DE102007053768A1

DE102007053768A1 - Steuerungsvorrichtung und -verfahren für Schaltposition-Änderungsmechanismus

Info

Publication number: DE102007053768A1
Application number: DE102007053768A
Authority: DE
Inventors: Yuji Toyota Inoue; Yoshinobu Toyota Nozaki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-11-15
Filing date: 2007-11-12
Publication date: 2008-06-05
Also published as: CN101182884B; JP4609418B2; US20080113848A1; US7828695B2; JP2008121868A; CN101182884A

Abstract

Die SBW-ECU 40 führt ein Programm aus, das einen Schritt (S200) zum Drehen eines Aktuators (42) in Richtung P, einen Schritt (S212) zum Ausführen des Ausfallsicherungsprozesses, wenn sich der Zählwert eines Kodierers (46) ändert ("NEIN" in S202) und einen Schritt (S210) zum Ausführen der Rückwärtssteuerung des Aktuators (42) derart, dass die Drehstoppposition des Aktuators (42) in den vorbestimmten Drehstopppositionsbereich zurückgebracht wird, der der ausgewählten Schaltposition entspricht, wenn die Betätigung zum Ändern der Schaltpositionen nicht ausgeführt worden ist ("NEIN" in S204), ein Fahrzeug nicht fährt ("NEIN" in S206) und ein Ausgangswellensensor (58) in Betrieb ist ("JA" in S208), enthält.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft allgemein eine Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung und ein Steuerungs- bzw. Regelungsverfahren für einen Schaltposition-Änderungsmechanismus, der Schaltpositionen eines Automatikgetriebes unter Verwendung eines Aktuators ändert. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Steuerungsvorrichtung und ein Steuerungsverfahren für einen Schaltposition-Änderungsmechanismus, der bestimmt, ob in einem Automatikgetriebe eine Fehlfunktion aufgetreten ist.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Es ist ein Schaltposition-Änderungsmechanismus bekannt, der Schaltpositionen (im Folgenden manchmal als „Schaltbereiche" bezeichnet) eines Automatikgetriebes in Antwort auf eine von einem Fahrer ausgeführte Betätigung eines Schalthebels ändert, und der mit einem Elektromotor (zum Beispiel einem Gleichstrommotor) als Leistungsquelle zum Ändern der Schaltpositionen ausgestattet ist.
Bei einem solchen Schaltposition-Änderungsmechanismus müssen der Schalthebel und der Schaltposition-Änderungsmechanismus, anders als bei einem üblichen Änderungsmechanismus, der Schaltpositionen eines Automatikgetriebes unter Verwendung einer von einem Fahrer auf einen Schalthebel ausgeübten Betätigungskraft direkt ändert, nicht mechanisch miteinander verbunden sein. Dies beseitigt die Einschränkung der Auslegung bzw. Dimensionierung der Komponenten in einem Fahrzeug, wodurch eine größere Flexibilität bei der Auslegung des Fahrzeugs erreicht wird. Außerdem kann der so aufgebaute Schaltposition-Änderungsmechanismus leichter an das Fahrzeug angepasst werden.
Bei dieser Art von Schaltposition-Änderungsmechanismus muss, wenn eine Fehlfunktion in dem Automatikgetriebe auftritt, sofort ein Ausfallsicherungsprozess ausgeführt werden.
Zum Beispiel beschreibt die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 05-223156 ( JP-A-05-223156 ) eine Shift-by-Wire-Schaltsteuerungseinheit für ein Automatikgetriebe, das ein Fahrzeug zuverlässig in den Notfall-Nachhausefahrmodus bringt, der für den Straßenzustand geeignet ist, wenn eine Fehlfunktion auftritt. Die Shift-by-Wire-Schaltsteuerungseinheit umfasst einen Hydrauliksensor, der den Hydraulikdruck in einer Bereicheinstellungsöldurchführung erfasst, ein Bereichbestimmungsmittel zum Bestimmen des Schaltbereichs auf der Grundlage des von dem Hydrauliksensor erfassten Hydraulikdrucks, ein An/Aus-Zustand-Einstellmittel zum Einstellen einer Kombination von An/Aus-Zuständen von Solenoidventilen, die verwendet wird, um den ausgewählten Schaltbereich einzustellen, ein Ausgabemittel zum Übertragen von Signalen zu den Solenoidventilen, um die Solenoidventile in die An/Aus-Zustände zu versetzen, die durch die Kombination gegeben sind, die von dem Ein/Aus-Zustand-Einstellmittel eingestellt ist, und ein Fehlfunktion-Bestimmungsmittel. Wenn der von dem Bereichbestimmungsmittel bestimmte Schaltbereich von dem ausgewählten Schaltbereich verschieden ist, weist das Fehlfunktionbestimmungsmittel das An/Aus-Zustand-Einstellmittel an, die Kombination der An/Aus-Zustände der Solenoidventile zu ändern, um den ausgewählten Schaltbereich einzustellen.
Die oben beschriebene Shift-by-Wire-Schaltsteuerungseinheit bestimmt, dass eine Fehlfunktion eingetreten ist, wenn in der Bereicheinstellungsöldurchführung kein Hydraulikdruck erzeugt wird, der verwendet wird, um den ausgewählten Schaltbereich einzustellen. Wenn eine Fehlfunktion eingetreten ist, ändert die Schaltsteuerungseinheit die Kombination der An/Aus-Zustände der Solenoidventile, die verwendet wird, um den ausgewählten Bereich einzustellen, auf eine weitere Kombination und führt die An/Aus-Steuerung der Solenoidventile aus. Demzufolge ist es selbst dann, wenn eine Fehlfunktion auftritt, zum Beispiel ein Ventilverkleben bzw. -festsitzen, möglich, den Schaltbereich auszuwählen und einzustellen. Daher ist es möglich, das Fahrzeug bei allen Straßenzuständen in den Notfall-Nachhausefahrmodus zu bringen.
Jedoch sind die Zeitpunkte, zu denen die Schaltposition bestimmt wird, manchmal verzögert, da die oben beschriebene Shift-by-Wire-Schaltsteuerungseinheit die Schaltposition auf der Grundlage des von dem Hydrauliksensor erfassten Hydraulikdrucks bestimmt. Dies ist deshalb so, da, wenn die Temperatur des Hydraulikfluids abnimmt, die Zähigkeit des Hydraulikfluids zunimmt und daher die Zeitpunkte, zu denen der Hydraulikdruck beginnt, zuzunehmen bzw. abzunehmen, verzögert ist. Wenn der Zeitpunkt, zu dem die Schaltposition bestimmt wird, verzögert ist, kann der Zeitpunkt, zu dem die Ausfallsicherungsoperation gestartet wird, ebenfalls verzögert sein.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung stellt eine Steuerungsvorrichtung und ein Steuerungsverfahren für einen Schaltposition-Änderungsmechanismus bereit, der sofort bestimmt, ob in einem Automatikgetriebe eine Fehlfunktion aufgetreten ist, wodurch der Ausfallsicherungsprozess früher ausgeführt wird, wenn in dem Automatikgetriebe eine Fehlfunktion aufgetreten ist.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung für einen Schaltposition-Änderungsmechanismus, der Schaltpositionen eines in ein Fahrzeug eingebauten Automatikgetriebes unter Verwendung eines Drehmoments eines Aktuators auf der Grundlage des Zustandes eines Betätigungselements ändert. Die Steuerungsvorrichtung umfasst ein Erfassungsmittel zum Erfassen eines Befehls zum Ändern der Schaltpositionen auf der Grundlage einer Änderung des Zustandes des Betätigungselements, ein Steuerungsmittel zum Steuern des Aktuators derart, dass der Aktuator um einen vorbestimmten Rotationsbetrag gedreht wird, wenn eine vorbestimmte erste Bedingung, die den Zustand des Fahrzeugs betrifft, in einem Fall erfüllt ist, in dem der Befehl zum Ändern der Schaltpositionen nicht erfasst wird, und ein Bestimmungsmittel zum Bestimmen, dass eine Fehlfunktion in dem Schaltposition-Änderungsmechanismus aufgetreten ist, wenn nach dem Start der Regelung des Aktuators eine vorbestimmte zweite Bedingung erfüllt ist. Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein zweites Steuerungsverfahren für einen Schaltposition-Änderungsmechanismus, der Schritte umfasst, die den Elementen der Steuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung entsprechen.
Gemäß den oben beschriebenen Aspekten der Erfindung wird in dem Fall, in dem ein Befehl zum Ändern der Schaltpositionen auf der Grundlage einer Änderung des Zustandes des Betätigungselements (zum Beispiel eines Schalthebels) nicht erfasst worden ist, wenn die vorbestimmten Bedingungen betreffend den Fahrzeugzustand (zum Bespiel die Bedingung betreffend die Schaltposition, die Bedingung betreffend die Öltemperatur, und die Bedingung betreffend die Fahrzeuggeschwindigkeit) erfüllt sind, die Regelung zum Drehen bzw. Rotieren des Aktuators um den vorbestimmten Betrag ausgeführt. Wenn nach dem Start der Regelung des Aktuators die vorbestimmte zweite Bedingung erfüllt ist, wird bestimmt, dass in dem Schaltposition-Änderungsmechanismus eine Fehlfunktion aufgetreten ist. Somit wird vor dem Empfangen des Befehls zum Ändern der Schaltpositionen bestimmt, ob in dem Automatikgetriebe eine Fehlfunktion aufgetreten ist. Zum Beispiel wird bestimmt, dass in dem Automatikgetriebe, das mit dem Aktuator verbunden ist, eine Fehlfunktion aufgetreten ist, wenn der Drehbetrag des Aktuators kleiner als der vorbestimmte Drehbetrag ist, obwohl die Regelung der Drehung des Aktuators um den vorbestimmten Drehbetrag ausgeführt wird. Ferner, da es selbst in der Umgebung, in der die Temperatur des Hydraulikfluids niedrig ist, keinen Einfluss zum Beispiel einer Verzögerung in Antwort des Hydraulikdrucks auf die Regelung gibt, ist es möglich, sofort zu bestimmen, ob in dem Automatikgetriebe eine Fehlfunktion aufgetreten ist. Die sofortige Bestimmung, ob in dem Automatikgetriebe eine Fehlfunktion aufgetreten ist, ermöglicht die frühere Ausführung des Ausfallsicherungsprozesses. Daher ist es möglich, die Steuerungsvorrichtung und das Steuerungsverfahren für einen Schaltposition-Änderungsmechanismus bereitzustellen, der sofort bestimmt, ob eine Fehlfunktion in dem Automatikgetriebe aufgetreten ist, und der den Ausfallsicherungsprozess ausführt, wenn eine Fehlfunktion in dem Automatikgetriebe aufgetreten ist.
In dem oben beschriebenen Aspekt der Erfindung kann der vorbestimmte Drehbetrag so eingestellt sein, dass die Drehung des Aktuators um den vorbestimmten Drehbetrag die Schaltpositionen nicht ändert.
Bei dieser Konfiguration werden fehlerhafte Änderungen der Schaltpositionen aufgrund der Steuerung des Aktuators verhindert, da der Drehbetrag des Aktuators auf den vorbestimmten Drehbetrag begrenzt ist.
Die Steuerungsvorrichtung gemäß dem oben beschriebenen Aspekt der Erfindung kann ferner einen Hydrauliksteuerungsmechanismus umfassen, der die Schaltpositionen auf der Grundlage einer Änderung eines Hydraulikdrucks eines Hydraulikfluids aufgrund der Drehung des Aktuators ändert.
Bei dieser Konfiguration wird bestimmt, wenn der Drehbetrag des Aktuators kleiner als der vorbestimmte Drehbetrag ist, dass die Betätigung des Aktuators durch den Hydrauliksteuerungsmechanismus begrenzt ist. Insbesondere wird bestimmt, dass in dem Hydrauliksteuerungsmechanismus eine Fehlfunktion aufgetreten ist.
In dem oben beschriebenen Aspekt der Erfindung kann die vorbestimmte erste Bedingung die Bedingung sein, dass die Schaltposition des Automatikgetrie bes entweder auf die Vorwärtsfahrposition, die Rückwärtsfahrposition oder die neutrale Position eingestellt ist.
Bei dieser Konfiguration wird in dem Fall, in dem ein Befehl zum Ändern der Schaltpositionen nicht erfasst worden ist, wenn die Schaltposition des Automatikgetriebes entweder die Vorwärtsfahrposition, die Rückwärtsfahrposition oder die neutrale Position ist, der Aktuator gedreht. Somit ist es vor dem Empfang eines Befehls zum Ändern der Schaltpositionen möglich, zu bestimmen, ob in dem Automatikgetriebe eine Fehlfunktion aufgetreten ist. Daher wird der Ausfallsicherungsprozess früher ausgeführt, wenn in dem Automatikgetriebe eine Fehlfunktion aufgetreten ist.
Die Steuerungsvorrichtung gemäß dem oben beschriebenen Aspekt der Erfindung kann ferner ein Temperaturerfassungsmittel zum Erfassen der Temperatur des Hydraulikfluids in dem Automatikgetriebe umfassen. Die vorbestimmte erste Bedingung kann die Bedingung sein, dass die erfasste Temperatur niedriger als eine vorbestimmte Temperatur ist.
Bei dieser Konfiguration wird in dem Fall, in dem ein Befehl zum Ändern der Schaltpositionen nicht erfasst worden ist, wenn die erfasste Temperatur des Hydraulikfluids niedriger als die vorbestimmte Temperatur ist, die Steuerung zum Drehen des Aktuators um den vorbestimmten Betrag ausgeführt. Insbesondere ist es selbst dann, wenn die Temperatur des Hydraulikfluids niedrig ist, die Viskosität des Hydraulikfluids hoch ist, so dass der Zeitpunkt, zu dem der Hydraulikdruck beginnt, zuzunehmen bzw. abzunehmen, verzögert ist, möglich, sofort zu bestimmen, ob in dem Automatikgetriebe eine Fehlfunktion aufgetreten ist.
Die Steuerungsvorrichtung gemäß dem oben beschriebenen Aspekt der Erfindung kann ferner ein Geschwindigkeiterfassungsmittel zum Erfassen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs umfassen. Die vorbestimmte erste Bedingung kann die Bedingung sein, dass die Dauer, während der die erfasste Geschwindigkeit niedriger als eine vorbestimmte erste Geschwindigkeit ist, gleich lang wie oder länger als eine vorbestimmte Dauer ist.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, ist der Einfluss externer Faktoren wie etwa ein Input von der Straßenoberfläche vernachlässigbar. Daher wird, wenn ein Befehl zum Ändern der Schaltpositionen nicht erfasst worden ist, sofern die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die vorbestimmte erste Geschwindigkeit ist, die Steuerung zum Drehen des Aktuators um den vorbestimmten Betrag ausgeführt.
Somit ist es möglich, zu verhindern, dass eine Bestimmung, ob in dem Automatikgetriebe eine Fehlfunktion aufgrund externer Faktoren aufgetreten ist, fälschlicherweise gemacht wird.
Die Steuerungsvorrichtung gemäß dem oben beschriebenen Aspekt der Erfindung kann ferner ein Aktuatordrehbetrag-Erfassungsmittel zum Erfassen des Drehbetrages des Aktors umfassen. Das Bestimmungsmittel bestimmt, ob die vorbestimmte zweite Bedingung erfüllt ist, auf der Grundlage des von dem Aktuatordrehbetrag-Erfassungsmittel erfassten Drehbetrages des Aktuators.
In dem Aspekt der oben beschriebenen Erfindung kann das Bestimmungsmittel bestimmen, dass die vorbestimmte zweite Bedingung erfüllt ist, wenn der Drehbetrag des Aktuators unverändert bleibt, oder wenn der Drehbetrag des Aktuators kleiner als der vorbestimmte Drehbetrag ist, wenn seit dem Start der Steuerung des Aktuators eine Zeitspanne, die gleich lang wie oder länger als die vorbestimmte Zeitspanne ist, verstrichen ist.
Die Steuerungsvorrichtung gemäß dem oben beschriebenen Aspekt der Erfindung kann ferner ein Ausgangswellendrehbetrag-Erfassungsmittel zum Erfassen des Drehbetrages einer Ausgangswelle, die von dem Aktuator angetrieben wird, umfassen. Das Bestimmungsmittel bestimmt, ob die vorbestimmte zweite Bedingung erfüllt ist, auf der Grundlage des von dem Ausgangswellendrehbetrag-Erfassungsmittel erfassten Drehbetrages der Ausgangswelle.
Das Bestimmungsmittel kann bestimmen, dass die vorbestimmte zweite Bedingung erfüllt ist, wenn der Drehbetrag der Ausgangswelle für mindestens eine vorbestimmte Zeitspanne seit dem Start der Steuerung unverändert bleibt.
Die Steuerungsvorrichtung gemäß dem oben beschriebenen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ferner ein Geschwindigkeiterfassungsmittel zum Erfassen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs umfassen. Das Steuerungsmittel beendet die Regelung des Aktuators, wenn die erfasste Geschwindigkeit gleich hoch wie oder höher als eine vorbestimmte zweite Geschwindigkeit ist.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist, kann der Einfluss der externen Faktoren wie etwa ein Input von der Straßenoberfläche groß sein. Daher ermöglicht es die Beendigung der Steuerung des Aktuators, zu verhindern, dass eine Bestimmung, dass aufgrund der externen Faktoren eine Fehlfunktion in dem Automatikgetriebe aufgetreten ist, fälschlicherweise gemacht wird.
Die Steuerungsvorrichtung gemäß dem oben beschriebenen Aspekt der Erfindung kann ferner ein Rückwärtssteuerungsmittel zum Steuern des Aktuators derart, dass die Drehstoppposition des Aktuators in den vorbestimmten Drehstopppositionsbereich, der der ausgewählten Schaltposition entspricht, zurückgebracht wird, umfassen. Wenn das Steuerungsmittel die Steuerung des Aktors beendet, steuert das Rückwärtssteuerungsmittel den Aktuator derart, dass die Drehstoppposition des Aktuators in den vorbestimmten Drehstopppositionsbereich, der der ausgewählten Schaltposition entspricht, zurückgebracht wird.
Bei dieser Konfiguration steuert das Rückwärtssteuerungsmittel, wenn die Steuerung des Aktuators beendet ist, den Aktuator derart, dass die Drehstoppposition des Aktuators in den vorbestimmten Drehstopppositionsbereich, der der ausgewählten Schaltposition entspricht, zurückgebracht wird. Demzufolge ist es möglich, die Steuerung zum Ändern der Schaltpositionen sofort auszuführen, wenn ein Befehl zum Ändern der Schaltpositionen ausgegeben wird.
Wenn der Aktuator um den vorbestimmten Drehbetrag gedreht ist, kann das Steuerungsmittel die Steuerung des Aktuators beenden, und das Rückwärtssteuerungsmittel kann den Aktuator derart steuern, dass die Drehstoppposition des Aktuators in den vorbestimmten Drehstopppositionsbereich, der der ausgewählten Schaltposition entspricht, zurückgebracht wird.
Wenn sich die Ausgangswelle dreht, kann das Steuerungsmittel die Steuerung des Aktuators beenden, und das Rückwärtssteuerungsmittel kann den Aktuator derart steuern, dass die Drehstoppposition des Aktuators in den vorbestimmten Drehstopppositionsbereich, der der ausgewählten Schaltposition entspricht, zurückgebracht wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorangegangenen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden, wobei die gleichen oder entsprechende Abschnitte mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, und wobei:
1 eine Ansicht ist, die die Struktur bzw. den Aufbau eines Steuerungssystems für einen Schaltposition-Änderungsmechanismus gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 eine Ansicht ist, die die Struktur des Schaltposition-Änderungsmechanismus zeigt;
3 ein Funktionsblockdiagramm einer SBW-ECU gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist;
4 eine Ansicht ist, die ein Spiel an einem Verbindungsabschnitt zeigt, an dem eine Welle und eine Ausgangswelle eines Aktuators miteinander verbunden sind;
5 ein erstes Flussdiagramm der von der SBW-ECU ausgeführten Routine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist;
6 ein zweites Flussdiagramm der von der SBW-ECU ausgeführten Routine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist;
7A bis 7F ein Ablaufdiagramm darstellen, das die Operation der SBW-ECU gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
8 ein Flussdiagramm der von der SBW-ECU ausgeführten Routine gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist; und
9A bis 9E ein Ablaufdiagramm darstellen, das die Operation der SBW-ECU gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend sind Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung sind die gleichen oder entsprechende Komponenten und Schritte mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Funktionen und die Namen der Komponenten und Schritte, die die gleichen Bezugszeichen haben, sind ebenfalls die gleichen. Daher sind die Komponenten und Schritte mit den gleichen Bezugszeichen nachfolgend nur einmal ausführlich beschrieben.
1 zeigt die Struktur eines Schaltsteuerungssystems 10, das eine Steuerungsvorrichtung für einen Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst. Das Schaltsteuerungssystem 10 wird verwendet, um die Schaltpositionen für ein Fahrzeug zu ändern. Das Schaltsteuerungssystems 10 umfasst einen P-Schalter 20, einen Gangwahlschalter 26, einen Fahrzeugleistungsversorgungsschalter 28, eine Fahrzeugregelungs- bzw. Steuerungseinheit (nachfolgend als eine „EFI-ECU (Electronic Control Unit = Elektronische Steuerungseinheit)" bezeichnet) 30, eine Parkregelungs- bzw. Steuerungseinheit (nachfolgend als „SWB (Shift-by-Wire)-ECU" bezeichnet) 40, einen Aktuator 42, einen Kodierer 46, den Schaltposition-Änderungsmechanismus 48, eine Anzeigeeinheit 50, eine Messeinrichtung 52, einen Schaltmechanismus 60, einen Öltemperatursensor 54, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 56 und einen Ausgangswellensensor 58. Das Schaltsteuerungssystem 10 fungiert als ein „Shift-by-Wire"-System, das die Schaltpositionen elektronisch gesteuert ändert. Insbesondere wird der Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 von dem Aktuator 42 angetrieben, um so die Schaltpositionen zu ändern. Die Steuerungsvorrichtung für den Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 ist durch die SBW-ECU 40 implementiert.
Der Fahrzeugleistungsversorgungsschalter 28 wird verwendet, um den An/Aus-Zustand einer elektrischen Leistungsversorgung für ein Fahrzeug zu ändern. Es kann jede Art eines Schalters als der Fahrzeugleistungsversorgungsschalter 28 verwendet werden, zum Beispiel ein Zündschalter. Ein Befehl, den der Fahrzeugleistungsversorgungsschalter 28 zum Beispiel von einem Fahrer empfängt, wird zu der EFI-ECU 30 übertragen. Wenn zum Beispiel der Fahrzeugleistungsversorgungsschalter 28 geschlossen wird, wird elektrische Leistung von einer Hilfsbatterie (nicht gezeigt) bereitgestellt, wodurch das Schaltposition-Steuerungssystem 10 aktiviert wird.
Der P-Schalter 20 ist verwendet, um die Schaltposition zwischen Parken (im Folgenden als „P" bezeichnet) und Nicht-Parken (im Folgenden als „Nicht-P" bezeichnet) zu ändern. Der P-Schalter 20 umfasst eine Anzeigeeinrichtung 22, die dem Fahrer die momentane Schaltposition (P oder Nicht-P) anzeigt, und eine Eingabeeinheit 24, die einen Befehl von dem Fahrer empfängt. Der Fahrer gibt über die Eingabeeinheit 24 einen Befehl in den P-Schalter 20 ein, um die Schaltposition zu P zu ändern. Die Eingabeeinheit 24 kann ein Tastschalter sein. Ein P-Befehlssignal, das den Befehl von dem Fahrer anzeigt, der von der Eingabeeinheit 24 empfangen wird, wird zu der SBW-ECU 40 übertragen. Eine andere Komponente als der P-Schalter 20 kann verwendet werden, um die Schaltposition von Nicht-P zu P zu ändern.
Die SBW-ECU 40 steuert den Aktuator 42 an, der den Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 antreibt, um so die Schaltposition zwischen P und NichtP zu ändern. Die SBW-ECU 40 bewirkt, dass die Anzeigeeinrichtung 22 die momentane Schaltposition (P oder Nicht-P) anzeigt. Wenn der Fahrer die Eingabeeinheit 24 dann drückt, wenn sich die Schaltposition bei Nicht-P befindet, ändert die SBW-ECU 40 die Schaltposition zu P und bewirkt, dass die Anzeigeeinrichtung 22 anzeigt, dass die momentane Schaltposition P ist.
Der Aktuator 42 ist aus einem Schaltreluktanzmotor (im Folgenden als „SR-Motor" bezeichnet) gebildet. Der Aktuator 42 empfängt von der SBW-ECU 40 ein Aktuatorsteuersignal und treibt den Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 an. Der Kodierer 46 dreht sich zusammen mit dem Aktuator 42 und erfasst den Drehzustand des SR-Motors. Der Kodierer 46 ist ein Drehkodierer, der ein A-Phasensignal, ein B-Phasensignal und ein Z-Phasensignal ausgibt. Die SBW-ECU 40 empfängt ein Signal von dem Kodierer 46, um den Drehzustand des SR-Motors zu bestimmen, und regelt bzw. steuert eine Versorgung mit elektrischer Leistung, die verwendet wird, um den SR-Motor anzutreiben.
Der Gangwahlschalter 26 wird verwendet, um die Schaltposition zu Fahren (nachfolgend als D bezeichnet), Rückwärts (nachfolgend als R bezeichnet) oder Neutral (nachfolgend als N bezeichnet) zu ändern. Wenn die Schaltposition bei P ist, wird der Gangwahlschalter 26 verwendet, um die Schaltposition von P nach Nicht-P zu ändern. Ein Befehl von dem Fahrer, der von dem Gangwahlschalter 26 empfangen wird, wird zu der SBW-ECU 40 übertragen. Der Gangwahlschalter 26 überträgt ein Schaltsignal, das ein Maß für die Schaltposition ist, die der Position eines Betätigungselements (zum Beispiel eines Schalthebels) entspricht, die in Antwort auf die Betätigung durch den Fahrer ausgewählt wird, zu der SWB-ECU 40. Die SBW-ECU 40 führt unter Verwendung des Aktuators 42 die Steuerung aus, um die Schaltpositionen in dem Schaltmechanismus 60 in Übereinstimmung mit dem Schaltsignal zu ändern, das den Befehl von dem Fahrer anzeigt, und bewirkt, dass die Messeinrichtung 52 die momentane Schaltposition anzeigt. Insbesondere dreht die SBW-ECU 40 den Aktuator 42 derart, dass die Schaltposition zu der Schaltposition, die der Position des Schalthebels entspricht, geändert wird, wenn die Schaltposition, die der Schaltposition Position des Schalthebels auf der Grundlage des von dem Gangwahlschalter 26 empfangenen Schaltsignals entspricht, von der Schaltposition auf der Grundlage des Drehbetrages des Aktuators 42 verschieden ist.
Die nachfolgende Beschreibung ist unter der Annahme gegeben, dass der Schaltmechanismus 60 ein Drehzahländerungsmechanismus mit mehreren diskreten Drehzahlen ist. Jedoch ist der Schaltmechanismus 60 nicht auf einen Drehzahländerungsmechanismus mit mehreren diskreten Drehzahlen beschränkt. Der Schaltmechanismus 60 kann zum Beispiel ein Mechanismus zur kontinuierlichen Änderung der Drehzahl sein.
Der Schaltmechanismus 60 umfasst eine Hydraulikschaltung, die mit verschiedenen Ventilen wie etwa manuellen Ventilen (nicht gezeigt) ausgestattet ist. Die Schaltpositionen und die Art und Weise der Leistungsübertragung werden geändert, indem der Hydraulikdruck in der Hydraulikschaltung geändert wird. Insbesondere umfasst der Schaltmechanismus 60 ein Planetengetriebemechanismus (nicht gezeigt) und Reibungsvorrichtungen wie etwa Bremsen und Kupplungen, die die Art und Weise ändern, in der sich jedes Drehelement (ein Sonnenrad, ein Träger, ein Hohlrad, etc.) des Planetengetriebemechanismus dreht.
Ein Schieberventil (nicht gezeigt) ist gleitbar in dem manuellen Ventil angeordnet. Wenn das Schieberventil zu einer der Positionen bewegt wird, die den jeweiligen Schaltpositionen entsprechen, ändert sich der Hydraulikdruck in der Hydraulikschaltung auf der Grundlage der Position, zu der das Schieberventil bewegt wird.
Ferner wird die Eingriffskraft in der Reibungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Änderung des Hydraulikdrucks in der Hydraulikschaltung geändert, wodurch der Schaltmechanismus 60 in den Zustand gebracht wird, der der ausgewählten Schaltposition entspricht. Und zwar ändert sich in dem Schaltmechanismus 60 die Art und Weise, auf die die Leistung von einem Verbrennungsmotor zu den Antriebsrädern übertragen wird (zum Beispiel die Art und Weise, die D, R oder N entspricht, oder die Übersetzung). Die Eingriffskraft in jeder Reibungsvorrichtung wird von der EFI-ECU 30 unter Verwendung verschiedener Solenoidventile, die in der Hydraulikschaltung vorgesehen sind, gesteuert.
Der Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 umfasst eine Welle 102, die mit dem Aktuator 42 verbunden ist. Die Welle 102 umfasst eine Arretierplatte 100, die unten ausführlich beschrieben ist. Die Arretierplatte 100 ist über einen Stab 104, etc. mit einem Schieberventil verbunden, das in einem manuellen Ventil eines Auto matikgetriebes vorgesehen ist. Das Schieberventil in dem manuellen Ventil kann direkt mit der Welle 102 verbunden sein.
Die Welle 102 wird durch den Aktuator 42 gedreht. Die Drehung der Welle 102 ermöglicht es dem Schieberventil, sich zu der Position zu bewegen, die einer jeweiligen Schaltposition (d.h. D, R und N) entspricht.
Wenn der Aktuator 42 zu der Drehstoppposition gedreht wird, die D entspricht, wird das Schieberventil zu der Position bewegt, die D entspricht. Wenn der Aktuator 42 zu der Drehstoppposition gedreht wird, die R entspricht, wird das Schieberventil zu der Position bewegt, die R entspricht. Wenn der Aktuator 42 zu der Drehstoppposition gedreht wird, die N entspricht, wird das Schieberventil zu der Position bewegt, die N entspricht.
Die EFI-ECU 30 steuert vollständig die Operation des Schaltsteuerungssystems 10. Die Anzeigeeinheit 50 zeigt einen Befehl, eine Störmeldung, etc. an, die dem Fahrer von der EFI-ECU 30 oder der SBW-ECU 40 übermittelt werden. Die Messeinrichtung 52 zeigt die Zustände der Fahrzeugkomponenten und die momentane Schaltposition an.
2 zeigt die Struktur des Schaltposition-Änderungsmechanismus 48. Die Schaltpositionen umfassen P und Nicht-P, die R, N und D enthält. Nicht-P kann zusätzlich zu D D1, bei dem ein erster Gang immer ausgewählt ist, und D2, bei dem ein zweiter Gang immer ausgewählt ist, umfassen.
Der Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 umfasst die Welle 102, die von dem Aktuator 42 gedreht wird, die Arretierplatte 100, die sich zusammen mit der Welle 102 dreht, den Stab 104, der sich in Übereinstimmung mit der Drehung der Arretierplatte 100 bewegt, ein Parkverriegelungszahnrad 108, das an der Ausgangswelle des Automatikgetriebes (nicht gezeigt) befestigt ist, eine Parkverriegelungszahnrad-Verriegelungsklinke 106, die verwendet wird, um das Parkverriegelungszahnrad 108 zu verriegeln, eine Arretierfeder 110, die die Drehung der Arretierplatte 100 begrenzt, um die Schaltposition bei einer vorbestimmten Schaltposition festzulegen, und eine Rolle 112. Die Arretierplatte 100 wird von dem Aktuator 42 angetrieben, um so die Schaltpositionen zu ändern. Der Kodierer 46 dient als Zählmittel, das einen Zählwert gewinnt, der dem Drehwert des Aktuators 42 entspricht.
In der perspektivischen Ansicht in 2 sind nur zwei der in der Arretierplatte 100 ausgebildeten Aussparungen bzw. Einkerbungen (eine P-Aussparung 124, die P entspricht, und eine Nicht-P-Aussparung 120, die einem von Nicht-P entspricht) gezeigt. Jedoch weist die Arretierplatte 100 tatsächlich vier Aussparungen auf, die D, N, R und P entsprechen, wie es in der vergrößerten Ansicht der Arretierplatte 100 in 2 gezeigt ist. Ein Ändern der Schaltposition zwischen P und Nicht-P ist nachstehend beschrieben. Jedoch ist die Erfindung nicht auf das Ändern der Schaltposition zwischen P und Nicht-P begrenzt.
2 zeigt den Zustand, in dem die Schaltposition bei Nicht-P ist. In diesem Zustand wird in die Drehung der Antriebswelle des Fahrzeugs nicht eingegriffen bzw. diese behindert, da die Parkverriegelungszahnrad-Verriegelungsklinke 106 das Parkverriegelungszahnrad 108 nicht verriegelt. Wenn die Welle 102 dann, betrachtet in der Richtung des Pfeils C, durch den Aktuator 42 im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird der Stab 104 über die Arretierplatte 100 in die Richtung des Pfeils A in 2 gedrückt, wodurch die Parkverriegelungszahnrad-Verriegelungsklinke 106 vermittels eines sich verjüngenden, an der Spitze des Stabes 104 angeordneten Abschnitts in die Richtung des Pfeils B in 2 gedrückt wird. Indem sich die Arretierplatte 100 dreht, überspringt die Rolle 112 der Arretierplatte 100, die in einer der zwei Aussparungen angeordnet ist, die in dem oberen Abschnitt der Arretierplatte 100 ausgebildet sind, und zwar der P-Aussparung 124, einen Vorsprung 122 und bewegt sich in die weitere Aussparung, und zwar die P-Aussparung 124. Die Rolle 112 ist so an der Arretierfeder 110 befestigt, dass sie um ihre Achse drehbar ist. Wenn sich die Arretierplatte 100 dreht, bis die Rolle 112 die P-Aussparung 124 erreicht, wird die Parkverriegelungszahnrad-Verriegelungsklinke 106 zu einer Position hochgedrückt, an der der Vorsprung der Parkverriegelungszahnrad-Verriegelungsk^linke 106 zwischen den Zähnen des Parkverriegelungszahnrades 108 positioniert ist. Somit ist die Antriebswelle des Fahrzeugs mechanisch festgelegt, und die Schaltposition ist auf P geändert.
In dem Schaltsteuerungssystem 10 steuert die SBW-ECU 40 den Drehbetrag des Aktuators 42 so, dass der Stoß, der verursacht wird, wenn die Rolle 112 der Arretierfeder 110 in eine Aussparung fällt, nachdem sie den Vorsprung 1112 überwunden hat, verringert ist, um so die Belastung zu verringern, die auf die Komponenten des Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 wie etwa die Arretierplatte 100, die Arretierfeder 110 und die Welle 102 wirkt, wenn die Schaltpositionen geändert werden.
Die SWB-ECU 40 bestimmt, dass die Schaltposition bei P ist, wenn die Drehstoppposition des Aktuators 42, die auf der Grundlage des von dem Kodierer 46 erfassten Drehbetrages des Aktuators 42 bestimmt wird, d.h. die Position der Rolle 112 relativ zu der Arretierplatte 100, innerhalb des vorbestimmten Drehstopppositionsbereichs ist, der P entspricht.
Andererseits bestimmt die SBW-ECU 40, wenn die Drehstoppposition des Aktuators 42, die auf der Grundlage des durch den Kodierer 46 erfassten Drehbetrages des Aktors 42 bestimmt wird, innerhalb des vorbestimmten Drehstopppositionsbereichs liegt, der Nicht-P entspricht, d.h. wenn sich die Position der Rolle 112 relativ zu der Arretierplatte 100 in dem vorbestimmten Bereich befindet, der entweder D, R oder N entspricht, dass die Schaltposition bei Nicht-P ist.
Die SBW-ECU 40 erfasst den Drehbetrag des Aktuators 42 auf der Grundlage des Zählwerts des Kodierers 46.
Die SWB-ECU 40 stellt den Drehstopppositionsbereich, der der jeweiligen Schaltposition entspricht, auf der Grundlage des Drehbetrages des Aktuators 42 ein, der durch die Arretierplatte 100 begrenzt ist.
Der Öltemperatursensor 54 erfasst die Temperatur des Hydraulikfluids in dem Schaltmechanismus 60 (im Folgenden einfach als „Öltemperatur" bezeichnet). Der Öltemperatursensor 54 ist mit der SBW-ECU 40 verbunden und sendet das Signal, das ein Maß für die erfasste Öltemperatur ist, an die SBW-ECU 40.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 56 erfasst die physikalische Größe, die der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 56 kann zum Beispiel die Drehzahl des Rades oder die Drehzahl der Ausgangswelle des Schaltmechanismus 60 erfassen. Alternativ kann der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 56 direkt die Fahrzeuggeschwindigkeit erfassen. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 56 ist mit der SWB-ECU 40 verbunden und überträgt das Signal, das ein Maß für die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit ist, zu der SBW-ECU 40. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 56 kann mit der EFI-ECU 30 verbunden sein. In diesem Fall empfängt die SBW-ECU 40 das Signal, das die Fahrzeuggeschwindigkeit angibt, von der EFI-ECU 30.
Der Ausgangswellensensor 58 erfasst die Drehposition der Welle 102. Insbesondere ist der Ausgangswellensensor 58 mit der SBW-ECU 40 verbunden und überträgt ein Signal, das ein Maß für den Drehwinkel der Welle 102 ist, zu der SBW-ECU 40. Die SBW-ECU 40 erfasst die Schaltposition auf der Grundlage des empfangenen Signals, das die Drehposition angibt. Der Bereich der vorbestimmten Ausgangswerte, die der jeweiligen Schaltposition entsprechen, ist in dem Speicher der SBW-ECU 40 gespeichert. Die SBW-ECU 40 bestimmt den Bereich, der dem empfangenen Signal entspricht, das ein Maß für den Drehwinkel der Welle 102 ist, und bestimmt dadurch die von dem Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 ausgewählte Schaltposition.
In dem so konfigurierten Schaltsteuerungssystems 10 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung dreht die SBW-ECU 40, wenn ein Befehl zum Ändern der Schaltposition auf der Grundlage einer Änderung des Zustandes des Schalthebels nicht erfasst worden ist, sofern eine vorbestimmte Bedingung bezüglich des Fahrzeugzustandes erfüllt ist, den Aktuator 42 um einen vorbestimmten Drehbetrag, wodurch bestimmt wird, ob in dem Automatikgetriebe eine Fehlfunktion aufgetreten ist.
Die vorbestimmte Bedingung umfasst eine erste Bedingung, dass die Schaltposition in dem Schaltmechanismus 60 die Fahrschaltposition ist, eine zweite Bedingung, dass die von dem Öltemperatursensor 54 erfasste Öltemperatur niedriger als eine vorbestimmte Temperatur ist, und eine dritte Bedingung, dass die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 56 erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als eine vorbestimmte erste Geschwindigkeit ist. Die vorbestimmte erste Geschwindigkeit kann auf jede Geschwindigkeit eingestellt werden, bei der bestimmt wird, dass das Fahrzeug im Wesentlichen gestoppt ist.
Die nachfolgende Beschreibung basiert auf der Annahme, dass die vorbestimmte Bedingung nur dann erfüllt ist, wenn sowohl die erste Bedingung als auch die zweite Bedingung und die dritte Bedingung erfüllt ist. Alternativ kann die vorbestimmte Bedingung erfüllt sein, wenn wenigstens entweder die erste Bedingung, die zweite Bedingung oder die dritte Bedingung erfüllt ist.
Wenn die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 56 erfasste Geschwindigkeit gleich hoch wie oder höher als eine vorbestimmte zweite Geschwindigkeit ist, beendet die SBW-ECU 400 die Steuerung zum Drehen des Aktuators 42 um einen vorbestimmten Drehbetrag. Die vorbestimmte zweite Geschwindigkeit kann auf jede Geschwindigkeit eingestellt werden, bei der bestimmt wird, dass das Fahrzeug fährt. Wenn wenigstens entweder die erste Bedingung oder die zweite Bedingung, die oben beschrieben sind, nicht erfüllt ist, kann die SBW-ECU 40 die Steuerung zum Drehen des Aktuators 42 um den vorbestimmten Drehbetrag beenden.
Wenn die oben beschriebene Steuerung des Aktuators 42 beendet wird, steuert die SBW-ECU 40 den Aktuator 42 derart, dass der Aktuator 42 an einer Drehstoppposition innerhalb des vorbestimmten Drehstopppositionsbereichs, die der ausgewählten Schaltposition entspricht, stoppt.
Wenn der Drehbetrag des Aktuators 42 kleiner als der vorbestimmte Drehbetrag ist, bestimmt die SBW-ECU 40, dass in dem Schaltmechanismus 60 eine Fehlfunktion aufgetreten ist. Wenn sich der Ausgangswert von dem Ausgangswellensensor 58 nicht ändert, obwohl die Steuerung zum Drehen des Aktuators 42 um den vorbestimmten Drehbetrag ausgeführt wird, bestimmt die SBW-ECU 40, dass in dem Schaltmechanismus 60 eine Fehlfunktion aufgetreten ist. In diesem Fall ist eine Fehlfunktion in dem Schaltmechanismus 60 zum Beispiel eine Ventilhaftung, die eintritt, wenn Fremdstoffe an dem Schieberventil in dem manuellen Ventil haften bzw. kleben und das Schieberventil unbeweglich wird.
5 ist ein Funktionsblockdiagramm der SBW-ECU 40. Nachfolgend ist hauptsächlich der Fall beschrieben, in dem die Schaltposition D oder R ist. Jedoch ist die Erfindung auch auf den Fall anwendbar, in dem weitere Schaltpositionen ausgewählt sind.
Die SBW-ECU 40 umfasst eine Eingangsschnittstelle (im Folgenden als eine „Eingangs-I/F" bezeichnet) 300, eine Berechnungsprozess-Ausführungseinheit 400, eine Speichereinheit 600 und eine Ausgangsschnittstelle (im Folgenden als eine Ausgangs-I/F" bezeichnet) 500.
Die Eingangs-I/F empfängt ein P-Befehlssignal von dem P-Schalter 20, ein Zählsignal von dem Kodierer 46, ein Schaltsignal von dem Gangwahlschalter 26, ein Öltemperatursignal von dem Öltemperatursensor 54, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 56 und ein Drehpositionssignal von dem Ausgangswellensensor 58, und überträgt diese Signale zu der Berechnungsprozess-Ausführungseinheit 400.
Die Berechnungsprozess-Ausführungseinheit 400 umfasst eine Schaltbetätigung-Bestimmungseinheit 402, eine Schaltposition-Bestimmungseinheit 404, eine Öltemperatur-Bestimmungseinheit 406, eine Stoppbestimmungseinheit 408 und eine Ventilfestsitzerfassungsprozess-Ausführungseinheit 410. Die Berechnungsprozess-Ausführungseinheit 400 ist zum Beispiel durch eine CPU (Zentralverarbeitungseinheit) implementiert.
Die Schaltbetätigung-Bestimmungseinheit 402 bestimmt, ob der Fahrer den Schalthebel betätigt hat, um die Schaltpositionen zu ändern. Insbesondere bestimmt die Schaltbetätigung-Bestimmungseinheit 402, ob die Schaltbetätigung ausgeführt worden ist, auf der Grundlage eines von dem Gangwahlschalter 26 empfangenen Schaltsignals.
Wenn der Fahrer den Schalthebel von N nach D bewegt, wird das von dem Gangwahlschalter 26 zu der SBW-ECU 40 übertragene Signal von einem Schaltsignal, das N entspricht, zu einem Schaltsignal, das D entspricht, geändert. Die Schaltbetätigung-Bestimmungseinheit 402 empfängt eine solche Änderung des Schaltsignals als ein Befehl zum Ändern der Schaltpositionen und bestimmt, dass die Schaltbetätigung ausgeführt worden ist. Alternativ kann die SBW-ECU 40 den Empfang des Schaltsignals als Empfang eines Befehls zum Ändern der Schaltpositionen betrachten, wenn die SBW-ECU 40 ein Schaltsignal empfängt, das der Schaltposition entspricht, die von der Schaltposition verschieden ist, die von dem Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 ausgewählt ist.
Die Schaltbetätigung-Bestimmungseinheit 402 kann ein Betätigungsbestimmungsflag setzen, wenn bestimmt wird, dass die Schaltbetätigung ausgeführt worden ist.
Die Schaltposition-Bestimmungseinheit 404 bestimmt, ob die von dem Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 ausgewählte Schaltposition entweder D oder R oder ist oder nicht. Alternativ kann die Schaltposition-Bestimmungseinheit 404 bestimmen, ob die von dem Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 ausgewählte Schaltposition entweder D, R oder N ist oder nicht.
Die Schaltposition-Bestimmungseinheit 404 bestimmt, ob die von dem Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 ausgewählte Schaltposition entweder D oder R ist oder nicht, auf der Grundlage eines von dem Ausgangswellensensor 58 empfangenen Drehpositionssignals. Insbesondere bestimmt die Schaltposition-Bestimmungseinheit 404 die Schaltposition in dem Schaltmechanismus 60, die von dem Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 ausgewählt ist, indem die Drehposi tion der Welle 102 erfasst wird, und bestimmt dann, ob die Schaltposition entweder D oder R ist oder nicht.
Wenn die von dem Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 ausgewählte Schaltposition entweder D oder R ist, kann die Schaltposition-Bestimmungseinheit 404 ein Schaltpositionbestimmungsflag setzen.
Die Öltemperatur-Bestimmungseinheit 406 bestimmt, ob die Öltemperatur niedriger als eine vorbestimmte Temperatur THO ist. Die Öltemperatur-Bestimmungseinheit 406 bestimmt, ob die Öltemperatur niedriger als die vorbestimmte Öltemperatur THO ist, auf der Grundlage eines von dem Öltemperatursensor 54 empfangenen Öltemperatursignals. Zum Beispiel kann die Öltemperatur-Bestimmungseinheit 406, wenn die Öltemperatur niedriger als die vorbestimmte Öltemperatur THO ist, ein Öltemperaturbestimmungsflag setzen.
Die Stoppbestimmungseinheit 408 bestimmt, ob das Fahrzeug im Wesentlichen gestoppt ist. Insbesondere bestimmt die Stoppbestimmungseinheit 408, ob eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, seitdem die Fahrzeuggeschwindigkeit unter die vorbestimmte erste Geschwindigkeit gefallen ist. Die Stoppbestimmungseinheit 408 bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die vorbestimmte erste Geschwindigkeit ist, auf der Grundlage eines von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 56 empfangenen Fahrzeuggeschwindigkeitsignals. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die vorbestimmte erste Geschwindigkeit ist, bestimmt die Stoppbestimmungseinheit 408, ob die Zeitspanne, während der die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die vorbestimmte erste Geschwindigkeit ist, eine vorbestimmte Zeitspanne überschreitet.
Die Stoppbestimmungseinheit 408 kann ein Stoppbestimmungsflag setzen, wenn die Zeitspanne, während der die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die vorbestimmte erste Geschwindigkeit ist, die vorbestimmte Zeitspanne überschreitet.
Die Ventilfestsitzerfassungsprozess-Ausführungseinheit 410 führt den Ventilfestsitzerfassungsprozess aus, der unten ausführlich beschrieben ist, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Die vorbestimmte Bedingung ist eine solche Bedingung, dass der Schalthebel betätigt worden ist, eine Bedingung, dass D oder R ausgewählt worden ist, eine Bedingung, dass die Öltemperatur niedriger als die vorbestimmte Temperatur THO ist, und eine Bedingung, dass das Fahrzeug im Wesent lichen gestoppt ist. Der Ventilfestsitzerfassungsprozess-Ausführungseinheit 410 kann den Ventilfestsitzerfassungsprozess ausführen, wenn sowohl das Betätigungsbestimmungsflag, als auch das Schaltpositionbestimmungsflag, das Öltemperaturbestimmungsflag und das Stoppbestimmungsflag gesetzt sind.
Nachfolgend ist der von der Ventilfestsitzerfassungsprozess-Ausführungseinheit 410 ausgeführte Ventilfestsitzerfassungsprozess beschrieben.
Die Ventilfestsitzerfassungsprozess-Ausführungseinheit 410 umfasst eine Aktuatorantrieb-Steuerungseinheit 412, eine Zählwertbestimmungseinheit 414, eine Schaltpositionänderungsbetätigung-Bestimmungseinheit 416, eine Fahrbestimmungseinheit 418, eine Ausgangswellensensorbetriebszustand-Bestimmungseinheit 420, eine Ausfallsicherungsprozess-Ausführungseinheit 422 und eine Aktuatorrückwärtssteuerungseinheit 424.
Die Aktuatorantrieb-Steuerungseinheit 412 überträgt ein Aktuatorantriebssteuersignal über den Eingangs-I/F 500 zu dem Aktuator 42, so dass sich die Rolle 112 auf der Arretierplatte 100 in Richtung der P-Aussparung 124 bewegt. Die Aktuatorantrieb-Steuerungseinheit 412 führt die Steuerung zum Drehen des Aktuators 42 um einen vorbestimmten Drehbetrag so aus, dass sich die Arretierplatte 100 um einen vorbestimmten Drehbetrag dreht. Die Aktuatorantrieb-Steuerungseinheit 412 dreht den Aktuator 42, bis der Zählwert des Kodierers 46 mit dem Zählwert übereinstimmt, der dem vorbestimmten Drehbetrag entspricht (im Folgenden als „Sollzählwert" bezeichnet).
Der „vorbestimmte Drehbetrag" kann jeder Drehbetrag innerhalb eines Drehbetragbereichs sein, der die Schaltpositionen nicht ändert. Vorzugsweise ist der vorbestimmte Drehbetrag so eingestellt, dass ein Spiel zwischen dem Aktuator 42 und der Welle 102 berücksichtigt ist.
Wenn zum Beispiel die Drehstoppposition der Welle 102 und des Aktuators 42D entspricht, wie es durch die durchgezogene Linie in 4 gezeigt ist, befindet sich das Schieberventil in dem manuellen Ventil auch in der Position, die D entspricht. Demzufolge wird in der Hydraulikschaltung ein Hydraulikdruck erzeugt, der D entspricht. Ferner wird ein Drehpositionssignal, das anzeigt, dass die Drehstoppposition der Welle 102 innerhalb des Drehstopppositionsbereichs ist, der D entspricht, von dem Ausgangswellensensor 58 übertragen. Die nachstehende Beschreibung basiert auf der Annahme, dass an dem Verbindungsabschnitt, an dem die Welle 102 und die Ausgangswelle des Aktuators 42 miteinander verbunden sind, die Welle 102 im Wesentlichen an der mittleren Position des Bereichs eines Spiels des Aktuators 42 angeordnet ist. An dem Verbindungsabschnitt sind die Welle 102 und der Aktuator 42 zum Beispiel über eine Keilnutverbindung miteinander verbunden.
Der vorbestimmte Drehbetrag der Welle 102 und des Aktuators 42 ist durch den Bereich zwischen der Position, die durch die durchgezogene Linie in 4 und die gestrichelte Linie in 4 gezeigt ist, angezeigt. An der Position, die durch die gestrichelte Linie in 4 gezeigt ist, befindet sich die Welle 102 an einer Position innerhalb des Bereichs, in dem der Hydraulikdruck, der D entspricht, durch das manuelle Ventil erzeugt wird, und ferner innerhalb des Bereichs, in dem der Ausgangswert von dem Ausgangswellensensor 58 anzeigt, dass sich die Drehstoppposition der Welle 102 innerhalb des Drehstopppositionsbereichs befindet, der D entspricht.
Wie es oben beschrieben ist, gibt es ein Spiel zwischen der Welle 102 und dem Aktuator 42. Daher ist der Sollzählwert auf einen Wert eingestellt, der dem Drehbetrag entspricht, der durch Subtraktion des Spielbetrages von dem Drehbetrag, angezeigt durch den Bereich zwischen der Position, die durch die durchgezogene Linie in 4 und die gestrichelte Linie in 4 angezeigt ist, gewonnen wird. Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist der Sollzählwert auf den Zählwert eingestellt, der dem Drehbetrag entspricht, der durch Subtraktion des Spielbetrages auf einer Seite (auf der linken Seite in 4), der durch den Bereich zwischen der durch die gestrichelte Linie angezeigten Position der Welle 102 und der durch die gestrichelte Linie angezeigten Position der Ausgangswelle des Aktuators 42, von dem Drehbetrag, der durch den Bereich zwischen der durch die durchgezogene Linie in 4 angezeigten Position und der durch die gepunktete Linie in 4 angezeigten Position angezeigt ist, gewonnen wird. Jedoch ist der Sollzählwert nicht hierauf begrenzt. Zum Beispiel kann der Sollzählwert auf den Zählwert eingestellt werden, der dem Drehbetrag entspricht, der durch Subtraktion des Betrages des gesamten Spiels zwischen der Welle 102 und dem Aktuator 42 von dem Drehbetrag gewonnen wird, der durch den Bereich zwischen der durch die durchgezogenen Linie in 4 und die gestrichelte Linie in 4 angezeigten Position angezeigt wird, gewonnen wird.
Die in 3 gezeigte Zählwertbestimmungseinheit 414 bestimmt, ob sich der von dem Kodierer 46 empfangene Zählwert ändert. Wenn bestimmt wird, dass sich der Zählwert ändert, kann die Zählwertbestimmungseinheit 414 ein Änderungbestimmungsflag setzen.
Die Schaltpositionänderungsbetätigung-Bestimmungseinheit 416 bestimmt, ob der Fahrer den Schalthebel betätigt hat, um die Schaltpositionen zu ändern. Die Schaltpositionänderungsbetätigung-Bestimmungseinheit 416 bestimmt auf der Grundlage eines von dem Gangwahlschalter 26 empfangenen Schaltsignals, ob der Schalthebel betätigt worden ist, um die Schaltpositionen zu ändern. Die Schaltpositionänderungsbetätigung-Bestimmungseinheit 416 kann ein Schaltpositionänderungsbetätigung-Bestimmungsflag setzen, wenn bestimmt wird, dass der Schalthebel betätigt worden ist, um die Schaltpositionen zu ändern.
Die Fahrbestimmungseinheit 418 bestimmt, ob das Fahrzeug fährt. Insbesondere bestimmt die Fahrbestimmungseinheit 418, dass das Fahrzeug fährt, wenn auf der Grundlage eines von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 56 empfangenen Fahrzeuggeschwindigkeitssignals bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich hoch wie oder höher als die vorbestimmte zweite Geschwindigkeit ist. Die Fahrbestimmungseinheit 418 kann ein Fahrbestimmungsflag setzen, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug fährt. Die vorbestimmte zweite Geschwindigkeit kann gleich hoch wie die vorbestimmte erste Geschwindigkeit sein.
Die Ausgangswellensensorbetriebszustand-Bestimmungseinheit 420 bestimmt auf der Grundlage eines von dem Ausgangswellensensor 58 empfangenen Drehpositionsignals, ob der Ausgangswellensensor 58 arbeitet. Insbesondere bestimmt die Ausgangswellensensorbetriebszustand-Bestimmungseinheit 420, ob sich das von dem Ausgangswellensensor empfangene Drehpositionssignal aufgrund der Drehung des Aktuators 42 ändert. Wenn bestimmt wird, dass sich das Drehpositionssignal ändert, bestimmt die Ausgangswellensensorbetriebszustand-Bestimmungseinheit 420, dass der Ausgangswellensensor 58 in Betrieb ist bzw. arbeitet. Die Ausgangswellensensorbetriebszustand-Bestimmungseinheit 420 kann ein Betriebszustandbestimmungsflag setzen, wenn bestimmt wird, dass der Ausgangswellensensor 58 arbeitet.
Die Ausfallsicherungsprozess-Ausführungseinheit 422 führt den Ausfallsicherungsprozess aus, um eine Fehlfunktion des Automatikgetriebes zu handhaben. Insbesondere kann die Ausfallsicherungsprozess-Ausführungseinheit 422 die Kupplungen und Bremsen außer Eingriff bringen, die die Reibungsvorrichtungen des Schaltmechanismus 60 sind, um eine Leistungsübertragung von dem Verbrennungsmotor zu den Antriebsrädern zu unterbrechen oder den Zustand aufrecht zu erhalten, in dem die von einer Bremsvorrichtung auf das Fahrzeug ausgeübte Bremskraft aufrecht erhalten wird.
Die Aktuatorrückwärtssteuerungseinheit 424 steuert den Aktuator 42 so, dass die Drehstoppposition des Aktuators 42 in den vorbestimmten Drehstopppositionsbereich zurückgebracht wird, der der ausgewählten Schaltposition entspricht. Die vorbestimmten mehreren Drehstopppositionsbereiche, die den jeweiligen Schaltpositionen entsprechen, sind eingestellt. Die Aktuatorrückwärtssteuerungseinheit 424 kann den Aktuator 42 so ansteuern, dass sich der Aktuator 42 in der Rückwärtsrichtung um den Betrag dreht, der dem Sollzählwert entspricht.
Die Aktuatorrückwärtssteuerungseinheit 424 kann die Rückwärtssteuerung des Aktuators 42 ausführen, wenn das Änderungbestimmungsflag gesetzt ist, das Schalbestimmungsflag nicht gesetzt ist, das Fahrbestimmungsflag gesetzt ist und das Betriebszustand bestimmungsflag gesetzt ist.
Nachfolgend ist die Beschreibung basierend auf der Annahme gegeben, dass sowohl die Änderungsbetätigung-Bestimmungseinheit 402, als auch die Schaltposition-Bestimmungseinheit 404, die Öltemperatur-Bestimmungseinheit 406, die Stoppbestimmungseinheit 408, die Ventilfestsitzerfassungsprozess-Ausführungseinheit 410, die Aktuatorantrieb-Steuerungseinheit 412, die Zählwertbestimmungseinheit 414, die Schaltpositionänderungsbetätigung-Bestimmungseinheit 416, die Fahrbestimmungseinheit 418, die Ausgangswellensensorbetriebszustand-Bestimmungseinheit 420, die Ausfallsicherungsprozess-Ausführungseinheit 422 und die Aktuatorrückwärtssteuerungseinheit 424 als Softwares arbeiten, die implementiert ist, wenn die CPU, die die Berechnungsprozess-Ausführungseinheit 400 ist, das in der Speichereinheit 600 ausgeführte Programm ausführt. Alternativ können diese Einheiten hardwaremäßig implementiert sein. Die Programme sind auf einem in dem Fahrzeug eingebauten Aufnahmemedium gespeichert.
Die Speicherungseinheit 600 speichert verschiedene Informationen, Programme, Schwellenwerte, Karten, etc. Die Berechnungsprozess-Ausführungseinheit 400 liest die Daten in der Speichereinheit 600 und speichert gegebenenfalls die Daten in der Speichereinheit 600.
Mit Bezug auf 5 ist nachfolgend die von der SBW-ECU 40 ausgeführte Routine beschrieben.
In Schritt (im Folgenden ist Schritt mit „S" bezeichnet) 100 bestimmt die SBW-ECU 40, ob der Schalthebel betätigt worden ist, um die Schaltpositionen zu ändern. Wenn bestimmt wird, dass der Schalthebel betätigt worden ist, um die Schaltpositionen zu ändern („JA” in S100), ist die Routine beendet. Wenn hingegen bestimmt wird, dass der Schalthebel nicht betätigt worden ist („NEIN” in S100), wird S102 ausgeführt.
In S102 bestimmt die SBW-ECU 40, ob die ausgewählte Schaltposition entweder D oder R ist. Wenn bestimmt wird, dass die ausgewählte Schaltposition entweder D oder R ist („JA” in S102), wird S104 ausgeführt. Wenn hingegen bestimmt wird, dass die ausgewählte Schaltposition weder D noch R ist („NEIN” in S102), ist die Routine zu Ende.
In S104 bestimmt die SBW-ECU 40, ob die von dem Öltemperatursensor 54 erfasste Öltemperatur niedriger als die vorbestimmte Temperatur THO ist. Wenn bestimmt wird, dass die Öltemperatur niedriger als die vorbestimmte Temperatur THO ist („JA” in S104), wird S106 ausgeführt. Wenn hingegen bestimmt wird, dass die Öltemperatur gleich hoch wie oder höher als die vorbestimmte Temperatur THO ist („NEIN” in S104), endet die Routine.
In S106 bestimmt die SBW-ECU 40, ob die vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, seitdem die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 56 erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit unter die vorbestimmte erste Geschwindigkeit gefallen ist. Wenn bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, seitdem die Fahrzeuggeschwindigkeit unter die vorbestimmte erste Geschwindigkeit gefallen ist („JA” in S106), wird S108 ausgeführt. Hingegen endet die Routine in dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich hoch wie oder höher als die vorbestimmte erste Geschwindigkeit ist, oder in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeitspanne noch nicht verstrichen ist, seitdem die Fahrzeuggeschwindigkeit unter die vorbestimmte erste Geschwindigkeit gefallen ist („NEIN” in S106).
In S108 führt die SBW-ECU 40 den Ventilfestsitzerfassungsprozess aus, der nachfolgend ausführlich beschrieben ist.
Nachfolgend ist die von der SBW-ECU 40 ausgeführte Routine des Ventilfestsitzerfassungsprozesses mit Bezug auf 6 beschrieben.
In S200 dreht die SBW-ECU 40 den Aktuator 42 um den vorbestimmten Drehbetrag, so dass sich die Rolle 112 zu der P-Aussparung 124 bewegt.
In S202 bestimmt die SBW-ECU 40, ob sich der von dem Kodierer 46 erfasste Zählwert ändert. Wenn bestimmt wird, dass sich der Zählwert ändert („JA” in S202), wird S204 ausgeführt. Wenn hingegen bestimmt wird, dass sich der Zählwert nicht ändert („NEIN” in S202), wird S212 ausgeführt.
In S204 bestimmt die SBW-ECU 40, ob die Betätigung zum Ändern der Schaltpositionen ausgeführt worden ist. Wenn bestimmt wird, dass die Betätigung zum Ändern der Schaltpositionen ausgeführt worden ist („JA” in S204), endet die Routine. Wenn hingegen bestimmt wird, dass die Betätigung zum Ändern der Schaltpositionen nicht ausgeführt worden ist („NEIN” in S204), wird S206 ausgeführt.
In S206 bestimmt die SBW-ECU 40, ob das Fahrzeug fährt. Insbesondere bestimmt die SBW-ECU 40, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich hoch wie oder höher als die vorbestimmte zweite Geschwindigkeit ist. Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug fährt („JA” in S206), wird S210 ausgeführt. Wenn hingegen nicht bestimmt wird, dass das Fahrzeug fährt („NEIN” in S206), wird S208 ausgeführt.
In S208 bestimmt die SBW-ECU 40, ob der Ausgangswellensensor 58 arbeitet. Wenn bestimmt wird, dass der Ausgangswellensensor 58 arbeitet („JA” in S208), wird S210 ausgeführt. Wenn hingegen bestimmt wird, dass der Ausgangswellensensor 58 nicht arbeitet („NEIN” in S208), wird erneut S200 ausgeführt.
In S210 führt die SBW-ECU 40 die Rückwärtssteuerung des Aktuators 42 so aus, dass die Drehstoppposition des Aktuators 42 in den vorbestimmten Drehstopppositionsbereich zurückgebracht wird, der den ausgewählten Schaltpositionen entspricht. Die SBW-ECU 40 dreht den Aktuator 42 in die Richtung, in der sich die P-Aussparung 24 der Arretierplatte 100 von der Rolle 112 wegbewegt, so dass die Drehstoppposition des Aktuators 42 in den vorbestimmten Drehstopppositiosbereich zurückgebracht wird, der der ausgewählten Schaltposition entspricht.
In S212 führt die SBW-ECU 40 den Ausfallsicherungsprozess aus.
Die SBW-ECU 40 hat die oben beschriebene Struktur und führt die Steuerung entsprechend den oben beschriebenen Flussdiagrammen aus. Die Operation der SBW-ECU 40 ist nachfolgend mit Bezug auf die 7A bis 7F beschrieben.
Die nachfolgende Beschreibung basiert auf der Annahme, dass D als die Schaltposition ausgewählt wird, wie es in 7A gezeigt ist, und die Fahrzeuggeschwindigkeit aufgrund von zum Beispiel einem Niederdrücken eines Bremspedals ausgehend von der Fahrzeuggeschwindigkeit V0 verringert und zu einem Zeitpunkt T1 im Wesentlichen gleich Null wird, wie es in 7C gezeigt ist.
Zum Zeitpunkt T2, der erreicht ist, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne seit dem Zeitpunkt T1 verstrichen ist, ist die Betätigung des Schalthebels zum Ändern der Schaltpositionen noch nicht ausgeführt worden, wie es in 7D gezeigt ist („NEIN” in S100). Ferner, wie es in 7A gezeigt ist, ist D ausgewählt („JA” in S102). Außerdem, wie es in 7B gezeigt ist, ist die Öltemperatur niedriger als die vorbestimmte Temperatur THO („JA” in S104). Wie es in 7C gezeigt ist, überschreitet die Zeitspanne, während der das Fahrzeug gestoppt ist, die vorbestimmte Zeitspanne („JA” in S106). Demzufolge wird der Ventilfestsitzerfassungsprozess ausgeführt (S108).
Insbesondere wird der Aktuator 42 um den vorbestimmten Betrag in der Richtung gedreht, in der sich die P-Aussparung 124 der Arretierplatte 100 zu der Rolle 112 bewegt (S200). Zu diesem Zeitpunkt beginnt der Zählwert des Kodierers 46, sich zu dem Zeitpunkt T2 von C0 zu ändern, wie es in 7E gezeigt ist. Der Zählwert des Kodierers 46 ändert sich um den Sollzählwert, der dem Betrag entspricht, um den der Aktuator 42 in die Richtung gedreht wird, in der sich die P-Aussparung 124 der Arretierplatte 100 zu der Rolle 112 bewegt.
Wenn der Aktuator 42 gedreht wird, wird ein Spiel zwischen dem Aktuator 42 und der Welle 102 auf der Seite der P-Aussparung 124 beseitigt. Zum Zeitpunkt T3 beginnt sich die von dem Ausgangswellensensor 58 erfasste Drehposition von N0 aus in der Richtung zu ändern, in der sich die P-Aussparung 124 der Arretierplatte 100 zu der Rolle 112 hin bewegt, wie es in 7F gezeigt ist.
Wenn der von dem Kodierer 46 erfasste Zählwert gleich dem Wert C1 wird, der um den Sollzählwert größer als der Zählwert C0 ist, wird zum Beispiel zum Zeitpunkt T4 die dem Aktuator 42 zugeführte elektrische Leistung abgeschaltet, so dass die Steuerung des Aktuators 42 beendet ist.
Nachdem die Steuerung des Aktuators 42 beendet ist, dreht lediglich die Welle 102 weiter. Zum Zeitpunkt T5 hört die Welle 102 an der Position auf zu drehen, an der die von dem Ausgangswellensensor 58 erfasste Drehposition mit der Position N1 übereinstimmt. Die Position N1 ist erreicht, nachdem die Welle 102 von der Position N0 um den vorbestimmten Drehbetrag gedreht ist.
Insbesondere ändert sich während der Zeitspanne von Zeitpunkt T2 zu Zeitpunkt T4 der von dem Kodierer 46 erfasste Zählwert („JA” in S202). Wie es in 7D gezeigt ist, wird die Betätigung zum Ändern der Schaltpositionen während dieser Zeitspanne nicht ausgeführt („NEIN” in S204). Ferner wird das Fahrzeug gestoppt („NEIN” in S206), und der Ausgangswellensensor 58 arbeitet („JA” in S208).
Demzufolge wird die Steuerung des Aktuators 42 zum Zeitpunkt T6 gestartet, so dass die Drehstoppposition des Aktuators 42 in den vorbestimmten Drehstopppositionsbereich zurückgebracht wird, der D entspricht und von dem Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 ausgewählt ist (der Aktuator 42 wird in die Richtung gedreht, in die sich die P-Aussparung 124 der Arretierplatte 100 von der Rolle 112 wegbewegt (S210). Der Aktuator 42 beginnt sich zum Zeitpunkt T6 in die Richtung zu drehen, in der sich die P-Aussparung 124 der Arretierplatte 100 von der Rolle 112 weg bewegt. Der von dem Kodierer 46 erfasste Zählwert ändert sich von C1 zu C0.
Wenn ein Spiel zwischen dem Aktuator 42 und der Welle 102 auf der der P-Aussparung 124 entgegengesetzten Seite beseitigt ist, beginnt sich die von dem Ausgangswellensensor 58 erfasste Drehposition zum Zeitpunkt T7 zu ändern.
Wenn zum Zeitpunkt T8 der von dem Kodierer 46 erfasste Zählwert mit dem Zählwert übereinstimmt, der dem vorbestimmten Drehstopppositionsbereich entspricht, ist die Steuerung des Aktuators 42 beendet. Nachdem die Steuerung des Aktuators 42 beendet ist, dreht sich die Welle 102 weiter und hört auf zu drehen zum Zeitpunkt T9, wenn die von dem Ausgangswellensensor 58 erfasste Drehposition mit der Position übereinstimmt, die der vorbestimmten Position entspricht.
Wenn der von dem Kodierer 46 erfasste Zählwert unverändert bleibt, wie es durch die gestrichelte Linie in 7E gezeigt ist („NEIN” in S202), obwohl der Aktuator angetrieben wird (S200), wird der Ausfallsicherungsprozess ausgeführt (S212).
Bei der oben beschriebenen Steuerungsvorrichtung für den Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 wird, wenn ein Befehl zum Ändern der Schaltpositionen auf der Grundlage einer Änderung des Zustandes des Schalthebels nicht ausge geben worden ist, sofern die Bedingungen, die die Schaltposition, die Öltemperatur und die Fahrzeuggeschwindigkeit betreffen, erfüllt sind, der Aktuator 42 gedreht. Somit wird, bevor ein Befehl zum Ändern der Schaltpositionen empfangen wird, bestimmt, ob in dem Automatikgetriebe eine Fehlfunktion aufgetreten ist. Wenn bestimmt wird, dass der Drehbetrag des Aktuators 42 kleiner als der vorbestimmte Drehbetrag ist, zum Beispiel wenn der Ausgangswert von dem Ausgangswellensensor unverändert bleibt, obwohl die Steuerung der Drehung des Aktuators 42 um den vorbestimmten Drehbetrag ausgeführt wird, wird bestimmt, dass in dem mit dem Aktuator 42 verbundenen Automatikgetriebe eine Fehlfunktion aufgetreten ist. Ferner ist es möglich, da es selbst in der Umgebung, in der die Öltemperatur des Automatikgetriebes niedrig ist, keinen Einfluss einer Verzögerung in Antwort des Hydraulikdrucks auf die Steuerung gibt, sofort zu bestimmen, ob in dem Automatikgetriebe eine Fehlfunktion aufgetreten ist. Eine sofortige Bestimmung, ob in dem Automatikgetriebe eine Fehlfunktion aufgetreten ist, ermöglicht eine frühere Ausführung des Ausfallsicherungsprozesses. Demzufolge ist es möglich, die Steuerungsvorrichtung und das Steuerungsverfahren für den Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 bereitzustellen, der bzw. das sofort bestimmt, ob in dem Automatikgetriebe eine Fehlfunktion aufgetreten ist, wodurch es ermöglicht ist, den Ausfallsicherungsprozess früher auszuführen.
Bei der Steuerung der Drehung des Aktuators 42 ist der Drehbetrag des Aktuators 42 auf den vorbestimmten Drehbetrag begrenzt. Somit werden fehlerhafte Änderungen der Schaltpositionen aufgrund dieser Steuerung verhindert.
Wenn das Fahrzeug im Wesentlichen gestoppt ist, wird die Steuerung der Drehung des Aktuators 42 um den vorbestimmten Drehbetrag ausgeführt. Wenn das Fahrzeug zu fahren beginnt, wird die Steuerung zum Drehen des Aktors 42 um den vorbestimmten Drehbetrag beendet. Das heißt, es ist möglich zu verhindern, dass eine Bestimmung, ob in dem Automatikgetriebe eine Fehlfunktion aufgetreten ist, aufgrund der externen Faktoren wie etwa ein Input von der Straßenoberfläche fälschlicherweise gemacht wird.
Wenn die Steuerung zum Drehen des Aktuators um den vorbestimmten Drehbetrag beendet ist, wird der Aktuator so gesteuert, dass die Drehstoppposition des Aktuators in den vorbestimmten Drehstopppositionsbereich zurückgebracht wird, der der ausgewählten Schaltposition entspricht. Demzufolge wird die Steuerung zum Ändern der Schaltpositionen sofort ausgeführt, wenn ein Befehl zum Ändern der Schaltpositionen erfasst wird.
Nachfolgend ist eine Steuerungsvorrichtung für den Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die Steuerungsvorrichtung für den Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 gemäß der zweiten Ausführungsform ist die gleiche wie die Steuerungsvorrichtung für den Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, mit Ausnahme des Ausgangswellensensors 58 und der Routine des von der SBW-ECU 40 ausgeführten Ventilfestsitzerfassungsprozesses. Gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist der Ausgangswellensensor 58 aus An-Aus-Schaltern gebildet. Die weitere Konfiguration ist die gleiche wie jene gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Funktionen und Schritte mit den gleichen Bezugszeichen sind ebenfalls die gleichen. Demzufolge ist die auf eine ausführliche Beschreibung, die die Elemente mit den gleichen Bezugszeichen betrifft, nachfolgend verzichtet.
Der Ausgangswellensensor 58 ist aus mehreren An-Aus-Schaltern gebildet, die den jeweiligen Schaltpositionen entsprechen. Wenn der Schalter, der der Drehposition der Welle 102 entspricht, geschlossen ist, bestimmt die SBW-ECU 40, dass die Schaltposition, die dem Schalter entspricht, der offen ist, die Schaltposition ist, die von dem Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 ausgewählt ist.
Nachfolgend ist die Routine des von der SBW-ECU 40 ausgeführten Ventilfestsitzerfassungsprozesses gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 8 beschrieben.
In 8 sind die Schritte mit den gleichen Prozessen wie jene in 6 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Demzufolge ist auf die Beschreibung, die die Schritte mit denselben Schrittnummern betrifft, nachfolgend verzichtet.
Wenn die SBW-ECU 40 bestimmt, dass das Fahrzeug nicht fährt („NEIN” in S206), bestimmt die SBW-ECU 40 in S300, ob der Zählwert des Kodierers 46 im Wesentlichen gleich dem Sollzählwert ist. Der Sollzählwert ist auf einen Wert eingestellt, der der von dem Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 ausgewählten Schaltposition entspricht. Der Sollzählwert ist nicht besonders begrenzt. Wenn der Zählwert des Kodierers 46 im Wesentlichen gleich dem Sollzählwert ist („JA” in S300), wird S210 ausgeführt. Wenn hingegen der Zählwert des Kodierers 46 weder im Wesentlichen gleich noch gleich dem Sollzählwert ist („NEIN” in S300), wird erneut S200 ausgeführt.
Die SBW-ECU 40 hat die oben beschriebene Struktur und führt die Steuerung gemäß dem oben beschriebenen Flussdiagramm aus. Die Operation der SBW-ECU 40 ist nachstehend mit Bezug auf die 9A bis 9E beschrieben.
Die folgende Beschreibung ist basierend auf der Annahme, dass D als die Schaltposition gewählt ist, wie es in 9A gezeigt ist, gemacht, und die Fahrzeuggeschwindigkeit nimmt zum Beispiel durch Niederdrücken des Bremspedals von V0 ausgehend ab und wird im Wesentlichen gleich Null zum Zeitpunkt T1, wie es in 9C gezeigt ist.
Zum Zeitpunkt T2, der erreicht ist, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne seit dem Zeitpunkt T1 verstrichen ist, ist die Betätigung des Schalthebels zum Ändern der Schaltpositionen noch nicht ausgeführt worden, wie es in 9D gezeigt ist („NEIN” in S100). Ferner, wie es in 9A gezeigt ist, ist D als die Schaltposition ausgewählt („JA” in S102). Ferner ist die Öltemperatur niedriger als die vorbestimmte Temperatur THO, wie es in 9B gezeigt ist („JA” in S104). Wie es in 9C gezeigt ist, überschreitet die Zeitspanne, während der das Fahrzeug gestoppt ist, eine vorbestimmte Zeitspanne („JA” in S106). Demzufolge wird der Ventilfestsitzerfassungsprozess ausgeführt (S108).
Insbesondere wird der Aktuator 42 um einen vorbestimmten Drehbetrag in die Richtung gedreht, in die sich die P-Aussparung 124 zu der Rolle 112 hin bewegt (S200). Zu diesem Zeitpunkt, wie es in 9E gezeigt ist, beginnt sich der Zählwert des Kodierers 46 zum Zeitpunkt T2 ausgehend von C0 zu ändern. Der Zählwert des Kodierers 46 ändert sich um den Sollzählwert, der dem Betrag entspricht, um den der Aktuator 42 in die Richtung gedreht wird, in der sich die P-Aussparung 124 der Arretierplatte 100 zu der Rolle 112 hin bewegt.
Wenn der Aktuator 42 gedreht wird, wird ein Spiel zwischen dem Aktuator 42 und der Welle 102 auf der Seite der P-Aussparung 124 beseitigt.
Wenn der von dem Kodierer 46 erfasste Zählwert zum Beispiel zum Zeitpunkt T4 gleich dem Wert C1 wird, der um den Sollzählwert größer als der Zählwert C0 ist, wird die dem Aktuator 42 zugeführte elektrische Leistung abgeschaltet, so dass die Steuerung des Aktuators 42 beendet ist.
Insbesondere ändert sich der von dem Kodierer 46 erfasste Zählwert während der Zeitspanne von T2 nach T4 („JA” in S202). Wie es in 9D gezeigt ist, wird die Betätigung zum Ändern der Schaltpositionen während dieser Zeitspanne nicht ausgeführt („NEIN” in S204). Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug gestoppt ist („NEIN” in S206) und der Zählwert gleich dem Sollzählwert ist („JA” in S300), wird zum Zeitpunkt T6 die Steuerung des Aktuators 42 gestartet, so dass die Drehstoppposition des Aktuators in den vorbestimmten Drehstopppositionsbereich zurückgebracht wird, der D entspricht und der von dem Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 ausgewählt ist (S210). Zu diesem Zeitpunkt startet der Aktuator 42, sich in die Richtung zu drehen, in die sich die P-Aussparung 24 der Arretierplatte 100 von der Rolle 112 weg bewegt. Der von dem Kodierer 46 erfasste Zählwert ändert sich von C1 zu C0.
Wenn zum Zeitpunkt T8 der Zählwert gleich dem Wert ist, der dem vorbestimmten Drehstopppositiosbereich entspricht, ist die Steuerung des Aktuators 42 beendet.
Wenn der von dem Kodierer 46 erfasste Zählwert unverändert bleibt, wie es durch die gestrichelte Linie in 9E gezeigt ist („NEIN” in S202), obwohl der Aktuator angetrieben wird (S200), wird der Ausfallsicherungsprozess ausgeführt (S212).
Die Steuerungsvorrichtung für den Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung erzeugt die gleichen Effekte wie jene, die von der Steuerungsvorrichtung für den Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung erzeugt werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, wenn der Ausgangswellensensor 58 vorgesehen ist, der aus den An-Aus-Schaltern gebildet ist, sofort zu bestimmen, ob in dem Automatikgetriebe eine Fehlfunktion aufgetreten ist.
Die Steuerungsvorrichtung für den Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 gemäß sowohl der ersten als auch der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann mit einem Zeitgeber ausgestattet sein, der die Zeit misst, die seit dem Start des Ventilfestsitzerfassungsprozesses verstrichen ist. Es kann ein Schritt vorgesehen sein, in dem bestimmt wird, ob die Zeitspanne, die verstrichen ist, seit dem Start des Ventilfestsitzprozesses verstrichen ist, gleich lang wie oder länger als eine vorbestimmte Zeitspanne ist. Dieser Schritt wird vor der erneuten Ausführung von S200 ausgeführt, wenn in S208 oder S300 eine negative Bestim mung gemacht wird. Wenn in diesem Schritt eine positive Bestimmung gemacht wird, kann S212 ausgeführt werden. Wenn in diesem Schritt eine negative Bestimmung gemacht wird, kann S200 erneut ausgeführt werden. Insbesondere kann die Steuerungsvorrichtung für den Schaltposition-Änderungsmechanismus 48 gemäß der Erfindung die folgende Steuerung ausführen. Wenn die SBW-ECU 40 in S202 bestimmt, dass sich der von dem Kodierer 46 erfasste Zählwert ändert („JA” in S202), jedoch in S208 bestimmt, dass der Ausgangssensor 58 in der ersten Ausführungsform der Erfindung nicht arbeitet („NEIN” in S208), oder in S300 bestimmt, dass der Zählwert des Kodierers 46 weder gleich noch im Wesentlichen gleich dem Sollzahlwert in der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist („NEIN” in S300), vergleicht die SBW-ECU 40 die Zeitspanne, die seit dem Start des Ventilfestsitzerfassungsprozesses verstrichen ist, mit der vorbestimmten Zeitspanne. Wenn die verstrichene Zeitspanne gleich lang wie oder länger als die vorbestimmte Zeitspanne ist, kann der Ausfallsicherungsprozess ausgeführt werden (S212).
Die Steuerungsvorrichtung gemäß der Erfindung kann auf jedes Automatikgetriebe angewendet werden, das die Zahnradsteuerung ausführt, in der das Zahnrad, das der von dem Fahrer ausgewählten Schaltposition entspricht, verwendet wird, und ein Automatikgetriebe, das die Schaltbereichsteuerung ausführt, in der der Gang bzw. das Zahnrad, der bzw. das der von dem Fahrer ausgewählten Schaltposition entspricht und die Gänge bzw. Zahnräder, die kleiner als der ausgewählte Gang bzw. das ausgewählte Zahnrad sind, werden alle verwendet.
Die Ausführungsformen der Erfindung, die oben in der Beschreibung beschrieben sind, sind als in jeder Hinsicht beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen. Der technische Umfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert, und alle Änderungen, die innerhalb der Bedeutung und dem Äquivalenzbereich der Ansprüche liegen, sind darin enthalten.

Claims

Steuerungsvorrichtung für einen Schaltposition-Änderungsmechanismus, der Schaltpositionen eines in einem Fahrzeug eingebauten Automatikgetriebes unter Verwendung eines Drehmoments eines Aktuators (42) auf der Grundlage eines Zustandes eines Betätigungselements ändert, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: – ein Erfassungselement (402) zum Erfassen eines Befehls zum Ändern der Schaltpositionen auf der Grundlage einer Änderung des Zustandes des Betätigungselements; – ein Steuerungsmittel (412) zum Steuern des Aktuators (42) derart, das der Aktuator (42) um einen vorbestimmten Drehbetrag gedreht wird, wenn eine erste vorbestimmte Bedingung, die einen Zustand des Fahrzeugs betrifft, erfüllt ist in einem Fall, in dem der Befehl zum Ändern der Schaltpositionen nicht erfasst wird; und – ein Bestimmungsmittel (414, 412) zum Bestimmen, dass in dem Schaltposition-Änderungsmechanismus eine Fehlfunktion aufgetreten ist, wenn ein vorbestimmte zweite Bedingung nach dem Start der Steuerung des Aktuators (42) erfüllt ist.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Drehbetrag so eingestellt ist, dass das Drehen des Aktuators (42) um den vorbestimmten Betrag die Schaltpositionen nicht ändert.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die ferner einen Hydraulik-Steuermechanismus (60) umfasst, der die Schaltpositionen auf der Grundlage einer Änderung des Hydraulikdrucks eines Hydraulikfluids aufgrund der Drehung des Aktuators (42) ändert.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die vorbestimmte erste Bedingung die Bedingung ist, dass die Schaltposition des Automatikgetriebes auf entweder eine Vorwärtsfahrposition (D), eine Rückwärtsfahrposition (R) oder eine Neutralposition (N) eingestellt ist.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die ferner ein Temperaturerfassungsmittel (406) zum Erfassen der Temperatur des Hydraulikfluids in dem Automatikgetriebe umfasst, wobei die vorbestimmte erste Bedingung die Bedingung ist, dass die erfasste Temperatur niedriger als eine vorbestimmte Temperatur (THO) ist.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner ein Geschwindigkeiterfassungsmittel (408, 418) zum Erfassen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs umfasst, wobei die vorbestimmte erste Bedingung die Bedingung ist, dass eine Zeitspanne, während der die erfasste Geschwindigkeit niedriger als eine vorbestimmte erste Geschwindigkeit ist, gleich lang wie oder länger als eine vorbestimmte Zeitspanne ist.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die ferner ein Aktuatordrehbetrag-Erfassungsmittel (46) zum Erfassen eines Drehbetrages des Aktuators (42) umfasst, wobei das Bestimmungsmittel (414) auf der Grundlage eines von dem Aktuatordrehbetrag-Erfassungsmittel (46) erfassten Drehbetrages des Aktuators (42) bestimmt, ob die vorbestimmte zweite Bedingung erfüllt ist.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Bestimmungsmittel (414) bestimmt, dass die vorbestimmte zweite Bedingung erfüllt ist in einem Fall, in dem der Drehbetrag des Aktuators (42) unverändert bleibt, oder in einem Fall, in dem der Drehbetrag des Aktuators kleiner als der vorbestimmte Drehbetrag ist, wenn eine Zeitspanne, die gleich lang wie oder länger als die vorbestimmte Zeitspanne ist, seit dem Start der Steuerung des Aktuators (42) verstrichen ist.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner ein Ausgangswellendrehbetrag-Erfassungsmittel (58) zum Erfassen eines Drehbetrages der Ausgangswelle (102) umfasst, die von dem Aktuator (42) gedreht wird, wobei das Bestimmungsmittel (420) auf der Grundlage des von dem Ausgangswellendrehbetrag-Erfassungsmittel (58) erfassten Drehbetrages der Ausgangswelle (102) bestimmt, der ob die vorbestimmte zweite Bedingung erfüllt ist.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Bestimmungsmittel (420) bestimmt, dass die vorbestimmte zweite Bedingung erfüllt ist, wenn der Drehbetrag der Ausgangswelle (102) für mindestens eine vorbestimmte Zeitspanne nach dem Start der Steuerung unverändert bleibt.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner ein Geschwindigkeiterfassungsmittel (408, 418) zum Erfassen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs umfasst, wobei das Steuerungsmittel (412) die Steuerung des Aktuators (42) beendet, wenn die erfasste Geschwindigkeit gleich groß wie oder höher als eine vorbestimmte zweite Geschwindigkeit ist.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei das Steuerungsmittel (412) die Steuerung des Aktuators (42) beendet, wenn die erfasste Geschwindigkeit gleich groß wie oder höher als die vorbestimmte zweite Geschwindigkeit ist.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, die ferner ein Rückwärtssteuerungsmittel (424) zum Steuern des Aktuators (42) derart, dass eine Drehstoppposition des Aktuators (42) in einen vorbestimmten Drehstopppositionsbereich zurückgebracht wird, der der ausgewählten Schaltposition entspricht, umfasst, wobei das Rückwärtssteuerungsmittel (424) den Aktuator (42) steuert, wenn das Steuerungsmittel (412) die Steuerung des Aktuators (42) beendet.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, die ferner ein Rückwärtssteuerungsmittel (424) zum Steuern des Aktuators (42) derart, dass eine Drehstoppposition des Aktuators (42) in einen vorbestimmten Drehstopppositionsbereich zurückgebracht wird, der der ausgewählten Schaltposition entspricht, umfasst, wobei, wenn der Aktuator (42) um den vorbestimmten Betrag gedreht ist, das Steuerungsmittel (412) die Steuerung des Aktuators (42) beendet und das Rückwärtssteuerungsmittel (424) den Aktuator (42) steuert.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, die ferner die ferner ein Rückwärtssteuerungsmittel (424) zum Steuern des Aktuators (42) derart, dass eine Drehstoppposition des Aktuators (42) in einen vorbestimmten Drehstopppositionsbereich zurückgebracht wird, der der ausgewählten Schaltposition entspricht, umfasst, wobei, wenn sich die Ausgangswelle (102) dreht, das Steuerungsmittel (412) die Steuerung des Aktuators (42) beendet und das Rückwärtssteuerungsmittel (424) den Aktuator (42) steuert.
Steuerungsverfahren für einen Schaltposition-Änderungsmechanismus, der Schaltpositionen eines in einem Fahrzeug eingebauten Automatikgetriebes unter Verwendung eines Drehmoments eines Aktuators (42) auf der Grundlage eines Zustandes eines Betätigungselements ändert, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: – Erfassen eines Befehls zum Ändern der Schaltpositionen auf der Grundlage einer Änderung des Zustandes des Betätigungselements (S100); – Steuern des Aktuators (42) derart, dass der Aktuator (42) um einen vorbestimmten Drehbetrag gedreht wird, wenn eine vorbestimmte erste Bedingung, die einen Zustand des Fahrzeugs betrifft, erfüllt ist, wenn der Befehl zum Ändern der Schaltpositionen nicht erfasst wird (S200); und – Bestimmen, dass in dem Schaltposition-Änderungsmechanismus eine Fehlfunktion aufgetreten ist, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, nachdem die Steuerung des Aktuators (42) gestartet wurde.