专利名称：转速检测装置及具有该装置的自动变速器控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测第一转动部件和第二转动部件的转速的转速 检测装置，还涉及一种具有该转速检测装置的自动变速器控制器。
背景技术：
作为用于检测转动部件的转速和转动角的传感器，已采用各种检测装
置。例如，日本专利特开平No.7-306218公开了釆用电磁拾取式轮速传感器 来检测车轮的转速。另一方面，日本专利特开No.2004-77136公开了采用解 算器来检测电机的转动角。
此外，日本专利特开No. 2002-112580和特开昭No. 63-220788公开了用 于检测电机的转速的方法。
当利用传感器的输出信号检测转动部件的转速时，考虑到噪音可能混 入传感器的输出信号中，采用在检测时点之前过去的时间段内输出的信号。 因此，利用传感器的输出信号检测的转速相对于检测时点的实际转速具有 响应延迟。此外，当采用具有不同特性的多个传感器的输出信号来检测多 个转动部件的转速时，由于这些传感器的不同特性，转动部件的检测的转 速的响应延迟时间(响应延迟时长)不同。另一方面，当利用例如电磁拾 取式传感器输出的预定数量脉冲信号的脉冲间隔时间(脉沖间隔时长)来 检测每个转动部件的转速时，检测到的每个转动部件的转速的响应延迟时 间将依据实际转速(脉冲间隔时间)而变化。
因而，当利用不同传感器的输出信号来检测多个转动部件的转速时， 检测到的转速的响应延迟时间可能对于各个传感器而言不同。响应延迟时 间的这种不同导致转速的检测精度对于各个转动部件而言不同的问题。此 外，例如，当执行自动变速器的变速控制时，需要利用不同传感器的输出 信号来分别检测输入轴和输出轴的转速。在检测时，如果输入轴与输出轴 之间的转速检测精度不一致，变速控制精度进而会降低，由此导致在切换 所接合的摩擦接合装置期间发生变速振动。
本发明有利地提供了 一种转速检测装置，该转速检测装置能够利用不 同传感器的输出信号来检测多个转动部件的转速，同时维持这些转动部件 的转速检测精度一致。此外，本发明提供了一种能够提高变速控制精度的 自动变速器控制器。
发明内容
根据本发明，转速检测装置利用第一传感器和第二传感器检测第一转 动部件和第二转动部件的转速，所述第一传感器输出所述第一转动部件的
每个预定转动角的脉冲信号(第一转动部件每转动预定角度，第一传感器 就输出脉冲信号)，所述第二传感器输出与所述第二转动部件的转动角对
应的信号，所述转速检测装置包括第一转速检测器，该第一转速检测器 基于从所述第一传感器输出的多个脉沖信号的脉冲间隔时间，检测所述第 一转动部件的转速，以及第二转速检测器，该第二转速检测器基于来自所 述第二传感器的输出信号，检测所述第二转动部件的转速。在此转速检测 装置中，用于确定所迷第一转动部件的转速的来自所述第一传感器的所述 脉冲信号的检测期间与用于确定所述第二转动部件的转速的来自所述第二 传感器的所述输出信号的检测期间同步，以检测所述第一转动部件和所述 第二转动部件的转速。
在本发明的一方面中，转速检测装置利用第一传感器和第二传感器检 测第 一转动部件和第二转动部件的转速，所迷第 一传感器输出所述第 一转
动部件的每个预定转动角的脉冲信号，所述第二传感器输出与所述第二转 动部件的转动角对应的信号，所述转速检测装置包括第一转速检测器， 该第一转速检测器基于从所述第一传感器输出的多个脉冲信号的脉冲间隔 时间，检测所述第一转动部件的转速，以及第二转速检测器，该第二转速
检测器基于在预定时间间隔内来自所述第二传感器的所述输出信号的变 化，检测所述第二转动部件的转速。在此转速检测装置中，所述第一转速 检测器计算在所述预定时间间隔内从所述第一传感器输出的所述脉冲信号 的数量，以基于所算出数量的脉冲信号的脉冲间隔时间，检测所述第一转 动部件的转速。
在本发明的另一方面中，转速检测装置利用第一传感器和第二传感器 检测第 一转动部件和第二转动部件的转速，所述第 一传感器输出所述第一 转动部件的每个第一预定转动角的脉冲信号，所述第二传感器输出与所述
第二转动部件的转动角对应的信号，所述转速检测装置包括第一转速检 测器，该第一转速检测器基于从所述第一传感器输出的多个脉沖信号的脉 冲间隔时间，检测所述第一转动部件的转速，以及第二转速检测器，该第 二转速检测器基于来自所述第二传感器的所述输出信号，检测所述第二转 动部件的第二预定转动角所需的时间，以检测所述第二转动部件的转速。 在此转速检测装置中，所述第一转速检测器计算在所述第二转动部件的所 述第二预定转动角期间从所述第 一传感器输出的所述脉冲信号的数量，并 基于所算出数量的脉冲信号的脉冲间隔时间，检测所述第 一转动部件的转 速。
在本发明的再一方面中，转速检测装置利用第一传感器和第二传感器 检测第 一转动部件和第二转动部件的转速，所述第 一传感器输出所述第一 转动部件的每个第一预定转动角的脉冲信号，所迷第二传感器输出与所述 第二转动部件的转动角对应的信号，所述转速检测装置包括第一转速检
测器，该第 一转速检测器基于从所述第 一传感器输出的多个脉冲信号的脉
冲间隔时间，检测所述第一转动部件的转速，以及第二转速检测器，该第
二转速检测器能选择性地执行定时间检测和定角度检测，以检测所述第二
转动部件的转速，在所述定时间检测中，基于在预定时间间隔内来自所述 第二传感器的所述输出信号的变化确定所述第二转动部件的转速，在所述
定角度检测中，基于来自所述第二传感器的所述输出信号确定所述第二转 动部件的第二预定转动角所需的时间。在此转速检测装置中，在所述第二
转速检测器执行所述定时间检测以检测所述第二转动部件的转速时，所述 第一转速检测器计算在所述预定时间间隔内从所述第一传感器输出的所述 脉冲信号的数量，以基于所算出数量的脉冲信号的脉冲间隔时间，检测所 述第一转动部件的转速。另一方面，在所述第二转速检测器执行所述定角 度检测以检测所述第二转动部件的转速时，所述第 一转速检测器计算在所 述第二转动部件的所述第二预定转动角期间从所述第 一传感器输出的所述
脉冲信号的数量，以基于所算出数量的脉冲信号的脉冲间隔时间，检测所 述第一转动部件的转速。
在本发明的再一方面中，转速检测装置利用第一传感器和第二传感器 检测第 一转动部件和第二转动部件的转速，所述第 一传感器输出所述第一 转动部件的每个预定转动角的脉沖信号，所述第二传感器输出与所述第二
转动部件的转动角对应的信号，所述转速检测装置包括第一转速检测器， 该第一转速检测器基于从所述第一传感器输出的预定数量的脉冲信号的脉 冲间隔时间，检测所述第一转动部件的转速，以及第二转速检测器，该第 二转速检测器计算从所述第一传感器输出所述预定数量的脉沖信号所需的 时间，以基于在所算出的所需时间内来自所述第二传感器的所述输出信号 的变化，检测所述第二转动部件的转速。
在本发明的又一方面中，转速检测装置利用第一传感器和第二传感器 检测第一转动部件和第二转动部件的转速，所述第一传感器输出所述第一 转动部件的每个预定转动角的脉沖信号，所述第二传感器输出与所述第二 转动部件的转动角对应的信号，所述转速检测装置包括第一转速检测器， 该第 一转速检测器基于从所述第 一传感器输出的预定数量的脉冲信号的脉 冲间隔时间，检测所述第一转动部件的转速，以及第二转速检测器，该第 二转速检测器计算在从所述第一传感器输出所述预定数量的脉冲信号期间 所述第二转动部件的转动角，并基于来自所述第二传感器的所述输出信号 确定所述第二转动部件的所算出的转动角所需的时间，以检测所述第二转 动部件的转速。
在本发明的另 一方面中，转速检测装置利用第一传感器和第二传感器
检测第 一转动部件和第二转动部件的转速，所述第 一传感器输出所述第一 转动部件的每个第一预定转动角的脉冲信号，所述第二传感器输出用于所 述第二转动部件的每个第二预定转动角的脉冲信号，所述转速检测装置包
括第一转速检测器，该第一转速检测器基于从所述第一传感器输出的预 定数量的脉沖信号的脉冲间隔时间，检测所述第一转动部件的转速，以及 第二转速检测器，该第二转速检测器基于从所述第二传感器输出的多个脉 沖信号的脉冲间隔时间，检测所述第二转动部件的转速。在此转速检测装 置中，所述第二转速检测器计算在从所述第一传感器输出所述预定数量的
脉冲信号期间从所述第二传感器输出的所述脉冲信号的数量，以基于所算 出数量的脉冲信号的脉冲间隔时间，检测所述第二转动部件的转速。
在又一方面，本发明提供一种自动变速器控制器，它用于在自动变速 器上执行变速控制，所述自动变速器能切换多个摩M合装置中要接合的 摩擦接合装置以改变输入轴与输出轴之间的变速比，所述变速控制使所述 摩擦接合装置中接合的装置脱开，同时使所述摩擦接合装置中脱开的还未 接合的装置接合。所述自动变速器控制器包括根据本发明的转速检测装 置，其中，检测所述输入轴和所述输出轴中一方的转速，作为所述第一转 动部件的转速，检测所述输入轴和所述输出轴中另一方的转速，作为所述 第二转动部件的转速，以及基于利用所述转速检测装置检测的所述输入轴
和所述输出轴的转速，执行所述变速控制。
根据本发明，用于确定第一转动部件的转速的来自第一传感器的脉冲 信号的检测期间与来自第二传感器的输出信号的检测期间匹配，以利用匹 配的检测期间来检测第一和第二转动部件的转速。结果，能够维持转动部 件的转速检测精度一致。此外，因为基于具有一致精度的输入和输出轴的 转速来执行自动变速器的变速控制，所以变速控制的精度提高。
图l示出用于自动变速器的控制系统的示意构造，该自动变速器具有根 据本发明实施例的转速检测装置；
图2是示出根据本发明实施例的转速检测装置的示意构造的框图； 图3是说明用于检测自动变速器的输入轴的转速的处理示例的示意图； 图4是说明用于检测自动变速器的输入轴的转速的另一处理示例的示 意图5是说明用于检测自动变速器的输出轴的转速的处理示例的示意图； 图6是示出利用电机控制器执行的用于计算电机转速的程序示例的流 程图7是示出利用自动变速器控制器执行的用于计算输出轴转速的程序 示例的流程图8是示出利用自动变速器控制器执行的用于计算输出轴转速的另一 程序示例的流程图9是示出利用电机控制器执行的用于计算电机转速的另 一程序示例 的流程图；以及
图10示出具有才艮据本发明实施例的转速检测装置的混合动力车内的驱 动系统的示意构造。
具体实施例方式
参照附图，以下将说明本发明的优选实施例。
图l示出自动变速器控制系统的示意构造，该自动变速器具有根据本发 明实施例的转速检测装置。根据本实施例的自动变速器控制系统包括电机 10、解算器12、自动变速器14、电磁拾取式传感器16、电机控制器20，以 及自动变速器控制器22，以下将对它们进行详细说明。
电机10的转子与自动变速器14的输入轴14-1连接。自动变速器14执行 从电机10传递给输入轴14-1的驱动力的变速，并把经变速的驱动力传递给 输出轴14-2。传递给自动变速器14的输出轴14-2的驱动力被进一步传递给 负荷18，且用于驱动该负荷例如车辆。
自动变速器14包括设在输入轴14-l与输出轴14-2之间的行星齿轮机构 以及多个用于调整该行星齿轮机构的转动自由度的摩M合装置。因为上
述部件是公知的，所以这些部件的具体构造未示出在图l中。这里，摩擦接 合装置利用离合器或制动器来实现。每个摩擦接合装置的接合/脱离可利用 例如油压来切换，且每个摩擦接合装置的接合力可通过调整供应给每个摩
擦接合装置的油压来调节。在自动变速器14中，可通过切换多个摩擦接合 装置中接合的摩擦接合装置来改变输出轴与输出轴之间的变速比(输入轴 14-l的转速Nin与输出轴14-2的转速Nout的比)。
为检测电机10的转子的转速Nin (输入轴14-l的转速Nin)，解算器12 与该电机10连接。具有励磁线圏以及正弦相和余弦相线圏的解算器12把与 电机10的转子的转动角a对应的信号(正弦相信号和余弦相信号)输出给电 机控制器20。因为解算器12具有公知的构造，所以该解算器12的构造未具 体示出在图l中。
此外，为检测负荷18的转速Nout (自动变速器14的输出轴14-2的转速 Nout)，电磁拾取式传感器16提供给该自动变速器14的输出轴14-2。更具 体地，电磁拾取式传感器16位于齿形转子的外周附近，该齿形转子同输出 轴14-2—起转动且外周上以预定角间隔形成有锯齿。因为随着齿形转子转 动，当齿形转子的锯齿之一经过电磁拾取式传感器16附近时，磁通量改变， 所以该电磁拾取式传感器16检测磁通量的变化，并把此磁通量的变化转换 为随后将从该电磁拾取式传感器16输出的电压信号。采用此构造，电磁拾 取式传感器16每当负荷18 (自动变速器14的输出轴14-2 )转动预定角度洲l 时输出脉冲信号给自动变速控制器22。因为电磁拾取式传感器16具有公知 的构造，所以该电磁拾取式传感器16的构造未具体示出在图1中。
电机控制器20被构造成主要包括CPU的微处理器，且包括储存处理程 序的ROM、用于临时储存数据的RAM、输入和输出端口，以及通信端口。 解算器12的输出信号等经由输入端口输入电机控制器20。另一方面，用于 控制电机10的操作状态的电机控制信号等经由输出端口从电机控制器20输 出。此外，代4^于解算器12的输出信号检测的电机10的转速Nin的信号等 经由通信端口从电机控制器20输出给自动变速器控制器22。
自动变速器控制器22被构造成主要包括CPU的微处理器，且包括储存
处理程序的ROM、用于临时储存数据的RAM、输入和输出端口，以及通 信端口 。自动变速器控制器22被供应以经由输入端口输入的来自电磁拾取 式传感器16的脉冲信号等，还被供应以经由通信端口输入的代表来自电机 控制器20的电机10的转速Nin的信号等。另一方面，自动变速器控制器22 从输出端口输出用于控制自动变速器14的变速比的变速控制信号等。
在本实施例中，电机控制器20基于解算器12的输出信号(正弦相和余 弦相信号)检测自动变速器14的输入轴14-l的转速Nin，而自动变速器控制 器22基于电磁拾取式传感器16的脉冲信号检测自动变速器14的输出轴14-2 的转速Nout。以下将参考图2的框图说明用于确定输入轴14-l的转速Nin和 输出轴14-2的转速Nout的构造。
在电机控制器20中，RD转换器把来自解算器12的模拟信号(正弦相和 余弦相信号)转换为电机10的转子的转动角a，并输出经转换的数字信号。 此外，RD转换器14由解算器12的输出信号生成脉沖信号，并每当电机IO 的转子转动预定角度8al (例如，180°)时输出所生成的脉沖信号。
输入轴转速检测器26能够执行这样一种定时检测，该定时检测基于代 表在预定时间段6tl里从RD转换器24获得的转动角a的输出信号(解算器12 的输出信号)的变化确定输入轴14-l的转速Nin。为在此定时检测里检测输 入轴14-1的转速Nin，输入轴转速检测器26由RD转换器24的输出信号如图3 所示计算8ot/5t2,即在每个取样时间段dt2 ( 8t2 < 6tl)里转动角fl^目对于时 间的变化率，并把计算结果临时储存在用于输入轴转速检测的存储器28中， 多次重复上述处理直至经过预定时间段6tl。然后，利用储存在用于输入轴 转速检测的存储器28中的多个时间变化率8a/St2'(例如，通过计算时间变 化率Sa/St2'的平均值)计算输入轴14-l的转速Nin。所获得的输入轴14-1的 转速Nin储存在用于输入轴转速检测的存储器28中，并输出给自动变速控制 器22。
此外，输入轴转速检测器26还能够执行这样一种定角检测，其中，基 于RD转换器24的脉冲信号(解算器12的输出信号)确定电机10的转子(输 入轴14-1)转动预定角度8al所需的时间，从而检测输入轴14-l的转速Nin。
为在此定角检测里检测输入轴14-1的转速Nin,输入轴转速检测器26如图4 所示检测每当电机10的转子转动预定角度Sal时从RD转换器24输出的脉冲 信号的脉冲间隔时间St3，以检测输入轴14-l的转速Nin。检测到的脉冲间 隔时间St3储存在用于输入轴转速检测的存储器28中，同时经确定的输入轴 14-1的转速Nin输出给自动变速器控制器22 。在检测脉冲间隔时间8t3时，
在自动变速器控制器22中，AD转换器34把来自电磁拾取式传感器16 的模拟信号(脉冲信号)转换为随后从该AD转换器34输出的数字信号。输 出轴转速检测器36基于从AD转换器34 (电磁拾取式传感器16)输出的多个 脉冲信号中脉冲间隔时间检测输出轴14-2的转速Nout。为如图5所示基于四 个脉冲信号的脉冲间隔时间8tpl， 6tp2和8tp3检测输出轴14-2的转速Nout， 按顺序检测每个脉沖间隔时间3tpl， 8tp2和Stp3，并临时储存在用于输出 轴转速检测的存储器38中。然后，利用储存在用于输出轴转速检测的存储 器38中的脉冲间隔时间8tpl， 8tp2和8tp3 (例如，通过计算脉冲间隔时间 Stpl, Stp2和5tp3的平均值)计算输出轴14-2的转速Nout。经确定的输出 轴14-2的转速Nout储存在用于输出轴转速检测的存储器38中。应注意的是， 如后所述，用于检测输出轴14-2的转速Nout的脉冲数量是可变的。此外， 在检测脉沖间隔时间5tpl， 8tp2和3tp3时，采用脉冲上升沿之间的时间间 隔长度或脉冲下降沿之间的时间间隔长度。
变速控制器40执行这样一种离合器对离合器变速控制，其中，通过使 接合的摩擦接合装置脱离、同时使未接合的释^擦接合装置接合来改变 自动变速器14的变速比。在离合器对离合器变速控制中，变速控制器40基 于输入轴转速检测器26确定的输入轴14-1的转速Nin和输出轴转速检测器 36确定的输出轴14-2的转速Nout控制脱离和接合的摩擦接合装置的接合 力。
接着，将说明在本实施例中用于确定时间tn时电机10的转子的转速Nin (自动变速器14的输入轴14-l的转速Nin)的处理步骤。图6是示出利用电 机控制器20执行的用于计算电机转速的程序示例的流程图。每隔预定控制
周期重复此程序。
一旦用于计算电机转速的程序开始，在步骤SIOI，输入轴转速检测器 26就从用于输入轴转速检测的存储器28读取并获得RD转换器24的脉沖信 号中脉冲间隔时间3t3。这里，获得在最靠近时间tn的时间处检测的脉冲间 隔时间。接着，在步骤S102，输入轴转速检测器26由在步骤S101获得的脉 冲间隔时间5t3计算电机10的转速Nin (输入轴14-1的转速Nin )。换句话说， 电机10的转速Nin利用定角检测来计算。
在下一步骤S103，输入轴转速检测器26判定在步骤S102中经由定角检 测计算的电机10的转速Nin是否大于预定转速Nl。这里，预定转速N1被指 定为能够确保定角检测中计算电机10的转速Nin的精度的阈值。当电机IO 的转速Nin小于或等于预定转速Nl时(当在步骤S103判定为"否"时)， 判定使用定角检测来计算电机10的转速Mn的精度将下降，且操作移动至步 骤S104。另一方面，当电机10的转速Nin大于预定转速Nl时(当在步骤S103 判定为YES时)，判定能够确保使用定角检测来计算电机10的转速Nin的精 度，且操作移动至步骤S105。
在步骤S104,输入轴转速检测器26在定时检测中计算电机10的转速 Nin。更具体地，输入轴转速检测器26从用于输入轴转速检测的存储器28 读取并获得在早于时间tn的预定时间段3tl内检测到的电机10的转动角a的 时间变化率8a/3t2',并由所获得的转动角a的时间变化率8a/8t2计算电机10 的转速Nin。然后，本程序的操作结束。如上所述，输入轴转速检测器26 根据在定角检测中获得的电机IO的转速Nin的计算结果选择采用定时检测 或定角检测来确定电机10的转速Nin。
此外，在步骤S105，输入轴转速检测器26执行后述与用于计算输出轴 转速的程序的同步处理。例如，当由于电机控制器20与自动变速器控制器 22之间的通信延迟等而导致电机10的转速Nin的计算定时与输出轴14-2的 转速Nout的计算定时之间出现时间滞后时，相对于计算定时中的延迟一方 使计算定时同步化。接着，在步骤S106,输入轴转速检测器26对所算得的 电机10的转速Nin执行低通过滤(平滑处理)。然后，此程序的操作结束。
接着将说明用于确定时间tn时自动变速器14的输出轴14-2的转速Nout 的处理步骤。图7和8是示出利用自动变速器控制器22执行的用于计算输出 轴转速的程序示例的流程图。当在步骤S103判定为"否"时即当在定时检 测中确定电机10的转速Nin时执行图7所示的程序。另一方面，当在步骤 Sl 03判定为YES时即当在定角检测中确定电机10的转速Nin时执行图8所示 的程序。
一旦图7所示用于计算输出轴转速的程序开始，输出轴转速检测器36 就计算在时间tn之前的预定时间段8tl内从AD转换器34 (电磁拾取式传感 器16)输出的脉冲信号的数量(理想脉冲数量)np。这里，理想脉冲数量
(即，平均脉冲数量)np可由在时间tn之前时间内的过去时间点处检测到 的输出轴14-2的转速Nout来推定，例如，由前一检测(上次检测)中检测 到的电机IO (应为输出轴14-2)的转速Nout来推定。选择性地，理想脉沖 数量np可由在时间tn之前时间内的过去时间点处检测到的例如前一检测
(上次检测)中检测到的电机10的转速Nin来推定。接着，在步骤S202， 输出轴转速检测器36对步骤S201中算得的理想脉冲数量np的上下限进行 处理。在此处理中，下限被限制为使理想脉冲数量np变成2或更大，而上 限被限制为使每个脉冲间隔时间能储存在用于输出轴转速检测的存储器38 中。
然后，在步骤S203，输出轴转速检测器36从用于输出轴转速检测的存 储器38读取并获得理想np个脉冲的脉冲间隔时间。当所算得的理想脉沖数 量可表示为叩-A+B (这里A是大于或等于2的自然数，且0<8<1 =时， 换句话说，当理想脉冲数量(平均脉沖数量)np落在A与(A+l)之间时， 输出轴转速检测器36获得A个脉冲的脉沖间隔时间以及(A+l)个脉沖的脉 冲间隔时间。此外，在步骤S204，输出轴转速检测器36利用A个脉沖信号 的脉冲间隔时间计算输出轴14-2的转速Noutl，且利用(A+l)个脉沖信号 的脉冲间隔时间计算输出轴14-2的转速Nout2。接着，在步骤S205，输出轴 转速检测器36利用下式l计算时间tn时输出轴14-2的转速Nout。 [式l]Nout=Noutl x (l-B)+Nout2 x B
此外，在步骤S206,输出轴转速检测器36执行与用于计算电机转速的 程序的同步处理。例如，当由于电机控制器20与自动变速器控制器22之间 的通信延迟等而导致电机10的转速Nin的计算定时与输出轴14-2的转速 Nout的计算定时之间出现时间滞后时，相对于计算定时中的延迟一方使计 算定时同步化。接着，在步骤S207，输出轴转速检测器36对所算得的输出 轴14-2的转速Nout执行低通过滤(平滑处理)。经由低通过滤(平滑处理) 抑制被包含在所算得的电机10的转速Nin中的噪音成分。然后，此程序的操 作结束。
另 一方面， 一旦图8所示用于计算输出轴转速的程序开始，在步骤S301 ， 输出轴转速检测器36就计算在电机10的转子转动预定角度8a1(例如，180°) 的过程中从AD转换器34(电磁拾取式传感器16 )输出的脉冲信号的数量(理 想脉冲数量)np。这里，理想脉沖数量(平均脉冲数量)np可利用下式2
来推定。<formula>formula see original document page 18</formula>
np=Z/y x Sal腦
这里，Z是齿形转子上的总齿数，以及Y是自动变速器14的变速比且可 由在时间tn之前时间内的过去时间点处检测到的例如在前一检测(上次检 测)中检测到的电机10的转速Nin与输出轴14-2的转速Nout的比Nin/Nout 来计算。
图8的用于计算输出轴转速的程序中从S302至S307的处理步骤类似于 图7的用于计算输出轴转速的程序中从S202至S207的处理步骤，因此不重 复说明这些步骤。
在上述实施例中，当基于预定时间段5tl内解算器12的输出信号的变化 确定电机10的转速Nin (输入轴14-l的转速Nin)时(即，当执行定时检测 时)，计算在该预定时间段8tl内从电磁拾取式传感器16输出的脉冲信号的 数量，并基于在所算得数量的脉冲信号的脉冲间隔时间获得输出轴14-2的 转速Nout。因此，用于计算输出轴14-2的转速Nout的来自电磁拾取式传感
器16的脉冲信号的数量可以变化，以使用于计算电机10的转速Nin的来自解 算器12的输出信号的检测期间与用于计算输出轴14-2的转速Nout的来自电 磁拾取式传感器16的脉冲信号的检测期间同步(匹配)。结果，所获得的 电机10的转速Nin的响应延迟和所获得的输出轴14-2的转速Nout的响应延 迟能够匹配，这使电机10的转速Nin的检测精度与输出轴14-2的转速Nout 的检测精度一致。尤其，当输入轴14-l的转速Nin与输出轴14-2的转速Nout 存在较大的随时间变化时，用于计算输入轴14-l的转速Mn的传感器信号的 检测期间不同于用于计算输出轴14-2的转速Nout的脉冲信号的检测期间， 导致输入轴14-l的转速与输出轴14-2的转速之间的检测精度差出现增大的 可能性。然而根据本实施例，即便输入和输出轴14-l和14-2的转速Mn和 Nout随时间的变化大，输入轴14-l的转速Nin的检测精度与输出轴14-2的转 速Nout的检测精度也一致。结果根据本实施例，可以提高基于电机10的转 速Nin和输出轴14-2的转速Nout执行的离合器对离合器变速控制中自动变 速器14的精度，这能够产生这样一种效果，即，抑制在切换接合的摩擦接 合装置期间出现的换档振动。
另一方面，当基于解算器12的输出信号确定电机10内的转子(输入轴 14-1)转动预定角度8al所需的时间以检测该电机10的转速Nin时(即，当 执行定角检测时)，计算在电机10内的转子转动预定角度8al的过程中从电 磁拾取式传感器16输出的脉沖信号的数量，并基于在所算得数量的脉冲信 号的脉冲间隔时间确定输出轴14-2的转速Nout。此外，在此检测中，用于 计算输出轴14-2的转速Nout的来自电磁拾取式传感器16的脉冲信号的数量 可以变化，从而使用于计算电机10的转速Nin的来自解算器12的输出信号的 检测期间与用于计算输出轴14-2的转速Nout的来自电磁拾取式传感器16的 脉冲信号的检测期间同步(匹配)。因而，可以维持电机10的转速Nin的检 测精度与输出轴14-2的转速Nout的检测精度一致。
此外根据本实施例，当定角检测中电机10的转速Nin的计算结果大于预 定转速N1时，选择执行定角检测来检测电机10的转速Nin,这能够确保提 高在高速转动过程中电机10的转速Mn的检测精度。当定角检测中电机10
的转速Nin的计算结果小于或等于预定转速Nl时，选择执行定时检测来检 测电机10的转速Nin，这能够确保提高在低速转动过程中电机10的转速Nin 的检测精度。如上所述，根据本实施例，通过基于电机10的转速Niii的计算 结果选择执行定时检测和定角检测中的任一个来确定该电机10的转速Nin, 能够提高电机10的转速Nin的检测精度。
接着，将说明根据本实施例的构造的变形例。
在上述用于计算输出轴转速的程序中，改变用于计算输出轴14-2的转 速Nout的来自电磁拾取式传感器16的脉冲信号的数量。然而，在此例的用 于计算输出轴转速的程序中，输出轴转速检测器36还能够基于在从AD转换 器34 (电磁拾取式传感器16)输出的预定数量npO个脉冲信号内的脉冲间 隔时间检测输出轴14-2的转速Nout。以下将说明在此变形例中用于确定时 间tn时电机10的转速Nin的处理步骤。图9是示出利用电机控制器20执行的 用于计算电机转速的另 一程序的流程图。每隔预定控制周期重复执行此程 序。
一旦图9所示用于计算电机转速的程序启动，输入轴转速检测器26就在 预定npO个脉冲信号从AD转换器34 (电磁拾取式传感器16)输出的同时， 计算电机10的转子(自动变速器14的输入轴14-1)的转动角3ou这里，电 机10的转子的转动角8a利用下式3来推定。在式3中，自动变速器14的变速 比y由在时间tn之前时间内的过去时间点处检测到的电机l0的转速Nin和输 出轴14-2的转速Nout例如在前一检测(上次检测)中检测到的转速Nin， Nout的比Nin/Nout算得。 [式3]
8a =叩0 x y x 360/Z
在下一步骤S402中，输入轴转速检测器26获得电机10的转子转动在步 骤S401中算得的角度3a所需的时间M4。所需时间6t4可由RD转换器24的输 出信号检出。接着，在步骤S403，输入轴转速检测器26由在步骤S402获得 的所需时间&4计算电机10的转速Nin 。
然后，在步骤S404，输入轴转速检测器26判定在步骤S403算得的电机10的转速Nin是否大于预定转速Nl。当电机10的转速Nin小于或等于预定转 速N1时(当在步骤S404判定为"否"时)，确定步骤S403中电机10的转速 Nin的计算精度将下降，且操作移动至步骤S405。另一方面，当电机10的 转速Nin大于预定转速Nl时(当在步骤S404判定为YES时)，确定能够确 保步骤S403中电机10的转速Nin的计算精度，且操作移动至步骤S406。
在步骤S405，输入轴转速检测器26计算从AD转换器34(电磁拾取式传 感器16)输出预定np0个脉冲信号所需的时间8t5。这里，所需时间8t5可由 在时间tn之前时间内的过去时间点处检测到的例如在前一检测(上次检测) 中检测到的输出轴14-2的转速Nout来推定。选择性地，所需时间5t5可由在 时间tn之前时间内的过去时间点处检测到的例如在前一检测(上次检测) 中检测到的电机10的转速Nin来推定。接着，在步骤S406,输入轴转速检 测器26获得在所算得的所需时间8t5内电机10的转动角a随时间的变化率， 以计算电机10的转速Nin。电机10的转动角a相对于时间的变化率可由RD 转换器24的输出信号获得。然后，此程序的操作结束。
图9所示用于计算电机转速的程序中的处理步骤S407和S408分别类似 于图6所示用于计算电机转速的程序中的处理步骤S105和S106，因此不重 复说明这些步骤。
在根据本实施例的上述构造中，计算从电磁拾取式传感器16输出预定 npO个脉冲信号所需的时间St5，并基于在所算得的所需时间8t5内来自解算 器12的输出信号的变化计算电机10的转速Nin。结果，因为用于计算电机IO 的转速Nin的来自解算器12的输出信号的检测期间与用于计算输出轴14-2 的转速Nout的来自电磁拾取式传感器16的脉冲信号的检测期间匹配，所以 能够维持电机10的转速Nin的检测精度与输出轴14-2的转速Nout的检测精 度一致。
计算在预定np0个脉冲信号从电磁拾取式传感器16输出的同时电机IO 的转子转动的角度5a，且基于解算器12的输出信号确定电机10的转子转动 所算得角度5a所需的时间8t4以检测电机10的转速Nin。此外，对于此构造， 用于计算电机10的转速Nin的来自解算器12的输出信号的检测期间与用于
计算输出轴14-2的转速Nout的来自电磁拾取式传感器16的脉冲信号的检测 期间匹配，从而可以维持电机10的转速Mn的检测精度与输出轴14-2的转速 Nout的检测精度一致。
尽管在上述实施例中，自动变速器14内的输入轴14-l的转速Nin利用解 算器12来检测且该自动变速器14内的输出轴14-2的转速Nout利用电磁拾取 式传感器16来检测，然而根据系统的总体构造，输入轴14-l的转速Nin可利 用电磁拾取式传感器来检测且输出轴14-2的转速Nout可利用解算器来检 测。
此外在本实施例中，输出轴14-2的转速Nout可利用该输出轴14-2每转
动预定角度3ei就输出脉冲信号的输出轴侧电磁拾取式传感器来确定，而输
入轴14-l的转速Mn可利用该输入轴14-l每转动预定角度糾2就输出脉沖信 号的输入轴侧电磁拾取式传感器来确定。
在这种情况下，输入轴转速检测器26基于输入轴侧电磁拾取式传感器 输出的预定np0个脉沖信号内的脉冲间隔时间来检测输入轴14-1的转速 Nin。另一方面，输出轴转速检测器36基于输出轴侧电磁拾取式传感器输出 的多个脉沖信号内的脉冲间隔时间来检测输出轴14-2的转速Nout。此外， 输出轴转速检测器36推定在输入轴侧上的电磁拾取式传感器输出预定np0 个脉冲信号的过程中从输出轴侧上的电磁拾取式传感器输出的脉冲信号的 数量(理想脉冲数量)np,并基于在所推定的理想np个脉冲内的脉沖间隔 时间来检测输出轴14-2的转速Nout。此外，对于此构造，因为用于计算输 入轴14-1的转速Nin的脉冲信号的检测期间与用于计算输出轴14-2的转速 Nout的脉冲信号的检测期间匹配，从而可以维持输入轴14-l的转速Nin的检 测精度与输出轴14-2的转速Nout的检测精度一致。应注意的是，理想脉沖 数量np由前一检测(例如，上次检测)中检出的输入轴14-l的转速Nin与输 出轴14-2的转速Nout的比Nin/Nout算得。
此外，输出轴转速检测器36还能基于从输出轴侧上的电磁拾取式传感 器输出的预定n p 0个脉冲信号内的脉沖间隔时间检测输出轴14 - 2的转速 Nout。在此情况下，输入轴转速检测器26推定在输出轴侧上的电磁拾取式
传感器输出预定叩o个脉冲信号的过程中从输入轴侧上的电磁拾取式传感 器输出的脉冲信号的数量(理想脉冲数量)np，并基于在所推定的理想np 个脉冲内的脉冲间隔时间检测输入轴14-l的转速Nin。
接着，将说明根据本实施例的转速检测装置的另一应用例。图10示出 具有根据本发明当前实施例的转速检测装置的混合动力车内的驱动系统的
示意构造。
电机10的转子与自动变速器14的输入轴14-1连接，该自动变速器14对 电机10传递给输入轴14-1的驱动力执行变速，并把经变速的驱动力传递给 输出轴14-2。传递给自动变速器14的输出轴14-2的驱动力进一步经由差速 齿轮17传递给用于驱动负荷例如车辆的驱动轮。
发动机50的输出轴50-l与动力分配机构52连接。除了发动机50的输出 轴50-l外，动力分配机构52还与自动变速器14的输出轴14-2 (驱动轮19) 和发电机54的转子连接，以把来自发动机50的驱动力分配给该驱动轮19和 发电机54。这里，动力分配机构52由例如具有齿團、行星架和太阳齿轮的 行星齿轮机构构成。电机10和发电机54的操作状态由电机控制器20控制。
为检测电机10的转子的转速Nin (自动变速器14的输入轴14-1的转速 Nin)，解算器12提供给该电机10。此外，为检测驱动轮19的转速Nout (自 动变速器14的输出轴14-2的转速Nout),电磁拾取式传感器16提供给该驱 动轮19。其它组件类似于在图1和2中描述的那些组件，因此不重复i兌明这 些类似组件。
在上述实施例中，尽管电机控制器20和自动变速器控制器22被构造成 各自独立的控制器，但两控制器可构造成一体。
尽管已就具有一定程度特殊性的优选形式对本发明进行了说明，但应 理解的是，本发明不限于这些具体实施例，而是可体现为所附权利要求范 围内的各种形式。
权利要求
1.一种转速检测装置，它利用第一传感器和第二传感器检测第一转动部件和第二转动部件的转速，所述第一传感器输出所述第一转动部件的每个预定转动角的脉冲信号，所述第二传感器输出与所述第二转动部件的转动角对应的信号，所述转速检测装置包括第一转速检测器，该第一转速检测器基于从所述第一传感器输出的多个脉冲信号的脉冲间隔时间，检测所述第一转动部件的转速，以及第二转速检测器，该第二转速检测器基于来自所述第二传感器的输出信号，检测所述第二转动部件的转速，其中，用于确定所述第一转动部件的转速的来自所述第一传感器的所述脉冲信号的检测期间与用于确定所述第二转动部件的转速的来自所述第二传感器的所述输出信号的检测期间同步，以检测所述第一转动部件和所述第二转动部件的转速。
2. —种转速检测装置，它利用第一传感器和第二传感器检测第一转 动部件和第二转动部件的转速，所述第一传感器输出所述第一转动部件的每个预定转动角的脉冲信号，所述第二传感器输出与所述第二转动部件的 转动角对应的信号，所述转速检测装置包括第 一转速检测器，该第 一转速检测器基于从所述第 一传感器输出的多 个脉冲信号的脉冲间隔时间，检测所述第一转动部件的转速，以及第二转速检测器，该第二转速检测器基于在预定时间间隔内来自所述 第二传感器的所述输出信号的变化，检测所述第二转动部件的转速，其中，所述第 一转速检测器计算在所述预定时间间隔内从所述第 一传感器输 出的所述脉冲信号的数量，以基于所算出数量的脉冲信号的脉冲间隔时间， 检测所述第一转动部件的转速。
3. 根据权利要求2所述的转速检测装置，其特征在于，所述第一转速检测器基于所述第一转动部件的所检测的前一转速，计 算所述脉沖信号的数量。
4. 一种转速检测装置，它利用第一传感器和第二传感器检测第一转 动部件和第二转动部件的转速，所述第一传感器输出所述第一转动部件的每个第 一预定转动角的脉冲信号，所述第二传感器输出与所述第二转动部 件的转动角对应的信号，所述转速检测装置包括第 一转速检测器，该第 一转速检测器基于从所述第 一传感器输出的多 个脉沖信号的脉冲间隔时间，检测所述第一转动部件的转速，以及第二转速检测器，该第二转速检测器基于来自所述第二传感器的所述 输出信号，检测所述第二转动部件的第二预定转动角所需的时间，以检测 所述第二转动部件的转速，其中，所述第一转速检测器计算在所述第二转动部件的所述第二预定转动角 期间从所述第一传感器输出的所述脉冲信号的数量，并基于所算出数量的 脉冲信号的脉冲间隔时间，检测所述第一转动部件的转速。
5. 根据权利要求4所述的转速检测装置，其特征在于， 所述第一转速检测器基于所述第一转动部件和所述第二转动部件的所检测的前一转速，计算所述脉冲信号的数量。
6. —种转速检测装置，它利用第一传感器和第二传感器检测第一转 动部件和第二转动部件的转速，所述第一传感器输出所述第一转动部件的每个第 一预定转动角的脉沖信号，所述第二传感器输出与所述第二转动部 件的转动角对应的信号，所述转速检测装置包括第 一转速检测器，该第 一转速检测器基于从所述第 一传感器输出的多 个脉冲信号的脉冲间隔时间，检测所述第一转动部件的转速，以及第二转速检测器，该第二转速检测器能选择性地执行定时间检测和定 角度检测，以检测所述第二转动部件的转速，在所述定时间检测中，基于 在预定时间间隔内来自所述第二传感器的所述输出信号的变化确定所述第 二转动部件的转速，在所述定角度检测中，基于来自所述第二传感器的所 述输出信号确定所述第二转动部件的第二预定转动角所需的时间，其中，在所述第二转速检测器执行所述定时间检测以检测所述第二转动部件 的转速时，所述第一转速检测器计算在所述预定时间间隔内从所述第一传 感器输出的所述脉冲信号的数量，以基于所算出数量的脉冲信号的脉冲间 隔时间，检测所述第一转动部件的转速，以及在所述第二转速检测器执行所述定角度检测以检测所述第二转动部件 的转速时，所述第 一转速检测器计算在所述第二转动部件的所述第二预定 转动角期间从所述第 一传感器输出的所述脉冲信号的数量，以基于所算出 数量的脉冲信号的脉冲间隔时间，检测所述第 一转动部件的转速。
7. 根据权利要求6所述的转速检测装置，其特征在于， 所述第二转速检测器基于所述第二转动部件的转速的检测结果，选择要用于检测所述第二转动部件的转速的所述定时间检测和所述定角度检测 中的一个。
8. 根据权利要求7所述的转速检测装置，其特征在于， 所述第二转速检测器在所述第二转动部件的转速的所述检测结果大于预定转速时，选择采用所述定角度检测来检测所述第二转动部件的转速， 以及在所述第二转动部件的转速的所述检测结果小于或等于所述预定转速 时，选择采用所述定时间检测来检测所述第二转动部件的转速。
9. 根据权利要求2所述的转速检测装置，其特征在于，所述第 一转速检测器在所算出的脉冲信号数量落在n与n+l之间时，基 于n个脉冲信号和(n+l)个脉冲信号的脉冲间隔时间，检测所述第一转动 部件的转速，这里，n是大于或等于2的自然数。
10. 根据权利要求4所述的转速检测装置，其特征在于， 所述第一转速检测器在所算出的脉沖信号数量落在ii与ii+l之间时，基于n个脉沖信号和(n+l)个脉冲信号的脉冲间隔时间，检测所述第一转动 部件的转速，这里，n是大于或等于2的自然数。
11. 根据权利要求6所述的转速检测装置，其特征在于，所述第 一转速检测器在所算出的脉冲信号数量落在ii与n+l之间时，基 于n个脉冲信号和(n+l)个脉冲信号的脉冲间隔时间，检测所述第一转动 部件的转速，这里，n是大于或等于2的自然数。
12. —种转速检测装置，它利用第一传感器和第二传感器检测笫一转 动部件和第二转动部件的转速，所述第一传感器输出所述第一转动部件的 每个预定转动角的脉冲信号，所述第二传感器输出与所述第二转动部件的转动角对应的信号，所述转速检测装置包括第一转速检测器，该第一转速检测器基于从所述第一传感器输出的预 定数量的脉冲信号的脉冲间隔时间，检测所述第一转动部件的转速，以及第二转速检测器，该第二转速检测器计算从所述第一传感器输出所述 预定数量的脉冲信号所需的时间，以基于在所算出的所需时间内来自所述 第二传感器的所述输出信号的变化，检测所述第二转动部件的转速。
13. 根据权利要求12所述的转速检测装置，其特征在于，所述第二转速检测器基于所述第一转动部件的所检测的前一转速，计 算所述所需时间。
14. 一种转速检测装置，它利用第一传感器和第二传感器检测第一转 动部件和第二转动部件的转速，所述第一传感器输出所述第一转动部件的每个预定转动角的脉冲信号，所述第二传感器输出与所述第二转动部件的 转动角对应的信号，所述转速检测装置包括第 一转速检测器，该第 一转速检测器基于从所述第 一传感器输出的预 定数量的脉冲信号的脉冲间隔时间，检测所述第一转动部件的转速，以及第二转速检测器，该第二转速检测器计算在从所述第 一传感器输出所 述预定数量的脉冲信号期间所述第二转动部件的转动角，并基于来自所述 第二传感器的所述输出信号确定所述第二转动部件的所算出的转动角所需 的时间，以检测所述第二转动部件的转速。
15. 根据权利要求14所述的转速检测装置，其特征在于，所述第二转速检测器基于所述第 一转动部件和所述第二转动部件的所 检测的前一转速，计算所述第二转动部件的转动角。
16. 根据权利要求l所述的转速检测装置，其特征在于， 所述第一传感器是电磁式传感器，而所述第二传感器是分相器。
17. 根据权利要求2所述的转速检测装置，其特征在于， 所述第一传感器是电磁式传感器，而所述第二传感器是分相器。
18. 根据权利要求4所述的转速检测装置，其特征在于， 所述第一传感器是电磁式传感器，而所述第二传感器是分相器。
19. 根据权利要求6所述的转速检测装置，其特征在于， 所述第一传感器是电磁式传感器，而所述第二传感器是分相器。
20. 根据权利要求10所述的转速检测装置，其特征在于， 所述第一传感器是电磁式传感器，而所述第二传感器是分相器。
21. —种转速检测装置，它利用第一传感器和第二传感器检测第一转 动部件和第二转动部件的转速，所述第一传感器输出所述第一转动部件的每个第 一预定转动角的脉沖信号，所述第二传感器输出用于所述第二转动 部件的每个第二预定转动角的脉冲信号，所述转速检测装置包括第一转速检测器，该第一转速检测器基于从所述第一传感器输出的预 定数量的脉冲信号的脉冲间隔时间，检测所述第一转动部件的转速，以及第二转速检测器，该第二转速检测器基于从所述第二传感器输出的多个脉冲信号的脉冲间隔时间，检测所述第二转动部件的转速，其中，所述第二转速检测器计算在从所述第一传感器输出所述预定数量的脉 冲信号期间从所述第二传感器输出的所述脉冲信号的数量，以基于所算出 数量的脉沖信号的脉冲间隔时间，检测所述第二转动部件的转速。
22. —种自动变速器控制器，它用于在自动变速器上执行变速控制， 所述自动变速器能切换多个摩擦接合装置中要接合的摩擦接合装置以改变 输入轴与输出轴之间的变速比，所述变速控制使所^擦接合装置中接合 的装置脱开，同时使所i^M合装置中脱开的还未接合的装置接合，所 述自动变速器控制器包括根据权利要求1至21中任一项所述的转速检测装置，其中，检测所述输入轴和所述输出轴中 一方的转速，作为所述第 一转动部件的转速，检测所述输入轴和所述输出轴中另一方的转速，作为所述第二转动部件的转速，以及基于利用所述转速检测装置检测的所述输入轴和所述输出轴的转速，执行所述变速控制。
全文摘要
本发明涉及转速检测装置及具有该装置的自动变速器控制器。输入轴转速检测器基于在预定时间段dt1内来自解算器的输出信号检测自动变速器的输入轴转速Nin。输出轴转速检测器计算在预定时间段dt1内从电磁拾取式传感器输出的脉冲信号的数量，并基于在所算得数量的脉冲信号内的脉冲间隔时间检测自动变速器的输出轴转速Nout。对于此构造，用于计算输出轴转速Nout的脉冲信号的数量可以改变，从而使用于计算输入轴转速Nin的来自解算器的输出信号的检测期间与用于计算输出轴转速Nout的脉冲信号的检测期间一致。
文档编号F16H59/36GK101107530SQ20068000312
公开日2008年1月16日 申请日期2006年5月26日 优先权日2005年6月3日
发明者格清健太郎, 远藤弘淳 申请人:丰田自动车株式会社