DE112014003543T5

DE112014003543T5 - Schaltungssteuerung

Info

Publication number: DE112014003543T5
Application number: DE112014003543.2T
Authority: DE
Inventors: Takahiro Kinoshita; Masato Igarashi; Koichiro Terai; Koichi Inoue
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2013-07-31
Filing date: 2014-06-24
Publication date: 2016-05-12
Anticipated expiration: 2034-06-25
Also published as: JP6133987B2; JPWO2015015954A1; WO2015015954A1; CN105531514A; DE112014003543B4; CN105531514B; US20160160999A1; US9856977B2

Abstract

[Aufgabe] Schaffung einer Schaltungssteuerung, die bei einer Schaltungssteuerung eines Fahrzeugs, das mit einem Leerlauf-Stoppmechanismus und einem Shift-by-Wire-(SBW-)Mechanismus ausgestattet ist, in der Lage ist, ein Anfahren zu einem von dem Fahrer nicht erwarteten Zeitpunkt bei der Rückkehr aus einem Leerlauf-Stoppzustand zu verhindern. [Lösung] Die SBW-Steuereinheit (40), die die Schaltungssteuerung (1) bildet, schaltet im Fall der Abgabe von Auswahlinformation zum Auswählen des Bereichs R während eines Leerlaufstopps den Schaltbereich des Automatikgetriebes (10) in den Bereich R, wenn das Fahrzeug gebremst wird, und schaltet den Schaltbereich in den Bereich N oder den Bereich P, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird und sich der Schaltbereich des Automatikgetriebes (10) in dem Bereich D befindet. Im Fall der Abgabe von Auswahlinformation zum Auswählen des Bereichs R während eines Leerlaufstopps behält die SBW-Steuereinheit (40) den Schaltbereich ohne Umschalten desselben bei, wenn das Fahrzeug gebremst wird und es sich bei dem Schaltbereich des Automatikgetriebes (10) um einen anderen Bereich als den Bereich D handelt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungssteuerung und betrifft insbesondere eine Schaltungssteuerung eines Fahrzeugs mit einem Leerlauf-Stoppmechanismus und einem Shift-by-Wire-Mechanismus bzw. einem elektronischen Schaltsystem.
Stand der Technik
In den letzten Jahren sind Fahrzeuge zum praktischen Einsatz gekommen, die mit einem Shift-by-Wire-(SBW-)Mechanismus ausgestattet sind, der den Schaltbereich eines Automatikgetriebes elektrisch schaltet, indem mittels eines Schalters oder dergleichen der von dem Fahrer ausgewählte Schaltbereich detektiert wird und eine Betätigungseinrichtung eines Elektromotors oder dergleichen auf der Basis des Detektionsresultats antriebsmäßig betätigt wird (siehe z.B. Patentliteratur 1).
Auch unter dem Gesichtspunkt einer Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs des Fahrzeugs sowie der Abgasreduzierung desselben ist die Anzahl von Fahrzeugen gestiegen, die eine Leerlauf-Stoppfunktion aufweisen, die den Motor beispielsweise beim Warten auf das Umschalten einer Ampel an einer Kreuzung automatisch stoppt.
Liste zum Stand der Technik
Patentliteratur

Patentliteratur 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung JP 2010-173 607 A .

Kurzbeschreibung der Erfindung
Technisches Problem
Wenn bei einem Fahrzeug mit einem herkömmlichen Shift-by-Wire-Mechanismus der Rückwärtsfahrtbereich (Bereich R) während eines Leerlaufstopps ausgewählt wird, so dass der Schaltbereich des Automatikgetriebes in den Rückwärtsfahrtbereich geschaltet wird, dann wird beim automatischen Neustart des Motors als Ergebnis der Aufhebung des Leerlauf-Stoppzustands, beispielsweise bei nicht betätigtem Bremspedal, Antriebskraft zu einem von dem Fahrer nicht erwarteten Zeitpunkt generiert, so dass das Risiko bestand, dass das Fahrzeug beginnt, sich rückwärts zu bewegen.
Die vorliegende Erfindung erfolgte zum Lösen des vorstehend geschilderten Problems, und ihre Aufgabe besteht in der Schaffung einer Schaltungssteuerung, die ein Anfahren zu einem von dem Fahrer nicht erwarteten Zeitpunkt bei der Rückkehr aus einem Leerlauf-Stoppzustand (während eines automatischen Neustarts des Motors) bei einer Schaltungssteuerung eines Fahrzeugs verhindern kann, das mit einem Leerlauf-Stoppmechanismus und einem Shift-by-Wire-Mechanismus bzw. einem elektronischen Schaltsystem ausgestattet ist.
Lösung des Problems
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Schaltungssteuerung eines Fahrzeugs, das mit einem Leerlauf-Stoppmechanismus und einem Shift-by-Wire-Mechanismus ausgestattet ist, Folgendes auf:
eine Wähleinrichtung, die eine Betätigung zum Auswählen eines Schaltbereichs eines Automatikgetriebes empfängt und der Betätigung entsprechende Auswahlinformation abgibt;
eine Schaltsteuereinrichtung, die den Schaltbereich des Automatikgetriebes in Abhängigkeit von der von der Wähleinrichtung abgegebenen Auswahlinformation schaltet; und
eine Bremseinrichtung, die das Fahrzeug bremst.
Die Schaltsteuereinrichtung schaltet im Fall der Abgabe von Auswahlinformation zum Auswählen eines Rückwärtsfahrtbereichs durch die Wähleinrichtung während eines Leerlaufstopps den Schaltbereich des Automatikgetriebes in den Rückwärtsfahrtbereich, wenn das Fahrzeug durch die Bremseinrichtung gebremst wird, und schaltet den Schaltbereich des Automatikgetriebes in einen neutralen Bereich oder einen Park-Bereich, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird und es sich bei dem Schaltbereich des Automatikgetriebes um einen Vorwärtsfahrtbereich handelt.
Bei der Schaltungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Fall der Abgabe von Auswahlinformation zum Auswählen des Rückwärtsfahrtbereichs während des Leerlaufstopps der Bereich des Automatikgetriebes in den neutralen Bereich oder in den Park-Bereich geschaltet, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird und es sich bei dem Schaltbereich des Automatikgetriebes um den Vorwärtsfahrtbereich handelt.
Aus diesem Grund wird auch dann, wenn der Leerlaufstopp aufgehoben wird und der Motor dadurch automatisch wieder gestartet wird, das Fahrzeug selbst dann, wenn dieses nicht gebremst wird, an einem Anfahren gehindert, da keine Antriebskraft auf die Räder übertragen wird.
Dadurch ist es möglich, ein Losfahren zu einem von dem Fahrer nicht erwarteten Zeitpunkt bei der Rückkehr aus einem Leerlauf-Stoppzustand (während eines automatischen Neustarts des Motors) zu verhindern. Es sei erwähnt, dass der Schaltbereich des Automatikgetriebes in den Rückwärtsfahrtbereich geschaltet wird, wenn das Fahrzeug gebremst wird, doch zu diesem Zeitpunkt ist das Fahrzeug gebremst und somit kommt es zu keinem Losfahren des Fahrzeugs (zu einer beginnenden Rückwärtsbewegung) entgegen der Absicht des Fahrers.
Bei der Schaltungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Schaltsteuereinrichtung im Fall der Abgabe der Auswahlinformation zum Auswählen des Rückwärtsfahrtbereichs durch die Wähleinrichtung während des Leerlaufstopps den Schaltbereich des Automatikgetriebes ohne Umschalten des Schaltbereichs des Automatikgetriebes beibehält, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird und es sich bei dem Schaltbereich des Automatikgetriebes um einen anderen als den Vorwärtsfahrtbereich handelt.
In diesem Fall wird der Schaltbereich des Automatikgetriebes in einem anderen Bereich als dem Vorwärtsfahrtbereich beibehalten, d.h. in dem neutralen Bereich oder dem Park-Bereich, ohne dass ein Umschalten in den Rückwärtsfahrtbereich stattfindet. Selbst wenn der Leerlaufstopp aufgehoben wird und dadurch der Motor automatisch wieder gestartet wird, wird somit ein Anfahren des Fahrzeugs, selbst wenn dieses nicht gebremst wird, verhindert, da keine Antriebskraft auf die Räder übertragen wird. Auf diese Weise kann ein Losfahren zu einem von dem Fahrer nicht erwarteten Zeitpunkt bei der Rückkehr aus einem Leerlauf-Stoppzustand verhindert werden.
Es ist bevorzugt, dass die Schaltungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung ferner Folgendes aufweist: eine Gefälle-Detektionseinrichtung, die ein Gefälle einer Straßenoberfläche detektiert. Vorzugsweise schaltet die Schaltsteuereinrichtung im Fall der Abgabe der Auswahlinformation zum Auswählen des Rückwärtsfahrtbereichs während des Leerlaufstopps den Schaltbereich des Automatikgetriebes in den Park-Bereich, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird und das von der Gefälle-Detektionseinrichtung detektierte Gefälle der Straßenoberfläche größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert.
Insbesondere wird in dem Fall, in dem das Gefälle der Straßenoberfläche größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert, der Bereich des Automatikgetriebes in den Park-Bereich geschaltet. Aus diesem Grund kann z.B. bei einem Stoppen auf einer Gefällestrecke oder dergleichen zuverlässig verhindert werden, dass das Fahrzeug anfährt, selbst wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird.
Vorzugsweise weist die Schaltungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung ferner Folgendes auf: eine Warneinrichtung, die im Fall der Abgabe der Auswahlinformation zum Auswählen des Rückwärtsfahrtbereichs während des Leerlaufstopps eine Warnung an einen Fahrer abgibt, wenn der Schaltbereich des Automatikgetriebes durch die Schaltsteuereinrichtung in einen anderen Schaltbereich als den Rückwärtsfahrtbereich geschaltet wird und wenn der Schaltbereich des Automatikgetriebes durch die Schaltsteuereinrichtung beibehalten wird.
Somit wird eine Warnung an den Fahrer abgegeben, wenn ein Schaltvorgang ausgeführt wird, der sich von der Betätigung (Anforderung) durch den Fahrer unterscheidet, oder wenn ein Zustand beibehalten wird, so dass der Fahrer auf diese Weise gewarnt werden kann.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bei einem Fahrzeug, das mit einem Leerlauf-Stoppmechanismus und einem Shift-by-Wire-Mechanismus ausgestattet ist, möglich, ein Losfahren zu einem von dem Fahrer nicht erwarteten Zeitpunkt bei der Rückkehr aus einem Leerlauf-Stoppzustand (während eines automatischen Neustarts des Motors) zu verhindern.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Ausbildung der Schaltungssteuerung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
2 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Verarbeitungsvorgangs des Schaltbereich-Schaltvorgangs durch die Schaltsteuerung gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es sei erwähnt, dass für gleiche oder äquivalente Bereiche bzw. Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Auch sind in den jeweiligen Zeichnungen gleichen Elementen die gleichen Bezugszeichen zugeordnet, wobei auf sich überschneidende Beschreibungen derselben verzichtet wird.
Zunächst wird anhand der 1 die Ausbildung der Schaltungssteuerung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel beschrieben. 1 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Ausbildung der Schaltungssteuerung 1.
Die Schaltungssteuerung 1 weist in erster Linie Folgendes auf: eine Wähleinrichtung 20, die Betätigungen zum Auswählen des Schaltbereichs des Automatikgetriebes 10 empfängt, eine Auswahlposition-Bestimmungseinheit 30, die Auswahlinformation in Abhängigkeit von dem gewählten Schaltbereich generiert und abgibt, sowie eine Shift-by-Wire-Steuereinheit 40, die den Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 auf der Basis der Auswahlinformation schaltet und bei einem Fahrzeug, das einen Leerlauf-Stoppmechanismus aufweist und in dem ein Shift-by-Wire-Automatikgetriebe 10 angebracht ist, eine Funktion zum Verhindern eines Anfahrens zu einem von dem Fahrer nicht erwarteten (nicht beabsichtigten) Zeitpunkt bei der Rückkehr aus einem Leerlauf-Stoppzustand (während eines automatischen Neustart des Motors) aufweist.
Das Automatikgetriebe 10 ist mit der Ausgangswelle des Motors verbunden (in der Zeichnung vereinfacht dargestellt) und wandelt die Antriebskraft von dem Motor um und gibt diese ab. Hierbei können für das Automatikgetriebe 10 beispielsweise ein Stufenautomatikgetriebe, das einen Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplungsfunktion und einer Drehmomentverstärkungsfunktion aufweist, ein Getriebe mit einem Schaltgetriebezug und einem Steuerventil (Hydraulikmechanismus), das zum Ausführen eines automatischen Gangwechsels durch das Steuerventil ausgebildet ist, sowie ein kontinuierlich verstellbares Getriebe (CVT) vom Ketten-Typ genannt werden.
Es sei erwähnt, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein kontinuierlich verstellbares Getriebe verwendet wird. Die von dem Motor zugeführte Antriebskraft wird nach der Umwandlung durch das Automatikgetriebe 10 von der Ausgangswelle des Automatikgetriebes 10 über das Differenzialgetriebe, die Antriebswelle und dergleichen an die Antriebsräder des Fahrzeugs abgegeben (in der Zeichnung vereinfacht dargestellt).
Eine Shift-by-Wire-Betätigungseinrichtung 11 (im Folgenden als "SBW-Betätigungseinrichtung" bezeichnet), die mit der Shift-by-Wire-Steuereinheit 40 (im Folgenden als SBW-Steuereinheit bezeichnet) elektrisch verbunden ist und die den Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 in Abhängigkeit von einem Steuersignal (Antriebssignal) von der SBW-Steuereinheit 40 schaltet, ist an dem Automatikgetriebe 10 angebracht. Es sei erwähnt, dass die SBW-Steuereinheit 40 und die SBW-Betätigungseinrichtung 11 in integraler Weise ausgebildet sein können.
Die SBW-Betätigungseinrichtung 11 betätigt in Abhängigkeit von dem Steuersignal von der SBW-Schalteinheit 40 ein manuell betätigbares Ventil des Automatikgetriebes 10, um den Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 zu schalten. Die SBW-Betätigungseinrichtung 11 beinhaltet einen Elektromotor 12, der das manuell betätigbare Ventil betätigt, und einen Positionssensor 13, der die Position des manuell betätigbaren Ventils, d.h. den Schaltbereich bzw. die Schaltstufe des Automatikgetriebes 10, detektiert.
Im vorliegenden Fall ist das Automatikgetriebe 10 derart ausgebildet, dass es fünf Schaltbereiche aufweist, nämlich einen Park-Bereich (Bereich (P) Parken), einen Rückwärtsfahrtbereich (Bereich (R) Rückwärts), einen neutralen Bereich (Bereich (N) Neutral), einen Vorwärtsfahrtbereich (Bereich (D) Fahren) sowie einen manuellen Bereich (Bereich (M) Manuell).
Ferner ist beispielsweise in der Mittelkonsole des Fahrzeugs eine Wähleinrichtung 20 vorgesehen, mit der Betätigungen zum alternativen Auswählen des Schaltbereichs des Automatikgetriebes 10 durch den Fahrer vorgenommen werden können und ein dem ausgeführten Auswahlvorgang entsprechendes elektrisches Signal (Auswahlsignal) abgegeben wird. Die Wähleinrichtung 20 besitzt z.B. fünf Schalter, nämlich einen Schalter 20a für Parken (P), der den Park-Bereich (Bereich P) auswählt, einen Schalter 20b für Rückwärts (R), der den Rückwärtsfahrtbereich (Bereich R) auswählt, einen Neutral-(N-)Schalter 20c, der den neutralen Bereich (Bereich) auswählt, einen Fahr-(D-)Schalter 20d, der den Vorwärtsfahrtbereich (Bereich D) auswählt, sowie einen manuellen (M-)Schalter 20e, der den manuellen Schaltbereich (Bereich M) auswählt.
Für diese fünf Schalter 20a bis 20e werden zweckmäßigerweise automatische Rückstellschalter (Taster) verwendet, die nur dann in den Ein-Zustand wechseln, wenn sie mit einem Finger oder dergleichen gedrückt werden, sowie in den Aus-Zustand zurückkehren, sobald der Finger weggenommen wird.
Die Wähleinrichtung 20 ist mit der Auswahlposition-Bestimmungseinheit 30 elektrisch verbunden und gibt ein dem gedrückten Schalter entsprechendes elektrisches Signal (Auswahlsignal) an die Auswahlposition-Bestimmungseinheit 30 ab. Es sei erwähnt, dass anstelle der Wähleinrichtung 20 auch ein Wählmechanismus vom Hebel-Typ verwendet werden kann.
Die Auswahlposition-Bestimmungseinheit 30 liest das elektrische Signal (d.h. den eingegebenen Schalter) von der Wähleinrichtung 20 ein, generiert dem ausgewählten Schaltbereich entsprechende Auswahlinformation und gibt diese ab. Insbesondere ist die Auswahlposition-Bestimmungseinheit 30 mit der Shift-by-Wire-Schalteinheit 40 (die hier auch als "SBW-CU" bezeichnet wird) verbunden, und sie gibt die vorstehend genannte Auswahlinformation an die SBW-Steuereinheit 40 ab. Das bedeutet, die Wähleinrichtung 20 und die Auswahlposition-Bestimmungseinheit 30 haben die Funktion der in den Ansprüchen genannten Wähleinrichtung.
Wie vorstehend erwähnt, ist die SBW-Steuereinheit 40 mit der SBW-Betätigungseinrichtung 11 elektrisch verbunden. Ferner ist die SBW-Steuereinheit 40 über den CAN 100 in Kommunikationsverbindung mit der Auswahlposition-Bestimmungseinheit 30, einer Getriebesteuereinheit 50 (die hier auch als "TCU" bezeichnet wird), einer Motorsteuereinheit 60 (die hier auch als "ECU" bezeichnet wird), einer Leerlaufstopp-Steuereinheit 70 (die hier auch als "ISCU" bezeichnet wird), einer Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 80 (die hier auch als "VDCU" bezeichnet wird) sowie einer Messinstrument-Steuereinheit 90 (die hier auch als "MCU" bezeichnet wird).
Im Folgenden werden die einzelnen Steuereinheiten beschrieben. Zunächst regelt die Getriebesteuereinheit 50 die Getriebesteuerung des Automatikgetriebes 10. Ein Ausgangswellen-Rotationssensor 16, ein Bereichsschalter 17 (Hemmschalter: ein Schalter, der für ein elektrisches Unterbinden sorgt, so dass sich der Startermotor nur in dem Bereich P und in dem Bereich N rotationsmäßig bewegt) und dergleichen, die in dem Automatikgetriebe 10 vorgesehen sind, sind mit der Getriebesteuereinheit 50 verbunden.
Außerdem erhält die Getriebesteuereinheit 50 durch das CAN 100 solche Information wie die Motordrehzahl und das Gaspedal-Öffnungsausmaß, die von der Motorsteuereinheit 60 übermittelt wird, sowie solche Information, wie beispielsweise den Schaltbereich des Automatikgetriebes 10, die von der SBW-Steuereinheit übermittelt wird.
Aufgrund der verschiedenen Informationen, wie z.B. der ermittelten Motordrehzahl, der Ausgangswellen-Drehzahl (Fahrzeuggeschwindigkeit), des Gaspedalöffnungsausmaßes sowie des Schaltbereichs steuert die Getriebesteuereinheit 50 ein Elektromagnetventil an, das ein Steuerventil 15 bildet, und führt eine Getriebesteuerung des Automatikgetriebes 10 aus. Hierbei steuert das Steuerventil 50 den Hydraulikdruck zum Schalten des Automatikgetriebes 10.
Insbesondere führt das Steuerventil 15 unter Verwendung eines Schieberventils und eines Elektromagnetventils, das das Schieberventil zum Öffnen und Schließen einer Ölpassage betätigt, den von einer Ölpumpe generierten Hydraulikdruck beispielsweise einer Antriebsriemenscheibe oder einer angetriebenen Riemenscheibe zu. Es sei erwähnt, dass die Getriebesteuereinheit 50 verschiedene Informationen des Automatikgetriebes 10 über das CAN 100 an die SBW-Steuereinheit 40 übermittelt.
Die Motorsteuereinheit 60 ermittelt auf der Basis von Detektionssignalen, die von den verschiedenen Sensoren eingegeben werden, verschiedenartige Informationen, wie z.B. die Motordrehzahl, die Ansaugluftmenge, das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis des Gasgemisches und das Gaspedal-Öffnungsausmaß, und führt auf der Basis der verschiedenen ermittelten Informationen eine umfassende Steuerung des Motors durch das Steuern der Kraftstoff-Injektion und der Zündung sowie von verschiedenen Betätigungseinrichtungen aus. Die Motorsteuereinheit 60 übermittelt Informationen, wie z.B. die ermittelte Motordrehzahl, über das CAN 100 an die SBW-Steuereinheit 40.
Die Leerlaufstopp-Steuereinheit 70 stoppt den Motor automatisch, wenn eine vorbestimmte Leerlaufstopp-Bedingung erfüllt ist, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren sowie ausgestoßene Emissionen zu vermindern. Wenn anschließend eine vorbestimmte Leerlaufstopp-Aufhebungsbedingung erfüllt ist, startet die Leerlaufstopp-Steuereinheit 70 den Motor wieder. Die Leerlaufstopp-Steuereinheit 70 übermittelt Information, die anzeigt, dass ein Leerlaufstopp vorliegt, über das CAN 100 an die SBW-Steuereinheit 40.
Ein hydraulischer Bremsdrucksensor 81, der den Hauptzylinderdruck der Bremsbetätigungseinrichtung 83 detektiert, und ein Beschleunigungssensor 82, der eine Beschleunigung in Richtung nach vorn/hinten und links/rechts detektiert, sind mit der Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 80 verbunden. Es sei erwähnt, dass der Beschleunigungssensor 82 auch die Funktion einer Gefälle-Detektionseinrichtung aufweisen kann, die ein Gefälle einer Straßenoberfläche detektiert.
Die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 80 steuert die Bremsbetätigungseinrichtung 83 in Abhängigkeit von dem Bremspedal-Betätigungsausmaß zum Abbremsen des Fahrzeugs an und detektiert das Fahrzeugverhalten mittels verschiedener Sensoren (z.B. einem Radgeschwindigkeitssensor, einem Lenkwinkelsensor, dem Beschleunigungssensor 82, einem Gierratensensor und dergleichen), unterbindet Schlupf in seitlicher Richtung und gewährleistet die Fahrzeugstabilität während Kurvenfahrten durch eine Bremssteuerung mittels einer automatischen Druckbeaufschlagung und einer Motordrehmomentsteuerung.
Die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 80 übermittelt Bremsinformation (Fahrzeugbremsinformation) und Gefälle-Information der Straßenoberfläche und dergleichen über das CAN 100 an die SBW-Steuereinheit 40. Die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 80 und die Bremsbetätigungseinrichtung 83 übernehmen die Funktion der in den Ansprüchen genannten Bremseinrichtung, und die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 80 und der Beschleunigungssensor 82 übernehmen die in den Ansprüchen genannte Funktion als Gefälle-Detektionseinrichtung.
Die Messinstrument-Steuereinheit 90 ist mit einer Anzeige 91, die eine Flüssigkristallanzeige aufweist, und einem Lautsprecher verbunden, der z.B. in einem Messinstrument oder an dem Armaturenbrett angeordnet ist, und durch das Ansteuern der Anzeige 91 zeigt sie dem Fahrer den Zustand des Fahrzeugs und des Automatikgetriebes sowie verschiedene Informationen an.
Insbesondere wenn eine Betätigung zum Auswählen des Rückwärtsfahrtbereichs (Bereich R) während eines Leerlaufstopps empfangen wird und der Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 in einen anderen Bereich geschaltet ist als den Rückwärtsfahrtbereich, und wenn der Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 beibehalten wird, gibt die Messinstrument-Steuereinheit 90 eine Warnung und/oder Information an den Fahrer ab.
In diesem Fall steuert die Messinstrument-Steuereinheit 90 die Anzeige 91 zum Anzeigen, z.B. der Nachricht "Bitte führen Sie den Schaltvorgang bei gleichzeitiger Betätigung der Bremse aus", oder sie gibt einen "Piep"-Warnton ab. Das bedeutet, die Messinstrument-Steuereinheit 90 und die Anzeige 91 übernehmen die Funktion der in den Ansprüchen genannten Warneinrichtung.
Auf der Basis der von der Auswahlposition-Bestimmungseinheit 30 empfangenen Auswahlinformation, der von der Leerlaufstopp-Steuereinheit 70 empfangenen Leerlaufstopp-Information, der von der Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 80 empfangenen Straßenoberflächen-Gefälleinformation und Bremsinformation (Bremsinformation), der verschiedenen von der Getriebesteuereinheit 50 empfangenen Eingabeinformationen sowie der von der Motorsteuereinheit 60 empfangenen Motordrehzahl und dergleichen generiert die SBW-Steuereinheit 40 ein Steuersignal (Motoransteuersignal) und gibt dieses ab und schaltet den Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 durch Ansteuern der SBW-Betätigungseinrichtung 11.
Aus diesem Grund ist die SBW-Steuereinheit 40 funktionsmäßig mit einer Schaltsteuerung 41 ausgestattet. Die SBW-Steuereinheit 40 beinhaltet einen Mikroprozessor, der Operationen ausführt, einen ROM, der Programme und dergleichen speichert, um den Mikroprozessor zum Ausführen von Prozessen zu veranlassen, einen RAM, der verschiedene Daten, wie z.B. Operationsresultate, speichert, einen Sicherungs-RAM, in dem der gespeicherte Inhalt mittels einer 12 V-Batterie gehalten wird, und eine Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle. Durch das Ausführen eines in dem ROM gespeicherten Programms durch den Mikroprozessor wird die Funktion der Schaltsteuerung 41 in der SBW-Steuereinheit 40 realisiert.
Die Schaltsteuerung 41 gibt ein Steuersignal (Motoransteuersignal) an die SBW-Betätigungseinrichtung 11 in Abhängigkeit von der von der Auswahlposition-Bestimmungseinheit 30 abgegebenen Auswahlinformation ab und schaltet den Schaltbereich des Automatikgetriebes 10. Mit anderen Worten, die Schaltsteuerung 41 und die SBW-Betätigungseinrichtung 11 übernehmen die Funktion der in den Ansprüchen genannten Schaltsteuereinrichtung.
Insbesondere schaltet die Schaltsteuerung 41 beim Empfang einer Betätigung zum Auswählen des Rückwärtsfahrtbereichs (Bereich R) während eines Leerlaufstopps den Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 in den Rückwärtsfahrtbereich, wenn das Fahrzeug gebremst wird. Wenn dagegen während eines Leerlaufstopps eine Betätigung zum Auswählen des Rückwärtsfahrtbereichs (Bereich R) empfangen wird, dann schaltet die Schaltsteuerung 41 den Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 in den neutralen Bereich (Bereich N) oder den Park-Bereich (Bereich P), wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird und es sich bei dem Bereich des Automatikgetriebes 10 um den Vorwärtsfahrtbereich (Bereich D) handelt.
Wenn eine Betätigung zum Auswählen des Rückwärtsfahrtbereichs (Bereich R) während eines Leerlaufstopps empfangen wird, behält die Schaltsteuerung 41 den Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 ebenfalls ohne Umschaltvorgang bei, wenn das Fahrzeug gebremst wird und es sich bei dem Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 um einen anderen Bereich als den Vorwärtsfahrtbereich (Bereich D) handelt (d.h. wenn es sich bei dem Schaltbereich um den Bereich P oder den Bereich N handelt).
Es sei erwähnt, dass im Fall des Schaltens in den Bereich N/den Bereich P oder im Fall der Beibehaltung des Bereichs N/des Bereichs P in der vorstehend beschriebenen Weise die Schaltsteuerung 41 vorzugsweise den Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 in den Park-Bereich (Bereich P) schaltet, wenn das Gefälle der Straßenoberfläche größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist (z.B. 30°).
Es sei erwähnt, dass beim Empfang einer Betätigung zum Auswählen des Rückwärtsfahrtbereichs (Bereich R) während eines Leerlaufstopps, wenn der Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 in einen anderen Schaltbereich als den Rückwärtsfahrtbereich geschaltet ist und der Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 beibehalten wird, eine Warnung und/oder Information an den Benutzer abgegeben wird. Insbesondere wird auf der Anzeige 91 die Nachricht "Bitte führen Sie den Schaltvorgang bei gleichzeitiger Betätigung der Bremse aus" angezeigt, oder es wird ein "Piep"-Warnton abgegeben.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 2 die Arbeitsweise der Schaltungssteuerung 1 beschrieben. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Verarbeitungsablaufs des Schaltbereich-Schaltvorgangs durch die Schaltungssteuerung 1. Der Verarbeitungsablauf wird jeweils zu vorbestimmten Zeiten (z.B. alle 10 ms) in der SBW-Steuereinheit 40 wiederholt ausgeführt.
In einem Schritt S100 erfolgt eine Beurteilung dahingehend, ob ein Leerlaufstopp vorliegt (ob ein automatisches Stoppen des Motors vorliegt). Hierbei wird in dem Fall, dass kein Leerlaufstopp vorliegt, d.h. wenn der Motor läuft, diese Verarbeitung verlassen. Wenn dagegen ein Leerlaufstopp vorliegt, fährt die Verarbeitung mit einem Schritt S102 fort.
In dem Schritt S102 erfolgt eine Beurteilung dahingehend, ob eine R-Bereich-Anforderung von der Auswahlposition-Bestimmungseinheit 30 detektiert worden ist oder nicht (ob der Schalter 20b für den Bereich R betätigt worden ist oder nicht). In dem Fall, in dem keine R-Bereich-Anforderung detektiert worden ist, wird diese Verarbeitung verlassen. Wenn dagegen eine R-Bereich-Anforderung detektiert worden ist, fährt die Verarbeitung mit einem Schritt S104 fort.
In dem Schritt S104 erfolgt eine Beurteilung dahingehend, ob das Bremspedal betätigt wird oder nicht (ob das Fahrzeug gebremst wird oder nicht). Dabei fährt in dem Fall, in dem das Bremspedal betätigt wird (d.h., wenn das Fahrzeug gebremst wird), die Verarbeitung mit einem Schritt S106 fort. Wenn dagegen das Bremspedal nicht betätigt wird, fährt die Verarbeitung mit einem Schritt S108 fort.
In dem Schritt S106 wird die SBW-Betätigungseinrichtung 11 derart angesteuert, dass der Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 zu dem Bereich R wird, und der Schaltbereich wird in den Bereich R geschaltet. Anschließend endet diese Verarbeitung.
Dagegen findet in dem Schritt S108 eine Beurteilung statt, ob es sich bei dem aktuellen Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 um den Bereich D handelt oder nicht. Wenn es sich bei dem aktuellen Schaltbereich um den Bereich D handelt, fährt die Verarbeitung mit einem Schritt S110 fort. Andererseits fährt die Verarbeitung mit einem Schritt S112 fort, wenn es sich bei dem aktuellen Schaltbereich nicht um den Bereich D handelt.
In dem Schritt S110 wird die SBW-Betätigungseinrichtung 11 derart angesteuert, dass der Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 zu dem Bereich P (oder dem Bereich N) wird, und der Schaltbereich wird in den Bereich P (oder den Bereich N) geschaltet. Anschließend wird diese Verarbeitung verlassen.
Es sei erwähnt, dass in dem Fall, in dem das von dem Beschleunigungssensor (Gefälle-Sensor) 82 detektierte Gefälle der Straßenoberfläche größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert (z.B. 30°), ein Schalten in den Bereich P stattfindet, und wenn das Gefälle der Straßenoberfläche gleich dem oder geringer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, kann ein Schalten in den Bereich N (oder den Bereich P) stattfinden.
Ferner wird in dem Schritt S110 auch eine Warnung und/oder Information (z.B. ein "Piep"-Warnton oder die Anzeige von "Bitte führen Sie den Schaltvorgang bei gleichzeitiger Betätigung der Bremse aus") an den Fahrer abgegeben. Anschließend wird diese Verarbeitung verlassen.
Wenn es sich dagegen bei dem aktuellen Schaltbereich nicht um den Bereich D handelt (d.h. wenn es sich um den Bereich N oder den Bereich P handelt), wird in dem Schritt S112 ein Schalten in den Bereich R unterbunden, und der aktuelle Schaltbereich wird beibehalten. Ferner wird auch in dem Schritt S112 eine Warnung und/oder Information an den Fahrer abgegeben. Anschließend wird diese Verarbeitung verlassen.
Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Fall der Abgabe von Auswahlinformation zum Auswählen des Rückwärtsfahrtbereichs (Bereich R) während eines Leerlaufstopps dann, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird und sich der Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 nicht in dem Vorwärtsfahrtbereich (Bereich D) befindet, der Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 in den neutralen Bereich (Bereich N) oder den Park-Bereich (Bereich P) geschaltet.
Aus diesem Grund wird selbst in dem Fall, in dem der Leerlaufstopp aufgehoben wird und dadurch der Motor automatisch wieder gestartet wird, das Fahrzeug selbst dann, wenn dieses nicht gebremst wird, daran gehindert, sich in Bewegung zu setzen, da keine Antriebskraft auf die Räder übertragen wird. Dadurch wird es möglich, ein Anfahren zu einem von dem Fahrer nicht erwarteten (nicht beabsichtigten) Zeitpunkt bei der Rückkehr aus einem Leerlauf-Stoppzustand (während eines automatischen Neustarts des Motors) zu verhindern.
Es sei erwähnt, dass der Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 in den Rückwärtsfahrtbereich (Bereich R) geschaltet wird, wenn das Fahrzeug gebremst wird, doch zu diesem Zeitpunkt wird das Fahrzeug gebremst und somit gibt es kein Losfahren des Fahrzeugs (keine beginnende Rückwärtsbewegung) entgegen der Absicht des Fahrers.
Auch wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Fall der Abgabe von Auswahlinformation zum Auswählen des Rückwärtsfahrtbereichs (Bereichs D) während eines Leerlaufstopps dann, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird und es sich bei dem Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 um einen anderen als den Vorwärtsfahrtbereich (Bereich D) handelt, der Bereich des Automatikgetriebes 10 in einem anderen Bereich als dem Vorwärtsfahrtbereich beibehalten, d.h. in dem neutralen Bereich (Bereich N) oder dem Park-Bereich (Bereich P), ohne dass ein Schalten in den Rückwärtsfahrtbereich (Bereich R) erfolgt.
Selbst wenn der Leerlauf-Stoppzustand aufgehoben wird und dadurch der Motor automatisch wieder gestartet wird, wird aus diesem Grund das Fahrzeug, selbst wenn dieses nicht gebremst wird, an einem Anfahren gehindert, da keine Antriebskraft auf die Räder übertragen wird. Auf diese Weise kann ein Losfahren zu einem von dem Fahrer nicht erwarteten Zeitpunkt bei der Rückkehr von einem Leerlauf-Stoppzustand verhindert werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird im Fall der Abgabe von Auswahlinformation zum Auswählen des Rückwärtsfahrtbereichs (Bereich R) während eines Leerlaufstopps dann, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird und das Gefälle der Straßenoberfläche größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert, der Bereich des Automatikgetriebes 10 in den Park-Bereich (Bereich P) geschaltet. Aus diesem Grund kann z.B. beim Stoppen auf einer Gefällestrecke oder dergleichen in zuverlässiger Weise verhindert werden, dass sich das Fahrzeug in Bewegung setzt, selbst wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird.
Ferner wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Fall der Abgabe von Auswahlinformation zum Auswählen des Rückwärtsfahrtbereichs (Bereich R) während eines Leerlaufstopps dann, wenn der Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 in einen anderen Schaltbereich als den Rückwärtsfahrtbereich (Bereich R) geschaltet ist und der Schaltbereich des Automatikgetriebes 10 beibehalten wird, eine Warnung an den Fahrer abgegeben. Aus diesem Grund kann der Fahrer gewarnt werden, wenn ein Schaltvorgang, der sich von der Betätigung (Anforderung) durch den Fahrer unterscheidet, oder ein Schaltbereich beibehalten wird.
Eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorstehend beschrieben worden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese vorstehende Ausführungsform beschränkt, sondern es sind verschiedene Modifikationen möglich.
Bei der Systemausbildung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform handelt es sich um ein Beispiel, wobei die Systemausbildung nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt ist. Beispielsweise können die SBW-Steuereinheit 40 und die SBW-Betätigungseinrichtung 11 integriert ausgebildet sein.
Auch die SBW-Steuereinheit 40 und die Getriebesteuereinheit 50 können als eine einzige Einheit vorliegen. Außerdem können auch die SBW-Steuereinheit 40 sowie die Auswahlposition-Bestimmungseinheit 30 in Form einer einzigen Einheit vorliegen. Darüber hinaus können auch die Motorsteuereinheit 60 und die Leerlaufstopp-Steuereinheit 70 in Form einer einzigen Einheit vorliegen.
Bezugszeichenliste

1: Schaltungssteuerung
10: Automatikgetriebe
11: Shift-by-Wire-Betätigungseinrichtung
20: Wähleinrichtung
30: Auswahlposition-Bestimmungseinheit
40: Shift-by-Wire-Steuereinheit
41: Schaltsteuerung
50: Getriebesteuereinheit
60: Motorsteuereinheit
70: Leerlaufstopp-Steuereinheit
80: Fahrzeugdynamik-Steuereinheit
81: hydraulischer Bremsdrucksensor
82: Beschleunigungssensor (Gefällesensor)
83: Bremsbetätigungseinrichtung
90: Messinstrument-Steuereinheit
91: Anzeige
100: CAN

Claims

Schaltungssteuerung eines Fahrzeugs, das mit einem Leerlauf-Stoppmechanismus und einem Shift-by-Wire-Mechanismus ausgestattet ist, wobei die Schaltungssteuerung Folgendes aufweist: – eine Wähleinrichtung, die eine Betätigung zum Auswählen eines Schaltbereichs eines Automatikgetriebes empfängt und der Betätigung entsprechende Auswahlinformation abgibt; – eine Schaltsteuereinrichtung, die den Schaltbereich des Automatikgetriebes in Abhängigkeit von der von der Wähleinrichtung abgegebenen Auswahlinformation schaltet; und – eine Bremseinrichtung, die das Fahrzeug bremst, wobei die Schaltsteuereinrichtung im Fall der Abgabe von Auswahlinformation zum Auswählen eines Rückwärtsfahrtbereichs durch die Wähleinrichtung während eines Leerlaufstopps – den Schaltbereich des Automatikgetriebes in den Rückwärtsfahrtbereich schaltet, wenn das Fahrzeug durch die Bremseinrichtung gebremst wird, und – den Schaltbereich des Automatikgetriebes in einen neutralen Bereich oder einen Park-Bereich schaltet, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird und es sich bei dem Schaltbereich des Automatikgetriebes um einen Vorwärtsfahrtbereich handelt.
Schaltungssteuerung nach Anspruch 1, wobei die Schaltsteuereinrichtung im Fall der Abgabe von Auswahlinformation zum Auswählen des Rückwärtsfahrtbereichs durch die Wähleinrichtung während des Leerlaufstopps – den Schaltbereich des Automatikgetriebes ohne Schalten des Schaltbereichs des Automatikgetriebes beibehält, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird und es sich bei dem Schaltbereich des Automatikgetriebes um einen anderen als den Vorwärtsfahrtbereich handelt.
Schaltungssteuerung nach Anspruch 1 oder 2, die ferner Folgendes aufweist: eine Gefälle-Detektionseinrichtung, die ein Gefälle einer Straßenoberfläche detektiert, wobei die Schaltsteuereinrichtung im Fall der Abgabe der Auswahlinformation zum Auswählen des Rückwärtsfahrtbereichs während des Leerlaufstopps – den Schaltbereich des Automatikgetriebes in den Park-Bereich schaltet, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird und das von der Gefälle-Detektionseinrichtung detektierte Gefälle der Straßenoberfläche größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert.
Schaltungssteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner Folgendes aufweist: eine Warneinrichtung, die im Fall der Abgabe der Auswahlinformation zum Auswählen des Rückwärtsfahrtbereichs während des Leerlaufstopps eine Warnung an einen Fahrer abgibt, wenn der Schaltbereich des Automatikgetriebes durch die Schaltsteuereinrichtung in einen anderen Schaltbereich als den Rückwärtsfahrtbereich geschaltet wird und wenn der Schaltbereich des Automatikgetriebes durch die Schaltsteuereinrichtung beibehalten wird.