DE112008001287T5

DE112008001287T5 - Fahrzeugsteuergerät

Info

Publication number: DE112008001287T5
Application number: DE112008001287T
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Sato
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2008-10-07
Publication date: 2010-03-11
Also published as: JP4305556B2; WO2009069384A1; CN101755151A; JP2009127841A; US20100256880A1

Abstract

Steuergerät eines Fahrzeugs, in welchem eine By-Wire-Bereichsumschaltvorrichtung montiert ist, die einen Bereichsumschaltvorgang eines Automatikgetriebes unter Verwendung eines Stellglieds durchführt, wobei das Steuergerät folgendes aufweist:
ein Beherrschungsmittel, das dann, wenn eine Bereichsumschaltanforderung als innerhalb eines bestimmten Musters liegend identifiziert ist, gemäß dem die vorherrschende Antriebsleistungsrichtung umgekehrt wird, den Grad der Beschränkung der Antriebsleistungsübertragung verglichen mit einem Fall einer nicht in diesem bestimmten Muster liegenden Bereichsumschaltanforderung erhöht.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät, das den Betrieb eines Fahrzeugs, etwa eines Kraftfahrzeugs steuert. In dem durch dieses Steuergerät gesteuerten Fahrzeug wird eine Konfiguration angenommen, bei der ein By-Wire-Bereichsschaltgerät montiert wurde, welches unter Verwendung eines Stellglieds eine Bereichsumschaltung eines Automatikgetriebes durchführt.
[Hintergrund der Erfindung]
In einem Fahrzeug, in welchem eine Kraftmaschine (Brennkraftmaschine) montiert ist, ist als ein Getriebe, das das durch die Kraftmaschine erzeugte Drehmoment und die Drehzahl gemäß dem Fahrzeugfahrzustand auf geeignete Weise auf die Antriebsräder überträgt, ein Automatikgetriebe bekannt, das das Übersetzungsverhältnis zwischen der Kraftmaschine und den Antriebsrädern auf automatische Weise optimal festlegt.
Als ein in einem Fahrzeug montiertes Automatikgetriebe sind beispielsweise ein Planetengetriebe, das zahlreiche Gänge unter Verwendung einer Vielzahl von Kupplungen und Bremsen und eines Planetengetriebemechanismus bereitstellt, so wie ein riemengetriebenes, stufenloses Getriebe (CVT: kontinuierlich variables Getriebe), das das Übersetzungsverhältnis stufenweise anpasst, usw. bekannt.
In einem Fahrzeug, in welchem ein automatisches Planetengetriebe montiert ist, ist für gewöhnlich ein Gangschaltkennfeld, das Gangschaltlinien (Gangumschaltlinien) zum Ermitteln eines optimalen Gangs gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Drosselöffnungsgrads (eines Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgrads) hat, in einem Speicher eines Fahrzeugsteuergeräts gespeichert, auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Drosselöffnungsgrads wird unter Bezugnahme auf das Gangschaltkennfeld ein Sollgang berechnet, und auf Grundlage dieses Sollgangs wird ein Gang automatisch eingelegt, indem eine Kupplung, eine Bremse, ein Freilauf (eine Einwegkupplung) oder dergleichen, welches Reibeingriffselemente sind, in einem vorbestimmten Zustand eingerückt oder ausgerückt werden.
Als ein Steuergerät, das ein solches Automatikgetriebe steuert, ist ein so genanntes kabelgebundenes Bereichsumschaltgerät (siehe beispielsweise Patentdruckschrift 1) bekannt, das die Position des Schaltbereichs des Automatikgetriebe unter Verwendung eines Sensors elektrisch erfasst, und durch Antreiben eines Stellglieds eines Elektromotors oder dergleichen zum Umschalten auf Grundlage dieses Erfassungssignals für das Schalten eines manuellen Ventils des Automatikgetriebes eine Schaltstellung, etwa P (Parken), R (Rückwärts), N (Neutral) und T (Antrieb) umschaltet.
In einem By-Wire-Bereichsschaltgerät wird das Umschalten des Bereichs des Automatikgetriebes durch ein herkömmliches mechanisch betätigtes Bereichsschaltgerät durchgeführt, d. h., durch eine Betätigung eines direkten Arretierungsmechanismus durch einen Fahrer unter Verwendung einer Wählhebelbetätigung über ein Kabel (Wire). In diesem Bereichsschaltgerät ist es nicht erforderlich, dass der Wählhebel und der Arretierungsmechanismus durch das Kabel mechanisch verbunden sind, sodass das Layout beim Montieren dieser Teile in das Fahrzeug nicht eingeschränkt ist und es daher den Vorteil gibt, dass es möglich ist, den Gestaltungsfreiheitsgrad zu erhöhen, und die Installation in dem Fahrzeug zudem einfach durchgeführt werden kann.
In einem Fahrzeug, in dem ein solches By-Wire-Bereichsumschaltgerät montiert ist, ist eine Ausfallsicherungseinrichtung erforderlich, wenn beim Umschalten des Bereichs ein Problem aufgetreten ist. Diese Ausfallsicherung ist in der Patentdruckschrift 2 beschrieben.
Bei der in der Patentdruckschrift 2 beschriebenen Technologie wird in einem Automatikgetriebe, das eine By-Wire-Steuerung verwendet, eine Gangwählbereichsposition (Sollbereichsposition), die von einem Fahrer durch eine Wählschaltbetätigung ausgewählt wurde, mit der tatsächlichen Bereichsposition des Automatikgetriebes verglichen, und wenn diese nicht gleich sind, wird eine Beurteilung getroffen, dass in dem Automatikgetriebe ein Problem aufgetreten ist. Beim Beurteilen darüber, dass in dem Automatikgetriebe ein Problem aufgetreten ist, wird eine Fahrzeugbewegung in einer sich von dem durch den Fahrer ausgewählten Bereichsposition unterscheidenden Bereichsposition verhindert, indem ein Leistungsübertragungspfad von einer Kurbelwelle der Kraftmaschine zu den Antriebsrädern über das Automatikgetriebe blockiert wird.
Zudem wird beispielsweise mit der in der Patentdruckschrift 2 beschriebenen Technologie der Leistungsübertragungspfad blockiert, indem ein Vorwärtseingriffselement (Kupplung) wird oder Rückwärtseingriffselemente (Kupplung und Bremse) des Automatikgetriebes ausgerückt werden.
[Druckschriftenliste]
[Patentliteratur]
[Patentdruckschrift 1]
JP 2000-170905 A
[Patentdruckschrift 2]
JP 2004-125061 A
[Zusammenfassung der Erfindung]
[Technisches Problem]
Obwohl in einem Fahrzeug, in welchem ein vorstehend beschriebenes By-Wire-Bereichsschaltgerät montiert wurde, eine Ausfallsicherungssteuerung durchgeführt wird, die den Leistungsübertragungspfad blockiert, wenn ein Bereichsschaltfehler aufgetreten ist (beispielsweise wenn der tatsächliche Bereich nicht der gleiche wie der Sollbereich ist), wird die Ausfallsicherungssteuerung durchgeführt, nachdem das Auftreten des Bereichsschaltfehlers erfasst wurde, und es gibt daher Bedenken, das die Wirkungen der Durchführung der Ausfallsicherungssteuerung ungeeignet sein werden. Diesbezüglich gibt es Raum für Verbesserungen der herkömmlichen Technologie.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in einem Steuergerät eines Fahrzeugs, in welchem ein By-Wire-Bereichsschaltgerät montiert wurde, das einen Bereichsumschaltvorgang eines Automatikgetriebes unter Verwendung eines Stellglieds durchführt, zu ermöglichen, dass eine Bewegung des Fahrzeugs so gut wie möglich unterdrückt oder verhindert wird, selbst wenn in dem Ablauf des Durchführens des Bereichsumschaltvorgangs in einem bestimmten Muster ein Bereichsumschaltfehler deart auftritt, dass eine vorliegende Antriebsleistungsrichtung umgekehrt wird.
Es ist zudem eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in einem Steuergerät eines Fahrzeugs, in welchem ein By-Wire-Bereichsumschaltgerät montiert wurde, welches einen Bereichsumschaltvorgang eines Automatikgetriebes unter Verwendung eines Stellglieds durchführt, zu ermöglichen, dass eine Bewegung des Fahrzeugs selbst dann so gut wie möglich unterdrückt oder verhindert wird, wenn im Ablauf des Durchführens des Bereichsumschaltvorgangs in einem bestimmten Muster ein Bereichsumschaltfehler derart auftritt, dass eine vorliegende Antriebsleistungsrichtung umgekehrt wird, und ferner zu ermöglichen, dass ein gutes Ansprechverhalten auf eine Beschleunigungsnachfrage des Fahrers beibehalten wird, wenn der sich von dem bestimmten Muster unterscheidende Bereichsumschaltvorgang auf geeignete Weise vollendet wurde.
[Lösung des Problems]
Die vorliegende Erfindung stellt ein Steuergerät eines Fahrzeugs bereit, in welchem ein By-Wire-Bereichsumschaltgerät montiert ist, das einen Bereichsumschaltvorgang eines Automatikgetriebes unter Verwendung eines Stellglieds durchführt, wobei das Steuergerät folgendes aufweist: ein Beherrschungsmittel, das dann, wenn eine Bereichsumschaltnachfrage als innerhalb eines bestimmten Musters identifiziert ist, gemäß dem die vorherrschende Antriebsleistungsrichtung umgekehrt wird, den Grad der Beschränkung der Antriebsleistungsübertragung verglichen mit einem Fall erhöht, in dem eine Bereichsumschaltnachfrage nicht in diesem bestimmten Muster liegt.
Selbst wenn gemäß dieser Konfiguration ein Bereichsumschaltfehler auftritt und somit der nachgefragte Bereich nicht eingerichtet werden kann, wird die Antriebsleistungsübertragung auf die Antriebsräder beschränkt, sodass die Fahrzeugbewegung unterdrückt werden kann.
Bei dieser Konfiguration ist es möglich, die vorstehend beschriebene Antriebsleistung sowohl in dem Fall eines Bereichsumschaltvorgangs in dem bestimmten Muster als auch in dem Fall eines Bereichsumschaltvorgangs außerhalb des bestimmten Musters zu beschränken. Zudem ist es möglich, eine Konfiguration zu verwenden, bei der in dem Fall eines nicht in dem bestimmten Muster liegenden Bereichsumschaltvorgangs, die Antriebsleistungsübertragung nicht beschränkt wird. In beiden Fällen ist es von Vorteil, eine Konfiguration zu verwenden, bei der der Grad der Antriebsleistungsbeschränkung in dem Fall eines Bereichsumschaltvorgangs in dem bestimmten Muster größer als in dem Fall eines Bereichsumschaltvorgangs außerhalb des bestimmten Musters ist.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Steuergerät eines Fahrzeugs bereit, in welchem ein By-Wire-Bereichsumschaltungsgerät montiert ist, welches einen Bereichsumschaltungsvorgang eines Automatikgetriebes unter Verwendung eines Stellglieds durchführt, wobei das Steuergerät folgendes aufweist: ein Beherrschungsmittel, das dann, wenn eine Bereichsumschaltnachfrage als innerhalb eines bestimmten Musters liegend identifiziert ist, das die vorliegende Antriebsleistungsrichtung umkehrt, eine Ausgabe der in dem Fahrzeug montierten Antriebsquelle in Richtung einer unteren Grenzwertseite verringert; und ein Ausübungsmittel, das das Bereichsumschaltgerät so steuert, dass der nachgefragte Bereich eingerichtet wird.
Gemäß dieser Konfiguration wird selbst dann, wenn ein Bereichsumschaltfehler auftritt und somit der nachgefragte Bereich nicht eingerichtet werden kann, lediglich die Antriebsleistung in Folge der durch die Antriebsquelle erzeugten Ausgabe an der Seite des unteren Grenzwerts zu den Antriebsrädern übertragen, sodass die Fahrzeugbewegung unterdrückt werden kann.
Ferner ist es in einem Fall, in dem der Bereichsumschaltvorgang auf geeignete Weise vollendet wurde, möglich, die entsprechende Antriebsleistung unmittelbar zu den Antriebsrädern zu übertragen, wenn eine Beschleunigungsnachfrage durch den Fahrer in der Nähe des Zeitpunkts dieses Bereichsumschaltvorgangs empfangen wurde, indem eine Konfiguration verwendet wird, bei der dann, wenn eine sich von dem bestimmten Muster unterscheidende Bereichsumschaltnachfrage empfangen wurde, eine Maßnahme des Verringerns der Ausgabe von der Antriebsquelle auf die Seite des unteren Grenzwerts, wie dies vorstehend beschrieben ist, nicht durchgeführt wird. Somit wird ein gutes Ansprecjverhalten auf eine Beschleunigungsnachfrage beibehalten, wenn eine Bereichsumschaltung auf geeignete Weise durchgeführt wurde.
Zudem stellt die vorliegende Erfindung ein Steuergerät eines Fahrzeugs bereit, in welchem ein By-Wire-Bereichsumschaltgerät montiert ist, das einen Bereichsumschaltvorgang eines Automatikgetriebes unter Verwendung eines Stellglieds durchführt, und an dem zudem ein hydraulisches Leistungsübertragungsanpassungsmittel montiert ist, das die Antriebsleistungsübertragung von einer Antriebsquelle auf Antriebsrädern anpasst, wobei das Steuergerät folgendes aufweist: ein Beherrschungsmittel, das dann, wenn eine Bereichsumschaltnachfrage als innerhalb eines bestimmten Musters liegend identifiziert ist, gemäß dem die vorherrschende Antriebsleistungsrichtung umgekehrt wird, die Ausgabe der Antriebsquelle auf die Seite eines unteren Grenzwerts verringert; ein Ausführungsmittel, das das Bereichsumschaltgerät so steuert, dass der nachgefragte Bereich eingerichtet wird; ein Bestätigungsmittel, das überprüft, ob der ausgeführte Bereichsumschaltvorgang auf geeignete Weise vollendet wurde, oder ob in Folge einer Betriebsfehlfunktion während des Bereichsumschaltvorgangs ein Fehler aufgetreten ist; und ein Maßnahmenmittel, das dann, wenn das Auftreten eines Fehlers durch das Bestätigungsmittel erfasst wurde, die Antriebsleistungsübertragung mit dem Leistungsübertragungsanpassungsmittel beschränkt.
Selbst wenn gemäß dieser Konfiguration ein Bereichsumschaltfehler auftritt und daher der nachgefragte Bereich nicht eingerichtet werden kann und eine Betätigungsverzögerung auftritt, die ein Belang beim Ausführen einer Fehlermaßnahme ist, wird während dieser Verzögerung lediglich die Antriebsleistung in Folge der durch die Antriebsquelle erzeugten Ausgabe an der Seite des unteren Grenzwerts auf die Antriebsräder übertragen, sodass die Fahrzeugbewegung unterdrückt werden kann.
Ferner wird dann, wenn eine sich von dem bestimmten Muster unterscheidende Bereichsumschaltnachfrage empfangen wurde, eine vorstehend beschriebene Maßnahme des Verringerns der Ausgabe der Antriebsquelle auf die Seite des unteren Grenzwerts, nicht durchgeführt, sodass es in einem Fall, in dem der Bereichsumschaltvorgang auf geeignete Weise vollendet wurde, wenn eine Beschleunigungsfrage durch den Fahrer in der Nähe des Zeitpunkts dieses Bereichsumschaltvorgangs empfangen wurde, möglich ist, die entsprechende Antriebsleistung unmittelbar zu den Antriebsrädern zu übertragen. Somit wird ein gutes Ansprechverhalten auf eine Beschleunigungsnachfrage beibehalten, wenn der Bereichsumschaltvorgang auf geeignete Weise durchgeführt wurde.
Bevorzugterweise ist die Antriebsquelle in dem vorstehenden Steuergerät eine Kraftmaschine und ein Leerlaufzustand dieser Kraftmaschine ist die Ausgabe der Antriebsquelle an der Seite des unteren Grenzwerts.
Durch Verwenden einer solchen Konfiguration befindet sich die zu den Antriebsrädern übertragene Antriebsleistung während der Verzögerungszeitspanne an einem vernachlässigbaren Niveau, was zum Unterdrücken oder Verhindern der Fahrzeugbewegung von Vorteil ist.
Zudem stellt die vorliegende Erfindung ein Steuergerät eines Fahrzeugs bereit, in welchem ein By-Wire-Bereichsumschaltgerät montiert ist, das einen Bereichsumschaltvorgang eines Automatikgetriebes unter Verwendung eines Stellglieds durchführt, und in welchem ein hydraulisches Leistungsübertragungsanpassungsmittel montiert ist, das die Antriebsleistungsübertragung von einer Antriebsquelle auf Antriebsräder anpasst, wobei das Steuergerät folgendes aufweist: ein Beherrschungsmittel, das dann, wenn die Bereichsumschaltnachfrage als innerhalb eines besonderen Musters liegend identifiziert ist, gemäß dem die vorherrschende Antriebsleistungsrichtung umgekehrt wird, die Antriebsleistungsübertragung durch das Antriebsleistungseinstellungsmittel beschränkt; und ein Ausübungsmittel, das das Bereichsumschaltgerät so steuert, dass der nachgefragte Bereich eingerichtet wird.
Selbst wenn ein Bereichsumschaltfehler auftritt und somit der nachgefragte Bereich nicht eingerichtet werden kann, wird gemäß dieser Konfiguration die Antriebsleistungsübertragung auf die Antriebsräder beschränkt, sodass die Fahrzeugbewegung unterdrückt werden kann.
Ferner ist es durch Verwenden einer Konfiguration, in welcher dann, wenn eine sich von dem bestimmten Muster unterscheidende Bereichsumschaltnachfrage empfangen wurde, eine vorstehend beschriebene Maßnahme des Beschränkens der Antriebsleistung nicht durchgeführt wird, in einem Fall, in dem der Bereichsumschaltvorgang auf geeignete Weise vollendet wird, möglich, die entsprechende Antriebsleistung unmittelbar auf die Antriebsräder zu übertragen, wenn eine Beschleunigungsnachfrage durch den Fahrer in der Nähe des Zeitpunkts dieses Bereichsumschaltvorgangs empfangen wurde. Somit bleibt ein gutes Ansprechverhalten auf eine Beschleunigungsnachfrage beibehalten, wenn der Bereichsumschaltvorgang auf geeignete Weise durchgeführt wurde.
Bevorzugterweise hat das Steuergerät ferner folgendes: ein Bestätigungsmittel, das überprüft, ob der ausgeführte Bereichsumschaltvorgang auf geeignete Weise vollendet wurde, oder ob in Folge einer Betätigungsfehlfunktion während des Bereichsumschaltvorgangs ein Fehler aufgetreten ist, und ein Maßnahmenmittel, das die Antriebsleistungsübertragung mit dem Leistungsübertragungsanpassungsmittel dann beschränkt, wenn durch das Bestätigungsmittel das Auftreten eines Fehlers erfasst wurde.
Selbst wenn gemäß dieser Konfiguration ein Bereichsumschaltfehler auftritt und somit der nachgefragte Bereich nicht eingerichtet werden kann und eine Betätigungsverzögerung auftritt, die ein Belang beim Ausführen einer Fehlermaßnahme ist, wird während dieser Verzögerung die Antriebsleistungsübertragung auf die Antriebsräder beschränkt, sodass die Fahrzeugbewegung unterdrückt werden kann.
Ferner wird dann, wenn eine sich von dem bestimmten Muster unterscheidende Bereichsumschaltnachfrage empfangen wurde, eine vorstehend beschriebene Maßnahme des Beschränkens der Antriebsleistung nicht durchgeführt, sodass es in einem Fall, in dem der Bereichsvorgang auf geeignete Weise vollendet wurde, möglich ist, die entsprechende Antriebsleistung unmittelbar auf die Antriebsräder zu übertragen, wenn eine Beschleunigungsnachfrage durch den Fahrer in der Nähe des Zeitpunkts dieses Bereichsumschaltvorgangs empfangen wurde. Somit wird ein gutes Ansprechverhalten auf eine Beschleunigungsnachfrage beim geeigneten Durchführen des Bereichsumschaltvorgangs beibehalten.
Es ist zudem vorzuziehen, eine Konfiguration zu verwenden, bei der das Beherrschungsmittel beim Beschränken der Antriebsleistungsübertragung mittels des Leistungsübertragungsanpassungsmittels in Folge des Empfangens einer Bereichsumschaltnachfrage in dem bestimmten Muster dann, wenn auf Grundlage einer Ausgabe eines Öltemperaturerfassungsmittels zum Erfassen einer Arbeitsöltemperatur des Automatikgetriebes eine niedrige Öltemperatur erfasst wurde, den Grad der Beschränkung verglichen zu dann erhöht, wenn eine hohe Öltemperatur erfasst wurde.
Zuerst ist die Viskosität des Arbeitsöls im Betrieb des hydraulischen Leistungsübertragungsanpassungsmittels dann niedrig, wenn die Arbeitsöltemperatur hoch ist, sodass das Ansprechverhalten gut ist, aber wenn die Arbeitsöltemperatur niedrig ist, dann wird die Viskosität des Arbeitsöls hoch, sodass das Ansprechverhalten schlecht ist.
Daher kann unter Berücksichtigung der Tatsache, dass das Ansprechverhalten des Leistungsübertragungsanpassungsmittels dann schlecht ist, wenn die Arbeitsöltemperatur niedrig ist, durch Festlegen eines höheren Grads der Beschränkung durch das Leistungsübertragungsanpassungsmittel dann, wenn die Arbeitsöltemperatur hoch ist, die Betriebsverzögerung (beispielsweise die Kupplungsfreigabeverzögerung) der Antriebsleistungsbeschränkung verringert werden. Wenn jedoch die Arbeitsöltemperatur hoch ist, ist das Ansprechverhalten des Leistungsübertragungsanpassungsmittels gut, sodass es selbst dann unwahrscheinlich ist, dass eine Betätigungsverzögerung auftritt, wenn die Antriebsleistung nach dem Erfassen eines Bereichsumschaltfehlers beschränkt ist.
Bevorzugterweise ist das Leistungsübertragungsanpassungsmittel mit in dem Automatikgetriebe vorgesehenen Reibeingriffselementen konfiguriert. Durch Verwenden einer solchen Konfiguration ist eine neue Installation des Leistungsübertragungsanpassungsmittels nicht erforderlich, was darin vorteilhaft ist, eine Erhöhung anfänglicher Kosten oder eines Fahrzeuggewichts zu unterbinden.
Bevorzugterweise hat das Bereichsumschaltgerät, das in einem Fahrzeug vorgesehen ist, welches durch eines der vorstehend erwähnten Steuergeräte gesteuert wird, einen Arretierungsmechanismus zum Ändern des Zustands eines manuellen Ventils, welches ein Bestandteil bildendes Element eines Bereichsumschalthydrauliksteuergeräts ist, das in dem Automatikgetriebe vorgesehen ist, sowie ein Stellglied zum Antreiben des Arretierungsmechanismus; wobei der Arretierungsmechanismus ein Arretierungselement, das von dem Stellglied verschoben wird, sowie ein Positionierungselement hat, das eine Stoppstellung des Arretierungselements beibehält; wobei das Arretierungselement einen wellenförmigen Abschnitt hat, der aus einer Vielzahl von Talabschnitten, die einem jeweiligen Bereich entsprechen, für den das Umschalten durchgeführt wird, und aus Bergabschnitten zwischen den Talabschnitten ausgebildet ist, und wobei das Positionierungselement einen Eingriffsabschnitt hat, der mit einem Talabschnitt des wellenförmigen Abschnitts in Eingriff gelangt und eine Vorspannkraft erzeugt, die den Eingriffsabschnitt in Richtung des Talabschnittbodens vorspannt. In dem Fall eines Bereichsumschaltgeräts mit einer solchen Konfiguration ist es vorzuziehen, dass das Steuergerät das Stellglied so steuert, dass ein nachgefragter Bereich eingerichtet wird, wenn eine Bereichsumschaltnachfrage empfangen wurde.
Eine solche Konfiguration kann als ein Beispiel der Konfiguration des Bereichsumschaltgeräts gegeben werden, das in einem durch eines der vorstehend erwähnten Steuergeräte gesteuerten Fahrzeug vorgesehen ist.
Bevorzugterweise verschwenkt das Stellglied das Arretierungselement und hat einen Elektromotor, der eine Rotationsleistung erzeugt, und hat einen Drehzahlverminderungsmechanismus, der die durch diesen Motor erzeugte Rotationsleistung verzögert und diese verzögerte Rotationsleistung von einer Ausgabewelle ausgibt, die koaxial angeschlossen ist und die in der Lage ist, sich als integraler Körper mit einer Stützwelle des Arretierungselements zu drehen.
Falls auf diese Weise die Betätigungsart des Arretierungsmechanismus, die Leistungserzeugungsart durch das Stellglied usw. spezifiziert sind, ist es möglich, die Konfiguration des Bereichsumschaltgeräts deutlich zu machen.
Ferner ist es vorzuziehen, eine Konfiguration zu verwenden, bei der das Steuergerät eines mit dem bestimmten Bereichsumschaltgerät versehenen Fahrzeugs ein Rotorwinkelerfassungsmittel hat, das den Rotationswinkel des Rotors des Motors erfasst, und ein Ausgabewinkelerfassungsmittel hat, das den Rotationswinkel der Ausgabewelle des Stellglieds erfasst, wobei das Ausübungsmittel eine derartige Verarbeitung durchführt, das es in Antwort auf eine Bereichsumschaltnachfrage einen Sollrotationswinkel des Motors festlegt, der dazu erforderlich ist, den dem nachgefragten Bereich entsprechenden Talabschnitt mit dem Eingriffsabschnitt in Eingriff zu bringen, und das eine Rückkopplungssteuerung zum Antreiben des Motors durchführt, bis die erfasste Ausgabe (der tatsächliche Rotationswinkel) des Rotorwinkelerfassungsmittels den Sollrotationswinkel erreicht. Auf diese Weise ist es bei der Verwendung eines Arretierungselements der Verschwenkungsbauart möglich, die Art der Steuerung des Bereichsumschaltvorgangs deutlich zu machen.
Bei der vorgenannten Konfiguration ist es vorzuziehen, eine Konfiguration zu verwenden, bei der in dem Steuergerät eines mit dem bestimmten Bereichsumschaltgerät versehenen Fahrzeugs das Bestätigungsmittel dann, wenn der Antrieb des Motors gestoppt ist, bestimmt, ob ein Fehler aufgetreten ist oder nicht, indem auf Grundlage der Ausgabe des Ausgabewinkelerfassungsmittels überprüft wird, ob der dem nachgefragten Bereich entsprechende Talabschnitt mit dem Eingriffsabschnitt in Eingriff gelangt ist.
Auf diese Weise ist es möglich, die Art des Bereichsumschaltfehlers deutlich zu machen, wenn ein Arretierungselement der Verschwenkungsbauweise verwendet wird.
[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
Selbst wenn in dem Ablauf beim Durchführen des Bereichsumschaltvorgangs in einem bestimmten Muster ein solcher Bereichsumschaltfehler auftritt, dass sich die vorliegende Antriebsleistungsrichtung umkehrt, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Fahrzeugbewegung so gut wie möglich unterdrückt oder verhindert werden.
Zudem kann gemäß der vorliegenden Erfindung zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Wirkungen ein gutes Ansprechverhalten auf eine Beschleunigungsnachfrage des Fahrers beibehalten werden, wenn der sich von dem bestimmten Muster unterscheidende Bereichsumschaltvorgang auf geeignete Weise vollendet wurde.
[Kurzbeschreibung der Zeichnungen]
1 ist ein Blockdiagramm, das die allgemeine Konfiguration gemäß einem Ausführungsbeispiel des Fahrzeugsteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Perspektivansicht, die ein Bereichsumschaltmuster eines Wählhebels zeigt, der in einem Bereichsumschaltgerät von 1 verwendet wird.
3 ist ein schematische Schaubild, das die allgemeine Konfiguration des einen Ausführungsbeispiels eines Automatikgetriebes in 1 zeigt.
4 ist eine Betriebstabelle des in 3 gezeigten Automatikgetriebes.
5 ist eine Perspektivansicht, die die allgemeine Konfiguration des Bereichsumschaltgeräts aus 1 zeigt.
6 ist eine Seitenansicht, die einen Querschnitt entlang eines Anschlussabschnitts einer Ausgabewelle eines Stellglieds in 1 und einer Stützwelle eines Arretierungsmechanismus zeigt.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das zum Beschreiben des Betriebs durch das Steuergerät in 1 verwendet wird.
8 ist ein Ablaufdiagramm, das zum Beschreiben eines Betriebs in einem anderen Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugsteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
[Beschreibung der Ausführungsbeispiele]
Im Folgenden wird eine ausführliche Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung auf Grundlage der Zeichnungen gegeben. 1 bis 7 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bevor nun Abschnitte beschrieben werden, in welchen die Merkmale der vorliegenden Erfindung angewendet werden, wird unter Bezugnahme auf 1 bis 4 eine angenommene Konfiguration eines durch ein erfindungsgemäßes Steuergerät gesteuerten Fahrzeugs beschrieben.
1 zeigt eine Kraftmaschine (Brennkraftmaschine) 1, die als eine Antriebsquelle verwendet wird, ein Automatikgetriebe 2 und ein Bereichsumschaltgerät 10.
Beispielsweise kann als eine in einem Fahrzeug, etwa einem Kraftfahrzeug, montierte Kraftmaschine 1, ein Ottomotor, ein Dieselmotor, ein LPG-Motor oder dergleichen verwendet werden. Diese Kraftmaschine 1 verbrennt ein Gemisch aus Kraftstoff und Luft in einem Zylinder und wandelt die Wärmeenergie in Rotationsbewegungsenergie um und gibt diese Energie aus. Der Betrieb dieser Kraftmaschine 1 wird durch eine ENG-ECU (elektronische Steuereinheit) 3 gesteuert.
Das Automatikgetriebe 2 reagiert beispielsweise auf eine manuelle Betätigung eines Parkschalters 11, eines Wählhebels 12 usw. durch einen Fahrer, die in der Nähe eines Fahrzeugfahrersitzes installiert sind, um beispielsweise einen Parkbereich P, einen Rückwärtsbereich R, einen neutralen Bereich N, einen Antriebsbereich D oder dergleichen einzurichten. Dieser Betrieb des Automatikgetriebes 2 wird durch eine ECT (elektronisch gesteuertes Automatikgetriebe)_ECU 4 gesteuert.
Die Form des Parkschalters 11 und des Wählhebels 12 wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Der Parkschalter 11 gibt jedes Mal dann, wenn der Parkschalter 11 von einer Person gedrückt wird, alternierend ein dem Parkbereich P entsprechendes Signal und ein einem Nicht-Parkbereich NP entsprechendes Signal aus und ist beispielsweise an einer vorbestimmten Stelle einer Wählbasis 9 installiert, die in der Nähe des Fahrersitzes installiert ist.
Der Parkschalter 11 ist ein so genannter Kippschalter oder dergleichen, der jedes Mal dann zwischen zwei Zuständen umschaltet, wenn der Parkschalter 11 von einer Person gedrückt wird.
Der Wählhebel 12 ist in der Nähe des Parkschalters 11 in der Wählbasis 9 installiert und verursacht zusammen mit der Aufnahme einer Schwenkbetätigung durch eine Person die Ausgabe eines geeigneten Signals (ein dem neutralen Bereich N entsprechendes Signal, ein dem Rückwärtsbereich R entsprechendes Signal, ein dem Antriebsbereich N entsprechendes Signal oder dergleichen) von einem Wählsensor 13.
Der Wählhebel 12 ist ein Wählhebel der so genannten Kurzzeitbauweise und ist in der Lage, ausgehend von einer Ausgangsstellung H in einer Wählkulisse 9a der Wählbasis 9 als Startpunkt eine Schwenkbetätigung zu einer neutralen Stellung N, einer Rückwärtsstellung R, einer Antriebsstellung D oder einer Kraftmaschinenbremsstellung B durchzuführen. Nach der Schwenkbetätigung des Wählhebels 12 von der Ausgangsstellung H auf die neutrale Stellung N, die Rückwärtsstellung R, die Antriebsstellung D oder die Kraftmaschinenbremsstellung B kehrt der Wählhebel 12 automatisch zu der Ausgangsstellung H zurück.
Der Wählsensor 13 gibt ein dem neutralen Bereich N entsprechendes Signal aus, wenn der Wählhebel 12 in einer Querrichtung von der Ausgangsstellung H in schwenkender Betätigungsart auf die neutrale Stellung N gekippt wurde, gibt ein dem Rückwärtsbereich R entsprechendes Signal aus, wenn der Wählhebel 12 von der neutralen Stellung N in der Vorwärtsrichtung auf die Rückwärtsstellung R gekippt wurde, gibt ein dem Antriebsbereich D entsprechendes Signal aus, wenn der Wählhebel 12 in der Rückwärtsrichtung von der Neutralstellung N auf die Antriebsstellung D geschwenkt wurde, und gibt ein Signal aus, um eine Kraftmaschinenbremse wirken zu lassen, wenn der Wählhebel 12 von der Ausgangsstellung H in der Rückwärtsrichtung auf die Kraftmaschinenbremsstellung B gekippt wurde.
Nun wird unter Bezugnahme auf 3 und 4 die allgemeine Konfiguration des Automatikgetriebes 2 beschrieben. Das in 3 gezeigte Automatikgetriebe 2 ist von der Bauart eines Automatikgetriebes, das in einem heckgetriebenen Fahrzeug mit vorne liegendem Motor montiert ist. Das Automatikgetriebe 2 hat in etwa eine symmetrische Konfiguration bezüglich einer Mittellinie und daher ist in 3 die Hälfte unterhalb der Mittellinie ausgelassen.
Das Automatikgetriebe 2 ist mit einem Drehmomentwandler 21, einem ersten Planetengetriebegerät 22 der Doppelritzelbauweise, einem zweiten Planetengetriebegerät 23 der Einzelritzelbauweise und einem dritten Planentengetriebegerät 24 der Einzelritzelbauweise versehen. Die Leistungsabgabe von einer Abgabewelle 26 des Automatikgetriebes 2 wird über eine Kardanwelle, ein Differential, eine Antriebswelle usw. auf Antriebsräder übertragen.
Ein Sonnenrad S1 der ersten Planetengetriebevorrichtung des Automatikgetriebes 2 wird über eine Kupplung C3 wahlweise mit einer Eingabewelle 25 verbunden. Wenn das Sonnenrad S1 über eine Einwegkupplung F2 und eine Bremse B3 wahlweise mit einem Gehäuse verbunden wird, dann wird zudem die Drehung in der Rückwärtsrichtung (in der der Drehung der Eingabewelle 25 entgegengesetzten Richtung) verhindert. Ein Träger CA1 der ersten Planetengetriebevorrichtung 22 wird über eine Bremse B1 wahlweise mit dem Gehäuse verbunden und eine Drehung in der Rückwärtsrichtung ist durch eine parallel zu der Bremse B1 vorgesehene Einwegkupplung F1 immer verhindert. Ein Hohlrad R1 der ersten Planetengetriebevorrichtung 22 ist als ein einzelner Körper mit einem Hohlrad R2 der zweiten Planetengetriebevorrichtung 23 verbunden und wird über eine Bremse 32 wahlweise mit dem Gehäuse verbunden.
Ein Hohlrad S2 der zweiten Planetengetriebevorrichtung 23 ist als ein integraler Körper mit einem Sonnenrad S3 der dritten Planentengetriebevorrichtung 24 verbunden und ist über eine Kupplung C4 wahlweise mit der Eingangswelle 25 verbunden. Wenn das Sonnenrad S2 über eine Einwegkupplung F0 und eine Kupplung C1 wahlweise mit der Eingangswelle 25 verbunden ist, dann wird zudem die Drehung in der Rückwärtsrichtung bezüglich der Eingabewelle 25 verhindert.
Ein Träger CA2 der zweiten Planetengetriebevorrichtung 23 ist als ein integraler Körper mit einem Hohlrad R3 der dritten Planentengetriebevorrichtung 24 verbunden und wird über eine Kupplung C2 wahlweise mit der Eingangswelle 25 verbunden und wird über eine Bremse B4 wahlweise mit dem Gehäuse verbunden. Die Drehung des Trägers CA2 in der Rückwärtsrichtung ist durch eine parallel zu der Bremse B4 vorgesehen Einwegkupplung F3 immer verhindert. Zudem ist ein Träger CA3 der dritten Planetengetriebevorrichtung 24 als ein integraler Körper mit der Ausgabewelle 26 verbunden.
Der Einrück-/Ausrückzustand der Kupplungen C1 bis C4, der Bremsen B1 bis B4 und der Einwegkupplungen F0 bis F3 des vorgenannten Automatikgetriebes 2 sind in der Betriebstabelle aus 3 gezeigt. In der Betriebstabelle aus 4 gibt „O” einen Einrückzustand an und ein leerer Raum gibt einen Ausrückzustand an. Zudem gibt „⌾” einen Einrückzustand während des Kraftmaschinenbremsvorgangs an und „Δ” gibt einen sich nicht auf die Leistungsübertragung beziehenden Eingriffszustand an.
Wie dies in 3 gezeigt ist, ist in dem Automatikgetriebe 2 dieses Beispiels in dem ersten (1S) Vorwärtsgang (D) die Kupplung C1 eingerückt und die Einwegkupplungen F0 und F3 sind in Betrieb. In dem zweiten Vorwärtsgang (2-ter) sind die Kupplung C1 und die dritte Bremse B3 eingerückt und die Einwegkupplungen F0, F1 und F2 sind in Betrieb.
In dem dritten Vorwärtsgang (3-ter) sind die Kupplungen C1 und C2 eingerückt, die Bremse B3 ist eingerückt und die ersten Einwegkupplungen F0 und F1 sind in Betrieb. In dem vierten Vorwärtsgang (4-ter) sind die Kupplungen C1, C2 und C3 eingerückt, die Bremse B3 ist eingerückt und die Einwegkupplung F0 ist in Betrieb.
In dem fünften Vorwärtsgang (5-ter) sind die Kupplungen C1, C2 und C3 eingerückt und die Bremsen B1 und B3 sind eingerückt. In dem sechsten Vorwärtsgang (6-ter) sind die Kupplungen C1 und C2 eingerückt und die Bremsen B1, B2 und B3 sind eingerückt.
Andererseits ist in dem Rückwärtsgang (Rev) die Kupplung C3 eingerückt, die Bremse B4 ist eingerückt und die Einwegkupplung F1 ist in Betrieb.
Auf diese Weise wird in dem Automatikgetriebe 2 von diesem Beispiel ein Gang eingelegt, indem die Kupplungen C1 bis C4, die Bremsen B1 bis B4, die Einwegkupplungen F0 bis F3 und dergleichen, die Reibeingriffselement sind, in einem vorbestimmten Zustand eingerückt oder ausgerückt werden. Das Einrücken/Ausrücken der Kupplungen C1 bis C4 und der Bremsen B1 bis B4 wird durch einen hydraulischen Steuerkreis 27 gesteuert.
Ein durch die Bereichsumschaltvorrichtung 10 angetriebenes manuellen Ventil 28 und ein lineares Solenoidventil und ein An-/Aus-Solenoidventil usw., die nicht gezeigt sind, sind in dem Hydrauliksteuerkreis 27 vorgesehen. Durch die Steuerung der Erregung/Entregung eines jeden Solenoidventils oder die Schaltsteuerung des manuellen Ventils 28 durch die Bereichsumschaltvorrichtung 10 wird der Hydrauliksteuerkreis 27 geschaltet und somit ist es möglich, das Einrücken/Ausrücken der Kupplungen C1 bis C4 und der Bremsen B1 bis B4 des Automatikgetriebes 2 zu steuern.
Das Erregen/Entregen des linearen Solenoidventils und des EIN-/AUS-Solenoidventils des Hydrauliksteuerkreises 27 wird durch Solenoidsteuersignale (Hydraulikanweisungssignale) von der ECT_ECU 4 gesteuert.
Die ECT_ECU 4 gibt Solenoidsteuersignale (Hydraulikbefehlssignale) zu dem Hydrauliksteuerkreis 27 des Automatikgetriebes 2 aus. Das lineare Solenoidventil, das EIN-/AUS-Solenoidventil usw. des Hydrauliksteuerkreises 27 werden auf Grundlage dieser Solenoidsteuersignale gesteuert, sodass die Kupplungen C1 bis C4, die Bremsen B1 bis B4, die Einwegkupplungen F0 bis F3 usw. in einem vorbestimmten Zustand eingerückt und/oder ausgerückt werden, um einen vorbestimmten Gang (1-ter bis 6-ter Gang) zu bilden.
Wenn die ECT_ECU 4 von einer nachstehend beschriebenen SBW_ECU 40 einen geeigneten Kupplungsausrückbefehl erhalten hat, rückt die ECT_ECU 4 die Reibeingriffselemente des Automatikgetriebes 2 aus und blockiert die Leistungsübertragung von der Kraftmaschine 1 zu den Antriebsrädern. Genauer gesagt dann, wenn der vorliegende Wählbereich der „Antriebsbereich D” ist, rückt die ECT_ECU 4 die Kupplung C1 aus, um das Automatikgetriebe in einen neutralen Zustand zu bringen (ein Zustand, in welchem die Leistungsübertragung blockiert ist). Wenn der vorliegende Wählbereich der „Rückwärtsbereich R” ist, dann rückt die ECT-ECU 4 die Kupplung C3 und die Bremse B4 aus, um das Automatikgetriebe 2 in einen neutralen Zustand zu bringen (einen Zustand, in welchem die Leistungsübertragung blockiert ist).
Nun wird unter Bezugnahme auf 5 die Bereichsumschaltvorrichtung 10 beschrieben.
Die Bereichsumschaltvorrichtung 10 ist eine so genannte By-Wire-Bereichsumschaltvorrichtung und betätigt das manuelle Ventil 28 für die Bereichsumschaltung des Automatikgetriebes sowie einen Parkmechanismus 30, um einen Wählbereich (P, R, N oder D) einzurichten, der durch den Fahrer durch manuelles Betätigen des Parkschalters 10, des Wählhebels 12 oder dergleichen angefordert wurde. Die Bereichsumschaltvorrichtung 10 beinhaltet hauptsächlich eine SBW_ECU (elektronische Shift-By-Wire-Steuereinheit) 40, einen Arretierungsmechanismus 50 und ein Stellglied 60.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist das manuelle Ventil 28 ein Bestandteil bildendes Element des in dem Automatikgetriebe 2 vorgesehenen Hydrauliksteuergeräts 27. Wenn das manuelle Ventil 28 in Antwort auf die Betätigung des Wählhebels 12 betätigt wird, dann stellt das manuelle Ventil 28 den Bereich auf, der dieser Betätigung entspricht, indem ein Arbeitsölzuführpfad für lineare Solenoidventile geändert wird. Das manuelle Ventil 28 ist ein herkömmlich bekanntes manuelles Ventil der Kolbenventilbauweise und beinhaltet hauptsächlich einen Ventilkörper 28a und einen Kolben 28b.
Der Ventilkörper 28a ist an einer geeigneten Stelle innerhalb des Gehäuses des Automatikgetriebes 2 befestigt und hat einen geeigneten Zuführanschluss und einen Ablassanschluss. Der Kolben 28b ist in dem Ventilkörper 28a so aufgenommen, dass er in einer Achsrichtung verschiebbar ist.
Der Parkmechanismus 30 schaltet zwischen einem gesperrten Zustand, in welchem sich die Ausgabewelle 26 des Automatikgetriebes 2 nicht drehen kann und einem entsperrten Zustand um, in welchem sich die Ausgabewelle 26 drehen kann, und hat hauptsächlich ein Parkzahnrad 31, eine Parksperrdeichsel 32 und eine Parkstange 33.
Das Parkzahnrad 31 ist von außen an der Ausgabewelle 26 des Automatikgetriebes befestigt, sodass das Parkzahnrad 31 und die Ausgabewelle 26 sich zusammen als integraler Körper drehen können.
Die Parksperrdeichsel 32 ist derart in der Nähe des Parkzahnrads 31 angeordnet, dass sie in der Lage ist, mit einem Ende als Gelenk zu kippen bzw. zu schwenken. Ein Zapfen 32a, der zwischen den Zähnen des Parkzahnrads 31 in Eingriff gelangen oder aus dem Eingriff gebracht werden kann, ist irgendwo in der Längsrichtung der Parksperrdeichsel 32 vorgesehen. Die Parksperrdeichsel 32 ist durch eine nicht gezeigte Feder ständig in der Richtung vorgespannt, in der die Parksperrdeichsel 32 von dem Parkzahnrad 31 weggezogen ist.
Die Parkstange 33 ist so angeordnet, dass sie die parallel zu der Ausgabewelle 26 des Automatikgetriebes zu der vorderen Endseite oder hinteren Endseite versetzt werden kann.
Wie dies in 1 und 2 gezeigt ist, ist das vordere Ende der Parkstange 33 an einen später beschriebenen Arretierungshebel 31 angeschlossen und wird durch eine Schwenkbewegung dieses Arretierungshebels 51 gedrückt/gezogen.
Ein abgeschrägter Konus 37 zum Verschwenken der Parksperrdeichsel 32 ist an dem hinteren Ende der Parkstange 33 vorgesehen. Der abgeschrägte Konus 37 wird durch eine Schraubenfeder 38 zu der Seite des Parkzahnrads 31 gedrückt. Die Schraubenfeder 38 ist an der Außenseite der Parkstange 33 vorgesehen und ein Ende der Schraubenfeder 38 wird durch eine Haltering 39 gehalten, der an der Parkstange 33 befestigt ist.
Die SBW_ECU 40 führt eine Gesamtsteuerung des Betriebs der Bereichsumschaltvorrichtung 10 aus und sie führt zumindest eine Verarbeitung zum Umschalten des Schaltbereichs zwischen dem Parkbereich P und dem Nichtparkbereich P in Antwort auf ein von dem Parkschalter 11 eingegebenes Signal sowie eine Verarbeitung zum Umschalten des angeforderten Bereichs (R, N, oder D) in Antwort auf ein von dem Wählsensor 13 eingegebenes Signal durch.
In der SBW_ECU 40 sind hauptsächlich der Parkschalter 11, der Wählsensor 13, ein Rotorwinkelerfassungsmittel 14, ein Ausgabewinkelerfassungsmittel 15, ein Öltemperatursensor 16, ein Bremsschalter 17, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 18 usw. über eine nicht gezeigte Eingabeschnittstelle verbunden, und ein Motor 61 des Stellglieds 60 usw. ist über eine nicht gezeigte Ausgabeschnittstelle verbunden. Die SBW_ECU 40 führt zumindest eine Gangschaltverarbeitung aus, die das Automatikgetriebe 2 auf einen angeforderten Gang schaltet, indem der Motor 61 des Stellglieds 60 wie erforderlich gesteuert wird.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die an die SBW_ECU 40 angeschlossenen Bestandteil bildenden Elemente lediglich jene, die sich auf Merkmale der Erfindung beziehen, und Elemente, die sich nicht direkt auf die Merkmale der Erfindung beziehen, sind nicht beschrieben oder bezeichnet.
Der Öltemperatursensor 16 erfasst die Temperatur des Arbeitsöls (ATF) des Automatikgetriebes 2, der Bremsschalter 17 gibt ein AUS-Signal in einem Zustand aus, in welchem eine nicht gezeigte Fußbremse nicht niedergedrückt wird, und gibt ein EIN-Signal in einem Zustand aus, in welchem die Fußbremse niedergedrückt wurde und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 18 erfasst die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs.
Das Rotorwinkelerfassungsmittel 14 und das Ausgabewinkelerfassungsmittel 15 sind herkömmlich bekannte Konfigurationen (siehe beispielsweise Patentdruckschrift 2), sodass diese kurz beschrieben werden und eine ausführliche Zeichnung oder Beschreibung davon ausgelassen ist. Eine geeignete Konfiguration, die sich von der nachstehenden Beschreibung unterscheidet, kann ebenso für die Erfassungsmittel 14 und 17 verwendet werden.
Das Rotorwinkelerfassungsmittel 14 erfasst den Rotationswinkel eines Rotors des Motors 61 und ist unter Verwendung eines an dem Außenumfang des Rotors installierten Magnets oder unter Verwendung von Magnetpolen, die mit alternierenden, entgegengesetzten Polaritäten der Außenumfangsfläche des Rotors magnetisiert wurden und eines Hall-IC zum Erfassen des Magnetismus konfiguriert. Das Rotorwinkelerfassungsmittel 14 wird als ein Digitalencoder oder dergleichen verwendet, der eine Anzahl von Impulsen ausgibt, die der Anzahl der Drehungen des Rotors entspricht.
Das Ausgabewinkelerfassungsmittel 15 erfasst den Rotationswinkel der Ausgabewelle 63 des Stellglieds 60 und ist unter Verwendung eines Magneten konfiguriert, der in dem Bereich eines vorbestimmten Rotationswinkels an der Außenflächenseite der Ausgabewelle 63 installiert ist und dessen Querschnittsfläche in einer Umfangsrichtung allmählich zunimmt, und unter Verwendung eines Hall-IC mit linearer Ausgabe konfiguriert. Das Ausgabewinkelerfassungsmittel 15 wird als ein analoger Magnetsensor verwendet, der die Magnetkraft des Magnets erfasst, die dem Rotationswinkel der Ausgabewelle 63 entspricht, und ein dieser erfassten Magnetkraft entsprechendes lineares analoges Signal (eine Spannung) ausgibt. Beispielsweise wird als dieser analoge Magnetsensor ein so genannter neutraler Schalter der kontaktfreien Bauweise (NSW) verwendet.
Jede der vorstehend erwähnten ECUs 3, 4 und 10 sind, obwohl dies nicht ausführlich gezeigt ist, gleich wie eine herkömmliche ECU und sind so konfiguriert, dass sie eine CPU, einen RAM, einen ROM, einen Sicherungs-RAM usw. aufweisen und sie sind so miteinander verbunden, dass sie in der Lage sind, erforderliche Informationen bidirektional zueinander zu senden bzw. voneinander zu empfangen. Verschiedene Steuerprogramme, ein Kennfeld oder dergleichen, auf das Bezug genommen wird, wenn diese verschiedenen Steuerprogramme ausgeführt werden, usw., sind in dem ROM gespeichert. Die CPU führt verschiedene Berechungsverarbeitungen auf Grundlage der verschiedenen Steuerprogramme und des in dem ROM gespeicherten Kennfeld durch. Der RAM ist ein Speicher, der die Ergebnisse der Berechnungsverarbeitung durch die CPU, von Sensoren eingegebene Daten usw. temporär speichert. Der Sicherungs-RAM ist ein nichtflüchtiger Speicher, der beispielsweise beim Stoppen der Kraftmaschine 1 zu sichernde Daten oder dergleichen speichert.
In dem Arretierungsmechanismus 50 werden der Kolben 28b des manuellen Ventils 28 und die Parkstange 33 des Parkmechanismus 30 positioniert, indem sie stufenweise geschoben/gezogen werden, und der Arretierungsmechanismus 50 ist hauptsächlich so konfiguriert, dass er die Arretierungsplatte 51, eine Stützwelle (die auch als manuelle Welle bezeichnet wird) 52 und eine Arretierungsfeder 53 aufweist.
Die Arretierungsplatte 51 drückt/zieht den Kolben 28b des manuellen Ventils 28 und die Parkstange 33 des Parkmechanismus 30 in Folge des Verschwenkens durch das Stellglied 60.
Die Arretierungsplatte 51 ist so ausgebildet, dass sie eine fächerartige Außenform hat, und in einem Bereich, der in einem Zustand die Schwenkmitte der Arretierungsplatte 51 ist, in dem die Stützwelle 52, die ein von der Arretierungsplatte 51 getrennter Körper ist, die Arretierungsplatte 51 passiert, ist die Stützwelle 52 so befestigt, dass sie sich als ein integraler Körper mit der Arretierungsplatte 51 drehen kann.
Genauer gesagt sind die Arretierungsplatte 51 und die Stützwelle 52 beispielsweise durch Bereitstellen eines zylindrischen Nabenabschnitts (nicht gezeigt) in einem Schwenkgelenkabschnitt der Arretierungsplatte 51 und durch Einsetzen der Stützwelle 52 in ein Innenloch des zylindrischen Nabenabschnitts und beispielsweise durch Einklopfen eines Federstifts oder dergleichen (nicht gezeigt) verbunden. Jedoch kann auch eine andere Verbindungsart verwendet werden.
Somit dreht sich die Arretierungsplatte 51 zusammen mit der Stützwelle 52 (oder neigt sich damit), wenn die Stützwelle 52 gedreht wird. Die Arretierungsplatte 51 und die Stützwelle 52 können auch als ein integraler Körper ausgebildet sein.
Ein Ende in der Achsrichtung der Stützwelle 52 ist koaxial und als ein integraler Körper drehbar mit der Ausgabewelle 63 des Stellglieds 60 verbunden und das Ende in der Achsrichtung der Stützwelle 52 ist, auch wenn dies nicht gezeigt ist, beispielsweise durch ein Automatikgetriebegehäuse 3 oder dergleichen drehbar gestützt.
Beispielsweise wird eine Keilverzahnung verwendet, um die Stützwelle 52 der Arretierungsplatte 51 mit der Ausgabewelle 63 des Stellglieds 60 zu verbinden. Das heißt, eine Außenkeilverzahnung (Bezugszeichen ist ausgelassen) ist an dem Außenumfang eines Endes der Stützwelle 52 vorgesehen und eine Innenkeilverzahnung (Bezugszeichen ausgelassen) ist an der Innenumfangsfläche eines Hohlabschnitts der Innendurchmesserseite der Ausgabewelle 63 des Stellglieds 60 vorgesehen. Wenn die Stützwelle 52 um einen vorbestimmten Winkel in der Vorwärtsrichtung oder der Rückwärtsrichtung drehend angetrieben wird, dann wird die Arretierungsplatte 51 verschwenkt.
Das vordere Ende des Kolbens 28b des manuellen Ventils 28 und das vordere Ende der Parkstange 33 des Parkmechanismus 30 sind mit einer vorbestimmten Stelle der Arretierungsplatte 51 verbunden. Wenn die Arretierungsplatte 51 verschwenkt wird, wird somit der Kolben 28b des manuellen Ventils 28 in der Achsrichtung verschoben und die Parkstange 33 wird in der Achsrichtung verschoben.
Hinsichtlich der Art, in der der Kolben 28b mit der Arretierungsplatte 51 verbunden ist, ist zwischen zwei kreisförmigen Platten, die an einem Außenendabschnitt des Kolbens 28 vorgesehen sind, ein parallel zu der Stützwelle 52 an einer vorbestimmten Stelle der Arretierungsplatte 51 angebrachter Stift 58 vorgesehen.
Hinsichtlich der Art, in der die Parkstange 33 mit der Arretierungsplatte 51 verbunden ist, ist in ein Durchgangsloch 59, das in einem Ende in der Längsrichtung der Arretierungsplatte 51 vorgesehen ist, ein gebogener Endabschnitt der Parkstange 33 eingesetzt, und dann werden ein nicht gezeigter Sicherungsring, Verriegelungsstift oder dergleichen an diesem gebogenen Endabschnitt angebracht oder der gebogene Endabschnitt wird plastisch verformt, wodurch die Parkstange 33 gehalten und befestigt wird.
Die Arretierungsplatte 51 wird in vier Schritten verschwenkt, die beispielsweise den Schaltbereichen (beispielsweise dem Parkbereich P, dem Rückwärtsbereich R, dem neutralen Bereich N und dem Antriebsbereich D) entsprechen, welche durch den Wählhebel 12 ausgewählt werden, und der Kolben 28b des manuellen Ventils 28 wird in vier Schritten in der Axialrichtung gemäß der Schwenkstellung der Arretierungsplatte 51 verschoben.
Dafür ist an der oberen Seite der Arretierungsplatte 51 ein wellenförmiger Abschnitt 54 vorgesehen.
Der wellenförmige Abschnitt 54 hat eine Anzahl von (vier) Talabschnitten (Bezugszeichen ist ausgelassen), die den vier Wählbereichstufen (Parkbereich P, Rückwärtsbereich R, neutraler Bereich N und Antriebsbereich D) des Wählhebels 12 entsprechen. Wie dies in 2 gezeigt ist, sind die Bezugszeichen „P”, „R”, „N” und „D” in der Nähe der vier Täler in der Arretierungsplatte 51 geschrieben.
Die Arretierungsfeder 53 hält die Schwenkstellung der vier Stufen der Arretierungsplatte 51 und positioniert diese individuell, ist aus einer biegsamen, streifenartigen Plattenfeder gefertigt und ist mit einer Arretierungswalze 57 als ein Eingriffsabschnitt konfiguriert, die durch einen aufgegabelten Abschnitt an der Spitze der Arretierungsfeder 53 drehbar gestützt ist.
Die Arretierungswalze 57 hat, auch wenn dies nicht ausführlich gezeigt ist, eine hohle Form, eine Stützwelle ist durch ein mittleres Loch der Arretierungswalze 57 eingesetzt und beide Enden in der Achsrichtung dieser Stützwelle sind an dem aufgegabelten Abschnitt der Arretierungsfeder 53 befestigt.
In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Ende der Arretierungsfeder 53 an dem Ventilkörper 28a des manuellen Ventils 28 oder dergleichen befestigt. Zudem ist die Arretierungswalze 57 mit einem der Täler in dem wellenförmigen Abschnitt 54 der Arretierungsplatte 51 in Eingriff und durch Installieren der Arretierungswalze 57 derart, dass die Arretierungsfeder 53 selbst in diesem Zustand geringfügig elastisch verformt wird, sodass sie eine gekrümmte Haltung annimmt, wird der Arretierungswalze 57 ermöglicht, so zu wirken, dass sie gegen den Boden des Talabschnitts mit einer elastischen Reaktionskraft der Arretierungsfeder 53 drückt, wodurch der Eingriffszustand verstärkt wird.
Das Stellglied 60 treibt den Arretierungsmechanismus 50 an und hat, auch wenn dies nicht ausführliche gezeigt ist, den Elektromotor 61, einen Drehzahlverminderungsmechanismus 62 und die Ausgabewelle 63.
Auch wenn dies nicht gezeigt ist, ist das Stellglied 60 beispielsweise ein Stellglied einer von außen angebrachten Bauart, das mittels eines Bolzens an einem Gehäuse oder dergleichen des Automatikgetriebes 2 angebracht ist.
Der Motor 61 ist beispielsweise ein bürstenloser SR-Motor (geschalteter Reluktanzmotor), in welchem kein Dauermagnet verwendet wird, und ist, auch wenn dies nicht gezeigt ist, mit einem drehbar gestützten Rotor und einem Stator konfiguriert, der an der gleichen Achse wie die der Rotationsmitte des Rotors angeordnet ist.
Auch wenn dies nicht ausführlich gezeigt ist, wird für den Drehzahlverminderungsmechanismus 62 beispielsweise ein Mechanismus, in welchem eine Zykloidenverzahnung verwendet wird, ein Getriebemechanismus, in welchem eine Vielzahl von Zahnrädern kombiniert sind, ein Planetengetriebemechanismus oder dergleichen verwendet. Ein (nicht gezeigtes) Eingabeelement des Drehzahlverminderungsmechanismus 62 ist an den (nicht gezeigten) Rotor des Motors 61 gebunden und die Ausgabewelle 63 ist als ein integraler Körper vorgesehen, der mit einer Ausgabewelle (nicht gezeigt) des Drehzahlverminderungsmechanismus 62 integriert ist. Wie dies in 6 gezeigt ist, ist die Stützwelle 52 der Arretierungsplatte 51 beispielsweise mittels einer Keilverzahnung mit der Ausgabewelle 63 verbunden.
Als nächstes wird eine Beschreibung des grundlegenden Betriebs der Bereichsumschaltvorrichtung 10 mit der erläuterten Konfiguration gegeben.
Wenn der Fahrer anfänglich den Parkschalter 11 oder den Wählhebel 12 bedient, um einen Bereich von dem Parkbereich (P), dem Rückwärtsbereich (R), dem neutralen Bereich (N), dem Antriebsbereich (D) usw. des Automatikgetriebes auszuwählen, identifiziert die SBW_ECU 40 die ausgewählte Bereichsposition auf Grundlage der Ausgabe des Parkschalters 11 und des Wählsensors 13.
Die SBW_ECU 40 treibt die Ausgabewelle 63 des Stellglieds 60 gemäß dem Ergebnis dieser Identifikation so an, dass sie sich in der normalen Richtung oder der Umkehrrichtung dreht, wodurch die Stützwelle 52 und die Arretierungsplatte 51 auf geeignete Weise gedreht (geschwenkt) werden. Genauer gesagt legt die SBW_ECU 40 einen Solldrehwinkel (einen Sollimpulszählwert) fest, der dem angeforderten Bereich entspricht, startet die Bereitstellung der elektrischen Leistung für den Motor 61 und führt eine Rückkopplungssteuerung des Motors 61 durch, um den Motor 61 an einer Stelle zu stoppen, an der der erfasste Rotationswinkel (tatsächlicher Impulszählwert) des Motors 61 mit dem Sollrotationswinkel übereinstimmt.
Im Übrigen wird bei einem Verschwenken der Arretierungsplatte 51 dann, wenn der Bergabschnitt des wellenförmigen Abschnitts 54 der Arretierungsplatte 51 mit der Arretierungswalze 57 in Kontakt kommt, die Arretierungsfeder 53 temporär elastisch nach oben verformt, sodass dann, wenn die Arretierungswalze 57 mit dem Talabschnitt in Eingriff kommt, der das Ziel des wellenförmigen Abschnitts 54 ist, die Arretierungswalze 57 durch die elastische Wiederherstellungskraft (Vorspannkraft) der Arretierungsfeder 53 gegen den Talabschnitt gedrückt wird und auf diese Weise die Arretierungsplatte 51 positioniert und bewegungsfrei gehalten wird.
Der Kolben 28b des manuellen Ventils 28 wird durch dieses Verschwenken der Arretierungsplatte 51 in der Achsrichtung verschoben und somit wird das manuelle Ventil 28 auf die unter den Positionen „R”, „N” und „D” ausgewählte Bereichsstellung geschaltet. Somit wird die hydraulische Steuervorrichtung 27 auf geeignete Weise angetrieben, um einen geeigneten Gang in dem Automatikgetriebe 2 einzurichten.
Die SBW_ECU 40 liest ein Ausgabesignal (einen Spannungswert) des Ausgabewinkelerfassungsmittels 15 und identifiziert auf Grundlage dieses Ausgabesignals den vorhandenen Rotationswinkel (Betätigungsbetrag des manuellen Ventils 28) der Ausgabewelle 63, d. h., identifiziert, welcher von dem Parkbereich P, dem Rückwärtsbereich R, dem neutralen Bereich N und dem Antriebsbereich D der vorliegende Bereich (tatsächliche Bereich) ist, und beurteilt durch Vergleichen des identifizierten vorliegenden Bereichs (tatsächlichen Bereichs) mit dem angeforderten Bereich (Sollbereich), ob der Bereichsumschaltvorgang auf geeignete Weise durchgeführt wurde oder nicht.
Wenn der Parkbereich P ausgewählt wurde, dann wird das manuelle Ventil 28 auf die P-Stellung geschaltet und die Parkstange 33 des Parkmechanismus 30 wird in der Achsrichtung verschoben, sodass der Zapfen 32a der Parksperrdeichsel 32 mit dem Parkzahnrad 31 in Eingriff gelangt. Somit wird ein gesperrter Zustand errichtet, in welchem sich die Ausgabewelle 26 des Automatikgetriebes 2 nicht drehen kann.
Wenn ausgehend von der Parkbereichsstellung ein sich von dem Parkbereich P unterscheidender Bereich ausgewählt wurde, dann treibt die SBW_ECU 40 das Stellglied 60 so an, dass die Stützwelle 52 in einer vorbestimmten Richtung um einen vorbestimmten Winkel gedreht wird, sodass die Arretierungsplatte 51 verschwenkt wird, wodurch die Parkstange 33 und der abgeschrägte Konus 37 in der Achsrichtung in der zu der vorstehend erwähnten Richtung entgegengesetzten Richtung verschoben wird, sodass eine nach oben drückende Kraft der Parksperrdeichsel 32 durch den abgeschrägten Konus 37 gelöst wird.
Somit wird die Parksperrdeichsel 32 nach unten abgesenkt und deren Zapfen 32a wird von einem Bereich zwischen den Zähnen des Parkzahnrads 31 zurückgezogen, sodass ein entsperrter Zustand eingestellt wird, in welchem sich die Ausgabewelle 26 drehen kann. Gleichzeitig wird der Kolben 28b des manuellen Ventils 28 auf eine Sollstellung verschoben, wodurch in dem Hydrauliksteuergerät 27 ein geeigneter Arbeitsölzuführpfad ausgebildet wird.
Als nächstes wird eine ausführliche Beschreibung von Abschnitten gegeben, in welchen Merkmale der Erfindung angewendet werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine derartige Konfiguration entworfen, dass dann, wenn eine Bereichsumschaltanforderung durch Betätigung des Parkschalters 11 oder des Wählhebels 12 durch den Fahrer empfangen wurde, bevor mit dem Ausführen eines Bereichsumschaltvorgang gestartet wird oder unmittelbar nach dem Starten des Ausführens des Bereichsumschaltvorgangs, die von der Kraftmaschine 1 abgegebene Ausgabe auf einen unteren Grenzwert gesenkt, beispielsweise auf einen Leerlaufzustand gesenkt wird, falls diese Bereichsumschaltanforderung ein besonderes Muster darstellt, das die vorherherrschende Antriebsleistungsrichtung umkehrt (beispielsweise ein Umschalten von dem Rückwärtsbereich R auf den Antriebsbereich D oder ein Umschalten von dem Antriebsbereich D auf den Rückwärtsbereich R).
Insbesondere wird unter Bezugnahme auf das in 7 gezeigte Ablaufdiagramm eine Bereichsumschaltsteuerung beschrieben, bei der Merkmale der Erfindung angewendet wurden. Das Ablaufdiagramm aus 7 zeigt hauptsächlich die Verarbeitung durch die SBW_ECU 40.
Das in 7 gezeigte Ablaufdiagramm wird betreten, wenn der Parkbereich P, der Rückwärtsbereich R, der neutrale Bereich N, der Antriebsbereich D oder dergleichen durch Betätigung des Parkschalters 11 oder des Wählhebels 12 durch den Fahrer ausgewählt wurden, und eine Anforderung für die vorstehende Bereichsumschaltung auf Grundlage einer Signalausgabe von dem Parkschalter 11 oder dem Wählsensor 13 identifiziert wurde.
Als Erstes wird in Schritt S1 der tatsächliche Bereich (der vorherrschende Bereich) mit dem Sollbereich (angeforderten Bereich) verglichen und es wird eine Beurteilung darüber getroffen, ob die Bereichsumschaltanforderung ein besonderes Muster darstellt, gemäß dem die Antriebsleistungsrichtung umgekehrt wird, beispielsweise ein Umschalten von dem Rückwärtsbereich R auf den Antriebsbereich D oder ein Umschalten von dem Antriebsbereich D auf den Rückwärtsbereich R. Dabei wird der aktuelle Bereich ausgelesen, der temporär in dem internen Speicher des Steuergeräts 40 gespeichert ist, und mit dem identifizierten Sollbereich verglichen.
Falls zu diesem Zeitpunkt die Bereichsumschaltanforderung ein Muster ist, das sich von dem bestimmten Muster (etwa P → R, R → P, R → N, N → R, N → D oder D → N) unterscheidet, wird in Schritt S1 eine negative Beurteilung getroffen und nach dem Fortschreiten zu Schritt S2 springt die Verarbeitung herunter zu Schritt S6.
In Schritt S2 wird ein dem Sollbereich entsprechender Sollrotationswinkel (Sollzählwert) des Motors 61 festgelegt und durch Starten der Ausführung der Rückkopplungssteuerung des Motors 61 wird ein Verschwenken der Arretierungsplatte 51 gestartet. Dabei wird im Allgemeinen der Antriebsvorgang des Motors 61 fortgeführt, bis die Ausgabe (ein tatsächlicher Impulszählwert) des Rotorwinkelerfassungsmittel s 14 mit dem Sollrotationswinkel (Sollzählwert) übereinstimmt.
Falls die Bereichsumschaltanforderung das besondere Muster ist, wird im Übrigen in Schritt S1 eine bestätigende Beurteilung getroffen und die Verarbeitung schreitet zu Schritt S3 vor.
In Schritt S3 wird eine Beurteilung darüber getroffen, ob die Bereichsumschaltanforderung durch eine fehlerhafte Betätigung des Wählhebels 12 durch den Fahrer empfangen wurde oder nicht.
Für gewöhnlich wird eine Bereichsumschaltanforderung in dem bestimmten Muster häufig dann durchgeführt, wenn das Fahrzeug angehalten ist oder wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit in der Nähe des nahezu gestoppten Fahrzeugs liegt. Folglich ist durch Nachprüfen, ob das Fahrzeug gestoppt ist oder sich bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit in der Nähe des nahezu gestoppten Fahrzeugs befindet oder mit nicht weniger als einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit fährt, ein Identifizieren möglich, ob eine fehlerhafte Betätigung aufgetreten ist oder nicht. Zu diesem Zweck wird eine Beurteilung darüber getroffen, ob eine Signaleingabe (Eingabe eines tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeitswerts) von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 18 nicht größer als ein vorbestimmter Schwellenwert S0 ist oder nicht. Der Schwellenwert S0 ist auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit in der Nähe des nahezu gestoppten Fahrzeugs festgelegt, etwa auf 10 km/h, kann jedoch wie gewünscht festgelegt sein.
Wenn der tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeitswert größer als S0 ist, d. h., wenn eine Beurteilung getroffen wird, dass eine fehlerhafte Betätigung aufgetreten ist, wird in Schritt S3 eine bestätigende Beurteilung getroffen und dieses Ablaufdiagramm wird verlassen.
Wenn andererseits der tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeitswert nicht größer als S0 ist, d. h., wenn eine Beurteilung getroffen wird, dass keine fehlerhafte Betätigung aufgetreten ist, dann wird in Schritt S3 eine negative Beurteilung getroffen und dann schreitet der Ablauf zu Schritt S4 vor.
In Schritt S4 wird, wie in Schritt S2, ein dem Sollbereich entsprechender Sollrotationswinkel (Sollzählwert) des Motors 61 festgelegt und durch Starten der Ausführung der Rückkopplungssteuerung des Motors 61 wird ein Verschwenken der Arretierungsplatte 51 gestartet.
Als nächstes schreitet die Verarbeitung in Schritt S5 nach dem Ausgeben eines Befehls zum Ausführen einer Kraftmaschinenausgabeverringerungsmaßnahme zu der ENG_ECU 3 zu Schritt S6 vor. Beispielsweise kann die Kraftmaschinenausgabeverringerungsmaßnahme eine derartige Verarbeitung sein, dass die Kraftmaschine 1 in einen Leerlaufzustand gebracht wird. Dementsprechend steuert die ENG_ECU 3 beim Empfangen der Anweisung zum Ausführen der Kraftmaschinenausgabeverringerungsmaßnahme die Menge des durch ein (nicht gezeigtes) Kraftstoffzuführsystem zu der Kraftmaschine 1 zugeführten Kraftstoffs, um die Kraftmaschine 1 in einen Leerlaufzustand zu bringen.
Als nächstes wird in Schritt S6 eine Beurteilung darüber getroffen, ob der Motor 61 angehalten hat oder nicht. Die Beurteilung beinhaltet dabei einen Fall, in welchem die Ausgabe (der tatsächliche Rotationswinkel) von dem Rotorwinkelerfassungsmittel 14 mit dem Sollrotationswinkel übereinstimmt und daher der Motor 61 auf geeignete Weise gestoppt hat, und zudem einen Fall, in welchem ein fehlerhafter Betrieb des Motors 61 oder des Drehzahlverminderungsmechanismus 62 aufgetreten ist, sodass ein Antrieb auf den Sollrotationswinkel nicht möglich war und somit der Motor 61 in Folge eines Problems angehalten hat. Das Anhalten des Motors 61 kann auf Grundlage einer Ausgabe (eines tatsächlichen Rotationswinkels) von dem Rotorwinkelerfassungsmittel 14 identifiziert werden.
Dabei wird dann, wenn der Motor 61 nicht angehalten hat, in Schritt S6 eine negative Beurteilung getroffen und Schritt S6 wird wiederholt und wenn der Motor 61 angehalten hat, dann wird in Schritt S6 eine bestätigende Beurteilung getroffen und die Verarbeitung schreitet zum nachfolgenden Schritt S7 vor.
In Schritt S7 wird der tatsächliche Bereich (der vorherrschende Bereich) mit dem Sollbereich (dem angeforderten Bereich) verglichen und es wird eine Beurteilung darüber getroffen, ob der tatsächliche Bereich zu dem Sollbereich geworden ist oder nicht. Dabei wird eine Untersuchung darüber durchgeführt, ob die Ausgabe (der tatsächliche Spannungswert) von dem Ausgabewinkelerfassungsmittel 15 in einem den Sollbereich entsprechenden Sollspannungsbereich liegt oder nicht.
Wenn der tatsächliche Bereich zu dem Sollbereich geworden ist, dann bedeutet dies, dass die Bereichsumschaltung auf geeignete Weise vollendet wurde, sodass in Schritt S7 eine bestätigende Beurteilung getroffen wird und die Verarbeitung zu Schritt S8 fortschreitet. In Schritt S8 wird eine Anweisung zum Beenden der Kraftmaschinenausgabeverringerungsmaßnahme zu der ENG_ECU 3 ausgegeben und dann wird dieses Ablaufdiagramm verlassen.
Wenn jedoch der tatsächliche Bereich nicht zu dem Sollbereich geworden ist, dann bedeutet dies, dass im Ablauf des Bereichsumschaltvorgangs ein Problem aufgetreten ist, sodass in Schritt S7 eine negative Beurteilung getroffen wird und die Verarbeitung zu Schritt S9 fortschreitet.
In Schritt S9 wird das Auftreten eines Bereichsumschaltvorgangsfehlers identifiziert und eine Anweisung zum Ausführen einer Antriebsleistungsblockademaßnahme wird zu der ECT_ECU 4 ausgeben. Die Verarbeitung zum Aufstellen eines neutralen Zustands, in welchem der Antriebsleistung nicht ermöglicht wird, von der Ausgabewelle 26 des Automatikgetriebes 2 ausgeben zu werden, d. h., eine Verarbeitung zum Ausrücken der Kupplungen und Bremsen des Automatikgetriebes 2, kann als die Kraftmaschinenausgabeverringerungsmaßnahme verwendet werden.
Wenn die ECT_ECU 4 die Anweisung zum Ausführen einer Antriebsleistungsblockademaßnahme von der SBW_ECU 40 empfangen hat, dann führt die ECT_ECU 4 eine derartige Verarbeitung durch, dass ein Anweisungshydraulikdruck des Automatikgetriebes 2 auf einen Kupplungsausrückhydraulikdruck festgelegt wird, um die Kupplungen des Automatikgetriebes 2 auszurücken. Beispielsweise dann, wenn der vorherrschende Bereich der Rückwärtsbereich R ist, werden die Kupplung C3 und die Bremse B4 des Automatikgetriebes ausgerückt und somit wird das Automatikgetriebe 2 in einen neutralen Zustand gebracht, um die Antriebsleistungsausgabe von der Ausgabewelle 26 zu blockieren. Danach wird dieses Ablaufdiagramm verlassen.
Wie dies aus der vorstehenden Beschreibung des Betriebs ersichtlich ist, arbeitet die SBW_ECU 40 übrigens in Schritten S5, S8 und S9 in Zusammenwirkung mit der ENG_ECU 3 und der ECT_ECU 4, sodass von dem Fahrzeugsteuergerät gemäß der Erfindung gesagt werden kann, dass es so konfiguriert ist, dass es die ENG_ECU 3, die ECT_ECU 4 und die SBW_ECU 40 aufweist.
Wenn jedoch an Stelle der Verwendung einer separaten ENG_ECU 3, ECT_ECU 4 und SBW_ECU 40 ein einzelnes übergreifendes Steuergerät verwendet wird, dann entspricht dieses übergreifende Steuergerät dem erfindungsgemäßen Fahrzeugsteuergerät.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird gemäß einem Ausführungsbeispiel, in welchem die Merkmale der Erfindung angewendet werden, dann, wenn die Bereichsumschaltanforderung sich in einem bestimmten Muster befindet, gemäß dem die vorherrschende Antriebsleistungsrichtung umgekehrt wird, etwa eine Anforderung zum Umschalten von dem Rückwärtsbereich R auf den Antriebsbereich D oder eine Anforderung zum Umschalten von dem Antriebsbereich D auf den Rückwärtsbereich R, eine Ausgabe der Kraftmaschine 1 in einen Leerlaufzustand gebracht, und zwar ungefähr gleichzeitig mit dem Start der Ausführung des Bereichsumschaltvorgangs.
Selbst wenn ein Bereichsumschaltfehler auftritt, der eine Betätigungsfehlfunktion der Umschaltvorrichtung 10 im Ablauf des Bereichsumschaltvorgangs in diesem besonderen Muster ist und eine Betätigungsverzögerung auftritt, die ein Belang ist, wenn eine Ausfallsicherungssteuerung ausgeführt wird, bei der der Leistungsübertragungspfad blockiert ist, wird somit während dieser Verzögerung lediglich eine Kriechkraft in Folge des Leerlaufzustands der Kraftmaschine 1 auf die Antriebsräder des Fahrzeugs übertragen, sodass es nur eine geringfügige oder keine Fahrzeugbewegung gibt. Sollte sich das Fahrzeug bewegen, ist diese Bewegung so langsam und so kurz wie möglich.
Ferner wird dann, wenn eine sich von dem besonderen Muster unterscheidende Bereichsumschaltanforderung empfangen wurde, eine vorstehend beschriebene Maßnahme, gemäß der die Kraftmaschine 1 in einen Leerlaufzustand gebracht wird, nicht durchgeführt, sodass es in einem Fall, in dem der Bereichsumschaltvorgang auf geeignete Weise durchgeführt wurde, wenn eine Beschleunigungsanforderung durch den Fahrer in der Nähe des Zeitpunkts dieses Bereichsumschaltvorgangs empfangen wurde, möglich ist, die entsprechende Antriebsleistung unmittelbar zu den Antriebsrädern zu übertragen. Als Referenz können hier beispielsweise Fälle eintreten, in denen, nachdem der Fahrer in dem neutralen Bereich N den Beschleunigungseinrichtungsöffnungsgrad auf die vollständig geöffnete Seite festlegt, um die Kraftmaschine 1 in den Leerlaufzustand zu bringen, ein Umschaltvorgang zu dem Antriebsbereich D oder dem Rückwärtsbereich R durchgeführt wird (ein so genannter D-Start nach dem N-Durchrutschen), und in einem solchen Fall ist ein plötzlicher Beschleunigungsstart möglich. Auf diese Weise wird ein gutes Ansprechverhalten auf eine solche Beschleunigungsanforderung beibehalten, wenn der Bereichsumschaltvorgang auf geeignete Weise durchgeführt wurde.
Im Übrigen ist es beispielsweise in einem Fall, in dem es eine Anforderung zum Umschalten von dem neutralen Bereich N auf den Antriebsbereich D oder auf den Rückwärtsbereich R gibt, möglich, das Übertragen der Antriebsleistung auf die Räder zu verhindern, wenn ein Bereichsumschaltfehler auftritt und daher der neutrale Bereich N beibehalten wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorherige Ausführungsbeispiel alleine beschränkt und es sind alle Modifikationen und Anwendungen möglich, die im Umfang der Ansprüche und im Äquivalenzbereich der Ansprüche liegen. Es werden mittels Beispiel weitere Ausführungsformen der Erfindung nachstehend beschrieben.

(1) In dem vorherigen Ausführungsbeispiel ist das erfindungsgemäße Steuergerät beispielsweise auf ein Fahrzeug mit Heckantrieb und vorne liegender Kraftmaschine angewendet. Jedoch ist das erfindungsgemäße Steuergerät nicht auf eine solche Anwendung beschränkt und ist zudem auf ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb und vorne liegendem Motor, ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb und Mittelmotor, ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb und hinten liegendem Motor und ein Fahrzeug mit Allradantrieb anwendbar.
(2) Das Fahrzeug, auf welches das erfindungsgemäße Steuergerät angewendet wird, ist nicht auf ein Fahrzeug beschränkt, in welchem lediglich die Kraftmaschine 1 als Antriebsquelle verwendet wird; das Steuergerät gemäß der Erfindung ist zudem beispielsweise auf ein Hybridfahrzeug anwendbar, in welchem sowohl eine Kraftmaschine als auch ein Elektromotor, etwa ein Motor/Generator verwendet werden.
(3) Beispielsweise ist das vorherige Fahrzeug, auf welches das erfindungsgemäße Steuergerät angewendet wird, mit einem Automatikgetriebe ausgestattet, das ein Übersetzungsverhältnis unter Verwendung eines Planentengetriebemechanismus und einer Vielzahl von Reibeingriffselementen (die Kupplungen C1 bis C4 und die Bremsen B1 bis B4) festlegt. Jedoch ist das Fahrzeug, auf welches das erfindungsgemäße Steuergerät angewendet wird, nicht auf ein solches Fahrzeug beschränkt; das erfindungsgemäße Steuergerät ist zudem auf ein Fahrzeug anwendbar, das mit einem stufenlosen Getriebe, etwa einem riemengetriebenen stufenlosen Getriebe (CVT) ausgestattet ist.
(4) In dem vorherigen Ausführungsbeispiel wird, als Beispiel, der Rotationswinkel der Ausgabewelle 63 des Stellglieds 60 mit dem Ausgabewinkelerfassungsmittel 15 erfasst. Jedoch ist diese keine Beschränkung der Erfindung; es ist ebenso möglich, ein Erfassungsmittel (etwa einen analogen Magnetsensor) zu verwenden, der den Verschwenkungswinkel der Arretierungsplatte 51 direkt erfasst und es ist beispielsweise ferner möglich, ein Erfassungsmittel zu verwenden, das den Betätigungsbetrag oder dergleichen des Kolbens 28b des manuellen Ventils 28 erfasst.
(5) In dem vorherigen Ausführungsbeispiel wird, als Beispiel, die Antriebsleistungsblockademaßnahme durchgeführt, indem die Reibeingriffselemente (die Kupplungen C1 bis C4 und die Bremsen B1 bis B4), die in dem im Fahrzeug montierten hydraulisch betriebenen Automatikgetriebe 2 vorgesehen sind, ausgerückt werden. Jedoch stellt dies keine Beschränkung der Erfindung dar; die Antriebsleistungsblockademaßnahme kann beispielsweise durchgeführt werden, indem ein hydraulisches Leistungsblockademittel (beispielsweise eine Kupplung) betätigt wird, die getrennt von dem Automatikgetriebe 2 in dem Leistungsübertragungspfad von der Kurbelwelle (Ausgabewelle) der Kraftmaschine 1 zu den (nicht gezeigten) Antriebsrädern vorgesehen ist.
(6) Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 8 gezeigt. Das Ablaufdiagramm von 8 unterscheidet sich von dem Ablaufdiagramm von 7 darin, dass nach dem Schritt S2 der Schritt S10 hinzugefügt ist; danach ist 8 im Wesentlichen gleich wie 7. Wenn in diesem Ausführungsbeispiel die Bereichsumschaltanforderung ein bestimmtes Muster erfüllt, gemäß dem die vorherrschende Antriebsleistungsrichtung umgekehrt wird, etwa eine Anforderung zum Umschalten von dem Rückwärtsbereich R auf den Antriebsbereich D oder eine Anforderung zum Umschalten von dem Antriebsbereich D auf den Rückwärtsbereich R wird ungefähr gleichzeitig mit dem Ausführen mit dem Start der Bereichsumschaltung eine erste Kraftmaschinenausgabeverringerungsmaßnahme (Schritt S5 in 8) durchgeführt, welche die Ausgabe der Kraftmaschine 1 verringert, und zusätzlich wird, wenn die Bereichsumschaltnachfrage nicht in dem bestimmten Muster getätigt wurde, d. h., wenn in Schritt S1 von 8 eine negative Beurteilung getroffen wird, in dem auf Schritt S2 in 8 folgenden Schritt S10 ungefähr gleichzeitig mit dem Start der Ausführung des Bereichsumschaltvorgangs eine zweite Kraftmaschinenausgabeverringerungsmaßnahme durchgeführt, welche die Ausgabe der Kraftmaschine 1 verringert. Das Verringerungsverhältnis in der ersten Kraftmaschinenausgabeverringerungsmaßnahme ist auf ein größeres Verhältnis als das Verringerungsverhältnis in der zweiten Kraftmaschinenausgabeverringerungsmaßnahme festgelegt.
(7) In den vorherigen Ausführungsbeispielen kann die Kraftmaschinenausgabeverringerungsmaßnahme in Schritt S5 aus 7 und in Schritten S5 und S10 aus 8 in eine Antriebsleistungsbeschränkungsmaßnahme geändert werden, die die Antriebsleistungsübertragung von der Kraftmaschine 1 auf die Antriebsräder auf eine Seite einstellt, an der die Antriebsleistungsübertrag verringert wird. Bei dieser Antriebsleistungsbeschränkungsmaßnahme werden beispielsweise die Reibeingriffselemente (etwa die Kupplungen C1 bis C4 und die Bremsen B1 bis B4), die in dem Automatikgetriebe 2 vorgesehen sind, als hydraulische Leistungsübertragungsanpassungsmittel verwendet, und diese Reibeingriffselemente sind mit einer solchen Verwendung kompatibel, indem eine Steuerung durchgeführt wird, gemäß der der Grad des Einrückens und Ausrückens davon eingestellt wird. In dem Fall einer Antriebsleistungsverringerungsmaßnahme kann der Grad der Beschränkung der Antriebsleistung unter Berücksichtung eines Niveaus der Arbeitsöltemperatur des Automatikgetriebes 2 eingestellt werden. Insbesondere dann, wenn die ECT_ECU 4 eine Anweisung zum Ausführen einer Antriebsleistungsbeschränkungsmaßnahme an Stelle einer Kraftmaschinenausgabeverringerungsmaßnahme von der SBW_ECU 40 in Schritt S5 aus 7 oder in Schritten S5 und S10 aus 8 empfangen hat, wird zuerst die Temperatur des Arbeitsöls des Automatikgetriebes 2 auf Grundlage der Ausgabe von dem Öltemperatursensor 16 überprüft. Dabei wird auf Grundlage einer Ausgabe (einer tatsächlichen Arbeitsöltemperatur) des Öltemperatursensors 16 dann, wenn beurteilt wurde, dass die tatsächliche Arbeitsöltemperatur (tatsächliche Öltemperatur) zumindest die eines vorbestimmten Schwellenwerts THO ist (tatsächliche Öltemperatur ≥ THO), der Beschränkungsgrad des Antriebsleistungsbeschränkungsmittels auf einen voreingestellten festen Wert festgelegt. Wenn andererseits beurteilt wird, dass die tatsächliche Öltemperatur niedriger als der vorbestimmten Schwellenwert THO ist (tatsächliche Öltemperatur < THO), dann wird der Beschränkungsgrad in dem Antriebsleistungsbeschränkungsmittel auf einen größeren Wert als dann festgelegt, wenn die erfasste Öltemperatur zumindest die des vorbestimmten Schwellenwerts THO ist. Im Folgenden wird eine Beschreibung der Gründe zum Verwenden einer solchen Konfiguration gegeben. Zuerst ist in dem Betrieb zum Umschalten des Einrückens und Ausrückens der Reibeingriffselemente (der Kupplungen C1 bis C4 und der Bremsen B1 bis B4), die in dem Automatikgetriebe 2 als ein hydraulisches Leistungsübertragungsanpassungsmittel vorgesehen sind, dann, wenn die Arbeitsöltemperatur des Automatikgetriebes zumindest die des Schwellenwerts THO ist, die Viskosität des Arbeitsöls hoch, sodass das Ansprechverhalten gut ist, aber wenn die Arbeitsöltemperatur des Automatikgetriebes 2 niedriger als der Schwellenwert THO ist, ist die Viskosität des Arbeitsöls hoch, sodass das Ansprechverhalten schlecht ist. Mit anderen Worten ist das Ansprechverhalten der Reibeingriffselemente gut, wenn die Arbeitsöltemperatur hoch ist, sodass es selbst dann, wenn die Antriebsleistung nach dem Erfassen eines Bereichsumschaltfehlers beschränkt ist, unwahrscheinlich ist, dass eine Betriebsverzögerung auftritt, und daher kann der Grad der Antriebsleistungsbeschränkung klein sein. Wenn jedoch die Arbeitsöltemperatur niedrig ist, ist das Ansprechverhalten des Leistungsübertragungsanpassungsmittels schlecht, sodass unter Berücksichtigung dieser Tatsache die Betriebsverzögerung (beispielsweise die Verzögerung durch Ausrücken der Kupplung) der Antriebsleistungsbeschränkung verringert wird, indem ein größerer Antriebsleistungsbeschränkungsgrad als dann festgelegt wird, wenn die Arbeitsöltemperatur hoch ist. Die vorgenannte Antriebsleistungsbeschränkung umfasst zudem einen Fall, in dem die Übertragung der Antriebsleistung von der Kraftmaschine 1 auf die Antriebsräder auf Null festgelegt ist, d. h., einen Fall, in dem der Leistungsübertragungspfad von der Kraftmaschine 1 auf die Antriebsräder blockiert ist. Auf diese Weise kann lediglich dann, wenn die Bereichsumschaltanforderung ein bestimmtes Muster erfüllt, gemäß dem die vorherrschende Antriebsleistungsrichtung umgekehrt wird, etwa eine Anforderung zum Umschalten von dem Rückwärtsbereich R auf den Antriebsbereich D oder eine Anforderung zum Umschalten von dem Antriebsbereich D auf den Rückwärtsbereich R, die Antriebsleistungsübertragung von der Kraftmaschine 1 auf die Antriebsräder ungefähr gleichzeitig mit dem Start der Ausführung des Bereichsumschaltvorgangs beschränkt werden. Selbst wenn in diesem Fall ein Bereichsumschaltfehler, der eine Betriebsfehlfunktion der Umschaltvorrichtung 10 darstellt, im Ablauf des Bereichsumschaltvorgangs in diesem bestimmten Muster auftritt, ist ein sehr schnelles Ansprechverhalten beim Ausführen einer Ausfallsicherungssteuerung möglich, bei der der Leistungsübertragungspfad blockiert wird, sodass es möglich ist, eine Betriebsverzögerung der Ausfallsicherungssteuerung wie in dem vorherigen Ausführungsbeispiel zu beseitigen. Selbst wenn der Fahrer eine Beschleunigung in einem Zustand anfordert, in welchem ein Bereichsumschaltfehler aufgetreten ist, wird die Antriebsleistung daher nicht auf die Antriebsräder des Fahrzeugs übertragen, sodass es überhaupt keine Fahrzeugbewegung gibt. Wenn jedoch die erste Kraftmaschinenausgabeverringerungsmaßnahme in Schritt S5 in 8 und die zweite Kraftmaschinenausgabeverringerungsmaßnahme in Schritt S10 in die vorgenannte Antriebsleistungsbeschränkungsmaßnahme geändert werden, dann wird der Grad der Beschränkung durch die erste Antriebsleistungsbeschränkungsmaßnahme in Schritt S5 aus 8 auf einen größeren Beschränkungsgrad als der Beschränkungsgrad durch die zweite Antriebsleistungsbeschränkungsmaßnahme in Schritt S10 festgelegt.
(8) Bei der in dem vorstehenden Punkt (7) beschriebenen Antriebsleistungsbeschränkungsmaßnahme ist es möglich, die Antriebsleistungsübertragung von der Kraftmaschine auf die Antriebsräder zu beschränken, indem eine Bremskraft unter Verwendung eines elektronisch gesteuerten Bremssystems (ECB) für die Fahrzeugradbremsung eingestellt wird. Auch wenn dies nicht gezeigt ist, ist dieses Bremssystem zum Zwecke der Durchführung einer allgemein bekannten Bremsunterstützungsfunktion, einer Antiblockierfunktion usw. beispielsweise mit einem hydraulischen Bremssteuerkreis in einem Hydraulikpfad von einem hydraulisch gesteuerten Hauptzylinder zu einem Bremssattel versehen, und dieser hydraulische Bremssteuerkreis wird durch ein Steuergerät, etwa eine ECB_ECU, auf geeignete Weise gesteuert. Wenn identifiziert wird, dass sich die Bereichsumschaltanforderung in einem bestimmten Muster (etwa R → D oder D → R) befindet, gemäß dem die vorherrschende Antriebsleistungsrichtung umgekehrt wird, ist es durch Einstellen der Bremskraft des Fahrzeugs durch das Bremssystem möglich, einen größeren Grad der Beschränkung der Antriebsleistungsübertragung von der Kraftmaschine auf die Antriebsräder als in einem Fall festzulegen, in dem die Bereichsumschaltanforderung sich nicht in dem bestimmten Muster befindet. In diesem Fall können ebenso die gleichen grundlegenden Arbeitswirkungen wie in dem vorgenannten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene andere Arten ausgeführt werden, ohne von dem Wesen oder ihrem wesentlichen Charakter abzuweichen. Die in dieser Anmeldung offenbarten Ausführungsbeispiele werden in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht als beschränkend betrachtet. Der Umfang der Erfindung ist eher durch die beiliegenden Ansprüche als durch die vorherige Beschreibung angegeben und alle Modifikationen oder Änderungen, die in der Bedeutung und dem Bereich der Äquivalenz der Ansprüche liegen, sind als dadurch umfasst beabsichtigt.

[Gewerbliche Anwendbarkeit]
Die vorliegende Erfindung ist für ein Steuergerät eines Fahrzeugs von Nutzen, in welchem eine By-Wire-Wählvorrichtung montiert wurde, die den Schaltbereich eines Automatikgetriebes unter Verwendung eines Stellglieds umschaltet, und ist darin von Vorteil, dass die Leistungsübertragung zu einem geeigneten Zeitpunkt blockiert werden kann, wenn es einen Wählschaltfehler gibt, und überdies ist das Steuergerät nicht wesentlich durch den Temperaturzustand des Arbeitsöls in dem Leistungsblockademittel beeinflusst.
Zudem ist die vorliegende Erfindung für ein Steuergerät eines Fahrzeugs von Nutzen, in welchem eine By-Wire-Bereichsumschaltvorrichtung montiert wurde, die einen Bereichsumschaltvorgang eines Automatikgetriebes unter Verwendung eines Stellglieds durchführt, und sie ist darin von Vorteil, dass selbst dann, wenn in dem Ablauf der Durchführung des Bereichsumschaltvorgangs in einem bestimmten Muster, gemäß dem die vorherrschende Antriebsleistungsrichtung umgekehrt wird, ein Fehler auftritt, die Fahrzeugbewegung so gut wie möglich unterdrückt oder verhindert werden kann. Außerdem hat die Erfindung zusätzlich dazu, dass sie in der Lage ist, die Fahrzeugbewegung so gut wie möglich zu unterdrücken oder zu verhindern, den Vorteil darin, dass dann, wenn ein sich von dem bestimmten Muster unterscheidender Bereichsumschaltvorgang auf geeignete Weise vollendet wurde, das gute Ansprechverhalten auf eine Beschleunigungsanforderung durch den Fahrer beibehalten wird.

1: Kraftmaschine (Antriebsquelle)
2: Automatikgetriebe
C1 bis C4: Kupplung (Leistungsübertragungsanpassungsmittel)
B1 bis B4: Bremse (Leistungsübertragungsanpassungsmittel)
3: ENG_ECU
4: ECT_ECU
10: Bereichsumschaltvorrichtung
11: Parkschalter
12: Wählhebel
13: Wählschalter
14: Rotorwinkelerfassungsmittel
15: Ausgabewinkelerfassungsmittel
16: Bremsschalter
17: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
27: Hydraulischer Steuerkreis
28: Manuelles Ventil
28b: Kolben des manuellen Ventils
30: Parkmechanismus
33: Parkstange
40: SBW_ECU
50: Arretierungsmechanismus
51: Arretierungsplatte (Arretierungselement)
52: Stützwelle der Arretierungsplatte
53: Arretierungsfeder (Positionierungselement)
54: Wellenförmiger Abschnitt der Arretierungsplatte
57: Arretierungswalze (Eingriffsabschnitt)
60: Stellglied
61: Motor des Stellglieds
62: Drehzahlverminderungsmechanismus des Stellglieds
63: Ausgabewelle des Stellglieds

Zusammenfassung:
In einem Steuergerät (3, 40) eines Fahrzeugs, in welchem eine By-Wire-Bereichsumschaltvorrichtung (10) montiert ist, die einen Bereichsumschaltvorgang eines Automatikgetriebes 2 unter Verwendung eines Stellglieds 60 durchführt, kann die Fahrzeugbewegung selbst dann so gut wie möglich unterdrückt oder verhindert werden, wenn im Ablauf des Durchführens des Bereichsumschaltvorgangs in einem vorbestimmten Muster (beispielsweise R → D oder D → R), gemäß dem die vorherrschende Antriebsleistungsrichtung umgekehrt wird, ein Bereichsumschaltfehler auftritt.
Das Steuergerät (3, 40) hat ein Beherrschungsmittel (Schritt S1 und S5), das dann, wenn die Anforderung zum Umschalten auf einen Vorwärtsbereich oder einen Rückwärtsbereich als eine Anforderung in diesem bestimmten Muster identifiziert wurde, die von einer Antriebsquelle 1 erzeugte Ausgabe auf die Seite einer unteren Grenze verringert, und es hat ein Ausübungsmittel (Schritte S2, S4 und S6), das die Bereichsumschaltvorrichtung 10 so steuert, dass der angeforderte Bereich eingerichtet wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2000-170905 A [0010]
- JP 2004-125061 A [0011]

Claims

Steuergerät eines Fahrzeugs, in welchem eine By-Wire-Bereichsumschaltvorrichtung montiert ist, die einen Bereichsumschaltvorgang eines Automatikgetriebes unter Verwendung eines Stellglieds durchführt, wobei das Steuergerät folgendes aufweist: ein Beherrschungsmittel, das dann, wenn eine Bereichsumschaltanforderung als innerhalb eines bestimmten Musters liegend identifiziert ist, gemäß dem die vorherrschende Antriebsleistungsrichtung umgekehrt wird, den Grad der Beschränkung der Antriebsleistungsübertragung verglichen mit einem Fall einer nicht in diesem bestimmten Muster liegenden Bereichsumschaltanforderung erhöht.
Steuergerät eines Fahrzeugs, in welchem eine By-Wire-Bereichsumschaltvorrichtung montiert ist, die einen Bereichsumschaltvorgang eines Automatikgetriebes unter Verwendung eines Stellglieds durchführt, wobei das Steuergerät folgendes aufweist: ein Beherrschungsmittel, das dann, wenn eine Bereichsumschaltanforderung als innerhalb eines bestimmten Musters liegend identifiziert ist, gemäß dem die vorherrschende Antriebsleistungsrichtung umgekehrt wird, die Ausgabe einer in dem Fahrzeug montierten Antriebsquelle auf die Seite einer unteren Grenze verringert; ein Ausführungsmittel, das die Bereichsumschaltvorrichtung derart steuert, dass der angeforderte Bereich eingerichtet wird.
Steuergerät eines Fahrzeugs, in welchem eine Bereichsumschaltvorrichtung montiert ist, die einen Bereichsumschaltvorgang eines Automatikgetriebes unter Verwendung eines Stellglieds durchführt und in welchem zudem ein hydraulisches Leistungsübertragungsanpassungsmittel montiert ist, welches die Antriebsleistungsübertragung von einer Antriebsquelle auf Antriebsräder anpasst, wobei das Steuergerät folgendes aufweist: ein Beherrschungsmittel, das dann, wenn eine Bereichsumschaltanforderung als innerhalb eines bestimmten Musters liegend identifiziert ist, gemäß dem die vorherrschende Antriebsleistungsrichtung umgekehrt wird, die Ausgabe der Antriebsquelle auf die Seite einer unteren Grenze verringert; ein Ausführungsmittel, das die Bereichsumschaltvorrichtung derart steuert, dass der angeforderte Bereich eingerichtet wird; ein Bestätigungsmittel, das überprüft, ob der ausgeführte Bereichsumschaltvorgang auf geeignete Weise vollendet wurde, oder ob in Folge einer Betriebsfehlfunktion während des Bereichsumschaltvorgangs ein Fehler aufgetreten ist; und ein Maßnahmenmittel, das dann, wenn durch das Bestätigungsmittel das Auftreten eines Fehlers erfasst wurde, die Antriebsleistungsübertragung mit dem Leistungsübertragungsanpassungsmittel beschränkt.
Fahrzeugsteuergerät gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die Antriebsquelle eine Kraftmaschine ist und ein Leerlaufzustand dieser Kraftmaschine die Seite an der unteren Grenze der Antriebsleistungsausgabe ist.
Steuergerät eines Fahrzeugs, in welchem eine By-Wire-Bereichsumschaltvorrichtung montiert ist, die einen Bereichsumschaltvorgang eines Automatikgetriebes unter Verwendung eines Stellglieds durchführt, und in welchem zudem ein hydraulisches Leistungsübertragungsanpassungsmittel montiert ist, das die Antriebsleistungsübertragung von einer Antriebsquelle auf Antriebsräder anpasst, wobei das Steuergerät folgendes aufweist: ein Beherrschungsmittel, das dann, wenn eine Bereichsumschaltanforderung als innerhalb eines vorbestimmten Musters liegend identifiziert ist, gemäß dem die vorherrschende Antriebsleistungsrichtung umgekehrt wird, die Antriebsleistungsübertragung durch das Leistungsübertragungsanpassungsmittel beschränkt; und ein Ausführungsmittel das die Bereichsumschaltvorrichtung derart steuert, dass der angeforderte Bereich eingerichtet wird.
Fahrzeugsteuergerät gemäß Anspruch 5, ferner mit: einem Bestätigungsmittel, das überprüft, ob der ausgeführte Bereichsumschaltvorgang auf geeignete Weise vollendet wurde, oder ob in Folge einer Betriebsfehlfunktion während des Bereichsumschaltvorgangs ein Fehler aufgetreten ist; und ein Maßnahmenmittel, das dann, wenn durch das Bestätigungsmittel das Auftreten eines Fehlers erfasst wurde, die Antriebsleistungsübertrag mit dem Leistungsübertragungsanpassungsmittel beschränkt.
Fahrzeugsteuerung gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei das Beherrschungsmittel dann, wenn die Antriebsleistungsübertragung mit dem Leistungsübertragungsanpassungsmittel in Folge des Empfangens einer Bereichsumschaltanforderung in dem bestimmten Muster beschränkt wird, wenn eine niedrige Öltemperatur auf Grundlage einer Ausgabe eines Öltemperaturerfassungsmittels zum Erfassen einer Arbeitsöltemperatur des Automatikgetriebes erfasst wird, den Beschränkungsgrad verglichen zu dann erhöht, wenn eine hohe Öltemperatur erfasst wird.
Fahrzeugsteuergerät gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei das Leistungsübertragungsanpassungsmittel in dem Automatikgetriebe vorgesehene Reibeingriffselemente aufweist.
Fahrzeugsteuergerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Bereichsumschaltvorrichtung einen Arretierungsmechanismus zum Ändern des Zustands eines manuellen Ventils aufweist, das ein bestandteilbildendes Element eines hydraulischen Bereichsumschaltvorgangsteuergeräts ist, welches in dem Automatikgetriebe vorgesehen ist, und ein Stellglied zum Antreiben des Arretierungsmechanismus aufweist; wobei der Arretierungsmechanismus ein durch das Stellglied verschiebbares Arretierungselement sowie ein Positionierungselement aufweist, das eine gestoppte Stellung des Arretierungselements beibehält; wobei das Arretierungselement einen wellenförmigen Abschnitt aufweist, der aus einer Vielzahl von Talabschnitten, die einem jeden Bereich entsprechen, auf den der Umschaltvorgang durchgeführt wird, und zwischen den Talabschnitten vorhandenen Bergabschnitten ausgebildet ist, und wobei das Positionierungselement einen Eingriffsabschnitt hat, der mit einem Talabschnitt des wellenförmigen Abschnitts in Eingriff gelangt und eine Vorspannkraft erzeugt, die den Eingriffsabschnitt in Richtung des Talabschnittbodens drückt; und wobei das Stellglied so gesteuert wird, dass es einen angeforderten Bereich einrichtet, wenn eine Bereichsumschaltanforderung empfangen wurde.
Fahrzeugsteuergerät gemäß Anspruch 9, wobei das Stellglied das Arretierungselement verschwenkt und einen Elektromotor, der eine Rotationsleistung erzeugt, sowie einen Drehzahlverminderungsmechanismus aufweist, der die durch diesen Motor erzeugte Rotationsleistung verlangsamt und die verlangsamte Rotationsleistung von einer Ausgabewelle ausgibt, die mit einer Stützwelle des Arretierungselements koaxial derart verbunden ist, dass sie sich als integraler Körper damit drehen kann.
Fahrzeugsteuergerät gemäß Anspruch 10, ferner mit einem Rotorwinkelerfassungsmittel, das den Rotationswinkel eines Rotors des Motors erfasst, und einem Ausgabewinkelerfassungsmittel, das den Rotationswinkel der Ausgabewelle des Stellglieds erfasst; wobei das Ausführungsmittel eine solche Verarbeitung durchführt, dass es in Antwort auf eine Bereichsumschaltanforderung einen Sollrotationswinkel des Motors festlegt, der dafür erforderlich ist, dass ein dem angeforderten Bereich entsprechender Talabschnitt mit dem Eingriffsabschnitt in Eingriff gelangt, und eine Rückkopplungssteuerung zum Antreiben des Motors durchführt, bis die erfasste Ausgabe (der tatsächliche Rotationswinkel) des Rotorwinkelerfassungsmittels den Sollrotationswinkel erreicht.
Fahrzeugsteuergerät gemäß Anspruch 11, wobei das Bestätigungsmittel dann, wenn der Antrieb des Motors gestoppt ist, bestimmt, ob ein Fehler aufgetreten ist oder nicht, indem auf Grundlage einer Ausgabe des Ausgabewinkelerfassungsmittels überprüft wird, ob der dem angeforderten Bereich entsprechende Talabschnitt mit dem Eingriffsabschnitt in Eingriff gelangt ist.