DE102013107348A1

DE102013107348A1 - Fahrzeugsteuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102013107348A1
Application number: DE102013107348.4A
Authority: DE
Inventors: Koichi Inoue; Takahiro Kinoshita; Noriaki Tatematsu; Hironaga Ito
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2012-07-19
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2014-01-23
Anticipated expiration: 2033-07-12
Also published as: CN103569101B; CN103569101A; JP2014019313A; US20140024494A1; US8880305B2; JP5432337B2; DE102013107348B4

Abstract

Es wird eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung (1) angegeben. Die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung (1) weist folgendes auf: Einen Wählschalter (20) mit automatischer Rückstellung, welcher eine Betätigung zum Auswählen eines Betriebszustandes des Automatikgetriebes (10) erhält und ein Wählsignal ausgibt, das der erhaltenen Wählbetätigung entspricht; eine Schaltersteuerung (32), die den Betriebszustand des Automatikgetriebes (10) gemäß dem Wählsignal schaltet, das von dem Wählschalter (20) ausgegeben wird; eine Notfall-Bestimmungseinheit (31), die bestimmt, ob oder ob nicht der Wählschalter (20) aufeinanderfolgend mindestens eine vorab festgelegte Anzahl von Malen innerhalb eines vorab festgelegten Zeitraums betätigt worden ist, während sich das Fahrzeug bewegt, und die ein Notfall-Betriebssignal ausgibt, wenn sie feststellt, dass der Wählschalter (20) aufeinanderfolgend betätigt worden ist; und eine Bremsen-Steuereinheit (40) und eine elektrische Parkbremsen-Steuereinheit (50), welche eine Bremskraft auf das Fahrzeug auf der Grundlage eines vom Fahrer durchgeführten Vorganges und des von der Bestimmungseinheit (31) ausgegebenen Notfall-Betriebssignals ausüben.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung, insbesondere eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, das mit einem Automatikgetriebe ausgestattet ist, welches eine Sperrfunktion aufweist.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein gewöhnliches, in einem Fahrzeug eingebautes Automatikgetriebe verwendet eine Rückwärtsfahrt-Sperrfunktion. Wenn ein Wählhebel während der Vorwärtsfahrt in einen Rückwärtsfahrt-Bereich (R) gebracht wird, stellt die Rückwärtsfahrt-Sperrfunktion ein fehlerhaftes Bedienen durch den Fahrer oder dergleichen fest, und sie unterbindet ein Umschalten in einen Rückwärtsfahrt-Zustand.
Die Rückwärtsfahrt-Sperrfunktion wird verwendet, um Stöße, das Abwürgen des Motors, eine Verminderung der Beständigkeit des Automatikgetriebes usw. zu verhindern. Diese treten auf, wenn das Automatikgetriebe infolge fehlerhafter Bedienung oder infolge eines Missverständnisses seitens des Fahrers während der Vorwärtsfahrt in den Rückwärtsfahrt-Zustand gebracht wird; mit anderen Worten: Wenn das Automatikgetriebe in eine Stellung gebracht wird, in welcher Kraft in einer Richtung übertragen wird, die der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzt ist.
Die japanische ungeprüfte Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2009-209 881 A offenbart eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung, die die Kraftübertragung durch ein Automatikgetriebe unterbricht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als ein Schwellenwert ist und die Schaltstellung entweder während der Vorwärtsfahrt in eine Rückwärtsfahrt-Stellung (R) oder während der Rückwärtsfahrt in eine Vorwärtsfahrt-Stellung (D) gebracht wird.
Wenn beispielsweise die Schaltstellung während der Bewegung in der Vorwärtsfahrt-Stellung (D) in die Rückwärtsfahrt-Stellung (R) gebracht wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als V1, dann führt die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung eine Rückwärtsfahrt-Sperrsteuerung aus, um das Automatikgetriebe in die Neutralstellung (N) zu bringen. Die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung stoppt die Rückwärtsfahrt-Sperrsteuerung, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter V1 abfällt.
Wenn es ferner nötig ist, dass auf das Stoppen der Rückwärtsfahrt-Sperrsteuerung ein Start aus dem Leerlauf folgt, dann gibt die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung ein Steuersignal als Anforderungssignal für den Start aus dem Leerlauf aus, um die Drosselklappenöffnung mit einer elektronischen Drosselklappe zu vergrößern. Gemäß dieser Fahrzeugsteuerungsvorrichtung kann der Komfort während der Schleichfahrt verbessert werden, während ein Abwürgen des Motors während der Rückkehr aus der Sperrsteuerung vermieden wird.
Wenn beispielsweise der Fahrer plötzlich während der Fahrt das Bewusstsein verliert oder Beinkrämpfe erleidet, oder – mit anderen Worten – eine Notsituation auftritt, in welcher der Fahrer keinen angemessenen Bremsvorgang durchführen kann, ist es wünschenswert, das Fahrzeug zu verlangsamen und anzuhalten.
Der Wählhebel zum Umschalten des Betriebszustands des Automatikgetriebes ist normalerweise zwischen dem Fahrersitz (d. h. dem Fahrer) und dem Beifahrersitz (d. h. einem Mitfahrer) in der Mittelkonsole des Fahrzeugs oder dergleichen angeordnet. Er kann daher vergleichsweise leicht sogar von der Beifahrersitzseite aus betätigt werden.
Bei der aus der JP 2009-209 881 A bekannten Fahrzeugsteuerungsvorrichtung gilt jedoch folgendes: Wenn der Fahrer oder der Beifahrer den Wählhebel während einer Notsituation mit der Absicht in den Rückwärtsfahrt-Bereich (R) bringt, das Fahrzeug zu verlangsamen bzw. anzuhalten, dann wird das Automatikgetriebe in die Neutralstellung (N) geschaltet. Daher bewegt sich das Fahrzeug infolge der Trägheit weiter. Daher ist es unmöglich, während einer Notsituation schnell die Geschwindigkeit zu verringern und anzuhalten.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde konzipiert, um dieses Problem zu lösen. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug anzugeben, das mit einem Automatikgetriebe ausgestattet ist, welches eine Sperrfunktion aufweist, wobei das Fahrzeug mit der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung während einer Notsituation schneller verlangsamt und angehalten werden kann.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht eine Steuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug vor, das mit einem Automatikgetriebe ausgestattet ist, welches eine Sperrfunktion aufweist. Demgemäß weist die Steuerungsvorrichtung folgendes auf:
Eine Wähleinrichtung mit automatischer Rückstellung, welche eine Betätigung zum Auswählen eines Betriebszustandes des Automatikgetriebes erhält und ein Wählsignal ausgibt, das der erhaltenen Wählbetätigung entspricht;
einen Schalter, der den Betriebszustand des Automatikgetriebes gemäß dem von der Wähleinrichtung ausgegebenen Wählsignal schaltet;
eine Bestimmungseinheit, die auf der Grundlage des von der Wähleinrichtung ausgegebenen Wählsignals bestimmt, ob oder ob nicht die Wähleinrichtung aufeinanderfolgend betätigt worden ist, und zwar mindestens eine vorab festgelegte Anzahl von Malen innerhalb eines vorab festgelegten Zeitraums, während sich das Fahrzeug bewegt, und die ein Notfall-Betriebssignal ausgibt, wenn sie feststellt, dass die Wähleinrichtung aufeinanderfolgend betätigt worden ist; und
eine Bremseinheit, die eine Bremskraft auf das Fahrzeug überträgt, und zwar auf der Grundlage eines vom Fahrer durchgeführten Vorganges und des von der Bestimmungseinheit ausgegebenen Notfall-Betriebssignals.
Wenn in diesem Fall die Wähleinrichtung mindestens die vorab festgelegte Anzahl von Malen innerhalb des vorab festgelegten Zeitraums betätigt worden ist, während sich das Fahrzeug bewegt, wird das Notfall-Betriebssignal ausgegeben, und auf der Grundlage des Notfall-Betriebssignals wird eine Bremskraft auf das Fahrzeug übertragen. Wenn also die Wähleinrichtung aufeinanderfolgend betätigt wird, so wird eine Notsituation feststellt, und daher kann das Fahrzeug angehalten werden, indem darauf automatisch eine Bremsung angewendet wird.
Im Ergebnis kann das Fahrzeug in einer Notsituation schneller verlangsamt und angehalten werden. Ferner kann bei der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beispielsweise ein Normalbetrieb durchgeführt werden, wenn die Wähleinrichtung einmal betätigt wird. Es sei angemerkt, dass die Sperrfunktion eine Rückwärtsfahrt-Sperrfunktion beinhaltet, um es zu unterbinden, dass während der Vorwärtsfahrt in die Rückwärtsfahrt-Stellung (R) geschaltet wird. Sie beinhaltet außerdem eine Vorwärtsfahrt-Sperrfunktion, um es zu unterbinden, dass während der Rückwärtsfahrt in die Fahrstellung (D) geschaltet wird.
In bevorzugter Weise gibt die Bestimmungseinheit das Notfall-Betriebssignal aus, wenn sie folgendes feststellt: Ein Vorgang, bei welchem ein identischer Betriebszustand aus einer Mehrzahl von möglichen mit der Wähleinrichtung auswählbaren Betriebszuständen ausgewählt wird, ist durchgeführt worden, und zwar aufeinanderfolgend mindestens die vorab festgelegte Anzahl von Malen innerhalb des vorab festgelegten Zeitraums.
In diesem Fall wird eine Notsituation feststellt, wenn der identische Wählvorgang wiederholt während eines vergleichsweise kurzen Zeitraums durchgeführt wird. Im Ergebnis kann die Notsituation schnell und angemessen bestimmt werden.
In bevorzugter Weise gibt die Bestimmungseinheit das Notfall-Betriebssignal aus, wenn sie feststellt, dass ein Vorgang durchgeführt worden ist, mit welchem die Rückwärtsfahrt-Stellung ausgewählt wird, und zwar aufeinanderfolgend mindestens die vorab festgelegte Anzahl von Malen innerhalb des vorab festgelegten Zeitraums während der Vorwärtsfahrt.
In diesem Fall wird eine Notsituation bestimmt, wenn ein Vorgang wiederholt innerhalb eines vergleichsweise kurzen Zeitraums durchgeführt wird, mit welchem eine Stellung ausgewählt wird, in welcher sich das Fahrzeug in einer der momentanen Fahrtrichtung entgegengesetzten Richtung (einer Umkehrrichtung) bewegt. Infolgedessen kann auf den Wunsch des Fahrers oder Beifahrers geschlossen werden, das Fahrzeug zu verlangsamen oder anzuhalten. Im Ergebnis kann die Notsituation schnell und genau bestimmt werden.
Bei der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung schaltet der Schalter das Automatikgetriebe in eine Neutralstellung um, wenn die Bestimmungseinheit feststellt, dass die Wähleinrichtung aufeinanderfolgend betätigt worden ist.
In diesem Fall wird das Automatikgetriebe in die Neutralstellung geschaltet, wenn die Wähleinrichtung aufeinanderfolgend betätigt wird, während das Fahrzeug fährt, oder – mit anderen Worten – wenn eine Notsituation festgestellt wird. Daher können Stöße, ein Abwürgen des Motors, eine Verminderung der Beständigkeit des Automatikgetriebes usw. verhindert werden, die sonst auftreten, wenn das Automatikgetriebe in eine Stellung gebracht wird, in welcher Kraft in einer Richtung übertragen wird, die der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzt ist.
Wenn die Bestimmungseinheit feststellt, dass die Wähleinrichtung aufeinanderfolgend betätigt worden ist, während das Fahrzeug vorwärts fährt, dann belässt der Schalter das Automatikgetriebe vorzugsweise in der Vorwärtsfahrt-Stellung.
In diesem Fall wird das Automatikgetriebe in der Vorwärtsfahrt-Stellung belassen, wenn die Wähleinrichtung aufeinanderfolgend betätigt worden ist, während das Fahrzeug vorwärts fährt, oder – mit anderen Worten – wenn eine Notsituation festgestellt wird. Daher kann eine Motorbremswirkung während des Bremsens des Fahrzeugs eingesetzt werden. Im Ergebnis kann das Fahrzeug schneller verlangsamt und angehalten werden.
Wenn die Bremseinheit das Fahrzeug anhält, indem sie auf der Grundlage des Notfall-Betriebssignals eine Bremskraft auf das Fahrzeug überträgt, dann schaltet der Schalter vorzugsweise das Automatikgetriebe in eine Parkstellung.
Hierdurch kann ein unnötiges Bewegen des Fahrzeugs unterbunden werden, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. Mit anderen Worten: Das Fahrzeug kann beispielsweise sogar dann am Bewegen gehindert werden, wenn es am Hang oder dergleichen angehalten wird.
In bevorzugter Weise weist die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung ferner ein Display auf, das eine Nachricht an den Fahrer und/oder einen Beifahrer ausgibt, dass eine Bremsung im Gange ist, wenn die Bremseinheit die Bremskraft auf das Fahrzeug auf der Grundlage des Notfall-Betriebssignals überträgt, wobei die Bremseinheit eine Bremsleuchte aufleuchten lässt, wenn sie die Bremskraft auf das Fahrzeug auf der Grundlage des Notfall-Betriebssignals überträgt.
In diesem Fall wird eine Nachricht angezeigt, welche angibt, dass eine Bremsung im Gange ist. Daher kann der Fahrer und/oder ein Beifahrer die Rückmeldung bekommen, dass ein Notfallbetrieb empfangen worden ist. Ferner leuchtet die Bremsleuchte während der Notfallbremsung auf, und daher kann ein nachfolgendes Fahrzeug darauf hingewiesen werden, dass ein Bremsvorgang durchgeführt wird. Im Ergebnis kann eine Kollision mit dem nachfolgenden Fahrzeug verhindert werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Fahrzeugsteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt;
2 ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf einer Notfallbetriebs-Bestimmungsverarbeitung zeigt, die gemäß dieser Ausführungsform von der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung durchgeführt wird;
3 ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf einer Notbremsungsverarbeitung zeigt, die gemäß dieser Ausführungsform von der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung durchgeführt wird;
4 ein Zeitablaufdiagramm, das den Fall zeigt, in welchem ein Rückwärtsfahrt-Schalter aufeinanderfolgend betätigt wird; und
5 ein Zeitablaufdiagramm, das den Fall zeigt, in welchem der Rückwärtsfahrt-Schalter einmalig betätigt wird.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. In den Zeichnungen werden die gleichen Bezugszeichen für gleiche oder einander entsprechende Teile verwendet. Ferner wurden gleichen Elementen der jeweiligen Zeichnungen gleiche Bezugszeichen zugewiesen, und die gleichen Elemente werden nicht mehrfach beschrieben.
Zunächst wird unter Verwendung von 1 der Aufbau einer Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 1 zeigt.
Die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 1 ist in einem Fahrzeug vorgesehen, das mit einem Shift-by-wire-Automatikgetriebe 10 (drahtgebunden geschaltetem Automatikgetriebe) ausgestattet ist, welches eine Sperrfunktion aufweist. Die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 1 hat eine Funktion, um eine Rückwärtsfahrt-Sperrsteuerung durchführen, wenn ein Vorgang zum Auswählen eines Rückwärtsfahrt-Bereichs (R) einmal während einer Vorwärtsfahrt betätigt wird. Außerdem hat sie eine Funktion zum Bestimmen einer Notsituation und zum Durchführen einer automatischen Bremsung, wenn der Vorgang zum Auswählen des Rückwärtsfahrt-Bereichs (R) mehrere Male während eines kurzen Zeitraums durchgeführt wird, oder – mit anderen Worten – aufeinanderfolgend durchgeführt wird.
Zu diesem Zweck weist die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 1 hauptsächlich folgendes auf: einen Wählschalter 20, der eine Betätigung zum Auswählen eines Betriebszustandes (eines Bereichs) des Automatikgetriebes 10 erfährt, eine Shift-by-wire-Steuereinheit 30 (nachstehend als „Shift-by-wire-Steuereinheit” bezeichnet), die bestimmt, ob oder ob nicht eine Notsituation aufgetreten ist, und zwar auf der Grundlage der von dem Wählschalter 20 erhaltenen Wählbetätigung, und die den Betriebszustand des Automatikgetriebes 10 umschaltet, indem sie einen Shift-by-wire-Aktuator 11 antreibt, und eine Bremsen-Steuereinheit 40 (nachstehend als „Bremsen-Steuereinheit” bezeichnet) und eine elektrische Parkbremsen-Steuereinheit 50 (nachstehend als „elektrische Parkbremsen-Steuereinheit” bezeichnet), die eine Bremskraft auf ein Fahrzeugrad 15 übertragen, und zwar in Antwort auf eine Betätigung eines Fahrers und eines Notfall-Betriebssignals, das von der Shift-by-wire-Steuereinheit 30 ausgegeben wird. Jede dieser Komponenten wird nachfolgend detailliert beschrieben.
Das Automatikgetriebe 10 ist mit einer Ausgangswelle eines Motors verbunden (nicht dargestellt), um die Antriebskraft des Motors umzuwandeln und auszugeben. Das Automatikgetriebe 10 ist ein Stufen-Automatikgetriebe, das einen Drehmoment-Wandler mit einer Kupplungsfunktion und einer Drehmoment-Verstärkungsfunktion aufweist, und das eine Getriebeeinheit mit einem Schaltungs-Getriebezug und einem Steuerventil (einem Ventilkörper) aufweist. Das Getriebe ist zum automatischen Umschalten der Gänge unter Verwendung des Steuerventils ausgelegt.
Es kann für das Automatikgetriebe 10 auch ein anderes Getriebe als beispielsweise ein stufenlos verstellbares Getriebe (CVT) unter Verwendung eines Kettentriebes oder dergleichen zum Einsatz kommen. Die von dem Motor zugeleitete Antriebskraft wird vom Automatikgetriebe 10 umgewandelt und dann von einer Ausgangswelle des Automatikgetriebes 10 an das Fahrzeugrad 15 des Fahrzeugs über ein Differenzialgetriebes, eine Antriebswelle und dergleichen (nicht dargestellt) ausgegeben. Es ist zu beachten, dass in 1 nur eines von vier an dem Fahrzeug angebrachten Fahrzeugrädern 15 dargestellt ist. Die anderen Fahrzeugräder sind in der Zeichnung weggelassen worden.
Der Shift-by-wire-Aktuator 11 ist elektrisch mit der Shift-by-wire-Steuereinheit 30 des Automatikgetriebes 10 verbunden, um den Betriebszustand (den Bereich) des Automatikgetriebes 10 in Antwort auf ein Steuersignal (ein Antriebssignal) von der Shift-by-wire-Steuereinheit 30 umzuschalten. Es sei angemerkt, dass die Shift-by-wire-Steuereinheit 30 und der Shift-by-wire-Aktuator 11 integral ausgebildet sein können. Beispielsweise kann bevorzugt ein elektrischer Motor als Shift-by-wire-Aktuator 11 verwendet werden.
Der Shift-by-wire-Aktuator 11 schaltet den Betriebszustand des Automatikgetriebes 10 um, indem er ein handbetätigtes Ventil, das das Steuerventil des Automatikgetriebes 10 darstellt, in Antwort auf das Steuersignal aus der Shift-by-wire-Steuereinheit 30 betätigt. Hierbei ist das Automatikgetriebe 10 derart ausgestaltet, dass es dazu geeignet ist, vier Betriebszustände zu erhalten, nämlich eine Parkstellung (einen Parkbereich (P)), eine Rückwärtsfahrt-Stellung (einen Rückwärtsfahrt-Bereich (R)), eine Neutralstellung (einen Neutralbereich (N)) und eine Vorwärtsfahrt-Stellung (einen Fahrtbereich (D)).
Ferner ist der Wählschalter 20 beispielsweise in einer Mittelkonsole des Fahrzeugs oder dergleichen angeordnet, um eine Betätigung zu erhalten, die von einem Fahrer oder dergleichen durchgeführt wird, mit der der Betriebszustand (der Bereich) des Automatikgetriebes 10 ausgewählt wird, und ein Wählsignal auszugeben, das der erhaltenen Wählbetätigung entspricht.
Der Wählschalter 20 besitzt beispielsweise vier Schalter, nämlich einen Parkschalter (P) 20a zum Auswählen der Parkstellung (des P-Bereichs), einen Rückwärtsfahrt-Schalter (R) 20b zum Auswählen der Rückwärtsfahrt-Stellung (des R-Bereichs), einen Neutralschalter (N) 20c zum Auswählen der Neutralstellung (des N-Bereichs), und einen Fahrtschalter (D) 20d zum Auswählen der Vorwärtsfahrt-Stellung (des D-Bereichs).
Diese vier Schalter 20a bis 20d sind jeweils als Schalter mit automatischer Rückstellung (Taster) ausgebildet, die nur dann in der Einschaltstellung verbleiben, wenn sie mittels eines Fingers oder dergleichen betätigt werden, und die in die Ausschaltstellung zurückkehren, wenn der Finger oder dergleichen entfernt wird.
Der Wählschalter 20 ist elektrisch mit der Shift-by-wire-Steuereinheit 30 verbunden, um ein Wählsignal (Wählinformation) auszugeben, das dem betätigten Schalter der Shift-by-wire-Steuereinheit 30 entspricht. Mit anderen Worten: Der Wählschalter 20 fungiert als eine Wähleinrichtung, die in den Ansprüchen beschrieben ist.
Es ist zu beachten, dass ein Wählmechanismus vom Hebeltyp anstelle des Wählschalters 20 verwendet werden kann. In diesem Fall wird jedoch vorzugsweise ein Wählhebel mit automatischer Rückstellung (vom Momenttyp) verwendet, der an eine Betätigung des Hebels anschließend in eine Ausgangsstellung zurückkehrt, so dass aufeinanderfolgende Aufforderungen durch den Fahrer (wie sie detailliert im folgenden beschrieben werden) oder dergleichen detektiert werden können.
Die Shift-by-wire-Steuereinheit 30 ist elektrisch mit dem Shift-by-wire-Aktuator 11 und dem Wählschalter 20 verbunden. Ferner ist die Shift-by-wire-Steuereinheit 30 kommunizierend mit der Bremsen-Steuereinheit 40, der elektrischen Parkbremsen-Steuereinheit 50 usw. mittels einer fahrzeuginternen Kommunikationsleitung, wie beispielsweise eines Controller-Area-Networks 70 (CAN) oder dergleichen verbunden.
Die Shift-by-wire-Steuereinheit 30 bestimmt, ob oder ob nicht eine Notsituation aufgetreten ist, und zwar auf der Grundlage des Wählsignals (der Wählinformation) von dem Wählschalter 20. Wenn die Umstände normal sind, gibt sie ein Steuersignal (ein Motor-Antriebssignal), das dem Wählsignal von dem Wählschalter 20 entspricht, an den Shift-by-wire-Aktuator 11 aus.
Während einer Notsituation gibt die Shift-by-wire-Steuereinheit 30 andererseits ein Steuersignal (ein Motor-Antriebssignal) an den Shift-by-wire-Aktuator 11 aus, um das Automatikgetriebe 10 in eine Neutralstellung (N) zu schalten, und sie erstellt eine Bremsaufforderung, indem sie ein Notfall-Betriebssignal an die Bremsen-Steuereinheit 40 und die elektrische Parkbremsen-Steuereinheit 50 ausgibt.
Zu diesem Zweck beinhaltet die Shift-by-wire-Steuereinheit 30 Funktionen einer Notfall-Bestimmungseinheit 31 und einer Schaltersteuerung 32. Die Shift-by-wire-Steuereinheit 30 ist aufgebaut aus einem Mikroprozessor, der Berechnungen durchführt, einem ROM, das ein Programm und dergleichen speichert, um den Mikroprozessor zu veranlassen, verschiedene Verarbeitungsvorgänge durchzuführen, einem RAM, das verschiedene Daten wie z. B. Berechnungsergebnisse speichert, einem Backup-RAM, dessen gespeicherter Inhalt mittels einer 12-V-Batterie aufrechterhalten wird, einer Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle usw. Die jeweiligen Funktionen der Notfall-Bestimmungseinheit 31 und der Schaltersteuerung 32, werden in der Shift-by-wire-Steuereinheit 30 realisiert, indem der Mikroprozessor veranlasst wird, das in dem ROM gespeicherte Programm auszuführen.
Die Notfall-Bestimmungseinheit 31 bestimmt, ob oder ob nicht der Wählschalter 20 aufeinanderfolgend mindestens eine vorab festgelegte Anzahl von Malen innerhalb eines vorab festgelegten Zeitraums während der Fahrt des Fahrzeugs betätigt worden ist (z. B. mindestens fünfmal innerhalb von zwei Sekunden). Wenn ermittelt wird, dass der Wählschalter 20 aufeinanderfolgend betätigt worden ist, dann bestimmt die Notfall-Bestimmungseinheit 31, dass eine Notsituation aufgetreten ist, und sie gibt das Notfall-Betriebssignal aus.
Bevorzugt gibt zu diesem Zeitpunkt die Notfall-Bestimmungseinheit 31 das Notfall-Betriebssignal aus, wenn sie folgendes feststellt: Ein Vorgang, bei welchem ein identischer Betriebszustand (Bereich) aus den vier möglichen, mit dem Wählschalter 20 auswählbaren Betriebszuständen (Bereichen) ist durchgeführt worden, und zwar beispielsweise mindestens fünf aufeinanderfolgende Male innerhalb von zwei Sekunden. (Mit anderen Worten: Ein einzelner Schalter von Parkschalter 20a, Rückwärtsfahrt-Schalter 20b, Neutralschalter 20c und Fahrstellungs-Schalter 20d, die den Wählschalter bilden, ist aufeinanderfolgend betätigt worden.)
Insbesondere bei dieser Ausführungsform ist die Notfall-Bestimmungseinheit 31 derart ausgebildet, dass sie bestimmt, dass eine Notsituation aufgetreten ist, und dass sie das Notfall-Betriebssignal ausgibt, wenn sie ermittelt, dass der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b beispielsweise mindestens fünf aufeinanderfolgende Male innerhalb von zwei Sekunden betätigt worden ist.
Es ist zu beachten, dass der Schalter zum Bestimmen der Notsituation nicht auf den Rückwärtsfahrt-Schalter 20b beschränkt ist, und dass er je nach Wunsch ausgewählt werden kann. Beispielsweise kann der Parkstellungs-Schalter 20a anstelle des Rückwärtsfahrt-Schalters 20b oder zusätzlich dazu verwendet werden. Ferner kann eine Notsituation bestimmt werden unter Verwendung aller Schalter 20a bis 20d, also inklusive des Neutralstellungs-Schalters 20c und des Fahrstellungs-Schalters 20d.
Es ist zu beachten, dass der oben beschriebene vorab festgelegte Zeitraum und die oben beschriebene vorab festgelegte Anzahl von Malen auch nach Wunsch vorgegeben werden können. Sie werden aber bevorzugt auf numerische Werte festgelegt, bei welchen sichergestellt ist, dass fehlerhafte Bestimmungen bei Normalbetrieb vermieden werden. Demzufolge fungiert die Notfall-Bestimmungseinheit 31 als eine Bestimmungseinheit, wie es in den Ansprüchen beschrieben ist.
Ein von der Notfall-Bestimmungseinheit 31 erzeugtes Bestimmungsergebnis wird an die Schaltersteuerung 32 ausgegeben. Ferner wird über den CAN-Bus 70 das Notfall-Betriebssignal an die Bremsen-Steuereinheit 40 und an die elektrische Parkbremsen-Steuereinheit 50 ausgegeben.
Wenn durch die Notfall-Bestimmungseinheit 31 eine Notsituation festgestellt wird, dann gibt die Schaltersteuerung 32 ein Steuersignal (ein Motor-Antriebssignal) an den Shift-by-wire-Aktuator 11 aus, um das Automatikgetriebe 10 in die Neutralstellung (N) zu schalten. In einem Fall, in welchem beispielsweise eine Notsituation unter Verwendung des Fahrstellungs-Schalters 20d bestimmt wird, wird das Automatikgetriebe 10 in die Neutralstellung (N) geschaltet, wenn die Notsituation in Antwort auf aufeinanderfolgende Betätigungen des Fahrstellungs-Schalters 20d während der Vorwärtsfahrt ermittelt wird.
Ferner gilt in einem Fall, in welchem mittels der Bremsen-Steuereinheit 40 und der elektrische Parkbremsen-Steuereinheit 50 auf der Grundlage des Notfall-Betriebssignals eine Bremskraft auf das Fahrzeug übertragen wird, um das Fahrzeug anzuhalten, folgendes: Die Schaltersteuerung 32 treibt den Shift-by-wire-Aktuator 11 an, um das Automatikgetriebe 10 in die Parkstellung zu schalten. Mit anderen Worten: Die Schaltersteuerung 32 und der Shift-by-wire-Aktuator 11 fungieren als ein Schalter, wie es in den Ansprüchen beschrieben ist.
Wenn keine Notsituation von der Notfall-Bestimmungseinheit 31 ermittelt wird (d. h. unter normalen Bedingungen), gibt andererseits die Schaltersteuerung 32 ein Steuersignal (ein Motor-Antriebssignal) an den Shift-by-wire-Aktuator 11 aus, das dem Wählsignal von dem Wählschalter 20 entspricht, um den Shift-by-wire-Aktuator 11 anzutreiben, um den Betriebszustand des Automatikgetriebes 10 zu schalten.
Wenn ferner keine Notsituation von der Notfall-Bestimmungseinheit 31 ermittelt wird und eine Betätigung in die der Fahrtrichtung entgegengesetzten Richtung durchgeführt wird, dann führt die Schaltersteuerung eine Sperrsteuerung aus, um die Betätigung aufzuheben (z. B., in den N-Bereich zu schalten).
Die Bremsen-Steuereinheit 40 gibt eine Bremskraft an das Fahrzeug aus, indem sie eine Bremse 45 betätigt, und zwar in Antwort auf einen Bremsvorgang (Betätigung eines Bremspedals 43) durch den Fahrer. Ferner betätigt die Bremsen-Steuereinheit 40 die Bremse 45 automatisch auf der Grundlage des Notfall-Betriebssignals (der Bremsaufforderungs-Information), das (die) von der Shift-by-wire-Steuereinheit 30 (der Notfall-Bestimmungseinheit 31) ausgegeben worden ist, um das Fahrzeug zu verlangsamen, indem eine Bremskraft auf das Fahrzeugrad 15 ausgeübt wird. Zu diesem Zeitpunkt lässt die Bremsen-Steuereinheit 40 eine Bremsleuchte 44 aufleuchten, um das nachfolgende Fahrzeug darauf hinzuweisen, dass ein Bremsvorgang durchgeführt wird.
Die Bremsen-Steuereinheit 40 ist aufgebaut aus einem Mikroprozessor, der Berechnungen durchführt, einem ROM, das ein Programm und dergleichen speichert, um den Mikroprozessor zu veranlassen, verschiedene Verarbeitungsvorgänge durchzuführen, einem RAM, das verschiedene Daten wie z. B. Berechnungsergebnisse speichert, einem Backup-RAM, dessen gespeicherter Inhalt mittels einer 12 V-Batterie aufrechterhalten wird, einer Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle usw. Die Bremsen-Steuereinheit 40 weist außerdem einen Hydraulikmechanismus auf, um die Bremse 45 zu betätigen.
Ein Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 60 ist mit der Bremsen-Steuereinheit 40 verbunden und an dem Fahrzeugrad 15 angebracht, um die Rotationsgeschwindigkeit des Fahrzeugrades 15 zu detektierten, oder – mit anderen Worten – um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (die Fahrzeuggeschwindigkeit) zu detektieren. Ein Magnetabtaster oder dergleichen wird beispielsweise vorzugsweise als Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 60 verwendet. Die Bremsen-Steuereinheit 40 weist ferner einen Fahrzeug-Geschwindigkeitsdetektor 41 auf, der die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage eines Signals berechnet, das von dem Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 60 detektiert wird.
Von dem Fahrzeug-Geschwindigkeitsdetektor 41 berechnete Fahrzeug-Geschwindigkeitsdaten werden über den CAN-Bus 70 an die Shift-by-wire-Steuereinheit 30 ausgegeben. Es sei angemerkt, dass der Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 60 mit der Shift-by-wire-Steuereinheit 30 verbunden sein kann, so dass die Fahrzeuggeschwindigkeit direkt durch die Shift-by-wire-Steuereinheit 30 gemessen wird. Ferner kann der Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 60 durch einen Aufbau ersetzt werden, bei welchem die Rotationsgeschwindigkeit der Ausgangswelle des Automatikgetriebes 10 detektiert wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit aus der Rotationsgeschwindigkeit der Ausgangswelle bestimmt wird.
Die Bremse 45 wird von der Bremsen-Steuereinheit 40 betätigt, um eine Bremskraft auf das Fahrzeugrad 15 zu übertragen. In dieser Ausführungsform wird eine Scheibenbremse als Bremse 45 verwendet. Die Bremse 45 weist eine Bremsscheibe 46 auf, die an dem Fahrzeugrad 15 angebracht ist, und einen Bremssattel 47 mit einem eingebauten Bremsbelag und einem eingebauten Radbremszylinder. Während des Bremsvorganges wird der Bremsbelag durch Öldruck gegen die Bremsscheibe 46 gedrückt, so dass eine Reibungskraft erzeugt wird, mittels welcher die Bremskraft auf das mit der Bremsscheibe 46 gekoppelte Fahrzeugrad 15 übertragen wird.
Die Bremsen-Steuereinheit 40 und die Bremse 45 fungieren als eine Bremseinheit, wie es in den Ansprüchen beschrieben ist. Es ist zu beachten, dass die in dieser Ausführungsform verwendete Bremse 45 eine Scheibenbremse ist. Es kann jedoch auch stattdessen eine Trommelbremse oder dergleichen verwendet werden, bei welcher das Bremsen dadurch verwirklicht wird, dass ein Reibmaterial gegen die innere periphere Oberfläche einer Trommel gedrückt wird.
Die elektrische Parkbremse 50 hält das Fahrzeug in einem Anhaltezustand, indem sie einen Parkbremsenmechanismus 55 betätigt, und zwar in Antwort auf eine Betätigung des Fahrers (einen Vorgang zum Einschalten eines Schalters 53 für die elektrische Parkbremse). Ferner betätigt die elektrische Parkbremsen-Steuereinheit 50 automatisch den Parkbremsenmechanismus 55 auf der Grundlage des Notfall-Betriebssignals (der Bremsaufforderungs-Information), das (die) von der Shift-by-wire-Steuereinheit 30 (der Notfall-Bestimmungseinheit 31) ausgegeben worden ist, um das Fahrzeug zu verlangsamen und anzuhalten, indem die Bremskraft auf das Fahrzeugrad 15 ausgeübt wird.
Die elektrische Parkbremsen-Steuereinheit 50 ist aufgebaut aus einem Mikroprozessor, der Berechnungen durchführt, einem ROM, das ein Programm und dergleichen speichert, um den Mikroprozessor zu veranlassen, verschiedene Verarbeitungsvorgänge durchzuführen, einem RAM, das verschiedene Daten wie z. B. Berechnungsergebnisse speichert, einem Backup-RAM, dessen gespeicherter Inhalt mittels einer 12-V-Batterie aufrechterhalten wird, einer Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle usw.
Der Parkbremsenmechanismus 55 wird von der elektrischen Parkbremsen-Steuereinheit 50 betätigt, um das Fahrzeug zu verlangsamen und das Fahrzeug in angehaltenem Zustand zu halten, nachdem das Fahrzeug angehalten worden ist. Bei dieser Ausführungsform wird als Parkbremsenmechanismus 55 eine Parkbremse vom Typ der inneren Trommel (Trommel-in-Scheibe) verwendet, bei welcher eine kleine als Parkbremse verwendete Trommelbremse verwendet wird, die in die Radnabe eingebaut ist.
Es sei angemerkt, dass ein davon unterschiedlicher Typ von Parkbremse als Parkbremsenmechanismus 55 verwendet werden kann. Die elektrische Parkbremsen-Steuereinheit 50 und der Parkbremsenmechanismus 55 fungieren auch als die in den Ansprüchen beschriebene Bremseinheit.
Folgendes ist zusätzlich an den CAN-Bus 70 angeschlossen: Eine Übertragungs-Steuereinheit 80 (TCU), die für die Schaltsteuerung des Automatikgetriebes 10 verantwortlich ist, ein Display 90, das Fahrzeugzustände und verschiedenartige Informationen anzeigt, usw. Das Display 90 ist beispielsweise in einem Messinstrument, in dem oberen Bereich des Armaturenbretts oder dergleichen angeordnet, um dem Fahrer und/oder dem Beifahrer anzuzeigen, dass eine Bremsung im Gange ist, wenn die Bremskraft auf das Fahrzeug auf der Grundlage des Notfall-Betriebssignals übertragen wird. Mit anderen Worten: Das Display 90 fungiert als ein Display, wie es in den Ansprüchen beschrieben ist. Vorzugsweise wird als das Display 90 ein LCD-Display oder dergleichen verwendet.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 2 und 3 der Betrieb der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 1 beschrieben. 2 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf einer Notfallbetriebs-Bestimmungsverarbeitung zeigt, die von der Shift-by-wire-Steuereinheit 30 der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 1 durchgeführt wird. 3 ist ein Ablaufdiagramm, das den Verarbeitungsablauf einer Notbremsungs-Verarbeitung zeigt, die von der Shift-by-wire-Steuereinheit 30 durchgeführt wird. Diese Verarbeitung wird von der Shift-by-wire-Steuereinheit 30 wiederholt in festgelegten Zeitintervallen durchgeführt (beispielsweise alle 10 ms).
Unter Bezugnahme auf 2 werden zunächst die Verarbeitungsvorgänge der Notfallbetriebs-Bestimmungsverarbeitung beschrieben. Im Schritt S100 wird bestimmt, ob oder ob nicht ein Notfallbetrieb-Bestimmungsflag gesetzt ist (ob oder ob nicht das Notfallbetrieb-Bestimmungsflag „1” ist). Das Notfallbetrieb-Bestimmungsflag zeigt an, ob oder ob nicht ein Notfallbetrieb durchgeführt worden ist. Wenn das Notfallbetrieb-Bestimmungsflag bereits gesetzt ist („1” ist), wird hier die Verarbeitung vorläufig beendet. Wenn das Notfallbetrieb-Bestimmungsflag andererseits nicht gesetzt ist (d. h. „0” ist), fährt die Verarbeitung mit Schritt S102 fort.
Im Schritt S102 wird bestimmt, ob oder ob nicht die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich groß wie oder größer als eine Notfallbestimmungs-Fahrzeuggeschwindigkeit ist (z. B. 10 km/h), oder – mit anderen Worten – ob oder ob nicht eine Fahrt erfolgt. Wenn hier die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich groß wie oder größer als die Notfallbestimmungs-Fahrzeuggeschwindigkeit ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S110 fort. Wenn andererseits die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als die Notfallbestimmungs-Fahrzeuggeschwindigkeit ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S104 fort.
Im Schritt S104 wird ein Betätigungsanzahl-Zähler (R_REQ_CNT) zum Zählen einer Anzahl von Betätigungen des Rückwärtsfahrt-Schalters 20b (einer Anzahl von R-Bereichs-Anforderungen) auf Null zurückgesetzt. Als nächstes wird im Schritt S106 ein Betätigungsintervall-Zähler (R_REQ_INT) zum Messen (Zählen) des Betätigungsintervalls des Rückwärtsfahrt-Schalters 20b (eines R-Bereichs-Anforderungsintervalls) auf einen Maximalwert gesetzt. Danach wird im Schritt S126 das Notfallbetrieb-Bestimmungsflag gelöscht, woraufhin die Verarbeitung vorläufig beendet wird.
Wenn Schritt S102 bejaht wird, dann wird die Stellung des Wählschalters 20 (eine Wählaufforderungs-Eingabe) im Schritt S108 ausgelesen. Anschließend wird im Schritt S110 aus der im Schritt S108 ausgelesenen Stellung des Wählschalters 20 bestimmt, ob oder ob nicht ein Schaltvorgang durchgeführt worden ist (ob oder ob nicht eine Wählaufforderung erstellt worden ist).
Wenn kein Wählvorgang durchgeführt worden ist, wird der Betätigungsintervall-Zähler (R_REQ_INT) im Schritt S114, um Eins erhöht, woraufhin die Verarbeitung vorläufig beendet wird. Wenn andererseits ein Wählvorgang durchgeführt worden ist, wird mit der Verarbeitung im Schritt S112 fortgefahren.
Im Schritt S112 wird bestimmt, ob oder ob nicht der betätigte Schalter der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b ist (ob oder ob nicht die Wählaufforderung für den Rückwärtsfahr-Bereich bestimmt ist). Wenn der betätigte Schalter hier der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b ist, wird mit der Verarbeitung im Schritt S116 fortgefahren. Wenn andererseits der betätigte Schalter nicht der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b ist, wird mit der Verarbeitung im Schritt S104 fortgefahren.
Wie oben beschrieben, wird im Schritt S104 der Betätigungsanzahl-Zähler (R_REQ_CNT) auf Null zurückgesetzt. Danach wird im Schritt S106 der Betätigungsintervall-Zähler (R_REQ_INT) auf den Maximalwert gesetzt. Danach wird im Schritt S126 das Notfallbetrieb-Bestimmungsflag gelöscht, woraufhin die Verarbeitung vorläufig beendet wird.
Wenn Schritt S112 bejaht wird, so wird im Schritt S116 bestimmt, ob oder ob nicht der Wert des Betätigungsintervall-Zählers (R_REQ_INT) kleiner ist als eine Notfall-Bestimmungszeit (z. B. 400 ms). Wenn der Wert des Betätigungsintervall-Zählers (R_REQ_INT) gleich groß wie oder größer als die Notfall-Bestimmungszeit ist, dann wird der Betätigungsanzahl-Zähler (R_REQ_CNT) im Schritt S118 auf Eins gesetzt, woraufhin mit der Verarbeitung im Schritt S122 fortgefahren wird. Wenn andererseits der Betätigungsintervall-Zähler (R_REQ_INT) kleiner als die Notfall-Bestimmungszeit ist, wird der Betätigungsanzahl-Zähler (R_REQ_CNT) im Schritt S120 um Eins erhöht, woraufhin mit der Verarbeitung im Schritt S122 fortgefahren wird.
Im Schritt S122 wird der Betätigungsintervall-Zähler (R_REQ_INT) gelöscht. Als nächstes wird im Schritt S124 bestimmt, ob oder ob nicht der Wert des Betätigungsanzahl-Zählers (R_REQ_CNT) gleich groß wie oder größer als eine Notfall-Bestimmungsanzahl ist (z. B. fünfmal). Wenn hier der Wert des Betätigungsanzahl-Zählers (R_REQ_CNT) kleiner ist als die Notfall-Bestimmungsanzahl, dann wird im Schritt S126 das Notfallbetrieb-Bestimmungsflag gelöscht (auf „0” gesetzt), woraufhin die Verarbeitung vorläufig beendet wird.
Wenn der Wert des Betätigungsanzahl-Zählers (R_REQ_CNT) andererseits gleich groß wie oder größer als die Notfall-Bestimmungsanzahl ist, dann wird das Notfallbetrieb-Bestimmungsflag im Schritt S128 gesetzt (auf „1” gesetzt), woraufhin die Verarbeitung vorläufig beendet wird.
Folglich wird die Notfallbetriebs-Bestimmung wie oben beschrieben durchgeführt, und wenn ein Notfallbetrieb erkannt wird (wenn der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b innerhalb von zwei Sekunden mindestens fünfmal betätigt wird), dann wird das Notfallbetrieb-Bestimmungsflag gesetzt.
Unter Bezugnahme auf 3 werden nachfolgend die Verarbeitungsvorgänge der Notfallbremsverarbeitung beschrieben. Im Schritt S200 wird bestimmt, ob oder ob nicht das Notfallbetrieb-Bestimmungsflag gesetzt ist (ob oder ob nicht das Notfallbetrieb-Bestimmungsflag „1” ist). Wenn hier das Notfallbetrieb-Bestimmungsflag gesetzt ist (auf „1”), wird mit der Verarbeitung im Schritt S202 fortgefahren. Wenn andererseits das Notfallbetrieb-Bestimmungsflag nicht gesetzt ist (auf „0”) wird die Verarbeitung vorläufig beendet.
Im Schritt S202 wird bestimmt, ob oder ob nicht die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist, oder – mit anderen Worten – ob das Fahrzeug stillsteht. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht Null ist, wird mit der Verarbeitung im Schritt S204 fortgefahren. Wenn andererseits die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist, wird mit der Verarbeitung im Schritt S210 fortgefahren.
Im Schritt S204 werden Steuerungsinformationen (eine Display-Aufforderung) zum Ausgeben einer Warnanzeige und einer Anzeige, die angibt, dass eine automatische (Not-) Bremsung erfolgt, über den CAN-Bus 70 an das Display 90 ausgegeben. Auf der Grundlage der Steuerungsinformationen zeigt das Display 90 die Warnanzeige und die Anzeige, die angibt, dass eine automatische Bremsung erfolgt, an.
Danach wird (werden) im Schritt S206 das Notfall-Betriebssignal (die Bremsaufforderung-Informationen) über den CAN-Bus 70 an die Bremsen-Steuereinheit 40 und die elektrische Parkbremsen-Steuereinheit 50 ausgegeben. Auf der Grundlage des Notfall-Betriebssignals (der Bremsaufforderung-Informationen) betätigen die Bremsen-Steuereinheit 40 bzw. die elektrische Parkbremsen-Steuereinheit 50 die Bremse 45 und den Parkbremsenmechanismus 55, um eine Bremskraft auf das Fahrzeugrad 15 auszuüben.
Als nächstes wird im Schritt S208 ein Fahrzeuganhalte-Bestimmungszähler (R_REQ_STP_DLY) gelöscht, der eine verstrichene Zeit (eine Fahrzeuganhalte-Bestimmungsverzögerungszeit) misst (zählt), welche auf das Anhalten des Fahrzeugs folgt. Daraufhin wird die Verarbeitung vorläufig beendet.
Wenn Schritt S202 bejaht wird (wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist), wird im Schritt S210 bestimmt, ob oder ob nicht der Wert des Fahrzeuganhalte-Bestimmungszählers (R_REQ_STP_DLY) gleich groß wie oder größer als eine Fahrzeuganhalte-Bestimmungszeit ist (z. B. zwei Sekunden).
Wenn der Wert des Fahrzeuganhalte-Bestimmungszählers (R_REQ_STP_DLY) hier kleiner als die Fahrzeuganhalte-Bestimmungszeit ist, wird mit der Verarbeitung im Schritt S212 fortgefahren. Wenn andererseits der Wert des Fahrzeuganhalte-Bestimmungszählers (R_REQ_STP_DLY) gleich groß wie oder gröer als die Fahrzeuganhalte-Bestimmungszeit ist, wird mit der Verarbeitung im Schritt S218 fortgefahren.
Im Schritt S212 werden die Steuerungsinformationen (die Display-Aufforderung) zum Ausgeben der Warnanzeige und der Anzeige, die angibt, dass eine automatische (Not-)Bremsung erfolgt, über den CAN-Bus 70 an das Display 90 ausgegeben. Auf der Grundlage der Steuerungsinformationen zeigt das Display 90 die Warnanzeige und die Anzeige, die angibt, dass eine automatische Bremsung erfolgt, an.
Danach wird (werden) im Schritt S214, das Notfall-Betriebssignal (die Bremsaufforderung-Informationen) über den CAN-Bus 40 an die Bremsen-Steuereinheit 50 und die elektrische Parkbremsen-Steuereinheit 70 ausgegeben. Auf der Grundlage des Notfall-Betriebssignals (der Bremsaufforderung-Informationen) betätigen die Bremsen-Steuereinheit 40 bzw. die elektrische Parkbremsen-Steuereinheit 50 die Bremse 45 und den Parkbremsenmechanismus 55, um eine Bremskraft auf das Fahrzeugrad 15 (das Fahrzeug) auszuüben. Als nächstes wird im Schritt S216 der Fahrzeuganhalte-Bestimmungszähler (R_REQ_STP_DLY) um Eins erhöht, woraufhin die Verarbeitung vorläufig beendet wird.
Wenn Schritt S210 bejaht wird, oder wenn – mit anderen Worten – der Wert des Fahrzeuganhalte-Bestimmungszählers (R_REQ_STP_DLY) gleich groß wie oder größer als die Fahrzeuganhalte-Bestimmungszeit ist, dann wird der Zustand des Automatikgetriebes 10 im Schritt S218 in die Parkstellung (den P-Bereich) geschaltet. Die Verarbeitung wird dann vorläufig beendet.
Wie oben beschrieben, wird dann, wenn der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b aufeinanderfolgend während einer Notsituation betätigt wird, automatisch eine Bremskraft auf das Fahrzeug ausgeübt, um das Fahrzeug zu stoppen. Daraufhin wird das Automatikgetriebe 10 in die Parkstellung geschaltet.
4 und 5 sind Zeitablaufdiagramme, die den Betrieb der oben beschriebenen Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 1 beschreiben. 4 ist ein Zeitablaufdiagramm, das einen Fall zeigt, bei welchem der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b aufeinanderfolgend betätigt wird (d. h., bei welchem ein Notfallbetrieb durchgeführt wird). 5 ist ein Zeitablaufdiagramm, das einen Fall (einen Rückwärtsfahrt-Sperrbetrieb) zeigt, bei welchem der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b einfach (nur einmal) betätigt wird.
4 und 5 zeigen jeweils die Veränderung des Betätigungssignals des Rückwärtsfahrt-Schalters 20b (ein R-Bereichs-Anforderungenssignal), des Werts des Betätigungsanzahl-Zählers (R_REQ_INT) zum Zählen des Betätigungsintervalls des Rückwärtsfahrt-Schalters 20b (das R-Bereichs-Anforderungsintervall), des Werts des Betätigungsanzahl-Zählers (R_REQ_CNT) zum Zählen der Anzahl von Betätigungen des Rückwärtsfahrt-Schalters 20b (die R-Bereichs-Anforderungsanzahl), den Zustand des Notfallbetrieb-Bestimmungsflags, die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Zustand (den Bereich) des Automatikgetriebes 10, und zwar in absteigender Reihenfolge von einer zuobersten Phase. Die Abszisse zeigt die Zeit.
Wie in einer ersten Phase in 4 dargestellt, wird der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b aufeinanderfolgend einmal, zweimal, dreimal, viermal, fünfmal und sechsmal (Zeitpunkte t1, t2, t3, t4, t5, t6) gedrückt. Der Betätigungsintervall-Zähler (R_REQ_INT) wird jedesmal dann, wenn der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b gedrückt wird, auf Null gesetzt. Daraufhin wird das Betätigungsintervall gemessen, indem der Betätigungsintervall-Zähler (R_REQ_INT) erhöht wird, bis der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b das nächste Mal gedrückt wird.
Jedes Mal, wenn der Wert des Betätigungsanzahl-Zählers (R_REQ_INT) die Notfall-Bestimmungszeit (z. B. 400 ms) nicht überschreitet, wenn der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b das nächste Mal gedrückt wird, dann wird der Betätigungsanzahl-Zähler (R_REQ_CNT) aufwärts gezählt, und zwar auf 1, 2, 3, 4, 5 (zu den Zeitpunkten t1, t2, t3, t4, t5, t6).
Wenn der Betätigungsanzahl-Zähler (R_REQ_CNT) fünfmal aufwärts gezählt worden ist, wird das Notfallbetrieb-Bestimmungsflag gesetzt, wie es in einer vierten Phase (zum Zeitpunkt t5) gezeigt ist. Im Ergebnis wird eine Bremsensteuerung durchgeführt, so dass eine Bremskraft auf das Fahrzeug ausgeübt wird, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit den Wert Null erreicht (zu einem Zeitpunkt t7), wie es in einer fünften Phase gezeigt ist.
Wenn eine Verzögerungszeit (die Fahrzeuganhalte-Bestimmungszeit) verstrichen ist (zu einem Zeitpunkt t8), nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit den Wert Null erreicht hat, wird der Betriebszustand des Automatikgetriebes 10 in die Parkstellung geschaltet. Folglich wird dann, wenn der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b aufeinanderfolgend während eines Notfalls betätigt wird, automatisch eine Bremskraft ausgeübt, um das Fahrzeug anzuhalten, woraufhin das Automatikgetriebe 10 in die Parkstellung geschaltet wird.
Wenn andererseits der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b zu einem Zeitpunkt t1 während der Vorwärtsfahrt nur einfach betätigt wird (nur einmal im Beispiel aus 5), wie es in einer ersten Phase in 5 gezeigt ist, so wird der Betätigungsintervall-Zähler (R_REQ_INT) auf Null gesetzt und dann erhöht, so dass dessen Wert im Laufe der Zeit ansteigt.
Wie in einer dritten Phase gezeigt, wird der Betätigungsanzahl-Zähler (R_REQ_CNT) auf Eins gesetzt, wenn der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b gedrückt wird, und er wird danach auf Eins gehalten. Es ist zu beachten, dass der Betätigungsanzahl-Zähler (R_REQ_CNT) auf Null zurückgesetzt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter 10 km/h fällt.
Da der Betätigungsanzahl-Zähler (R_REQ_CNT) auf Eins gehalten wird, wird das Notfallbetrieb-Bestimmungsflag in einem gelöschten Zustand belassen, wie es in der vierten Phase gezeigt ist.
Wie in der sechsten Phase gezeigt, wird unterdessen, wenn der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b gedrückt wird, eine Rückwärtsfahrt-Sperrsteuerung aktiviert, um das Automatikgetriebe 10 in die Neutralstellung zu schalten. Wenn ferner das Automatikgetriebe 10 in die Neutralstellung geschaltet wird, bewegt sich das Fahrzeug infolge der Trägheit weiter, so dass die Fahrzeuggeschwindigkeit allmählich abnimmt, wie es in der fünften Phase gezeigt ist. Wenn demzufolge der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b einmal während des Vorwärtsfahrt betätigt wird, wird eine normale Rückwärtsfahrt-Sperrsteuerung ausgeführt.
Wie oben detailliert beschrieben, gilt gemäß dieser Ausführungsform folgendes: Wenn der Wählschalter 20 (der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b), während sich das Fahrzeug bewegt, aufeinanderfolgend mindestens eine vorab festgelegte Anzahl von Malen innerhalb eines vorab festgelegten Zeitraums betätigt wird (z. B. mindestens fünfmal innerhalb von zwei Sekunden), dann wird das Notfall-Betriebssignal (das Bremsaufforderungs-Signal) ausgegeben, und es wird auf der Grundlage des Notfall-Betriebssignals eine Bremskraft auf das Fahrzeug ausgeübt.
Wenn der Wählschalter 20 (der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b) aufeinanderfolgend betätigt wird, kann demzufolge eine Notsituation bestimmt werden, und eine Bremskraft kann automatisch auf das Fahrzeug ausgeübt werden, um das Fahrzeug anzuhalten. Im Ergebnis kann das Fahrzeug in einer Notsituation schneller verlangsamt und angehalten werden. Gemäß dieser Ausführungsform kann beispielsweise eine normale Steuerung (Sperrsteuerung, Bremssteuerung usw.) ausgeführt werden, wenn der Wählschalter 20 einmal betätigt wird.
Ferner wird gemäß dieser Ausführungsform eine Notsituation festgestellt, wenn derselbe Schalter 20a bis 20d aufeinanderfolgend betätigt wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird insbesondere eine Notsituation festgestellt, wenn der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b aufeinanderfolgend während der Vorwärtsfahrt betätigt wird. Infolgedessen kann auf den Wunsch des Fahrers oder Beifahrers geschlossen werden, das Fahrzeug zu verlangsamen oder anzuhalten. Im Ergebnis kann eine Notsituation schnell und genau bestimmt werden.
Gemäß dieser Ausführungsform wird dann, wenn der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b während der Vorwärtsfahrt betätigt wird, der Zustand des Automatikgetriebes 10 in die Neutralstellung gebracht. Daher kann das Fahrzeug sicher verlangsamt und angehalten werden, während bezogen auf das Automatikgetriebe 10 Verschleiß, Abnahme der Beständigkeit usw. unterbunden werden können.
Wenn gemäß dieser Ausführungsform das Fahrzeug angehalten wird, indem auf der Grundlage des Notfall-Betriebssignals automatisch eine Bremskraft ausgeübt wird, dann wird der Zustand des Automatikgetriebes 10 in die Parkstellung geschaltet. Daher kann eine unnötige Bewegung des Fahrzeugs unterbunden werden, wenn das Fahrzeug stillsteht. Mit anderen Worten: Das Fahrzeug kann beispielsweise sogar dann am Bewegen gehindert werden, wenn es am Hang oder dergleichen angehalten wird.
Ferner wird bei dieser Ausführungsform eine Nachricht angezeigt, welche angibt, dass eine Bremsung im Gange ist. Daher kann der Fahrer und/oder ein Beifahrer die Rückmeldung bekommen, dass ein Notfallbetrieb empfangen worden ist. Ferner leuchtet die Bremsleuchte 44 während der Notfallbremsung auf (d. h., wenn eine automatische Bremsung durchgeführt wird, ohne dass das Bremspedal 53 gedrückt wird). Daher kann ein nachfolgendes Fahrzeug darauf hingewiesen werden, dass ein Bremsvorgang durchgeführt wird. Im Ergebnis kann eine Kollision mit dem nachfolgenden Fahrzeug verhindert werden.
Es wurde vorstehend eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt. Sie kann verschiedenartigen Veränderungen unterzogen werden. So ist beispielsweise in der obigen Ausführungsform der Fall beschrieben, bei welchem der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b während der Vorwärtsfahrt niedergedrückt wird.
Bei einem anderen Aufbau kann jedoch auch die Vorwärtsfahrt-Sperrsteuerung durchgeführt werden, wenn der Fahrstellungs-Schalter (D) 20d während der Rückwärtsfahrt gedrückt wird. Eine Notsituation kann bestimmt werden, wenn der Fahrstellungs-Schalter 20d aufeinanderfolgend während eines kurzen Zeitraums gedrückt wird, woraufhin eine Verarbeitung stattfindet, um das Fahrzeug durch Betätigen der Bremse 45 und/oder des Parkbremsenmechanismus 55 anzuhalten, und um das Automatikgetriebe 10 in die Parkstellung zu schalten, sobald das Fahrzeug angehalten hat.
Bei der obigen Ausführungsform werden sowohl die Bremse 45 als auch der Parkbremsenmechanismus 55 verwendet, um das Fahrzeug während einer Notsituation anzuhalten. Es kann jedoch auch nur eine davon allein verwendet werden.
Bei der obigen Ausführungsform wird das Automatikgetriebe 10 in die Neutralstellung (N) gebracht, wenn der Rückwärtsfahrt-Schalter 20b während der Vorwärtsfahrt betätigt wird. Stattdessen kann aber auch das Automatikgetriebe 10 in der Fahrstellung (D) belassen werden. Zu diesem Zeitpunkt kann auch das Übersetzungsverhältnis des Getriebes heruntergeschaltet werden. Hierdurch kann eine Motorbremswirkung während der Notbremsung ausgeübt werden. Im Ergebnis kann das Fahrzeug schneller verlangsamt und angehalten werden.
Ferner ist der Systemaufbau der oben beschriebenen Ausführungsform bloß ein Beispiel. Der Systemaufbau der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise können die Shift-by-wire-Steuereinheit 30 und der Shift-by-wire-Aktuator 11 integriert ausgebildet sein. Ferner können die Shift-by-wire-Steuereinheit 30 und die TCU 80 in einer einzigen Einheit verwirklicht sein, und die Bremsen-Steuereinheit 40 und die elektrische Parkbremsen-Steuereinheit 50 können integriert ausgebildet sein.
Ferner können die Shift-by-wire-Steuereinheit 30, die Bremsen-Steuereinheit 40 und die elektrische Parkbremsen-Steuereinheit 50 in einer einzigen Einheit vereinigt sein. Wenn zu diesem Zeitpunkt die vereinigte Einheit in einem einzelnen Mikroprozessor ausgebildet ist (mit anderen Worten: wenn es nicht nötig ist, das Notfall-Betriebssignal an eine externe Einheit auszugeben), dann fungiert beispielsweise das oben beschriebene Notfallbetrieb-Bestimmungsflag als das Notfall-Betriebssignal.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugsteuerungsvorrichtung
10: Automatikgetriebe
11: Shift-by-wire-Aktuator
15: Fahrzeugrad
20: Wählschalter
20a: Parkstellungs-Schalter
20b: Rückwärtsfahrt-Schalter
20c: Neutralstellungs-Schalter
20d: Fahrstellungs-Schalter
30: Shift-by-wire-Steuereinheit
31: Notfall-Bestimmungseinheit
32: Schaltersteuerung
40: Bremsen-Steuereinheit
41: Fahrzeug-Geschwindigkeitsdetektor
43: Bremspedal
44: Bremsleuchte
45: Bremse
46: Bremsscheibe
47: Bremssattel
50: elektrische Parkbremsen-Steuereinheit
53: Schalter für die elektrische Parkbremse
55: Parkbremsenmechanismus
60: Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor
70: Controller Area Network (CAN)
80: Übertragungs-Steuereinheit (TCU)
90: Display

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009-209881 A [0004, 0009]

Claims

Fahrzeugsteuerungsvorrichtung (1) für ein mit einem Automatikgetriebe (10) ausgestattetes Fahrzeug, wobei das Automatikgetriebe (10) eine Sperrfunktion aufweist, und wobei die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung (1) folgendes aufweist: – eine Wähleinrichtung (20) mit automatischer Rückstellung, welche eine Betätigung zum Auswählen eines Betriebszustandes des Automatikgetriebes (10) erhält und ein Wählsignal ausgibt, das der erhaltenen Wählbetätigung entspricht; – einen Schalter (32), der den Betriebszustand des Automatikgetriebes (10) gemäß dem von der Wähleinrichtung (20) ausgegebenen Wählsignal schaltet; – eine Bestimmungseinheit (31), die auf der Grundlage des von der Wähleinrichtung (20) ausgegebenen Wählsignals bestimmt, ob oder ob nicht die Wähleinrichtung (20) aufeinanderfolgend mindestens eine vorab festgelegte Anzahl von Malen innerhalb eines vorab festgelegten Zeitraums, während sich das Fahrzeug bewegt, betätigt worden ist, und die ein Notfall-Betriebssignal ausgibt, wenn sie feststellt, dass die Wähleinrichtung (20) aufeinanderfolgend betätigt worden ist; und – eine Bremseinheit (40), die eine Bremskraft auf der Grundlage einer vom Fahrer durchgeführten Betätigung und des von der Bestimmungseinheit (31) ausgegebenen Notfall-Betriebssignals auf das Fahrzeug überträgt.
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Bestimmungseinheit (31) das Notfall-Betriebssignal ausgibt, wenn sie feststellt, dass ein Vorgang, bei welchem ein identischer Betriebszustand aus einer Mehrzahl von möglichen mit der Wähleinrichtung (20) auswählbaren Betriebszuständen ausgewählt wird, aufeinanderfolgend mindestens die vorab festgelegte Anzahl von Malen innerhalb des vorab festgelegten Zeitraums durchgeführt worden ist.
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die Bestimmungseinheit (31) das Notfall-Betriebssignal ausgibt, wenn sie feststellt, dass ein Vorgang, mit welchem eine Rückwärtsfahrt-Stellung ausgewählt wird, aufeinanderfolgend mindestens die vorab festgelegte Anzahl von Malen innerhalb des vorab festgelegten Zeitraums während der Vorwärtsfahrt durchgeführt worden ist.
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei dann, wenn die Bestimmungseinheit (31) feststellt, dass die Wähleinrichtung (20) aufeinanderfolgend betätigt worden ist, der Schalter (32) das Automatikgetriebe (10) in eine Neutralstellung schaltet.
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei dann, wenn die Bestimmungseinheit (31) feststellt, dass die Wähleinrichtung (20) aufeinanderfolgend betätigt worden ist, während das Fahrzeug vorwärts fährt, der Schalter (32) das Automatikgetriebe (10) in der Vorwärtsfahrt-Stellung belässt.
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei dann, wenn die Bremseinheit (40) das Fahrzeug anhält, indem sie darauf eine Bremskraft auf der Grundlage des Notfall-Betriebssignals überträgt, der Schalter (32) das Automatikgetriebe (10) in eine Parkstellung schaltet.
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung (1) ferner ein Display (90) aufweist, das dem Fahrer und/oder einem Beifahrer eine Nachricht anzeigt, dass eine Bremsung im Gange ist, wenn die Bremseinheit (40) die Bremskraft auf das Fahrzeug auf der Grundlage des Notfall-Betriebssignals überträgt, wobei die Bremseinheit (40) eine Bremsleuchte (44) aufleuchten lässt, wenn sie die Bremskraft auf das Fahrzeug auf der Grundlage des Notfall-Betriebssignals überträgt.