DE102011086207B4

DE102011086207B4 - Shift-by-wire-system

Info

Publication number: DE102011086207B4
Application number: DE102011086207.2A
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Kimura; Masaaki Shinojima; Jun Yamada
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2021-02-04
Anticipated expiration: 2031-11-12
Also published as: DE102011086207A1; US20120123653A1; CN102537331B; CN102537331A; US8626412B2

Abstract

Shift-by-wire-System (3) zum Ändern einer Position eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs entsprechend einem Signal eines Gangauswählers, der von einem Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird, wobei das Shift-by-wire-System (3) aufweist:einen Aktuator (30), der einen Elektromotor (32), einen inkrementalen Codierer (34), der ein Pulssignal entsprechend einer Drehung des Elektromotors (32) ausgibt, und ein Untersetzungsrad (33), das die Drehung des Elektromotors (32) verringert und die verringerte Drehung ausgibt, enthält;eine Arretierplatte (52), die mit dem Untersetzungsrad (33) verbunden ist, so dass sie von dem Aktuator (30) gedreht wird, wobei die Arretierplatte (52) einen ersten Endkonkavabschnitt (61), der an einem Ende in deren Drehrichtung ausgebildet ist, einen zweiten Endkonkavabschnitt (64), der an dem anderen Ende in deren Drehrichtung ausgebildet ist, und mehrere Mittelkonkavabschnitte (62, 63), die zwischen dem ersten Endkonkavabschnitt (61) und dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) ausgebildet sind, aufweist;eine Arretierfeder (55), die einen Regulierabschnitt (53) aufweist, der in Eingriff in einen aus dem ersten Endkonkavabschnitt (61), den Mittelkonkavabschnitten (62, 63) und dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) gebracht werden kann, um eine Drehung der Arretierplatte (52) zu regulieren, so dass die Position des Automatikgetriebes fixiert wird; undeinen Steuerabschnitt (13), der eine Sollposition auf der Grundlage des Signals des Gangauswählers definiert und den Aktuator (30) ansteuert, so dass die Position des Automatikgetriebes in die Sollposition gebracht wird, wobeider erste Endkonkavabschnitt (61) einer Parkposition entspricht und eine erste Wand (65) definiert,der zweite Endkonkavabschnitt (64) einer Position zum Fahren eines Fahrzeugs in Vorwärtsrichtung entspricht und eine zweite Wand (66) definiert,die Mittelkonkavabschnitte (62, 63) mindestens einer Rückwärtsposition und einer neutralen Position entsprechen,der Steuerabschnitt (13) enthält:einen ersten Positionslernabschnitt, der den Elektromotor (32) in einer Richtung ansteuert, in der der Regulierabschnitt (53) in Kontakt mit der ersten Wand (65) gebracht wird, und eine erste Bezugsposition des Aktuators (30), die der Parkposition entspricht, lernt, wenn erfasst wird, dass sich ein Maximalwert oder ein Minimalwert eines Zählwerts der Pulssignale, der von dem Codierer (34) ausgegeben wird, während einer speziellen Zeitdauer nicht ändert; undeinen zweiten Positionslernabschnitt, der den Elektromotor (32) in einer Richtung ansteuert, in der der Regulierabschnitt (53) in Kontakt mit der zweiten Wand (66) gebracht wird, und eine zweite Bezugsposition des Aktuators (30), die der Fahrposition entspricht, lernt, wenn erfasst wird, dass sich der Maximalwert oder der Minimalwert des Zählwerts der Pulssignale, der von dem Codierer (34) ausgegeben wird, während einer speziellen Zeitdauer nicht ändert;wobei,wenn eine elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird,der erste Positionslernabschnitt die erste Bezugsposition in einem Fall lernt, in dem die Sollposition die Parkposition ist,der zweite Positionslernabschnitt die zweite Bezugsposition in einem Fall lernt, in dem die Sollposition eine Position ist, die dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) entspricht,der Steuerabschnitt (13) den Aktuator (30) in einem Fall, in dem die Sollposition eine andere als die Parkposition und eine Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) entspricht, ist, nicht ansteuert, so dass eine derzeitige Position gehalten wird,der Steuerabschnitt (13) nur eine Anforderung zum Ändern der Position in die Parkposition oder die Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) entspricht, akzeptiert,der erste Positionslernabschnitt die erste Bezugsposition lernt, wenn es gefordert wird, die Position in die Parkposition zu ändern, undder zweite Positionslernabschnitt die zweite Bezugsposition lernt, wenn es gefordert wird, die Position in die Position zu ändern, die dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) entspricht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Shift-by-wire-System (System zum elektronischen Schalten), das einen Schaltgang eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs ändert.
Auf dem technischen Gebiet der Fahrzeugsteuerung wird ein By-wire-System verwendet. Dieses By-wire-System weist eine By-wire-Steuerschaltung auf, die Aktuatoren, die Komponenten eines Fahrzeugs entsprechend einem Befehl eines Fahrers des Fahrzeugs ansteuern bzw. antreiben, elektrisch steuert. Ein Shift-by-wire-System ist beispielsweise bekannt. Das Shift-by-wire-System ändert einen Schaltgang bzw. Gang eines Automatikgetriebes entsprechend einem Befehl eines Fahrers. Das Shift-by-wire-System weist einen elektrischen Aktuator auf, der einen Gangmechanismus des Automatikgetriebes zum Ändern des Ganges antreibt. Der elektrische Aktuator weist einen Hochgeschwindigkeitsmotor und ein Untersetzungsrad auf, das die Geschwindigkeit des Motors verringert. In einem Fall, in dem ein bürstenloser Motor wie beispielsweise ein SR-Motor als der Hochgeschwindigkeitsmotor verwendet wird, ist im Allgemeinen ein inkrementaler Codierer für den Aktuator vorgesehen, um Pulssignale entsprechend einer Drehposition des Motors auszugeben. Mit Hilfe des Codierers wird die Steuerung einer optimalen magnetischen Erregung des Motors realisiert.
Um den Gangmechanismus des Automatikgetriebes genau anzusteuern bzw. anzutreiben, ist es notwendig, eine absolute Drehposition einer Ausgangswelle des Untersetzungsrads zu erfassen und den Aktuator auf der Grundlage der erfassten absoluten Drehposition anzusteuern. Ein Sensor mit linearem Ausgang oder ein Absolut-Codierer ist in der Nähe der Ausgangswelle vorgesehen, um die absolute Drehposition zu erfassen. Alternativ ist ein Neutral-Schalter auf der Ausgangswelle vorgesehen. Außerdem kann ein Absolut-Codierer, der viele Drehungen erfassen kann, an dem Motor vorgesehen sein, um die absolute Drehposition der Ausgangswelle zu erfassen.
Ein Sensor mit linearem Ausgang und ein Absolut-Codierer weisen jedoch hinsichtlich der Zuverlässigkeit und der Lebensdauer Nachteile auf. Sogar wenn der Sensor mit linearem Ausgang und der Absolut-Codierer die Drehposition der Ausgangswelle erfassen können, kann ein Drehwinkel der Ausgangswelle nicht erfasst werden. Somit sind der Sensor mit linearem Ausgang und der Absolut-Codierer in Bezug auf die Ausfallsicherheit des Shift-by-wire-Systems nicht wünschenswert. Außerdem weist der Absolut-Codierer eine komplizierte Struktur auf und ist teuer. Auch der Sensor mit linearem Ausgang ist relativ teuer.
Die JP 4 248 290 B2 (US 2006 / 0 207 373 A1) zeigt ein Shift-by-wire-System, bei dem ein Gang zwischen einer Parkmodusposition bzw. Parkposition (P-Position) und einer Nicht-Parkmodusposition bzw. Nicht-Parkposition (Nicht-P-Position) geändert wird. In diesem Shift-by-wire-System wird nur ein inkrementaler Codierer zur Steuerung der magnetischen Erregung des Motors verwendet, um eine Bezugsposition, die einer absoluten Position der Ausgangswelle des Aktuators entspricht, zu lernen. Auf der Grundlage der gelernten Bezugsposition und einer vorbestimmten Drehgröße wird der Absolutwert der Ausgangswelle eingerichtet und erfasst. Durch Verwenden des inkrementalen Codierers zum Erfassen der Absolutposition der Ausgangswelle können die Herstellungskosten des Systems verringert werden.
Außerdem wird in dem Shift-by-wire-System, das in der JP 4 248 290 B2 beschrieben ist, wenn eine elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, eine Bezugsposition, die mindestens einer aus der P-Position und der Nicht-P-Position entspricht, gelernt. Gemäß einer Fahrzeugbedingung wie beispielsweise der Fahrzeuggeschwindigkeit wird, wenn die Energiequelle eingeschaltet ist, bestimmt, welche Bezugsposition aus der P-Position und der Nicht-P-Position gelernt wird. Sogar wenn die elektrische Energiequelle eingeschaltet wird, unmittelbar nachdem die Energiequelle momentan ausgeschaltet wurde, kann dadurch das Fahrzeug bei einer gewöhnlichen Steuerbedingung prompt sicher gesteuert werden.
In dem Shift-by-wire-System, das in der JP 4 248 290 B2 beschrieben ist, wird jedoch angenommen, dass das Automatikgetriebe zwei Moduspositionen bzw. Positionen (P-Position und Nicht-P-Position) aufweist. Wenn dieses Shift-by-wire-System für ein Automatikgetriebe verwendet wird, das vier Moduspositionen wie beispielsweise eine Parkposition (P-Position), eine Rückwärtsposition (R-Position), eine neutralen Position (N-Position) und eine Fahrposition (D-Position) aufweist, ist es somit wahrscheinlich, dass verschiedene Probleme auftreten werden. Wenn beispielsweise die elektrische Energiequelle momentan ausgeschaltet und dann wieder eingeschaltet wird, wenn die tatsächliche Position die N-Position ist, wird die Position durch die Lernsteuerung in die D-Position oder die P-Position gebracht. Somit fährt oder stoppt das Fahrzeug plötzlich, was den Fahrer beängstigen kann. Wenn die elektrische Energiequelle momentan ausgeschaltet und dann wieder eingeschaltet wird, wenn die tatsächliche Position die R-Position ist, wird die Position durch die Lernsteuerung ebenfalls in die D-Position oder die P-Position gebracht. Somit fährt das Fahrzeug plötzlich vorwärts oder stoppt plötzlich, was den Fahrer beängstigen kann.
Die vorliegende Erfindung entstand im Hinblick auf die obigen Umstände, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Shift-by-wire-System zu schaffen, das sogar, nachdem ein elektrische Energiezufuhr eines Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wurde, sicher in eine normale Steuerbedingung zurückgebracht werden kann.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ändert ein Shift-by-wire-System eine Position des Automatikgetriebes eines Fahrzeugs entsprechend einem Signal eines Schaltauswählers bzw. Gangauswählers, der von einem Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird. Das Shift-by-wire-System ist mit einem Aktuator, einer Arretierplatte, einer Arretierfeder und einem Steuerabschnitt versehen. Der Aktuator enthält einen Elektromotor, eine inkrementalen Codierer, der ein Pulssignal entsprechend einer Drehung des Motors ausgibt, und ein Untersetzungsrad, das die Drehung des Motors verringert und die verringerte Drehung ausgibt. Die Arretierplatte ist mit dem Untersetzungsrad verbunden, so dass sie von dem Aktuator gedreht wird. Außerdem weist die Arretierplatte einen ersten Endkonkavabschnitt, einen zweiten Endkonkavabschnitt und mehrere Mittelkonkavabschnitte auf. Der erste Endkonkavabschnitt ist an einem Ende der Arretierplatte in deren Drehrichtung ausgebildet. Der zweite Endkonkavabschnitt ist an dem anderen Ende der Arretierplatte in deren Drehrichtung ausgebildet. Die Mittelkonkavabschnitte sind zwischen dem ersten Endkonkavabschnitt und dem zweiten Endkonkavabschnitt ausgebildet. Die Arretierfeder weist einen Regulierabschnitt auf, der in Eingriff in einen aus dem ersten Endkonkavabschnitt, den Mittelkonkavabschnitten und dem zweiten Endkonkavabschnitt gebracht werden kann, um eine Drehung der Arretierplatte zu regulieren, so dass die Position bzw. Modusposition des Automatikgetriebes fixiert wird. Der Steuerabschnitt definiert eine Sollposition bzw. Sollmodusposition auf der Grundlage des Signals des Schaltauswählers bzw. Gangauswählers und steuert den Aktuator an, so dass die Position des Automatikgetriebes in die Sollposition gebracht wird.
Der erste Endkonkavabschnitt entspricht einer Parkposition des Automatikgetriebes. Der erste Endkonkavabschnitt weist eine erste Wand auf. Der zweite Endkonkavabschnitt entspricht einer Position zum Fahren eines Fahrzeugs in Vorwärtsrichtung und definiert eine zweite Wand. Die Mittelkonkavabschnitte entsprechen zumindest einer Rückwärtsposition und einer neutralen Position.
Der Steuerabschnitt enthält einen ersten Positionslernabschnitt und einen zweiten Positionslernabschnitt. Der erste Positionslernabschnitt steuert bzw. treibt den Motor in einer Richtung an, in der der Regulierabschnitt in Kontakt mit der ersten Wand gebracht wird, und lernt eine erste Bezugsposition des Aktuators, die der Parkposition entspricht, wenn erfasst wird, dass sich ein Maximalwert oder ein Minimalwert eines Zählwerts des Pulssignals, das von dem Codierer ausgegeben wird, während einer spezifizierten Zeitdauer nicht ändert. Der zweite Positionslernabschnitt steuert bzw. treibt den Motor in einer Richtung an, in der der Regulierabschnitt in Kontakt mit der zweiten Wand gebracht wird, und lernt eine zweite Bezugsposition des Aktuators, die der Fahrposition entspricht, wenn erfasst wird, dass sich der Maximalwert oder der Minimalwert des Zählwerts des Pulssignals, das von dem Codierer ausgegeben wird, während einer spezifizierten Zeitdauer nicht ändert.
Die Drehposition des Aktuators in Bezug auf jede Modusposition bzw. Position wird auf der Grundlage von im Voraus gespeicherten speziellen Werten und der gespeicherten ersten und zweiten Bezugsposition berechnet. Der Aktuator wird in die berechnete Drehposition angesteuert bzw. angetrieben, wodurch die tatsächliche Position in die gewünschte Position geändert wird.
In einem Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs (VEPS) ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position die P-Position ist, und dann die Sollposition die P-Position ist, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, lernt der erste Positionslernabschnitt die erste Bezugsposition. Gewöhnlicherweise wird, wenn die tatsächliche Position die P-Position ist, angenommen, dass das Fahrzeug stoppt bzw. anhält. Dadurch wird, auch wenn das Lernen der ersten Bezugsposition gestartet wird, nachdem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wurde, die tatsächliche Position in der P-Position gehalten, wodurch die erste Bezugsposition sicher gelernt und die normale Steuerbedingung ausgeführt werden kann.
In einem Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position die D-Position ist, und dann die Sollposition die D-Position ist, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, lernt der zweite Positionslernabschnitt die zweite Bezugsposition. Wenn die tatsächliche Position die D-Position ist, wird angenommen, dass das Fahrzeug fährt. Somit wird, auch wenn das Lernen der zweiten Bezugsposition gestartet wird, nachdem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wurde, die tatsächliche Position in der D-Position gehalten, wodurch die zweite Bezugsposition sicher gelernt und die normale Steuerbedingung ausgeführt werden kann.
Wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position eine andere als die P-Position und die D-Position ist, und dann die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, wenn die Sollposition eine andere als die P-Position und die D-Position ist oder die Sollposition nicht fixiert ist, steuert außerdem der Steuerabschnitt den Aktuator nicht an, so dass die derzeitige tatsächliche Position aufrechterhalten wird. Der Steuerabschnitt akzeptiert nur die Forderung des Fahrers zum Ändern der Position in die P-Position oder die Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt entspricht. Wenn es gefordert ist, die Position in die P-Position zu ändern, lernt der erste Positionslernabschnitt die erste Bezugsposition. Wenn es gefordert ist, die Position in die Position zu ändern, die dem zweiten Endkonkavabschnitt entspricht, lernt der zweite Positionslernabschnitt die zweite Bezugsposition.
Gemäß der obigen Konfiguration wird, wenn die tatsächliche Position, bevor die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, eine andere als die P-Position und die Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt entspricht, ist, die tatsächliche Position, bevor die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, aufrechterhalten, ohne die erste Bezugsposition und die zweite Bezugsposition zu lernen. Somit wird in dem Automatikgetriebe sogar dann, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position die N-Position ist, die tatsächliche Position sogar dann in der N-Position aufrechterhalten, nachdem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wurde. Daher kann vermieden werden, dass ein unbeabsichtigtes Umkehrmoment erzeugt wird, wenn die tatsächliche Position durch die R-Position in die P-Position geändert wird, um die erste Bezugsposition zu lernen. Es kann vermieden werden, dass der Parkverriegelungsmechanismus beschädigt wird oder das Fahrzeug plötzlich aufgrund einer plötzlichen Positionsänderung in der P-Position, während das Fahrzeug fährt, gestoppt wird. Wenn die zweite Bezugsposition gelernt wird, kann vermieden werden, dass die tatsächliche Position in die D-Position gebracht wird und ein unbeabsichtigtes Vorwärtsmoment erzeugt wird. Wenn die elektrische Energie des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position die R-Position ist, wird außerdem die tatsächliche Position sogar dann in der R-Position aufrechterhalten, nachdem die elektrische Energie des Fahrzeugs eingeschaltet wurde. Somit kann vermieden werden, dass das Fahrzeug plötzlich gestoppt wird, wenn die tatsächliche Position in die P-Position geändert wird, um die erste Bezugsposition zu lernen. Außerdem kann vermieden werden, dass die tatsächliche Position in die D-Position gebracht wird und das Fahrzeug unbeabsichtigt vorwärts fährt.
Wie es oben beschrieben ist, kann gemäß dem Shift-by-wire-System der vorliegenden Erfindung sogar dann, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, die normale Steuerung sicher wiederhergestellt werden. Außerdem kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Konfiguration des Systems vereinfacht werden, da der inkrementale Codierer verwendet wird, um die Drehposition des Aktuators zu erfassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Shift-by-wire-System mit einem Aktuator, einer Arretierplatte, einer Arretierfeder, einem Steuerabschnitt und einem Momentsteuerabschnitt versehen. Der Aktuator enthält einen Elektromotor, einen inkrementalen Codierer, der ein Pulssignal entsprechend einer Drehung des Motors ausgibt, und ein Untersetzungsrad, das die Drehung des Motors verringert und die verringerte Drehung ausgibt. Die Arretierplatte ist mit dem Untersetzungsrad verbunden, so dass sie von dem Aktuator gedreht wird. Außerdem weist die Arretierplatte einen ersten Endkonkavabschnitt, einen zweiten Endkonkavabschnitt und mehrere Mittelkonkavabschnitte auf. Der erste Endkonkavabschnitt ist an einem Ende der Arretierplatte in deren Drehrichtung ausgebildet. Der zweite Endkonkavabschnitt ist an dem anderen Ende der Arretierplatte in deren Drehrichtung ausgebildet. Die Mittelkonkavabschnitte sind zwischen dem ersten Endkonkavabschnitt und dem zweiten Endkonkavabschnitt ausgebildet. Die Arretierfeder weist einen Regulierabschnitt auf, der in Eingriff in einen aus dem ersten Endkonkavabschnitt, den Mittelkonkavabschnitten und dem zweiten Endkonkavabschnitt gebracht werden kann, um eine Drehung der Arretierplatte zu regulieren, so dass die Position des Automatikgetriebes fixiert wird. Der Steuerabschnitt definiert eine Sollposition auf der Grundlage des Signals des Gangauswählers und steuert bzw. treibt den Aktuator an, so dass die Position des Automatikgetriebes in die Sollposition gebracht wird. Der Momentsteuerabschnitt kann die Übertragung eines Antriebsmoments auf ein Rad eines Fahrzeugs unterbrechen oder verringern.
Der erste Endkonkavabschnitt entspricht einer Parkposition des Automatikgetriebes. Der erste Endkonkavabschnitt weist eine erste Wand auf. Der zweite Endkonkavabschnitt entspricht einer Position zum Fahren eines Fahrzeugs in Vorwärtsrichtung und definiert eine zweite Wand. Der zweite Endkonkavabschnitt weist eine zweite Wand auf. Die Mittelkonkavabschnitte entsprechen zumindest einer Rückwärtsposition und einer neutralen Position.
Der Steuerabschnitt enthält einen ersten Positionslernabschnitt, einen zweiten Positionslernabschnitt und einen Energiequellenbestimmungsabschnitt. Der erste Positionslernabschnitt steuert bzw. treibt den Motor in einer Richtung an, in der der Regulierabschnitt in Kontakt mit der ersten Wand gebracht wird, und lernt eine erste Bezugsposition des Aktuators, die der Parkposition entspricht, wenn erfasst wird, dass sich ein Maximalwert oder ein Minimalwert eines Zählwerts des Pulssignals, das von dem Codierer ausgegeben wird, während einer speziellen Zeitdauer nicht ändert. Der zweite Positionslernabschnitt steuert bzw. treibt den Motor in einer Richtung an, in der der Regulierabschnitt in Kontakt mit der zweiten Wand gebracht wird, und lernt eine zweite Bezugsposition des Aktuators, die der Fahrposition entspricht, wenn erfasst wird, dass sich der Maximalwert oder der Minimalwert eines Zählwerts des Pulssignals, das von dem Codierer ausgegeben wird, während einer speziellen Zeitdauer nicht ändert.
Der Steuerabschnitt berechnet eine Drehposition des Aktuators für jede Position auf der Grundlage der gespeicherten speziellen Werte und der gespeicherten ersten und zweiten Bezugsposition. Der Aktuator wird in die berechnete Drehposition angesteuert, wodurch die tatsächliche Position in die gewünschte Position geändert wird.
Der Energiequellenbestimmungsabschnitt bestimmt, ob die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs von einem Fahrer absichtlich eingeschaltet wird oder ob die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs automatisch eingeschaltet wird, nachdem sie momentan ausgeschaltet wurde, ohne Bezug auf die Absicht des Fahrers zu nehmen.
Wenn bestimmt wird, dass die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs von einem Fahrer absichtlich eingeschaltet wird, lernt der erste Positionslernabschnitt die erste Bezugsposition. Gewöhnlicherweise ist, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs absichtlich eingeschaltet wird, die tatsächliche Position die Parkposition, und es wird angenommen, dass das Fahrzeug stoppt bzw. anhält. Daher wird, auch wenn das Lernen der ersten Bezugsposition gestartet wird, nachdem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wurde, die tatsächliche Position in der Parkposition gehalten, wodurch die erste Bezugsposition sicher gelernt und die normale Steuerbedingung ausgeführt werden kann. Außerdem besteht in einem Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs unbeabsichtigt ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position eine andere als die Parkposition ist, und dann die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs von einem Fahrer absichtlich eingeschaltet wird, sogar dann, wenn das Lernen der ersten Bezugsposition gestartet wird und die Räder blockiert werden, kein Problem, da das Fahrzeug stoppt.
Wenn bestimmt wird, dass die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, nachdem sie momentan ausgeschaltet wurde, unterbricht der Momentsteuerabschnitt die Übertragung des Antriebsmoments und macht es unmöglich, eine Anforderung zum Ändern der Position zu empfangen. Mindestens eine aus der ersten Bezugsposition und der zweiten Bezugsposition wird gelernt, anschließend wird die Position in die spezielle Position geändert, und es wird dann möglich, eine Anforderung zum Ändern der Position zu empfangen.
Gemäß der obigen Konfiguration wird, nachdem der Momentsteuerabschnitt die Übertragung des Antriebsmoments unterbrochen oder verringert hat und es dann möglich wird, eine Anforderung zum Ändern der Position zu empfangen, das Lernen zumindest der ersten oder der zweiten Bezugsposition ausgeführt. Somit wird in dem Automatikgetriebe, das beispielsweise vier Positionen aufweist, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position die neutrale Position ist, die Übertragung des Antriebsmoments auf die Räder unterbrochen oder verringert. Somit kann vermieden werden, dass ein unbeabsichtigtes Umkehrmoment erzeugt wird, wenn die tatsächliche Position durch die R-Position in die P-Position geändert wird, um die erste Bezugsposition zu lernen. Wenn die zweite Bezugsposition gelernt wird, kann es außerdem vermieden werden, dass die tatsächliche Position in die D-Position gebracht wird und ein nicht beabsichtigtes Vorwärtsmoment erzeugt wird. Wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position die Rückwärtsposition ist, wird außerdem die Übertragung des Moments auf die Räder unterbrochen oder verringert, wodurch vermieden werden kann, dass die tatsächliche Position in die D-Position gebracht wird und das Fahrzeug unbeabsichtigt vorwärts fährt.
Wie es oben beschrieben ist, kann gemäß dem Shift-by-wire-System der vorliegenden Erfindung sogar dann, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, die normale Steuerung sicher wiederhergestellt werden. Außerdem kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Konfiguration des Systems vereinfacht werden, da der inkrementale Codierer verwendet wird, um die Drehposition des Aktuators zu erfassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Shift-by-wire-System mit einem Aktuator, einer Arretierplatte, einer Arretierfeder und einem Steuerabschnitt versehen. Der Aktuator enthält einen Elektromotor, einen inkrementalen Codierer, der ein Pulssignal entsprechend einer Drehung des Motors ausgibt, und ein Untersetzungsrad, das die Drehung des Motors verringert und die verringerte Drehung ausgibt. Die Arretierplatte ist mit dem Untersetzungsrad verbunden, so dass sie durch den Aktuator gedreht wird. Außerdem weist die Arretierplatte einen ersten Endkonkavabschnitt, einen zweiten Endkonkavabschnitt und mehrere Mittelkonkavabschnitte auf. Der erste Endkonkavabschnitt ist an einem Ende der Arretierplatte in deren Drehrichtung ausgebildet. Der zweite Endkonkavabschnitt ist an dem anderen Ende der Arretierplatte in deren Drehrichtung ausgebildet. Die Mittelkonkavabschnitte sind zwischen dem ersten Endkonkavabschnitt und dem zweiten Endkonkavabschnitt ausgebildet. Die Arretierfeder weist einen Regulierabschnitt auf, der in Eingriff in einen aus dem ersten Endkonkavabschnitt, den Mittelkonkavabschnitten und dem zweiten Endkonkavabschnitt gebracht werden kann, um eine Drehung der Arretierplatte zu regulieren, so dass die Position des Automatikgetriebes fixiert wird. Der Steuerabschnitt definiert eine Sollposition auf der Grundlage des Signals eines Gangauswählers und steuert bzw. treibt den Aktuator an, so dass die Position des Automatikgetriebes in die Sollposition gebracht wird.
Der erste Endkonkavabschnitt entspricht einer Parkposition des Automatikgetriebes. Der erste Endkonkavabschnitt weist eine erste Wand auf. Der zweite Endkonkavabschnitt entspricht einer Position zum Fahren eines Fahrzeugs in Vorwärtsrichtung und definiert eine zweite Wand. Die Mittelkonkavabschnitte entsprechen zumindest einer Rückwärtsposition und einer neutralen Position.
Der Steuerabschnitt enthält einen ersten Positionslernabschnitt und einen Energiequellenbestimmungsabschnitt. Der erste Positionslernabschnitt steuert bzw. treibt den Motor in einer Richtung an, in der der Regulierabschnitt in Kontakt mit der ersten Wand gebracht wird, und lernt eine erste Bezugsposition des Aktuators, die der Parkposition entspricht, wenn erfasst wird, dass sich ein Maximalwert oder ein Minimalwert eines Zählwerts des Pulssignals, das von dem Codierer ausgegeben wird, während einer speziellen Zeitdauer nicht ändert.
Der Steuerabschnitt berechnet eine Drehposition des Aktuators für jede Position auf der Grundlage eines im Voraus gespeicherten speziellen Werts und der ersten Bezugsposition. Dann wird der Aktuator angesteuert, so dass dessen Drehposition mit der berechneten Drehposition übereinstimmt.
Der Energiequellenbestimmungsabschnitt bestimmt, ob ein Fahrer absichtlich einen Zündschalter ausschaltet und dann den Zündschalter erneut einschaltet, oder ob die elektrische Energie des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, ohne Bezug auf die Absicht des Fahrers zu nehmen, und dann automatisch eingeschaltet wird.
Wenn bestimmt wird, dass die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs absichtlich von einem Fahrer eingeschaltet wird, lernt der erste Positionslernabschnitt die erste Bezugsposition. Gewöhnlicherweise wird in diesem Fall angenommen, dass die tatsächliche Position die P-Position ist und das Fahrzeug stoppt bzw. anhält. Daher wird, auch wenn das Lernen der ersten Bezugsposition zu diesem Zeitpunkt gestartet wird, die tatsächliche Position in der Parkposition gehalten, wodurch die erste Bezugsposition sicher gelernt und die normale Steuerbedingung ausgeführt werden kann. Außerdem gibt es in einem Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs unbeabsichtigt ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position eine andere als die Parkposition ist, und dann die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs absichtlich durch einen Fahrer eingeschaltet wird, sogar dann, wenn das Lernen der ersten Bezugsposition gestartet wird und die Räder blockiert werden, kein Problem, da das Fahrzeug stoppt bzw. anhält.
Wenn bestimmt wird, dass die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, nachdem sie zeitweilig ausgeschaltet wurde, gibt der Steuerabschnitt dem Fahrer an, dass das Fahrzeug gestoppt werden sollte, und die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs wird ausgeschaltet, wenn die Position geändert wird. Der Aktuator wird nicht angesteuert, so dass die tatsächliche Position aufrechterhalten wird.
Gemäß dem Shift-by-wire-System der vorliegenden Erfindung kann sogar dann, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan bzw. zeitweilig ausgeschaltet wird, die normale Steuerung sicher wiederhergestellt werden. Außerdem kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Konfiguration des Systems vereinfacht werden, da der inkrementale Codierer verwendet wird, um die Drehposition des Aktuators zu erfassen.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden, deutlich. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht, die ein Fahrzeugsteuersystem zeigt, das ein Shift-by-wire-System gemäß einer ersten Ausführungsform enthält;
2 eine Querschnittsansicht, die einen Aktuator des Shift-by-wire-Systems gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
3 eine schematische Ansicht, die einen Übertragungsmechanismus des Shift-by-wire-Systems gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
4 eine Vorderansicht, die eine Arretierplatte des Shift-by-wire-Systems gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
5 ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung zum Lernen einer Drehposition eines Aktuators gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
6 ein Flussdiagramm, das eine Unterverarbeitung der 5 zeigt;
7 eine Vorderansicht, die eine Arretierplatte des Shift-by-wire-Systems gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
8 ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung zum Lernen einer Drehposition eines Aktuators gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt; und
9 ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung zum Lernen einer Drehposition eines Aktuators gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.

Im Folgenden werden mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. In jeder Ausführungsform werden im Wesentlichen dieselben Teile und Komponenten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt. Außerdem wird eine elektronische Steuereinheit im Folgenden als eine ECU bezeichnet.
[Erste Ausführungsform]
1 zeigt ein Fahrzeugsteuersystem 1, das ein Shift-by-wire-System 3 gemäß einer ersten Ausführungsform enthält. Das Fahrzeugsteuersystem 1, das an einem Vier-Rad-Fahrzeug montiert ist, besteht beispielsweise aus einem Automatikgetriebesteuersystem 2, einem Shift-by-wire-System 3, einem Verbrennungsmotorsteuersystem 4 und einer integrierten ECU 10.
Das Automatikgetriebesteuersystem 2, das Shift-by-wire-System 3 und das Verbrennungsmotorsteuersystem 4 enthalten jeweils eine AT-ECU 12, eine SBW-ECU 13 und eine EC-ECU 14. Die AT-ECU 12, die SBW-ECU 13 und die EC-ECU 14 enthalten jeweils einen Mikrocomputer. Die AT-ECU 12, die SBW-ECU 13 und die EC-ECU 14 sind über eine LAN-Leitung 17 elektrisch oder optisch miteinander verbunden. Außerdem sind die AT-ECU 12, die SBW-ECU 13, die EC-ECU 14 und die integrierte ECU 10 mit einer Batterie 18, die eine elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ist, elektrisch verbunden. Die integrierte ECU 10 steuert das Fahrzeugsteuersystem 1 in Kooperation mit der AT-ECU 12, der SBW-ECU 13 und der EC-ECU 14. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die SBW-ECU 13 einem Steuerabschnitt der vorliegenden Erfindung.
Das Automatikgetriebesteuersystem 2 treibt das Automatikgetriebe 20 hydraulisch an. Das Automatikgetriebesteuersystem 2 ist mit einer Ölhydraulikschaltung 21 versehen, die die Position des Automatikgetriebes 20 ändert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist das Automatikgetriebe 20 eine Fahrposition (D-Position), eine Rückwärtsposition (R-Position), eine Parkposition (P-Position) und eine neutrale Position (N-Position) auf. Die Ölhydraulikschaltung 21 enthält ein manuelles Ventil 22, das ein Schieberventil ist, als einen Modusauswahlmechanismus. Das manuelle Ventil 22 gleitet axial, um die Ölhydraulikschaltung 21 zu schalten, wodurch die Position des Automatikgetriebes 20 bestimmt wird. Das Automatikgetriebe 20 ist mit mehreren Reibungseingriffselementen versehen. Mehrere Solenoidventile 23, die für die Ölhydraulikschaltung 21 vorgesehen sind, treiben das entsprechende Reibungseingriffselement an. Dadurch wird jedes Reibungseingriffselement durch einen Öldruck, der von dem Solenoidventil 23 zugeführt wird, in Eingriff oder aus dem Eingriff gebracht.
Die AT-ECU 12 ist mit den elektrischen Komponenten wie beispielsweise dem Solenoidventil 23 elektrisch verbunden. Die AT-ECU 12 steuert die Ausgabe eines Öldrucks des Solenoidventils 23 elektrisch, wodurch jedes Reibungseingriffselement des Automatikgetriebes 20 in Eingriff oder aus dem Eingriff gebracht wird. Außerdem ist die AT-ECU 12 mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24 elektrisch verbunden. Die AT-ECU 12 steuert das Solenoidventil 23 entsprechend einer erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit.
Das Shift-by-wire-System 3 enthält das manuelle Ventil 22, einen Aktuator 30, der einen Parkverriegelungsmechanismus 70 (3) antreibt, und den Getriebemechanismus 31. Es sollte beachtet werden, dass die SBW-ECU 13 eine Komponente des Shift-by-wire-Systems 3 ist. Der Aktuator 30 weist einen Motor (Elektromotor) 32, einen Codierer 34 und ein Untersetzungsrad 33 auf.
Der Motor 32 ist ein Motor mit geschalteter Reluktanz (SR-Motor), der ein bürstenloser Motor ist, der keinen Permanentmagneten aufweist. Wie es in 2 gezeigt ist, weist der Motor 32 mehrere Statoren 35 auf, in die Spulen bzw. Wicklungen 36 eingreifen. Außerdem weist der Motor 32 einen Rotor 37 innerhalb des Stators 35 auf. Der Rotor 37 weist eine axiale Mittenwelle 38 auf, die von einem Gehäuse des Aktuators 30 getragen wird.
Die SBW-ECU 13 erregt die Spulen 36 zu einem speziellen Zeitpunkt, um den Rotor 37 um die Welle 38 zu drehen.
Der Codierer 34 ist in dem Gehäuse des Aktuators 30 untergebracht. Der Codierer 34 besteht aus einem Magneten, der sich mit dem Rotor 37 dreht, und einer Hall-IC, die einen Magnetfluss erfasst. Der Codierer 34 gibt Pulssignale entsprechend einer Drehgröße des Rotors 37 aus.
Der Codierer 34 ist ein inkrementaler Codierer, der Pulssignale entsprechend der Drehung des Motors 32 ausgibt. Die SBW-ECU 13 verringert (Abwärtszählen) oder erhöht (Aufwärtszählen) den Zählwert entsprechend den Pulssignalen, die von dem Codierer 34 ausgegeben werden. Dadurch kann die SBW-ECU 13 eine Drehbedingung des Motors 32 erfassen. Die SBW-ECU 13 kann den Motor 32 mit einer hohen Geschwindigkeit drehen, ohne aus dem Schritt zu geraten. Wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, wird eine Anfangsansteuerung durchgeführt, um den Zählwert mit der Erregungsphase des Motors 32 zu synchronisieren. Durch Durchführen der Anfangsansteuerung kann die Drehung des Aktuators 30 geeignet gesteuert werden.
Das Untersetzungsrad 33 verringert eine Drehbewegung des Motors 32 und überträgt die verringerte Drehbewegung auf den Getriebemechanismus 31. Der Getriebemechanismus 31 überträgt die Drehbewegung auf das manuelle Ventil 32 und den Parkverriegelungsmechanismus 70.
Wie es in 3 gezeigt ist, weist der Getriebemechanismus 31 eine manuelle Welle 51, eine Arretierplatte 52 und eine Arretierfeder 55 auf. Die manuelle Welle 51 ist mit dem Untersetzungsrad 33 des Aktuators 30 verbunden, so dass sie von dem Motor 32 angetrieben wird. Die Arretierplatte 52 ist mit der manuellen Welle 51 verbunden. Die Arretierplatte 52 und die manuelle Welle 51 werden von dem Aktuator 30 angetrieben. Die Arretierplatte 52 weist einen Zapfen 54 auf, der parallel zu der manuellen Welle 51 vorsteht. Der Zapfen 54 ist mit dem manuellen Ventil 22 verbunden. Wenn sich die Arretierplatte 52 und die manuelle Welle 51 drehen, führt das manuelle Ventil 22 eine Hin- und Herbewegung in seiner Axialrichtung durch. Das heißt, der Getriebemechanismus 31 wandelt die Drehbewegung des Aktuators 30 in eine Hin- und Herbewegung des manuellen Ventils 22 um.
Die Arretierplatte 52 weist, wie es in 4 gezeigt ist, einen ersten Endkonkavabschnitt 61, einen ersten Mittelkonkavabschnitt 62, einen zweiten Mittelkonkavabschnitt 63 und einen zweiten Endkonkavabschnitt 64 auf. Der erste Endkonkavabschnitt 61 ist an einem Ende der Arretierplatte 52 in deren Drehrichtung positioniert. Der zweite Endkonkavabschnitt 64 ist an dem anderen Ende der Arretierplatte 52 in deren Drehrichtung positioniert. Der erste und der zweite Mittelkonkavabschnitt 62 und 63 sind jeweils zwischen dem ersten Endkonkavabschnitt 61 und dem zweiten Endkonkavabschnitt 64 angeordnet.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Endkonkavabschnitt 61 derart ausgebildet, dass er der P-Position des Automatikgetriebes 20 entspricht. Der erste Endkonkavabschnitt 61 weist eine erste Wand 65 auf. Der erste Mittelkonkavabschnitt 62 ist derart ausgebildet, dass er der R-Position des Automatikgetriebes 20 entspricht. Der zweite Mittelkonkavabschnitt 63 ist derart ausgebildet, dass er der N-Position des Automatikgetriebes 20 entspricht. Der zweite Endkonkavabschnitt 63 ist derart ausgebildet, dass er der D-Position des Automatikgetriebes 20 entspricht. Der zweite Endkonkavabschnitt 64 weist eine zweite Wand 66 auf.
Die Arretierfeder 55 weist eine Arretierrolle 53 an ihrem Spitzenende (äußeren Ende) auf. Die Arretierrolle 53 dient als Regulierabschnitt, der die Drehung der Arretierplatte 52 reguliert. Wenn die Drehkraft durch die manuelle Welle 51 auf die Arretierplatte 52 übertragen wird, bewegt sich die Arretierrolle 53 zwischen den Konkavabschnitten 61, 62, 63 und 64. Der Aktuator 30 dreht die manuelle Welle 51, so dass die axiale Position des manuellen Ventils 22 und die Bedingung des Parkverriegelungsmechanismus 70 geändert werden, um die Position des Automatikgetriebes 20 zu ändern.
Die Arretierrolle 53 greift in einen der Konkavabschnitte 61, 62, 63 und 64 ein, wodurch die Drehung der Arretierplatte 52 reguliert wird und die axiale Position des manuellen Ventils und die Bedingung des Parkverriegelungsmechanismus definiert werden. Somit wird die Position des Automatikgetriebes 20 fixiert.
In der vorliegenden Ausführungsform wird, wie es in 4 gezeigt ist, in dem Fall, in dem die Position von der P-Position in die R-Position oder von der N-Position in die D-Position geändert wird, die Drehrichtung des Untersetzungsrads 33 als eine normale Richtung definiert. In dem Fall, in dem die Position von der D-Position in die N-Position oder von der R-Position in die P-Position geändert wird, wird die Drehrichtung des Untersetzungsrads 33 als eine Umkehrrichtung bzw. Rückwärtsrichtung definiert.
Wie es in 4 gezeigt ist, liegt der drehbare Bereich der Arretierplatte 52 zwischen einer Position, bei der die Arretierrolle 53 einen Kontakt zu der ersten Wand 65 aufweist, und einer Position, bei der die Arretierrolle 53 einen Kontakt zu der zweiten Wand 66 aufweist.
3 zeigt den Parkverriegelungsmechanismus 70, in dem die Position die D-Position ist. Ein Parkzahnrad bzw. Parkrad 83 wird durch eine Parkverriegelungsklaue 82 nicht verriegelt. Somit wird die Drehung der Räder nicht eingeschränkt. Wenn sich das Untersetzungsrad 33 in der Umkehrrichtung gegenüber der Bedingung, die in 3 gezeigt ist, dreht, wird eine Stange 80 in einer Richtung, die durch einen Pfeil „X“ gezeigt ist, durch die Arretierplatte 52 vorgespannt, und ein kegelförmiger Abschnitt 81 der Stange 80 wird aufwärts zu der Parkverriegelungsklaue 82 in einer Richtung, die durch einen Pfeil „Y“ gezeigt ist, gestoßen. Die Parkverriegelungsklaue 82 greift in das Parkrad 83 ein, wodurch die Drehung der Räder beschränkt wird. Zu diesem Zeitpunkt greift die Arretierrolle 53 in den ersten Endkonkavabschnitt 61 ein, und die tatsächliche Position des Automatikgetriebes 20 ist die P-Position.
Die SBW-ECU 13 ist mit dem Motor 32, dem Codierer 34 und einem Auswahlsensor 46 eines Bereichsauswählers 45 elektrisch verbunden. Der Auswahlsensor 46 erfasst eine Position, die ein Fahrer durch den Bereichsauswähler 45 anweist. Der Auswahlsensor 46 überträgt das erfasste Signal an die SBW-ECU 13.
Die SBW-ECU 13 bestimmt eine Sollposition entsprechend dem Befehlssignal, das von dem Auswahlsensor 46 ausgegeben wird. Genauer gesagt wird die Sollposition auf der Grundlage des Befehlssignals von dem Auswahlsensor 46, eines Signals von einer Bremse und eines Signals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24 bestimmt. Die SBW-ECU 13 dient als ein Sollpositionsbestimmungsabschnitt der vorliegenden Erfindung.
Die SBW-ECU 13 steuert den Aktuator 30 derart, dass die Position des Automatikgetriebes 20 mit der Sollposition übereinstimmt. Dadurch wird die tatsächliche Position des Automatikgetriebes 20 in die Position gebracht, die der Fahrer wünscht.
In der vorliegenden Ausführungsform kann nur die relative Drehposition des Motors 32 erfasst werden, da der Codierer 34 ein inkrementaler Codierer ist. Somit ist es notwendig, eine Bezugsposition des Untersetzungsrads 33 in Bezug auf eine Absolutposition zu lernen, wenn die Position geändert wird. Nachdem die Bezugsposition gelernt wurde, wird die Drehposition des Aktuators 30 in Bezug für jede Position auf der Grundlage der Bezugsposition und einer speziellen Drehgröße (Steuerkonstante) berechnet. Dann wird der Aktuator 30 derart angesteuert, dass dessen Drehposition mit der berechneten Drehposition übereinstimmt. In der vorliegenden Ausführungsform lernt die SBW-ECU 13 die Bezugsdrehposition des Aktuators 30, die der P-Position oder der D-Position entspricht.
Außerdem kann die SBW-ECU 13 die tatsächliche Position indirekt durch Durchführen einer Berechnung auf der Grundlage der Bezugsdrehposition, der speziellen Drehgröße und des Zählwerts der Pulssignale, der von dem Codierer 34 ausgegeben wird, erfassen. In der vorliegenden Ausführungsform zeigt die SBW-ECU 13 die erfasste tatsächliche Position mittels der integrierten ECU 10 auf einer Anzeige 47 an. Somit kann der Fahrer die derzeitige tatsächliche Position erkennen. In der vorliegenden Ausführungsform kann die tatsächliche Position auf der Grundlage der Drehposition des Motors 32 erfasst werden, wenn die Mitte der Arretierrolle 53 in dem jeweiligen Konkavabschnitt 61, 62, 63, 64 positioniert ist. Die Lernverarbeitung der Bezugsposition des Aktuators 30 wird später beschrieben.
Die EC-ECU 14 ist mit einem Drosselventil (Drosselklappe) 41, einem Kraftstoffeinspritzer 42 und einem Beschleunigerpositionssensor 44 eines Gaspedals 43 elektrisch verbunden. Das Drosselventil 41 stellt die Ansaugluftflussrate, die durch eine Ansaugpassage eines Verbrennungsmotors 40 fließt, ein. Der Kraftstoffeinspritzer 42 spritzt den Kraftstoff in die Ansaugpassage oder einen Zylinder des Verbrennungsmotors 40 ein. Der Beschleunigerpositionssensor 44 erfasst die Beschleunigerposition (Gaspedalposition) und gibt das erfasste Signal an die EC-ECU 14 aus. Wie es oben beschrieben ist, steuert die EC-ECU 14 das Drosselventil 41 und den Kraftstoffeinspritzer 42 entsprechend der Beschleunigerposition. Die EC-ECU 14 steuert die Verbrennungsmotordrehzahl und das Verbrennungsmotorausgangsmoment.
Im Folgenden wird eine durch die SBW-ECU 13 durchgeführte Lernverarbeitung der Bezugsposition des Aktuators 30 beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird angenommen, dass eine erste Bezugsposition und eine zweite Bezugsposition als die Bezugsposition des Aktuators 30 gelernt werden. Die erste Bezugsposition entspricht einer Drehposition des Aktuators 30, bei der die Arretierrolle 30 einen Kontakt zu der ersten Wand 65 aufweist. Diese Position entspricht der P-Position. Die zweite Bezugsposition entspricht einer Drehposition des Aktuators, bei der die Arretierrolle 53 einen Kontakt zu der zweiten Wand 66 aufweist.
Wenn die SBW-ECU 13 ein Lernen der ersten Bezugsposition durchführt, wird der Aktuator 30 in der Umkehrrichtung angesteuert, bis die Arretierrolle 53 in Kontakt zu der ersten Wand 65 gebracht wird (siehe 4). Nachdem die Arretierrolle 53 in Kontakt zu der ersten Wand 65 gebracht wurde, beginnt die Arretierfeder 55, sich zu biegen. Dann erfasst die SBW-ECU 13, dass sich ein Maximalwert oder ein Minimalwert des Zählwerts der Pulssignale, der von dem Codierer 34 ausgegeben wird, während einer speziellen Zeitdauer nicht ändert, wodurch bestimmt wird, dass die Arretierplatte 52 und der Motor 32 des Aktuators 30 ihre Drehung anhalten. Die SBW-ECU 13 speichert den Zählwert als einen Wert, der der ersten Bezugsposition entspricht, in einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) des Speicherabschnitts 15. Dadurch ist das Lernen der ersten Bezugsposition des Aktuators 30 beendet. Die SBW-ECU 13 dient als erster Positionslernabschnitt der vorliegenden Erfindung.
Der Speicherabschnitt 15 speichert im Voraus mehrere Werte, die einen Drehbetrag des Motors 32 gegenüber der ersten Bezugsposition in jede Position repräsentieren. Dieser Wert wird im Folgenden als ein erster spezieller Wert bezeichnet. Nachdem die SBW-ECU 13 die erste Bezugsposition gelernt hat, berechnet die SBW-ECU 13 die Drehpositionen des Aktuators 30 entsprechend den jeweiligen Positionen (P-Position, R-Position, N-Position und D-Position) auf der Grundlage der ersten Bezugsposition und des ersten speziellen Werts. Der Aktuator 30 wird in die berechnete Drehposition angesteuert, wodurch eine normale Steuerbedingung, bei der die tatsächliche Position in die gewünschte Position geändert wird, erhalten werden kann.
Wenn die SBW-ECU 13 ein Lernen der zweiten Bezugsposition durchführt, wird der Aktuator 30 in der normalen Richtung angesteuert, bis die Arretierrolle 53 in Kontakt zu der zweiten Wand 66 gebracht ist (siehe 4). Nachdem die Arretierrolle 53 in Kontakt zu der zweiten Wand 66 gebracht wurde, beginnt die Arretierfeder 55, sich ausdehnen. Dann erfasst die SBW-ECU 13, dass sich ein Maximalwert oder ein Minimalwert des Zählwerts der Pulssignale, der von dem Codierer 34 ausgegeben wird, während einer speziellen Zeitdauer nicht ändert, wodurch bestimmt wird, dass die Arretierplatte 52 und der Motor 32 des Aktuators 30 ihre Drehung anhalten. Die SBW-ECU 13 speichert den Zählwert als einen Wert, der der zweiten Bezugsposition entspricht, in einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) des Speicherabschnitts 15. Dadurch ist das Lernen der zweiten Bezugsposition des Aktuators 30 beendet. Die SBW-ECU 13 dient als ein zweiter Positionslernabschnitt der vorliegenden Erfindung.
Der Speicherabschnitt 15 speichert im Voraus mehrere Werte, die einen Drehbetrag des Motors 32 gegenüber der zweiten Bezugsposition in jede Position repräsentieren. Dieser Wert wird im Folgenden als ein zweiter spezieller Wert bezeichnet. Nachdem die SBW-ECU 13 die zweite Bezugsposition gelernt hat, berechnet die SBW-ECU 13 die Drehpositionen des Aktuators 30 entsprechend den jeweiligen Positionen (P-Position, R-Position, N-Position und D-Position) auf der Grundlage der zweiten Bezugsposition und des zweiten speziellen Werts. Der Aktuator 30 wird in die berechnete Drehposition angesteuert, wodurch eine normale Steuerbedingung, bei der die tatsächliche Position in die gewünschte Position geändert wird, erhalten werden kann.
Wie es oben beschrieben wurde, führt die SBW-ECU 13 das Lernen der ersten Bezugsposition und das Lernen der zweiten Bezugsposition durch, wodurch das Shift-by-wire-System 3 in die normale Steuerbedingung gebracht werden kann. Es sollte beachtet werden, dass der erste spezielle Wert und der zweite spezielle Wert Entwurfswerte sind, die entsprechend der Gestalt der Arretierplatte 52 und der Charakteristik der Arretierfeder 55 definiert werden. Außerdem werden der erste spezielle Wert und der zweite spezielle Wert in den nichtflüchtigen Speichern wie beispielsweise einem ROM und einem EEPROM des Speicherabschnitts 15 gespeichert.
Wie es oben beschrieben wurde, lernt die SBW-ECU 13 die erste Bezugsposition und die zweite Bezugsposition und berechnet die Drehposition des Aktuators 30 auf der Grundlage der ersten oder der zweiten Bezugsposition und des ersten oder des zweiten speziellen Werts, obwohl der Codierer 34 die absolute Drehposition des Aktuators 30 nicht erfassen kann. Der Aktuator 30 wird in die berechnete Drehposition angesteuert, wodurch die tatsächliche Position in die gewünschte Position geändert wird.
Mit Bezug auf die 5 und 6 wird eine durch die SBW-ECU 13 durchgeführte Lernverarbeitung der Bezugsposition des Aktuators 30 beschrieben.
In Schritt S101 wird das Fahrzeugsteuersystem 1 mit Energie versorgt, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs (VEPS) eingeschaltet wird. Der Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, beinhaltet einen Fall, in dem ein Fahrer absichtlich einen Zündschalter ausschaltet und dann den Zündschalter erneut einschaltet, sowie einen Fall, in dem die elektrische Energie des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, ohne Bezug auf die Absicht des Fahrers zu nehmen, und dann automatisch eingeschaltet wird.
In Schritt S200 wird eine Sollposition des Falls, in dem die elektrische Energie des Fahrzeugs eingeschaltet wird, errichtet bzw. eingestellt. Mit Bezug auf 6 wird im Folgenden die Verarbeitung in Schritt S200 beschrieben. In Schritt S201 bestimmt die SBW-ECU 13, ob der Aktuator 30 ausgeschaltet war, als die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs zuvor ausgeschaltet wurde. Die SBW-ECU 13 führt diese Bestimmung auf der Grundlage einer „Bedingung des Aktuators 30“ durch, die gespeichert wurde, als die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs zuvor ausgeschaltet wurde. Wenn die gespeicherte „Bedingung des Aktuators 30“ „AUS“ angibt, bestimmt die SBW-ECU 13, dass der Aktuator 30 ausgeschaltet war, als die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs zuvor ausgeschaltet wurde. Wenn die gespeicherte „Bedingung des Aktuators 30“ „EIN“ angibt, bestimmt die SBW-ECU 13, dass der Aktuator 30 nicht ausgeschaltet war, als die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs zuvor ausgeschaltet wurde. Die Verarbeitung zum Speichern der „Bedingung des Aktuators 30“ wird später genauer beschrieben.
Wenn die Antwort in Schritt S201 JA lautet, schreitet die Prozedur zum Schritt S202. Wenn die Antwort in Schritt S201 NEIN lautet, schreitet die Prozedur zum Schritt S203.
In Schritt S202 stellt die SBW-ECU 13 die tatsächliche Position, die gespeichert wurde, als die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs zuvor ausgeschaltet wurde, als eine Sollposition ein. Die Verarbeitung zum Speichern der tatsächlichen Position wird später beschrieben.
In Schritt S203 stellt die SBW-ECU 13 die Sollposition als „nicht fixiert“ ein. Das heißt, die Sollposition wurde noch nicht errichtet bzw. eingestellt. Nach der Verarbeitung des Schritts S200 schreitet die Prozedur zum Schritt S102.
In Schritt S102 bestimmt die SBW-ECU 13 im Hinblick auf die Sollposition, die in Schritt S202 oder Schritt S203 errichtet wurde, ob die Sollposition die P-Position ist, die dem ersten Endkonkavabschnitt 61 entspricht. Wenn die Antwort in Schritt S102 JA lautet, schreitet die Prozedur zum Schritt S103. Wenn die Antwort in Schritt S102 NEIN lautet, schreitet die Prozedur zum Schritt S110.
In Schritt S103 führt die SBW-ECU 13 eine Anfangsansteuersteuerung des Aktuators 30 aus, wodurch die Drehung des Aktuators 30 geeignet gesteuert wird. Dann schreitet die Prozedur zum Schritt S104, in dem die SBW-ECU 13 als ein erster Positionslernabschnitt dient, um eine erste Bezugsposition des Aktuators 30 zu lernen. Dann schreitet die Prozedur zum Schritt S105.
In Schritt S110 bestimmt die SBW-ECU 13 im Hinblick auf die Sollposition, die in Schritt S202 oder Schritt S203 errichtet wurde, ob die Sollposition die D-Position ist, die dem zweiten Endkonkavabschnitt 64 entspricht. Wenn die Antwort in Schritt S110 JA lautet, schreitet die Prozedur zum Schritt S111. Wenn die Antwort in Schritt S110 NEIN lautet, schreitet die Prozedur zum Schritt S120.
In Schritt S111 führt die SBW-ECU 13 eine Anfangsansteuersteuerung des Aktuators 30 aus, wodurch die Drehung des Aktuators 30 geeignet gesteuert wird. Dann schreitet die Prozedur zum Schritt S112, in dem die SBW-ECU 13 als ein zweiter Positionslernabschnitt dient, um eine zweite Bezugsposition des Aktuators 30 zu lernen. Dann schreitet die Prozedur zum Schritt S105.
In Schritt S120 steuert die SBW-ECU 13 den Aktuator 30 nicht an, um die derzeitige tatsächliche Position zu halten. Außerdem geben die SBW-ECU 13 und die integrierte ECU 10 dem Fahrer mittels der Anzeige 47 an, dass die P-Position oder D-Position akzeptiert werden können. Alternativ können die SBW-ECU 13 und die integrierte ECU 10 dem Fahrer mittels eines Lautsprechers 48, der mit der integrierten ECU 10 elektrisch verbunden ist, angeben, dass die P-Position oder die D-Position akzeptiert werden können. Es sollte beachtet werden, dass die SBW-ECU 13, die integrierte ECU 10, die Anzeige 47 und der Lautsprecher 48 als ein Benachrichtigungsabschnitt der vorliegenden Erfindung dienen.
Wenn die SBW-ECU 13 auf der Grundlage des Signals von dem Auswahlsensor 46 in Schritt S120 bestimmt, dass der Fahrer fordert, dass die Position in eine andere Position als die P-Position und die D-Position geändert werden soll, wird der Fahrer mittels des Lautsprechers 48 oder der Anzeige 47 dahingehend benachrichtigt, dass es unmöglich ist, die Position in eine andere als die P-Position und die D-Position zu ändern. Es sollte beachtet werden, dass die SBW-ECU 13, die integrierte ECU 10, der Lautsprecher 48 und die Anzeige 47 als ein Warnabschnitt der vorliegenden Erfindung dienen.
In Schritt S121 bestimmt die SBW-ECU 13 auf der Grundlage des Signals von dem Auswahlsensor 46, ob eine Anforderung eines Fahrers erzeugt wird, die Position in die P-Position oder die D-Position zu ändern. Wenn die Antwort in Schritt S121 JA lautet, schreitet die Prozedur zum Schritt S122. Wenn die Antwort in Schritt S121 NEIN lautet, kehrt die Prozedur zum Schritt S120 zurück.
In Schritt S122 stellt die SBW-ECU 13 die P-Position oder die D-Position als die Sollposition ein. Die SBW-ECU 13 dient als ein Sollpositionsbestimmungsabschnitt, der die Sollposition auf der Grundlage des Signals von dem Auswahlsensor 46, eines Bremssignals und eines Signals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24 bestimmt. Dann kehrt die Prozedur zum Schritt S102 zurück.
In Schritt S105 führt die SBW-ECU 13 eine normale Steuerung des Shift-by-wire-Systems 3 (Aktuator 30) aus. Das heißt, die SBW-ECU 13 berechnet die Position des Aktuators 30 in Bezug auf jede Position auf der Grundlage des ersten speziellen Werts, der in dem Speicherabschnitt 15 gespeichert ist, und der ersten Bezugsposition, die in Schritt 104 gelernt wird, oder des zweiten speziellen Werts, der in dem Speicherabschnitt 15 gespeichert ist, und der zweiten Bezugsposition, die in Schritt S112 gelernt wird. Dann steuert die SBW-ECU 13 den Aktuator 30 an, so dass die Position des Aktuators 30 in die berechnete Position gebracht wird. In der obigen normalen Steuerung dient die SBW-ECU 13 als der Sollpositionsbestimmungsabschnitt, der die Sollposition auf der Grundlage des Signals von dem Auswahlsensor 46, eines Bremssignals und eines Signals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24 bestimmt und den Aktuator 30 steuert, so dass die Position des Automatikgetriebes 20 mit der bestimmten Position übereinstimmt.
In Schritt S106 speichert die SBW-ECU 13 die derzeitige Bedingung des Aktuators 30 in dem Speicherabschnitt 15. Insbesondere wird, wenn die Bedingung des Aktuators 30 von einer „Stoppbedingung“ in eine „Betriebsbedingung“ geändert wird oder wenn die Bedingung des Aktuators 30 von einer „Betriebsbedingung“ in eine „Stoppbedingung“ geändert wird, die Bedingung des Aktuators 30, die in dem Speicherabschnitt 15 gespeichert ist, erneuert. Die Bedingung des Aktuators 30 wird in den nichtflüchtigen Speichern wie beispielsweise einem ROM und einem EEPROM des Speicherabschnitts 15 gespeichert. Es sollte beachtet werden, dass die zuletzt gespeicherte Bedingung des Aktuators 30 in Schritt S201 als die Bedingung des Aktuators, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, bezeichnet wird.
In Schritt S107 erfasst die SBW-ECU 13 die tatsächliche Position durch Durchführen einer Berechnung auf der Grundlage der ersten oder der zweiten Bezugsposition, des ersten oder des zweiten speziellen Werts und des Zählwerts der Pulssignale, der von dem Codierer 34 ausgegeben wird. Diese erfasste tatsächliche Position wird in dem Speicherabschnitt 15 gespeichert. Insbesondere wird, wenn die tatsächliche Position durch Ansteuern des Aktuators 30 geändert wird, die tatsächliche Position, die in dem Speicherabschnitt 15 gespeichert ist, erneuert. Die tatsächliche Position wird in dem nichtflüchtigen Speicher wie beispielsweise einem ROM und einem EEPROM des Speicherabschnitts 15 gespeichert. Es sollte beachtet werden, dass die zuletzt gespeicherte tatsächliche Position in Schritt S202 als tatsächliche Position wenn bzw. des Falls, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, bezeichnet wird.
Wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs in Schritt S108 ausgeschaltet wird, wird die Verarbeitung, die in 5 gezeigt ist, beendet. Der Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, beinhaltet einen Fall, in dem ein Fahrer absichtlich einen Zündschalter ausschaltet, und einen Fall, in dem die elektrische Energie des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, ohne Bezug auf die Absicht des Fahrers zu nehmen. Auch wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, werden die Bedingung des Aktuators 30 und die tatsächliche Position, die in dem Speicherabschnitt 15 in den Schritten S106 und S107 gespeichert wurden, nicht gelöscht.
Die SBW-ECU 13 dient als ein Sollpositionserrichtungsabschnitt in den Schritten S200 bis S203. Außerdem dient die SBW-ECU 13 als ein Speicherabschnitt in den Schritten S106 und S107.
Wie es oben erläutert wurde, lernt die SBW-ECU 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die erste und die zweite Bezugsposition des Aktuators 30, wodurch die Drehposition des Aktuators 30 in Bezug auf jede Position (P-Position, R-Position, N-Position und D-Position) auf der Grundlage des gespeicherten ersten und zweiten speziellen Wertes und der gespeicherten ersten und zweiten Bezugsposition berechnet wird. Der Aktuator 30 wird angesteuert, so dass dessen Drehposition mit der berechneten Drehposition übereinstimmt. Somit kann die tatsächliche Position in die gewünschte Position gebracht werden.
Außerdem lernt der erste Positionslernabschnitt gemäß der vorliegenden Ausführungsform die erste Bezugsposition in einem Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position die P-Position ist, und dann die Sollposition die P-Position ist, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird. Gewöhnlicherweise wird, wenn die tatsächliche Position die P-Position ist, angenommen, dass das Fahrzeug stoppt bzw. anhält. Daher wird, sogar wenn das Lernen der ersten Bezugsposition gestartet wird, nachdem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wurde, die tatsächliche Position in der P-Position gehalten, wodurch die erste Bezugsposition sicher gelernt und die normale Steuerbedingung ausgeführt werden kann.
Außerdem lernt der zweite Positionslernabschnitt die zweite Bezugsposition in einem Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position die D-Position ist, und dann die Sollposition die D-Position ist, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird. Gewöhnlicherweise wird, wenn die tatsächliche Position die D-Position ist, angenommen, dass das Fahrzeug fährt. Daher wird sogar dann, wenn das Lernen der zweiten Bezugsposition gestartet wird, nachdem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wurde, die tatsächliche Position in der D-Position gehalten, wodurch die zweite Bezugsposition sicher gelernt und die normale Steuerbedingung ausgeführt werden kann.
Wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt, zu dem die tatsächliche Position eine andere als die P-Position oder die D-Position ist, ausgeschaltet wird und dann die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, und wenn die Sollposition eine andere als die P-Position und die D-Position ist oder die Sollposition nicht fixiert ist, steuert die SBW-ECU 13 den Aktuator 30 nicht an, so dass die derzeitige tatsächliche Position aufrechterhalten wird. Die SBW-ECU 13 akzeptiert nur die Forderung des Fahrers zum Ändern der Position in die P-Position oder die Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt 64 (D-Position) entspricht. Wenn es gefordert wird, die Position in die P-Position zu ändern, lernt der erste Positionslernabschnitt die erste Bezugsposition. Wenn es gefordert wird, die Position in die Position zu ändern, die dem zweiten Endkonkavabschnitt 64 (D-Position) entspricht, lernt der zweite Positionslernabschnitt die zweite Bezugsposition.
Gemäß der obigen Konfiguration wird, wenn die tatsächliche Position, bevor die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, eine andere als die P-Position und die Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt 64 (D-Position) entspricht, ist oder wenn die tatsächliche Position nicht fixiert ist, die tatsächliche Position, bevor die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wurde, aufrechterhalten, ohne die erste Bezugsposition und die zweite Bezugsposition zu lernen. Somit wird in dem Automatikgetriebe 20, das beispielsweise vier Positionen aufweist, sogar dann, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position die N-Position ist, die tatsächliche Position in der N-Position aufrechterhalten, sogar nachdem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wurde, wodurch das Folgende vermieden werden kann. Das heißt, es kann vermieden werden, dass ein unbeabsichtigtes Umkehrmoment erzeugt wird, wenn die tatsächliche Position durch (über) die R-Position in die P-Position geändert wird, um die erste Bezugsposition zu lernen. Es kann vermieden werden, dass der Parkverriegelungsmechanismus 70 beschädigt wird oder das Fahrzeug aufgrund einer plötzlichen Änderung der Position in die P-Position, während das Fahrzeug fährt, plötzlich stoppt. Wenn die zweite Bezugsposition gelernt wird, kann vermieden werden, dass die tatsächliche Position in die D-Position gebracht und das unbeabsichtigte Vorwärtsmoment erzeugt wird.
Wenn die elektrische Energie des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position die R-Position ist, wird die tatsächliche Position in der R-Position aufrechterhalten, sogar nachdem die elektrische Energie des Fahrzeugs eingeschaltet wurde, wodurch vermieden werden kann, dass das Fahrzeug plötzlich stoppt, wenn die tatsächliche Position in die P-Position geändert wird, um die erste Bezugsposition zu lernen. Außerdem kann vermieden werden, das die tatsächliche Position in die D-Position gebracht wird und das Fahrzeug unbeabsichtigt vorwärts fährt.
Wie es oben beschrieben wurde, kann gemäß dem Shift-by-wire-System 3 der vorliegenden Ausführungsform sogar dann, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, die normale Steuerung sicher wiederhergestellt werden. Außerdem kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Konfiguration des Systems 3 vereinfacht werden, da der inkrementale Codierer 34 verwendet wird, um die Drehposition des Aktuators 30 zu erfassen.
Weiterhin dient die SBW-ECU 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform als ein Benachrichtigungsabschnitt, der den Fahrer hinsichtlich der Situation benachrichtigt, dass die Position nur in die P-Position oder die Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt 64 (D-Position) entspricht, geändert werden kann. In einem Fall, in dem die Sollposition eine andere als die P-Position und die Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt 64 (D-Position) entspricht, ist oder in dem die Sollposition nicht fixiert ist, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, kann die tatsächliche Position nur in die P-Position oder die Position, die dem zweiten Konkavabschnitt 64 (D-Position) entspricht, geändert werden. Zu diesem Zeitpunkt kann vermieden werden, dass der Fahrer verwirrt wird, da der Benachrichtigungsabschnitt den Fahrer hinsichtlich der Situation benachrichtigt, dass die Position nur in die P-Position oder die Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt 64 (D-Position) entspricht, geändert werden kann.
Wenn es gefordert wird, die Position in eine andere als die P-Position und die Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt 64 (D-Position) entspricht, zu ändern, dient die SBW-ECU 13 als der Warnabschnitt, der den Fahrer hinsichtlich der Situation benachrichtigt, dass die Position nicht in eine andere als die P-Position und die Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt 64 (D-Position) entspricht, geändert werden kann. Wenn die Sollposition des Falls, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, eine andere als die P-Position und die Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt 64 (D-Position) entspricht, ist oder wenn die Sollposition nicht fixiert ist, kann die tatsächliche Position nur in die P-Position oder die Position, die dem zweiten Konkavabschnitt 64 (D-Position) entspricht, geändert werden. Zu diesem Zeitpunkt benachrichtigt der Warnabschnitt den Fahrer hinsichtlich der Situation, dass die Position nicht in eine andere als die P-Position und die Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt 64 (D-Position) entspricht, geändert werden kann, wenn der Fahrer fordert, die Position in eine andere als die P-Position und die Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt 64 (D-Position) entspricht, zu ändern, wodurch vermieden werden kann, dass der Fahrer verwirrt wird.
Außerdem dient die SBW-ECU 13 als ein Speicherabschnitt und als ein Sollpositionserrichtungsbestimmungsabschnitt. Der Speicherabschnitt speichert die Bedingung des Aktuators 30 und die tatsächliche Position des Falls, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird. In einem Fall, in dem sich der Aktuator 30 in einer Stoppbedingung befindet, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, stellt der Sollpositionserrichtungsabschnitt die tatsächliche Position, die in dem Speicherabschnitt gespeichert ist, als die Sollposition ein. In einem Fall, in dem sich der Aktuator 30 in der Betriebsbedingung befindet, wird die Sollposition als „nicht fixiert“ errichtet.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann vermieden werden, dass sich die tatsächliche Position von der Sollposition unterscheidet, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, nachdem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wurde, während die Position geändert wird, da der Sollpositionserrichtungsabschnitt die Sollposition des Falls, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, entsprechend der Bedingung des Aktuators in dem Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, errichtet.
[Zweite Ausführungsform]
7 zeigt eine Arretierplatte des Shift-by-wire-Systems gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Konfiguration der Arretierplatte unterscheidet sich von derjenigen der ersten Ausführungsform.
Wie es in 7 gezeigt ist, weist die Arretierplatte 57 einen ersten Endkonkavabschnitt 71, einen ersten Mittelkonkavabschnitt 72, einen zweiten Mittelkonkavabschnitt 73, einen dritten Mittelkonkavabschnitt 74, einen vierten Mittelkonkavabschnitt 75 und einen zweiten Endkonkavabschnitt 76 auf. Der erste Endkonkavabschnitt 71 ist an einem Ende der Arretierplatte 57 in deren Drehrichtung positioniert. Der zweite Endkonkavabschnitt 76 ist an dem anderen Ende der Arretierplatte 57 in deren Drehrichtung positioniert. Der erste bis vierte Mittelkonkavabschnitt 72 bis 75 ist jeweils zwischen dem ersten Endkonkavabschnitt 71 und dem zweiten Endkonkavabschnitt 76 angeordnet.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Endkonkavabschnitt 71 derart ausgebildet, dass er der P-Position des Automatikgetriebes 20 entspricht. Der erste Endkonkavabschnitt 71 weist eine erste Wand 77 auf. Der erste Mittelkonkavabschnitt 72 ist derart ausgebildet, dass er der R-Position des Automatikgetriebes 20 entspricht. Der zweite Mittelkonkavabschnitt 73 ist derart ausgebildet, dass er der N-Position des Automatikgetriebes 20 entspricht. Der dritte Mittelkonkavabschnitt 74 ist derart ausgebildet, dass er der D-Position des Automatikgetriebes 20 entspricht. Der vierte Mittelkonkavabschnitt 75 ist derart ausgebildet, dass er der zweiten D-Position des Automatikgetriebes 20 entspricht. Der zweite Endkonkavabschnitt 76 ist derart ausgebildet, dass er der Unter-D-Position bzw. unteren D-Position des Automatikgetriebes 20 entspricht. Der zweite Endkonkavabschnitt 76 weist eine zweite Wand 78 auf.
Wie es oben beschrieben ist, weist das Automatikgetriebe 20 die P-Position, die R-Position, die N-Position, die D-Position, die zweite D-Position und die untere D-Position (L-Position) auf.
In der vorliegenden Ausführungsform wird, wie es in 7 gezeigt ist, in dem Fall, in dem die Position von der P-Position in die L-Position geändert wird, die Drehrichtung des Untersetzungsrads 33 als eine normale Richtung definiert. In dem Fall, in dem die Position von der L-Position in die P-Position geändert wird, wird die Drehrichtung des Untersetzungsrads 33 als eine Umkehrrichtung bzw. Rückwärtsrichtung definiert.
Wie es in 7 gezeigt ist, liegt der drehbare Bereich der Arretierplatte 57 zwischen einer Position, bei der die Arretierrolle 53 einen Kontakt zu der ersten Wand 77 aufweist, und einer Position, bei der die Arretierrolle 53 einen Kontakt zu der zweiten Wand 78 aufweist.
Die Verarbeitung zum Lernen der ersten Bezugsposition und der zweiten Bezugsposition ist dieselbe wie in der ersten Ausführungsform. Das heißt, gemäß der zweiten Ausführungsform lernt die SBW-ECU 13 die erste und die zweite Bezugsposition des Aktuators 30, wodurch die Drehposition des Aktuators 30 in Bezug auf jede Position (P-Position, R-Position, N-Position, D-Position, zweite D-Position, untere D-Position) auf der Grundlage der gespeicherten ersten und zweiten speziellen Werte und der gespeicherten ersten und zweiten Bezugsposition berechnet wird. Der Aktuator 30 wird in die berechnete Drehposition angesteuert, wodurch die tatsächliche Position in die gewünschte Position geändert wird.
In einem Fall beispielsweise, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position die P-Position ist, und dann die Sollposition die P-Position ist, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, lernt der erste Positionslernabschnitt die erste Bezugsposition. Gewöhnlicherweise wird, wenn die tatsächliche Position die P-Position ist, angenommen, dass das Fahrzeug stoppt bzw. anhält. Daher wird, auch wenn das Lernen der ersten Bezugsposition gestartet wird, nachdem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wurde, die tatsächliche Position in der P-Position gehalten, wodurch die erste Bezugsposition sicher gelernt und die normale Steuerbedingung ausgeführt werden kann.
Außerdem lernt der zweite Positionslernabschnitt die zweite Bezugsposition in einem Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position die untere D-Position ist und dann die Sollposition die untere D-Position ist, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird. Gewöhnlicherweise wird, wenn die tatsächliche Position die untere D-Position bzw. L-Position ist, angenommen, dass das Fahrzeug fährt. Daher wird, auch wenn das Lernen der zweiten Bezugsposition gestartet wird, nachdem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wurde, die tatsächliche Position in der unteren D-Position gehalten, wodurch die zweite Bezugsposition sicher gelernt und die normale Steuerbedingung ausgeführt werden kann.
Wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position eine andere als die P-Position und die untere D-Position ist, und dann die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, steuert außerdem die SBW-ECU 13 den Aktuator 30 nicht an, wenn die Sollposition eine andere als die P-Position und die untere D-Position ist oder die Sollposition nicht fixiert ist, so dass die derzeitige tatsächliche Position aufrechterhalten wird. Die SBW-ECU 13 akzeptiert nur die Forderung des Fahrers zum Ändern der Position in die P-Position oder die Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt 76 (untere D-Position) entspricht. Wenn es gefordert wird, die Position in die P-Position zu ändern, lernt der erste Positionslernabschnitt die erste Bezugsposition. Wenn es gefordert wird, die Position in die Position zu ändern, die dem zweiten Endkonkavabschnitt 64 (D-Position) entspricht, lernt der zweite Positionslernabschnitt die zweite Bezugsposition.
Gemäß der obigen Konfiguration wird, wenn die tatsächliche Position, bevor die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, eine andere als die P-Position und die Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt 76 (untere D-Position) entspricht, ist oder wenn die tatsächliche Position nicht fixiert ist, die tatsächliche Position, bevor die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wurde, aufrechterhalten, ohne die erste Bezugsposition und die zweite Bezugsposition zu lernen. Somit wird in dem Automatikgetriebe 20, das beispielsweise sechs Positionen aufweist, sogar dann, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position die N-Position ist, die tatsächliche Position in der N-Position, sogar nachdem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wurde, aufrechterhalten, wodurch Folgendes vermieden werden kann. Das heißt, es kann vermieden werden, dass ein unbeabsichtigtes Umkehrmoment erzeugt wird, wenn die tatsächliche Position durch (über) die R-Position in die P-Position geändert wird, um die erste Bezugsposition zu lernen. Es kann vermieden werden, dass der Parkverriegelungsmechanismus 70 beschädigt wird oder das Fahrzeug aufgrund einer plötzlichen Änderung der Position in die P-Position, während das Fahrzeug fährt, plötzlich stoppt. Wenn die zweite Bezugsposition gelernt wird, kann vermieden werden, dass die tatsächliche Position in die D-Position (zweite D-Position, untere D-Position) gebracht wird und das unbeabsichtigte Vorwärtsmoment erzeugt wird. Wenn die elektrische Energie des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position die R-Position ist, wird die tatsächliche Position in der R-Position, sogar nachdem die elektrische Energie des Fahrzeugs eingeschaltet wurde, aufrechterhalten, wodurch vermieden werden kann, dass das Fahrzeug plötzlich stoppt, wenn die tatsächliche Position in die P-Position geändert wird, um die erste Bezugsposition zu lernen. Wenn die zweite Bezugsposition gelernt wird, kann vermieden werden, dass die tatsächliche Position in die D-Position (zweite D-Position, untere D-Position) gebracht wird und das Fahrzeug unbeabsichtigt vorwärts fährt.
Wie es oben beschrieben wurde, kann gemäß dem Shift-by-wire-System 3 der vorliegenden Ausführungsform sogar dann, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, die normale Steuerung sicher wiederhergestellt werden.
[Dritte Ausführungsform]
Im Folgenden wird mit Bezug auf 8 eine durch die SBW-ECU 13 durchgeführte Lernverarbeitung der Bezugsposition des Aktuators 30 beschrieben.
In Schritt S1101 wird dem Fahrzeugsteuersystem 1 Energie zugeführt, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs (VEPS) eingeschaltet wird. Der Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, beinhaltet einen ersten Fall, in dem ein Fahrer absichtlich einen Zündschalter ausschaltet und dann den Zündschalter erneut einschaltet, und einen zweiten Fall, in dem die elektrische Energie des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, ohne Bezug auf die Absicht des Fahrers zu nehmen, und dann automatisch eingeschaltet wird.
In Schritt S1102 bestimmt die SBW-ECU 13, ob die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs absichtlich eingeschaltet wird. Die SBW-ECU 13 führt diese Bestimmung auf der Grundlage von „Informationen über die Bedingung der elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs“, die in dem Speicherabschnitt 15 gespeichert wurden, als die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs zuvor ausgeschaltet wurde, durch. Die SBW-ECU 13 und der Speicherabschnitt 15 dienen als ein Energiequellenbestimmungsabschnitt. Die Verarbeitung zum Speichern der Informationen hinsichtlich der Bedingung der elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs wird später in Bezug auf den Schritt S1108 beschrieben.
Wenn die Antwort in Schritt S1102 JA lautet, schreitet die Prozedur zum Schritt S1103. Wenn die Antwort in Schritt S1102 NEIN lautet, schreitet die Prozedur zum Schritt S1200. Bevor die Prozedur zum Schritt S1103 oder S1200 schreitet, werden die Informationen hinsichtlich der elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs gelöscht.
In Schritt S1103 führt die SBW-ECU 13 eine Anfangsansteuersteuerung des Aktuators 30 durch, wodurch die Drehung des Aktuators 30 geeignet gesteuert wird. Dann schreitet die Prozedur zum Schritt S1104, in dem die SBW-ECU 13 als ein erster Positionslernabschnitt dient, der eine erste Bezugsposition des Aktuators 30 lernt. Dann schreitet die Prozedur zum Schritt S1105.
In Schritt S1200 wird eine Sollposition des Falls, in dem die elektrische Energie des Fahrzeugs eingeschaltet wird, errichtet bzw. eingestellt. Die Verarbeitung in Schritt S1200 ist dieselbe wie die Verarbeitung in Schritt S200, der in den 5 und 6 gezeigt ist.
Nach der Verarbeitung des Schritts S1200 schreitet die Prozedur zum Schritt S1111.
In Schritt S1111 bestimmt die SBW-ECU 13 im Hinblick auf die Sollposition, die in Schritt S202 oder Schritt S203 errichtet wird, ob die Sollposition die D-Position ist, die dem zweiten Endkonkavabschnitt 64 entspricht. Wenn die Antwort in Schritt S1111 JA lautet, schreitet die Prozedur zum Schritt S1112. Wenn die Antwort in Schritt S1111 NEIN lautet, schreitet die Prozedur zum Schritt S1121.
In Schritt S1112 führt die SBW-ECU 13 eine Anfangsansteuersteuerung des Aktuators 30 durch, wodurch die Drehung des Aktuators 30 geeignet gesteuert wird. Dann schreitet die Prozedur zum Schritt S1113, in dem die SBW-ECU 13 als ein zweiter Positionslernabschnitt dient, der eine zweite Bezugsposition des Aktuators 30 lernt. Dann schreitet die Prozedur zum Schritt S1105.
In Schritt S1121 führt die SBW-ECU 13 eine neutrale Steuerung der Übertragung durch, um eine Übertragung eines Antriebsmoments von dem Verbrennungsmotor 40 auf die Räder des Fahrzeugs zu unterbrechen. Das heißt, die SBW-ECU 13 startet die Ausführung einer Antriebsmomentunterbrechungssteuerung. Die SBW-ECU 13 und das Getriebe des Fahrzeugs dienen als Drehmomentsteuerabschnitt.
Außerdem geben die SBW-ECU 13 und die integrierte ECU 10 dem Fahrer mittels der Anzeige 47 an, dass eine Anforderung zum Ändern der Position nicht akzeptiert werden kann, da die Positionsänderung nun in Vorbereitung ist. Alternativ können die SBW-ECU 13 und die integrierte ECU 10 dem Fahrer mittels eines Lautsprechers 48, der mit der integrierten ECU 10 elektrisch verbunden ist, angeben, dass die P-Position oder die D-Position nicht akzeptiert wird. Es sollte beachtet werden, dass die SBW-ECU 13, die integrierte ECU 10, die Anzeige 47 und der Lautsprecher 48 als ein erster Benachrichtigungsabschnitt der vorliegenden Erfindung dienen.
Wenn die SBW-ECU 13 auf der Grundlage des Signals von dem Auswahlsensor 46 bestimmt, dass der Fahrer eine Änderung der Position anfordert, wird der Fahrer mittels des Lautsprechers 48 oder der Anzeige 47 benachrichtigt, dass es nicht akzeptabel ist, die Position zu ändern. Es sollte beachtet werden, dass die SBW-ECU 13, die integrierte ECU 10, der Lautsprecher 48 und die Anzeige 47 als ein Warnabschnitt der vorliegenden Erfindung dienen.
In Schritt S1122 bestimmt die SBW-ECU 13, ob die Sollposition nicht fixiert ist. Wenn die Antwort in Schritt S1122 JA lautet, schreitet die Prozedur zum Schritt S1131. Wenn die Antwort in Schritt S1122 NEIN lautet, schreitet die Prozedur zum Schritt S1123.
In Schritt S1131 steuert die SBW-ECU 13 den Aktuator 30 nicht an, damit die derzeitige tatsächliche Position gehalten wird. Dann kehrt die Prozedur zum Schritt S1122 zurück. In Schritt S1123 bestimmt die SBW-ECU 13, ob die Sollposition die P-Position ist, die dem ersten Endkonkavabschnitt 61 entspricht. Wenn die Antwort in Schritt S1123 JA lautet, schreitet die Prozedur zum Schritt S1124. Wenn die Antwort in Schritt S1123 NEIN lautet, schreitet die Prozedur zum Schritt S1132.
In Schritt S1124 führt die SBW-ECU 13 eine Anfangsansteuersteuerung des Aktuators 30 durch, wodurch die Drehung des Aktuators 30 geeignet gesteuert wird. Dann schreitet die Prozedur zum Schritt S1125, in dem die SBW-ECU 13 als ein erster Positionslernabschnitt dient, der eine erste Bezugsposition des Aktuators 30 lernt. Dann schreitet die Prozedur zum Schritt S1126.
In Schritt S1132 führt die SBW-ECU 13 eine Anfangsansteuersteuerung des Aktuators 30 durch, wodurch die Drehung des Aktuators 30 geeignet gesteuert wird. Dann schreitet die Prozedur zum Schritt S1133, in dem die SBW-ECU 13 als ein zweiter Positionslernabschnitt dient, der eine zweite Bezugsposition des Aktuators 30 lernt. Dann schreitet die Prozedur zum Schritt S1134.
In Schritt S1134 stellt die SBW-ECU 13 die Sollposition, die in Schritt S202 oder nach dem Schritt S1131 definiert wird, als eine spezielle Position ein. Dann steuert die SBW-ECU 13 den Aktuator an, so dass die Position in die spezielle Position gebracht wird. Dann schreitet die Prozedur zum Schritt S1126.
In Schritt S1126 erlaubt die SBW-ECU 13 die Übertragung des Antriebsmoments von dem Verbrennungsmotor 40 auf die Räder. Das heißt, die Antriebsmomentunterbrechungssteuerung wird beendet.
Außerdem werden die Benachrichtigung durch den ersten Benachrichtigungsabschnitt und das Warnen durch den Warnabschnitt beendet. Weiterhin geben die SBW-ECU 13 und die integrierte ECU 10 dem Fahrer mittels der Anzeige 47 oder des Lautsprechers 48 an, dass es akzeptabel ist, die Position zu ändern. Es sollte beachtet werden, dass die SBW-ECU 13, die integrierte ECU 10, die Anzeige 47 und der Lautsprecher 48 als ein zweiter Benachrichtigungsabschnitt der vorliegenden Erfindung dienen.
In Schritt S1105 führt die SBW-ECU 13 eine normale Steuerung des Shift-by-wire-Systems 3 (Aktuator 30) durch. Das heißt, die SBW-ECU 13 berechnet die Position des Aktuators 30 für jede Position auf der Grundlage des ersten speziellen Werts, der in dem Speicherabschnitt 15 gespeichert ist, und der ersten Bezugsposition, die in Schritt S1104 oder Schritt S1125 gelernt wird, oder des zweiten speziellen Werts, der in dem Speicherabschnitt 15 gespeichert ist, und der zweiten Bezugsposition, die in Schritt S1113 oder Schritt S1133 gelernt wird. Dann steuert die SBW-ECU 13 den Aktuator 30 an, so dass die Position des Aktuators 30 in die berechnete Position gebracht wird. In der obigen normalen Steuerung dient die SBW-ECU 13 als der Sollpositionsbestimmungsabschnitt, der die Sollposition auf der Grundlage des Signals von dem Auswahlsensor 46, eines Bremssignals und eines Signals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24 bestimmt und den Aktuator 30 steuert, so dass die Position des Automatikgetriebes 20 mit der bestimmten Position übereinstimmt.
In Schritt S1106 speichert die SBW-ECU 13 die derzeitige Bedingung des Aktuators 30 in dem Speicherabschnitt 15. Insbesondere wird, wenn die Bedingung des Aktuators 30 von einer „Stoppbedingung“ in eine „Betriebsbedingung“ geändert wird oder wenn die Bedingung des Aktuators 30 von einer „Betriebsbedingung“ in eine „Stoppbedingung“ geändert wird, die Bedingung des Aktuators 30, die in dem Speicherabschnitt 15 gespeichert ist, erneuert. Die Bedingung des Aktuators 30 wird in dem nichtflüchtigen Speicher wie beispielsweise einem ROM und einem EEPROM des Speicherabschnitts 15 gespeichert. Es sollte beachtet werden, dass die zuletzt gespeicherte Bedingung des Aktuators 30 in Schritt S201 als die Bedingung des Aktuators, wenn (des Falls, in dem) die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, bezeichnet wird.
In Schritt S1107 erfasst die SBW-ECU 13 die tatsächliche Position durch Durchführen einer Berechnung auf der Grundlage der ersten oder der zweiten Bezugsposition, des ersten oder des zweiten speziellen Werts und des Zählwerts der Pulssignale, der von dem Codierer 34 ausgegeben wird. Diese erfasste tatsächliche Position wird in dem Speicherabschnitt 15 gespeichert. Wenn die tatsächliche Position durch Ansteuern des Aktuators 30 geändert wird, wird insbesondere die tatsächliche Position, die in dem Speicherabschnitt 15 gespeichert ist, erneuert. Die tatsächliche Position wird in dem nichtflüchtigen Speicher wie beispielsweise einem ROM und einem EEPROM des Speicherabschnitts 15 gespeichert. Es sollte beachtet werden, dass die zuletzt gespeicherte tatsächliche Position in Schritt S202 als die tatsächliche Position des Falls, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, bezeichnet wird.
In Schritt S1108 speichert der Speicherabschnitt 15 Informationen, die angeben, dass die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs absichtlich von einem Fahrer ausgeschaltet wurde, wenn diesem so ist. Diese Informationen hinsichtlich der elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs werden in dem nichtflüchtigen Speicher wie beispielsweise einem EEPROM des Speicherabschnitts 15 gespeichert. Es sollte beachtet werden, dass die zuletzt gespeicherten Informationen hinsichtlich der elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs in Schritt S1102 als Informationen zum Bestimmen, ob die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs absichtlicht eingeschaltet wird, bezeichnet werden.
Wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs in Schritt S1109 ausgeschaltet wird, wird die Verarbeitung, die in 7 gezeigt ist, beendet. Der Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, enthält einen ersten Fall, in dem ein Fahrer absichtlich einen Zündschalter ausschaltet, und einen zweiten Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, ohne Bezug auf die Absicht des Fahrers zu nehmen. Auch wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs in Schritt S1109 ausgeschaltet wird, werden die Bedingung des Aktuators 30, die tatsächliche Position und die Informationen hinsichtlich der elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs, die in dem Speicherabschnitt 15 in den Schritten S1106 bis S1108 gespeichert werden, nicht gelöscht.
Wie es oben erläutert wurde, lernt die SBW-ECU 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die erste und die zweite Bezugsposition des Aktuators 30, wodurch die Drehposition des Aktuators 30 für jede Position (P-Position, R-Position, N-Position, D-Position) auf der Grundlage der gespeicherten ersten und zweiten speziellen Werte und der gespeicherten ersten und zweiten Bezugsposition berechnet wird. Der Aktuator 30 wird in die berechnete Drehposition angesteuert, wodurch die tatsächliche Position in die gewünschte Position geändert wird.
Außerdem dient die SBW-ECU 13 als ein Energiequellenbestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob der erste Fall, in dem ein Fahrer absichtlich einen Zündschalter ausschaltet und dann den Zündschalter erneut einschaltet, oder der zweite Fall, in dem die elektrische Energie des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, ohne Bezug auf die Absicht des Fahrers zu nehmen, und dann automatisch eingeschaltet wird, vorliegt.
Wenn bestimmt wird, dass die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs von einem Fahrer absichtlich eingeschaltet wird, lernt der erste Positionslernabschnitt die erste Bezugsposition. Gewöhnlicherweise wird in diesem Fall angenommen, dass die tatsächliche Position die P-Position ist und das Fahrzeug stoppt bzw. anhält. Daher wird, auch wenn das Lernen der ersten Bezugsposition zu diesem Zeitpunkt gestartet wird, die tatsächliche Position in der P-Position gehalten, wodurch die erste Bezugsposition sicher gelernt und die normale Steuerbedingung ausgeführt werden kann. Außerdem besteht in einem Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs unbeabsichtigt ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position eine andere als die P-Position ist, und dann die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs von einem Fahrer absichtlich eingeschaltet wird, sogar dann, wenn das Lernen der ersten Bezugsposition gestartet wird und die Räder blockiert werden, kein Problem, da das Fahrzeug stoppt bzw. anhält.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das System mit einem Drehmomentsteuerabschnitt versehen, der eine Übertragung eines Antriebsmoments von dem Verbrennungsmotor auf die Räder unterbrechen kann. Wenn bestimmt wird, dass die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, nachdem sie unbeabsichtigt ausgeschaltet wurde, unterbricht der Drehmomentsteuerabschnitt die Übertragung des Antriebsmoments und macht es unmöglich, eine Anforderung zum Ändern der Position zu empfangen. Und dann lernt der erste oder der zweite Positionslernabschnitt die erste oder die zweite Bezugsposition, und die Position wird in die spezielle Position geändert. Gleichzeitig wird die Unterbrechung der Übertragung des Moments aufgehoben, um es möglich zu machen, die Anforderung zum Ändern der Position zu empfangen.
Gemäß der obigen Konfiguration wird, nachdem der Drehmomentsteuerabschnitt die Übertragung des Antriebsmoments unterbrochen hat und es unmöglich gemacht hat, eine Anforderung zum Ändern der Position zu empfangen, das Lernen der ersten oder der zweiten Bezugsposition ausgeführt. In dem Automatikgetriebe 20, das beispielsweise vier Positionen aufweist, wird, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position die N-Position ist, die Übertragung des Antriebsmoments auf die Räder unterbrochen. Somit kann vermieden werden, dass ein unbeabsichtigtes Umkehrmoment erzeugt wird, wenn die tatsächliche Position durch die R-Position in die P-Position geändert wird, um die erste Bezugsposition zu lernen. Wenn die zweite Bezugsposition gelernt wird, kann vermieden werden, dass die tatsächliche Position in die D-Position gebracht wird und ein unbeabsichtigtes Vorwärtsmoment erzeugt wird. Wenn die elektrische Energie des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position die R-Position ist, wird die Übertragung des Moments auf die Räder unterbrochen, wodurch vermieden werden kann, dass die tatsächliche Position in die D-Position gebracht wird und das Fahrzeug unbeabsichtigt vorwärts fährt.
Wie es oben beschrieben wurde, kann gemäß dem Shift-by-wire-System der vorliegenden Ausführungsform sogar dann, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, die normale Steuerung sicher wiederhergestellt werden.
Außerdem dient die SBW-ECU 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform als ein erster Benachrichtigungsabschnitt, der den Fahrer hinsichtlich der Situation benachrichtigt, dass es unmöglich ist, eine Anforderung zum Ändern der Position zu empfangen. Wenn bestimmt wird, dass die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, nachdem sie unbeabsichtigt ausgeschaltet wurde, ist eine Anforderung zum Ändern der Position nicht akzeptabel. Zu diesem Zeitpunkt kann vermieden werden, dass der Fahrer verwirrt wird, da der erste Benachrichtigungsabschnitt den Fahrer hinsichtlich der Situation benachrichtigt, dass es unmöglich ist, eine Anforderung zum Ändern der Position zu empfangen.
Weiterhin dient die SBW-ECU 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform als ein Warnabschnitt, der den Fahrer hinsichtlich der Situation benachrichtigt, dass es unmöglich ist, die Position zu ändern. Wenn bestimmt wird, dass die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, nachdem sie unbeabsichtigt ausgeschaltet wurde, ist eine Anforderung zum Ändern der Position nicht akzeptabel. Zu diesem Zeitpunkt kann vermieden werden, dass der Fahrer verwirrt wird, da der Warnabschnitt den Fahrer hinsichtlich der Situation benachrichtigt, dass es unmöglich ist, die Position zu ändern.
Außerdem dient die SBW-ECU 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform als ein zweiter Benachrichtigungsabschnitt, der den Fahrer hinsichtlich der Situation benachrichtigt, dass es möglich ist, eine Anforderung zum Ändern der Position zu empfangen. Nach dem Lernen der ersten oder der zweiten Bezugsposition benachrichtigt der zweite Benachrichtigungsabschnitt den Fahrer hinsichtlich der Situation, dass es möglich ist, eine Anforderung zum Ändern der Position zu empfangen, wodurch ein Fahrer früher beruhigt werden kann.
Außerdem dient die SBW-ECU 13 als der Drehmomentsteuerabschnitt, der den Gang in die neutrale Position schaltet. Da der Getriebemechanismus als der Drehmomentsteuerabschnitt verwendet wird, wird eine Erhöhung der Herstellungskosten eingeschränkt.
Außerdem dient die SBW-ECU 13 als ein Speicherabschnitt und ein Sollpositionserrichtungsbestimmungsabschnitt. Der Speicherabschnitt speichert die Bedingung des Aktuators 30 und die tatsächliche Position des Falls, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird. In einem Fall, in dem sich der Aktuator 30 in der Stoppbedingung befindet, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, stellt der Sollpositionserrichtungsabschnitt die tatsächliche Position, die in dem Speicherabschnitt gespeichert ist, als die Sollposition ein. In einem Fall, in dem sich der Aktuator 30 in der Betriebsbedingung befindet, wird die Sollposition als „nicht fixiert“ errichtet bzw. eingestellt.
In einem Fall, in dem die errichtete Sollposition eine andere als „nicht fixiert“ ist, stellt die SBW-ECU 13 die Sollposition als die spezielle Position ein. Dadurch kann die spezielle Position, in die die Position nach dem momentanen Ausschalten geändert wird, prompt errichtet werden. Sogar wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, wird die Bedingung des Fahrzeugs prompt in die Bedingung vor dem momentanen Ausschalten wiederhergestellt.
In einem Fall, in dem die errichtete Sollposition „nicht fixiert“ ist, stellt die SBW-ECU 13 die Sollposition als die spezielle Position ein. Bis die Sollposition fixiert ist, wird der Aktuator 30 nicht angesteuert, so dass die derzeitige tatsächliche Position aufrechterhalten wird. Somit kann vermieden werden, dass sich die tatsächliche Position von der Sollposition des Falls, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, nachdem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wurde, unterscheidet.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die SBW-ECU 13, ob die erste Bezugsposition oder die zweite Bezugsposition gelernt wird, auf der Grundlage der Sollposition des Falls, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird. In einem Fall, in dem die Sollposition die P-Position ist, lernt der erste Positionslernabschnitt die erste Bezugsposition. In einem Fall, in dem die Sollposition eine andere als die P-Position ist, lernt der zweite Positionslernabschnitt die zweite Bezugsposition.
Gemäß der obigen Konfiguration wird in einem Fall, in dem die Sollposition, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, die P-Position ist, die zweite Bezugsposition nicht gelernt, sondern es wird die erste Bezugsposition gelernt. Somit kann vermieden werden, dass die Parkverriegelung plötzlich freigegeben wird, während das Fahrzeug in der P-Position geparkt ist. In einem Fall, in dem die Sollposition, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, die R-Position ist, wird die erste Bezugsposition nicht gelernt, sondern es wird die zweite Bezugsposition gelernt. Somit kann vermieden werden, dass die Räder plötzlich blockieren, während das Fahrzeug in der R-Position fährt.
Wie es oben beschrieben ist, können die erste Bezugsposition und die zweite Bezugsposition sicher gelernt werden.
Außerdem bestimmt die SBW-ECU 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, dass die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, nachdem sie unbeabsichtigt ausgeschaltet wurde. Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn die Sollposition die D-Position ist, die Übertragung des Antriebsmoments auf die Räder nicht unterbrochen. In einem Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position die D-Position ist, wird die Übertragung des Antriebsmoments auf die Räder nicht unterbrochen. Somit tritt, während das Fahrzeug in der D-Position fährt, eine momentane Drehmomentunterbrechung nicht auf, und es kann die Bezugsposition gelernt werden.
Beim Durchführen der oben beschriebenen Lernverarbeitung der Bezugsposition des Aktuators 30 kann die Arretierplatte, die in 7 gezeigt ist, ebenfalls verwendet werden. Der Konfiguration der Arretierplatte unterscheidet sich von derjenigen in der ersten Ausführungsform.
[Weitere Ausführungsform]
Ein Drosselventil, das die Ansaugluftflussrate einstellt, kann als der Drehmomentsteuerabschnitt verwendet werden. Das Drosselventil kann die Übertragung des Antriebsmoments auf die Räder verringern. In einem Fall, in dem das Antriebsmoment durch einen elektrischen Antriebsmotor (ein elektrisches Fahrzeug, ein Hybridfahrzeug) erzeugt wird, kann ein Steuerschalter zum Zuführen von Energie zu dem Antriebsmotor als der Drehmomentsteuerabschnitt verwendet werden.
In der obigen Ausführungsform wird die erste Bezugsposition gelernt, wenn die Sollposition die P-Position ist. Wenn die Sollposition eine andere als die P-Position ist, wird die zweite Bezugsposition gelernt. Auf der Grundlage der anderen Position als der P-Position kann bestimmt werden, ob die erste Bezugsposition oder die zweite Bezugsposition gelernt wird.
In der obigen Ausführungsform wird nur die erste Bezugsposition gelernt, wenn die Sollposition die P-Position ist. Zusätzlich zu der ersten Bezugsposition kann die zweite Bezugsposition gelernt werden, wodurch der Aktuator 30 noch genauer gesteuert werden kann. Da das Antriebsmoment auf die Räder durch den Drehmomentsteuerabschnitt unterbrochen oder verringert wird, wenn die Sollposition die P-Position ist, kann die zweite Bezugsposition sogar dann sicher gelernt werden, wenn die tatsächliche Position die P-Position ist. Es sollte beachtet werden, dass es nicht sicher ist, die erste Bezugsposition zu lernen, während das Fahrzeug fährt. Somit sollte die erste Bezugsposition gelernt werden, nachdem bestätigt wurde, dass das Fahrzeug stoppt bzw. anhält.
Wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, nachdem sie momentan ausgeschaltet wurde, kann der Drehmomentsteuerabschnitt stets die Übertragung des Moments unterbrechen, um die erste Bezugsposition und die zweite Bezugsposition zu lernen.
[Vierte Ausführungsform]
In einer vierten Ausführungsform lernt die SBW-ECU 13 die Bezugsdrehposition des Aktuators 30, die der P-Position entspricht.
Außerdem kann die SBW-ECU 13 die tatsächliche Position indirekt durch Durchführen einer Berechnung auf der Grundlage der Bezugsdrehposition, der speziellen Drehgröße und des Zählwerts der Pulssignale, der von dem Codierer 34 ausgegeben wird, erfassen. In der vorliegenden Ausführungsform gibt die SBW-ECU 13 die erfasste tatsächliche Position durch die integrierte ECU 10 auf einer Anzeige 47 an. Somit kann der Fahrer die derzeitige tatsächliche Position erkennen.
In der vorliegenden Ausführungsform kann, wenn die Mitte der Arretierrolle 53 in einem jeweiligen Konkavabschnitt 61, 62, 63, 64 positioniert ist, die tatsächliche Position auf der Grundlage der Drehposition des Motors 32 erfasst werden. Die Lernverarbeitung der Bezugsposition des Aktuators 30 wird im Folgenden beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform wird angenommen, dass eine erste Bezugsposition als die Bezugsposition des Aktuators 30 gelernt wird. Die erste Bezugsposition entspricht einer Drehposition, bei der die Arretierrolle 53 einen Kontakt zu der ersten Wand 65 aufweist. Diese Position entspricht der P-Position.
Wenn die SBW-ECU 13 ein Lernen der ersten Bezugsposition durchführt, wird der Aktuator 30 in der Umkehrrichtung angesteuert, bis die Arretierrolle 53 in Kontakt zu der ersten Wand 65 gebracht wird (siehe 4).
Mit Bezug auf 9 wird im Folgenden eine durch die SBW-ECU 13 durchgeführte Lernverarbeitung der Bezugsposition des Aktuators 30 beschrieben.
In Schritt S2101 wird dem Fahrzeugsteuersystem 1 Energie zugeführt, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs (VEPS) eingeschaltet wird. Der Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, beinhaltet einen ersten Fall, in dem ein Fahrer ein Fahrzeug stoppt und absichtlich einen Zündschalter ausschaltet und dann den Zündschalter einschaltet, und einen zweiten Fall, in dem die elektrische Energie des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, ohne Bezug auf die Absicht des Fahrers zu nehmen, und dann automatisch eingeschaltet wird.
In Schritt S2102 bestimmt die SBW-ECU 13, ob es der erste Fall oder der zweite Fall ist. Die SBW-ECU 13 führt diese Bestimmung auf der Grundlage von „Informationen hinsichtlich einer Bedingung der elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs“, die in dem Speicherabschnitt 15 gespeichert wurden, als die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs zuvor ausgeschaltet wurde, durch. Die SBW-ECU 13 und der Speicherabschnitt 15 dienen als ein Energiequellenbestimmungsabschnitt. Die Verarbeitung zum Speichern der Informationen hinsichtlich der Bedingung der elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs wird später mit Bezug auf den Schritt S2107 beschrieben.
Wenn die Antwort in Schritt S2102 JA lautet, schreitet die Prozedur zum Schritt S2103. Wenn die Antwort in Schritt S2102 NEIN lautet, schreitet die Prozedur zum Schritt S2111. Bevor die Prozedur zum Schritt S2103 oder Schritt S2111 fortschreitet, werden die Informationen hinsichtlich der elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs gelöscht.
In Schritt S2103 führt die SBW-ECU 13 eine Anfangsansteuersteuerung des Aktuators 30 durch, wodurch die Drehung des Aktuators 30 geeignet gesteuert wird. Dann schreitet die Prozedur zum Schritt S2104, in dem die SBW-ECU 13 als ein erster Positionslernabschnitt dient, der eine erste Bezugsposition des Aktuators 30 lernt. Dann schreitet die Prozedur zum Schritt S2105.
In Schritt S2105 führt die SBW-ECU 13 eine normale Steuerung des Shift-by-wire-Systems 3 (Aktuator 30) aus. Das heißt, die SBW-ECU 13 berechnet die Position des Aktuators 30 für jede Position auf der Grundlage des ersten speziellen Werts, der in dem Speicherabschnitt 15 gespeichert ist, und der ersten Bezugsposition, die in Schritt S2104 gelernt wurde. Dann steuert die SBW-ECU 13 den Aktuator 30 an, so dass die Position des Aktuators 30 in die berechnete Position gebracht wird. In der obigen normalen Steuerung dient die SBW-ECU 13 als der Sollpositionsbestimmungsabschnitt, der die Sollposition auf der Grundlage des Signals von dem Auswahlsensor 46, eines Bremssignals und eines Signals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24 bestimmt und den Aktuator 30 steuert, so dass die Position des Automatikgetriebes 20 mit der bestimmten Sollposition übereinstimmt.
In Schritt S2111 geben die SBW-ECU 13 und die integrierte ECU 10 dem Fahrer mittels der Anzeige 47 an, dass, wenn die Position geändert wird, die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet werden sollte, nachdem das Fahrzeug angehalten wurde, und die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs wird einmal ausgeschaltet. Alternativ können die SBW-ECU 13 und die integrierte ECU 10 Obiges dem Fahrer mittels des Lautsprechers 48 angeben. Zu diesem Zeitpunkt steuert die SBW-ECU 13 den Aktuator 30 nicht an, damit die derzeitige tatsächliche Position gehalten wird.
In Schritt S2111 wird, wenn die SBW-ECU 13 auf der Grundlage des Signals von dem Auswahlsensor 46 bestimmt, dass der Fahrer anfordert, die Position zu ändern, der Fahrer mittels des Lautsprechers 48 oder der Anzeige 47dahingehend benachrichtigt, dass es nicht akzeptabel ist, die Position zu ändern. Es sollte beachtet werden, dass die SBW-ECU 13, die integrierte ECU 10, der Lautsprecher 48 und die Anzeige 47 als ein Warnabschnitt der vorliegenden Erfindung dienen.
In Schritt S2112 bestimmt die SBW-ECU 13, ob ein Fahrer absichtlich die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausschaltet. Insbesondere wird bestimmt, ob der Fahrer das Fahrzeug anhält und einen Zündschalter ausschaltet. Wenn die Antwort in Schritt S2112 JA lautet, schreitet die Prozedur zum Schritt S2113. Wenn die Antwort in Schritt S2112 NEIN lautet, kehrt die Prozedur zum Schritt 2111 zurück.
In Schritt S2113 dreht die SBW-ECU 13 den Aktuator 30 in einer Umkehrrichtung, bis sich der Zählwert der Pulssignale von dem Codierer 34 während einer speziellen Zeitdauer nicht ändert, wodurch die tatsächliche Position in die P-Position geändert wird.
In Schritt S2106 speichert der Speicherabschnitt 15 Informationen, die angeben, dass die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs absichtlich von einem Fahrer ausgeschaltet wurde, wenn diesem so ist. Diese Informationen hinsichtlich der elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs werden in den nichtflüchtigen Speichern wie beispielsweise einem EEPROM des Speicherabschnitts 15 gespeichert. Es sollte beachtet werden, dass die zuletzt gespeicherten Informationen hinsichtlich der elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs in Schritt S2102 als Informationen zum Bestimmen, ob der erste Fall oder der zweite Fall vorliegt, bezeichnet werden.
Wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs (VEPS) in Schritt 2107 ausgeschaltet wird, wird die Verarbeitung, die in 9 gezeigt ist, beendet. Der Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, beinhaltet einen ersten Fall, in dem ein Fahrer absichtlich einen Zündschalter ausschaltet, und einen zweiten Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, ohne Bezug auf die Absicht des Fahrers zu nehmen.
Auch wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs in Schritt 2107 ausgeschaltet wird, werden die Informationen hinsichtlich der elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs, die in Schritt S2106 in dem Speicherabschnitt 15 gespeichert werden, nicht gelöscht.
Wie es oben erläutert wurde, lernt die SBW-ECU 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die erste Bezugsposition des Aktuators 30, wodurch die Drehposition des Aktuators 30 für jede Position (P-Position, R-Position, N-Position und D-Position) auf der Grundlage des gespeicherten ersten speziellen Werts und der gespeicherten ersten Bezugsposition berechnet wird. Der Aktuator 30 wird in die berechnete Drehposition angesteuert, wodurch die tatsächliche Position in die gewünschte Position geändert wird.
Außerdem dient die SBW-ECU 13 als ein Energiequellenbestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob ein Fahrer absichtlich einen Zündschalter ausschaltet und dann den Zündschalter erneut einschaltet oder ob die elektrische Energie des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, ohne Bezug auf die Absicht des Fahrers zu nehmen, und dann automatisch eingeschaltet wird.
Wenn bestimmt wird, dass die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs absichtlich von einem Fahrer eingeschaltet wird, lernt der erste Positionslernabschnitt die erste Bezugsposition. Gewöhnlicherweise wird in diesem Fall angenommen, dass die tatsächliche Position die P-Position ist und das Fahrzeug stoppt bzw. anhält. Daher wird auch dann, wenn das Lernen der ersten Bezugsposition zu diesem Zeitpunkt gestartet wird, die tatsächliche Position in der P-Position gehalten, wodurch die erste Bezugsposition sicher gelernt und die normale Steuerbedingung ausgeführt werden kann. Außerdem gibt es in einem Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs unbeabsichtigt ausgeschaltet wird, während die tatsächliche Position eine andere als die P-Position ist, und dann die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs absichtlich von einem Fahrer eingeschaltet wird, sogar dann, wenn das Lernen der ersten Bezugsposition gestartet wird und die Räder blockiert werden, kein Problem, da das Fahrzeug stoppt bzw. anhält.
Wenn bestimmt wird, dass die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, nachdem sie momentan ausgeschaltet wurde, gibt die SBW-ECU 13 dem Fahrer an, dass das Fahrzeug gestoppt werden sollte, und die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs wird ausgeschaltet, wenn die Position geändert wird. Der Aktuator 30 wird nicht angesteuert, so dass die tatsächliche Position aufrechterhalten wird.
Nachdem das Fahrzeug gestoppt und die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wurde, wird die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs erneut eingeschaltet. Wenn bestimmt wird, dass die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs absichtlich von einem Fahrer eingeschaltet wird, lernt der erste Positionslernabschnitt die erste Bezugsposition, während das Fahrzeug stoppt. Dadurch kehrt das Shift-by-wire-System 3 in eine normale Steuerbedingung zurück. Es sollte beachtet werden, dass, da die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, nachdem die tatsächliche Position in die P-Position geändert wurde, die Energiequelle des Fahrzeugs das nächste Mal eingeschaltet wird, während die tatsächliche Position die P-Position ist.
Wie es oben beschrieben wurde, kann gemäß dem Shift-by-wire-System 3 der vorliegenden Ausführungsform sogar dann, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs momentan ausgeschaltet wird, die normale Steuerbedingung sicher wiederhergestellt werden.
[Weitere Ausführungsform]
Solange der erste Endkonkavabschnitt der P-Position entspricht, der zweite Endkonkavabschnitt der D-Position oder der unteren D-Position entspricht und die Mittelkonkavabschnitte der R-Position und der N-Position entsprechen, kann eine beliebige Anzahl von Mittelkonkavabschnitten ausgebildet werden. Das heißt, die Anzahl der Positionen des Automatikgetriebes ist nicht auf vier oder sechs beschränkt.
In den obigen Ausführungsformen ist das System mit dem Benachrichtigungsabschnitt und dem Warnabschnitt versehen. Es kann auch nur der Benachrichtigungsabschnitt oder der Warnabschnitt für das System vorgesehen sein. Alternativ kann das System weder mit dem Benachrichtigungsabschnitt noch mit dem Warnabschnitt versehen sein.
Das Shift-by-wire-System der vorliegenden Erfindung kann für ein kontinuierlich änderbares Getriebe (CVT) und ein Automatikgetriebe, das vier Positionen (P, R, N und D) aufweist, für ein Hybridfahrzeug (HV) verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann verschiedene weitere Ausführungsformen innerhalb des Bereiches der Ansprüche der vorliegenden Anmeldung enthalten.

Claims

Shift-by-wire-System (3) zum Ändern einer Position eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs entsprechend einem Signal eines Gangauswählers, der von einem Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird, wobei das Shift-by-wire-System (3) aufweist: einen Aktuator (30), der einen Elektromotor (32), einen inkrementalen Codierer (34), der ein Pulssignal entsprechend einer Drehung des Elektromotors (32) ausgibt, und ein Untersetzungsrad (33), das die Drehung des Elektromotors (32) verringert und die verringerte Drehung ausgibt, enthält; eine Arretierplatte (52), die mit dem Untersetzungsrad (33) verbunden ist, so dass sie von dem Aktuator (30) gedreht wird, wobei die Arretierplatte (52) einen ersten Endkonkavabschnitt (61), der an einem Ende in deren Drehrichtung ausgebildet ist, einen zweiten Endkonkavabschnitt (64), der an dem anderen Ende in deren Drehrichtung ausgebildet ist, und mehrere Mittelkonkavabschnitte (62, 63), die zwischen dem ersten Endkonkavabschnitt (61) und dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) ausgebildet sind, aufweist; eine Arretierfeder (55), die einen Regulierabschnitt (53) aufweist, der in Eingriff in einen aus dem ersten Endkonkavabschnitt (61), den Mittelkonkavabschnitten (62, 63) und dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) gebracht werden kann, um eine Drehung der Arretierplatte (52) zu regulieren, so dass die Position des Automatikgetriebes fixiert wird; und einen Steuerabschnitt (13), der eine Sollposition auf der Grundlage des Signals des Gangauswählers definiert und den Aktuator (30) ansteuert, so dass die Position des Automatikgetriebes in die Sollposition gebracht wird, wobei der erste Endkonkavabschnitt (61) einer Parkposition entspricht und eine erste Wand (65) definiert, der zweite Endkonkavabschnitt (64) einer Position zum Fahren eines Fahrzeugs in Vorwärtsrichtung entspricht und eine zweite Wand (66) definiert, die Mittelkonkavabschnitte (62, 63) mindestens einer Rückwärtsposition und einer neutralen Position entsprechen, der Steuerabschnitt (13) enthält: einen ersten Positionslernabschnitt, der den Elektromotor (32) in einer Richtung ansteuert, in der der Regulierabschnitt (53) in Kontakt mit der ersten Wand (65) gebracht wird, und eine erste Bezugsposition des Aktuators (30), die der Parkposition entspricht, lernt, wenn erfasst wird, dass sich ein Maximalwert oder ein Minimalwert eines Zählwerts der Pulssignale, der von dem Codierer (34) ausgegeben wird, während einer speziellen Zeitdauer nicht ändert; und einen zweiten Positionslernabschnitt, der den Elektromotor (32) in einer Richtung ansteuert, in der der Regulierabschnitt (53) in Kontakt mit der zweiten Wand (66) gebracht wird, und eine zweite Bezugsposition des Aktuators (30), die der Fahrposition entspricht, lernt, wenn erfasst wird, dass sich der Maximalwert oder der Minimalwert des Zählwerts der Pulssignale, der von dem Codierer (34) ausgegeben wird, während einer speziellen Zeitdauer nicht ändert; wobei, wenn eine elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, der erste Positionslernabschnitt die erste Bezugsposition in einem Fall lernt, in dem die Sollposition die Parkposition ist, der zweite Positionslernabschnitt die zweite Bezugsposition in einem Fall lernt, in dem die Sollposition eine Position ist, die dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) entspricht, der Steuerabschnitt (13) den Aktuator (30) in einem Fall, in dem die Sollposition eine andere als die Parkposition und eine Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) entspricht, ist, nicht ansteuert, so dass eine derzeitige Position gehalten wird, der Steuerabschnitt (13) nur eine Anforderung zum Ändern der Position in die Parkposition oder die Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) entspricht, akzeptiert, der erste Positionslernabschnitt die erste Bezugsposition lernt, wenn es gefordert wird, die Position in die Parkposition zu ändern, und der zweite Positionslernabschnitt die zweite Bezugsposition lernt, wenn es gefordert wird, die Position in die Position zu ändern, die dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) entspricht.
Shift-by-wire-System (3) nach Anspruch 1, das außerdem aufweist: einen Benachrichtigungsabschnitt, der einen Fahrer hinsichtlich einer Situation benachrichtigt, dass die Position nur in die Parkposition oder die Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) entspricht, geändert werden kann.
Shift-by-wire-System (3) nach Anspruch 1 oder 2, das außerdem aufweist: einen Warnabschnitt, der den Fahrer hinsichtlich einer Situation benachrichtigt, dass die Position nicht in eine andere als die Parkposition und die Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) entspricht, geändert werden kann, wenn es gefordert wird, die Position in eine andere als die Parkposition und die Position, die dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) entspricht, zu ändern.
Shift-by-wire-System (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Steuerabschnitt (13) außerdem enthält: einen Speicherabschnitt (15), der eine Bedingung des Aktuators (30) und die tatsächliche Position in dem Fall, in dem die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, speichert, und einen Sollpositionserrichtungsabschnitt, der eine Sollposition einstellt, wobei, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, der Sollpositionserrichtungsabschnitt die tatsächliche Position, die in dem Speicherabschnitt (15) eingestellt ist, als die Sollposition in einem Fall einstellt, in dem sich der Aktuator (30) in einer Stoppbedingung befindet, und in einem Fall, in dem sich der Aktuator (30) in der Betriebsbedingung befindet, die Sollposition nicht fixiert wird.
Shift-by-wire-System (3) zum Ändern einer Position eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs entsprechend einem Signal eines Gangauswählers, der von einem Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird, wobei das Shift-by-wire-System (3) aufweist: einen Aktuator (30), der einen Elektromotor (32), einen inkrementalen Codierer (34), der ein Pulssignal entsprechend einer Drehung des Elektromotors (32) ausgibt, und ein Untersetzungsrad (33), das die Drehung des Elektromotors (32) verringert und die verringerte Drehung ausgibt, enthält; eine Arretierplatte (52), die mit dem Untersetzungsrad (33) verbunden ist, so dass sie von dem Aktuator (30) gedreht wird, wobei die Arretierplatte (52) einen ersten Endkonkavabschnitt (61), der an einem Ende in deren Drehrichtung ausgebildet ist, einen zweiten Endkonkavabschnitt (64), der an dem anderen Ende in deren Drehrichtung ausgebildet ist, und mehrere Mittelkonkavabschnitte (62, 63), die zwischen dem ersten Endkonkavabschnitt (61) und dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) ausgebildet sind, aufweist; eine Arretierfeder (55), die einen Regulierabschnitt (53) aufweist, der in Eingriff in einen aus dem ersten Endkonkavabschnitt (61), den Mittelkonkavabschnitten (62, 63) und dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) gebracht werden kann, um eine Drehung der Arretierplatte (52) zu regulieren, so dass die Position des Automatikgetriebes fixiert wird; einen Steuerabschnitt (13), der eine Sollposition auf der Grundlage des Signals des Gangauswählers definiert und den Aktuator (30) ansteuert, so dass die Position des Automatikgetriebes in die Sollposition gebracht wird; und einen Drehmomentsteuerabschnitt, der eine Übertragung eines Antriebsmoments von einem Verbrennungsmotor (40) auf die Räder unterbricht oder verringert, wobei der erste Endkonkavabschnitt (61) einer Parkposition entspricht und eine erste Wand (65) definiert, der zweite Endkonkavabschnitt (64) einer Fahrposition entspricht und eine zweite Wand (66) definiert, die Mittelkonkavabschnitte (62, 63) mindestens einer Rückwärtsposition und einer neutralen Position entsprechen, der Steuerabschnitt (13) enthält: einen ersten Positionslernabschnitt, der den Elektromotor (32) in einer Richtung ansteuert, in der der Regulierabschnitt (53) in Kontakt mit der ersten Wand (65) gebracht wird, und eine erste Bezugsposition des Aktuators (30), die der Parkposition entspricht, lernt, wenn erfasst wird, dass sich ein Maximalwert oder ein Minimalwert eines Zählwerts der Pulssignale, der von dem Codierer (34) ausgegeben wird, während einer speziellen Zeitdauer nicht ändert; einen zweiten Positionslernabschnitt, der den Elektromotor (32) in einer Richtung ansteuert, in der der Regulierabschnitt (53) in Kontakt mit der zweiten Wand (66) gebracht wird, und eine zweite Bezugsposition des Aktuators (30), die der Fahrposition entspricht, lernt, wenn erfasst wird, dass sich der Maximalwert oder der Minimalwert eines Zählwerts der Pulssignale, der von dem Codierer (34) ausgegeben wird, während einer speziellen Zeitdauer nicht ändert; und einen Energiequellenbestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs von einem Fahrer absichtlich eingeschaltet wird oder ob die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs automatisch eingeschaltet wird, nachdem sie momentan ausgeschaltet wurde, wobei, wenn bestimmt wird, dass die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs von dem Fahrer absichtlich eingeschaltet wird, der erste Positionslernabschnitt die erste Bezugsposition lernt, wenn bestimmt wird, dass die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs automatisch eingeschaltet wird, nachdem sie momentan ausgeschaltet wurde, der Drehmomentsteuerabschnitt die Übertragung des Antriebsmoments unterbricht oder verringert und es unmöglich macht, eine Anforderung zum Ändern der Position zu empfangen, mindestens eine aus der ersten Bezugsposition und der zweiten Bezugsposition gelernt wird, anschließend die Position in die spezielle Position geändert wird und es möglich gemacht wird, eine Anforderung zum Ändern der Position zu empfangen.
Shift-by-wire-System (3) nach Anspruch 5, das außerdem aufweist: einen ersten Benachrichtigungsabschnitt, der einen Fahrer hinsichtlich einer Situation benachrichtigt, dass es unmöglich ist, eine Anforderung zum Ändern einer Position zu akzeptieren.
Shift-by-wire-System (3) nach Anspruch 5 oder 6, das außerdem aufweist: einen Warnabschnitt, der den Fahrer hinsichtlich einer Situation benachrichtigt, dass die Position nicht geändert werden kann.
Shift-by-wire-System (3) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, das außerdem aufweist: einen zweiten Benachrichtigungsabschnitt, der einen Fahrer hinsichtlich einer Situation benachrichtigt, dass es möglich ist, eine Anforderung zum Ändern einer Position zu akzeptieren.
Shift-by-wire-System (3) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der Drehmomentsteuerabschnitt enthält: einen Abschnitt, der einen Gang in eine neutrale Position verschieben kann; einen Schaltabschnitt, der eine Bedingung eines Antriebsmotors zwischen einer Bedingung, bei der der Antriebsmotor erregt wird, und einer Bedingung, bei der der Antriebsmotor aberregt wird, in einem Fall, in dem das Antriebsmoment von dem Antriebsmotor erzeugt wird, wechselt; und einen Drosselventilsteuerabschnitt, der eine Ansaugluftflussrate in einem Fall einstellt, in dem das Antriebsmoment von einer Brennkraftmaschine erzeugt wird.
Shift-by-wire-System (3) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei der Steuerabschnitt (13) außerdem enthält: einen Speicherabschnitt (15), der die Bedingung des Aktuators (30) und die tatsächliche Position, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, speichert; und einen Sollpositionserrichtungsabschnitt, der die tatsächliche Position, die in dem Speicherabschnitt (15) gespeichert ist, als die Sollposition in einem Fall errichtet, in dem die gespeicherte Bedingung des Aktuators (30) eine Stoppbedingung ist, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, und der die Sollposition als eine nicht fixierte Bedingung in einem Fall errichtet, in dem die gespeicherte Bedingung des Aktuators (30) eine Betriebsbedingung ist, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, in einem Fall, in dem die Sollposition, die durch den Sollpositionserrichtungsabschnitt errichtet wird, eine andere als eine nicht fixierte Bedingung ist, der Steuerabschnitt (13) die Sollposition als eine spezielle Position errichtet, in einem Fall, in dem die Sollposition nicht fixiert ist, der Steuerabschnitt (13) die Sollposition als die spezielle Position errichtet und den Aktuator (30) nicht ansteuert, bis die Sollposition fixiert ist, so dass die derzeitige tatsächliche Position aufrechterhalten wird.
Shift-by-wire-System (3) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei in einem Fall, in dem nur die erste Bezugsposition oder die zweite Bezugsposition gelernt wird, der Steuerabschnitt (13) auf der Grundlage der Sollposition, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, bestimmt, ob die erste Bezugsposition oder zweite Bezugsposition gelernt wird.
Shift-by-wire-System (3) nach Anspruch 11, wobei der erste Positionslernabschnitt die erste Bezugsposition in einem Fall lernt, in dem die Sollposition die Parkposition ist, wenn die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, und der zweite Positionslernabschnitt die zweite Bezugsposition in einem Fall lernt, in dem die Sollposition eine andere als die Parkposition ist, wenn die elektrische Energiequelle ausgeschaltet wird.
Shift-by-wire-System (3) nach einem der Ansprüche 5 bis 12, wobei wenn der Energiequellenbestimmungsabschnitt bestimmt, dass die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet wird, nachdem sie unbeabsichtigt ausgeschaltet wurde, und die Sollposition eine Position ist, die dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) entspricht, der Steuerabschnitt (13) die Übertragung der Antriebskraft auf die Räder fortsetzt, ohne die Übertragung der Antriebskraft durch den Drehmomentsteuerabschnitt (13) zu unterbrechen oder zu verringern.
Shift-by-wire-System (3) zum Ändern einer Position eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs entsprechend einem Signal eines Gangauswählers, der von einem Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird, wobei das Shift-by-wire-System (3) aufweist: einen Aktuator (30), der einen Elektromotor (32), einen inkrementalen Codierer (34), der ein Pulssignal entsprechend einer Drehung des Elektromotors (32) ausgibt, und ein Untersetzungsrad (33), das die Drehung des Elektromotors (32) verringert und die verringerte Drehung ausgibt, enthält; eine Arretierplatte (52), die mit dem Untersetzungsrad (33) verbunden ist, so dass sie durch den Aktuator (30) gedreht wird, wobei die Arretierplatte (52) einen ersten Endkonkavabschnitt (61), der an einem Ende in deren Drehrichtung ausgebildet ist, einen zweiten Endkonkavabschnitt (64), der an dem anderen Ende in deren Drehrichtung ausgebildet ist, und mehrere Mittelkonkavabschnitte (62, 63), die zwischen dem ersten Endkonkavabschnitt (61) und dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) ausgebildet sind, aufweist; eine Arretierfeder (55), die einen Regulierabschnitt (53) aufweist, der in Eingriff in einen aus dem ersten Endkonkavabschnitt (61), den Mittelkonkavabschnitten (62, 63) und dem zweiten Endkonkavabschnitt (64) gebracht werden kann, um eine Drehung der Arretierplatte (52) zu regulieren, so dass die Position des Automatikgetriebes fixiert wird; und einen Steuerabschnitt (13), der eine Sollposition auf der Grundlage des Signals des Gangauswählers definiert und den Aktuator (30) ansteuert, so dass die Position des Automatikgetriebes in die Sollposition gebracht wird, wobei der erste Endkonkavabschnitt (61) einer Parkposition entspricht und eine erste Wand (65) definiert, der zweite Endkonkavabschnitt (64) einer Position zum Fahren eines Fahrzeugs in Vorwärtsrichtung entspricht und eine zweite Wand (66) definiert, die Mittelkonkavabschnitte (62, 63) zumindest einer Rückwärtsposition und einer neutralen Position entsprechen, der Steuerabschnitt (13) enthält: einen ersten Positionslernabschnitt, der den Elektromotor (32) in einer Richtung ansteuert, in der der Regulierabschnitt (53) in Kontakt mit der ersten Wand gebracht wird, und eine erste Bezugsposition des Aktuators (30), die der Parkposition entspricht, lernt, wenn erfasst wird, dass sich ein Maximalwert oder ein Minimalwert eines Zählwerts der Pulssignale, der von dem Codierer (34) ausgegeben wird, während einer speziellen Zeitdauer nicht ändert; und einen Energiequellenbestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs von einem Fahrer absichtlich eingeschaltet wird oder ob die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs automatisch eingeschaltet wird, nachdem sie momentan ausgeschaltet wurde, wobei, wenn bestimmt wird, dass die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs von dem Fahrer absichtlich eingeschaltet wird, der erste Positionslernabschnitt die erste Bezugsposition lernt, wenn bestimmt wird, dass die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs automatisch eingeschaltet wird, nachdem sie momentan ausgeschaltet wurde, der Fahrer des Fahrzeugs benachrichtigt wird, dass, nachdem das Fahrzeug gestoppt wurde und die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wurde, die elektrische Energiequelle des Fahrzeugs eingeschaltet werden sollte, und der Aktuator (30) nicht angesteuert wird, so dass die derzeitige tatsächliche Position aufrechterhalten wird.
Shift-by-wire-System (3) nach Anspruch 14, das außerdem aufweist: einen Warnabschnitt, der den Fahrer hinsichtlich einer Situation benachrichtigt, dass die Position nicht geändert werden kann.