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HINTERGRUND
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a) Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems (SBW-Systems (elektronischen Schaltsystems)), insbesondere das Verfahren und die Vorrichtung zum Ausgleichen der Steuerreaktivität des Shift-by-Wire-Systems, bei dem Schaltbereiche durch einen Motor gewechselt werden.
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b) Beschreibung der verwandten Technik
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Bei einem Automatikgetriebe vom Typ Shift-by-Cable (SBC), bei dem es sich um ein Automatikgetriebe des Typs mit Schaltbereichswechsel in der verwandten Technik handelt, wird dann, wenn ein Schalthebel bewegt wird, eine Rastplatte durch ein Kabel gedreht, ein manuelles Ventil geöffnet und P-, R-, N- und D-Kanäle in einem Ventilkörper geöffnet, wodurch ein gewünschter Schaltbereich gewählt wird. Da jedoch beim SBC-Typ aus der verwandten Technik eine Position eines Kabels berücksichtigt werden sollte, ist die Konstruktion aufgrund der Position des Kabels begrenzt, und dies kann hinsichtlich der Montage und Massenfertigung nachteilig sein.
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Ein Shift-by-Wire-Typ ist ein Ersatz für den SBC-Typ in der verwandten Technik. Beim SBW-Typ handelt es sich um eine Technologie, die in der Lage ist, eine bequeme Bedienung und verbesserte Sicherheit zu bieten, indem eine Rastplatte mit Hilfe eines Motors anstelle eines Kabels gedreht wird, das an einem Fahrersitz mit dem Schalthebel verbunden ist. Der SBW-Typ ist so eingerichtet, dass ein Betätigungszustand eines Schalthebels von einem Sensor oder einem Schalter erfasst und eine Rastplatte durch einen Motor gedreht wird, um ein manuelles Ventil zu betätigen.
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Die Rastplatte hat mehrere Schaltbereiche, in denen beim SBW-Typ eine Rastrolle von einer Rastfeder statistisch stabilisiert werden kann. Der Motor dreht die Rastplatte als Reaktion auf eine Aufforderung zum Wechsel von Schaltbereichen von einem Fahrer, der einen Schalthebel betätigt, um bestimmte mechanische Zustände des Fahrzeugsystems zu realisieren, in geeignete Positionen, wodurch vom Fahrer gewünschte Zustände, wie Parken und Fahren, realisiert werden.
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Wenn ein Fahrer einen gewünschten Schaltbereich über einen Schalthebel eingibt, dauert es einige Zeit, bis eine Fahrzeugsteuereinheit die Eingabe empfängt, einen Steuerwert eines Motors (ein Steuerventil mit einer Drehrichtung und einem Drehwinkel (einem Verschiebungsbetrag einer Rastplatte)) bestimmt und den gewünschten Schaltbereich tatsächlich einlegt, indem der Motor auf der Grundlage des bestimmten Steuerwerts angesteuert wird. Der zeitliche Ablauf dieses Prozesses variiert in der Regel je nach Ansprechempfindlichkeit des Motors.
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Ein Fahrer kann die Ansprechempfindlichkeit eines Motors beim Wechseln der Schaltbereiche auch sofort erkennen, insbesondere weil ein geringer Zeitunterschied zwischen einem Zeitpunkt, an dem die Betätigung eines Schalthebels beendet ist, und einem Zeitpunkt besteht, an dem Bereichsinformationen mittels eines Kombiinstruments etc. angezeigt werden, nachdem ein Bereich tatsächlich eingelegt wurde. Wenn die Ansprechempfindlichkeit jedoch nicht gleichbleibend ist, entstehen Qualitätsprobleme, was zu einer Minderung des Handelswerts des Fahrzeugs führen kann.
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Um die Unbeständigkeit der Ansprechempfindlichkeit eines Motors in der verwandten Technik zu beheben, ist eine Technologie zur Durchführung eines Ausgleichs über die Spannung und die Temperatur berechenbarer Komponenten bekannt, die zum Beispiel die Ansprechempfindlichkeit eines Motors beeinflussen können. Ein Ausgleich über die Spannung und die Temperatur des Motors hat jedoch Grenzen bei der Lösung des Problems der Uneinheitlichkeit der Ansprechempfindlichkeit aufgrund von Unterschieden in den Teilen zwischen verschiedenen Motoren oder eines Dauerhaftigkeitsproblems wie etwa die Korrosion von Teilen, die mit dem Schalten zusammenhängen.
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KURZFASSUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems zu schaffen, wobei das Verfahren und die Vorrichtung so eingerichtet sind, dass sie das Problem der Unbeständigkeit der Ansprechempfindlichkeit in der verwandten Technik lösen, indem sie die Ansprechempfindlichkeit entsprechend einer Ansprechgeschwindigkeit in geeigneter Weise ausgleichen, wenn Schaltbereiche als Reaktion auf einen Fahrerwunsch gewechselt werden.
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Zur Lösung der Aufgaben weist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Verfahren zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems, bei dem Schaltbereiche eines Automatikgetriebes durch einen Motor gewechselt werden, Folgendes auf: a) einen Schritt des Messens der notwendigen Zeit, bei dem eine notwendige Ansteuerzeit des Motors gemessen wird, die benötigt wurde, um eine Rastplatte aus einer aktuellen Position in einen Sollbereich zu drehen; b) einen Reaktivitätsfeststellungsschritt, bei dem festgestellt wird, ob sich der Motor in einem Überansprechzustand oder einem Unteransprechzustand befindet, indem die gemessene benötigte Zeit mit einem vorgespeicherten Einstellwert verglichen wird; c) einen Erfassungszählungsakkumulierschritt, bei dem eine Überansprech- oder eine Unteransprecherfassungszählung akkumuliert wird; und d) einen Motoranweisungsausgleichsschritt, bei dem ein Anweisungswert (ein Arbeitswert) des Motors entsprechend der akkumulierten Überansprech- oder Unteransprecherfassungszählung verringert oder erhöht wird.
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In Schritt a) kann die Messung der benötigten Zeit zu dem Zeitpunkt begonnen werden, zu dem der Motor beginnt, angesteuert zu werden, und kann die Messung zu dem Zeitpunkt beendet werden, zu dem der Motor in den Sollbereich eintritt oder ihn erreicht.
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In Schritt b) kann ein Unteransprechen festgestellt werden, wenn die gemessene benötigte Zeit den Einstellwert überschreitet, und kann ein Überansprechen festgestellt werden, wenn die gemessene benötigte Zeit geringer als der Einstellwert ist.
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Der Einstellwert kann als unterschiedliche Werte in Übereinstimmung mit den Positionen von Sollbereichen bestimmt werden, die von einem einen Schalthebel betätigenden Fahrer eingestellt werden.
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Wenn in Schritt b) ein Überansprechen festgestellt wird, dann kann in Schritt c) die Überansprecherfassungszählung akkumuliert und die Unteransprecherfassungszählung initialisiert werden.
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Wenn in Schritt b) ein Unteransprechen festgestellt wird, dann kann in Schritt c) die Unteransprecherfassungszählung akkumuliert und die Überansprecherfassungszählung initialisiert werden.
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In Schritt d) kann dann, wenn die akkumulierte Überansprecherfassungszählung einen Einstellzählstand überschreitet, ein vorheriger Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors auf einen voreingestellten konkreten Anweisungswert (Ausgleichsarbeitswert) verringert und die akkumulierte Überansprecherfassungszählung initialisiert werden.
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In Schritt d) kann dann, wenn die akkumulierte Unteransprecherfassungszählung einen Einstellzählstand überschreitet, ein vorheriger Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors auf einen voreingestellten konkreten Anweisungswert (Ausgleichsarbeitswert) erhöht und die akkumulierte Unteransprecherfassungszählung initialisiert werden.
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Das Verfahren zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ferner e) einen Ausgleichszustandsspeicherschritt aufweisen, bei dem die akkumulierte Überansprech- oder Unteransprecherfassungszählung oder der verringerte oder erhöhte Anweisungswert (ein Arbeitswert) des Motors in einer Speichervorrichtung gespeichert wird.
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Zur Lösung der Aufgaben weist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Verfahren zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems, bei dem Schaltbereiche eines Automatikgetriebes durch einen Motor gewechselt werden, Folgendes auf: a') einen Drehzahlableitungsschritt, bei dem eine mittlere Drehzahl des Motors abgeleitet wird, bis eine Rastplatte aus einer aktuellen Position in einen Sollbereich eintritt, b') einen Reaktivitätsfeststellungsschritt, bei dem festgestellt wird, ob sich der Motor in einem Überansprechzustand oder einem Unteransprechzustand befindet, indem die abgeleitete mittlere Drehzahl des Motors mit einem vorgespeicherten Einstellwert verglichen wird, c') einen Erfassungszählungsakkumulierschritt, bei dem eine Überansprech- oder eine Unteransprecherfassungszählung akkumuliert wird, und d') einen Motoranweisungsausgleichsschritt, bei dem ein Anweisungswert (ein Arbeitswert) des Motors entsprechend der akkumulierten Überansprech- oder Unteransprecherfassungszählung verringert oder erhöht wird.
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In Schritt a') kann ein Mittelwert einer Drehzahl einer Abtriebswelle des Motors als mittlere Drehzahl vom Zeitpunkt, zu dem der Motor beginnt, angesteuert zu werden, bis zum Zeitpunkt, zu dem der Motor in den Sollbereich eintritt oder ihn erreicht, berechnet und abgeleitet werden.
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In Schritt b') kann ein Unteransprechen festgestellt werden, wenn die mittlere Drehzahl den Einstellwert überschreitet, und kann ein Überansprechen festgestellt werden, wenn die gemessene benötigte Zeit geringer als der Einstellwert ist.
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Der Einstellwert kann ungeachtet der Positionen von Sollbereichen, die von einem einen Schalthebel betätigenden Fahrer eingestellt werden, als der gleiche Wert bestimmt werden.
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Wenn in Schritt b') ein Überansprechen festgestellt wird, dann kann in Schritt c') die Überansprecherfassungszählung akkumuliert und die Unteransprecherfassungszählung initialisiert werden.
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Wenn in Schritt b') ein Unteransprechen festgestellt wird, dann kann in Schritt c') die Unteransprecherfassungszählung akkumuliert und die Überansprecherfassungszählung initialisiert werden.
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In Schritt d') kann dann, wenn die akkumulierte Überansprecherfassungszählung einen Einstellzählstand überschreitet, ein vorheriger Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors auf einen voreingestellten konkreten Anweisungswert (Ausgleichsarbeitswert) verringert und die akkumulierte Überansprecherfassungszählung initialisiert werden.
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In Schritt d') kann dann, wenn die akkumulierte Unteransprecherfassungszählung einen Einstellzählstand überschreitet, ein vorheriger Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors auf einen voreingestellten konkreten Anweisungswert (Ausgleichsarbeitswert) erhöht und die akkumulierte Unteransprecherfassungszählung initialisiert werden.
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Das Verfahren zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ferner e') einen Ausgleichszustandsspeicherschritt aufweisen, bei dem die akkumulierte Überansprech- oder Unteransprecherfassungszählung oder der verringerte oder erhöhte Anweisungswert (ein Arbeitswert) des Motors in einer Speichervorrichtung gespeichert wird.
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Zur Lösung der Aufgaben weist gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Verfahren zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems, bei dem Schaltbereiche eines Automatikgetriebes durch einen Motor gewechselt werden, Folgendes auf: a") einen Schritt des Messens der notwendigen Zeit, bei dem eine notwendige Ansteuerzeit des Motors gemessen wird, die benötigt wurde, um eine Rastplatte aus einer aktuellen Position in einen Sollbereich zu drehen, b") einen Reaktivitätsfeststellungsschritt, bei dem festgestellt wird, ob sich der Motor in einem Überansprechzustand oder einem Unteransprechzustand befindet, indem die gemessene benötigte Zeit mit einem vorgespeicherten Einstellwert verglichen wird, und c") einen Motoranweisungsausgleichsschritt, bei dem ein Anweisungswert (ein Arbeitswert) des Motors je nachdem, ob ein Überansprechen oder ein Unteransprechen vorliegt, verringert oder erhöht wird.
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In Schritt a") kann die Messung der benötigten Zeit zu dem Zeitpunkt begonnen werden, zu dem der Motor beginnt, angesteuert zu werden, und kann die Messung zu dem Zeitpunkt beendet werden, zu dem der Motor in den Sollbereich eintritt oder ihn erreicht.
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In Schritt b") kann ein Unteransprechen festgestellt werden, wenn die gemessene benötigte Zeit den Einstellwert überschreitet, und kann ein Überansprechen festgestellt werden, wenn die gemessene benötigte Zeit geringer als der Einstellwert ist.
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Der Einstellwert kann als unterschiedliche Werte in Übereinstimmung mit den Positionen von Sollbereichen bestimmt werden, die von einem einen Schalthebel betätigenden Fahrer eingestellt werden.
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Wenn in Schritt b") ein Überansprechen festgestellt wird, dann kann in Schritt c") ein vorheriger Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors auf einen voreingestellten konkreten Anweisungswert (Arbeitswert) verringert werden.
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Wenn in Schritt b") ein Unteransprechen festgestellt wird, dann kann in Schritt c") ein vorheriger Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors auf einen voreingestellten konkreten Anweisungswert (Arbeitswert) erhöht werden.
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Zur Lösung der Aufgaben weist gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine Vorrichtung zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems, bei dem Schaltbereiche eines Automatikgetriebes durch einen Motor gewechselt werden, Folgendes auf: einen Motor, der so eingerichtet ist, dass er eine Antriebskraft zum Drehen einer Rastplatte in einen Sollbereich erzeugt, einen Hall-Sensor und einen Codierer, die am Motor installiert und so eingerichtet sind, dass sie eine aktuelle Position der Rastplatte erfassen und erkennen, ob die Rastplatte in einen Sollbereich eintritt, und eine Shift-by-Wire-Steuerung (SBW-Steuerung), die so eingerichtet ist, dass sie einen Sollbereich einstellt, indem sie ein von außen empfangenes Signal und Signale vom Hall-Sensor und vom Codierer analysiert, und so eingerichtet ist, dass sie den Betrieb des Motors so steuert, dass die Rastplatte in Richtung auf den eingestellten Sollbereich gedreht werden kann, wobei die SBW-Steuerung die Reaktivität des Motors ermittelt, um festzustellen, ob sich der Motor in einem Überansprechzustand oder einem Unteransprechzustand befindet, und zwar auf der Grundlage einer notwendigen Ansteuerzeit des Motors, die benötigt wurde, um die Rastplatte aus einer aktuellen Position in einen Sollbereich zu drehen, oder einer mittleren Drehzahl des Motors, und einen Anweisungswert (einen Arbeitswert) des Motors je nachdem, ob ein Überansprechen oder ein Unteransprechen vorliegt, verringert oder erhöht.
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Die SBW-Steuerung kann Folgendes aufweisen: einen Ansteuerinformationsableiter, der so eingerichtet ist, dass er eine notwendige Ansteuerzeit des Motors misst, die benötigt wurde, um die Rastplatte aus einer aktuellen Position in einen Sollbereich zu drehen, oder so eingerichtet ist, dass er eine mittlere Drehzahl des Motors ableitet, einen Ansteuerinformationsableiter, der so eingerichtet ist, dass er eine notwendige Ansteuerzeit des Motors misst, die benötigt wurde, um die Rastplatte aus einer aktuellen Position in einen Sollbereich zu drehen, oder so eingerichtet ist, dass er eine mittlere Drehzahl des Motors ableitet, einen Erfassungszählungsakkumulator, der so eingerichtet ist, dass er eine Überansprech- oder eine Unteransprecherfassungszählung akkumuliert, und einen Motoranweisungsausgleicher, der so eingerichtet ist, dass er einen Anweisungswert (einen Arbeitswert) des Motors entsprechend der akkumulierten Überansprech- oder Unteransprecherfassungszählung verringert oder erhöht.
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Der Ansteuerinformationsableiter kann mit der Messung einer benötigten Zeit zu dem Zeitpunkt beginnen, zu dem der Motor beginnt, angesteuert zu werden, und die Messung zu dem Zeitpunkt beenden, zu dem der Motor in einen Sollbereich eintritt oder ihn erreicht, oder kann einen Mittelwert einer Drehzahl des Motors als mittlere Drehzahl von dem Zeitpunkt, zu dem der Motor beginnt, angesteuert zu werden, bis zu dem Zeitpunkt berechnen und ableiten, zu dem der Motor in den Sollbereich eintritt oder ihn erreicht.
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Der Reaktivitätsfeststeller kann ein Unteransprechen feststellen, wenn die gemessene benötigte Zeit oder die abgeleitete mittlere Drehzahl des Motors einen Einstellwert überschreitet, und kann ein Überansprechen feststellen, wenn die gemessene benötigte Zeit oder die abgeleitete mittlere Drehzahl des Motors geringer als der Einstellwert ist.
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Der Einstellwert kann als unterschiedliche Werte in Übereinstimmung mit den Positionen von Sollbereichen bestimmt werden, die von einem einen Schalthebel betätigenden Fahrer eingestellt werden.
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Wenn der Reaktivitätsfeststeller ein Überansprechen feststellt, kann der Erfassungszählungsakkumulator die Überansprecherfassungszählung akkumulieren und die Unteransprecherfassungszählung initialisieren.
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Wenn der Reaktivitätsfeststeller ein Unteransprechen feststellt, kann der Erfassungszählungsakkumulator die Unteransprecherfassungszählung akkumulieren und die Überansprecherfassungszählung initialisieren.
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Wenn die akkumulierte Überansprecherfassungszählung einen Einstellzählstand überschreitet, kann der Motoranweisungsausgleicher einen vorherigen Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors auf einen voreingestellten konkreten Anweisungswert (Ausgleichsarbeitswert) verringern und die akkumulierte Überansprecherfassungszählung initialisieren.
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Wenn die akkumulierte Unteransprecherfassungszählung einen Einstellzählstand überschreitet, kann der Motoranweisungsausgleicher einen vorherigen Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors auf einen voreingestellten konkreten Anweisungswert (Ausgleichsarbeitswert) erhöhen und die akkumulierte Unteransprecherfassungszählung initialisieren.
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Die Vorrichtung zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems kann ferner einen Ausgleichszustandsspeicher aufweisen, der dazu eingerichtet ist, die akkumulierte Überansprech- oder Unteransprecherfassungszählung oder den verringerten oder erhöhten Anweisungswert (einen Arbeitswert) des Motors zu speichern.
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Die Vorrichtung und das Verfahren zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems gemäß der vorliegenden Offenbarung gewinnen Informationen über die Ansprechempfindlichkeit eines Motors aus einer mittleren Drehzahl oder einer notwendigen Ansteuerzeit des Motors, die benötigt wurde, um eine Rastplatte aus der aktuellen Position in einen Sollbereich zu drehen, und verringern oder erhöhen den Anweisungswert des Motors auf der Grundlage der Informationen, wodurch sie in der Lage sind, das Problem der uneinheitlichen Ansprechempfindlichkeit aufgrund von Unterschieden bei den Teilen oder eines Dauerhaftigkeitsproblems, wie etwa Korrosion von Teilen, die mit dem Schalten zusammenhängen, zu lösen.
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Figurenliste
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Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und weitere Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht, in der ein Bereichswechselmechanismus eines Shift-by-Wire-Systems gezeigt ist, das auf ein Automatikgetriebe angewendet wird,
- 2 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die auf ein Shift-by-Wire-System mit dem Bereichswechselmechanismus von 1 angewendet wird,
- 3 eine beispielhafte Ansicht, in der die Messung der Ansprechempfindlichkeit eines Motors und der Ausgleich für einen Motoranweisungswert (Arbeitswert) dargestellt ist.
- 4 ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
- 5 ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und
- 6 ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER OFFENBARUNG
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Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „fahrzeugbezogen“ oder ein anderer ähnlicher Begriff, wie er hierin verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen, wie etwa Personenkraftwagen einschließlich Geländelimousinen (Sports Utility Vehicles (SUVs)), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Reihe von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen, sowie Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und Fahrzeuge mit anderen alternativen Kraftstoffen (z.B. Kraftstoffe, die aus anderen Ressourcen als Erdöl gewonnen werden) einschließt. Wie hierin verwendet, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das über zwei oder mehr Energiequellen verfügt, beispielsweise Fahrzeuge, die sowohl mit Benzin als auch mit Strom betrieben werden.
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Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und soll die Offenbarung nicht einschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein“, „eine“ und „der“/„die“/„das“ auch die Pluralformen einschließen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassend“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein angegebener Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, jedoch nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, schließt der Begriff „und/oder“ sämtliche Kombinationen aus einem oder mehreren der zugehörigen aufgeführten Gegenstände ein. Sofern nicht ausdrücklich anders beschrieben, sind der Begriff „umfassen“ sowie Varianten wie etwa „umfasst“ oder „„umfassend“ in der gesamten Beschreibung so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung angegebener Elemente, nicht aber den Ausschluss anderer Elemente bedeuten. Darüber hinaus bezeichnen die in der Beschreibung angegebenen Begriffe „Einheit“, „-er“, „-or“ und „Modul“ Einheiten zur Verarbeitung mindestens einer Funktion und einer Operation, die durch Hardwarekomponenten oder Softwarekomponenten und Kombinationen daraus implementiert werden können.
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Ferner kann die Steuerlogik der vorliegenden Offenbarung als nichtflüchtige computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium verkörpert sein, das ausführbare Programmanweisungen enthält, die von einem Prozessor, einem Steuergerät oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele für computerlesbare Medien sind unter anderem ROM, RAM, Compact Disc (CD)-ROMs, Magnetbänder, Disketten, Flash-Laufwerke, Smartcards und optische Datenspeichergeräte. Das computerlesbare Medium kann auch in netzgekoppelten Computersystemen verteilt sein, so dass die computerlesbaren Medien verteilt gespeichert und ausgeführt werden, z.B. von einem Telematikserver oder einem Controller Area Network (CAN).
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Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
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Die hierin verwendete Terminologie dient nur dem Zwecke der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und soll die vorliegende Offenbarung nicht einschränken. Singularformen sollen Pluralformen einschließen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt.
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In der Beschreibung verwendete Begriffe wie „erste/r“, „zweite/r“ usw. können zur Beschreibung verschiedener Komponenten verwendet werden, aber die Komponenten sind nicht als auf die Begriffe beschränkt auszulegen. Die Begriffe werden nur dazu verwendet, eine Komponente von einer anderen Komponente zu unterscheiden.
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In der nachstehenden Beschreibung, in der auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, sind die gleichen Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht wiederholt beschrieben. Bei der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung werden ausführliche Beschreibungen wohlbekannter Technologien jedoch weggelassen, um die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung nicht mit unnötigen Einzelheiten unklar zu machen.
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Die vorliegende Offenbarung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Beständigkeit des Ansprechens sichergestellt wird, indem Informationen über die Ansprechempfindlichkeit (eine Reaktionsgeschwindigkeit) eines Motors aus der erforderlichen Ansteuerzeit eines Motors, die benötigt wurde, um eine Rastplatte aus der aktuellen Position in einen Sollbereich zu drehen, oder einer mittleren Drehzahl des Motors gewonnen werden und indem ein Anweisungswert (ein Arbeitswert) des Motors auf der Grundlage der Informationen über die gewonnene Ansprechempfindlichkeit (Reaktionsgeschwindigkeit) in einem Shift-by-Wire-System verringert oder erhöht wird.
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Zunächst wird der mechanische Aufbau eines Bereichswechselmechanismus eines Shift-by-Wire-Systems allgemein beschrieben.
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1 ist eine perspektivische Ansicht, in der ein Bereichswechselmechanismus eines Shift-by-Wire-Systems gezeigt ist, das auf ein Automatikgetriebe angewendet wird.
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Unter Bezugnahme auf 1 weist ein Bereichswechselmechanismus 13 eine Rastplatte 15, die so betätigt wird, dass sie die Position eines Kolbens 42a eines manuellen Ventils 42 bestimmt, und einen Schaltaktuator 16 auf, der eine Antriebskraft zum Drehen der Rastplatte 15 erzeugt. Der Schaltaktuator 16 kann elektrisch sein und wird auf die gleiche Weise wie ein (nicht gezeigter) Anlassermotor mit Strom von einer in einem Fahrzeug angebrachten Batterie betrieben.
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Der Bereichswechselmechanismus 13 ist so mit einem Parkmechanismus 17 verbunden, dass sie gemeinsam betätigt werden können. Die Rastplatte 15 des Bereichswechselmechanismus 13 wird durch den Schaltaktuator 16 gedreht und drückt bzw. zieht den Kolben 42a des manuellen Ventils 42 oder eine Parkstange 17c des Parkmechanismus 17 und bestimmt dadurch deren Position. Ein Rastmechanismus setzt sich aus der Rastplatte 15, einer Antriebswelle 15a und einer Rastfeder 15b zusammen.
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Die Rastfeder 15b kann, wie in den Figuren beispielhaft dargestellt, am Ventilkörper 42b des manuellen Ventils 42 gelagert sein, und die Rastplatte 15 kann im Wesentlichen fächerförmig ausgebildet sein. Die Antriebswelle 15a ist im Wesentlichen senkrecht durch den Bereich hindurch befestigt, der das Drehzentrum der Rastplatte 15 ist, damit sie vom Schaltaktuator 16 gedreht werden kann.
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Am Rand der Rastplatte 15 ist ein gewellter Abschnitt mit kontinuierlichen gekrümmten Vorsprüngen und Vertiefungen gebildet. Eine Rolle 15c der Rastfeder 15b ist an einer bestimmten Stelle an dem gewellten Abschnitt in eine Nut eingeführt, wodurch die Position bestimmt und beibehalten wird (ein Schaltbereich gewählt und beibehalten wird). Am gewellten Abschnitt am Rand der Rastplatte 15 können vier Nuten gebildet sein, die jeweils den Bereichspositionen P, R, N und D des manuellen Ventils 42 entsprechen, das mit der Rastplatte 15 betätigt wird.
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Die Rolle 15c der Rastfeder 15b wird in eine der vier Nuten eingeführt, wenn der Schalthebel 11 von einem Fahrer betätigt wird. Dementsprechend wird die Rastplatte 15 an Positionen gehalten, die den Positionen des manuellen Ventils 42 entsprechend bestimmt sind, und der Schaltaktuator 16 weist einen Elektromotor 16a, ein Untersetzungsgetriebe 16b, das die Drehung des Elektromotors ins Langsame übersetzt, und einen Codierer 16c auf.
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Eine (nicht gezeigte) Abtriebswelle des Untersetzungsgetriebes 16b kann mit der Antriebswelle 15a so verbunden sein, dass sie sich gemeinsam über eine Keilverzahnung etc. drehen können, und der Parkmechanismus 17 wird so betätigt, dass er eine Abtriebswelle 10 eines Automatikgetriebes 1 in einen Verriegelungszustand, in dem sie sich nicht drehen kann, und einen Entriegelungszustand umschaltet, in dem sie sich drehen kann. Der Parkmechanismus 17 weist ein am Rand der Abtriebswelle 10 gebildetes Parkzahnrad 17a, eine Parksperrklinke 17b und die Parkstange 17c auf.
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Im Folgenden wird die grundsätzliche Funktionsweise des auf diese Weise ausgebildeten Bereichswechselmechanismus 13 beschrieben.
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Wenn ein Fahrer eines Fahrzeugs den Schalthebel 11 oder den Parkschalter 12 von Hand betätigt, wird einer der Bereiche Parkbereich P, Rückwärtsbereich R, Leerlaufbereich N oder Fahrbereich D des Automatikgetriebes 1 ausgewählt. Dementsprechend wird von einem Schalthebelpositionssensor 103 oder dem Parkschalter 12 ein Signal ausgegeben, und eine SBW-Steuerung 14 empfängt das Ausgangssignal und erkennt einen ausgewählten Sollbereich P, R, N oder D.
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Die SBW-Steuerung 14 bestimmt anhand der Informationen über den Abstand zwischen der aktuellen Position und einem neu erkannten Sollbereich P, R, N oder D einen Anweisungswert (einen Arbeitswert als Stellwert mit einer Drehrichtung und einem Drehwinkel) des Schaltaktuators 16 und dreht die Abtriebswelle des Motors 16a auf der Grundlage des bestimmten Anweisungswerts um einen vorbestimmten Winkel vor oder zurück. Dementsprechend werden die Antriebswelle 15a und die Rastplatte 15 um einen vorbestimmten Winkel gedreht.
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Beispielsweise wird durch den Schalthebel aus dem Leerlaufbereich N in den Fahrbereich D gewechselt, das Sollbereichssignal ändert sich N→D. Die SBW-Steuerung 14, die dieses Signal empfängt, stellt einen Solldrehwinkel ein, der dem gewählten Sollbereich D entspricht, bestimmt einen entsprechenden Anweisungswert (Arbeitswert) und ermöglicht eine Stromübertragung an den Motor 16a durch den bestimmten Anweisungswert.
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Wenn ferner Strom übertragen wird, der Motor 16a angetrieben und seine Abtriebswelle gedreht wird, empfängt die SBW-Steuerung 14 ein dem Drehwinkel entsprechendes Signal in Echtzeit vom Codierer 16c. Die SBW-Steuerung erkennt den Betrag und die Richtung der Drehung des Motors 16a in Echtzeit aus dem vom Codierer 16c gelieferten Signal und führt eine Rückkopplungssteuerung am Motor 16a durch, derart, dass der Drehwinkel der Abtriebswelle des Motors 16a der gleiche wie der Solldrehwinkel wird.
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Entsprechend dieser Steuerung wird die Rastplatte 15 in den Figuren um einen vorbestimmten Winkel gegen den Uhrzeigersinn gedreht, die Rolle 15c der Rastfeder 15d wird aus der Nut N gelöst, gleitet über eine angrenzende Erhebung und wird dann in die angrenzende Nut D eingeführt. Infolgedessen gleitet, obwohl dies nicht gezeigt ist, der Kolben 42a des manuellen Ventils 42 axial, und der Bereich des manuellen Ventils 42 wird N→D geändert.
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Wenn ein Fahrer den Parkschalter 12 von Hand betätigt und der Parkbereich P gewählt wird, wird die Parkstange 17c geschoben und die Parksperrklinke 17b durch Drehung der Rastplatte 15 angehoben, wodurch die Klaue 17d zwischen Zähne des Parkzahnrads 17a eingeführt wird. Dementsprechend wird die Abtriebswelle 10 des Automatikgetriebes 1 blockiert und das manuelle Ventil 42 in der Position P angehalten.
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Nachstehend wird mit Bezug auf 2 eine Vorrichtung zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben, die bei einem Shift-by-Wire-System mit dem Bereichswechselmechanismus angewendet wird.
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2 ist ein Blockdiagramm, in dem die Vorrichtung zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schematisch gezeigt ist.
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Unter Bezugnahme auf 1 weist eine Vorrichtung zum Ausgleichen der Steuerreaktivität gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung den Motor 16a, den Codierer 16c und die SBW-Steuerung 14 auf, die oben beschrieben sind. Der Motor 16a erzeugt eine Antriebskraft zum Drehen der Rastplatte 15 in Sollbereiche, und die SBW-Steuerung 14 erkennt auf der Grundlage von Signalen von einem Hall-Sensor 16d für den Motor 16 und dem Codierer 16c die aktuelle Position der Rastplatte 15 und ob die Rastplatte 15 in einen Sollbereich eintritt.
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Die SBW-Steuerung 14 legt, wie oben beschrieben, auf der Grundlage eines Signals, das von außen empfangen wird, wenn der Schalthebel 11 manuell betätigt wird (ein Positionssignal des Schalthebels 11), einen Sollbereich fest. Die SBW-Steuerung 14 steuert die Betätigung des Motors 16a, so dass die Rastplatte 15 in Richtung auf den festgelegten Sollbereich gedreht werden kann, erkennt den Drehwinkel des Motors anhand eines Signals vom Codierer 16c, wenn der Motor 16a gedreht wird, und führt eine Rückkopplungssteuerung am Motor 16a so durch, dass der Drehwinkel gleich dem Solldrehwinkel wird.
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Die SBW-Steuerung 14 bestimmt insbesondere die Reaktivität (Ansprechempfindlichkeit) des Motors 16a auf der Grundlage bestimmter Informationen, die bei der Drehung der Rastplatte 15 aus der aktuellen Position in einen Sollbereich erfasst werden. Die SBW-Steuerung 14 führt eine Korrektur durch, bei der ein Anweisungswert (ein Arbeitswert) des Motors 16a je nach dem Ergebnis der Bestimmung (dem Ergebnis des Bestimmens, ob die Reaktivität größer oder kleiner als ein im Schritt der Bemessung eingestellter Wert ist) verringert oder erhöht wird.
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Die konkreten Informationen, die zur Feststellung der Reaktivität (Ansprechempfindlichkeit) des Motors 16a dienen, können eine notwendige Ansteuerzeit des Motors 16a, die zum Drehen der Rastplatte 15 aus der aktuellen Position in einen Sollbereich gebraucht wurde, oder die mittlere Drehgeschwindigkeit des Motors 16a sein, wenn die Rastplatte 15 aus der aktuellen Position in den Sollbereich gedreht wird. Die SBW-Steuerung 14 ermittelt die Reaktivität des Motors 16a, indem sie die konkreten Informationen mit einem vorbestimmten Einstellwert vergleicht.
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Wenn die erforderliche Ansteuerzeit des Motors 16a oder die mittlere Drehgeschwindigkeit des Motors 16a einen Einstellwert überschreitet, der für die erforderliche Ansteuerzeit oder die mittlere Drehgeschwindigkeit eingestellt sein kann, stellt die SBW-Steuerung 14 fest, dass die Reaktion des Motors 16a langsam ist (im Folgenden als ‚Unteransprechen‘ bezeichnet), und erhöht den Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors 16a um einen bestimmten Wert. Wenn jedoch die erforderliche Ansteuerzeit oder die mittlere Drehgeschwindigkeit kleiner als der Einstellwert ist, stellt die SBW-Steuerung 14 fest, dass die Reaktion des Motors 16a schnell ist (im Folgenden als ‚Überansprechen‘ bezeichnet), und verringert den Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors 16a um einen bestimmten Wert.
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Zu diesem Zweck kann die SBW-Steuerung 14 zwei oder mehr Prozessoren aufweisen, die mit Programmen betrieben werden, die so aufgebaut sind, dass sie eine Reihe von Reaktivitätsausgleichsverfahren durchführen können, die im Folgenden Schritt für Schritt beschrieben werden. Zu den Prozessoren gehören ein Ansteuerinformationsableiter 140, der Ansteuerinformationen des Motors 16a ableitet, und ein Reaktivitätsfeststeller 142, der die Reaktivität des Motors 16a feststellt. Ferner können ein Erfassungszählungsakkumulator 144 und ein Motoranweisungsausgleicher 146 enthalten sein.
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Wenn die notwendige Ansteuerzeit des Motors 16a als Reaktivitätsfeststellungsreferenz eingestellt ist, misst der Ansteuerinformationsableiter 140 die notwendige Ansteuerzeit des Motors 16a, die benötigt wurde, um die Rastplatte 15 aus der aktuellen Position in einen Sollbereich zu drehen. Die gemessene benötigte Zeit wird als Ansteuerinformation abgeleitet. Die Messung der benötigten Zeit beginnt zu dem Zeitpunkt, zu dem mit dem Ansteuern des Motors 16a begonnen wird, und die Messung wird zu dem Zeitpunkt beendet, zu dem der Motor 16a in einen Sollbereich eintritt oder diesen erreicht.
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Wenn jedoch die mittlere Drehgeschwindigkeit des Motors 16a als Reaktivitätsfeststellungsreferenz festgelegt ist, kann auch die mittlere Drehgeschwindigkeit des Motors 16a dann, wenn die Rastplatte 15 aus der aktuellen Position in einen Sollbereich gedreht wird, als Ansteuerinformation abgeleitet werden. Es ist möglich, den Mittelwert der Drehgeschwindigkeit des Motors 16a von dem Zeitpunkt, zu dem der Motor 16a beginnt, angesteuert zu werden, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Motor 16a in einen Sollbereich eintritt oder diesen erreicht, als mittlere Drehgeschwindigkeit zu berechnen und abzuleiten.
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Der Reaktivitätsfeststeller 142 stellt fest, ob sich der Motor 16a im Überansprechzustand oder im Unteransprechzustand befindet, indem er die notwendige Ansteuerzeit des Motors 16a oder die mittlere Drehgeschwindigkeit des Motors 16a, die von dem Ansteuerinformationsableiter 140 abgeleitet werden, mit einem vorgespeicherten Einstellwert vergleicht. Genauer gesagt wird ein Unteransprechen festgestellt, wenn die gemessene benötigte Zeit oder die abgeleitete mittlere Drehgeschwindigkeit des Motors 16a einen Einstellwert überschreitet, und wird ein Überansprechen festgestellt, wenn sie kleiner als der Einstellwert ist.
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Wenn die notwendige Ansteuerzeit des Motors 16a als Reaktivitätsfeststellungsreferenz eingestellt ist, kann der Einstellwert als ein weiterer Wert entsprechend der Position des Sollbereichs eingestellt sein, der von einem den Schalthebel 11 betätigenden Fahrer eingestellt wird. Genauer gesagt, je weiter der Sollbereich von der aktuellen Position entfernt ist, desto größer kann der Einstellwert festgelegt werden. Zum Beispiel kann ein größerer Wert eingestellt sein, wenn der Schaltbereich von P nach N geändert wird, als wenn er von P nach R geändert wird.
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Wenn hingegen die mittlere Drehzahl des Motors 16a (die mittlere Drehzahl des Motors 16a, bis die Rastplatte 15 aus der aktuellen Position in einen Sollbereich eintritt) als Reaktivitätsfeststellungsreferenz eingestellt ist, kann der Einstellwert ungeachtet der Positionen von Sollbereichen, die von einem den Schalthebel 11 betätigenden Fahrer eingestellt werden, als der gleiche Wert festgelegt sein. Dies liegt daran, dass die mittlere Drehzahl im Drehbereich ungeachtet des Drehverschiebungsbetrags als Feststellungsreferenz genommen wird.
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Feststellungsinformationen (Informationen über die Feststellung eines Überansprechens oder eines Unteransprechens) vom Reaktivitätsfeststeller 142 werden in den Erfassungszählungsakkumulator 144 eingegeben. Der Erfassungszählungsakkumulator 144 akkumuliert die Erfassungszählung des Überansprechens oder des Unteransprechens, die vom Reaktivitätsfeststeller 142 festgestellt wird. Zum Beispiel akkumuliert der Erfassungszählungsakkumulator 144 eine Überansprecherfassungszählung, wenn der Reaktivitätsfeststeller 142 ein Überansprechen feststellt, und akkumuliert eine Unteransprecherfassungszählung, wenn der Reaktivitätsfeststeller 142 ein Unteransprechen feststellt.
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Wenn der Reaktivitätsfeststeller 142 durch Vergleich mit einem Einstellwert ein Überansprechen als Ergebnis der Feststellung der Ansprechempfindlichkeit des Motors 16a feststellt, kann der Erfassungszählungsakkumulator 144 die Überansprecherfassungszählung akkumulieren und die Unteransprecherfassungszählung initialisieren. Wenn der Reaktivitätsfeststeller 142 ein Unteransprechen feststellt, kann der Erfassungszählungsakkumulator 144 die Unteransprecherfassungszählung akkumulieren und die Überansprecherfassungszählung initialisieren.
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Die Informationen über die akkumulierte Überansprech- oder Unteransprecherfassungszählung werden dem Motoranweisungsausgleicher 146 bereitgestellt. Je nach der akkumulierten Unteransprech- oder Überansprecherfassungszählung erhöht der Motoranweisungsausgleicher 146 die Reaktionsgeschwindigkeit des Motors 16a so, dass sie höher als die aktuelle Reaktionsgeschwindigkeit ist, indem er den Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors 16a erhöht, wie in 3 beispielhaft dargestellt, oder verringert die Reaktionsgeschwindigkeit des Motors 16a so, dass sie niedriger als die aktuelle Reaktionsgeschwindigkeit ist, indem er den Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors 16a verringert.
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Im Einzelnen verringert der Motoranweisungsausgleicher 146 dann, wenn die akkumulierte Überansprecherfassungszählung einen Einstellwert überschreitet, den vorherigen Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors 16a auf einen voreingestellten konkreten Anweisungswert (einen Ausgleichsarbeitswert) und initialisiert die akkumulierte Überansprecherfassungszählung. Wenn hingegen die akkumulierte Unteransprecherfassungszählung einen Einstellwert überschreitet, erhöht der Motoranweisungsausgleicher 146 den vorherigen Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors 16a auf einen voreingestellten konkreten Anweisungswert (einen Ausgleichsarbeitswert) und initialisiert die akkumulierte Unteransprecherfassungszählung.
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Die akkumulierte Erfassungszählung, die die Anweisungswertausgleichsreferenz des Motors 16a (die akkumulierte Überansprech- oder Unteransprecherfassungszählung) ist, kann in Übereinstimmung mit den Spezifikationen oder der tatsächlichen Montageumgebung an einem Fahrzeug des Schaltaktuators einschließlich des Motors 16a geändert werden, so dass sie nicht auf eine bestimmte Zählung beschränkt ist. Es können unterschiedliche optimale Zählungen für den Anweisungswertausgleich für die Spezifikation oder die tatsächliche Montageumgebung an einem Fahrzeug des Schaltaktuators über Experimente oder Simulationen auf Fahrzeuge angewendet werden.
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Indessen kann die Vorrichtung zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ferner einen Ausgleichszustandsspeicher 148 aufweisen. Der Ausgleichszustandsspeicher 148 speichert die durch den Erfassungszählungsakkumulator 144 akkumulierte Überansprech- oder Unteransprecherfassungszählung und den vom Motoranweisungsausgleicher verringerten oder erhöhten Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors 16a, wodurch eine Vorbereitung auf Gefahren aufgrund einer unerwarteten momentanen externen Störung oder statistischen Störung erfolgt.
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Der Ausgleichszustandsspeicher 148 kann eines der üblichen Speichermedien sein. Beispielsweise kann der Ausgleichszustandsspeicher 148 bei verschiedenen Ausführungsformen wenigstens eine Art von Speichermedium vom Typ Flash-Speicher, Festplatte, Multimediakarte vom Mikro-Typ und Speicher vom Kartentyp (z.B. ein SD- oder XD-Speicher), ein RAM (Direktzugriffsspeicher (engl. Random Access Memory)), ein SRAM (statischer Direktzugriffsspeicher (engl. Static Random Access Memory)), ein ROM (Festwertspeicher (engl. Read-Only Memory)), ein EEPROM (elektrisch löschbarer programmierbarer Festwertspeicher) (engl. Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)), ein PROM (programmierbarer Festwertspeicher (engl. Programmable Read-Only Memory)), ein Magnetspeicher, eine Magnetplatte und eine optische Platte sein.
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Unter Bezugnahme auf 4 wird ein Steuerreaktivitätsausgleichsverfahren beschrieben, das von der Vorrichtung zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems gemäß einer oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung durchgeführt wird. Der Einfachheit der Beschreibung halber sind die in den 1 und 2 gezeigten Komponenten mit Bezug auf ihre Bezugszeichen beschrieben.
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4 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Steuerreaktivitätsausgleichsprozess für ein Shift-by-Wire-System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, das heißt, ein Ablaufdiagramm, in dem ein Vorgang gezeigt ist, bei dem die Steuerreaktivität des Motors 16a festgestellt und ein Anweisungswert des Motors 16a auf der Grundlage der notwendigen Ansteuerzeit des Motors 16a ausgeglichen wird, die benötigt wurde, um die Rastplatte 15 aus der aktuellen Position in einen Sollbereich zu drehen.
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Unter Bezugnahme auf 4 beginnt das Verfahren zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems gemäß der vorliegenden Offenbarung mit einem Schritt S100 des Messens der notwendigen Zeit, bei dem eine notwendige Ansteuerzeit des Motors 16a gemessen wird, die benötigt wurde, um die Rastplatte 15 aus der aktuellen Position in einen Sollbereich zu drehen. In Schritt S100 wird mit der Messung der benötigten Zeit zu dem Zeitpunkt begonnen, zu dem mit der Ansteuerung des Motors 16a begonnen wird, und die Messung wird zu dem Zeitpunkt beendet, zu dem der Motor 16a in einen Sollbereich eintritt oder diesen erreicht.
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Die in Schritt S100 gemessene Information (die notwendige Ansteuerzeit des Motors 16a, die benötigt wurde, um die Rastplatte 15 aus der aktuellen Position in einen Sollbereich zu drehen) dient als Vergleichswert, der dann im nächsten Reaktivitätsfeststellungsschritt S200 mit einem Einstellwert verglichen wird. In Schritt S200 wird durch Vergleichen der gemessenen benötigten Zeit mit einem vorgespeicherten Einstellwert festgestellt, ob sich der Motor 16a im Überansprechzustand oder im Unteransprechzustand befindet.
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Im Einzelnen wird in Schritt S200 ein Unteransprechen, bei dem die aktuelle Ansteuergeschwindigkeit des Motors 16a niedriger als eine geeignete Geschwindigkeit (ein Konstruktionswert) ist, dann festgestellt, wenn die gemessene benötigte Zeit den Einstellwert überschreitet, und ein Überansprechen, bei dem die aktuelle Ansteuergeschwindigkeit des Motors 16a höher als die geeignete Geschwindigkeit (ein Konstruktionswert) ist, dann, wenn die gemessene benötigte Zeit größer als der Einstellwert ist. Der Einstellwert kann entsprechend den Positionen von Sollbereichen, die von einem Fahrer, der den Schalthebel 11 betätigt, eingestellt werden, als unterschiedliche Werte festgelegt werden.
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Der Einstellwert kann entsprechend den Positionen von Sollbereichen, die von einem Fahrer, der den Schalthebel 11 betätigt, eingestellt werden, als unterschiedliche Werte festgelegt werden. Genauer gesagt, je weiter der Sollbereich von der aktuellen Position entfernt ist, desto größer kann der Einstellwert festgelegt werden. Beispielsweise kann ein größerer Wert eingestellt werden, wenn der Schaltbereich von P auf N geändert wird, als wenn er von P auf R geändert wird.
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Als Nächstes wird ein Erfassungszählungsakkumulierschritt S300 durchgeführt, bei dem die Zählung des in Schritt S200 erfassten Unteransprechens oder Überansprechens akkumuliert wird. In Schritt S300 wird die Überansprecherfassungszählung akkumuliert und die Unteransprechzählung initialisiert, wenn ein Überansprechen festgestellt wird, wohingegen die Unteransprecherfassungszählung akkumuliert und die Überansprecherfassungszählung initialisiert wird, wenn ein Unteransprechen festgestellt wird.
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Der letzte Schritt des Steuerreaktivitätsausgleichsprozesses eines Shift-by-Wire-Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist der Motoranweisungsausgleichsschritt S400. Im Motoranweisungsausgleichsschritt S400 wird ein Anweisungsausgleich durchgeführt, bei dem der Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors 16a auf einen konkreten Anweisungswert entsprechend der in Schritt S300 akkumulierten Überansprech- oder Unteransprecherfassungszählung verringert oder erhöht wird.
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In Schritt S400 wird dann, wenn die akkumulierte Überansprecherfassungszählung einen Einstellzählstand überschreitet, der vorherige Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors 16a auf einen vorbestimmten konkreten Anweisungswert (Ausgleichsarbeitswert) verringert und die akkumulierte Überansprecherfassungszählung initialisiert, und wird dann, wenn die Unteransprecherfassungszählung einen Einstellzählstand überschreitet, der vorherige Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors 16a auf den vorbestimmten konkreten Anweisungswert (Ausgleichsarbeitswert) erhöht und die akkumulierte Unteransprecherfassungszählung initialisiert.
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Gegebenenfalls kann ein Ausgleichszustandsspeicherschritt S500 enthalten sein, bei dem die akkumulierte Überansprech- oder Unteransprecherfassungszählung und der verringerte oder erhöhte Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors 16a in einer Speichervorrichtung gespeichert werden. Das heißt, durch Speichern der akkumulierten Überansprech- oder Unteransprecherfassungszählung und des verringerten oder erhöhten Anweisungswertes des Motors 16a ist es möglich, Vorbereitungen für Gefahren aufgrund einer unerwarteten momentanen externen Störung oder einer statistischen Störung zu treffen.
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5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein weiteres Beispiel für einen Steuerreaktivitätsausgleichsprozess für ein Shift-by-Wire-System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, das heißt, ein Ablaufdiagramm, in dem ein Vorgang gezeigt ist, bei dem die Steuerreaktivität des Motors 16a festgestellt und ein Anweisungswert des Motors 16a auf der Grundlage der mittleren Drehzahl des Motors 16a ausgeglichen wird, wenn die Rastplatte 15 aus der aktuellen Position in einen Sollbereich gedreht wird.
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Unter Bezugnahme auf 5 beginnt das Verfahren zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems gemäß einer weiteren Ausführungsform mit einem Drehzahlableitungsschritt (S100'), bei dem eine mittlere Drehzahl des Motors 16a abgeleitet wird, bis die Rastplatte 15 aus der aktuellen Position in einen Sollbereich eintritt.
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In Schritt S100' kann der Mittelwert der Drehzahl der Abtriebswelle des Motors 16a von dem Zeitpunkt, zu dem die Ansteuerung des Motors 16a beginnt, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Motor 16a in einen Sollbereich eintritt oder diesen erreicht, als mittlere Drehzahl berechnet und abgeleitet werden. Die Drehzahl der Abtriebswelle des Motors 16a lässt sich leicht aus einem Ausgangssignal des Codierers 16c und einem Untersetzungsverhältnis (Konstruktionswert) des Untersetzungsmechanismus ableiten.
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Die in Schritt S100' abgeleitete Information (die mittlere Drehzahl des Motors 16a, bis die Rastplatte 15 aus der aktuellen Position in einen Sollbereich eintritt) dient als Vergleichswert, der im nächsten Reaktivitätsfeststellungsschritt S200' mit einem Einstellwert verglichen wird. In Schritt S200' wird durch Vergleichen der abgeleiteten mittleren Drehzahl des Motors 16a mit einem vorgespeicherten Einstellwert festgestellt, ob sich der Motor 16a im Überansprechzustand oder im Unteransprechzustand befindet.
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Im Einzelnen wird in Schritt S200' ein Unteransprechen, bei dem die aktuelle Ansteuergeschwindigkeit des Motors 16a niedriger als eine geeignete Geschwindigkeit (ein Konstruktionswert) ist, dann festgestellt, wenn die gemessene benötigte Zeit den Einstellwert überschreitet, und ein Überansprechen, bei dem die aktuelle Ansteuergeschwindigkeit des Motors 16a höher als die geeignete Geschwindigkeit (ein Konstruktionswert) ist, dann, wenn die gemessene benötigte Zeit größer als der Einstellwert ist. Der Einstellwert kann ungeachtet der Positionen von Sollbereichen, die von einem Fahrer, der den Schalthebel 11 betätigt, eingestellt werden, als der gleiche Wert festgelegt werden.
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Als Nächstes wird ein Erfassungszählungsakkumulierschritt S300' durchgeführt, bei dem die Zählung des in Schritt S200' erfassten Unteransprechens oder Überansprechens akkumuliert wird. In Schritt S300' wird die Überansprecherfassungszählung akkumuliert und die Unteransprechzählung initialisiert, wenn ein Überansprechen festgestellt wird, wohingegen die Unteransprecherfassungszählung akkumuliert und die Überansprecherfassungszählung initialisiert wird, wenn ein Unteransprechen festgestellt wird.
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Der letzte Schritt des Steuerreaktivitätsausgleichsprozesses eines Shift-by-Wire-Systems gemäß der Ausführungsform ist ebenfalls der Motoranweisungsausgleichsschritt S400'. Beim Motoranweisungsausgleichsschritt S400' wird ein Anweisungsausgleich durchgeführt, bei dem der Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors 16a entsprechend der in Schritt S300' akkumulierten Überansprech- oder Unteransprecherfassungszählung auf einen konkreten Anweisungswert verringert oder erhöht wird.
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In Schritt S400' wird dann, wenn die akkumulierte Überansprecherfassungszählung einen Einstellzählstand überschreitet, der vorherige Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors 16a auf einen vorbestimmten konkreten Anweisungswert (Ausgleichsarbeitswert) verringert und die akkumulierte Überansprecherfassungszählung initialisiert, und wird dann, wenn die Unteransprecherfassungszählung einen Einstellzählstand überschreitet, der vorherige Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors 16a auf den vorbestimmten konkreten Anweisungswert (Ausgleichsarbeitswert) erhöht und die akkumulierte Unteransprecherfassungszählung initialisiert.
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Gegebenenfalls kann ein Ausgleichszustandsspeicherschritt S500' enthalten sein, bei dem die akkumulierte Überansprech- oder Unteransprecherfassungszählung und der verringerte oder erhöhte Anweisungswert (Arbeitswert) des Motors 16a in einer Speichervorrichtung gespeichert werden. Das heißt, durch Speichern der akkumulierten Überansprech- oder Unteransprecherfassungszählung und des verringerten oder erhöhten Anweisungswertes des Motors 16a ist es möglich, Vorbereitungen für Gefahren aufgrund einer unerwarteten momentanen externen Störung oder einer statistischen Störung zu treffen.
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6 ist ein Ablaufdiagramm, in dem ein weiteres Beispiel für den Steuerreaktivitätsausgleichsprozess eines Shift-by-Wire-Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gezeigt ist.
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Die in 6 gezeigte Ausführungsform ist ähnlich wie die in 4 gezeigte Ausführungsform so eingerichtet, dass die Steuerreaktivität des Motors 16a festgestellt und der Anweisungswert des Motors 16a auf der Grundlage der notwendigen Ansteuerzeit des Motors 16a, die benötigt wurde, um die Rastplatte 15 aus der aktuellen Position in einen Sollbereich zu drehen, ausgeglichen wird. 6 ist jedoch ein Steuerablaufdiagramm, das so programmiert ist, dass es in der Lage ist, den Anweisungswert des Motors 16a in Echtzeit zu verringern oder zu erhöhen, wenn ein Überansprechen oder ein Unteransprechen ohne den Erfassungszählungsakkumulierschritt festgestellt wird.
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Das heißt, das Grundkonzept bzw. die Grundkonfiguration ist die gleiche wie bei der in 4 gezeigten Ausführungsform, außer dass der Anweisungswert des Motors 16a jedes Mal verringert oder erhöht wird, wenn der Erfassungszählungsakkumulierschritt weggelassen wird und ein Überansprechen oder ein Unteransprechen erfasst wird. Dementsprechend entfällt die wiederholte Beschreibung.
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Um die Uneinheitlichkeit der Ansprechempfindlichkeit eines Motors in der verwandten Technik zu beheben, ist eine Technologie zur Durchführung eines Ausgleichs über die Spannung und die Temperatur berechenbarer Komponenten bekannt, die zum Beispiel die Ansprechempfindlichkeit eines Motors beeinflussen können. Ein Ausgleich über die Spannung und die Temperatur des Motors hat jedoch Grenzen bei der Lösung des Problems der Uneinheitlichkeit der Ansprechempfindlichkeit aufgrund von Unterschieden in den Teilen des Motors oder eines Dauerhaftigkeitsproblems wie etwa die Korrosion von Teilen, die mit dem Schalten zusammenhängen.
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Die Vorrichtung und das Verfahren zum Ausgleichen der Steuerreaktivität eines Shift-by-Wire-Systems gemäß der vorliegenden Offenbarung gewinnen jedoch Informationen über die Ansprechempfindlichkeit eines Motors aus einer mittleren Drehzahl oder einer notwendigen Ansteuerzeit des Motors, die benötigt wurde, um eine Rastplatte aus der aktuellen Position in einen Sollbereich zu drehen, und verringern oder erhöhen den Anweisungswert des Motors auf der Grundlage der Informationen, wodurch sie in der Lage sind, das Problem der uneinheitlichen Ansprechempfindlichkeit aufgrund von Unterschieden bei den Teilen des Motors oder eines Dauerhaftigkeitsproblems, wie etwa Korrosion von Teilen, die mit dem Schalten zusammenhängen, zu lösen.
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In der obigen ausführlichen Beschreibung wurde nur eine bestimmte Ausführungsform beschrieben. Die vorliegende Offenbarung sollte nicht als auf die oben beschriebene bestimmte Ausführungsform beschränkt ausgelegt werden, sondern sollte so ausgelegt werden, dass sie alle Änderungen, Äquivalente und Ersetzungen im Sinne der vorliegenden Offenbarung einschließt, die in den Ansprüchen definiert ist.
