DE112008000460B4

DE112008000460B4 - Schaltsteuersystem und -verfahren

Info

Publication number: DE112008000460B4
Application number: DE112008000460.9T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Yamamoto
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2008-02-21
Publication date: 2016-12-15
Anticipated expiration: 2028-02-22
Also published as: US20100048352A1; DE112008000460T5; US8282530B2; CN101578213B; WO2008102242A1; JP2008207638A; JP4375414B2; CN101578213A

Abstract

Schaltsteuersystem, das einen Antriebskraftübertragungszustand eines Antriebskraftübertragungsmechanismus eines Fahrzeugs entsprechend einer von einem Fahrer durchgeführten Schalttätigkeit steuert und aufweist: einen Schalttätigkeitseingabeabschnitt (100), in den eine von dem Fahrer durchgeführte Schalttätigkeit eingegeben wird; einen Schaltsteuerabschnitt (100), der einen Schaltbereich entsprechend der Schalttätigkeit des Fahrers wechselt und den Antriebskraftübertragungszustand des Antriebskraftübertragungsmechanismus elektrisch steuert; einen Bremssteuerabschnitt (100), der als Antwort auf ein Niedertreten eines Bremspedals eine Bremskraft auf Räder des Fahrzeugs durch Steuern eines Radzylinderdrucks durch Steuern des Öffnens und Schließens eines elektromagnetischen Ventils, das in einer Hydraulikschaltung vorgesehen ist, ausübt; einen Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsabschnitt (14), der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst; dadurch gekennzeichnet, dass, wenn während der Fahrt des Fahrzeugs eine Schalttätigkeit eingegeben wurde, die einen Wechsel des Schaltbereiches in einen Parkbereich anfordert, und die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsabschnitt (14) erfassten Geschwindigkeit des Fahrzeugs als Null bestimmt wird, der Schaltsteuerabschnitt (100) bewirkt, dass der Bremssteuerabschnitt (100) den Radzylinderdruck auf einen gegebenen Haltedruck während mindestens einer gegebenen Haltedauer, die eine vorbestimmte Dauer ist, innerhalb der geschätzt wird, dass das Fahrzeug zum Halten kommt, hält, und nachdem die Haltedauer verstrichen ist, der Schaltsteuerabschnitt (100) den Schaltbereich durch Betätigen eines Verriegelungsmechanismus (74), der die Ausgangswelle des Antriebskraftübertragungsmechanismus verriegelt, in den Parkbereich wechselt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Schaltsteuersystem für Fahrzeuge und insbesondere ein Schaltsteuersystem zum Ändern des Schaltbereiches bzw. Gangbereiches eines Automatikgetriebes als Antwort auf einen von einem Fahrer durchgeführten Schaltbetrieb.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Im Allgemeinen ist in Fahrzeugen mit einem Automatikgetriebe ein Schalthebel vorgesehen, der von einem Fahrer zu betätigen ist. Wenn der Fahrer den Schalthebel schiebt, wird ein Schaltbereich bzw. Gangbereich, der der Position des Schalthebels entspricht, ausgewählt, wodurch dementsprechend der Antriebskraftübertragungszustand des verzahnten Antriebskraftübertragungsmechanismus des Automatikgetriebes geändert wird. Ein Schalten des Schalthebels in die Parkposition entsprechend dem Parkbereich (wird als ”P-Bereich” bezeichnet) aktiviert einen Blockier- bzw. Verriegelungsmechanismus, um ein Parkritzel zu halten, das einstückig an der Ausgangswelle des Antriebskraftübertragungsmechanismus ausgebildet ist, wodurch die Ausgangswelle blockiert bzw. verriegelt wird und somit das Fahrzeug in einem Haltezustand gehalten wird.
In jüngerer Zeit werden sogenannte Shift-by-Wire-Schaltsteuersysteme anstelle mechanischer Schaltsteuersysteme verwendet, die auf eine Betätigung eines Schalthebels hin tätig werden (siehe beispielsweise japanische Patentoffenlegungsschrift JP 2002-122236 A ). In Shift-by-Wire-Schaltsteuersystemen werden von dem Fahrer durchgeführte Schaltbetätigungen bzw. -tätigkeiten durch verschiedene Sensoren und Schalter erfasst, und es wird ein Schaltbereich, der auf der Grundlage dieser Erfassungssignale bestimmt wird, eingerichtet bzw. eingestellt. Der P-Bereich kann durch Betätigen eines Parkschalters (wird als ”P-Schalter” bezeichnet) durch einmalige Berührung mit dem Finger des Fahrers eingerichtet bzw. eingestellt werden.
In Shift-by-Wire-Schaltsteuersystemen kann der Schaltbereich als Reaktion auf das Einschalten des P-Schalters sogar dann, wenn das Fahrzeug noch nicht vollständig angehalten hat, gewechselt werden. In diesem Fall wird die drehende Ausgangswelle durch den Verriegelungsmechanismus erzwungenermaßen verriegelt, und die resultierende Reaktionskraft bewirkt ein Ruckeln des Fahrzeugs, was dem Fahrer ein unangenehmes Gefühl vermittelt, und außerdem treten Vibrationen aufgrund von Flankenspiel zwischen den Zahnrädern des Antriebskrafkübertragungsmechanismus auf.
Ein Schaltsteuersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist zum Beispiel aus EP 1 103 744 A1 oder DE 10 2005 023 244 A1 bekannt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung schafft ein Schaltsteuersystem, das die Wahrscheinlichkeit verringert, dass der Fahrer ein unangenehmes Gefühl hat, wenn er einen P-Schalter betätigt, während das Fahrzeug zum Halten kommt.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Schaltsteuersystem, das den Antriebskraftübertragungszustand eines Antriebskraftübertragungsmechanismus eines Fahrzeugs entsprechend einer von dem Fahrer durchgeführten Schaltbetätigung bzw. -tätigkeit steuert. Das Schaltsteuersystem enthält einen Schalttätigkeitseingabeabschnitt, in den eine von dem Fahrer durchgeführte Schalttätigkeit eingegeben wird; einen Schaltsteuerabschnitt, der den Schaltbereich entsprechend der von dem Fahrer durchgeführten Schalttätigkeit wechselt und den Antriebskraftübertragungszustand des Antriebskraftübertragungsmechanismus elektrisch steuert; einen Bremssteuerabschnitt, der als Antwort auf das Niedertreten eines Bremspedals eine Bremskraft auf die Räder des Fahrzeugs durch Steuern eines Radzylinderdrucks durch Steuern des Öffnens und Schließens eines elektromagnetischen Ventils, das in einer Hydraulikschaltung vorgesehen ist, ausübt; und einen Fahrzeugsgeschwindigkeitserfassungsabschnitt, der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst. Wenn während der Fahrt des Fahrzeugs eine Schalttätigkeit eingegeben wurde, die einen Wechsel des Schaltbereichs in einen Parkbereich anfordert und die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsabschnitt erfassten Geschwindigkeit des Fahrzeugs als Null bestimmt wird, bewirkt der Schaltsteuerabschnitt, dass der Bremssteuerabschnitt den Radzylinderdruck während mindestens einer gegebenen Haltezeitdauer auf einem gegebenen Haltedruck hält, und nachdem die Haltezeitdauer verstrichen ist, wechselt der Schaltsteuerabschnitt den Schaltbereich durch Betätigen eines Verriegelungsmechanismus, der die Ausgangswelle des Antriebskraftübertragungsmechanismus verriegelt, in den Parkbereich.
Gemäß dem oben beschriebenen Schaltsteuersystem wird, wenn der Fahrer eine Anforderung zum Wechseln des Schaltbereiches in den P-Bereich eingibt, obwohl das Fahrzeug noch nicht vollständig zum Halten gekommen ist, der Radzylinderdruck auf dem Haltedruck gehalten, anstatt dass der Schaltbereich unmittelbar in den P-Bereich gewechselt wird. Genauer gesagt wird zu diesem Zeitpunkt der Radzylinderdruck während der Haltezeitdauer gehalten, und dann wird der Schaltbereich in den P-Bereich gewechselt. Diese Prozedur gewährleistet, dass der Verriegelungsmechanismus aktiviert wird, wenn sich das Fahrzeug in einem stabilen Zustand befindet, und dieses beseitigt oder verringert die Wahrscheinlichkeit eines Ruckelns des Fahrzeugs, das dem Fahrer ein unangenehmes Gefühl vermittelt.
Das oben beschriebene Schaltsteuersystem kann derart ausgelegt sein, dass, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsabschnitt erfasst wird, im Wesentlichen gleich Null wird und die Stärke des Niederdrückens des Bremspedals, die von dem Bremsbetätigungserfassungsabschnitt erfasst wird, im Wesentlichen gleich Null wird, begonnen wird, den Radzylinder auf einem Haltedruck zu halten, der niedriger als der Druck ist, der erhalten wird, wenn das Bremspedal niedergetreten wird.
D. h., es wird berücksichtigt, dass der Fahrer normalerweise den P-Bereich auswählt, wenn der Fahrer realisiert, dass das Fahrzeug angehalten hat, nachdem das Bremspedal niedergetreten wurde. In einigen Fällen kann der Fahrer irrtümlicherweise annehmen, dass das Fahrzeug vollständig zum Halten gekommen ist, obwohl dieses noch nicht zutrifft, und in einem derartigen Fall kann der Fahrer sein Bein von dem Bremspedal fortbewegen und den Schaltbereich durch Betätigen des P-Schalters oder ähnlichem wechseln, obwohl das Fahrzeug noch nicht vollständig zum Halten gekommen ist. Um diesem entgegenzuwirken, hält das oben beschriebene Schaltsteuersystem den Radzylinderdruck auf dem Haltedruck, der niedriger als der Radzylinderdruck ist, der erhalten wird, wenn das Bremspedal niedergetreten wird, um das Fahrzeug vollständig zu halten, anstatt dass es dem Radzylinder ermöglicht wird, gleich Null zu werden. Der Grund dafür, warum begonnen wird, den Radzylinderdruck auf dem Haltedruck zu halten, nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsabschnitt erfasst wird, im Wesentlichen Null wird, ist der Folgende. Wenn beispielsweise ein Raddrehzahlsensor oder ähnliches als der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsabschnitt verwendet wird, kann die Fahrzeuggeschwindigkeit in einigen Fällen nicht unterhalb eines sehr niedrigen Pegels erfasst werden. Das Fahrzeug ruckelt sogar dann, wenn der Verriegelungsmechanismus aktiviert wird, während sich das Fahrzeug mit einer extrem niedrigen Geschwindigkeit bewegt. Die Erfindung verhindert ein derartiges Ruckeln des Fahrzeugs.
Das oben beschriebene Schaltsteuersystem kann außerdem einen Haltezustandbestimmungsabschnitt enthalten, der auf der Grundlage des Verhaltens des Fahrzeugs bestimmt, ob das Fahrzeug angehalten hat, und die Haltezeitdauer kann auf eine Zeitdauer eingestellt werden, bis zu der Haltezustandsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass das Fahrzeug angehalten hat. D. h., in diesem Fall ist die Haltezeitdauer nicht festgelegt, sondern ändert sich entsprechend dem Zustand des Fahrzeugs. Als solches kann die Steuerung auf der Grundlage des Haltezustands des Fahrzeugs genauer durchgeführt werden, und es ist möglich, zu verhindern, dass der Radzylinderdruck größer als notwendig wird. Das oben beschriebene Schaltsteuersystem kann außerdem einen G-Sensor enthalten, der die Verzögerung des Fahrzeugs erfasst, und der Haltezustandsbestimmungsabschnitt kann bestimmen, dass das Fahrzeug angehalten hat, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsabschnitt erfasst wird, im Wesentlichen gleich Null geworden ist, und der Ausgangswert des G-Sensors im Wesentlichen zu Null konvergiert ist. Das Fahrzeug kann aufgrund der Trägheit oder ähnlichem zu dem Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug vollständig anhält, in seiner Längsrichtung ruckeln. Es kann beispielsweise bestimmt werden, dass das Fahrzeug angehalten hat, wenn das Schwanken des Ausgangssignals des G-Sensors endet.
Das oben beschriebene Schaltsteuersystem kann außerdem einen Fahrzeughöhensensor enthalten, der die Höhe des Fahrzeugs erfasst, und der Haltezustandsbestimmungsabschnitt kann bestimmen, dass das Fahrzeug angehalten hat, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsabschnitt erfasst wird, im Wesentlichen gleich Null geworden ist und die Differenz zwischen der Fahrzeughöhe, die von dem Fahrzeughöhensensor erfasst wird, und einer Fahrzeughöhe, die vorher erfasst wurde, als das Fahrzeug sich nicht bewegt hat, kleiner als ein Bezugswert ist. D. h., das Fahrzeug kann zu dem Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug anhält, auf und ab vibrieren. Zu diesem Zeitpunkt unterscheidet sich die Höhe des Fahrzeugs, die von dem Fahrzeughöhensensor erfasst wird, von dem Wert, der erhalten wird, wenn das Fahrzeug angehalten hat. Somit kann der Haltezustand des Fahrzeugs auf der Grundlage einer derartigen Änderung des Ausgangswertes des Fahrzeughöhensensors bestimmt werden.
Die Haltezeitdauer kann derart eingestellt werden, dass, je größer die Verzögerung des Fahrzeugs zu einem gegebenen Zeitpunkt unmittelbar bevor das Fahrzeug anhält ist, umso kürzer die Haltezeitdauer ist. D. h., je größer die Verzögerung des Fahrzeugs unmittelbar vor dem Anhalten des Fahrzeugs ist, umso kürzer ist die Zeitdauer bis zum Anhalten des Fahrzeugs. Daher ist es wünschenswert, die Haltezeitdauer unter Berücksichtigung der Stabilität und der Schnelligkeit beim Wechseln des Schaltbereiches in den P-Bereich geeignet einzustellen.
Außerdem kann der Schaltsteuerabschnitt nach dem Wechseln des Schaltbereiches in den Parkbereich veranlassen, dass der Bremssteuerabschnitt den Radzylinderdruck graduell von dem Haltedruck ausgehend verringert. Wenn der Radzylinderdruck von dem Haltedruck ausgehend mit einem gegebenen Gradienten verringert wird, werden die Stöße auf das Fahrzeug unterdrückt, und daher kann das Fahrzeug auf eine stabilere Weise angehalten werden.
Dementsprechend beseitigt oder verringert das Schaltsteuersystem der Erfindung die Wahrscheinlichkeit, dass sich der Fahrer unwohl fühlt, wenn er den P-Schalter betätigt, während das Fahrzeug zum Halten kommt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorhergehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen deutlich, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Elemente zu bezeichnen, und wobei
1 eine Ansicht ist, die die Gesamtkonfiguration eines Schaltsteuersystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 ein Blockdiagramm ist, das schematisch die elektrische Konfiguration des Schaltsteuersystems darstellt;
3 eine Ansicht ist, die die Hauptstruktur des Schaltantriebsabschnitts darstellt;
4 ein Systemkonfigurationsdiagramm ist, das hauptsächlich die Hydraulikschaltung des Bremssystems der beispielhaften Ausführungsform zeigt;
5 ein Zeitdiagramm ist, das die Schaltsteuerprozedur zum Wechseln des Schaltbereiches in den P-Bereich darstellt;
6 eine Grafik ist, die ein beispielhaftes Steuerkennfeld zeigt, das verwendet wird, um die Bremshaltezeit einzustellen; und
7 ein Flussdiagramm ist, das die Hauptprozesse der Schaltsteuerprozedur der beispielhaften Ausführungsform darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung genauer mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Ansicht, die die Gesamtkonfiguration eines Schaltsteuersystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Gemäß 1 weist das Fahrzeug dieser beispielhaften Ausführungsform einen Verbrennungsmotor 1, der als eine Antriebskraftquelle für die Antriebsräder des Fahrzeugs dient, ein Automatikgetriebe 2, das die Antriebskraft mit einem gegebenen Übersetzungsverhältnis überträgt, eine Lenkeinheit, die die Räder des Fahrzeugs (in den Zeichnungen nicht gezeigt) lenkt, ein Bremssystem 3, das Bremskräfte auf die jeweiligen Räder des Fahrzeugs ausübt, verschiedene elektronische Steuereinheiten (als ”ECUs” bezeichnet), die die jeweiligen Komponenten steuern, etc. auf. Das Fahrzeug dieser beispielhaften Ausführungsform ist ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb, und die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 1 wird über einen Drehmomentwandler 5, das Automatikgetriebe 2, eine Antriebswelle 6, ein Differential 7, Achswellen 8, etc. auf die Hinterräder übertragen.
Das Automatikgetriebe 2 ist ein mehrgängiges Getriebe, das einen verzahnten Antriebskraftübertragungsmechanismus beinhaltet. Der Antritebskraftüberkragungszustand des Automatikgetriebes 2 wird entsprechend dem Schaftbereich, den der Fahrer durch seine Schalttätigkeit auswählt, gesteuert. Das Automatikgetriebe 2 weist einen Schaltantriebsabschnitt 9 auf. Wenn der P-Bereich (der Parkmodus) ausgewählt wird, wird der Verriegelungsmechanismus in dem Schaltantriebsabschnitt 9 betätigt, um die Drehung der Ausgangswelle des Antriebskraftübertragungsmechanismus zu verriegeln bzw. zu blockieren. Das Schaltsteuersystem dieser beispielhaften Ausführungsform ist ausgelegt, eine Schaltbereichswechselsteuerung auszuführen, und insbesondere führt sie eine kooperative Steuerung zwischen dem Automatikgetriebe 2 und dem Bremssystem 3 in dem Parkmodus aus, wie es später genauer beschrieben wird.
Das Bremssystem 3 ist mit einer elektronisch gesteuerten Bremse (wird als ”ECB” bezeichnet) und einer elektrischen Parkbremse (wird als ”EPB” bezeichnet) versehen, und das Bremssystem 3 steuert das Bremsen jedes der vier Räder des Fahrzeugs entsprechend der Fahrbedingung des Fahrzeugs auf unabhängige und geeignete Weise. Das rechte Vorderrad 10FR und das linke Vorderrad 10FL sind jeweils mit einer Scheibenbremse 11FR, 11FL versehen, während das rechte Hinterrad 10RR und das linke Hinterrad 10RL jeweils mit einer Trommel-in-Scheibe-Bremse 11RR, 11RL versehen sind. Die ECB wird durch einen Bremsaktuator 12 aktiviert, und die EPB wird durch einen EPB-Antriebsabschnitt 13 aktiviert. Die genaueren Modusdetails dieses Bremssystems werden später beschrieben.
Es sind Raddrehzahlsensoren 14 an den jeweiligen Rädern des Fahrzeugs vorgesehen. Ein G-Sensor 21 zum Erfassen der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs ist an der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie vorgesehen. Die jeweiligen Antriebsabschnitte und Aktuatoren werden durch eine ECU 100 gesteuert. Die ECU 100 weist einen Schaltsteuerabschnitt 101 zum Steuern einer Schalttätigkeit bzw. eines Schaltbetriebs und einen Bremssteuerabschnitt 102 zum Steuern eines Bremsbetriebs auf. Der Schaltsteuerabschnitt 101 und der Bremssteuerabschnitt 102 bestehen jeweils aus einem Mikroprozessor, der eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), einen ROM (Nur-Lese-Speicher), der verschiedene Programme speichert, einen RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) zum zeitweiligen Aufzeichnen verschiedener Daten, einen Eingangsport, einen Ausgangsport, einen Kommunikationsport, etc. enthält. Die ECU 100 empfängt die Ausgangssignale verschiedener Sensoren, Schalter und ähnlichem einschließlich der Raddrehzahlsensoren 14. Der Schaltsteuerabschnitt 101 und der Bremssteuerabschnitt 102 führen verschiedene Berechnungen unter Verwendung der Signale, die von diesen Sensoren eingegeben werden, und nach Bedarf verschiedene Steuerprozesse aus.
2 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die elektrische Konfiguration des Schaltsteuersystems darstellt. Das Schaltsteuersystem dieser beispielhaften Ausführungsform besteht aus dem Schaltsteuerabschnitt 101 und dem Bremssteuerabschnitt 102 als Hauptkomponenten und dient als ein Shift-by-Wire-System, das den Schaltbereich mittels elektrischer Steuerung ändert. Die ECU 100 ist mit verschiedenen Sensoren und Schaltern einschließlich einem Energiequellenschalter 60 zur Energieversorgung, einem P-Schalter 61, der Anforderungen zum Ändern des Schaltbereiches in den P-Bereich empfängt, einem Schalt-Schalter 62, der Anforderungen zum Schalten des Schaltbereiches in andere Bereiche als den P-Bereich empfängt, W/C-Drucksensoren 44 zum Erfassen der Drücke von Radzylindern, die die ECB bilden und an den jeweiligen Rädern des Fahrzeugs vorgesehen sind, den Raddrehzahlsensoren 14, dem G-Sensor 21, etc. verbunden. Außerdem ist die ECU 100 mit verschiedenen Aktuatoren einschließlich dem Schaltantriebsabschnitt 9, dem Bremsaktuator 12 und dem EPB-Antriebsabschnitt 13, und einem Anzeigeabschnitt 68 zum Angeben des Zustands des Fahrzeugs und ähnlichem und einem Anzeigeinstrument zum Angeben des derzeitig ausgewählten Schaltbereiches, etc. verbunden.
Der Energiequellenschalter 60 wird verwendet, um die Energieversorgung des Fahrzeugs ein- und auszuschalten. Wenn der Energiequellenschalter 60 eingeschaltet ist, beginnt die Energieversorgung des Schaltsteuersystems durch eine Batterie, die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, wodurch das Schaltsteuersystem gestartet wird.
Der P-Schalter 61 wird verwendet, um den Schaltbereich zwischen dem P-Bereich und anderen Bereichen als dem P-Bereich (werden gemeinsam als ”Nicht-P-Bereich” bezeichnet) zu wechseln. Der P-Schalter 61 weist eine Anzeigevorrichtung 63 zum Angeben des Zustands des P-Schalters 61 für den Fahrer und einen Eingabeabschnitt 64, mittels dessen der Fahrer seinen Befehl eingibt, auf. Der Fahrer gibt einen Befehl zum Wechseln des Schaltbereiches in den P-Bereich über den Eingabeabschnitt 64 ein. Der Eingabeabschnitt 64 kann ein Momentschalter oder ähnliches sein. Der Schaltsteuerabschnitt 101 wechselt den Schaltbereich zwischen dem P-Bereich und dem Nicht-P-Bereich durch Steuern des Schaltantriebsabschnitts 9 zum Antreiben des Antriebskraftübertragungsmechanismus des Automatikgetriebes 2 und zeigt den derzeitig ausgewählten Schaltbereich durch die Anzeigevorrichtung 63 an. Wenn der Fahrer den Eingabeabschnitt 64 niederdrückt, wenn der Schaltbereich ein Nicht-P-Bereich ist, wechselt der Schaltsteuerabschnitt 101 den Schaltbereich in den P-Bereich und gibt auf der Anzeigevorrichtung 63 an, dass der Schaltbereich derzeitig der P-Bereich ist.
Der Schaltantriebsabschnitt 9 weist einen Aktuator 66 zum Antreiben des Antriebskraftübertragungsmechanismus des Automatikgetriebes 2 und einen Kodierer 67 zum Erfassen von Drehungen auf. Der Aktuator 66 besteht aus einem geschalteten Reluktanzmotor (wird als ”SR-Motor” bezeichnet). Der Aktuator 66 treibt entsprechend den Befehlen von dem Schaltsteuerabschnitt 101 den Antriebskraftübertragungsmechanismus an, um den Schaltbereich zu ändern. Der Kodierer 67 dreht sich zusammen mit dem Aktuator 66 und erfasst somit den Drehzustand des SR-Motors. In dieser beispielhaften Ausführungsform ist der Kodierer 67 ein Drehkodierer, der A-Phasensignale, B-Phasensignale und Z-Phasensignale ausgibt. Der Schaltsteuerabschnitt 101 erhält die Signale, die von dem Kodierer 67 ausgegeben werden, und identifiziert den Drehzustand des SR-Motors anhand der erhaltenen Signale, und der Schaltsteuerabschnitt 101 führt dann eine Erregungssteuerung zum Antreiben des SR-Motors durch.
Der Schalt-Schalter 62 wird verwendet, um den Schaltbereich zwischen dem Antriebsbereich bzw. Dauerfahrtbereich (D), dem Rückwärtsbereich (R), dem neutralen Bereich (N), dem Bremsbereich (B), etc. zu wechseln. Der Befehl, den der Fahrer unter Verwendung des Schalt-Schalters 62 eingegeben hat, wird an den Schaltsteuerabschnitt 101 gesendet. Entsprechend diesem Befehl führt der Schaltsteuerabschnitt 101 eine Steuerung zum Wechseln des Schaltbereiches bei dem Antriebskraftübertragungsmechanismus aus und zeigt dann den derzeitig ausgewählten Schaltbereich auf dem Anzeigeinstrument 69 an.
In dieser beispielhaften Ausführungsform können der P-Schalter 61 und der Schalt-Schalter 62 einem ”Schaltbetriebseingabeabschnitt” entsprechen.
Der Schaltsteuerabschnitt 101 überwacht die gesamte Steuerung des Schaltsteuersystems. Der Anzeigeabschnitt 68 zeigt die Befehle und Warnungen, die von dem Schaltsteuerabschnitt 101 ausgegeben werden, an. Das Anzeigeinstrument 69 zeigt die Zustände verschiedener Fahrzeugkomponenten, den derzeitig ausgewählten Schaltbereich usw. an.
3 ist eine Ansicht, die die Hauptstruktur des Schaltantriebsabschnitts 9 darstellt. Der Schaltantriebsabschnitt 9 besteht aus einer Welle 71, die von dem Aktuator 66 gedreht wird, einer Einrastplatte 72, die schwenkt, wenn sich die Welle 71 dreht, einer Stange 73, die sich bewegt, wenn die Einrastplatte 72 schwenkt, einem Parkritzel 74, das an der Ausgangswelle des Antriebskraftübertragungsmechanismus befestigt ist, einer Parkverriegelungsstange 75 zum Verriegeln bzw. Blockieren des Parkritzels 74, einer Einrastfeder 76, die den Schaltbereich durch Beschränken der Schwenkbewegung der Einrastplatte 72 fixiert, und einer Rolle 77. Diese Komponenten bilden zusammen einen Verriegelungsmechanismus.
3 zeigt einen Zustand, in dem der Schaltbereich der Nicht-P-Bereich ist. In diesem Zustand verriegelt die Parkverriegelungsstange 75 das Parkritzel 74 nicht, und daher ist die Antriebswelle des Fahrzeugs drehbar. Wenn sich die Welle 71 durch den Aktuator 66 in dem Zustand, der in 3 gezeigt ist, im Uhrzeigersinn dreht, wird die Stange 73 in die Richtung, die durch den Pfeil A angegeben ist, gestoßen, wodurch die Parkverriegelungsstange 75 in der Richtung, die durch den Pfeil B angegeben ist, durch den kegelförmigen Abschnitt, der an dem vorderen Ende der Stange 73 vorgesehen ist, aufwärts gestoßen wird. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich, wenn die Einrastplatte 72 schwenkt, die Rolle 77 der Einrastfeder 76 von einer Nicht-P-Bereichsposition 81 (einer der beiden Kerben, die in der Krone der Einrastplatte 72 ausgebildet sind) durch Überschreiten eines konvexen Abschnitts 82 in eine P-Bereichsposition 83 (die andere der beiden Kerben). Die Rolle 77 ist an der Einrastfeder 76 derart vorgesehen, dass sie sich um ihre Achse drehen kann. Wenn die Einrastplatte 72 an die Position schwenkt, bei der sich die Rolle 77 an der P-Bereichsposition 83 befindet, wird die Parkverriegelungsstange 75 an die Position aufwärts gestoßen, bei der die Parkverriegelungsstange 75 in das Parkritzel 74 eingreift, wodurch die Antriebswelle des Fahrzeugs mechanisch verriegelt bzw. blockiert wird. Hiermit wird der Schaltbereich in die P-Position geändert.
4 ist ein Systemkonfigurationsdiagramm, das hauptsächlich die Hydraulikschaltung des Bremssystems der beispielhaften Ausführungsform zeigt. Wie es oben beschrieben ist, ist das Bremssystem 3 sowohl mit der ECB als auch der EPB versehen und steuert das Bremsen an jedem der vier Räder des Fahrzeugs unabhängig und geeignet entsprechend dem Fahrtzustand des Fahrzeugs. Scheibenbremsen 91 bis 94, die die ECB bilden, sind jeweils an dem linken Vorderrad, dem rechten Vorderrad, dem linken Hinterrad und dem rechten Hinterrad des Fahrzeugs vorgesehen, und Trommelbremsen 95, 96, die die EPB bilden, sind jeweils an dem linken Hinterrad und dem rechten Hinterrad vorgesehen. D. h., es sind Trommel-in-Scheibe-Bremsen jeweils an dem linken Hinterrad und dem rechten Hinterrad vorgesehen.
Ein Bremspedal 15 ist mit einem Hauptzylinder 16 verbunden, der Bremsflüssigkeit, die als Hydraulikflüssigkeit dient, zuführt, wenn das Bremspedal 15 von dem Fahrer niedergetreten wird. Ein Pedalhubsensor 46 ist an dem Bremspedal 15 vorgesehen, um den Hub des Bremspedals 15 zu erfassen. Ein Hubsimulator 24, der eine Reaktionskraft, die der Kraft entspricht, mit der der Fahrer das Bremspedal 15 betätigt, erzeugt, ist mit einer Ausgangsöffnung des Hauptzylinders 16 verbunden. Ein Simulatortrennventil 23 ist an dem Hydraulikkanal zwischen dem Hauptzylinder 16 und dem Hubsimulator 24 vorgesehen. Ein Reservoirtank 26 zum Speichern der Bremsflüssigkeit ist mit dem Hauptzylinder 16 verbunden.
Eine rechte Vorderradbremshydraulikdrucksteuerleitung 17 ist mit einer Ausgangsöffnung des Hauptzylinders 16 verbunden. Die rechte Vorderradbremshydraulikdrucksteuerleitung 17 ist mit dem rechten Vorderradzylinder 20FR verbunden. Eine Linke Vorderradbremshydraulikdrucksteuerleitung 18 ist mit einer anderen Ausgangsöffnung des Hauptzylinders 16 verbunden. Die linke Vorderradbremshydraulikdrucksteuerleitung 18 ist mit dem linken Vorderradzylinder 20FL verbunden. Ein rechtes elektromagnetisches Öffnungs-Schließ-Ventil 22FR ist in der rechten Vorderradbremshydraulikdrucksteuerleitung 17 vorgesehen, und ein linkes elektromagnetisches Öffnungs-Schließ-Ventil 22FL ist in der linken Vorderradbremshydraulikdrucksteuerleitung 18 vorgesehen. Das rechte elektromagnetische Öffnungs-Schließ-Ventil 22FR und das linke elektromagnetische Öffnungs-Schließ-Ventil 22FL sind normalerweise geöffnete Ventile, die offen sind, wenn ihnen keine Energie zugeführt wird, und die geschlossen sind, wenn ihnen Energie zugeführt wird.
Ein rechter Hauptdrucksensor 48FR zum Erfassen des Hauptzylinderdrucks, der der rechten Vorderradseite zugeführt wird, ist in der rechten Vorderradbremshydraulikdrucksteuerteitung 17 vorgesehen, und ein linker Hauptdrucksensor 48FL zum Erfassen des Hauptzylinderdrucks, der der linken Vorderradseite zugeführt wird, ist in der linken Vorderradbremshydraulikdrucksteuerleitung 18 vorgesehen.
Eine Hydraulikleitung 28 ist mit ihrem einen Ende mit dem Reservoirtank 26 und mit ihrem anderen Ende mit dem Einlass einer Ölpumpe 34, die von einem Motor 32 angetrieben wird, verbunden. Der Auslass der Ölpumpe 34 ist mit einer Hochdruckleitung 30 verbunden. Ein Akkumulator 50 und ein Entlastungsventil 53 sind mit der Hochdruckleitung 30 verbunden.
Der Akkumulator 50 speichert die Bremsflüssigkeit, die von der Ölpumpe 34 unter Druck gesetzt wird. Wenn sich der Druck der Bremsflüssigkeit übermäßig erhöht hat, wird das Entlastungsventil 53 geöffnet, um die Hochdruckbremsflüssigkeit zurück zur Hydraulikleitung 28 zu schicken. Ein Akkumulatordrucksensor 51 zum Erfassen des Ausgangsdrucks des Akkumulators 50 ist in der Hochdruckleitung 30 vorgesehen.
Die Hochdruckleitung 30 ist mit dem rechten Vorderradzylinder 20FR über ein Druckverstärkungsventil 40FR, mit dem linken Vorderradzylinder 20FL über ein Druckverstärkungsventil 40FL, mit dem rechten Hinterradzylinder 20RR über ein Druckverstärkungsventil 40RR und mit dem linken Hinterradzylinder 20RL über ein Druckverstärkungsventil 40RL verbunden. Im Folgenden werden die Radzylinder 20FR bis 20RL gemeinsam als ”Radzylinder 20” bezeichnet, wo es angemessen ist, und die Druckverstärkungsventile 40FR bis 40RL werden gemeinsam als ”Druckverstärkungsventile 40” bezeichnet, wo es angemessen ist. Die Druckverstärkungsventile 40 sind normalerweise geschlossene elektromagnetische Durchflusssteuerventile (lineare Ventile), die geschlossen sind, wenn keine Energie zugeführt wird, und die nach Bedarf verwendet werden, um die Drücke, die den jeweiligen Radzylindern 20 zugeführt werden, zu erhöhen.
Die rechte Vorderradzylinder 20FR und der linke Vorderradzylinder 20FL sind jeweils mit der Hydraulikleitung 28 über Druckverringerungsventile 42FR und 42FL verbunden. Die Druckverringerungsventile 42FR und 42FL sind normalerweise geschlossene elektromagnetische Durchflusssteuerventile (lineare Ventile), die nach Bedarf verwendet werden, um die Drücke, die den Radzylindern 20FR und 20FL jeweils zugeführt werden, zu verringern. Andererseits sind der rechte Hinterradzylinder 20RR und der linke Hinterradzylinder 22RL jeweils mit der Hydraulikleitung 28 über Druckverringerungsventile 42RR und 42RL verbunden, die normalerweise geöffnete elektromagnetische Durchflusssteuerventile sind. In der folgenden Beschreibung werden die Druckverringerungsventile 42FR bis 42RL gemeinsam als ”Druckverringerungsventile 42” bezeichnet, wo es angemessen ist.
Die Radzylinderdrucksensoren 44FR, 44FL, 44RR und 44RL (werden gemeinsam als ”W/C-Drucksensoren 44” bezeichnet) sind jeweils in der Nähe der Radzylinder 20FR, 20FL, 20RR und 20RL vorgesehen, um die Bremsflüssigkeitsdrücke, die den Radzylindern 20FR, 20FL, 20RR und 20RL zugeführt werden, zu erfassen.
Die Scheibenbremsen 91 bis 94, die die ECB bilden, werden durch die Hydraulikdrücke, die von den Radzylindern 20FR bis 20RL zugeführt werden, betätigt. Jede Scheibenbremse weist eine Bremsscheibe auf, die sich zusammen mit dem entsprechenden Rad dreht. Beim Bremsen wird die Bremsscheibe gegen den entsprechenden Bremsbelag, der an der Fahrzeugkarosserieseite gehalten wird, gedrückt, und die resultierende Reibkraft bremst die Drehung ab. Die Scheibenbremsen 91 bis 94 besitzen eine bekannte Struktur, so dass diese in dieser Beschreibung nicht genauer beschrieben werden.
Das rechte elektromagnetische Öffnungs-Schließ-Ventil 22FR, das linke elektromagnetische Öffnungs-Schließ-Ventil 22FL, die Druckverstärkungsventile 40FR bis 40R1, die Druckverringerungsventile 42FR bis 42RL, die Ölpumpe 34, der Akkumulator 50, etc. können zusammen einen Hydraulikaktuator 80 des Bremssystems 3 bilden.
Andererseits weisen die Trommelbremsen 95, 96, die die EPB bilden, jeweils eine Trommel auf, die sich zusammen mit dem Rad dreht. Beim Bremsen wird die Bremsbacke, die an der Fahrzeugkarosserieseite gehalten wird, gegen die Trommel gedrückt, und die resultierende Reibkraft bremst die Drehung ab. Ein Ende eines Hebels ist schwenkbar an einem Ende eines jeweiligen Bremssattels befestigt, und ein Ende eines Drahtes 110 ist mit dem anderen Ende des Hebels verbunden. Wenn der Draht 110 gezogen wird, schwenkt der Hebel, so dass sich die Bremsbacke entfaltet und somit gegen die Trommel gedrückt wird. Die Bremsbacken weisen eine bekannte Struktur auf, und daher werden sie in dieser Beschreibung nicht genauer beschrieben.
Die EPB enthält den Draht 110, einen Drahttrieb 120 zum Spannen des Drahts 110, einen Elektromotor 130 zum Antreiben des Drahttriebs 120, etc. Der elektrische Strom, der dem Elektromotor 130 zuzuführen ist, wird über eine Motorantriebsschaltung 140 gesteuert. Ein Ausgleicher 150 ist an dem Punkt vorgesehen, an dem der Draht 110 in den Abschnitt, der zu der Trommelbremse 95 führt, und den Abschnitt, der zu der Trommelbremse 96 führt, verzweigt. Der Draht 110, der Drahttrieb 120, der Elektromotor 130, die Motorantriebsschaltung 140 und der Ausgleicher 150 bilden zusammen den EPB-Antriebsabschnitt 13.
Der Drahttrieb 120 weist einen Getriebezug auf, der ein Schneckenrad beinhaltet, das in den Zeichnungen nichtgezeigt ist. Das Schneckenrad dreht sich, wenn sich der Elektromotor 130 in der normalen Richtung oder in der Umkehrrichtung dreht, wodurch der Draht 110 gespannt oder gelockert wird. Ein Ratschenmechanismus ist an einer gegebenen Position in dem Getriebezug des Drahttreibers 120 vorgesehen, um zu verhindern, dass sich der Draht 110 abwickelt, während er aufgewickelt wird (während der Draht 110 weiter gezogen wird), und um den Draht 110 an einer gewünschten Wicklungsposition zu halten, so dass eine gewünschte Bremskraft erzielt wird. Wenn der Draht 110 abgewickelt wird (wenn der Draht 110 freigegeben wird), wird der Ratschenmechanismus freigegeben, so dass die Bremskraft sofort aufgehoben wird. Die Zugspannungskraft, die auf den Draht 110 ausgeübt wird, wird über den Ausgleicher 150 gleichmäßig auf die linke Trommelbremse 95 und die rechte Trommelbremse 96 übertragen.
Der Bremssteuerabschnitt 102 der ECU 100 steuert den Bremsaktuator 12, der den Hydraulikaktuator 80 enthält, und den EPB-Antriebsabschnitt 13, der die Motorantriebsschaltung 140, etc. enthält. Genauer gesagt berechnet die ECU 100 die Sollverzögerung des Fahrzeugs aus dem Pedalhub des Bremspedals 15 (d. h. den Betrag, mit dem das Bremspedal 15 niedergetreten wird) und dem Hauptzylinderdruck, und dann erhält die ECU 100 auf der Grundlage der berechneten Sollverzögerung einen Sollradzylinderdruck, d. h. den Sollwert der Radzylinderdrücke für die jeweiligen Räder. Anschließend erregt die ECU 100 das Druckverstärkungsventil 40 und das Druckverringerungsventil 42 derart, dass der Radzylinderdruck an jedem Rad gleich dem Sollradzylinderdruck ist, wodurch die Scheibenbremsen 91 bis 94 nach Bedarf betrieben werden. Wenn der Akkumulatordruck niedriger als der untere Grenzwert eines vorbestimmten Steuerbereiches ist, erhöht die ECU 100 den Akkumulatordruck durch Antreiben der Ölpumpe 34, und wenn der Akkumulatordruck innerhalb des Steuerbereiches gelangt ist, hält die ECU 100 das Antreiben der Ölpumpe 34 an. Wenn der Bremssteuerabschnitt 102 einen gegebenen Befehl von dem Schaltsteuerabschnitt 101 empfängt, wenn der Schaltbereich in den P-Bereich gewechselt wird, führt der Bremssteuerabschnitt 102 eine kooperative Steuerung aus, bei der die Radzylinderdrücke auf einem speziellen Bremshaltedruck gehalten werden. Diese kooperative Steuerung wird später genauer beschrieben.
Wenn ein Betätigungsschalter, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist, von dem Fahrer betätigt wird, aktiviert der Bremssteuerabschnitt 102 nach Bedarf die Trommelbremsen 95, 96 durch Spannen des Drahtes 110 durch Steuern der Motorantriebsschaltung 140. Außerdem wird in dem Fall, in dem es notwendig ist, eine Verringerung der Bremskraft der ECB auszugleichen, unabhängig von der Absicht des Fahrers die Motorantriebsschaltung 140 aktiviert, so dass die EPB eine bestimmte Bremskraft erzeugt.
Im Folgenden wird das Schaltsteuerverfahren dieser beispielhaften Ausführungsform beschrieben. Kurz gesagt wird in diesem Schaltsteuerverfahren, wenn der P-Schalter 61 von dem Fahrer gedrückt wird, wenn das Fahrzeug noch nicht vollständig zum Halten gekommen ist, der Schaltbereich nicht unmittelbar in den P-Bereich gewechselt, und die Bremsen werden derart gesteuert, dass die Radzylinderdrücke gehalten werden und dadurch das Fahrzeug abbremsen, und wenn das Fahrzeug in einen stabilen Haltezustand gekommen ist, wird der Verriegelungsmechanismus aktiviert.
5 ist ein Zeitdiagramm, das die Schaltsteuerprozedur zum Wechseln des Schaltbereichs in den P-Bereich darstellt. Dieses Diagramm zeigt von oben nach unten, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist, den Zustand des P-Schalters 61, den Betätigungszustand des Bremspedals, den Radzylinderdruck (W/C-Druck), den derzeitig ausgewählten Schaltbereich und das Ausgangssignal des G-Sensors 21. Die horizontale Achse des Diagramms stellt die Zeit dar. Ob die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich Null ist, wird auf der Grundlage des Ausgangssignals der Raddrehzahlsensoren 14 bestimmt. Aufgrund der Charakteristika der Raddrehzahlsensoren 14 könnte jedoch in einigen Fällen die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht erfasst werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit extrem niedrig ist (beispielsweise 3 km/h oder weniger). Daher wird in dieser beispielhaften Ausführungsform angenommen, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit als möglicherweise gleich Null bestimmt werden könnte, obwohl das Fahrzeug noch nicht vollständig angehalten hat. Das Zeitdiagramm der 5 stellt ein Beispiel dar, bei dem der Fahrer versucht, den Schaltbereich in den P-Bereich zu wechseln, bevor das Fahrzeug vollständig zum Halten gekommen ist.
In dem Beispiel, das in 5 dargestellt ist, verringert sich die Fahrzeuggeschwindigkeit, nachdem Fahrer das Bremspedal 15 heruntergetreten hat und der P-Schalter 61 zu einem Zeitpunkt t1 eingeschaltet wird, bei dem das Fahrzeug noch nicht vollständig zum Halten gekommen ist. In diesem Fall befiehlt der Schaltsteuerabschnitt 101 dem Bremssteuerabschnitt 102, die Radzylinderdrücke für eine bestimmte Zeitdauer aufrechtzuerhalten, anstatt den Schaltbereich unmittelbar von dem Nicht-P-Bereich in den P-Bereich zu wechseln. D. h., die Radzylinderdrücke werden sogar dann auf einem vorbestimmten Bremshaltedruck Ph gehalten, nachdem zu einem Zeitpunkt t2 mittels der Raddrehzahlsensoren 14 erfasst wurde, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit Null geworden ist, und dann über den Pedalhubsensor 46 zu dem Zeitpunkt t3 erfasst wurde, dass der Fahrer das Bremspedal 15 freigegeben hat. Der Schaltsteuerabschnitt 101 stellt den Bremshaltedruck Ph auf einen Wert ein, der niedriger als ein Druck P0 ist, der der Druck untermittelbar bevor die Größe der Bremsbetätigung durch den Fahrer gleich Null wird, ist. Der Bremshaltedruck Ph kann auf einen geeigneten Wert unter Berücksichtigung typischer Zustände unmittelbar vor dem Halten des Fahrzeugs und ähnlichem eingestellt werden. Der Schaltsteuerabschnitt 101 fährt fort, die Radzylinderdrücke auf dem Bremshaltedruck Ph während mindestens einer Bremshaltedauer Δt (entspricht einer ”Haltedauer”) von dem Zeitpunkt t3 an, bei dem die Radzylinderdrücke gleich dem Bremshaltedruck Ph werden, zu halten. Die Bremshaltedauer Δt wird beispielsweise auf eine Zeitdauer eingestellt, die lang genug ist, dass die Verzögerung, die von dem G-Sensor 21 erfasst wird, ausreichend konvergiert, d. h. eine Zeitdauer, bei deren Ende das Pulsieren des Ausgangssignals des G-Sensors 21 beendet ist.
6 ist eine Grafik, die ein beispielhaftes Steuerkennfeld zeigt, das verwendet wird, um die Bremshaltezeit einzustellen. In dieser Grafik stellt die horizontale Achse die Bremshaltezeit Δt dar, und die vertikale Achse stellt die Verzögerung des Fahrzeugs unmittelbar vor dem Halten des Fahrzeugs dar.
Der Schaltsteuerabschnitt 101 speichert das in 6 dargestellte Steuerkennfeld. Dieses Steuerkennfeld wird verwendet, um die Bremshaltezeit Δt auf der Grundlage der Verzögerung des Fahrzeugs, die unmittelbar vor dem Halten des Fahrzeugs erhalten wird, eingestellt wird. Das Steuerkennfeld wird im Voraus durch empirische Optimierungen, etc. formuliert. Gemäß dem Steuerkennfeld ergibt sich, dass, je größer die Verzögerung des Fahrzeugs unmittelbar vor dem Halten des Fahrzeugs ist, umso kürzer ist die Bremshaltezeit Δt, und je geringer die Verzögerung des Fahrzeugs unmittelbar vor dem Halten des Fahrzeugs ist, umso größer ist die Bremshaltezeit Δt. D. h., das Steuerkennfeld, das in 6 dargestellt ist, wird unter Berücksichtigung der Tatsache formuliert, dass, je größer die Verzögerung des Fahrzeugs unmittelbar vor dem Halten des Fahrzeugs ist, umso kürzer die Zeitdauer ist, bis das Fahrzeug anhält. D. h., gemäß diesem Steuerkennfeld wird die Bremshaltezeit Δt derart eingestellt, dass das Fahrzeug vollständig anhält, ohne dass die Bremshaltezeit Δt länger als notwendig ist, womit eine schnelle Steuerprozedur erzielt wird. In dieser beispielhaften Ausführungsform wird die Bremshaltezeit Δt auf der Grundlage der Verzögerung des Fahrzeugs, die zu dem Zeitpunkt t2 erfasst wird, eingestellt. Man beachte, dass die Verzögerung des Fahrzeugs auf der Grundlage des Ausgangs der Raddrehzahlsensoren 14 berechnet werden kann, anstatt dass sie direkt unter Verwendung des G-Sensors 21 erfasst wird.
Gemäß 5 führt zu einem Zeitpunkt t4, d. h. die Bremshaltezeit Δt nach dem Zeitpunkt t3, der Schaltsteuerabschnitt 101 die Steuerung zum Wechseln des Schaltbereiches in den P-Bereich aus. Zu diesem Zeitpunkt wird der Aktuator 66 des Schaltantriebsabschnitts 9 betätigt, um den Verriegelungsmechanismus in den P-Bereich zu setzen. Wenn der Betrieb zum Wechseln des Schaltbereiches in den P-Bereich beendet ist, befiehlt der Schaltsteuerabschnitt 101 dem Bremssteuerabschnitt 102, das Verringern des Radzylinderdrucks graduell mit einem gegebenen Druckverringerungsgradienten zu starten. In dem Beispiel, das in 5 dargestellt ist, erreicht der Radzylinderdruck zu einem Zeitpunkt t5 Null. Obwohl der Radzylinderdruck fortgesetzt für eine Weile sogar nach dem Zeitpunkt t4 in dem Beispiel, das in 5 dargestellt ist, auf dem Bremshaltedruck Ph gehalten wird, kann die graduelle Verringerung des Radzylinderdrucks auch zu dem Zeitpunkt gestartet werden, zu dem der Schaltbereich von dem Nicht-P-Bereich in den P-Bereich wechselt.
7 ist ein Flussdiagramm, das die Hauptprozesse der Schaltsteuerprozedur dieser beispielhaften Ausführungsform darstellt. Diese Routine wird von der ECU 100 wiederholt in gegebenen Zeitintervallen während der Schaltsteuerprozedur ausgeführt.
Zunächst wird bestimmt, ob der P-Schalter 61 eingeschaltet wurde (Schritt 10). Wenn bestimmt wird, dass der P-Schalter 61 eingeschaltet wurde (Schritt 10: JA), wird auf der Grundlage der Signale, die von den Raddrehzahlsensoren 14 eingegeben werden, bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder niedriger als ein Bezugswert (beispielsweise 3 km/h oder weniger) ist (Schritt 12). In diesem Schritt wird die Fahrzeuggeschwindigkeit auch als gleich oder niedriger als der Bezugswert bestimmt, wenn keine Pulse von den jeweiligen Raddrehzahlsensoren 14 eingegeben werden. Wenn in Schritt 12 bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder niedriger als der Bezugswert ist (Schritt 12: JA), wird bestimmt, ob das Fahrzeug gebremst wird (Schritt 14). Diese Bestimmung erfolgt beispielsweise auf der Grundlage dessen, ob der Bremssteuerabschnitt 102 eine Bremssteuerung ausführt. Wenn in Schritt 14 bestimmt wird, dass das Fahrzeug gebremst wird (Schritt 14: JA), wird bestimmt, ob ein Zeitnehmer, der später beschrieben wird, ”ein” ist (Schritt 16).
Wenn der Zeitnehmer nicht ”ein” ist (Schritt 16: NEIN), wird auf der Grundlage des Ausgangssignals des Pedalhubsensors 46 bestimmt, ob der Fahrer nun das Bremspedal 15 niedertritt (Schritt 18). Wenn der Fahrer das Bremspedal 15 nicht niedertritt (Schritt 18: JA), hält der Bremssteuerabschnitt 102 den Radzylinderdruck auf dem Bremshaltedruck Ph (Schritt 20), und der Zeitnehmer (in den Zeichnungen nicht gezeigt) wird auf ”ein” eingestellt (Schritt 22). Der Zeitnehmer zählt die Bremshaltedauer Δt. Wenn andererseits in Schritt 16 bestimmt wird, dass der Zeitnehmer ”ein” ist (Schritt 16: JA), werden die Prozesse der Schritte 18 bis 22 übersprungen.
Dann wird auf der Grundlage des Wertes des Zeitnehmers (Schritt 24) bestimmt, ob die Bremshaltedauer Δt verstrichen ist. Wenn die Bremshaltedauer Δt bereits verstrichen ist (Schritt 24: JA), wechselt der Schaltsteuerabschnitt 101 den Schaftbereich in den P-Bereich (Schritt 26) und stellt dann den Zeitnehmer auf ”aus”, um das Zählen der Zeit zu beenden (Schritt 28). Dann verringert der Bremssteuerabschnitt 102 graduell den Radzylinderdruck von dem Bremshaltedruck Ph mit einem gegebenen Druckverringerungsgradienten (Schritt 30). Wenn andererseits in Schritt 24 bestimmt wird, dass die Bremshaltedauer Δt noch nicht verstrichen ist (Schritt 24: NEIN), wird der derzeitige Zyklus der Routine beendet, wobei der Radzylinderdruck auf dem Bremshaltedruck Ph und der Zeitnehmer auf ”ein” gehalten wird.
Wenn andererseits in Schritt 10 bestimmt wird, dass der P-Schalter 61 nicht ”ein” ist (Schritt 10: NEIN), wird der derzeitige Zyklus der Routine beendet. Auf ähnliche Weise wird, wenn in Schritt 12 bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als die Bezugsgeschwindigkeit ist (Schritt 12: NEIN), der derzeitige Zyklus der Routine beendet. Auf ähnliche Weise wird, wenn in Schritt 14 bestimmt wird, dass das Fahrzeug nicht gebremst wird (Schritt 14: NEIN), der derzeitige Zyklus der Routine beendet. Auf ähnliche Weise wird, wenn in Schritt 18 bestimmt wird, dass der Fahrer das Bremspedal 15 niedertritt (Schritt 18: NEIN), der derzeitige Zyklus der Routine beendet.
Wie es oben beschrieben ist, wird in dieser beispielhaften Ausführungsform, wenn der Fahrer eine Anforderung zum Wechseln des Schaltbereiches in den P-Bereich ausgibt, obwohl das Fahrzeug noch nicht vollständig zum Stillstand gekommen ist, der Schaftbereich nicht unmittelbar in den P-Bereich gewechselt, und der Radzylinderdruck wird auf dem Bremshaltedruck Ph gehalten. Genauer gesagt wird der Radzylinderdruck während der Bremshaltedauer Δt gehalten, und dann wird der Schaltbereich in den P-Bereich gewechselt. Diese Prozedur gewährleistet, dass der Verriegelungsmechanismus betätigt wird, wenn sich das Fahrzeug in einem stabilen Zustand befindet, und dieses beseitigt oder verringert die Wahrscheinlichkeit eines Ruckelns des Fahrzeugs, das dem Fahrer ein unangenehmes Gefühl vermitteln kann.
Außerdem können, da der Radzylinderdruck graduell von dem Bremshaltedruck Ph mit einem gegebenen Druckverringerungsgradienten verringert wird, nachdem der Verriegelungsmechanismus aktiviert ist, die Stöße auf das Fahrzeug verringert werden, und daher kann das Fahrzeug auf stabilere Weise angehalten werden.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beispielhafte Ausführungsform beschränkt, sondern die Erfindung soll verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken, die für den Fachmann innerhalb seines Wissens denkbar sind.
In der vorhergehenden beispielhaften Ausführungsform wird beispielsweise bestimmt, dass das Fahrzeug vollständig zum Halten gekommen ist, wenn die Bremshaltedauer Δt verstrichen ist. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann direkt anhand des Ausgangswerts des G-Sensors 21 bestimmt werden, ob das Fahrzeug vollständig zum Halten gekommen ist. D. h., in diesem Fall wird die Bremshaltedauer auf die Zeit eingestellt, die benötigt wird, bis der Ausgangswert des G-Sensors 21 im Wesentlichen zu Null konvergiert, und es wird bestimmt, dass das Fahrzeug vollständig zum Haften gekommen ist, wenn die Bremshaltedauer verstrichen ist, und dann wird der Schaltbereich in den P-Bereich gewechselt.
Außerdem kann ein Fahrzeughöhensensor zum Erfassen der Höhe des Fahrzeugs vorgesehen sein. In diesem Fall wird, wenn die Differenz zwischen der Fahrzeughöhe, die von dem Fahrzeughohensensor erfasst wird, und die Fahrzeughöhe, die vorher erfasst wurde, als sich das Fahrzeug nicht bewegte, beispielsweise kleiner als ein Bezugswert ist, bestimmt, dass das Fahrzeug vollständig zum Halten gekommen ist, und dann wird der Schaltbereich in den P-Bereich gewechselt.
Außerdem wird in der vorhergehenden beispielhaften Ausführungsform der Radzylinderdruck durch die ECB gehalten, nachdem das Fahrzeug angehalten hat, und der Radzylinderdruck wird, nachdem die Bremshaltedauer Δt verstrichen ist, graduell von dem Bremshaltedruck Ph verringert, um die Bremskraft freizugeben bzw. zu verringern. In anderen beispielhaften Ausführungsformen können die ECB und die EPB kooperativ während der Bremshaltedauer verwendet werden. Jedoch wird, da der Energieverbrauch der EPB typischerweise groß ist, der Energieverbrauch unter Verwendung des Drucks, der in dem Akkumulator gespeichert ist, wie es die ECB tut, verringert. Im Hinblick dessen können die ECB und die EPB kooperativ nur innerhalb der kurzen Zeitdauer verwendet werden, innerhalb der ein Freigeben des Radzylinderdrucks die Bremskraft der ECB erzeugt. Wenn das Fahrzeug zuerst unter Verwendung der ECB stabilisiert wird, bevor die EPB verwendet wird, verringert dieses die Wahrscheinlichkeit, dass das Fahrzeug zu dem Zeitpunkt der Aktivierung der EPB angehoben wird. Insbesondere kann bei Fahrzeugen, die eine Hinterradaufhängungsstruktur aufweisen, die einen Zwischenträger beinhaltet, Rauschen von den Leitungen der Trommelbremsen, die die EPB bilden, unterdrückt werden. Wenn die Betätigung der ECB und die Betätigung der EPB unterschiedlich zeitgesteuert sind, verringert dieses außerdem die Wahrscheinlichkeit eines Spannungsabfalls, der das System unnötigerweise abschalten kann.
Obwohl es in der vorhergehenden beispielhaften Ausführungsform nicht erwähnt ist, könnte außerdem, um zu verhindern, dass der Schaltbereich unnötigerweise aufgrund dessen, dass der P-Schalter 61 irrtümlicherweise betätigt wird, während das Fahrzeug fährt, in den P-Bereich gewechselt wird, die oben beschriebene Schaltsteuerprozedur nur dann ausgeführt werden, wenn der P-Schalter 61 während einer vorbestimmten Zeitdauer gedrückt gehalten wird. In diesem Fall kann außerdem sogar dann, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird, wenn der P-Schalter 61 während der bestimmten Zeitdauer gedrückt gehalten wird, das Fahrzeug automatisch von der ECB gebremst werden, und der Schaltbereich kann in den P-Bereich gewechselt werden, wenn das Fahrzeug angehalten hat.
Außerdem besteht, wenn der Schaftbereich von dem D-Bereich in den P-Bereich oder von dem R-Bereich in den P-Bereich gewechselt wird, die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Fahrzeug aufgrund der hydraulischen Flüssigkeit, die in dem Automatikgetriebe verbleibt, bewegt. Um dieses zu verhindern, kann der Gradient, mit dem die Bremskraft freigegeben wird (der Gradient, mit dem der Radzylinderdruck verringert wird), nach Bedarf verkleinert werden. D. h., es kann ein Gradientenwächter derart eingestellt werden, dass die Hydraulikflüssigkeit langsam abgelassen wird. Insbesondere ist die Viskosität der Hydraulikflüssigkeit in dem Automatikgetriebe bei einer niedrigen Temperatur hoch, und daher besteht die Möglichkeit, dass ein Antriebsmoment aufgrund der verbleibenden Flüssigkeitskraft auftritt, wenn der Schaltbereich gewechselt wird. Somit ist die Verwendung des zuvor genannten Gradientenwächters wirksam, um das Fahrzeug in einem gehaltenen Zustand zu halten.
Außerdem kann in Fahrzeugen, in denen der Schaltbereich automatisch in den P-Bereich gewechselt wird, wenn eine Energieversorgung fehlschlägt, eine andere Energieversorgung (beispielsweise die Kondensatoren der ECB) verwendet werden, bis das Fahrzeug anhält, um zu verhindern, dass der Schaltbereich beim Fehlschlagen einer Energiezufuhr in den P-Bereich wechselt, während das Fahrzeug fährt.
Obwohl das Automatikgetriebe 2 der vorhergehenden beispielhaften Ausführungsform ein mehrgängiges Getriebe ist, kann dieses stattdessen ein stufenloses Getriebe sein.

Claims

Schaltsteuersystem, das einen Antriebskraftübertragungszustand eines Antriebskraftübertragungsmechanismus eines Fahrzeugs entsprechend einer von einem Fahrer durchgeführten Schalttätigkeit steuert und aufweist: einen Schalttätigkeitseingabeabschnitt (100), in den eine von dem Fahrer durchgeführte Schalttätigkeit eingegeben wird; einen Schaltsteuerabschnitt (100), der einen Schaltbereich entsprechend der Schalttätigkeit des Fahrers wechselt und den Antriebskraftübertragungszustand des Antriebskraftübertragungsmechanismus elektrisch steuert; einen Bremssteuerabschnitt (100), der als Antwort auf ein Niedertreten eines Bremspedals eine Bremskraft auf Räder des Fahrzeugs durch Steuern eines Radzylinderdrucks durch Steuern des Öffnens und Schließens eines elektromagnetischen Ventils, das in einer Hydraulikschaltung vorgesehen ist, ausübt; einen Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsabschnitt (14), der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst; dadurch gekennzeichnet, dass, wenn während der Fahrt des Fahrzeugs eine Schalttätigkeit eingegeben wurde, die einen Wechsel des Schaltbereiches in einen Parkbereich anfordert, und die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsabschnitt (14) erfassten Geschwindigkeit des Fahrzeugs als Null bestimmt wird, der Schaltsteuerabschnitt (100) bewirkt, dass der Bremssteuerabschnitt (100) den Radzylinderdruck auf einen gegebenen Haltedruck während mindestens einer gegebenen Haltedauer, die eine vorbestimmte Dauer ist, innerhalb der geschätzt wird, dass das Fahrzeug zum Halten kommt, hält, und nachdem die Haltedauer verstrichen ist, der Schaltsteuerabschnitt (100) den Schaltbereich durch Betätigen eines Verriegelungsmechanismus (74), der die Ausgangswelle des Antriebskraftübertragungsmechanismus verriegelt, in den Parkbereich wechselt.
Schaltsteuersystem nach Anspruch 1, das außerdem aufweist: einen Bremsbetätigungserfassungsabschnitt, der den Betätigungszustand des Bremspedals erfasst, wobei, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsabschnitt (14) erfassten Geschwindigkeit des Fahrzeugs als Null bestimmt wird und das Bremspedal nicht niedergetreten wird, der Schaltsteuerabschnitt (100) bewirkt, dass der Bremssteuerabschnitt (100) mit dem Halten des Radzylinderdrucks auf dem Haltedruck, der niedriger als der Radzylinderdruck ist, der erhalten wird, wenn das Bremspedal niedergetreten wird, beginnt.
Schaltsteuersystem nach Anspruch 1 oder 2, das außerdem aufweist: einen Haltezustandsbestimmungsabschnitt, der auf der Grundlage des Verhaltens des Fahrzeugs bestimmt, ob das Fahrzeug angehalten hat, wobei die Haltedauer auf eine Zeitdauer, bis der Haltezustandsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass das Fahrzeug angehalten hat, eingestellt ist.
Schaltsteuersystem nach Anspruch 3, das außerdem aufweist: einen G-Sensor, der die Verzögerung des Fahrzeugs erfasst, wobei der Haltezustandsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass das Fahrzeug zum Halten gekommen ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsabschnitt (14) erfasst wird, gleich Null geworden ist und der Ausgangswert des G-Sensors zu Null konvergiert ist.
Schaltsteuersystem nach Anspruch 3, das außerdem aufweist: einen Fahrzeughöhensensor, der die Höhe des Fahrzeugs erfasst, wobei der Haltezustandsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass das Fahrzeug zum Halten gekommen ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsabschnitt (14) erfasst, gleich Null geworden ist und die Differenz zwischen der Fahrzeughöhe, die von dem Fahrzeughöhensensor erfasst wird, und einer Fahrzeughöhe, die vorher erfasst wurde, als sich das Fahrzeug nicht bewegt hat, kleiner als ein Bezugswert ist.
Schaltsteuersystem nach Anspruch 1, wobei, je größer die Verzögerung des Fahrzeugs zu einem gegebenen Zeitpunkt unmittelbar vor dem Halten des Fahrzeugs ist, umso kürzer die Haltedauer ist.
Schaltsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Schaltsteuerabschnitt (100) nach dem Wechsel des Schaltbereiches in den Parkbereich bewirkt, dass der Bremssteuerabschnitt (100) den Radzylinderdruck graduell von dem Haltedruck ausgehend verringert.
Schaltsteuerverfahren zum Steuern eines Antriebskraftübertragungszustands eines Antriebskraftübertragungsmechanismus eines Fahrzeugs entsprechend einer von einem Fahrer durchgeführten Schalttätigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen, ob eine Schalttätigkeit, die einen Wechsel des Schaltbereiches in einen Parkbereich anfordert, eingegeben wurde, während das Fahrzeug fährt; Bestimmen auf der Grundlage einer durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsabschnitt (14) erfassten Geschwindigkeit des Fahrzeugs, ob die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gleich Null ist; Halten des Drucks eines Bremsradzylinders auf einem gegebenen Haltedruck während einer gegebenen Haltedauer, wenn eine Schalttätigkeit, die einen Wechsel des Schaltbereiches in den Parkbereich anfordert, eingegeben wurde und die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich Null ist; und Wechseln des Schaltbereiches in den Parkbereich, nachdem die Haltedauer verstrichen ist.