DE102007050847A1

DE102007050847A1 - Steuervorrichtung und Steuerverfahren für einen Gangpositionsänderungsmechanismus

Info

Publication number: DE102007050847A1
Application number: DE102007050847A
Authority: DE
Inventors: Hideki Toyota Kubonoya; Masato Toyota Kaigawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2007-10-24
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2027-10-25
Also published as: US8068965B2; US20080103665A1; CN101169184B; DE102007050847B4; JP2008106921A; CN101169184A; JP4410784B2

Abstract

Wenn ein Befehl zum Ändern der Gangpositionen ausgegeben wird ("JA" im Schritt S100), wird ein Programm ausgeführt. Das Programm beinhaltet: Einstellen eines Sollpositionszählwerts (S102); Zuführen von elektrischer Energie zu einem Aktuator (42) (S104); Anhalten der Energieversorgung des Aktuators (42), wenn ein Zählwert, der durch ein Zählsignal angegeben wird, im Wesentlichen gleich dem Sollpositionszählwert ist ("JA" im Schritt S106) (S108); Lernen des Zählwerts, der durch das Zählsignal angegeben wird, als ein Zählwert, der einer Vertiefungsbodenposition entspricht, wenn der Zählwert, der durch das Zählsignal angegeben wird, größer als der Sollpositionszählwert ist ("JA" im Schritt S110) (S112); und Lernen eines Werts, der durch Substrahieren eines Zählwerts, der einem Spielbetrag entspricht, von dem Zählwert, der durch das Zählsignal angegeben wird, erhalten wird, als den Zählwert, der der Vertiefungsbodenposition entspricht, wenn der Zählwert, der durch das Zählsignal angegeben wird, kleiner als der Sollpositionszählwert ist ("JA" im Schritt S114) (S116).

Description

Die Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Steuerung eines Gangpositionsänderungsmechanismus und insbesondere eine Technologie zum Lernen eines Rotationsstopppositionsbereiches eines Aktuators, der einer Gangposition entspricht, auf der Grundlage einer Änderung einer Rotationsstoppposition des Aktuators, wenn dem Aktuator keine elektrische Energie zugeführt wird.
Es gibt einen Gangpositionsänderungsmechanismus, der Gangpositionen (im Folgenden manchmal als "Gangbereiche" bezeichnet) eines Automatikgetriebes als Antwort auf die Betätigung eines Ganghebels, die von einem Fahrer durchgeführt wird, ändert bzw. wechselt und der mit einem Elektromotor (beispielsweise einem Gleichstrommotor) als einer Energiequelle zum Ändern der Gangpositionen versehen ist.
Bei einem derartigen Gangpositionsänderungsmechanismus müssen der Ganghebel und der Gangpositionsänderungsmechanismus anders als bei einem gemeinsamen Änderungsmechanismus, der direkt Gangpositionen eines Automatikgetriebes unter Verwendung einer Betätigungskraft, die von einem Fahrer auf einen Ganghebel ausgeübt wird, ändert, mechanisch nicht miteinander verbunden sein. Dieses eliminiert die Begrenzung hinsichtlich des Entwurfes der Komponenten in einem Fahrzeug, wodurch bei der Fahrzeugentwicklung eine größere Flexibilität möglich ist. Außerdem kann der so aufgebaute Gangpositionsänderungsmechanismus einfacher in das Fahrzeug eingepasst werden.
Ein Beispiel für einen derartigen Mechanismus ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP-A-2002-323127 beschrieben. Eine Gangbereichsänderungsvorrichtung für ein Automatikgetriebe, die in der JP-A-2002-323127 beschrieben ist, bestimmt die Absolutposition eines Aktuators und ändert die Gangpositionen. Die Gangbereichsänderungsvorrichtung enthält: einen Gangbereichsänderungsmechanismus, der den Gangbereich des Automatikgetriebes unter mehreren Gangbereichen einschließlich der Parkstellung ändert; einen Aktuator, der als eine Energiequelle für den Gangbereichsänderungsmechanismus dient; eine Steuereinrichtung zum Ändern des Gangbereiches des Automatikgetriebes in den Gangbereich, der durch einen Änderungsbefehl angewiesen wird, und zwar durch Ansteuern des Aktu ators gemäß dem Änderungsbefehl, der als Antwort auf einen extern durchgeführten Betrieb ausgegeben wird; eine Energieversorgungseinrichtung zum Zuführen von elektrischer Energie zu der Steuereinrichtung; und eine nicht flüchtige wiederbeschreibbare Speichereinrichtung zum Speichern der Rotationsposition des Aktuators und der Gangbereichsposition des Automatikgetriebes. Wenn die elektrische Energiezufuhr von der Energieversorgungseinrichtung einmal ausgeschaltet wird und dann erneut eingeschaltet wird, liest die Steuereinrichtung die Rotationsposition des Aktuators und die Gangbereichsposition des Automatikgetriebes, die in der Speichereinrichtung gespeichert werden, wenn die elektrische Energieversorgung ausgeschaltet wird, und stellt diese Positionen als Anfangswerte ein.
Die in der JP-A-2002-323127 beschriebene Gangbereichsänderungsvorrichtung ist ebenfalls in der Lage, die Absolutposition des Aktuators zu bestimmen und die Gangbereiche des Automatikgetriebes durch Ansteuern eines Arretiermechanismus zu ändern, um es dem Fahrzeug zu ermöglichen, die Bewegung zu beginnen.
Ein Gangpositionsänderungsmechanismus enthält jedoch gewöhnlicherweise einen Mechanismus, der eine elastische Kraft zwischen mechanisch verbundenen Komponenten unter Verwendung der Durchbiegung bzw. Ablenkung der Komponente erzeugt, um die Drehposition eines Aktuators bei der Position aufrechtzuerhalten, die der Gangposition entspricht, wenn die elektrische Energieversorgung ausgeschaltet ist. Dementsprechend nimmt der Aktuator nach dem Ausschalten der elektrischen Energieversorgung manchmal eine Rotationskraft von dem Mechanismus auf. Als Ergebnis wird die Rotationsposition des Aktuators manchmal geändert. In der in der JP-A-2002-323 127 beschriebenen Gangbereichsänderungsvorrichtung kann, wenn sich die Rotationsposition des Aktuators nach dem Ausschalten der elektrischen Energieversorgung ändert, die tatsächliche Rotationsposition des Aktuators von dem Anfangswert, der der Gangbereichsposition entspricht, die in der Speichereinrichtung gespeichert ist, abweichen. Dieses kann die Genauigkeit der Steuerung der Rotationsposition des Aktuators verschlechtern.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für einen Gangpositionsänderungsmechanismus bereitzustellen, die einen Rotationsstopppositionsbereich eines Aktuators genau erfassen.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Gangpositionsänderungsmechanismus, der die Gangpositionen eines Automatikgetriebes, das in einem Fahrzeug montiert ist, unter Verwendung einer Rotationskraft eines Aktuators auf der Grundlage eines Signals, das dem Zustand eines Betätigungselements entspricht, ändert. Die Steuervorrichtung enthält: einen Mechanismus, der eine Rotationskraft zum Bewegen des Aktuators in Richtung eines Rotationsstopppositionsbereiches, der der Gangposition entspricht, auf der Grundlage einer Rotationsstoppposition des Aktuators erzeugt; eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Rotationsbetrags des Aktuators, der ein Betrag ist, um den der Aktuator durch die Rotationskraft des Aktuators und die Rotationskraft zum Bewegen des Aktuators in Richtung des Rotationsstopppositionsbereiches, der der Gangposition entspricht, gedreht wird; eine Steuereinrichtung zum Steuern des Aktuators auf der Grundlage des Signals und des erfassten Rotationsbetrags; und eine Lerneinrichtung zum Lernen des Rotationsstopppositionsbereich, der der Gangposition entspricht, auf der Grundlage eines Betrags, um den der Aktuator gedreht wurde, seitdem eine Steuerung des Aktuators, die von der Steuereinrichtung ausgeführt wird, angehalten wurde. Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Steuerverfahren für einen Gangpositionsänderungsmechanismus, der Schritte enthält, die den Elementen der Steuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung entsprechen.
Mit der Steuervorrichtung und dem Steuerverfahren für einen Gangpositionsänderungsmechanismus gemäß den oben beschriebenen Aspekten wird die Rotationskraft zum Bewegen des Aktuators in Richtung des Rotationsstopppositionsbereiches, der der Gangposition entspricht, auf der Grundlage der Rotationsstoppposition des Aktuators erzeugt. Wenn die Steuerung des Aktuators angehalten wird und die elektrische Energieversorgung des Aktuators ausgeschaltet wird, wird, wenn die Rotationsstoppposition des Aktuators nicht innerhalb des Rotationsstopppositionsbereiches, der der Gangposition entspricht, liegt, die Rotationsstoppposition des Aktuators innerhalb des Rotationsstopppositionsbereiches, der der Gangposition entspricht, durch die Rotationskraft zum Bewegen des Aktuators in Richtung des Rotationsstopppositionsbereiches, der der Gangposition entspricht, gebracht. Die Rotationsstoppposition des Aktuators nach einer derartigen Änderung liegt innerhalb des Rotationsstopppositionsbereiches, der der Gangposition entspricht. Der Rotationsstopppositionsbereich, der der Gangposition entspricht, wird auf der Grundlage des Betrags gelernt, um den der Aktuator gedreht wurde, seitdem die Steuerung des Aktuators angehalten wurde. Auf diese Weise wird der Rotationsstopppositionsbereich, der der Gangposition entspricht, genau erfasst. Als Ergebnis wird die Steuerung der Rotationsstoppposition des Aktuators noch genauer ausgeführt. Es ist daher möglich, eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für einen Gangpositionsänderungsmechanismus zu schaffen, die genau die Rotationsstoppposition des Aktuators erfassen.
In der Steuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung kann die Steuereinrichtung das Signal und den erfassten Rotationsbetrag in numerische Werte umwandeln und den Aktuator unter Verwendung der numerischen Werte steuern. In dem Steuerverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung können das Signal und der erfasste Rotationsbetrag in numerische Werte umgewandelt werden, und der Aktuator kann unter Verwendung der numerischen Werte gesteuert werden.
In der Steuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung kann die Steuereinrichtung die Steuerung des Aktuators anhalten, wenn die Differenz zwischen den numerischen Werten kleiner als ein vorbestimmter Wert wird. In dem Steuerverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung kann die Steuerung des Aktuators angehalten werden, wenn die Differenz zwischen den numerischen Werten kleiner als ein vorbestimmter Wert wird.
In der Steuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung kann der Aktuator eine elektrische Drehvorrichtung sein und die Rotationskraft des Aktuators erzeugen, wenn ihr elektrische Energie zugeführt wird, und die Steuereinrichtung kann die Steuerung des Aktuators durch Ausschalten der elektrischen Energieversorgung des Aktuators anhalten. In dem Steuerverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung kann der Aktuator eine elektrische Drehvorrichtung sein und die Drehkraft des Aktuators erzeugen, wenn dieser elektrische Energie zugeführt wird, und die Steuerung des Aktuators kann durch Ausschalten der elektrischen Energieversorgung des Aktuators angehalten werden.
Bei der Steuervorrichtung und dem Steuerverfahren für einen Gangpositionsänderungsmechanismus gemäß den oben beschriebenen Aspekten wird, wenn die elektrische Energieversorgung des Aktuators ausgeschaltet wird und die Steuerung des Aktuators angehalten wird, die Rotationskraft zum Bewegen des Aktuators in Richtung des Rotationsstopppositionsbereiches, der der Gangposition entspricht, auf der Grundlage der Rotationsstoppposition des Aktuators erzeugt. Die Rotationsstoppposition des Aktuators nach einer Änderung liegt innerhalb des Rotationsstopppositi onsbereiches, der der Gangposition entspricht. Der Rotationsstopppositionsbereich, der der Gangposition entspricht, wird auf der Grundlage des Betrags gelernt, um den der Aktuator gedreht wurde, seitdem die Steuerung des Aktuators angehalten wurde. Auf diese Weise wird der Rotationsstopppositionsbereich, der der Gangposition entspricht, genau erfasst. Als Ergebnis wird die Steuerung der Rotationsstoppposition des Aktuators noch genauer ausgeführt.
In der Steuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung kann der Mechanismus, der die Rotationskraft erzeugt, ein Beschränkungselement enthalten, das einen Rotationsbereich des Aktuators beschränkt, und die Lerneinrichtung kann den Rotationsstopppositionsbereich, der der Gangposition entspricht, unter Verwendung einer vorbestimmten Position des Rotationsbereiches, der von dem Beschränkungselement beschränkt wird, als Bezug lernen. In dem Steuerverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung kann ein Rotationsbereich des Aktuators beschränkt werden; und der Rotationsstopppositionsbereich, der der Gangposition entspricht, kann unter Verwendung einer vorbestimmten Position des beschränkten Rotationsbereiches des Aktuators als Bezug gelernt werden.
Mit der Steuervorrichtung und dem Steuerverfahren für einen Gangpositionsänderungsmechanismus gemäß den oben beschriebenen Aspekten wird der Rotationsstopppositionsbereich, der der Gangposition entspricht, unter Verwendung der vorbestimmten Position des beschränkten Rotationsbereiches des Aktuators als Bezug gelernt. Auf diese Weise wird die Rotationsstoppposition des Aktuators genauer erfasst, wobei ein Spiel etc. berücksichtigt wird.
In der Steuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung können das Signal und der erfasste Rotationsbetrag in die numerischen Werte unter Verwendung einer vorbestimmten Position des Beschränkungselements als Bezug umgewandelt werden. In dem Steuerverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung können das Signal und der erfasste Rotationsbetrag in die numerischen Werte unter Verwendung einer vorbestimmten Position des beschränkten Rotationsbereiches des Aktuators umgewandelt werden.
Die vorhergehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen verdeutlicht, wobei dieselben oder entsprechende Abschnitte mit den denselben Bezugszeichen bezeichnet werden. Es zeigen:
1 eine Ansicht, die die Struktur eines Steuersystems für einen Gangpositionsänderungsmechanismus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 eine Ansicht, die die Struktur des Gangpositionsänderungsmechanismus zeigt;
3A und 3B die Weise, wie sich die Ziehrotationskraft ändert, wenn sich eine Walze entlang einem wellenähnlichen Abschnitt einer Arretierplatte bewegt;
4 eine Tabelle, die Lernbedingungen und Berechnungsverfahren für eine Vertiefungsbodenposition gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt;
5A und 5B Ansichten, die jeweils den Zustand eines Spiels auf der Grundlage der Richtung, in die die Ziehrotationskraft gerichtet ist, zeigen;
6 ein Funktionsblockdiagramm einer SBW-ECU gemäß der Ausführungsform der Erfindung;
7A und 7B ein Flussdiagramm der Routine, die von der SBW-ECU gemäß der Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird; und
8 ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der SBW-ECU gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen erläutert. In der folgenden Beschreibung werden dieselben oder entsprechende Komponenten und Schritte mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Die Funktionen und die Namen der Komponenten und Schritte, die dieselben Bezugszeichen aufweisen, sind ebenfalls dieselben. Dementsprechend wird eine genaue Beschreibung der Komponenten und Schritte, die dieselben Bezugszeichen aufweisen, nur einmal gegeben.
1 zeigt die Struktur eines Gangsteuersystems 10 einschließlich einer Steuervorrichtung für einen Gangpositionsänderungsmechanismus 48 gemäß der Ausführungsform der Erfindung. Das Gangsteuersystem 10 wird verwendet, um die Gangpositionen eines Fahrzeugs zu ändern. Das Gangsteuersystem 10 enthält einen P- Schalter 20, einen Gangschalter 26, einen Fahrzeugenergieversorgungsschalter 28, eine Fahrzeugsteuereinheit (im Folgenden als eine "EFI-ECU (elektronische Steuereinheit)" bezeichnet) 30, eine Parksteuereinheit (im Folgenden als eine "SBW (Shift-by-Wire)-ECU" bezeichnet) 40, einen Aktuator 42, einen Kodierer 46, einen Gangpositionsänderungsmechanismus 48, eine Anzeigeeinheit 50, eine Messeinrichtung 52, einen Antriebsmechanismus 60, eine elektrische Energieversorgungseinheit 70 und einen Neutralstartschalter (im Folgenden als ein "NSW" bezeichnet) 72. Das Gangsteuersystem 10 dient als ein "Shift-By-Wire"-System, das die Gangpositionen mittels einer elektrischen Steuerung ändert. Genauer gesagt wird der Gangpositionsänderungsmechanismus 48 durch den Aktuator 42 angesteuert, um die Gangpositionen zu ändern. Die Steuervorrichtung für den Gangpositionsänderungsmechanismus 48 wird durch die SBW-ECU 40 implementiert.
Der Fahrzeugenergieversorgungsschalter 28 wird verwendet, um den Ein/Aus-Zustand eines elektrischen Energieversorgung eines Fahrzeugs zu ändern. Jegliche Art von Schalter, beispielsweise ein Zündschalter, kann als der Fahrzeugenergieversorgungsschalter 28 verwendet werden. Eine Anweisung, die der Fahrzeugenergieversorgungsschalter 28 beispielsweise von einem Fahrer empfängt, wird an die elektrische Energieversorgungseinheit 70 übertragen.
Die elektrische Energieversorgungseinheit 70 führt elektrische Energie zumindest der EFI-ECU 30 oder der SBW-ECU 40 von einer Hilfsbatterie (nicht gezeigt) gemäß einer Anweisung von dem Fahrzeugenergieversorgungsschalter 28 zu. Die elektrische Energieversorgungseinheit 70 führt auf der Grundlage beispielsweise des Fahrzeugzustands elektrische Energie nur der EFI-ECU 30 zu, führt elektrische Energie nur der SBW-ECU 40 zu oder führt elektrische Energie sowohl der EFI-ECU 30 als auch der SBW-ECU 40 zu. Die elektrische Energieversorgungseinheit 70 kann mittels Hardware implementiert sein. Alternativ kann die elektrische Energieversorgungseinheit 709 mittels Software implementiert sein.
Wenn dementsprechend der Fahrzeugenergieversorgungsschalter 28 eingeschaltet wird, wird elektrische Energie von der Hilfsbatterie (nicht gezeigt) zugeführt, und das Gangsteuersystem 10 wird aktiviert.
Der P-Schalter 20 wird verwendet, um die Gangposition zwischen der Parkstellung (im Folgenden als "P" bezeichnet) und der Nicht-Parkstellung (im Folgenden als "Nicht-P" bezeichnet) zu ändern. Der P-Schalter 20 enthält einen Anzeiger 22, der die derzeitige Gangposition (P oder Nicht-P) dem Fahrer anzeigt, und eine Eingabeeinheit 24, die eine Anweisung von dem Fahrer empfängt. Der Fahrer gibt eine Anweisung zum Ändern der Gangposition in P in den P-Schalter 20 durch die Eingabeeinheit 24 ein. Die Eingabeeinheit 24 kann ein Momentschalter sein. Die Anweisung von dem Fahrer, die von der Eingabeeinheit 24 empfangen wird, wird an die SBW-ECU 40 übertragen. Es kann eine andere Komponente als der P-Schalter 20 verwendet werden, um die Gangposition von Nicht-P in P zu ändern.
Die SBW-ECU 40 steuert den Aktuator 42, der den Gangpositionsänderungsmechanismus 48 ansteuert, um die Gangposition zwischen P und Nicht-P zu ändern. Die SBW-ECU 40 bewirkt, dass der Anzeiger 22 die derzeitige Gangposition (P oder Nicht-P) anzeigt. Wenn der Fahrer die Eingabeeinheit 24 drückt, wenn die Gangposition Nicht-P ist, ändert die SBW-ECU 40 die Gangposition in P und bewirkt, dass der Anzeiger 22 anzeigt, dass die derzeitige Gangposition P ist.
Der Aktuator 42 wird aus einem geschalteten Reluktanzmotor (im Folgenden als ein "SR-Motor" bezeichnet) ausgebildet. Der Aktuator 42 empfängt ein Aktuatorsteuersignal von der SBW-ECU 40 und steuert den Gangpositionsänderungsmechanismus 48 an. Der Kodierer 46 rotiert bzw. dreht sich zusammen mit dem Aktuator 42 und erfasst den Rotationszustand 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 Rotationszustand des SR-Motors zu bestimmen, und steuert die Zufuhr der elektrischen Energie, die verwendet wird, um den SR-Motor anzusteuern.
Der Gangschalter 26 wird verwendet, um die Gangposition in die Dauerfahrtstellung (im Folgenden als D bezeichnet), die Rückwärtsstellung (im Folgenden als R bezeichnet) oder die Neutralstellung (im Folgenden als N bezeichnet) zu ändern. Wenn die Gangposition P ist, wird der Gangschalter 26 verwendet, um die Gangposition von P in Nicht-P zu ändern. Eine Anweisung von dem Fahrer, die von dem Gangschalter 26 empfangen wird, wird an die SBW-ECU 40 übertragen. Der Gangschalter 26 überträgt ein Gangsignal, das die Gangposition angibt, die der Position eines Betätigungselements (beispielsweise eines Ganghebels) entspricht und die als Antwort der Betätigung durch den Fahrer ausgewählt wird, an die SBW-ECU 40. Die SBW-ECU 40 führt unter Verwendung der EFI-ECU 30 die Steuerung zum Ändern der Gangpositionen in dem Antriebsmechanismus 60 entsprechend dem Gangsignal, das die Anweisung von dem Fahrer angibt, aus und bewirkt, dass die Messeinrichtung 52 die derzeitige Gangposition anzeigt. Der Antriebsmechanismus 60 kann aus einem Mehrfachgeschwindigkeit-Geschwindigkeitsänderungsmechanismus ausgebildet sein. Alternativ kann der Antriebsmechanismus 60 aus einem kontinuierlich veränderlichen Geschwindigkeitsänderungsmechanismus ausgebildet sein.
Die EFI-ECU 30 steuert umfassend den Betrieb des Gangsteuersystems 10. Die Anzeigeeinheit 50 zeigt dem Fahrer eine Anweisung, einen Alarm etc., die von der EFI-ECU 30 oder der SBW-ECU 40 bereitgestellt werden, an. Die Messeinrichtung 52 gibt die Bedingungen der Fahrzeugkomponenten und die derzeitige Gangposition an.
Der NSW 72 ist an dem Ende der Welle 102 vorgesehen und überträgt ein NSW-Signal, das die Gangposition angibt, die der Position entspricht, bei der die Welle 102 die Rotation anhält (im Folgenden als die "Rotationsstoppposition der Welle 102" bezeichnet), an die SBW-ECU 40.
2 zeigt die Struktur des Gangpositionsänderungsmechanismus 48. Die Gangpositionen enthalten P und Nicht-P einschließlich R, N und D. Nicht-P kann zusätzlich zu D auch D1, bei der der erste Gang stets ausgewählt ist, und D2 enthalten, bei der der zweite Gang stets ausgewählt ist.
Der Gangpositionsänderungsmechanismus 48 enthält eine Welle 102, die durch den Aktuator 42 gedreht wird, eine Arretierplatte 100, die sich zusammen mit der Welle 102 dreht, Stangen 104 und 114, die entsprechend der Drehung der Arretierplatte 100 betätigt werden, ein Parksperrritzel 108, das an der Ausgangswelle eines Getriebes (nicht gezeigt) befestigt ist, eine Parksperrritzelsperrklinke 106, die verwendet wird, um das Parksperrritzel 108 zu sperren, eine Arretierfeder 110, die die Drehung bzw. Rotation der Arretierplatte 100 beschränkt, um die Gangposition an einer vorbestimmten Gangposition zu fixieren, und eine Walze 112. Die Arretierplatte 100 dient als ein Beschränkungselement gemäß der Erfindung.
Der Aktuator 42 ist mit der Welle 102 über einen Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 44 verbunden. Die Rotationsgeschwindigkeit des Aktuators 42 wird durch den Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 44 verringert, und die Drehung, die eine verringerte Geschwindigkeit aufweist, wird auf die Welle 102 übertragen. Der Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 44 ist beispielsweise aus mehreren Zahnrädern ausgebildet. Der Kodierer 46 ist an den Aktuator 42 angepasst. Der Kodierer 46 erhöht den Zählwert, wenn sich der Betrag, um den sich der Aktuator 42 dreht (im Folgenden als der "Rotationsbetrag des Aktuators 42" bezeichnet), erhöht (wenn sich der Aktuator 42 in der Umkehrrichtung bzw. Rückwärtsrichtung dreht, verringert der Kodierer 46 den Zählwert). Ein Zählsignal, das den Zählwert angibt, wird von dem Kodierer 46 an die SBW-ECU 40 übertragen. Die SBW-ECU 40 erfasst den Rotationsbetrag des Aktuators 42 auf der Grundlage des Betrags der Erhöhung oder Verringerung des Zählwerts. Alternativ kann die SBW-ECU 40 den Rotationsbetrag der Welle 102 auf der Grundlage des Betrags der Erhöhung oder Verringerung des Zählwerts und des Geschwindigkeitsverringerungsverhältnisses an dem Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 44 erfassen.
Der NSW 72, der an dem Ende der Welle 102 vorgesehen ist, weist mehrere Schalter auf, die den jeweiligen Gangpositionen entsprechen. Einer der Schalter wird auf der Grundlage der Rotationsstoppposition der Welle 102 eingeschaltet. Wenn die SBW-ECU 40 ein NSW-Signal, das angibt, dass der Schalter eingeschaltet wurde, empfängt, bestimmt sie die Gangposition, die durch den Gangpositionsänderungsmechanismus 48 ausgewählt wird, auf der Grundlage des NSW-Signals.
Die Arretierplatte 100 wird durch den Aktuator 42 angesteuert bzw. angetrieben, um die Gangpositionen zu ändern. Der Kodierer 46 dient als eine Zähleinrichtung zum Erhalten eines Zählwerts entsprechend dem Rotationsbetrag des Aktuators 42.
In der perspektivischen Darstellung der 2 sind nur zwei der Vertiefungen, die in der Arretierplatte 100 ausgebildet sind (eine Vertiefung 124, die P entspricht, und eine Vertiefung 120, die einer der Stellungen von Nicht-P entspricht), gezeigt. Die Arretierplatte 100 weist jedoch tatsächlich vier Vertiefungen entsprechend den Stellungen D, N, R und P auf, wie es in der vergrößerten Draufsicht der Arretierplatte 100 der 2 gezeigt ist. Die Änderung der Gangposition zwischen P und Nicht-P wird im Folgenden beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Änderung der Gangposition zwischen P und Nicht-P beschränkt.
2 zeigt den Zustand, in dem die Gangposition die Nicht-P-Stellung ist. In diesem Zustand wird die Rotation bzw. Drehung der Drehwelle des Fahrzeugs nicht störend beeinflusst, da die Parksperrritzelsperrklinke 106 das Parksperrritzel 108 nicht sperrt. Wenn die Welle 102 dann im Uhrzeigersinn aus der Sicht der Richtung des Pfeils C durch den Aktuator 42 gedreht wird, wird die Stange 104 über die Arretierplatte 100 in der Richtung des Pfeils A der 2 gedrückt, wodurch die Parksperrritzelsperrklinke 106 aufwärts in Richtung des Pfeils B der 2 durch einen kegelförmigen Abschnitt, der an der Spitze der Stange 104 vorgesehen ist, gestoßen wird. Da sich die Arretierplatte 100 dreht, klettert die Walze 112 der Arretierfeder 110, die an einer der beiden Vertiefungen positioniert ist, die an dem oberen Abschnitt der Arretierplatte 100 ausgebildet sind, d. h. der Vertiefung 120, die Nicht-P entspricht, über einen Kamm 122 und bewegt sich in die andere Vertiefung, d. h. die Vertiefung 224, die P entspricht. Die Walze 112 ist derart in die Arretierfeder 110 eingepasst, dass sie um ihre Achse drehbar ist. Wenn sich die Arretierplatte 100 dreht, bis die Walze 112 die Vertiefung 124, die P entspricht, erreicht, wird die Parksperrritzelsperrklinke 106 aufwärts an eine Position gestoßen, bei der die Vorstehung der Parksperrritzelsperrklinke 106 zwischen den Zähnen des Parksperrritzels 108 platziert ist. Somit wird die Antriebswelle des Fahrzeugs mechanisch fixiert und die Gangposition wird in P geändert.
In dem Gangsteuersystem steuert die SBW-ECU 40 den Rotationsbetrag des Aktuators 42, so dass der Stoß, der verursacht wird, wenn die Walze 112 der Arretierfeder 110 in eine Vertiefung fällt, nachdem sie über den Kamm 122 geklettert ist, verringert wird, um die Last, die auf die Komponenten des Gangpositionsänderungsmechanismus 48 wie beispielsweise die Arretierplatte 100, die Arretierfeder 110 und die Welle 102 wirkt, zu verringern.
Die SBW-ECU 40 bestimmt, dass die Gangposition die P-Stellung ist, wenn die Rotationsstoppposition des Aktuators 42, die auf der Grundlage des Rotationsbetrags des Aktuators 42, der von dem Kodierer 46 erfasst wird, bestimmt wird, d. h. die Position der Walze 112 relativ zu der Arretierplatte 100 innerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt, der P entspricht.
Wenn andererseits die Rotationsstoppposition des Aktuators 42, die auf der Grundlage des Rotationsbetrags des Aktuators 42, der von dem Kodierer 46 erfasst wird, bestimmt wird, innerhalb des vorbestimmten Bereiches, der Nicht-P entspricht, liegt, bestimmt die SBW-ECU 40, dass die Gangposition die Nicht-P-Stellung ist. Die SBW-ECU 40 kann die Gangposition entsprechend der Rotationsstoppposition der Welle 102 auf der Grundlage eines NSW-Signals von dem NSW 72 bestimmen.
Die Arretierplatte 100 oder die Welle 102 sind letztendlich über die Stange 114 mit einer Spule (nicht gezeigt) eines manuellen Ventils (nicht gezeigt) des Automatikgetriebes verbunden. Wenn die Rotationsstoppposition des Aktuators 42 mit einer Position übereinstimmt, die irgendeiner Stellung aus D, R und N entspricht, wird die Spule des manuellen Ventils an eine Position bewegt, die der Gangposition entspricht, die durch die Rotationsstoppposition des Aktuators 42 angegeben wird. Somit wird die Gangposition des Automatikgetriebes durch den Aktuator 42 geändert. Die SBW-ECU 40 stellt den Rotationsstopppositionsbereich entsprechend einer jeweiligen Gangposition auf der Grundlage des Rotationsbetrags des Aktuators 42, der durch die Arretierplatte 100 beschränkt wird, ein.
In dem Gangsteuersystem 10, das die oben beschriebene Struktur aufweist, ändert sich manchmal die Rotationsstoppposition des Aktuators 42, nachdem die SBW-ECU 40 die Steuerung des Aktuators angehalten hat. Die folgende Beschreibung basiert auf der Annahme, dass sich, wenn die Steuerung des Aktuators 42 angehalten wird, die Walze 112 an der Arretierplatte 100 an einer Position außerhalb des Rotationsstopppositionsbereiches, der einer Gangposition entspricht, befindet, insbesondere dass sich die Walze 112 an einer Position befindet, die von einer Vertiefungsbodenposition abweicht.
3A zeigt einen wellenähnlichen Abschnitt der Arretierplatte 100 und die Walze 112, die die Arretierplatte 100 kontaktiert. In dem Fall, der in 3A gezeigt ist, wird die Steuerung des Aktuators 42 angehalten, wenn sich die Walze 112 an einer Position befindet, die von der Vertiefungsbodenposition, die P in der Arretierplatte 100 entspricht, abweicht. Eine derartige Positionsabweichung wird aufgrund der Größentoleranz der Arretierplatte 100 verursacht.
Die Walze 112 wird durch eine elastische Kraft, die durch die Verbiegung der Arretierfeder 110 erzeugt wird, an die Arretierplatte 100 gedrückt, die die Walze 112 kontaktiert. Wenn die Kraft zum Bewegen der Walze 112 in Richtung einer Vertiefungsbodenposition der Arretierplatte 100, die ein Teil der Kraft zum Drücken der Walze 112 an die Arretierplatte 100 ist, die Reibung der Rotationselemente, die mit der Arretierplatte 100 verbunden sind, übersteigt, wird eine Rotationskraft in der Richtung ausgeübt, in der sich die Walze 112 in Richtung der Vertiefungsbodenposition der Arretierplatte 100 bewegt. Somit ändert sich die Rotationsstoppposition des Aktuators 42, nachdem die Steuerung des Aktuators 42 angehalten wurde. In der folgenden Beschreibung wird eine derartige Änderung der Rotationsstoppposition als "Ziehen" der Walze 112 an die Vertiefungsbodenposition bezeichnet. Die Rotationskraft aufgrund des Ziehens der Walze 112 an eine Vertiefungsbodenposition (im Folgenden als die "Ziehrotationskraft" bezeichnet) entspricht der "Rotationskraft zum Bewegen des Aktuators in Richtung des Rotationsstopppositionsbereiches, der einer Gangposition entspricht" gemäß der Erfindung.
3B zeigt die Weise, wie sich die Ziehrotationskraft ändert, wenn sich die Walze 112 entlang des wellenförmigen Abschnitts der Arretierplatte 100 bewegt. In 3B zeigt der schattierte Abschnitt die Reibung, und die durchgezogene Linie zeigt die Weise, wie sich die Ziehrotationskraft ändert. In dem Bereich, in dem sowohl der schattierte Abschnitt als auch die durchgezogene Linie vorhanden sind, überschreitet die Reibung die Ziehrotationskraft. Dementsprechend übersteigt die Ziehrotationskraft die Reibung in dem anderen Bereich als dem Bereich, in dem sowohl der schattierte Abschnitt als auch die durchgezogene Linie vorhanden sind. Wenn daher die elektrische Energieversorgung des Aktuators 42 ausgeschaltet wird, wenn sich die Walze 112 in dem anderen Bereich als dem Bereich, in dem sowohl der schattierte Abschnitt als auch die durchgezogene Linie in 3B vorhanden sind, befindet, wird die Walze 112 durch die Ziehrotationskraft an die nächste Vertiefungsbodenposition bewegt.
Der wellenförmige Abschnitt der Arretierplatte 100 und die Arretierfeder 110, mit der die Walze 112 verbunden ist, bilden einen Mechanismus, der die Ziehrotationskraft zum Bewegen der Walze 112 in Richtung der Vertiefungsbodenposition auf der Grundlage der Rotationsstoppposition des Aktuators 42 erzeugt.
Die SBW-ECU 40 lernt die Vertiefungsbodenposition auf der Grundlage des Betrags, um den der Aktuator 42 gedreht wurde, seitdem die Steuerung des Aktuators 42 angehalten wurde.
Genauer gesagt hält die SBW-ECU 40 die Steuerung des Aktuators 42 durch Ausschalten der elektrischen Energieversorgung des Aktuators 42 an und lernt dann die Vertiefungsbodenposition auf der Grundlage des Betrags, um den der Aktuator 42 gedreht wurde, seitdem die Steuerung des Aktuators 42 angehalten wurde, und der durch den Kodierer 46 erfasst wird.
Die SBW-ECU 40 lernt die Vertiefungsbodenpositionen innerhalb des wellenförmigen Abschnitts der Arretierplatte 100, die den Rotationsbereich des Aktuators 42 beschränkt, d. h. den Bereich, in dem der Kodierer 46 den Rotationsbetrag des Aktuators 42 unter Verwendung der P-Wandposition oder der Nicht-P-Wandposition in der Arretierplatte 100 als Bezug erfasst. In der Ausführungsform der Erfindung erfasst der Kodierer 46 den Rotationsbetrag des Aktuators 42 unter Verwendung der P-Wandposition der Arretierplatte 100 als Bezug, und die SBW-ECU 40 lernt die Vertiefungsbodenpositionen auf der Grundlage des Rotationsbetrags.
Die SBW-ECU 40 lernt die Vertiefungsbodenposition entsprechend dem Berechnungsverfahren, das in Abhängigkeit von der Rotationsrichtung des Aktuators 42 ausgewählt wird, wenn die Lernbedingung, die in 4 gezeigt ist, erfüllt ist.
Die SBW-ECU 40 bestimmt, dass ein Befehl zum Ändern der Gangpositionen ausgegeben wurde, wenn sich die Gangposition, die durch den Gangpositionsänderungsmechanismus ausgewählt wurde und die durch den Kodierer 46 oder den NSW 72 bestimmt wurde, von der Gangposition unterscheidet, die der Ganghebelposition entspricht.
Die SBW-ECU 40 stellt den Sollpositionszählwert für die Vertiefungsbodenposition entsprechend der Gangposition, die durch die Ganghebelposition angewiesen ist, ein. Die SBW-ECU 40 erfasst den Rotationsbetrag des Aktuators 42 auf der Grundlage des Zählwerts, der durch das Zählsignal von dem Kodierer 46 angegeben wird. Die SBW-ECU 40 steuert den Aktuator 42 derart, dass der Zählwert, der durch das Zählsignal von dem Kodierer 46 angegeben wird, mit dem Sollpositionszählwert übereinstimmt. Wenn der Zählwert, der durch das Zählsignal von dem Kodierer 46 angegeben wird, im Wesentlichen gleich dem Sollpositionszählwert wird, schaltet die SBW-ECU 40 die elektrische Energieversorgung des Aktuators 42 aus, um die Steuerung des Aktuators anzuhalten. In der folgenden Beschreibung wird der Zustand, in dem die Steuerung des Aktuators 42 nicht ausgeführt wird, als der "Stand-by-Zustand" bezeichnet. Als die Sollpositionszählwerte für die jeweiligen Gangpositionen werden jeweilige Zählwerte für die Vertiefungsbodenpositionen eingestellt.
Wie es in 4 gezeigt ist, berechnet, wenn die Lernbedingung erfüllt ist, die SBW-ECU 40 erneut den Zählwert für die Vertiefungsbodenposition entsprechend dem Berechnungsverfahren, das in Abhängigkeit von der Rotationsrichtung des Aktuators 42 ausgewählt wird. Die Lernbedingung ist erfüllt, wenn einer der folgenden Zustände vorliegt: der Zustand, in dem der Stand-by-Zustand vorliegt und der Zählwert, der durch das Zählsignal von dem Kodierer 46 angegeben wird, erhöht wird; und der Zustand, in dem die Bedingung des Stand-by-Zustands vorliegt und der Zählwert, der auf dem Zählsignal von dem Kodierer 46 basiert, verringert wird.
Wenn sich beispielsweise der Zählwert erhöht, wenn der Stand-by-Zustand vorliegt, wird die Walze 112 in dem Zustand, in dem kein Spiel 126 zwischen dem Aktuator 42 und der Arretierplatte 100 auf der Umkehr- bzw. Rückwärtsrotationsseite vorhanden ist, wie es in 5A gezeigt ist, in die Vertiefungsbodenposition bewegt, wie es durch den Pfeil angegeben ist. In den 5A und 5B sind der Aktuator 42 und das Spiel 126 zwischen dem Aktuator 42 und der Arretierplatte 100 auf derselben Seite gezeigt, auf der sich die Walze 112 befindet, um die Beschreibung zu vereinfachen.
In diesem Fall wird der Zählwert, der der Vertiefungsbodenposition entspricht, wenn die P-Wandposition der Arretierplatte 100 als Bezug verwendet wird, durch Subtrahieren des Zählwerts, der der P-Wandposition entspricht, von dem Zählwert nach dem Vorliegen des Stand-by-Zustands berechnet, wie es in 4 gezeigt ist.
Wenn sich der Zählwert nach dem Vorliegen des Stand-by-Zustands verringert, bewegt sich die Walze 112 in dem Zustand, in dem das Spiel 126 auf der Vorwärtsrotationsseite nicht vorhanden ist, wie es in 5B gezeigt ist, in die Vertiefungsbodenposition, wie es durch den Pfeil angegeben ist.
In diesem Fall wird der Zählwert, der der Vertiefungsbodenposition entspricht, wenn die P-Wandposition als Bezug verwendet wird, durch Subtrahieren des Zählwerts, der der P-Wandposition entspricht, und des Zählwerts, der dem Spiel 126 entspricht, von dem Zählwert nach dem Vorliegen des Stand-by-Zustands berechnet.
6 ist ein Funktionsblockdiagramm der SBW-ECU 40.
Die SBW-ECU 40 enthält eine Eingangsschnittstelle (im Folgenden als eine "Eingangs-I/F" bezeichnet) 300, eine Berechnungsverarbeitungseinheit 400, eine Speichereinheit 600 und eine Ausgangsschnittstelle (im Folgenden als eine "Ausgangs-I/F" bezeichnet) 500.
Die Eingangs-I/F 300 empfängt ein P-Befehlssignal von dem P-Schalter 20, ein Zählsignal von dem Kodierer 46, ein Gangsignal von dem Gangschalter 26 und ein NSW-Signal von dem NSW 72 und überträgt diese Signale an die Berechnungsverarbeitungseinheit 400.
Die Berechnungsverarbeitungseinheit 400 enthält eine Gangpositionsänderungsbefehlsbestimmungseinheit 402, eine Sollpositionszählwerteinstelleinheit 404, eine Zählwertbestimmungseinheit 406, eine Aktuatoransteuersteuereinheit 408 und eine Vertiefungsbodenpositionslerneinheit 410.
Die Gangpositionsänderungsbefehlsbestimmungseinheit 402 bestimmt, ob ein Befehl zum Ändern der Gangpositionen ausgegeben wurde. Die Gangpositionsänderungsbefehlsbestimmungseinheit 402 bestimmt, dass ein Befehl zum Ändern der Gangpositionen ausgegeben wurde, wenn sich die Gangposition, die dem Gangsignal von dem Gangschalter 26 entspricht, von der Gangposition unterscheidet, die durch den Gangpositionsänderungsmechanismus 48 ausgewählt ist.
Die Gangposition, die von dem Gangpositionsänderungsmechanismus 48 ausgewählt ist, ist die Gangposition, die durch das NSW-Signal von dem NSW 72 angegeben wird, oder die Gangposition, die auf der Grundlage des Zählwerts bestimmt wird, der durch das Zählsignal von dem Kodierer 46 angegeben wird.
Die Gangpositionsänderungsbefehlsbestimmungseinheit 402 kann das Gangänderungsbefehlsbestimmungsflag setzen, wenn sie bestimmt, dass ein Befehl zum Ändern der Gangpositionen ausgegeben wurde.
Die Sollpositionszählwerteinstelleinheit 404 stellt den Sollpositionszählwert ein. Die Sollpositionszählwerteinstelleinheit 404 stellt den Zählwert entsprechend der Sollgangposition ein, und zwar unter Verwendung der Gangposition, die durch das Gangsignal von dem Gangschalter 26 angegeben wird, als die Sollgangposition. Wenn der Sollpositionszählwert auf der Grundlage eines relativen Zählwerts eingestellt wird, kann der Sollpositionszählwert auf den Wert von dem Zählwert, der der Gangposition entspricht, die von dem Gangpositionsänderungsmechanismus 48 ausgewählt wird, bis zu dem Zählwert, der der Sollgangposition entspricht, eingestellt werden.
Die Sollpositionszählwerteinstelleinheit 404 ändert das Verfahren zum Einstellen des Sollpositionszählwerts in Abhängigkeit von der Rotationsrichtung des Aktuators 42, die auf der Grundlage der Positionsbeziehung zwischen der Gangposition, die von dem Gangpositionsänderungsmechanismus 48 ausgewählt wird, und der Sollgangposition bestimmt wird.
Wenn der Aktuator 42 in der Vorwärtsrichtung gedreht wird, stellt die Sollpositionszählwerteinstelleinheit 404 den Sollpositionszählwert durch Addieren des Zählwerts, der dem Betrag des Spiels entspricht, zu dem Zählwert, der der Sollgangposition entspricht, ein.
Wenn der Aktuator 42 in der Rückwärtsrichtung gedreht wird, stellt die Sollpositionszählwerteinstelleinheit 404 den Zählwert, der der Sollgangposition entspricht, als den Sollpositionszählwert ein.
Die Zählwertbestimmungseinheit 406 bestimmt, ob der Zählwert, der durch das Zählsignal von dem Kodierer 46 angegeben wird, im Wesentlichen gleich dem Sollpositionszählwert ist, der durch die Sollpositionszählwerteinstelleinheit 404 eingestellt wird. Die Zählwertbestimmungseinheit 406 bestimmt, dass der Zählwert, der durch das Zählsignal angegeben wird, im Wesentlichen gleich dem Sollpositionszählwert ist, wenn die Differenz zwischen dem Zählwert, der durch das Zählsignal angegeben wird, und dem Sollpositionszählwert innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt. Die Zählwertbestimmungseinheit 406 kann das Zählwertbestimmungsflag setzen, wenn sie bestimmt, dass der Zählwert, der durch das Zählsignal angegeben wird, im Wesentlichen gleich dem Sollpositionszählwert ist.
Die Aktuatoransteuersteuereinheit 408 überträgt ein Ansteuersteuersignal an den Aktuator 42 über die Ausgangs-I/F 500, wenn die Sollpositionszählwerteinstelleinheit 404 den Sollpositionszählwert einstellt. Wenn der Zählwert, der durch das Zählsignal von dem Kodierer 46 angegeben wird, im Wesentlichen gleich dem Sollpositionszählwert wird, hält die Aktuatoransteuersteuereinheit 408 die elektrische Energieversorgung des Aktuators 42 an, das heißt, die Aktuatoransteuersteuereinheit 408 hält die Steuerung des Aktuators 42 an. Die Aktuatoransteuersteuereinheit 408 kann die Steuerung des Aktuators 42 anhalten, wenn das Zählwertbestimmungsflag gesetzt ist.
Die Vertiefungsbodenpositionslerneinheit 410 lernt die Vertiefungsbodenposition auf der Grundlage des Zählwerts, der von dem Kodierer 46 erfasst wird, nachdem die Steuerung des Aktuators 42 angehalten ist. Genauer gesagt berechnet die Vertiefungsbodenpositionslerneinheit 410 den Zählwert, der der Vertiefungsbodenposition entspricht, erneut entsprechend dem Berechnungsverfahren, das in Abhängigkeit davon ausgewählt wird, ob der Zählwert erhöht oder verringert wird, nachdem der Stand-by-Zustand vorliegt, wie es oben beschrieben wurde. Der erneut berechnete Zählwert, der der Vertiefungsbodenposition entspricht, wird als der Sollpositionszählwert eingestellt, der in den anschließenden Routinen verwendet werden wird. Der Betrag des Spiels, der empirisch im Voraus erhalten wird, kann verwendet werden. Alternativ kann der Betrag des Spiels, der gemäß einem bekannten Verfahren gelernt wird, verwendet werden.
Die folgende Beschreibung basiert auf der Annahme, dass jede der Gangpositionsänderungsbefehlsbestimmungseinheit 402, der Sollpositionszählwerteinstelleinheit 404, der Zählwertbestimmungseinheit 406, der Aktuatoransteuersteuereinheit 408 und der Vertiefungsbodenpositionslerneinheit 410 mittels Software implementiert sein kann, die durch Ausführen eines Programms realisiert wird, das in der Speichereinheit 600 der CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) gespeichert ist, d. h. die Berechnungsverarbeitungseinheit 400. Alternativ kann jede dieser Einheiten mittels Hardware implementiert sein. Diese Programme werden in dem Aufzeichnungsmedium, das in dem Fahrzeug vorgesehen ist, gespeichert.
Die Speichereinheit 600 speichert verschiedene Informationen, Programme, Schwellenwerte, Funktionen bzw. Tabellen, etc. Die Berechnungsverarbeitungseinheit 400 liest die Daten aus der Speichereinheit 600 aus oder speichert die Daten in der Speichereinheit 600 je nach Bedarf.
Im Folgenden wird die Routine, die von der SBW-ECU 40 ausgeführt wird, mit Bezug auf die 7A und 7B beschrieben.
Im Schritt S100 bestimmt die SBW-ECU 40, ob ein Befehl zum Ändern der Gangposition ausgegeben wurde. Wenn bestimmt wird, dass ein Befehl zum Ändern der Gangposition ausgegeben wurde ("JA" im Schritt S100), wird der Schritt S102 ausgeführt. Wenn andererseits bestimmt wird, dass ein Befehl zum Ändern der Gangposition nicht ausgegeben wurde ("NEIN" im Schritt S100), endet die Routine.
Im Schritt S102 stellt die SBW-ECU 40 den Sollpositionszählwert ein. Die SBW-ECU 40 stellt den Sollpositionszählwert auf den Wert ein, der durch Addieren des Zählwerts, der dem Spiel entspricht, zu dem Zählwert, der der Vertiefungsbodenposition für die Sollgangposition entspricht, erhalten wird, wenn der Aktuator 42 in der Vorwärtsrichtung gedreht wird, um die Sollgangposition auszuwählen. Die SBW-ECU 40 stellt den Sollpositionszählwert auf den Zählwert, der der Vertiefungsbodenposition entspricht, für die Sollgangposition ein, wenn der Aktuator 42 in der Rückwärtsrichtung gedreht wird, um die Sollgangposition auszuwählen.
Im Schritt S104 führt die SBW-ECU 40 dem Aktuator 42 elektrische Energie zu.
Im Schritt S106 bestimmt die SBW-ECU 40, ob der Zählwert, der durch das Zählsignal von dem Kodierer 46 angegeben wird, im Wesentlichen gleich dem Sollpositionszählwert ist. Wenn bestimmt wird, dass der Zählwert, der durch das Zählsignal von dem Kodierer 46 angegeben wird, im Wesentlichen gleich dem Sollpositionszählwert ist ("JA" im Schritt S106), wird der Schritt S108 ausgeführt. Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Zählwert, der durch das Zählsignal von dem Kodierer 46 angegeben wird, nicht im Wesentlichen gleich dem Sollpositionszählwert ist ("NEIN" im Schritt S106), wird der Schritt S104 erneut ausgeführt.
Im Schritt S108 schaltet die SBW-ECU 40 die elektrische Energieversorgung des Aktuators 42 aus.
Im Schritt S110 bestimmt die SBW-ECU 40, ob der Zählwert, der durch das Zählsignal von dem Kodierer 46 angegeben wird, größer als der Sollpositionszählwert ist. Wenn bestimmt wird, dass der Zählwert, der durch das Zählsignal angegeben wird, größer als der Sollpositionszählwert ist ("JA" im Schritt S110), wird der Schritt S112 ausgeführt. Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Zählwert, der durch das Zählsignal angegeben wird, gleich oder kleiner als der Sollpositionszählwert ist ("NEIN" im Schritt S110), wird der Schritt S114 ausgeführt.
Im Schritt S112 stellt die SBW-ECU 40 den Zählwert, der der Vertiefungsbodenposition für die Sollgangposition entspricht, auf den Zählwert ein, der durch das Zählsignal von dem Kodierer 46 angegeben wird. Die SBW-ECU 40 erneuert den Zählwert, der der Vertiefungsbodenposition für die Sollgangposition entspricht und der in dem Speicher gespeichert ist.
Im Schritt S114 bestimmt die SBW-ECU 40, ob der Zählwert, der durch das Zählsignal von dem Kodierer 46 angegeben wird, kleiner als der Sollpositionszählwert ist. Wenn bestimmt wird, dass der Zählwert, der durch das Zählsignal von dem Kodierer 46 angegeben wird, kleiner als der Sollpositionszählwert ist ("JA" im Schritt S114), wird der Schritt S116 ausgeführt. Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Zählwert, der durch das Zählsignal von dem Kodierer 46 angegeben wird, gleich oder größer als der Sollpositionszählwert ist ("NEIN" im Schritt S114), endet die Routine.
Im Schritt S1116 stellt die SBW-ECU 40 den Zählwert, der der Vertiefungsbodenposition für die Sollgangposition entspricht, auf den Wert ein, der durch Subtrahieren des Zählwerts, der dem Spiel entspricht, von dem Zählwert, der durch das Zählsignal von dem Kodierer 46 angegeben wird, erhalten wird. Die SBW-ECU 40 erneuert den Zählwert, der der Vertiefungsbodenposition für die Sollgangposition entspricht, der in dem Speicher gespeichert ist.
Im Folgenden wird der Betrieb der SBW-ECU 40 mit Bezug auf 8 beschrieben. Die SBW-ECU 40 weist die oben beschriebene Struktur auf und führt die oben beschriebene Routine aus. In 8 stellt die vertikale Achse den Sollpositionszählwert, den Zählwert, der durch das Zählsignal angegeben wird, und den Zustand der elektrischen Energieversorgung des Aktuators dar.
Wenn die Gangposition, die von dem Gangpositionsänderungsmechanismus 48 ausgewählt wird, D ist, ist, wenn die Ganghebelposition ebenfalls D ist, der Sollpositionszählwert im Wesentlichen gleich dem Zählwert, der durch das Zählsignal angegeben wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der Aktuator 42 nicht betrieben (Aus).
Wenn der Fahrer den Ganghebel zu dem Zeitpunkt T0 auf R bewegt, wird ein Befehl zum Ändern der Gangposition ausgegeben ("JA" im Schritt S100), und der Sollpositionszählwert wird entsprechend dem Befehl eingestellt, wie es durch die dicke Linie in 8 angegeben ist (S102). In diesem Fall wird, da der Aktuator 42 in der Rückwärtsrichtung gedreht wird, der Sollpositionszählwert auf den Zählwert eingestellt, der der Vertiefungsbodenposition entspricht. Dann wird dem Aktuator 42 elektrische Energie zugeführt (S104), und der Aktuator 42 beginnt, die Arretierplatte 100 zu drehen.
Wie es durch die dünne Linie in 8 gezeigt ist, verringert sich der Zählwert, wenn sich der Aktuator 42 dreht. Wenn der Zählwert zu dem Zeitpunkt T1 im Wesentlichen gleich dem Sollpositionszählwert wird ("JA" im Schritt S106), wird die Rotationsstoppposition des Aktuators 42 aufrechterhalten. Dann wird zu dem Zeitpunkt T2 die elektrische Energieversorgung ausgeschaltet (S108), und der Stand-by-Zustand wird errichtet.
Wenn die elektrische Energieversorgung des Aktuators 42 bei dem Sollpositionszählwert ausgeschaltet wird, dreht sich, wenn sich die Walze 112 an einer Position befindet, die von der Vertiefungsbodenposition abweicht, und ebenfalls in der Lage ist, in die Vertiefungsbodenposition gezogen zu werden, die Arretierplatte 100 derart, dass die Walze 112 durch die Ziehrotationskraft in die Vertiefungsbodenposition bewegt wird. Wenn die Walze 112 die Vertiefungsbodenposition erreicht, wird die Drehung der Arretierplatte 100 angehalten (Zeit T3).
Zu diesem Zeitpunkt wird, da der Zählwert, der durch das Zählsignal angegeben wird, größer als der Sollpositionszählwert ist ("JA" im Schritt S110), der Zählwert, der durch das Zählsignal angegeben wird, als der neue Zählwert gelernt, der der Vertiefungsbodenposition für die R-Stellung entspricht (S112). Das heißt, der Sollpositionszählwert wird auf den neuen Zählwert geändert, der der Vertiefungsbodenposition für die R-Stellung entspricht.
Mit der Steuervorrichtung für den Gangpositionsänderungsmechanismus 48 wird der Rotationsstopppositionsbereich, der einer jeweiligen Gangposition entspricht, auf der Grundlage des Betrags gelernt, um den der Aktuator gedreht wurde, seitdem die Steuerung des Aktuators 42 durch die SBW-ECU 40 angehalten wurde. Auf diese Weise wird der Rotationsstopppositionsbereich, der einer jeweiligen Gangposition entspricht, genau erfasst. Dementsprechend wird die Genauigkeit der Steuerung der Rotationsstoppposition des Aktuators 42 verbessert. Es ist daher möglich, eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für den Gangpositionsänderungsmechanismus 48 bereitzustellen, die die Rotationsstoppposition des Aktuators 42 genau erfassen.
Die Steuervorrichtung gemäß der Erfindung kann für ein beliebiges Automatikgetriebe, das die Gangsteuerung, bei der der Gang, der der Gangposition entspricht, die von dem Fahrer ausgewählt wird, verwendet wird, ausführt, und ein Automatikgetriebe verwendet werden, das die Gangbereichssteuerung ausführt, bei der der Gang, der der Gangposition entspricht, die von dem Fahrer ausgewählt wird, und die niedrigeren Gänge als der ausgewählte Gang sämtlich verwendet werden.
Die Ausführungsform der Erfindung, die oben beschrieben wurde, ist nur beispielhaft und nicht einschränkend. Der technische Bereich der Erfindung wird durch die Ansprüche definiert, und sämtliche Änderungen, die innerhalb der Äquivalenz der Ansprüche fallen, sind daher davon umfasst.

Claims

Steuervorrichtung für einen Gangpositionsänderungsmechanismus, der Gangpositionen eines Automatikgetriebes, das in einem Fahrzeug montiert ist, unter Verwendung einer Rotationskraft eines Aktuators (42) auf der Grundlage eines Signals, das einem Zustand eines Betätigungselements entspricht, ändert, wobei die Steuervorrichtung aufweist: einen Mechanismus (100, 110), der eine Rotationskraft zum Bewegen des Aktuators (42) in Richtung eines Rotationsstopppositionsbereiches, der der Gangposition entspricht, auf der Grundlage einer Rotationsstoppposition des Aktuators (42) erzeugt; eine Erfassungseinrichtung (46) zum Erfassen eines Rotationsbetrags des Aktuators (42), der ein Betrag ist, um den der Aktuator (42) durch die Rotationskraft des Aktuators (42) und die Rotationskraft zum Bewegen des Aktuators (42) in Richtung des Rotationsstopppositionsbereiches, der der Gangposition entspricht, gedreht wird; eine Steuereinrichtung (408) zum Steuern des Aktuators (42) auf der Grundlage des Signals und des erfassten Rotationsbetrags; und eine Lerneinrichtung (410) zum Lernen des Rotationsstopppositionsbereiches, der der Gangposition entspricht, auf der Grundlage eines Betrags, um den der Aktuator (42) gedreht wurde, seitdem eine Steuerung des Aktuators (42), die durch die Steuereinrichtung (408) ausgeführt wird, angehalten wurde.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Aktuator (42) eine elektrische Drehvorrichtung ist, die die Rotationskraft des Aktuators (42) erzeugt, wenn ihr elektrische Energie zugeführt wird, und die Steuereinrichtung die Steuerung des Aktuators (42) durch Ausschalten der elektrischen Energieversorgung des Aktuators (42) anhält.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Mechanismus (100, 110), der die Rotationskraft erzeugt, ein Beschränkungselement (100) enthält, das einen Rotationsbereich des Aktuators (42) beschränkt, und die Lerneinrichtung (410) den Rotationsstopppositionsbereich, der der Gangposition entspricht, unter Verwendung einer vorbestimmten Position des Rotationsbereiches, der durch das Beschränkungselement (100) beschränkt wird, als Bezug lernt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuereinrichtung (408) das Signal und den erfassten Rotationsbetrag in numerische Werte umwandelt, und die Steuereinrichtung (408) den Aktuator (42) unter Verwendung der numerischen Werte steuert.
Steuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Steuereinrichtung (408) das Signal und den erfassten Rotationsbetrag in numerische Werte umwandelt, die Steuereinrichtung (408) den Aktuator (42) unter Verwendung der numerischen Werte steuert, und das Signal und der erfasste Rotationsbetrag in die numerischen Werte unter Verwendung einer vorbestimmten Position des Rotationsbereiches des Aktuators (42), der durch das Beschränkungselement (100) beschränkt wird, umgewandelt werden.
Steuervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Steuereinrichtung (408) die Steuerung des Aktuators (42) anhält, wenn eine Differenz zwischen den numerischen Werten kleiner als ein vorbestimmter Wert wird.
Steuerverfahren für einen Gangpositionsänderungsmechanismus, der Gangpositionen eines Automatikbetriebes, das in einem Fahrzeug montiert ist, unter Verwendung einer Rotationskraft eines Aktuators (42) auf der Grundlage eines Signals, das einem Zustand eines Betätigungselements entspricht, ändert, wobei das Verfahren aufweist: Erzeugen einer Rotationskraft zum Bewegen des Aktuators (42) in Richtung eines Rotationsstopppositionsbereiches, der der Gangposition entspricht, auf der Grundlage einer Rotationsstoppposition des Aktuators (42); Erfassen eines Rotationsbetrags des Aktuators (42), der ein Betrag ist, um den der Aktuator (42) durch die Rotationskraft des Aktuators (42) und die Rotationskraft zum Bewegen des Aktuators (42) in Richtung des Rotationsstopppositionsbereiches, der der Gangposition entspricht, gedreht wird; Steuern des Aktuators (42) auf der Grundlage des Signals und des erfassten Rotationsbetrags; und Lernen des Rotationsstopppositionsbereiches, der der Gangposition entspricht, auf der Grundlage eines Betrags, um den der Aktuator (42) gedreht wurde, seitdem eine Steuerung des Aktuators (42) angehalten wurde (S112, S116).
Steuerverfahren nach Anspruch 7, wobei der Aktuator (42) eine elektrische Drehvorrichtung ist, die die Rotationskraft des Aktuators (42) erzeugt, wenn ihr elektrische Energie zugeführt wird, und die Steuerung des Aktuators (42) durch Ausschalten der elektrischen Energieversorgung des Aktuators (42) angehalten wird.
Steuerverfahren nach Anspruch 7 oder 8, das außerdem aufweist: Beschränken eines Rotationsbereiches des Aktuators (42); und Lernen des Rotationsstopppositionsbereiches, der der Gangposition entspricht, unter Verwendung einer vorbestimmten Position des beschränkten Rotationsbereiches des Aktuators (42) als Bezug.
Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, das außerdem aufweist: Umwandeln des Signals und des erfassten Rotationsbetrags in numerische Werte; und Steuern des Aktuators (42) unter Verwendung der numerischen Werte.
Steuerverfahren nach Anspruch 9, das außerdem aufweist: Umwandeln des Signals und des erfassten Rotationsbetrags in numerische Werte unter Verwendung der vorbestimmten Position des beschränkten Rotationsbereiches des Aktuators (42) als Bezug; Steuern des Aktuators (42) unter Verwendung der numerischen Werte; und Umwandeln des Signals und des erfassten Rotationsbetrags in die numerischen Werte unter Verwendung einer vorbestimmten Position des beschränkten Rotationsbereiches des Aktuators (42).
Steuerverfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Steuern des Aktuators (42) angehalten wird, wenn eine Differenz zwischen den numerischen Werten kleiner als ein vorbestimmter Wert wird.