机构2a被切换为有选择地将输出侧前进1档齿轮9a和输出侧前进2档齿轮9b与输出轴4相连接的状态(变速确定状态)、以及将这二者的齿轮9a、9b均与输出轴4断开的状态(空档状态)。

另外，输入侧前进3档齿轮7c与输入侧前进4档齿轮7d由相对于输入轴5旋转自如的空转齿轮构成，对应的输出侧前进3档齿轮9c与输出侧前进4档齿轮9d被与输入轴4一体设置。而且，通过3、4档用同步机构2b被切换为有选择地将输入侧前进3档齿轮7c和输入侧前进4档齿轮7d与输入轴5相连接的状态(变速确定状态)、以及将这二者的齿轮7c、7d均与输入轴5断开的状态(空档状态)。

同样，输入侧前进5档齿轮7e与输入侧前进6档齿轮7f由相对于输入轴5旋转自如的空转齿轮构成，对应的输出侧前进5档齿轮9e与输出侧前进6档齿轮9f被与输入轴4一体设置。而且，通过5、6档用同步机构2c被切换为有选择地将输入侧前进5档齿轮7e和输入侧前进6档齿轮7f与输入轴5相连接的状态(变速确定状态)、以及将这二者的齿轮7e、7f均与输入轴5断开的状态(空档状态)。

此外，后退齿轮列83、85、86由安装在后退齿轮轴84上的第1后退齿轮85、与输入轴5一体设置的第2后退齿轮83、与输出轴4的1、2档用同步机构2a一体的第3后退齿轮86构成。而且，第1后退齿轮85通过花键嵌合而被安装在后退齿轮轴84上。据此，第1后退齿轮85与后退齿轮轴84一体旋转的同时，可在与第2后退齿轮83和第3后退齿轮86双方啮合的位置、以及解除它们的啮合的位置(空档位置)之间沿后退齿轮轴84的轴线方向自由滑动。

而且，在各同步机构2a、2b、2c以及第1后退齿轮85上分别连接着换档拨叉10a、10b、10c、10d，可将设在各换档拨叉前端的换档块(参照图2)与换档臂11有选择地配合。换档臂11通过选档用马达12驱动而旋转，各换档拨叉与换档臂11旋转的圆弧方向(选档动作方向)大致呈直线并排设置。并且，换档臂11被有选择地定位在与各换档块配合的位置上。

另外，换档臂11在与任意的换档块配合的状态下，通过换档用马达13驱动向与输入轴5平行的轴向(换档动作方向，相当于本发明的1轴方向)移动。而且，换档臂11被定位在空档位置与各变速档的确定位置(换档位置)。

图2(a)是表示图1所示的同步机构2b(相当于本发明的接触机构)的构成的图。其中所需说明的是，同步机构2c的构成与同步机构2b的构成相同。另外，同步机构2a与同步机构2b、2c的不同之处在于被设在输出轴4上，而基本的构成与工作内容是相同的。

同步机构2b具有：与输入轴5一体旋转的连结套筒22(相当于本发明的第1配合部件及接触体)、可自由旋转且可沿输入轴5的轴向自由移动地设置在连结套筒22与输入侧前进3档齿轮7c(相当于本发明的第2配合部件及被接触体)之间的输入轴5上的同步环23a(相当于本发明的同步部件)、可自由旋转且可沿输入轴5的轴向自由移动地设置在连结套筒22与输入侧前进4档齿轮7d(相当于本发明的第2配合部件)之间的输入轴5上的同步环23b(相当于本发明的同步部件)、以及与连结套筒22连接的换档拨叉10b。

而且，被固定在换档拨叉10b的前端的换档块21与被固定在换档/选档轴20上的换档臂11配合。换档/选档轴20，与选档用马达12的驱动对应而旋转(选档动作)的同时、与换档用马达13的驱动对应而轴向移动(换档动作)。在通过选档动作使换档臂11与换档块21配合的状态下，由换档动作将连结套筒22从空档位置移到输入侧前进3档齿轮7c方向(选择3档时)或输入侧前进4档齿轮7d方向(选择4档时)。

连结套筒22的两端为空心结构，并在空心部的内周面形成有花键30a、30b。而且，在同步环23a的外周面形成有可与连结套筒22的花键30a配合的花键31a，在输入侧前进3档齿轮7c的与同步环23a相对向部分的外周面也形成有可与连结套筒22的花键30a配合的花键32a。

同样，在同步环23b的外周面形成有可与连结套筒22的花键30b配合的花键31b，在输入侧前进4档齿轮7d的与同步环23b相对向部分的外周面也形成有可与连结套筒22的花键30b配合的花键32b。

而且，在由换档拨叉10b将与输入轴5一起旋转的连结套筒22向输入侧3档前进齿轮7c的方向移动时，连结套筒22与同步环23a相接触，并且同步环23a与输入侧前进3档齿轮7c也相接触。这时，由于接触产生的摩擦力，介由同步环23a使连结套筒22与输入侧前进3档齿轮7c的转速同步。

这样，在连结套筒22与输入侧前进3档齿轮7c的转速同步的状态下，若使连结套筒22进一步向输入侧3档齿轮7c的方向移动，则形成在连结套筒22上的花键30a通过形成在同步环23a上的花键31a而与形成在输入侧前进3档齿轮7c的花键32a配合。而且，据此成为在输入轴5与输出轴4之间传递动力的状态(变速确定状态)。

同样，在由换档拨叉10b使与输入轴5一同旋转的连结套筒22向输入侧前进4档齿轮7d方向移动时，通过同步环23b使连结套筒22与输入侧前进4档齿轮7d的转速同步。并且，形成在连结套筒22上的花键30b通过形成在同步环23b上的花键31b而与形成在输入侧前进4档齿轮7d的花键32b配合。

图2(b)是从换档臂11一侧观察呈直线配置的换档块21a、21b、21c、21d的图，在选档动作时，换档臂11向图中Psl方向(选档方向)移动，被定位在1、2档选择位置Psl_12，3、4档选择位置Psl_34，5、6档选择位置Psl_56，倒档(后退)选择位置Psl_r中任一个，而与换档块21a、21b、21c、21d中任一个配合。另外，在换档动作时，换档臂11向图中Psc方向(换档方向)移动，确定变速档(1～6档、倒档)。

接着，参照图3，在控制装置1上具有目标位置调度程序52(包含本发明的目标位置设定机构的功能)、换档控制器50(包含本发明的实际位置把握机构、控制输入决定机构、接触检测机构、偏置值决定机构的功能)、以及选档控制器51。上述目标位置调度程序52设定换档臂11的换档方向的目标位置(＝连结套筒22的目标位置)Psc_cmd与选档方向的目标位置Psl_cmd。上述换档控制器50控制向换档用马达13施加的外加电压Vsc(相当于本发明的对驱动器的控制输入)，以使换档臂11的换档方向的实际位置(＝连结套筒22的实际位置)Psc与目标位置Psc_cmd相一致。上述选档控制器51控制向选档用马达12施加的外加电压Vsl，以使换档臂11的选档方向的实际位置Psl与目标位置Psl_cmd相一致。

而且，在每个规定的控制周期，换档控制器50都决定向换档用马达13施加的外加电压Vsc，选档控制器51决定向选档用马达12施加的外加电压Vsl。

此外，换档控制器50，根据来自设在换档用马达13的转速传感器(未图示)的转速检测信号等，来把握连结套筒22的实际位置Psc。同样，选档控制器51，根据来自设在选档用马达12的转速传感器(未图示)的转速检测信号等，来把握换档臂11的实际位置Psl。

在换档控制器50上具有滑动模式控制器53、VPOLE_sc计算部54、偏置值决定部55(相当于本发明的偏置值决定机构)、以及加法器56。上述滑动模式控制器53，利用滑动模式控制来决定向换档用马达13施加的外加电压Vsc。上述VPOLE_sc计算部54，设定滑动模式控制的响应指定参数VPOLE_sc。上述偏置值决定部55，利用滑动模式控制(相当于本发明的响应指定型控制)来决定针对换档方向的目标位置Psc_cmd的偏置值Ufd。上述加法器56，将该偏置值Ufd加在由目标位置调度程度52设定的换档方向的目标位置Psc_cmd上来修正目标位置Psc_cmd。其中所需说明的是，通过目标位置调度程序52与加法器56来构成本发明的目标位置设定机构。

另外，在选档控制器51上具有滑动模式控制器60以及VPOLE_sl计算部61。上述滑动模式控制器60，利用滑动模式控制来决定向选档用马达12施加的外加电压Vsl。上述VPOLE_sl计算部61，设定滑动模式控制的响应指定参数VPOLE_sl。

选档控制器51所具有的滑动模式控制器60，对使换档臂11向选档方向移动的构成通过以下的式(1)进行模型化，通过以下的式(2)～式(7)计算出外加给选档用马达12的电压的控制值V_sl(k)，进行对换档臂11的选档方向的定位控制。

[式1]

Psl(k+1)＝a1_sl·Psl(k)+a2_sl·Psl(k-1)+b1_sl·V_sl(k)+b2_sl·V sl(k-1)----(1)

其中，a1_sl、a2_sl、b1_sl、b2_sl为模型参数。

并且，以下的式(2)表示由滑动模式控制器60进行的第k个控制周期中的换档臂11的选档方向的实际位置Psl(k)与第k-1个控制周期中的目标位置Psl_cmd(k-1)的偏差E_sl(k)，以下的式(3)表示对滑动模式的该偏差E_sl(k)的收敛变动进行限制的切换函数σ_sl(k)。

[式2]

E_sl(k)＝Psl(k)-Psl_cmd(k-1)----------(2)

其中，E_sl(k)：第k个控制周期的选档方向偏差；Pcl(k)：第k个控制周期的换档臂11的选档方向的实际位置；Pcl_cmd(k)：第k-1个控制周期的换档臂11的选档方向的目标位置。

[式3]

σ_sl(k)＝E_sl(k)+VPOLE_sl·E_sl(k-1)---------(3)

其中，VPOLE_sl：切换函数设定参数(-1＜VPOLE_sl＜0)。

并且，在上述式(3)的切换函数存在σ_sl(k+1)＝σ_sl(k)时，通过代入上述式(1)及上述式(2)，而得到以下的式(4)的等效控制输入Ueq_sl(k)。

[式4]

$\mathrm{Ueq}\_\mathrm{sl}\left(k\right)=\frac{1}{b1\_\mathrm{sl}}\{(1+\mathrm{VPOLE}\_\mathrm{sl}-a1\_\mathrm{sl})\·\mathrm{Psl}\left(k\right)+(\mathrm{VPOLE}\_\mathrm{sl}-a2\_\mathrm{sl})\·\mathrm{Psl}(k-1)$

$-b2\_\mathrm{sl}\·\mathrm{Vsl}(k-1)+\mathrm{Psl}\_\mathrm{cmd}\left(k\right)+(\mathrm{VPOLE}\_\mathrm{sl}-1)\·\mathrm{Psl}\_\mathrm{cmd}(k-1)$

$-\mathrm{VPOLE}\_\mathrm{sl}\·\mathrm{Psl}\_\mathrm{cmd}(k-1)\}----------\left(4\right)$

其中，Ueq_sl(k)：第k个控制周期的等效控制输入。

而且，利用以下的式(5)计算出到达则输入Urch_sl(k)，利用以下的式(6)计算出适应则输入Uadp_sl(k)，利用以下的式(7)计算出向选档用马达12施加的外加电压的控制值Vsl(k)。

[式5]

$\mathrm{Urch}\_\mathrm{sl}\left(k\right)=-\frac{\mathrm{Krch}\_\mathrm{sl}}{b1\_\mathrm{sl}}\·\mathrm{\σ}\_\mathrm{sl}\left(k\right)----------\left(5\right)$

其中，Urch_sl(k)：第k个控制周期的到达则输入；Krch_sl：反馈增益。

[式6]

$\mathrm{Uadp}\_\mathrm{sl}\left(k\right)=-\frac{\mathrm{Kadp}\_\mathrm{sl}}{b1\_\mathrm{sl}}\·\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\σ}\_\mathrm{sl}\left(i\right)----------\left(6\right)$

其中，Uadp_sl(k)：第k个控制周期的适应则输入；Kadp_sl：反馈增益。

[式7]

Vsl(k)＝Ueq_sl(k)+Urch_sl(k)+Uadp_sl(k)----------(7)

其中，V_sl(k)：对第k个控制循环的选档用马达12的外加电压的控制值。

另外，换档控制器50所具有的滑动模式控制器53，对将换档臂11向选档方向定位的构成通过以下的式(8)进行模型化，通过以下的式(9)～式(15)计算出外加给换档用马达13的电压的控制值V_sc(k)，进行对换档臂11的换档方向的定位控制。

[式8]

Psc(k+1)＝a1_sc·Psc(k)+a2_sc·Psc(k-1)+b1_sc·Vsc(k)+b2_sc·Vsc(k-1)

                                                            ----------(8)

其中，a1_sc、a2_sc、b1_sc、b2_sc为模型参数。

并且，以下的式(9)表示由滑动模式控制器53进行的第k个控制周期中的换档臂11的换档方向的实际位置Psc(k)与第k-1个控制周期中的目标位置Psc_cmd(k-1)的偏差E_sc(k)，以下的式(10)表示对滑动模式的该偏差E_sc(k)的收敛变动进行限制的切换函数σ_sc(k)。

[式9]

E_sc(k)＝Psc(k)-Psc_cmd(k-1)----------(9)

其中，E_sc(k)：第k个控制周期的换档方向偏差；Psc(k)：第k个控制周期的换档臂11的换档方向的实际位置；Psc_cmd(k)：第k-1个控制周期的换档臂11的换档方向的目标位置。

[式10]

σ_sc(k)＝E_sc(k)+VPOLE_sc·E_sc(k-1)----------(10)

其中，VPOLE_sc：切换函数设定参数(-1＜VPOLE_sc＜1)。

另外，利用以下的式(11)计算出切换函数积分值SUM_σsc(k)。

[式11]

SUM_σsc(k)＝SUM_σsc(k-1)+σ_sc(k)----------(11)

其中，SUM_σsc(k)：第k个控制周期的切换函数积分值。

并且，在上述式(10)的切换函数存在σ_sc(k+1)＝σ_sc(k)时，通过代入上述式(8)及上述式(9)，而得到以下的式(12)的等效控制输入Ueq_sc(k)。

[式12]

$\mathrm{Ueq}\_\mathrm{sc}\left(k\right)=\frac{1}{b1\_\mathrm{sc}}\{(1+\mathrm{VPOLE}\_\mathrm{sc}-a1\_\mathrm{sc})\·\mathrm{Psc}\left(k\right)+(\mathrm{VPOLE}\_\mathrm{sc}-a2\_\mathrm{sc})\·\mathrm{Psc}(k-1)$

$-b2\_\mathrm{sc}\·\mathrm{Vsc}(k-1)+\mathrm{Psc}\_\mathrm{cmd}\left(k\right)+(\mathrm{VPOLE}\_\mathrm{sc}-1)\·\mathrm{Psc}\_\mathrm{cmd}(k-1)$

$-\mathrm{VPOLE}\_\mathrm{sc}\·\mathrm{Psc}\_\mathrm{cmd}(k-1)\}----------\left(12\right)$

其中，Ueq_sc(k)：第k个控制周期的等效控制输入。

而且，利用以下的式(13)计算出到达则输入Urch_sc(k)，利用以下的式(14)计算出适应则输入Uadp_sc(k)，利用以下的式(15)计算出向换档用马达13施加的外加电压的控制值Vsc(k)。

[式13]

$\mathrm{Urch}\_\mathrm{sc}\left(k\right)=-\frac{\mathrm{Krch}\_\mathrm{sc}}{b1\_\mathrm{sc}}\·\mathrm{\σ}\_\mathrm{sc}\left(k\right)----------\left(13\right)$

其中，Urch_sc(k)：第k个控制周期的到达则输入；Krch_sc：反馈增益。

[式14]

$\mathrm{Uadp}\_\mathrm{sc}\left(k\right)=-\frac{\mathrm{Kadp}\_\mathrm{sc}}{b1\_\mathrm{sc}}\·\mathrm{SUM}\_\mathrm{\σ}\mathrm{sc}\left(k\right)----------\left(14\right)$

其中，Uadp_sc(k)：第k个控制周期的适应则输入；Kadp_sc：反馈增益。

[式15]

Vsc(k)＝Ueq_sc(k)+Urch_sc(k)+Uadp_sc(k)----------(15)

其中，Vsc(k)：对第k个控制周期的选换用马达13的外加电压的控制值。

另外，偏置值决定机构55，为了防止在换档动作时连结套筒22对同步环23a、23b的推压力不足，而利用以下的式(16)～式(20)决定偏置值Ufb。

[式16]

E_Ufb(k)＝Vsc_ave(k)-Ufb_cmd                 --------(16)

其中，Vsc_ave(k)：到第k个控制周期之前的对换档用马达13的控制输入Vsc的移动平均值；Ufb_cmd：连结套筒的推压力达到规定水平的目标控制输入；E_Ufb(k)：第k个控制周期的Vsc_ave与Ufb_cmd的偏差。

[式17]

σ_Ufb(k)＝E_Ufb(k)+VPOLE_Ufb·E_Ufb(k-1)    --------(17)

其中，VPOLE_Ufb：切换函数设定参数。

[式18]

$\mathrm{Uadp}\_\mathrm{Ufb}\left(k\right)=-\mathrm{Kadp}\_\mathrm{Ufb}\·\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\σ}\_\mathrm{Ufb}\left(i\right)----------\left(18\right)$

其中，Kadp_Ufb：适应则增益；Kadp_Ufb(k)：第k个控制周期的适应则输入。

[式19]

Urch_Ufb(k)＝Krch_Ufb·σ_Ufb(k)             --------(19)

其中，Krch_Ufb：到达则增益；Krch_Ufb(k)：第k个控制周期的到达则输入。

[式20]

Ufb(k)＝Ufb_ini+Urch_Ufb(k)+Uadp_Ufb(k)      --------(20)

其中，Ufb_ini：偏置值的初始值；Ufb(k)：第k个控制周期的控制输入。

而且，在变速器80中，由于机械的松动或部件的个体误差等，有时在预先设定的各变速档的选择位置的目标值Psl_cmd和对应于真正的选择位置的目标值Psl_cmd^*之间产生偏差。因此，选档控制器51，在选档动作与换档动作时，变更上述式(3)的切换函数设定参数VPOLE_sl，控制改变对外扰的抑制能力。

图4是表示选档控制器51的滑动模式控制器55的响应指定特性，将VPOLE_sl设定为-0.5、-0.8、-0.99、-1.0，以切换函数σ_sl＝0且偏差E_sl＝0的状态表示给予阶跃外扰d的情况的控制系的响应的曲线图，其中，纵轴从上向下依次设为偏差E_sl、切换函数σ_sl、外扰d，横轴设为时间k。

从图4中发现如下特性，即，越减小VPOLE_sl的绝对值、外扰d给偏差E_sl的影响越小，相反，越增大VPOLE_sl的绝对值使其接近1、滑动模式控制器55所允许的偏差E_sl越变大。而且，可知：这时由于无论VPOLE_sl的值如何，切换函数σ_sl的变动均相同，所以能够由VPOLE_sl来指定对外扰d的抑制能力。

为此，换档控制器51的VPOLE_sl计算部56如以下的式(21)所示，在换档动作时和换档动作以外时(选档动作时)，变更VPOLE_sl。

[式21]

其中，以|VPOLE_sl_l|＞|VPOLE_sl_h|的方式，例如设定为：VPOLE_sl_l＝-0.95，VPOLE_sl_h＝-0.7。

此外，选档控制器51，在以下的式(22)、式(23)的关系都成立时，判断为是换档动作时。

[式22]

|Psc_cmd|＞Psc_cmd_vp(0.3mm)     ----------(22)

其中，Psc_cmd：换档方向的目标值；Psc_cmd_vp：自预设的空档位置(Psc_cmd＝0)的位移量的基准值(例如0.3mm)。

[式23]

|ΔPsl|＜dpsl_vp(0.1mm/step)     --------(23)

其中，ΔPsl：自上次的控制周期的选档方向的位移量；dpsl_vp：预设的控制周期的位移量的基准值(例如，0.1mm/step)。

利用上述式(21)，将换档动作时的VPOLE_sl作为VPOLE_sl_l，通过比选档动作时更低地设定对外扰的抑制能力，而避免换档臂11与换档块21a的干扰，可以使换档臂11向换档方向移动。

下面，参照图5，换档控制器50，在换档动作时，实行以下4种模式(Mode1～Mode4)，确定各变速档。而且，换档控制器50，在各模式中，如以下的式(24)所示那样切换切换函数设定参数VPOLE_sc。这样，通过切换切换函数设定参数VPOLE_sc，与上述的选档控制器51的情况相同，能够变更换档控制器50的外扰抑制能力。

[式24]

$\mathrm{VPOLE}\_\mathrm{sc}=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{VPOLE}\_\mathrm{sc}11(=-0.8)& :\mathrm{Mode}1\left(\right|\mathrm{Psc}\left(k\right)|<|\mathrm{Psc}\_\mathrm{def}\left|\right)\\ \mathrm{VPOLE}\_\mathrm{sc}12(=-0.98)& :\mathrm{Mode}1\left(\right|\mathrm{Psc}\left(k\right)|\&GreaterEqual;|\mathrm{Psc}\_\mathrm{def}\left|\right)\\ \mathrm{VPOLE}\_\mathrm{sc}2(=-0.85)& :\mathrm{Mode}2\left(\right|\mathrm{Psc}\_\mathrm{def}|\&le;|\mathrm{Psc}\left(k\right)\&le;|\mathrm{Psc}\_\mathrm{scf}|)\\ \mathrm{VPOLE}\_\mathrm{sc}3(=-0.7)& :\mathrm{Mode}3\left(\right|\mathrm{Psc}\left(k\right)|>|\mathrm{Psc}\_\mathrm{scf}\left|\right)\\ \mathrm{VPOLE}\_\mathrm{sc}4(=-0.9)& :\mathrm{Mode}4\end{array}\right.-----------\left(24\right)$

其中，Psc_def：同步环的待机位置；Psc_scf：连结套筒与同步环的接触位置。

图5(a)是将纵轴设定为换档方向的换档臂11的实际位置Psc及目标位置Psc_cmd，将横轴设定为时间t的曲线图，图5(b)是将纵轴设定为切换函数设定参数VPOLE_sc，横轴设定为与图5(a)共通的时间t的曲线图。以下，以确定3档的变速档的情况为例进行说明。

(1)Mode1(t₄₀～t₄₂：目标值追踪与随变模式)

从空档位置开始换档动作，直到换档臂11(参照图2(a))的实际位置Psc到达同步环23a的待机位置Psc_def(Psc＜Psc_def)，换档控制器50的VPOLE_sc计算部54(参照图3)，将VPOLE_sc设定为VPOLE_scl1(＝-0.8)。据此，增强了换档控制器50的外扰抑制力，提高了对目标位置Psc cmd的换档臂11的追踪性。

而且，在换档臂11的实际位置Psc达到同步环23a的待机位置Psc_def的t₄₁，VPOLE_sc计算部54，将VPOLE_sc设定为VPOLE_scl2(＝-0.98)。据此，换档控制器50的外扰抑制能力降低，在连结套筒22与同步环23a接触时，产生缓冲效果，能够抑制产生冲击音或强行推入同步环23a。

(2)Mode2(t₄₂～t₄₃：同步旋转控制模式)

在Psc_def≤Psc≤Psc_scf、且ΔPsc＜ΔPsc_sc(ΔPsc_sc：连结套筒22与同步环23a的接触判定值)的条件成立的基础上，将目标值Psc_cmd设为Psc_sc、将VPOLE_sc设为VPOLE_sc2(＝-0.85)，对同步环23a给予适当的推压力。而且，据此，实现连结套筒22与输入侧前进3档齿轮7c的转速的同步。

(3)Mode3(t₄₃～t₄₄：静止模式)

在Psc_scf＜Psc的条件成立的t₄₃，将目标值Psc_cmd设为完成换档时的目标值Psc_end，为了防止产生Psc相对于Psc_cmd的过量(在产生过量时，会产生与未图示的限位部件的碰撞声)，而重置切换函数积分值SUM_σsc的同时，将VPOLE_sc设为VPOLE_sc3(＝-0.7)以提高外扰抑制能力。据此，连结套筒22通过同步环23a并移动，与输入侧前进3档齿轮7c配合。

(4)Mode4(t₄₄以后：保持模式)

在换档动作完成后及选档动作时，为了减少向换档用马达13的外加电力而实现节电，将VPOLE_sc设为VPOLE_sc4(＝-0.9)，降低换档控制器50的外扰抑制能力。另外，通过将VPOLE_sc设为VPOLE_sc4(＝-0.9)，在降低换档控制器50的外扰抑制能力的状态下进行选档动作，能够避免换档臂11与换档块21a～21d的干扰而进行选档动作。

接着，按图6～图10所示的流程图来说明控制装置1实行的变速器80的控制的实行顺序。

控制装置1，在由车辆的驾驶者操作加速踏板95(参照图1)或制动踏板99后，对应其操作内容，利用以下的式(25)决定驱动力指标Udrv，该驱动力指标用于决定给驱动轮94的驱动力。

[式25]

其中，Udrv：驱动力指标；AP：加速踏板开度；BK：制动器踏下力；Kbk：将制动器踏下力(0～最大)转换为加速踏板开度(0～-90度)的系数。

而且，控制装置1，根据驱动力指标Udrv，判断是否进行变速器80的变速操作，在进行变速操作时，根据驱动力指标Udrv与车速VP求出与要变速的变速档齿轮对应的选择目标值NGEAR_cmd，实行“变速操作”。此外，齿轮选择目标值NGEAR_cmd与选择齿轮的关系如以下的表(1)所示。

[表1]

(1)齿轮选择目标值(NGEAR_cmd)/齿轮选择位置对应表

NGEAR_cmd	-1	1	2	3	4	5	6	0
									齿轮选择位置	倒档	1st	2nd	3rd	4th	5th	6th	空档

这里，“变速操作”通过以下3个工序来实行，即“离合器OFF工序”，将离合器82(参照图1)设为“离合器OFF状态”而可以进行变速器80的换档/选档动作；“齿轮位置变更工序”，在“离合器OFF”状态下，对变速器80进行换档/选档动作而将齿轮选择位置NGEAR变更为齿轮选择目标值NGEAR_cmd；“离合器ON工序”，在上述“齿轮位置变更工序”结束后将离合器82返回“离合器ON”的状态。

而且，为了把握从开始“变速操作”的时刻到各工序结束的时序，而预先设定离合器OFF完成时间TM_CLOFF、齿轮位置变更完成时间TM_SCHG、以及离合器ON完成时间TM_CLON(TM_CLOFF＜TM_SCHG＜TM_CLON)。

控制装置1，在“变速操作”开始时，在启动变速动作基准计时器的同时也开始“离合器OFF”的处理并断开(OFF)离合器82，若变速动作基准计时器的计时时间tm_shift超过离合器OFF完成时间TM_CLOFF，则开始“齿轮位置变更工序”。而且，在变速动作基准计时器的计时时间tm_shift经过了齿轮位置变更完成时间TM_SCHG后，控制装置1开始“离合器ON工序”并接通(ON)离合器82。

图6～图7所示的流程图中示出了开始“离合器OFF工序”后的由控制装置1进行的变速器80的“变速操作”的实行顺序。控制装置1，首先在STEP30判断变速器80当前的齿轮选择位置NGEAR是否与齿轮选择目标值NGEAR_cmd相一致。

而且，在齿轮选择位置NGEAR与齿轮选择目标值NGEAR_cmd相一致，能够判断为处于“变速操作”完成的状态时，分支到STEP45，控制装置1对变速动作基准计时器的计时时间tm_shift进行清零，在接下来的STEP46将在完成变速器80的齿轮脱离处理时置位的齿轮脱离完成标志F_SCN复位(F_SCN＝0)，并将在变速器80的选档动作完成时置位的选档完成标志F_SLF复位(F_SLF＝0)。

然后，进入STEP61，控制装置1将换档控制器50控制的换档臂11的换档方向的目标位置Psc_cmd、和选档控制器51控制的换档臂11的选档方向的目标位置Psl_cmd维持在现状值而保持当前的齿轮选择位置，进入图7的STEP33。

另外，这时，通过换档控制器50的VPOLE_sc计算部54，将换档控制器50的滑动模式控制器53的响应指定参数VPOLE_sc设定为VPOLE_sc4(＝-0.9)。据此，换档控制器50的外扰抑制能力降低，可实现换档用马达13的节电化。

并且，通过选档控制器51的VPOLE_sl计算部56，将选档控制器51的滑动模式控制器55的响应指定参数VPOLE_sl设定为VPOLE_sl_l(＝-0.9)。据此，选档控制器55的外扰抑制能力降低，可实现选档用马达12的节电化。

另一方面，在STEP30当变速器80的当前的齿轮选择位置NGEAR与齿轮选择目标值NGEAR_cmd不一致，而能判断为变速器80的“变速操作”处在实行过程中时，进入STEP31。

在STEP31，控制装置1判断变速动作基准计时器的计时时间tm_shift是否超过离合器OFF时间TM_CLOFF。而且，在变速器动作基准计时器的计时时间tm_shift未超过离合器OFF完成时间TM_CLOFF，而能判断为“离合器OFF工序”未结束时，进入STEP32，控制装置1进行与STEP61相同的处理，保持当前的齿轮选择位置。

另一方面，在STEP31变速动作基准计时器的计时时间tm_shift超过离合器OFF完成时间TM_CLOFF，判断为“离合器OFF工序”结束时，分支到STEP50，控制装置1判断变速动作基准计时器的计时时间tm_shift是否超过齿轮位置变更完成时间TM_SCHG。

然后，在STEP50变速动作基准计时器的计时时间tm_shift未超过齿轮位置变更完成时间TM_SCHG，而能判断为“齿轮位置变更工序”实行过程中时，进入STEP51，控制装置1实行“换档/选档操作”，进入图7的STEP33。

另一方面，在STEP50变速动作基准计时器的计时时间tm_shift超过齿轮位置变更完成时间TM_SCHG，而能判断为“齿轮位置变更工序”结束时，分支到STEP60，判断变速动作基准计时器的计时时间tm_shift是否超过离合器ON完成时间TM_CLON。

然后，在STEP60计时器的计时时间tm_shift未超过离合器ON完成时间TM_CLON，而能判断为“离合器ON工序”实行过程中时，进行上述的STEP61的处理，进入图7的STEP33。

另一方面，在STEP60变速动作基准计时器的计时时间tm_shift超过离合器ON完成时间TM_CLON(TM_CLON＜tm_shift)，而能判断为“离合器ON工序”结束时，分支到STEP70，控制装置1将当前的齿轮选择位置NGEAR置位为齿轮选择目标值NGEAR_cmd，进入图7的STEP33。

图7的STEP33～STEP38及STEP80是基于换档控制器50的滑动模式控制器53进行的处理。滑动模式控制器53在STEP33利用上述式(9)计算出E_sc(k)，利用上述式(10)计算出σ_sc(k)。

然后，在接下来的STEP34，当在从上述Mode2移向Mode3时置位的标志F_Mode2to3被置位时(F Mode2to3＝1)，进入STEP35而复位由上述式(11)计算出的切换函数积分值SUM_σsc(k)(SUM_σsc＝0)。另一方面，在STEP34，当复位了F_Mode2to3时(F_Mode2to3＝0)时，分支到STEP80，并利用上述式(11)更新切换函数积分值SUM_σsc(k)，进入STEP36。

然后，滑动模式控制器53，在STEP36利用上述式(12)～式(14)计算出等效控制输入Ueq_sc(k)、到达则输入Urch_sc(k)及适应则控制输入Uadp_sc(k)，在STEP37利用上述式(15)计算出对换档用马达13的外加电压的控制输入Vsc(k)，控制换档用马达13。

另外，接下来的STEP38～STEP40是由选档控制器51的滑动模式控制器60进行的处理。滑动模式控制器60在STEP38利用上述式(2)计算出E_sl(k)，利用上述式(3)计算出σ_sl(k)。

然后，在接下来的STEP39，滑动模式控制器60利用上述式(4)～式(6)计算出等效控制输入Ueq_sl(k)、到达则输入Urch_sl(k)及适应则输入Uadp_sl(k)，在STEP40利用上述式(7)计算出对选档用马达12的外加电压的控制输入Vsl(k)，控制选档用马达12。

下面，图8是图6的STEP51的“换档/选档操作”的流程图。在STEP90若齿轮脱离完成标志F_SCN被复位(F_SCN＝0)，而能判断为齿轮脱离动作过程中时进入STEP91。

STEP91～STEP92是由目标位置调度程序52(参照图3)进行的处理，目标位置调度程序52，在STEP91将换档臂11的选档方向的目标位置Psl_cmd保持在当前位置，在STEP92将换档臂11的换档方向的目标位置Psc_cmd设定为0(空档位置)。另外，STEP93是由VPOLE_sc计算部54(参照图3)与VPOLE_sl计算部61进行的处理，VPOLE_sl计算部61将VPOLE_sl设定为VPOLE_sl_l(-0.95)，VPOLE_sc计算部54将VPOLE_sc设定为VPOLE scl1(＝-0.8)。

据此，由于选档控制器51的外扰抑制能力降低，换档臂11向选档方向的错位的允许幅度扩大，所以可减小换档臂11与换档块21的干扰的影响而能够使换档臂11顺畅地向换档方向移动。

然后，在接下来的STEP94，当换档臂11的换档方向的位置(绝对值)低于预先设定的空档判定值Psc_N(例如0.15mm)时，判断为齿轮脱离处理结束并进入STEP95，控制装置1置位齿轮脱离完成标志F_SCN(F_SCN＝1)，进入STEP96而结束“换档/选档操作”。另外，在STEP94，换档臂11的换档方向的位置(绝对值)为空档判定值Psc_N(例如0.15mm)以上时，不会置位齿轮脱离完成标志F_SCN，而进入STEP96结束“换档/选档操作”。

另一方面，在STEP90置位了齿轮脱离完成标志F_SCN，而能判断为齿轮脱离处理结束时，分支到STEP100。STEP100～STEP103以及STEP110是由目标位置调度程序52进行的处理，目标位置调度程序52在STEP100判断是否置位了选档完成标志F_SLF。

然后，在复位了选档完成标志F_SLF(F_SLF＝0)，而能判断为选档动作过程中时进入STEP101，目标位置调度程序52检索图示的NGEAR_cmd/Psl_cmd_table图，获得与NGER_cmd相应的各变速档的选档方向的设定值Psl_cmd_table。

在接下来的STEP102，目标位置调度程序52将换档臂11的换档方向的目标值Psc_cmd保持为现状值，在STEP103将指定换档方向的目标值的增加幅度的Psc_cmd_tmp设为零。接着的STEP104是由VPOLE_sc计算部54与VPOLE_sl计算部61进行的处理，VPOLE_sl计算部61将VPOLE_sl设定为VPOLE_sl_h(＝-0.7)，VPOLE_sc计算部54将VPOLE_sc设定为VPOLE_sc4(＝-0.9)。

据此，换档控制器50的外扰抑制能力降低，在选档动作时换档臂11容易向换档方向错位。因此，即使在换档臂11与换档块21相干涉的情况下，也能够顺畅地实行选档动作。

然后，在STEP105，换档臂11的选档方向的当前位置与目标位置的差的绝对值|Psl-Psl_cmd|低于选档完成判定值E_Pslf(例如0.15mm)，且在STEP106，当换档臂11的选档方向的移动速度ΔPsl低于选档速度收敛判定值D_Pslf(例如0.1mm/step)时，判断为选档动作完成并进入STEP107。然后，控制装置1置位选档完成标志F_SLF(F_SLF＝1)并进入STEP96，结束“换档/选档操作”。

另一方面，在STEP100置位了选档完成标志F_SLF，而能判断为选档动作完成时，分支到STEP110。STEP110～STEP111是由目标位置调度程序52进行的处理。目标位置调度程序52，在STEP110将换档臂11的换档方向的目标位置Psl_cmd保持为现状值，在STEP111实现后述的“同步旋转动作时目标值的计算”。

接着的STEP112是由VPOLE_sl计算部61进行的处理，VPOLE_sl计算部61将VPOLE_sl设定为VPOLE_sl_l(＝-0.95)。据此，选档控制器51的外扰抑制能力降低，即使在换档臂11与换档块21相干涉的情况下，也能够顺畅地实行换档臂11的换档动作。然后，从STEP112进入STEP96，控制装置1结束“换档/选档操作”。

另外，图9是图8的STEP111的“同步旋转动作时目标值的计算”的流程图。“同步旋转动作时目标值的计算”主要是由目标位置调度程序52实行的。

目标位置调度程序52，在STEP120检索图示的NGEAR_cmd/Psc_def，_scf，_end，_table图，获得与齿轮选择目标值NEGAR_cmd对应的各变速机构2a～2c以及后退齿轮列83、85、86的同步环的待机位置Psc_def；经由同步环而开始连结套筒与被同步齿轮(输出侧前进1档齿轮9a、输出侧前进2档齿轮9b、输入侧前进3档齿轮7c、输入侧前进4档齿轮7d、输入侧前进5档齿轮7e、输入侧前进6档齿轮7f、第2后退齿轮83以及第3后退齿轮86)的同步旋转的位置Psc_scf(相当于本发明的规定位置)；以及换档动作的结束位置Psc_end。

另外，在接下来的STEP121，目标位置调度程序52，获得与齿轮选择目标值NGEAR_cmd对应的换档动作的位移速度D_Psc_cmd_table。这样，通过与变速档对应而变更位移速度D_Psc_cmd_table，而抑制低档状态下的换档冲击和同步环与连结套筒的接触声的产生。

然后，在接下来的STEP122，目标位置调度程序52分别将利用上述的图检索取得的Psc_def_table、Psc_scf_table、Psc_end_table、D_Psc_cmd_table设定为对应的目标值Psc_def、Psc_scf、Psc_end、D_Psc_cmd。另外，在接下来的STEP123设定换档动作中的换档臂11的中途目标位置Psc_cmd_tmp。

图10的STEP124以后是基于上述的Mode1～Mode4进行的处理，在STEP124换档臂11的换档方向位置Psc未超过Psc_scf，而能够判断为连结套筒与同步环的同步旋转未完成时进入STEP125。

在STEP125，控制装置1对表示Mode1或Mode2的处理正在实行的的情形的模式1、2标志F_mode12进行置位(F_mode12＝1)。然后，在下面的STEP126，换档臂11的换档方向位置Psc未超过Psc_def时、即换档臂11未越过同步环的待机位置时，进入STEP127。

STEP127～STEP128是基于Mode1进行的处理，在STEP127，偏置值决定机构55对指定是否在由目标位置调度程序52设定的换档方向的目标位置上加上了偏置值Ufb的偏置标志F_Ufb_OK进行复位(F_Ufb_OK＝0)，禁止加上偏置值Ufb。而且，在接下来的STEP128，由换档控制器50的VPOLE_sc计算部54将VPOLE_sc设定为VPOLE_sc_l1(＝-0.8)。据此，换档控制器50的外扰抑制能力增高，相对目标位置Psc_cmd的追踪性提高。

然后，在STEP129，换档动作的换档臂11的中途目标位置Psc_cmd_tmp超过开始同步旋转的位置Psc_scf时，分支到STEP180，目标位置调度程序52将Psc_scf设定为换档方向的目标位置Psc_cmd，进入STEP131，结束“同步旋转动作时的目标值的计算”的处理。另一方面，在STEP129，换档动作的换档臂11的中途目标位置Psc_cmd_tmp未超过开始同步旋转的位置Psc_scf时，进入STEP130，目标位置调度程序52将换档动作中的换档臂11的中途目标位置Psc_cmd_tmp设定为换档方向的目标位置Psc_cmd，进入STEP131，结束“同步旋转动作时的目标值的计算”的处理。

另外，在STEP126，换档臂11的换档方向位置Psc超过Psc_def，而能判断为换档臂11达到同步环的待机位置时，分支到STEP160，判断换档臂11的换档方向位置的变化量ΔPsc是否超过连结套筒与同步环的接触判定值ΔPsc_sc。

然后，在ΔPsc小于ΔPsc_sc、连结套筒与同步环尚未接触时进入STEP161，另外，在ΔPsc超过ΔPsc_sc、连结套筒与同步环接触时分支到STEP170。此外，通过STEP126与STEP160检测连结套筒与同步环是否接触的构成，相当于本发明接触检测机构。

STEP161～STEP162是基于Mode1进行的处理，偏置值决定部55复位偏置标志F_Ufb_OK(F_Ufb_OK＝0)，禁止加上偏置值Ufb。而且，在接下来的STEP162，VPOLE_sc计算部54将VPOLE_sc设定为VPOLE_sc_l2(＝-0.98)。据此，换档控制器50的外扰抑制能力降低，能够减少连结套筒与同步环接触时的冲击。

另外，STEP170～STEP171是基于Mode2进行的处理，偏置值决定部55在STEP170对偏置标志F_Ufb_OK进行置位(F_Ufb_OK＝1)，允许加上偏置值Ufb。另外，在接下来的STEP171，VPOLE_sc计算部54将VPOLE_sc设定为VPOLE_sc2(＝-0.85)。据此，换档控制器50的外扰抑制能力提高，给予同步环以适当的推压力，能够使连结套筒与被同步齿轮的转速同步。

然后，偏置值决定部55在STEP172，利用上述式(16)、式(17)计算出E_Ufb(k)、σ_Ufb(k)，在STEP173利用上述式(18)、式(19)、式(20)，计算出Uadp_Ufb(k)、Urch_Ufb(k)、Ufb(k)。然后，在接下来的STEP174，通过加法器56，将偏置值Ufb(k)加在由目标位置调度程序52设定的Psc_scf(相当于本发明的推压目标位置)上，设定换档方向的目标位置Psc_cmd，进入STEP131而结束“同步旋转动作时的目标值的计算”的处理。

另一方面，在STEP124，换档臂11的换档方向位置Psc超过Psc_scf时，即，连结套筒与被同步齿轮的转速的同步完成时，分支到STEP140。然后，在STEP140判断是否置位了模式1、2标志F_mode12。在STEP140置位了模式1、2标志F_mode12(F_mode12＝1)时，即，为上述Mode1或Mode2的实行过程中时，分支到STEP150，控制装置1置位移向模式3的标志F_Mode2to3(F_Mode2to3＝1)的同时，复位模式1、2标志F_mode12(F_mode12＝0)，进入STEP142。另一方面，在STEP140复位了模式1、2标志(F_mode12＝0)时，即，Mode2结束后，进入STEP141，控制装置1复位移向模式3的标志F_mode2to3(F_mode2to3＝0)并进入STEP142。

然后，在STEP142，偏置值决定机构55复位偏置标志F_Ufb_OK(F_Ufb_OK＝0)，并禁止加上偏置值Ufb。另外，在接下来的STEP143，换档控制器50的VPOLE_sc计算部54将VPOLE_sc设定为VPOLE_sc3(＝-0.7)，接着，在STEP144，目标位置调度程序52将换档臂11的换档方向的目标值Psc_cmd设定为Psc_end。据此，提高换档控制器50的外扰抑制能力，防止换档臂11超过换档完成位置Psc_end。然后，从STEP144进入STEP131，控制装置1结束“同步旋转动作时的目标值的计算”的处理。

图11是表示通过在Mode2中置位偏置标志F_Ufb_OK(F_Ufb_OK＝1)并加上偏置值Ufb，而提升偏置方向的目标位置Psc_cmd时的连结套筒的实际位置Psc的推移的曲线图。图11的上面的曲线图，将纵轴设定为连结套筒的实际位置Psc与偏置值Ufb，将横轴设定为时间轴，图中a表示连结套筒的目标位置Psc_cmd，b表示连结套筒的实际位置Psc，c表示偏置值Ufb。

另外，下面的曲线图是将纵轴设定为偏置标志F_Ufb_OK的置位/复位水平，横轴设定为与上面的曲线图共通的时间轴，图中d表示偏置标志F_Ufb_OK的水平。图中t₁₀是检测到连结套筒与同步环的接触的时刻，t₁₀～t₁₁的期间，在下面的曲线图中置位了偏置标志F_Ufb_OK(F_Ufb_OK＝1)。然后，参照上面的曲线图，可知：在t₁₀通过置位偏置标志F_Ufb_OK而开始加上偏置值Ufb并提升目标位置Psc_cmd，据此，连结套筒不会被同步环弹回、连结套筒的移动不会停止，而平缓地被推入同步环中。

所需说明的是，在本实施方式中，偏置值决定部55使用滑动模式控制来作为本发明的响应指定型控制，但也可以使用反向步进控制等其他种类的响应指定型控制。

另外，在本实施方式中，如图1所示，以在输入轴5侧设置连结套筒6，将被同步齿轮7与驱动轴相连结而构成的同步机构2作为对象，但即使以在输出轴侧设置连结套筒，将被同步齿轮与输入轴相连结而构成的同步机构作为对象，也可以适用本发明。

此外，在本实施方式中，示出了使用电动马达12、13作为本发明的驱动器的例子，但即使是使用其他种类的电动驱动器、空压或油压驱动器的情况也可以适用本发明。

并且，在本实施方式中，作为本发明的接触机构的控制装置示出了在变速器80所具有的同步机构上适用本发明的例子，但本发明的适用对象并不局限于此。例如，图12示出了对于在工件100(相当于本发明的被接触体)上由立铣刀101(相当于本发明的接触体)实施开孔加工的机床(相当于本发明的接触机构)适用本发明的例子。此外，立铣刀101利用夹头102安装在上下移动驱动器103上。

如图12所示，与上述的变速器80的换档动作的Mode1～Mode3的控制的情况相同，实施开孔加工的工序被分成以下3个工序。

·工序1：在立铣刀101接触到工件100之前，使立铣刀101的尖端短时间内达到工件100，且抑制立铣刀101与工件100接触时的冲击。

·工序2：一边给立铣刀101施加一定的推压力(Fc)一边切削工件100。

·工序3：在工件100的开孔结束而来自工件100的阻力消失时，由于立铣刀101迅速下降，所以要停止立铣刀101的下降，以使夹头102不会碰到工件100。

然后，将立铣刀101的实际位置(Py)替换成图2(a)所示的连结套筒22的实际位置(Psc)，设定工序1的随变参数(VPOLE)的变更位置(Py_vp)与工件100的待机位置(Py_def，相当于变速器80的换档动作的控制中的Psc_def)等，通过控制上下移动驱动器103的动作，而可缩短开孔时间，并且能够缓和立铣刀101与工件100接触时的冲击。

另外，在工序2，防止由立铣刀101给工件100施加过大的推压力，同时防止推压力的不充分，能够将立铣刀101的推压力维持为规定的目标推压力。而且，在工序3，能够迅速停止立铣刀101。

Claims (6)

1.一种接触机构的控制装置，该接触机构具有：沿1轴方向移动自如地设置的接触体、与该接触体相连结并使该接触体移动的驱动器、在该接触体移动到规定位置时与该接触体接触的被接触体，

上述接触机构的控制装置控制该接触机构的动作，实施由上述驱动器使上述接触体超过上述规定位置移动而推压上述被接触体的工序，其特征在于，具有：

设定上述工序中的上述接触体的目标位置的目标位置设定机构，

把握上述接触体的实际位置的实际位置把握机构，

控制输入决定机构，其按照上述接触体的目标位置与实际位置的偏差越大越增加上述驱动器的输出的方式决定对上述驱动器的控制输入，以消除上述接触体的目标位置与实际位置的偏差，以及

检测上述接触体与上述被接触体相接触的情形的接触检测机构；

并且，在由该接触检测机构检测到上述接触体与上述被接触体相接触后，上述目标位置设定机构按照对上述驱动器的控制输入成为目标控制输入的方式设定上述接触体的目标位置，其中所述目标控制输入使从上述接触体向上述被接触体的推压力成为规定水平。

2.如权利要求1所述的接触机构的控制装置，其特征在于：在由上述接触检测机构检测到上述接触体与上述被接触体相接触后，上述目标位置设定机构在预先设定的推压目标位置上加上使上述偏差增大的偏置值而设定上述接触体的目标位置，其中推压目标位置被设定在超过上述规定位置的位置。

3.如权利要求2所述的接触机构的控制装置，其特征在于：上述控制输入决定机构决定在每个规定的控制周期对上述驱动器的控制输入，

该控制装置还具有偏置值决定机构，该偏置值决定机构，为了消除上次之前的控制周期中对上述驱动器的控制输入与上述目标控制输入的偏差，而采用能够可变地指定该偏差的衰减变动与衰减速度的响应指定型控制，决定上述偏置值。

4.如权利要求2所述的接触机构的控制装置，其特征在于：上述目标位置设定机构，在上述接触体的实际位置达到预先设定的限制位置之前，在上述推压目标位置上加上上述偏置值以增大上述偏差。

5.如权利要求3所述的接触机构的控制装置，其特征在于：上述目标位置设定机构，在上述接触体的实际位置达到预先设定的限制位置之前，在上述推压目标位置上加上上述偏置值以增大上述偏差。

6.如权利要求1～5中任意一项所述的接触机构的控制装置，其特征在于：

上述接触机构是切换旋转动力的传递/断开的同步机构，

上述接触体是能够一体旋转地设在轴上的第1配合部件，上述被接触体是同步部件，其能够相对于第2配合部件及第1配合部件自由旋转且能够沿轴向自由移动地设置在该第1配合部件与该第2配合部件之间，其中所述第2配合部件能够相对该轴旋转且不能轴向移动，上述被接触体能够通过在该轴旋转的状态下与该第1配合部件及该第2配合部件相接触时产生的摩擦力，而使该第1配合部件与该第2配合部件的转速同步并配合该第1配合部件与该第2配合部件。

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