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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes, die in einem Fahrzeug, wie etwa einem Automobil, montiert ist.
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Beschreibung verwandter Technik
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Wie weithin bekannt ist, wird, wenn ein Fahrer eines Fahrzeugs vom Fahrersitz aus den Schalthebel bedient, ein auf der Schaltbedienung basierendes Signal an eine Steuereinheit übertragen. Gemäß einem in die Steuereinheit einzugebenden Signal gibt die Steuereinheit ein Betriebssignal an ein Stellglied aus, um die Fortbewegungsbereiche eines Automatikgetriebes zu schalten. Das Stellglied, das das Betriebssignal von der Steuereinheit empfangen hat, dreht eine Ausgabeachse zum Antreiben eines Hydraulikdruck-Schaltventils des Automatikgetriebes auf Grundlage des Betriebssignals bis zu einer vorgegebenen Position, um den Schaltbereich bzw. Gang des Automatikgetriebes zu einen vorgegebenen Schaltbereich bzw. Gang zu schalten.
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Im Allgemeinen ist eine Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes in einer wie oben beschriebenen Weise konfiguriert. Beispielsweise ist eine in Patentdokument 1 offenbarte herkömmliche Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes an einer Seite des Stellglieds mit einem Drehwinkelsensor bereitgestellt, der den Drehwinkel der Ausgabeachse des Stellglieds detektiert, an einer Seite des Hydraulikdruck-Schaltventils mit einem Positionssensor bereitgestellt, der die Drehposition der Ausgabeachse zum Antreiben des Schaltventils für Hydraulikdruck detektiert, einem Antriebsschaltkreis zum Antreiben des Stellglieds und einem Steuerschaltkreis, der basierend auf einem von einer Vorrichtung zum Auswählen eines Schaltbereichs bezeichneten Fortbewegungsbereich den Schaltbereich bestimmt, und dem Antriebsschaltkreis einen Antriebsbefehl bereitstellt; tritt in dem Sensor zum Detektieren des Drehwinkels an einer Seite des Stellglieds und/oder dem Positionssensor auf der Seite des Hydraulikdruck-Schaltventils eine Anomalie auf, wird die Verarbeitung durch den Steuerschaltkreis mithilfe des anderen Sensors durchgeführt.
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Die in Patentdokument 1 offenbarte, herkömmliche Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes macht es vermeintlich möglich, dass wenn der Sensor zum Detektieren des Drehwinkels und/oder der Positionssensor anormal ist, die Steuerung durch den Steuerschaltkreis mithilfe des anderen Sensors durchgeführt wird, der Steuerschaltkreis dem Antriebsschaltkreis für das Stellglied basierend auf dem anderen Sensor einen Antriebsbefehl bereitstellen kann, selbst wenn in dem einen Sensor eine Anomalie aufritt, und dadurch kann der Bereich des Automatikgetriebes automatisch auf einen vorgegebenen Zielbereich geschaltet werden, bezüglich dem der Fahrer eine Bedienung durchgeführt hat.
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[Referenzen aus dem Stand der Technik]
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[Patentdokument]
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- [Patentdokument 1] Japanische Patenveröffentlichung Nr. 2002-048234
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In der in Patentdokument 1 offenbarten herkömmlichen Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes kann jedoch nicht detektiert werden, welcher Sensor eine Anomalie aufweist, wenn in einem der Sensoren eine Anomalie auftritt; und somit kann die korrekte Position des (Schalt-)Bereichs zu einem Zeitpunkt, an dem die Anomalie aufgetreten ist, nicht bestimmt werden und es ist daher in der Praxis schwierig, das Stellglied zu bedienen.
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Die vorliegende Erfindung kam zur Anwendung, um die vorstehenden Probleme bei einer herkömmlichen Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes zu lösen; das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes anzugeben, die es ermöglicht, wenn eine Anomalie in einem der Sensoren zum Detektieren des Drehwinkels und dergleichen des Motors auftritt, den Sensor zu bestimmen, bei dem die Anomalie auftrat, und somit die Steuerung des Automatikgetriebes angemessen durchzuführen.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Eine Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst:
eine Steuereinheit, die basierend auf einer Schaltbedienung eines Fahrers des Fahrzeugs ein Schaltbereich-Befehlssignal zum Schalten von Schaltbereichen eines in einem Fahrzeug montierten Automatikgetriebes erzeugt,
einen basierend auf dem Befehlssignal zum Schalten von der Steuereinheit anzutreibenden Motor,
eine Verzögerungsmechanismus-Einheit, die eine Drehzahl des Motors verlangsamt,
eine Ausgabeachse ((Engl. „output axis“, Deutsch auch: „Antriebsachse“), die von der Verzögerungsmechanismus-Einheit angetrieben wird, um eine Schaltachse zum Schalten der Schaltbereiche des Automatikgetriebes anzutreiben,
eine Einheit zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels, die einen Drehwinkel eines Rotors des Motors detektiert, und dann der Steuereinheit ein erstes Detektionssignal eingibt, das Informationen aufweist, die dem detektierten Drehwinkel des Rotors des Motors entsprechen,
eine Einheit zum Detektieren eines Ausgabeachsen-Drehwinkels, die einen Drehwinkel der Ausgabeachse detektiert und der Steuereinheit ein zweites Detektionssignal eingibt, das Informationen aufweist, die dem detektierten Drehwinkel der Ausgabeachse entsprechen und
einen Positionssensor, der eine Drehposition der Schaltachse des Automatikgetriebes detektiert, und dann der Steuereinheit ein drittes Detektionssignal eingibt, das Informationen aufweist, die der detektierten Drehposition der Schaltachse entsprechen.
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Die Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit jedes der ersten, zweiten und dritten Detektionssignale überwacht, bestimmt, dass zwei Detektionssignale, die die übereinstimmenden, entsprechenden Informationselemente aufweisen, normal sind, und dass ein anderes Detektionssignal, das Informationen aufweist, die nicht mit den Informationselementen der beiden Detektionssignale übereinstimmen, anormal ist, und dann auf Grundlage der Bestimmungsergebnisse das Schalten der Schaltbereiche des Automatikgetriebes steuert.
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Eine Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst
eine Einheit zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels, die einen Drehwinkel eines Rotors des Motors detektiert und dann der Steuereinheit ein erstes Steuersignal eingibt, das Informationen aufweist, die dem detektierten Drehwinkel des Rotors des Motors entsprechen,
eine Einheit zum Detektieren eines Ausgabeachsen-Drehwinkels, die einen Drehwinkel der Ausgabeachse detektiert und dann der Steuereinheit ein zweites Detektionssignal eingibt, das Informationen aufweist, die dem detektierten Drehwinkel der Ausgabeachse entsprechen, und
einen Positionssensor, der einen Drehwinkel der Schaltachse des Automatikgetriebes detektiert und dann der Steuereinheit ein drittes Detektionssignal eingibt, das Informationen aufweist, die dem detektierten Drehwinkel der Schaltachse entsprechen. Die Steuereinheit überwacht jedes der eingegebenen ersten, zweiten und dritten Detektionssignale, bestimmt, dass zwei Detektionssignale, die die jeweiligen Informationselemente aufweisen, die miteinander übereinstimmen, normal sind, und dass ein anderes Detektionssignal, das Informationen aufweist, die nicht mit den Informationselementen der beiden Detektionssignale übereinstimmen, anormal ist, und dann auf Grundlage des Bestimmungsergebnisses das Schalten der Schaltbereiche des Automatikgetriebes steuert; daher wird, wenn in einem der Sensoren zum Detektieren des Drehwinkels und dergleichen des Motors eine Anomalie auftritt, der Sensor bestimmt, in dem die Anomalie aufgetreten ist, und somit kann die Steuerung des Automatikgetriebes angemessen durchgeführt werden; im Ergebnis kann die Zuverlässigkeit der Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes verbessert werden. Die vorstehenden und anderen Aufgaben, Eigenschaften, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden, detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein schematisches Systemdiagramm, das eine Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung und peripherer Vorrichtungen davon veranschaulicht;
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2 ist eine Querschnittansicht in Längsrichtung, die eine Vorrichtung zum Schalten von Schaltbereichen und eine Einheit zum Detektieren einer Schaltposition der Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
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3 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung von Fehlerbestimmungen und Fehlermessungen in der Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend wird eine Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung detailliert mithilfe der 1 bis 3 beschrieben. In jeder der 1 und 2 bezeichnen dieselben Bezugszeichen dieselben konstituierenden Elemente.
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Ausführungsform 1
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1 ist ein schematisches Diagramm, das die Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes und peripherer Vorrichtungen davon gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In 1 umfasst die Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung eine aus einem Mikroprozessor, einer Vorrichtung 1 zum Schalten von Schaltbereichen als ein Stellglied (nachfolgend als Vorrichtung zum Schalten von Schaltbereichen bezeichnet) und einer Sperrschaltung 13 als Einheit zum Detektieren einer Schaltposition gebildete Steuereinheit 3.
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Die Steuereinheit 3 erzeugt ein Befehlssignal b zum Schalten der Bereiche, das auf Grundlage eines Schaltsignals a von einem von einem Fahrer eines Fahrzeugs zu bedienenden Schalthebel 2 berechnet wird, und stellt dann der Vorrichtung 1 zum Schalten der Bereiche das Befehlssignal b zum Steuern der Bereiche bereit. Die Vorrichtung 1 zum Schalten der Bereiche umfasst einen basierend auf dem Befehlssignal b der Steuereinheit 3 der Bereiche anzutreibenden Motor 4 und eine Verzögerungsmechanismus-Einheit 5 zum Verzögern der Drehzahl der Drehwelle des Motors 4. Ein in dem Fahrzeug montiertes Automatikgetriebe 7 besitzt eine Schaltachse 8, die ein Hydraulikdruckventil zum Schalten der Fortbewegungsbereiche des Fahrzeugs steuert. Die Schaltachse 8, die von einer Ausgabeachse 6 der Vorrichtung 1 zum Schalten der Bereiche angetrieben wird, um sich zu drehen, schaltet das Hydraulikdruckventil, um die Bereiche bzw. Gänge (Engl. „range“, Deutsch auch: „Gang“) (zum Beispiel P, R, N und D) des Automatikgetriebes 7 zu schalten.
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Eine in der Vorrichtung 1 zum Schalten der Bereiche bereitgestellte Einheit 27 zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels detektiert den Drehwinkel einer Drehwelle 16 des Motors 4 und gibt dann der Steuereinheit 3 ein erstes Detektionssignal c ein, das Informationen aufweist, die dem detektierten Drehwinkel der Drehwelle des Motors 4 entsprechen. Eine in der Vorrichtung 1 zum Schalten der Bereiche bereitgestellte Einheit 10 zum Detektieren eines Ausgabeachsen-Drehwinkels detektiert den Drehwinkel der Ausgabesachse 6 der Vorrichtung 1 zum Schalten der Bereiche und gibt dann der Steuereinheit 3 ein zweites Detektionssignal d ein, das Informationen aufweist, die dem detektierten Drehwinkel der Ausgabeachse 6 entsprechen. Die Sperrschaltung 13 detektiert die Schaltposition des Automatikgetriebes 7 und gibt dann der Steuereinheit 3 ein drittes Detektionssignal e ein, das Informationen aufweist, die der detektierten Schaltposition entsprechen, also Informationen, die der Drehposition der Schaltachse 8 entsprechen.
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Die Steuereinheit 3 überwacht jeweils das erste Detektionssignal c, das zweite Detektionssignal d und das dritte Detektionssignal e und bestimmt, wie später beschrieben wird, auf Grundlage der in den Detektionssignalen beinhalteten jeweiligen Informationselemente, ob in der Einheit 27 zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels und/oder der Einheit 10 zum Detektieren eines Ausgabeachsen-Drehwinkels eines Motors in der Vorrichtung zum Schalten der Bereiche eine Anomalie vorliegt oder nicht und in dem Fall, in dem eine Anomalie in der Vorrichtung 27 zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels und/oder der Einheit 10 zum Detektieren eines Ausgabeachsen-Drehwinkels eines Motors detektiert wird, gibt die Steuereinheit 3 ein Anomalie-Detektionssignal f aus, um eine Pilotleuchte 30 zu erleuchten und dadurch den Fahrer über die Anomalie zu informieren.
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Als nächstes werden die Vorrichtung zum Schalten der Bereiche und die Sperrschaltung als eine Vorrichtung zum Detektieren einer Schaltposition der Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. 2 ist eine Längsquerschnittsansicht, die die Vorrichtung zum Schalten der Bereiche und die Einheit zum Detektieren der Schaltposition der Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. In 2 umfasst die Vorrichtung 1 zum Schalten eines Bereichs den Motor 4, die Verzögerungsmechanismus-Einheit 5, die Ausgabeachse 6, eine Leiterplatte 24, die Einheit 27 zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels, die Einheit 10 zum Detektieren eines Ausgabeachsen-Drehwinkels, ein erstes Gehäuse 11 als einen vorderen Körper und ein zweites Gehäuse 21 als einen hinteren Körper.
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Der Motor 4 umfasst einen an der Drehwelle 16 befestigten Rotor 14 und einen Stator 15, dessen Innenumfangsoberfläche der Außenumfangsoberfläche des Rotors 14 mit einer vorgegebenen Lücke zugewandt ist. Der Rotor 14 umfasst einen Rotoreisenkern 141, der aus einer großen Anzahl dünner magnetischer Platten gebildet ist, die in dessen Achsrichtung aufgeschichtet sind und zwei oder mehr Magnetfeldpole 25, die aus an dem Eisenkern 141 des Rotors angeordneten Permanentmagneten gebildet sind, um um einen vorgegebenen Abstand zueinander in Umfangsrichtung davon beabstandet zu sein. Der Stator 15 besitzt einen Statorseisenkern 151, der aus einer großen Anzahl dünner, in Achsrichtung aufgeschichteter magnetischer Platten und einer, beispielsweise konzentrisch um den Statoreisenkern 151 gewickelte Statorwindung 152 gebildet ist. Die Innenumfangsoberfläche des Statoreisenkern 151 ist der Außenumfangsoberfläche des Rotoreisenkerns 141 mit der vorgegebenen Lücke zugewandt. Der Motor 4 ist als bürstenloser Permanentmagnetmotor gebildet.
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Die Drehwelle 16 des Motors 4 ist schwenkbar von einem ersten Wälzlager 17 und einem zweiten Wälzlager 18 gelagert. Das erste Wälzlager 17 ist an der Vorderseite, welche die Ausgabeseite des Motors 4 ist, in der Weise befestigt, um in einen Lager-Befestigungsabschnitt 19 einer an der Innenoberfläche des zweiten Gehäuses 21 befestigten ersten Metallplatte 60 zu passen. Das zweite Wälzlager 18 ist an der Rückseite des Motors 4 in der Weise befestigt, um in einen Lager-Befestigungsabschnitt 20 einer an der Innenoberfläche des zweiten Gehäuses 21 befestigten, zweiten Metallplatte 61 zu passen. Die Außenumfangsoberfläche des Statoreisenkerns 151 des Motors 4 ist in der Weise befestigt, um in die Innenoberfläche der zweiten Metallplatte 61 zu passen.
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Die Verzögerungsmechanismus-Einheit 5 ist mit
einem ersten Zahnrad 51, welches ein innenliegendes, an der Innenumfangsoberfläche der ersten Metallplatte 60 gebildetes Zahnrad ist,
einem zweiten Zahnrad 52, das an einem Teil der Außenumfangsoberfläche der Drehwelle 16 des Motors 4 gebildet ist,
einem dritten Zahnrad 53, das ein epizyklisches Zahnrad ist, das mit dem ersten Zahnrad 51 und dem zweiten Zahnrad 52 in Eingriff steht,
einem vierten Zahnrad 54, das schwenkbar mit der Achse des dritten Zahnrads 53 gekoppelt ist und schwenkbar von der Außenoberfläche der Drehwelle 16 gelagert ist, und
einem fünften Zahnrad 55, das an der Außenumfangsoberfläche der Ausgabeachse 6 der Vorrichtung 1 zum Schalten der Bereiche befestigt ist und innenliegende Zähne besitzt, welche an einem sich erstreckenden Abschnitt, der sich in Radialrichtung erstreckt, in das vierte Zahnrad 54 eingreifen, bereitgestellt.
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Die Ausgabeachse 6 der Vorrichtung 1 zum Schalten der Bereiche ist schwenkbar von einem gleitenden Lagerteil 12 gelagert, das in einem zylindrischen Stützabschnitt 11a des ersten Gehäuses 11 bereitgestellt ist. Wie obenstehend beschrieben, ist das fünfte Zahnrad 55 an der Außenumfangsoberfläche der Ausgabeachse 6 befestigt. Die Leiterplatte 24 ist in dem zweiten Gehäuse 21 befestigt und ist mit einer Antriebsschaltung des Motors (nicht gezeigt) bereitgestellt, die durch den in dem zweiten Gehäuse 21 bereitgestellten Verbinder 70 mit der Steuereinheit 3 (siehe 1) verbunden ist.
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Die Einheit 27 zum Detektieren des Motor-Drehwinkels ist mit den Magnetfeldpolen 25, die aus in dem Motor 14 bereitgestellten Permanentmagneten gebildet sind und einem Motorsensor 26, der an der Leiterplatte 24 befestigt ist, ausgestaltet, an einer Position, die einem Ende in Achsrichtung des Magnetfeldpols 25 zugewandt ist. Der Motorsensor 26 ist beispielsweise mit zwei oder mehr Hall-Switch-Magnetsensoren bzw. Hall-Sensoren ausgestaltet. Diese Magnetsensoren sind in der Umgebung des einen Endes in Achsrichtung des Rotors 14 montiert und detektieren den Drehwinkel des Rotors 14 mithilfe von Leckagen von Magnetfeldern der Permanentmagneten, die die Pole 25 der Magnetfelder des Rotors 14 bilden; das von dem Motorsensor 26 detektierte erste Detektionssignal c wird der Steuereinheit 3 durch an der ersten Leiterplatte 24 und dem Verbinder 70 gebildete Kabelbandleiter (nicht dargestellt) eingegeben.
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Die Einheit 10 zum Detektieren eines Ausgabeachsen-Drehwinkels ist mit einem zweipolig-magnetisierten Permanentmagneten 29 konfiguriert, der mit einem Klebstoff oder dergleichen an einem Ende in Achsrichtung der Ausgabeachse 6 befestigt, die derart angeordnet ist, um in Radialrichtung von der Drehwelle 16 beabstandet zu sein, und einem Sensor 28 der Ausgabeachse, der an der Leiterplatte 24 an einer Position befestigt ist, die dem Permanentmagneten 29 durch eine Lücke zugewandt ist. Der Sensor 28 der Ausgabeachse ist beispielsweise aus einem Magnetsensor zum Detektieren der Strömungsausrichtung gebildet, der eine Veränderung in dem magnetischen Strom des Permanentmagneten 29 umwandelt, die durch Rotation der Ausgabeachse 6 hervorgerufen wurde, in ein elektrisches Signal; der Sensor 28 der Ausgabeachse detektiert die Rotationsausrichtung des Permanentmagneten 29; das zweite von dem Sensor 28 der Ausgabeachse detektierte Signal d wird der Steuereinheit 3 durch den Konnektor 70 und an der Leiterplatte 24 gebildete Kabelbandleiter (nicht dargestellt) eingegeben.
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Das erste Gehäuse 11 und das zweite Gehäuse 21 sind einstückig aneinander mithilfe eines nicht dargestellten Kopplungslieds wie etwa einer Schraube derart befestigt, dass die jeweiligen gegenüberliegenden Endflächen aneinander anliegen. Eines oder beide erste Gehäuse 11 und zweite Gehäuse 21 sind an der Einheit des Mechanismus (nicht dargestellt) des Fahrzeugs oder dem Automatikgetriebes 7 befestigt.
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Ein Ende 81 in Achsrichtung der Schaltachse 8 in dem Automatikgetriebe 7 ist mittels Kerbverzahnung in einen in das andere Ende in Achsrichtung der Ausgabeachse 6 gebildeten, ausgesparten Abschnitt 6 eingepasst. Die Ausgabeachse 6 und die Schaltachse 8, die miteinander kerbverzahnt wurden, sind schwenkbar von dem zylindrischen Stützabschnitt 11a des ersten Gehäuses 11 gelagert und sind in der Einheit 9 zum Schalten der Bereiche der Vorrichtung 1 zum Schalten der Bereiche umfasst.
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Als nächstes wird die Sperrschaltung 13 als eine Einheit zum Detektieren der Schaltposition erläutert. Die Sperrschaltung 13 ist derart an der Schaltachse 8 befestigt, um von der Schaltachse 8 durchdrungen zu werden, mit zwei oder mehr voneinander getrennten Kontakten 132 und einem bewegbaren Glied 131 bereitgestellt, das sich zusammen mit der Schaltachse 8 dreht und ist ferner mit einer ersten Abdeckung 135 bereitgestellt, die aus einem isolierenden Material gebildet ist und einen Teil des bewegbaren Glieds 131 umgibt, einer zweiten, an der ersten Abdeckung 135 befestigten Abdeckung 136, die aus einem isolierenden Material gebildet ist und das bewegbare Glied 131 umgibt, und einem Verbinder 134, der teilweise in die erste Abdeckung 135 eingebettet und mit dem Kontakt 132 verbunden ist.
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An einem flachen Abschnitt, der sich in der Form eines Kreisausschnitts um die Umgebung der Schaltachse 8 erstreckt, sind die zwei oder mehr Kontakte 132 in der Weise angeordnet, um voneinander sowohl in Radialrichtung als auch in Umfangsrichtung beabstandet zu sein. Das bewegbare Glied 131 besitzt Gleitkontakte (nicht dargestellt) an seiner Oberfläche, die den Kontakten 132 zugewandt ist. Ungeachtet der Schwenkposition des bewegbaren Glieds 131 kommt der Gleitkontakt durchgehend und elektrisch mit einem spezifischen Kontakt der Kontakte 132 in Kontakt und kommt mit jeweiligen unterschiedlichen Kontakten der Kontakte 132 gemäß den Schwenkpositionen in Kontakt.
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Basierend darauf, welcher Kontakt 132 mit dem an dem bewegbaren Glied 131 bereitgestellten Gleitkontakt in Kontakt kommt, kann die Drehposition des bewegbaren Glieds 131, d.h. die Drehposition der Schaltachse 8 bestimmt werden. Gemäß ihrer Drehposition schaltet die Schaltachse 8 das Hydraulikdruck-Schaltventil (nicht dargestellt) zum Schalten des Schaltbereichs des Automatikgetriebes 7; somit entspricht die Drehposition der Schaltachse 8, d.h. die Drehposition des bewegbaren Glieds 131, dem Bereich des Automatikgetriebes 7.
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Das dritte Detektionssignal e, als ein Signal, das die Schaltposition anzeigt, das basierend auf dem Kontaktstatus zwischen dem an dem bewegbaren Glied 131 bereitgestellten Gleitkontakt und dem Kontakt 132 bereitgestellt ist, wird der Steuereinheit 3 durch den Verbinder 134 eingegeben.
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Auf eine detaillierte Erläuterung der Einheit 13 zum Detektieren der Schaltposition wird in Ausführungsform 1 verzichtet; die Einheit 13 zum Detektieren der Schaltposition kann eine Konfiguration besitzen, die der offenbarten ähnlich ist, wie der Positionssensor im oben beschriebenen Patentdokument 1.
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Als nächstes werden die Fehlerbestimmung und die Fehlermaßnahmen für die Einheit 27 zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels und der Einheit 10 zum Detektieren eines Ausgabeachsen-Drehwinkels in der Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes beschrieben, die in der obenstehenden Weise gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung konfiguriert sind. 3 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Fehlerbestimmungen und Fehlermaßnahmen in der Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
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Nachfolgend wird vornehmlich das in 3 dargestellte Ablaufdiagramm erläutert; die Erläuterung wird angemessen mithilfe der 1 und 2 erfolgen. Es wird davon ausgegangen, dass der Fahrer des Fahrzeugs in Schritt S1 den Schalthebel 2 bedient, um das Schaltsignal a zu erzeugen und es in die Steuereinheit 3 eingibt. Basierend auf dem eingegebenen Schaltsignal a erzeugt die Steuereinheit 3 das Schaltbereichs-Befehlssignal b zum Schalten des Bereichs zu einem Zielbereich und gibt dann der Vorrichtung 1 zum Schalten der Bereiche das Schaltbereichs-Befehlssignal b ein. Basierend auf dem Schaltbereichs-Befehlssignal b von der Steuereinheit 3 treibt die Vorrichtung 1 zum Schalten der Bereiche den Motor 4 mittels der Schaltung zum Antreiben des Motors.
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Wenn auf dem Schaltbereichs-Befehlssignal b basiert, wird der Motor 4 angetrieben und daher dreht sich der Rotor 14 um einen vorgegebenen Betrag, verschwenken das an der Drehwelle 16 gebildete zweite Zahnrad 52 und das dritte Zahnrad 53, das ein epizyklisches Zahnrad ist, das mit dem ersten Zahnrad 51 in Eingriff steht, um einen vergebenen Betrag um die Drehwelle 16. Da das dritte Zahnrad 53 um einen vorgegebenen Betrag um die Drehwelle 16 verschwenkt, wird das vierte Zahnrad 54, das schwenkbar mit der Achse des dritten Zahnrads 53 gekoppelt ist, von dem dritten Zahnrad 53 angetrieben, um um einen vorgegebenen Winkel an der Drehwelle 16 zu verschwenken.
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Da das vierte Zahnrad 54 um einen vorgegebenen Winkel verschwenkt, verschwenkt das fünfte Zahnrad 55 um einen vorgegebenen Winkel, so dass die Ausgabeachse 6 und die Schaltachse 8 veranlasst werden, in einem vorgegebenen Winkel zu verschwenken. Da sich die Schaltachse 8 um einen vorgegebenen Winkel verschwenkt, wird das Hydraulikdruckventil zum Schalten der Bereiche gemäß dem Schwenkwinkel geschaltet, und der Bereich des Automatikgetriebes wird gemäß dem Schaltsignal a in den Zielbereich geschaltet. Da der Bereich des Automatikgetriebes gemäß dem Schaltsignal a in den Zielbereich geschalten wurde, wird der Motor 4 in der Vorrichtung 1 zum Schalten der Bereiche derart gesteuert, dass die Drehung dessen an der gegenwärtigen Drehposition angehalten wird.
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In dieser Situation detektiert der Motorsensor 26 in der Einheit 27 zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels eine Veränderung in dem Magnetfluss, verursacht durch die Fortbewegung des Magnetfeldpols 25, der dem Motorsense durch eine Lücke zugewandt ist, und gibt dann der Steuereinheit 3 durch den Verbinder 70 die Veränderung in dem Magnetfluss als das erste Detektionssignal c, das dem Drehwinkel des Rotors 14 entspricht, ein. Der Sensor 28 der Ausgabeachse in der Einheit 10 zum Detektieren des Ausgabeachsen-Drehwinkels detektiert eine Veränderung in dem Magnetfluss, verursacht durch die Fortbewegung des Permanentmagneten 29, der dem Sensor 28 der Ausgabeachse 28 durch eine Lücke zugewandt ist, und gibt dann der Steuereinheit 3 durch den Konnektor 70 die Veränderung des Magnetflusses ein, sobald das zweite Detektionssignal d, das dem Drehwinkel der Ausgabeachse 6 entspricht, die vermittels der Verzögerungsmechanismus-Einheit 5 rotiert.
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Das bewegbare Glied 131 in der Sperrschaltung 13 als eine Einheit zum Detektieren der Schaltposition dreht sich zusammen mit der Schaltachse 8, die mit der Ausgabeachse 6 gekoppelt ist, wenn das Automatikgetriebe gemäß dem Schaltsignal a in den Zielbereich geschaltet wird, stoppt das bewegbare Glied 131 an der vorgegebenen Drehposition. In dieser Situation gibt die Sperrschaltung 13 der Steuereinheit 3 durch den Verbinder 134 das dritte Detektionssignal e ein, als ein Signal, das dem Zustand des elektrischen Kontakts zwischen dem Gleitkontakt und dem Kontakt 132 an der Position entspricht, an dem das bewegbare Glied 131 angehalten hat.
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Als nächstes bestimmt die Steuereinheit 3 in Schritt S2 in 3, ob das zweite Detektionssignal d von dem Sensor 28 der Ausgabeachse in der Einheit 10 zum Detektieren des Ausgabeachsen-Drehwinkels mit dem ersten Detektionssignal c von dem Motorsensor 26 in der Einheit 27 zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels übereinstimmt oder nicht. In dieser Situation wird, wenn angenommen wird, dass die Verzögerungsrate an der Verzögerungsmechanismus-Einheit 5 α ist, die Bestimmung der Übereinstimmung zwischen dem ersten Detektionssignal c und dem zweiten Detektionssignal d der Vergleich zwischen dem zweiten Detektionssignal d und einem Wert [α·c] ist, der erhalten wurde durch Multiplizieren des ersten Detektionssignals c mit der Verzögerungsrate α. Alternativ kann der Vergleich zwischen dem ersten Signal c und einem Wert [d/α], der durch Dividieren des zweiten Detektionssignals d durch die Verzögerungsrate α erhalten wurde, vorgenommen werden.
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Wird in Schritt S2 bestimmt, dass das zweite Detektionssignal d mit dem ersten Detektionssignal c übereinstimmt (Ja), folgt auf Schritt S2 Schritt S3, in dem bestimmt wird, ob das zweite Detektionssignal d von dem Sensor 28 der Ausgabeachse in der Einheit 10 zum Detektieren des Ausgabesachsen-Drehwinkels mit dem dritten Detektionssignal e von der Sperrschaltung 13 übereinstimmt.
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Wird in Schritt S3 bestimmt, dass das zweite Detektionssignal d mit dem dritten Detektionssignal e übereinstimmt (Ja), wird angenommen, dass die Einheit 27 zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels, die Einheit 10 zum Detektieren eines Ausgabeachsen-Drehwinkels und die Sperrschaltung 13 normal sind; dann wird in Schritt S4 das Schalten des Automatikgetriebes 7 in den Zielbereich abgeschlossen.
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Wird in Schritt S2 bestimmt, dass das erste Detektionssignal c von dem Motorsensor 26 in der Einheit 27 zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels nicht mit dem zweiten Detektionssignal d von dem Sensor 28 der Ausgabeachse in der Einheit 10 zum Detektieren des Ausgabeachsen-Drehwinkels übereinstimmt (Nein: Fehlerbestimmung), folgt auf Schritt S2 Schritt S6, in dem bestimmt wird, ob das zweite Detektionssignal d von dem Sensor 28 der Ausgabeachse in der Einheit 10 zum Detektieren des Ausgabeachsen-Drehwinkels mit dem dritten Detektionssignal e von der Sperrschaltung 13 übereinstimmt oder nicht.
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Wird in Schritt S6 bestimmt, dass das zweite Detektionssignal d mit dem dritten Detektionssignal e übereinstimmt (Ja), bestimmt die Steuereinheit 3, dass nur das erste Detektionssignal c von dem Motorsensor 26 anormal ist (Fehlerbestimmung); dann folgt auf Schritt S6 Schritt S7. Der Motor 4 wird als das fehlerhafte Glied betrachtet.
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Weil in diesem Fall davon ausgegangen wird, dass das erste Detektionssignal c, welches der Ausgabewert des Motorsensors 26 in der Einheit 27 zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels ist, anormal ist, kann der Motorsensor 26 nicht zum Steuern des Motors 4 verwendet werden; daher wird in einem Fall, nachdem bestimmt wurde, dass der Motorsensor 26 ausgefallen ist, eine Art Betrieb durchgeführt, der Motor 4 wird durch sensorfreie Steuerung angetrieben und die Schaltposition wird basierend auf dem zweiten Detektionssignal d von dem Sensor 28 der Ausgabeachse in der Einheit 10 zum Detektieren des Ausgabeachsen-Drehwinkels und dem dritten Detektionssignal e detektiert, welches der Ausgabewert der Sperrschaltung 13 ist. Die Details der Verarbeitung in Schritt S7 werden später beschrieben.
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Wird als nächstes in Schritt S6 bestimmt, dass das zweite Detektionssignal d nicht mit dem dritten Detektionssignal übereinstimmt, bestimmt die Steuereinheit 3, dass nur das zweite Detektionssignal d, welches der Ausgabewert des Sensors 28 der Ausgabeachse in der Einheit 10 zum Detektieren des Ausgabeachsen-Drehwinkels ist, anormal ist (Fehlerbestimmung); dann folgt auf Schritt S6 Schritt S8.
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In diesem Fall wird angenommen, dass das fehlerhafte Glied die Einheit 10 zum Detektieren des Ausgabeachsen-Drehwinkels ist. Mit anderen Worten, da der Ausgabewert des Sensors 28 der Ausgabeachse in der Einheit 10 zum Detektieren des Ausgabeachsen-Drehwinkels anormal ist, kann der korrekte Drehwinkel (= Schaltposition) der Ausgabeachse 6 nicht in der Vorrichtung 1 zum Schalten des Bereichs detektiert werden; daher wird in dem Fall, nachdem bestimmt wurde, dass der Sensor 28 der Ausgabeachse ausgefallen ist, eine Art Betrieb durchgeführt, die Bereiche werden durch die Impulszählung durch den Motorsensor 26 in der Einheit 27 zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels geschaltet, basierend auf Informationselementen wie etwa Impulszählungen des Motorsensors 26 und den Schaltwinkeln der jeweiligen Schaltpositionen, die durch Erfahren zu einem Zeitpunkt, wenn die Vorrichtung 1 zum Schalten der Bereiche in dem Fahrzeug montiert wurde, im Vorfeld in der Steuereinheit 3 gespeichert wurden, und dann wird basierend auf dem Ausgabewert der Sperrschaltung 13 bestimmt, ob das Schalten in die Zielschaltposition abgeschlossen wurde oder nicht. Die Einzelheiten der Verarbeitung in Schritt S8 werden später beschrieben.
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Wird in Schritt S3 bestimmt, dass das dritte Detektionssignal e, welches der Ausgabewert der Sperrschaltung 13 ist, nicht mit dem zweiten Detektionssignal d von dem Sensor 28 der Ausgabeachse in der Einheit 10 zum Detektieren des Ausgabeachsen-Drehwinkels übereinstimmt, bestimmt die Steuereinheit 3, dass das dritte Detektionssignal e, welches der Ausgabewert der Sperrschaltung 13 ist, anormal ist (Fehlerbestimmung); dann folgt auf Schritt S3 Schritt S5.
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In diesem Fall wird eines der Glieder, nach der Ausgabeachse 6, wie etwa der Passungsabschnitt zwischen der Ausgabeachse 6 und der Schaltachse 8 und der Sperrschaltung 13 als das Glied betrachtet, das fehlerhaft ist; alternativ wird beispielsweise die Vorrichtung 1 zum Schalten der Bereiche als das Glied des Automatikgetriebes 7 betrachtet, das ausgefallen ist. In diesem Fall kann die Vorrichtung 1 zum Schalten der Bereiche jedoch in Betrieb sein; da die Wahrscheinlichkeit, das die Antriebskraft der Vorrichtung 1 zum Schalten der Bereiche nicht an die Schaltachse 8 des Automatikgetriebes 7 übertragen wird, hoch ist, implementiert die Steuereinheit 3 die Verarbeitung des Betriebs zum Verbieten des Vorgangs des Schaltens der Bereiche. Die Einzelheiten der Verarbeitung in Schritt S5 werden später beschrieben.
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Als nächstes, obgleich in dem Ablaufdiagramm der 3 nicht dargestellt, werden in einem Fall, in dem weder das erste Detektionssignal c, welches der Ausgabewert des Motorsensors 26 in der Einheit 27 zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels ist, das zweite Detektionssignal d, welches der Ausgabewert des Sensors 28 der Ausgabeachse in der Einheit 10 zum Detektieren des Ausgabesachsen-Drehwinkels ist, und das dritte Detektionssignal e, welches der Ausgabewert der Sperrschaltung 13 ist, miteinander übereinstimmen, jedes der peripheren Glieder der Vorrichtung 1 zum Schalten der Bereiche als stark fehlerhaft betrachtet, und daher implementiert die Steuereinheit 3 die Verarbeitung eines Vorgangs zum Verhindern eines Schalten eines Bereichs.
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Da das Muster eines fehlerhaften Betriebs zu einem Zeitpunkt, wenn die Steuereinheit 3 eine Bestimmung an jedem der jeweiligen Muster des Auftretens einer Anomalie der vorstehenden Detektionseinheiten vollzieht, können die folgenden Maßnahmen getroffen werden.
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(1) In dem Fall, in dem der Betrieb zum Schalten in den Zielbereich erlaubt wird (Fehlermaßnahme A)
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<Anormale Muster der Detektionseinrichtung, gegen die Fehlermaßnahmen A angewendet werden können>
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- • In dem Fall, in dem eine Anomalie der Ausgabe nur in dem Motorsensor 26 der Einheit 27 zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels auftritt
- • In dem Fall, in dem eine Anomalie der Ausgabe in dem Sensor 28 der Ausgabeachse der Einheit 10 zum Detektieren des Ausgabesachsen-Drehwinkels auftritt
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<Betriebseinrichtungen>
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- • In dem Fall, in dem bestimmt wird, das der Ausgabewert des Motorsensors 26 in der Einheit 27 zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels anormal ist, wird der Motor durch sensorfreie Steuerung angetrieben und der Bereich wird in einen beliebigen Bereich geschaltet.
- • In dem Fall, in dem bestimmt wird, das der Ausgabewert des Sensors 28 der Ausgabeachse in der Einheit 10 zum Detektieren eines Ausgabeachsen-Drehwinkels anormal ist, wird der Motor durch Impulszählung angetrieben, und der Bereich wird in einen beliebigen Bereich geschalten.
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(2) In dem Fall, in dem der Betrieb des Schaltens nur in den P-Bereich erlaubt ist (Fehlermaßnahmen B)
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<Anormale Muster von Detektionseinrichtungen, gegen die Fehlermaßnahmen B angewendet werden können>
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- • In dem Fall, in dem eine Anomalie der Ausgabe nur in dem Moorsensor 26 der Einheit 27 zum Detektieren des Motor-Drehwinkels auftritt
- • In dem Fall, in dem eine Anomalie der Ausgabe nur in dem Sensor 28 der Ausgabeachse der Einheit 10 zum Detektieren des Ausgabeachsen-Drehwinkels auftritt.
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<Betriebseinrichtungen>
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- • In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Ausgabewert des Motorsensors 26 in der Einheit 27 zum Detektieren des Motor-Drehwinkels anormal ist, wird der Motor durch sensorfreie Steuerung angetrieben und der Bereich wird nur in den P-Bereich geschaltet.
- • In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Ausgabewert des Sensors 28 der Ausgabeachse in der Einheit 10 zum Detektieren des Ausgabesachsen-Drehwinkels anormal ist, wird der Motor durch Impulszählung angetrieben, und der Bereich wird nur in den P-Bereich geschaltet.
- • Alternativ, ohne Berufung auf die Positionsdetektion, wird der Motor nur in eine Richtung zum P-Bereich angetrieben, so dass die Vorrichtung 1 zum Schalten der Bereiche physisch angehalten wird, durch Anschlagen derselben an einer Wandfläche, die an einer Anschlagplatte in dem Automatikgetriebe 7 bereitgestellt ist, und wenn der Strom der Motoraufladung einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt, wird bestimmt, dass das Schalten in den Bereich P abgeschlossen wurde, und dann wird der elektrische Strom zum Motor 7 getrennt, so dass das Schalten in den P-Bereich durchgeführt wird.
- • Nachdem der Bereich in den P-Bereich geschaltet wurde, ist das Schalten in einen anderen Bereich nicht erlaubt, bis die Anomalie in der Vorrichtung zum Detektieren eines Winkels, die als fehlerhaft bestimmt wurde, beseitigt ist.
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(3) In dem Fall, in dem jeder Betrieb zum Schalten der Bereiche untersagt ist (Fehlermaßnahmen C)
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< Anormale Muster von Detektionseinrichtungen, gegen die Fehlermaßnahmen C angewendet werden können>
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- • In dem Fall, in dem eine Anomalie der Ausgabe in dem Motorsensor 26 der Einheit 27 zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels auftritt
- • In dem Fall, in dem eine Anomalie der Ausgabe nur in dem Sensor 28 der Ausgabeachse der Einheit 10 zum Detektieren des Ausgabesachsen-Drehwinkels auftritt
- • In dem Fall, in dem eine Anomalie der Ausgabe nur in der Sperrschaltung 13 auftritt
- • In dem Fall, in dem keine der Ausgabewerte der jeweiligen Detektionseinheiten miteinander übereinstimmen.
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<Betriebseinrichtungen>
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- • Selbst wenn die Steuereinheit 3 das Schaltsignal a von dem Schalthebel 2 empfängt, ist das Schalten von der gegenwärtigen Schaltposition nicht erlaubt. Schalten in einen anderen Bereich ist nicht erlaubt, bis die Anomalie in der Detektionseinheit des Winkels, die als fehlerhaft bestimmt wurde, beseitigt ist.
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Bei einem der in den Fehlermaßnahmen A, den Fehlermaßnahmen B, und den Fehlermaßnahmen C gelisteten, vorstehenden Anomaliemuster, wird der Fahrer über das Auftreten einer Anomalie beispielsweise durch Aufleuchten der Pilotleuchte 30 in dem Auto in Kenntnis gesetzt, wenn die Steuereinheit 3 das Auftreten jedweden Fehlers detektiert.
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In Schritt S4 in 3 wird das Schalten in den Zielbereich erlaubt, da keine Anomalie in der Einheit 27 zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels, der Einheit 10 zum Detektieren des Ausgabesachsen-Drehwinkels und der Sperrschaltung 13 detektiert wird.
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In Schritt S5 ist das Schalten der Bereiche nicht erlaubt, da bestimmt wurde, dass nur die Sperrschaltung 13 anormal ist. Daher wird Fehlermaßnahme C ergriffen, so dass das Schalten der Bereiche nicht erlaubt ist und der gegenwärtige Bereich beibehalten wird.
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In Schritt S7 wird beliebig die Fehlermaßnahme A, die Fehlermaßnahme B und die Fehlermaßnahme C ausgewählt, da bestimmt wurde, dass nur die Einheit 27 zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels anormal ist. In diesem Fall wird der Betrieb durch sensorfreie Steuerung durchgeführt.
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In Schritt S8 wird beliebig die Fehlermaßnahme A, die Fehlermaßnahme B und die Fehlermaßnahme C ausgewählt, da bestimmt wurde, dass nur die Einheit 10 zum Detektieren eines Ausgabeachsen-Drehwinkels einer anormal ist. In diesem Fall wird der Betrieb durch Impulszählungssteuerung angetrieben.
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Wie obenstehend beschrieben überwacht die Steuereinheit 3 die drei Sensoren d.h. den Motorsensor 26 der Einheit 27 zum Detektieren eines Motor-Drehwinkels, den Sensor 28 der Ausgabeachse 28 der Einheit 10 zum Detektieren eines Drehwinkels einer Ausgabeachse und die Sperrschaltung 13, so dass ermöglicht wird, die Position, an der die Anomalie aufgetreten ist, bis zu einem gewissen Grad zu bestimmen, zu einem Zeitpunkt, an dem die Anomalie aufgetreten ist; gleichzeitig, da die Lokalisierung der Position, an der die Anomalie aufgetreten ist, es möglich macht, den Betrieb durch eine normale Detektionseinrichtung durchzuführen, wird es ermöglicht, einen beliebigen Modus aus den vorstehenden Varianten (1) bis (3) als Gegenmaßnahme gegen den Fehler auszuwählen.
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Einem Fachmann werden verschiedene Modifizierungen und Veränderungen dieser Erfindung ersichtlich sein, ohne vom Geist und Schutzumfang dieser Erfindung abzuweichen und es sei angemerkt, dass dies nicht auf die hier dargelegten, veranschaulichenden Ausführungsformen beschränkt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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