DE602004008755T2

DE602004008755T2 - Gangschaltsystem, gangschaltverfahren und vorrichtung zum schalten von gängen

Info

Publication number: DE602004008755T2
Application number: DE602004008755T
Authority: DE
Inventors: Amamiya; Ozeki; Toyota-shi c/o TOYOTA JIDOSHA K. K.; Kamio; Kariya-shi c/o DENSO CORPORATION; Nakai; Itoh; Kawaguchi; TOYOTA COMMUNICATION SYST c/o; Shimizu; Toyota-shi c/o DAIICHI SYSTEM ENGIN. CO.
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-04-04
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: DE602004008755D1; US20080210033A1; WO2004090387A1; EP1611379A1; EP1611379B1; US7370547B2; US20080168853A1; KR100729251B1; US7549352B2; KR20050119137A; US20060207373A1; US7549351B2

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltsteuersystem gemäß Anspruch 1, das ein Umschalten zwischen Schaltbereichen eines Automatikgetriebes über ein Stellglied vornimmt, und ein Verfahren gemäß Anspruch 16.
Technologischer Hintergrund
US 2002/0019287 offenbart als Beispiel ein mechanisch entkoppeltes Schaltsystem mit einer Lernfähigkeit für ein Automatikgetriebe.
Ein Schaltsteuersystem ist bekannt, das gemäß einer Betätigung eines Schalthebels durch einen Fahrer den Schaltbereich eines Automatikgetriebes unter einer elektrischen Steuerung umschaltet. Als solches Schaltsteuersystem wurde ein System vorgeschlagen, das in einem nicht flüchtigen Speicher eine Rotationsposition eines Stellglieds ebenso wie einen Schaltbereich eines Automatikgetriebes vor der Energieabschaltung speichert, damit die absolute Position des Stellglieds bekannt sein kann, wenn die Energie nach der Energieabschaltung erneut eingeschaltet wird (siehe als Beispiel japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-323127 ). Ebenso wurde ein mechanisch entkoppeltes Schaltsystem vorgeschlagen, das einen Wert eines Potentiometers, der einen Antriebsbetrag eines Stellglieds angibt, zum genauen Positionieren eines manuellen Ventils verwendet (siehe als Beispiel japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-349702 ).
Die japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 2002-323127 und Nr. 2002-349702 haben als Voraussetzung, dass die absolute Position bekannt ist. Wenn daher die bezogene Information bezüglich der Position des Stellglieds lediglich ein relativer Betrag einer Änderung einer Rotorposition ist, die aus einer Geberabgabe erfasst wird, kann das Stellglied nicht geeignet gesteuert werden. Folglich übt die Rotation des Stellglieds eine gewisse Last an einem Schaltungsumschaltmechanismus aus, was zu einer Verschlechterung der Haltbarkeit des Schaltungsumschaltmechanismus führt. Wenn der Schaltungsumschaltmechanismus mit dem Ziel ausgelegt wird, die Haltbarkeit zu verbessern, vergrößert sich die Abmessung des Schaltungsumschaltmechanismus ebenso wie die Kosten.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-310294 offenbart eine Schaltbereichsumschaltvorrichtung eines Automatikgetriebes, die ein einfach zu montierendes Stellglied hat und eine Umschaltung zwischen Schaltbereichen genau vornimmt. Die Schaltbereichsumschaltvorrichtung weist einen Schaltbereichsumschaltmechanismus zum Umschalten eines Schaltbereichs des Automatikgetriebes auf einen von verschiedenen Fahrbereichen einschließlich des Parkbereichs, das Stellglied, das als Antriebsquelle für den Schaltbereichsumschaltmechanismus dient, einen Steuerschaltkreis, der das Stellglied gemäß einer Umschaltanweisung antreibt, die durch eine externe Betätigung eingegeben wird, um den Schaltbereich so zu steuern, dass der Schaltbereich des Automatikgetriebes auf einen Schaltbereich gemäß der Umschaltanweisung umgeschaltet wird, und einen Erfassungsschaltkreis auf, der die Umschaltbereichsposition des Automatikgetriebes erfasst, um ein Erfassungssignal an den Steuerschaltkreis zu senden. Der Steuerschaltkreis stellt einen Referenzwert der Schaltbereichsposition des Automatikgetriebes aus dem Erfassungssignal des Erfassungsschaltkreises ein, um das Stellglied auf der Grundlage des Referenzwertes zu steuern.
Die Schaltbereichsumschaltvorrichtung des Automatikgetriebes, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-310294 offenbart ist, treibt das Stellglied gemäß der Umschaltanweisung an, die durch eine externe Betätigung eingegeben wird, um den Schaltbereich des Automatikgetriebes so zu steuern, dass der Schaltbereich auf denjenigen umgeschaltet wird, der der Umschaltanweisung folgt. Aus dem Erfassungssignal des Erfassungsschaltkreises, der die Schaltbereichsposition des Automatikgetriebes erfasst, wird der Referenzwert der Schaltbereichsposition des Automatikgetriebes eingestellt und wird das Stellglied auf der Grundlage dieses Referenzwertes gesteuert. Somit ist ungeachtet der Positionsgenauigkeit, mit der der Schaltbereichsumschaltmechanismus montiert wird, und ebenso ungeachtet von Differenzen zwischen individuellen Stellgliedern kein Schritt zum Einrichten des Winkels notwendig, mit dem das Stellglied an dem Automatikgetriebe montiert wird, und wird demgemäß die Montage des Stellglieds an dem Automatikgetriebe vereinfacht. Auf diesem Weg werden die Montage und die Wartung des Stellglieds vereinfacht und kann der Schaltbereich des Automatikgetriebes durch Antreiben des Schaltbereichsumschaltmechanismus genau umgeschaltet werden.
Obwohl die Schaltbereichsumschaltvorrichtung des Automatikgetriebes, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-310294 offenbart ist, den Vorteil der vereinfachten Montage und Wartung des Stellglieds hat, ist es erforderlich, dass die Schaltbereichsumschaltvorrichtung einen Zählwert, der das Zentrum jedes Bereichs angibt, durch Bezugnahme auf einen Zählwert eines Zählers aus einem Ausgangssignal des Erfassungsschaltkreises (eines Neutralstartschalters) berechnet, der die Schaltbereichsposition des Automatikgetriebes erfasst. Auf der Grundlage des Referenzwertes, der gemäß dem Zählwert eingestellt wird, der den jeweiligen Bereich angibt, wird das Stellglied gesteuert. Demgemäß ist ungeachtet der Differenzen zwischen individuellen Stellgliedern der Schritt der Einrichtung des Winkels, mit dem das Stellglied an dem Automatikgetriebe montiert wird, unnötig, so dass sich die Montage des Stellglieds an dem Automatikgetriebe vereinfacht. Dabei ist der Neutralstartschalter unentbehrlich, woraus sich Probleme der Erhöhung des Gewichts und der Kosten aufgrund der Anwesenheit des Neutralschalters ergeben.
Offenbarung der Erfindung
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schaltsteuersystem und ein Schaltsteuerverfahren zu schaffen, die eine Last an einem Schaltungsumschaltmechanismus verringern, die ausgeübt wird, wenn der Schaltbereich umgeschaltet wird.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Schaltbereichsumschaltvorrichtung zu schaffen, die den Bedarf nach dem Neutralstartschalter beseitigt und eine Last an einem Schaltungsumschaltmechanismus verringert, die ausgeübt wird, wenn der Schaltbereich umgeschaltet wird.
Die Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 16 gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Schaltsteuersystem vorgesehen, das einen Schaltbereich über ein Stellglied umschaltet. Das Schaltsteuersystem weist ein Schaltbauteil, das durch das Stellglied zum Umschalten des Schaltbereichs angetrieben wird, ein Beschränkungsbauteil zum Beschränken einer Rotation in eine vorbestimmte Richtung des Stellglieds in einem vorbestimmten Schaltbereich, eine Rotationssteuereinheit zum Drehen des Stellglieds, eine Zähleinheit zum Erhalten eines Zählwerts gemäß einem Rotationsbetrag des Stellglieds und eine Positionseinstelleinheit auf, um dann, wenn das Stellglied durch die Rotationssteuereinheit in die Richtung gedreht wird, in die eine Rotation des Stellglieds durch das Beschränkungsbauteil beschränkt wird, eine Referenzposition des Stellglieds entsprechend dem vorbestimmten Schaltbereich auf der Grundlage eines Zustands des Zählwerts einzustellen, der durch die Zähleinheit erhalten wird. Das Schaltbauteil und das Beschränkungsbauteil können in einem Aufbau integriert werden oder das Beschränkungsbauteil kann ein Teil des Schaltbauteils sein.
Mit dem Schaltsteuersystem wird eine Rotation des Stellglieds durch das Beschränkungsbauteil beschränkt, wobei der Zustand der Beschränkung aus dem Zählwert der Zähleinheit bestimmt wird, um die Referenzposition des Stellglieds zu bestimmen. Auch wenn demgemäß ein Geber, der nur eine relative Positionsinformation erhalten kann, in diesem System eingesetzt wird, kann eine Rotation des Stellglieds geeignet auf der Grundlage der Referenzposition gesteuert werden. Somit kann die ausgeübte Last, wenn das Stellglied sich dreht, verringert werden und kann der Schaltbereich geeignet durch das Schaltbauteil umgeschaltet werden. Da darüber hinaus kein Potentiometer notwendig ist, das eine absolute Position erfasst, können die Kosten verringert werden.
Die Positionseinstelleinheit kann die Referenzposition des Stellglieds dadurch einstellen, dass sie erfasst, dass der durch die Zähleinheit erhaltene Zählwert sich in einem Zustand befindet, in dem ein minimaler oder ein maximaler Wert des Zählwerts für eine vorbestimmte Zeitdauer konstant ist.
Die Positionseinstelleinheit kann eine Referenzposition des Stellglieds entsprechend einem anderen Schaltbereich, der von dem vorbestimmten Schaltbereich verschieden ist, auf der Grundlage eines drehbaren Betrags des Stellglieds zwischen dem vorbestimmten Schaltbereich und dem anderen Schaltbereich einstellen. Auf diesem Weg kann die Referenzposition des Stellglieds entsprechend dem anderen Schaltbereich unter Verwendung des drehbaren Betrags einfach eingestellt werden.
Die Positionseinstelleinheit kann dann, wenn das Schaltbauteil den vorbestimmten Schaltbereich zu einem anderen Schaltbereich umschaltet, eine Referenzposition des Stellglieds entsprechend diesem anderen Schaltbereich einstellen. Auf diesem Weg kann die Referenzposition des Stellglieds entsprechend dem anderen Schaltbereich effizient mit der Zeitabstimmung eingestellt werden, bei der der Schaltbereich umgeschaltet wird.
Die Positionseinstelleinheit kann eine Referenzposition des Stellglieds entsprechend einem anderen Schaltbereich bei einer vorbestimmten Zeitabstimmung einstellen, um eine Alterung des Schaltbauteils oder des Beschränkungsbauteils zu korrigieren. Die vorbestimmte Zeitabstimmung bezieht sich beispielsweise auf die Zeitabstimmung, wenn der Schaltbereich mit einer vorbestimmen Umschalthäufigkeit umgeschaltet ist, oder die Zeitabstimmung, wenn eine Fahrt eines Fahrzeugs, an dem dieses Schaltsteuersystem montiert ist, mit einer vorbestimmten Häufigkeit vorgenommen ist. Auf diesem Weg kann jegliche Alterung korrigiert werden, um zwei Referenzpositionen genauer einzustellen. Dabei kann eine Fahrt als Zeitdauer vom Einschalten eines Fahrzeugenergieschalters bis zum Ausschalten desselben oder vom tatsächlichen Einschalten des Fahrzeugs zu dessen tatsächlichem Ausschalten definiert werden.
Die Positionseinstelleinheit kann einen drehbaren Betrag des Stellglieds auf der Grundlage der Referenzposition entsprechend dem vorbestimmten Schaltbereich und der Referenzposition entsprechend dem anderen Schaltbereich erfassen. Auf diesem Weg wird der drehbare Betrag erhalten und kann bei der nachfolgenden Fahrt die Referenzposition des Stellglieds für einen Schaltbereich erfasst werden, um die Referenzposition des Stellglieds für den anderen Schaltbereich einfach zu erfassen.
Die Rotationssteuereinheit kann eine Abgabe pro Zeiteinheit des zum Einstellen der Referenzposition des Stellglieds betriebenen Stellglieds kleiner als eine Abgabe pro Zeiteinheit des zum Umschalten des Schaltbereichs angetriebenen Stellglieds ausführen. Demgemäß kann jegliche Last, die an dem Schaltbauteil oder dem Beschränkungsbauteil ausgeübt wird, verringert werden, wenn die Referenzposition eingestellt wird.
Die Positionseinstelleinheit kann auf der Grundlage der Referenzposition eine Sollrotationsposition, die zu erhalten ist, wenn der Schaltbereich umgeschaltet wird, des Stellglieds in dem Schaltbereich einstellen, wenn die Referenzposition gerade eingestellt wird.
Die Rotationssteuereinheit kann, wenn der Schaltbereich umgeschaltet wird, den Rotationsbetrag des Stellglieds einrichten, um zu gestatten, dass das Stellglied die Sollrotationsposition durch Drehen des Stellglieds zum Betreiben des Schaltbauteils erzielt.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Schaltsteuerverfahren zum Umschalten eines Schaltbereichs über ein Stellglied die Schritte des Drehens eines Schaltbauteils zum Umschalten des Schaltbereichs durch das Stellglied, des Anhaltens der Rotation des Stellglieds durch ein Beschränkungsbauteil zum Beschränken der Rotation in eine vorbestimmte Richtung des Stellglieds in einem vorbestimmten Schaltbereich, des Erfassens einer Referenzposition entsprechend dem vorbestimmten Schaltbereich auf der Grundlage einer Position, an der das Anhalten bewirkt wird, und das Bestimmen einer Sollrotationsposition auf der Grundlage der Referenzposition, wenn der Schaltbereich durch das Stellglied umgeschaltet wird. Mit dem vorstehend genannten Schaltsteuerverfahren wird die Rotation des Stellglieds durch das Beschränkungsbauteil angehalten, wird die Referenzposition des Stellglieds auf der Grundlage der Position erfasst, an der das Anhalten bewirkt wird, und kann die Sollrotationsposition somit auf der Grundlage der Referenzposition bestimmt werden. Demgemäß kann das Stellglied geeignet gesteuert werden, um die Sollrotationsposition zu erreichen, und kann der Schaltbereich geeignet unter Verwendung des Schaltbauteils umgeschaltet werden.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist eine Schaltbereichsumschaltvorrichtung eines Automatikgetriebes, das an einem Fahrzeug montiert ist, ein Schaltbauteil zum Umschalten einer Schaltposition zu einer von einer Vielzahl von Schaltpositionen durch Drehen eines Stellglieds, eine Speichereinheit zum Speichern der einen der Schaltpositionen, die sich aus dem Umschalten durch das Schaltbauteil ergibt, ein erstes Beschränkungsbauteil zum Beschränken einer Rotation in eine vorbestimmte Richtung des Stellglieds in einer ersten Schaltposition aus der Vielzahl der Schaltpositionen und eine Steuereinheit zum Steuern der Rotation des Stellglieds auf. Die Steuereinheit weist eine erste Positionseinstelleinheit, um als erste Referenzposition der ersten Schaltposition eine Position einzustellen, an der die Rotation des Stellglieds durch das erste Beschränkungsbauteil angehalten wird, eine elektrische Energiezufuhrsteuereinheit zum Gestatten eines Starts oder einer Abschaltung der elektrischen Energiezufuhr zu der Schaltbereichsumschaltvorrichtung für die erste Schaltposition und eine Referenzpositionsneueinstelleinheit auf zum erneuten Einstellen der ersten Referenzposition durch die erste Positionseinstelleinheit, wenn die elektrische Energiezufuhr nach dem Abschalten der elektrischen Energiezufuhr wieder aufgenommen wird oder abgeschaltet wird, unter der Bedingung, dass die in der Speichereinheit gespeicherte Schaltposition unbekannt ist.
Zum Ausschalten eines Zündschalters des Fahrzeug, der ein Schalter zum Zuführen von elektrischer Energie zu einer elektronischen Ausstattung des Fahrzeugs einschließlich der Schaltbereichsumschaltvorrichtung ist, muss die Schaltposition auf eine erste Schaltposition (P-Position als Beispiel) umgeschaltet werden. Wenn dann der einmal ausgeschaltete Zündschalter erneut eingeschaltet wird, befindet sich die Schaltposition unvermeidlich auf der ersten Schaltposition. Dabei ist die Rotationskraft des Stellglieds, das sich anfänglich auf der ersten Schaltposition zur Erfassung einer ersten Referenzposition (P-Wandposition entsprechend der P-Position als Beispiel) befindet, kleiner als die Rotationskraft des Stellglieds, das sich anfänglich in der Nicht-P-Position zur Erfassung der ersten Referenzposition befindet. Wenn daher die anfängliche Schaltposition die erste Schaltposition ist und die erste Referenzposition erfasst wird, ist die Last an dem ersten Beschränkungsbauteil (beispielsweise einer Rastfeder, die mit der Rastplatte eingereift) gering. Anders gesagt kann durch Einstellen der ersten Referenzposition, wenn die anfängliche Schaltposition die erste Schaltposition ist, eine Verformung der Rastfeder verhindert oder verringert werden. Die erzielte Verhinderung oder Verringerung der Verformung der Rastfeder ermöglicht, dass die Referenzposition der ersten Schaltposition genau eingestellt wird, und verbessert die Haltbarkeit des Schaltungsumschaltmechanismus. Die Last an dem Schaltbereichsumschaltmechanismus kann somit verringert werden. Darüber hinaus wird die Rotation des Stellglieds durch die Steuereinheit gesteuert, um die Schaltposition umzuschalten. Für die erste Schaltposition wird die Rotation des Stellglieds in eine vorbestimmte Richtung durch das Beschränkungsbauteil beschränkt, um die Referenzposition einzustellen. Somit ist kein Neutralstartschalter erforderlich.
Die Schaltbereichsumschaltvorrichtung eines Automatikgetriebes kann ferner ein zweites Beschränkungsbauteil zum Beschränken einer Rotation des Stellglieds in eine Richtung, die von der vorbestimmten Richtung verschieden ist, auf einer zweiten Schaltposition aus der Vielzahl der Schaltpositionen aufweisen. Die Steuereinheit kann ferner eine zweite Positionseinstelleinheit aufweisen, um als zweite Referenzposition der zweiten Schaltposition eine Position einzustellen, bei der die Rotation des Stellglieds durch das zweite Beschränkungsbauteil beschränkt wird, gemäß einer Neueinstellung der ersten Referenzposition durch die Referenzpositionsneueinstelleinheit, und eine Bewegungsbereichsberechnungseinheit zur Berechnung eines bewegbaren Bereichs des Stellglieds auf der Grundlage der ersten Referenzposition, die durch die Referenzpositionsneueinstelleinheit neu eingestellt wird, und der zweiten Referenzposition, die durch die zweite Positionseinstelleinheit eingestellt wird.
Auf diesem Weg wird, nachdem die erste Referenzposition der ersten Schaltposition eingestellt ist, die zweite Referenzposition der zweiten Schaltposition (beispielsweise einer Nicht-P-Position) eingestellt. Auf der Grundlage der eingestellten ersten und zweiten Referenzpositionen wird der bewegbare Bereich des Stellglieds berechnet. Die erste Referenzposition wird somit erfasst, wenn die anfängliche Schaltposition die erste Schaltposition ist, so dass die erste Referenzposition genauer eingestellt werden kann. Dann kann der bewegbare Bereich genauer berechnet werden und kann die Last an dem Schaltbauteil verringert werden.
Die Steuereinheit kann ferner eine Einstelleinheit aufweisen, um eine erste Sollrotationsposition, die zu erhalten ist, wenn die Schaltposition durch das Stellglied zu der ersten Schaltposition umgeschaltet wird, auf der Grundlage der ersten Referenzposition zu bestimmen, die durch die Referenzpositionsneueinstelleinheit neu eingestellt wird.
Auf diesem Weg wird, nachdem die erste Referenzposition der ersten Schaltposition eingestellt ist, die erste Sollrotationsposition der ersten Schaltposition auf der Grundlage der ersten Referenzposition bestimmt. Die erste Referenzposition wird somit erfasst, wenn die anfängliche Schaltposition die erste Schaltposition ist, so dass die erste Referenzposition genauer eingestellt werden kann. Dann kann die erste Sollrotationsposition genauer bestimmt werden und kann die Last an dem Schaltbauteil verringert werden.
Die Schaltbereichsumschaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe kann ferner ein zweites Beschränkungsbauteil zum Beschränken einer Rotation des Stellglieds in eine Richtung, die von der vorbestimmten Richtung verschieden ist, auf einer zweiten Schaltposition aus der Vielzahl der Schaltpositionen aufweisen. Die Steuereinheit kann ferner eine zweite Positionseinstelleinheit aufweisen, um als zweite Referenzposition der zweiten Schaltposition eine Position, an der die Rotation des Stellglieds durch das zweite Beschränkungsbauteil angehalten wird, gemäß einer Neueinstellung der ersten Referenzposition durch die Referenzpositionsneueinstelleinheit einzustellen, und eine Einstelleinheit aufweisen, um eine zweite Sollrotationsposition, die zu erhalten ist, wenn die Schaltposition durch das Stellglied zu der zweiten Schaltposition umgeschaltet wird, auf der Grundlage der zweiten Referenzposition zu bestimmen.
Auf diesem Weg wird, nachdem die erste Referenzposition der ersten Schaltposition eingestellt ist, die zweite Referenzposition der zweiten Schaltposition eingestellt. Auf der Grundlage der eingestellten zweiten Referenzposition wird die zweite Sollrotationsposition bestimmt. Demgemäß kann die zweite Rotationsposition genauer bestimmt werden und kann die Last an dem Schaltbauteil verringert werden.
Die Schaltbereichsumschaltvorrichtung eines Automatikgetriebes kann ferner eine Zähleinheit zum Erhalten eines Zählwerts gemäß einem Rotationsbetrag des Stellglieds aufweisen. Die Positionseinstelleinheit kann eine Referenzpositionseinstelleinheit aufweisen, um die Referenzposition des Stellglieds einzustellen, indem sie erfasst, dass der durch die Zähleinheit erhaltene Zählwert sich in einem Zustand befindet, in welchem ein minimaler Wert oder ein maximaler Wert des Zählwerts für eine vorbestimmte Zeitdauer konstant ist.
Die Zähleinheit (beispielsweise ein Geber) erhält einen Rotationsbetrag des Stellglieds. Auf der Grundlage eines Zustands, in welchem der minimale Wert oder der maximale Wert des erhaltenen Zählwerts für eine vorbestimmte Zeitdauer konstant bleibt, wird die Referenzposition entsprechend der jeweiligen Schaltposition eingestellt. Auch wenn somit die Zähleinheit ein Geber ist, der nur eine relative Positionsinformation erhalten kann, kann die Rotation des Stellglieds auf der Grundlage der Referenzposition geeignet gesteuert werden. Ferner kann die Last, die ausgeübt wird, wenn das Stellglied gedreht wird, verringert werden und kann die Schaltposition geeignet mit dem Schaltbauteil umgeschaltet werden. Da darüber hinaus ein Potentiometer, das beispielsweise eine absolute Position erfasst, unnötig ist, können die Kosten verringert werden.
Das erste Beschränkungsbauteil kann die Rotation des Stellglieds in eine vorbestimmte Richtung auf eine Weise beschränken, dass die Rotation des Stellglieds in eine Richtung zum Zusammenziehen einer Rastfeder beschränkt wird.
Durch Vorsehen des ersten Beschränkungsbauteils (P-Wand der Rastplatte als Beispiel) zur Beschränkung der Rotation in eine vorbestimmte Richtung des Stellglieds in die Richtung, die verursacht, dass die Rastfeder sich zusammenzieht, kann die Referenzposition für die erste Schaltposition auf der Grundlage der P-Wand eingestellt werden. Anders gesagt ist es unnötig, die Referenzposition auf der Grundlage eines Zählwerts für jede Schaltposition einzustellen, die mit einem derartigen Erfassungsschaltkreis referenziert wird, wie einem Neutralschalter, der die Schaltposition erfasst. Dann kann ohne den Neutralschalter die Referenzposition des Stellglieds für die erste Schaltposition eingestellt werden.
Das erste Beschränkungsbauteil kann die Rotation des Stellglieds in die vorbestimmte Richtung auf eine Weise beschränken, dass die Rotation des Stellglieds in eine Richtung zum Zusammenziehen einer Rastfeder beschränkt wird, und das zweite Beschränkungsbauteil kann die Rotation des Stellglieds in eine Richtung beschränken, die von der vorbestimmten Richtung verschieden ist, nämlich auf eine Weise, dass die Rotation des Stellglieds in eine Richtung zum Ziehen der Rastfeder beschränkt wird.
Für die erste Schaltposition ist das erste Beschränkungsbauteil vorgesehen (P-Wand der Rastplatte als Beispiel) zum Beschränken der Rotation in eine vorbestimmte Richtung des Stellglieds auf eine Weise, dass verursacht wird, dass die Rastfeder sich zusammenzieht. Für die zweite Schaltposition ist das zweite Beschränkungsbauteil (Nicht-P-Wand der Rastplatte als Beispiel) zum Beschränken der Rotation in eine Richtung vorgesehen, die entgegengesetzt zu der vorbestimmten Richtung des Stellglieds ist, nämlich auf eine Weise, dass verursacht wird, dass die Rastfeder gezogen wird. Dann kann auf der Grundlage des ersten Beschränkungsbauteils die Referenzposition für die erste Schaltposition eingestellt werden und kann auf der Grundlage des zweiten Beschränkungsbauteils die Referenzposition für die zweite Schaltposition eingestellt werden. Anders gesagt ist es unnötig, die Referenzposition auf der Grundlage eines Zählwerts für die jeweilige Schaltposition einzustellen, die mit einem Erfassungsschaltkreis, wie z. B. einem Neutralschalter referenziert wird, der die Schaltposition erfasst. Dann kann ohne den Neutralschalter die Referenzposition des Stellglieds eingestellt werden.
Die erste Schaltposition kann eine P-Position sein, die gestattet, dass ein Parkmechanismus durch Betreiben des Stellglieds arbeitet, und die zweite Schaltposition kann eine Nicht-P-Position sein, die unterbindet, dass der Parkmechanismus arbeitet.
Die erste Schaltposition ist somit die P-Position. Dann wird die Energiezufuhr abgeschaltet, wenn die Schaltposition die P-Position ist. Anders gesagt ist dann, wenn die Energiezufuhr normal abgeschaltet wird, die Schaltposition, wenn die Energiezufuhr wieder aufgenommen wird, unvermeidlich die P-Position. Daher kann, wenn die P-Wandposition entsprechend der P-Position zu erfassen ist, die Erfassung immer mit der P-Position als Ausgangsposition vorgenommen werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Konfiguration eines Schaltsteuersystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
2 zeigt eine Konfiguration eines Schaltsteuermechanismus.
3 zeigt eine Konfiguration einer Rastplatte.
4 stellt ein Verfahren zum Steuern eines Stellglieds dar.
5A stellt ein Steuerverfahren zum Erfassen einer P-Wandposition dar und 5B stellt ein Steuerverfahren zum Erfassen einer Nicht-P-Wandposition dar.
6 zeigt eine beispielhafte Steuerung der Erfassung der Wandposition.
7 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zur Berechnung einer Sollrotationsposition des Stellglieds.
8 zeigt eine Wellenform eines jeweiligen Erregungsanweisungsimpulses, der auf das Stellglied aufgebracht wird.
9 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zur Erfassung einer Referenzposition durch das Schaltsteuersystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Steuerung zur Umschaltung zu dem Nicht-P-Bereich in Schritt S30 von 9 zeigt.
11 ist ein Zeitdiagramm gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, das eine Änderung einer Zählanzahl eines Gebers zeigt, wenn die Wandposition erfasst wird, indem verursacht wird, dass eine Rolle, die anfangs auf der Nicht-P-Bereichsposition ist, gegen die P-Wand stößt.
12A und 12B sind Ablaufdiagramme, die eine Steuerstruktur eines Programms, das durch eine P-ECU ausgeführt wird, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigen.
13A–13D sind Zeitdiagramme, die einen Betrieb eines Schaltsteuersystems gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigen.
Beste Wege zum Ausführen der Erfindung
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden ähnliche Bauteile mit ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet und werden die ähnlichen Bauteile identisch benannt und funktionieren diese identisch. Somit wird eine genaue Beschreibung von diesen dabei nicht wiederholt. Es ist anzumerken, dass die Ausdrücke "Schaltbereich" und "Schaltposition" hier austauschbar verwendet werden.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 zeigt eine Konfiguration eines Schaltsteuersystems 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Schaltsteuersystem 10 dieses Ausführungsbeispiels wird zum Umschalten des Schaltbereichs eines Fahrzeugs verwendet. Das Schaltsteuersystem 10 weist einen P-Schalter 20, einen Schaltungsschalter 26, einen Fahrzeugenergieschalter 28, eine Fahrzeugsteuereinheit (im folgenden als "V-ECU" bezeichnet) 30, eine Parksteuereinheit (im folgenden "P-ECU") 40, ein Stellglied 42, einen Geber 46, einen Schaltsteuermechanismus 48, einen Anzeigeeinheit 50, ein Messgerät 52 und einen Antriebsmechanismus 60 auf. Das Schaltsteuersystem 10 funktioniert als elektrisches System, das den Schaltbereich mit einer elektrischen Steuerung umschaltet. Insbesondere wird der Schaltsteuermechanismus 48 durch das Stellglied 42 zum Umschalten des Schaltbereichs betrieben.
Der Fahrzeugenergieschalter 28 ist ein Schalter zum Einschalten und Ausschalten der elektrischen Energiezufuhr des Fahrzeugs. Der Fahrzeugenergieschalter 28 ist nicht auf einen Bestimmten beschränkt und kann beispielsweise ein Zündschalter sein. Eine Anweisung von einem Anwender, beispielsweise von einem Fahrer, die von dem Fahrzeugenergieschalter 28 aufgenommen wird, wird auf die V-ECU 30 übertragen. Beispielsweise wird als Reaktion auf das Einschalten des Fahrzeugenergieschalters 28 elektrische Energie von einer Hilfsbatterie (nicht gezeigt) zugeführt, um das Schaltsteuersystem 10 zu betreiben.
Der P-Schalter 20 wird verwendet, um den Schaltbereich zwischen dem Parkbereich (im folgenden "P-Bereich") und jedem Bereich außer dem Parkbereich (im folgenden "Nicht-P-Bereich") zu ändern, und weist einen Indikator 22 zum Zeigen des Zustands des Schalters für den Fahrer ebenso wie eine Eingabeeinheit 24 zum Empfangen einer Anweisung von dem Fahrer auf. Der Fahrer gibt durch die Eingabeeinheit 24 eine Anweisung zum Umschalten des Schaltbereichs auf den P-Bereich ein. Die Eingabeeinheit 24 kann ein Momentanschalter sein. Die durch die Eingabeeinheit 24 empfangene Anweisung wird zu der V-ECU 30 und zu der P-ECU 40 durch die V-ECU 30 übertragen.
Die P-ECU 40 steuert den Betrieb des Stellglieds 42, das den Schaltsteuermechanismus 48 antreibt, um den Schaltbereich zwischen dem P-Bereich und dem Nicht-P-Bereich umzustellen, und zeigt einen gegenwärtigen Zustand des Schaltbereichs an dem Indikator 22 an. Wenn der Fahrer die Eingabeeinheit 24 drückt, wenn der Schaltbereich der Nicht-P-Bereich ist, schaltet die P-ECU 40 den Schaltbereich zu dem P-Bereich um und zeigt an dem Indikator 22 an, dass der gegenwärtige Schaltbereich der P-Bereich ist.
Das Stellglied 42 ist aus einem Schaltwiderstandsmotor (im folgenden "SR-Motor") konstruiert und treibt den Schaltsteuermechanismus 48 als Reaktion auf eine Anweisung von der P-ECU 40 an. Der Geber 46 dreht sich gemeinsam mit dem Stellglied 42, um einen Rotationszustand des SR-Motors zu erfassen. Der Geber 46 dieses Ausführungsbeispiels ist ein Drehgeber, der A-Phasen-, B-Phasen- und Z-Phasensignale abgibt. Die P-ECU 40 empfängt Signale, die von dem Geber 46 abgegeben werden, um einen Rotationszustand des SR-Motors zu erkennen und dadurch die Erregung zum Antreiben des SR-Motors zu steuern.
Der Schaltungsschalter 26 ist ein Schalter, der zum Umschalten des Schaltbereichs zu dem Fahrbereich (D), dem Rückwärtsbereich (R), dem Neutralbereich (N) und dem Bremsbereich (B) als Beispiel verwendet wird oder den P-Bereich aufhebt, wenn der P-Bereich ausgewählt ist. Eine Anweisung von dem Fahrer, die durch den Schaltungsschalter 26 empfangen wird, wird zu der V-ECU 30 übertragen. Auf der Grundlage der Anweisung von dem Fahrer steuert die V-ECU 30 den Antriebsmechanismus 60, um den Schaltbereich zu ändern, und zeigt den gegenwärtigen Zustand des Schaltbereichs an dem Messgerät 52 an. Obwohl der Antriebsmechanismus 60 hier aus einem stufenlos variablen Getriebemechanismus aufgebaut ist, kann der Antriebsmechanismus aus einem Stufenautomatikgetriebemechanismus aufgebaut sein.
Die V-ECU 30 steuert den Betrieb des Schaltsteuersystems 10 vollständig. Die Anzeigeeinheit 50 zeigt beispielsweise Anweisungen und Warnungen für den Fahrer an, die durch die V-ECU 30 oder die P-ECU 40 ausgestellt werden. Das Messgerät 52 zeigt einen Zustand der Ausstattung des Fahrzeugs und einen Zustand des Schaltbereichs an.
2 zeigt eine Konfiguration des Schaltsteuermechanismus 48. In der folgenden Beschreibung bezieht sich der "Schaltbereich" auf den P-Bereich oder den Nicht-P-Bereich und umfasst die R-, N-, D- und B-Bereiche nicht, die in dem Nicht-P-Bereich enthalten sind. Der Schaltsteuermechanismus 48 weist eine Welle 102, die durch das Stellglied 42 gedreht wird, eine Rastplatte 100, die sich gemäß der Rotation der Welle 102 dreht, einen Stab 104, der gemäß der Rotation der Rastplatte 100 funktioniert, ein Parkzahnrad 108, das an einer Ausgangswelle eines Getriebes (nicht gezeigt) fixiert ist, einen Parksperrstab 106 zum Sperren des Parkzahnrads 108 und eine Rastfeder 110 sowie eine Rolle 112 auf, die die Rotation der Rastplatte 100 beschränken, um den Schaltbereich festzulegen. Die Rastplatte 100 funktioniert als Schalteinrichtung, die durch das Stellglied 42 betrieben wird, um den Schaltbereich umzuschalten. Die Welle 102, die Rastplatte 100, der Stab 104, die Rastfeder 110 und die Rolle 112 funktionieren als Schaltungsumschaltmechanismus. Ferner funktioniert der Geber 46 als Zähleinrichtung, die einen Zählwert gemäß einem Rotationsbetrag des Stellglieds 42 zählt.
2 zeigt einen Zustand des Schaltbereichs, der sich nun in dem Nicht-P-Bereich befindet. In diesem Zustand, bei dem der Parksperrstab 106 das Parkzahnrad 108 nicht sperrt, können Rotationen der Antriebswelle des Fahrzeugs nicht verhindert werden. Ausgehend von diesem Zustand dreht das Stellglied 42 die Welle 102 in die Uhrzeigerrichtung, so dass ein Stab 104 über die Rastplatte 100 in die Richtung geschoben wird, die durch den Pfeil A in 2 angedeutet ist, und wird der Parksperrstab 106 demgemäß durch einen abgeschrägten Abschnitt an einem Ende des Stabs 104 in die Richtung nach oben geschoben, die durch den Pfeil B in 2 angedeutet ist. Wenn sich die Rastplatte 100 dreht, steigt die Rolle 112 der Rastfeder 110, die an einer der Eindrückungen an der Oberseite der Rastplatte 100 gelegen ist, nämlich an einer Nicht-P-Bereichsposition 120, über einen Scheitelpunkt 122 und dann hinab in die andere Eindrückung, nämlich eine P-Bereichsposition 124. Die Rolle 112 ist für die Rastfeder 110 so vorgesehen, dass die Rolle in die axiale Richtung drehbar ist. Wenn die Rastplatte 100 sich mit einem derartigen Ausmaß dreht, das gestattet, dass die Rolle 112 sich auf die P-Bereichsposition 124 bewegt, wird der Parksperrstab 106 auf eine Position nach oben geschoben, an der der Stab 106 mit dem Parkzahnrad 108 eingreift. Auf diesem Weg wird die Antriebswelle des Fahrzeugs mechanisch fixiert und wird der Schaltbereich auf den P-Bereich umgeschaltet.
Das Schaltsteuersystem 10 dieses Ausführungsbeispiels steuert den Rotationsbetrag des Stellglieds 42 zum Verringern einer Last an dem Schaltungsumschaltmechanismus einschließlich der Rastplatte 100, der Rastfeder 110 und der Welle 102, wenn beispielsweise der Schaltbereich umgeschaltet wird, so dass die P-ECU 40 einen Stoß mindert, der auftritt, wenn die Rolle 112 der Rastfeder 110 über den Scheitelpunkt 122 steigt und dann herabfällt.
3 zeigt eine Konfiguration der Rastplatte 100. Von den gezeigten zwei Flächen jeder Eindrückung, die sich von dem Grund der Eindrückung erstrecken, wird die Fläche, die entfernt von dem Scheitelpunkt 122 gelegen ist, "Wand" genannt. Anders gesagt ist die Wand an einer Position vorhanden, an der die Wand gegen die Rolle 112 der Rastfeder 110 stößt, wenn die Rolle 112, die über den Scheitelpunkt 122 steigt, auf den Grund der Eindrückung ohne die später beschriebene Steuerung durch die P-ECU 40 abfällt. Die Wand der P-Bereichsposition 124 wird "P-Wand" genannt und die Wand der Nicht-P-Bereichsposition 120 wird "Nicht-P-Wand" genannt. Wenn die Rolle 112 sich von der P-Bereichsposition 124 zu der nicht Nicht-P-Bereichsposition 120 bewegt, steuert die P-ECU 40 das Stellglied 42, so dass die Nicht-P-Wand 210 nicht gegen die Rolle 112 stößt. Insbesondere hält die P-ECU 40 die Rotation des Stellglieds 42 an einer Position an, die gestattet, dass die Nicht-P-Wand 210 unmittelbar vor dem Stoßen gegen die Rolle 112 anhält. Diese Position wird "Nicht-P-Sollrotationsposition" genannt. Darüber hinaus steuert die P-ECU 40 das Stellglied 42, so dass die P-Wand 200 nicht gegen die Rolle 112 stößt, wenn die Rolle 112 sich von der Nicht-P-Bereichsposition 120 auf die P-Bereichsposition 124 bewegt. Insbesondere hält die P-ECU 40 die Rotation des Stellglieds 42 an einer Position an, die gestattet, dass die P-Wand 200 unmittelbar vor dem Stoßen gegen die Rolle 112 anhält. Diese Position wird "P-Sollrotationsposition" genannt. Mit der Steuerung des Stellglieds 42 durch die P-ECU 40 kann die Last, die beim Umschalten des Schaltbereichs auf den Schaltungsumschaltmechanismus einschließlich der Rastplatte 100, der Rastfeder 110 und der Welle 102 ausgeübt wird, merklich verringert werden. Durch die Verringerung der Last können das Gewicht und die Kosten des Schaltungsumschaltmechanismus demgemäß verringert werden. In diesem Ausführungsbeispiel kann die im Folgenden beschriebene Steuerung das Gewicht und die Kosten des Schaltungsumschaltmechanismus weitergehend verringern.
4 stellt ein Verfahren zum Steuern des Stellglieds 42 dar. Das Stellglied 42 verursacht, dass die Rastplatte 100 sich dreht. Die Rotation des Stellglieds 42 wird durch die P-Wand 200 und die Nicht-P-Wand 210 beschränkt. In 4 sind die Position der P-Wand 200 und die Position der Nicht-P-Wand 210 beim Steuern der Rotation des Stellglieds 42 konzeptartig gezeigt. Die Region zwischen der "P-Wandposition" und der "Nicht-P-Wandposition" wird "drehbarer Betrag" des Stellglieds 42 genannt. Der drehbare Betrag weist einen "tatsächlichen drehbaren Betrag", der aus einem Zählwert des Gebers 46 bestimmt wird, und einen "ausgelegten drehbaren Betrag" auf, der durch die Auslegung bestimmt wird.
Ein gegenwärtiger Schaltbereich wird identifiziert, wenn der Rotationsbetrag des Stellglieds 42 sich in einer Region zwischen der P-Wandposition oder der Nicht-P-Wandposition und einer Position entfernt von der P- oder der Nicht-P-Wandposition um einen vorbestimmten Rotationsbetrag befindet. Der Schaltbereich wird auf der Grundlage der P-Sperrposition (im folgenden P-Sperrbestimmungsposition) und auf der Grundlage P- Aufhebungsposition (im folgenden P-Aufhebungsbestimmungsposition) bestimmt. Die Region zwischen der P-Wandposition und der P-Sperrbestimmungsposition ebenso wie die Region zwischen der Nicht-P-Wandposition und der P-Aufhebungsbestimmungsposition werden jeweils als Schaltbereichsbestimmungsregion definiert. Wenn insbesondere der Rotationsbetrag des Stellglieds 42, der durch den Geber 46 erfasst wird, in der Region zwischen der P-Wandposition und der P-Sperrbestimmungsposition liegt, wird bestimmt, dass der gegenwärtige Schaltbereich der P-Bereich ist. Wenn andererseits der Rotationsbetrag des Stellglieds 42 in der Region zwischen der Nicht-P-Wandposition und der P-Aufhebungsbestimmungsposition liegt, wird bestimmt, dass der gegenwärtige Schaltbereich der Nicht-P-Bereich ist. Wenn ferner der Rotationsbetrag des Stellglieds 42 in der Region zwischen der P-Sperrbestimmungsposition und der P-Aufhebungsbestimmungsposition liegt, wird bestimmt, dass der Schaltbereich ungewiss ist oder das Schalten gerade vorgenommen wird. Die vorstehend genannten Bestimmungen werden durch die P-ECU 40 vorgenommen.
Die P-Sollrotationsposition wird zwischen der P-Wandposition und der P-Sperrbestimmungsposition eingestellt. Die P-Sollrotationsposition entspricht der Position, die gestattet, dass die P-Wand 200 nicht gegen die Rolle 112 der Rastfeder 110 prallt, wenn der Nicht-P-Bereich zu dem P-Bereich umgeschaltet wird, und wird mit einem vorbestimmten Spielraum von der P-Wandposition eingestellt. Dieser Spielraum wird mit beispielsweise einer Zulässigkeit unter Berücksichtigung eines Spiels beispielsweise aufgrund von Alterungen eingestellt. Somit können Alterungen aufgenommen werden, bis das System mit einer gewissen Häufigkeit verwendet wurde, und kann der Aufprall der P-Wand 200 gegen die Rolle 112 vermieden werden, wenn der Schaltbereich umgeschaltet wird.
In ähnlicher Weise wird die Nicht-P-Sollrotationsposition zwischen der Nicht-P-Wandposition und der P-Aufhebungsbestimmungsposition eingestellt. Die Nicht-P-Sollrotationsposition entspricht der Position, die gestattet, dass die Nicht-P-Wand 210 nicht gegen die Rolle 112 der Rastfeder 110 prallt, wenn der P-Bereich zu dem Nicht-P-Bereich umgeschaltet wird, und wird mit einem vorbestimmten Spielraum von der Nicht-P-Wandposition eingestellt. Dieser Spielraum wird mit einer Zulässigkeit unter Berücksichtigung eines Spiels beispielsweise aufgrund von einer Alterung eingestellt. Somit kann die Alterung aufgenommen werden, bis das System mit einer gewissen Häufigkeit verwendet wurde, und kann der Aufprall der Nicht-P-Wand 210 gegen die Rolle 112 vermieden werden, wenn der Schaltbereich umgeschaltet wird. Der Spielraum von der Nicht-P-Wandposition und der Spielraum von der P-Wandposition sind nicht notwendigerweise gleich und können in Abhängigkeit von der Gestalt von beispielsweise der Rastplatte 100 verschieden sein.
Das Verfahren zum Steuern des Stellglieds 42 wurde bisher unter der Voraussetzung beschrieben, dass die P-Wandposition und die Nicht-P-Wandposition erfasst wurden. Die P-Wandposition und die Nicht-P-Wandposition dienen als Referenzpositionen jeweils zum Definieren der Region zum Bestimmen des Schaltbereichs und der Sollrotationsposition für die P-Bereichsposition 124 oder die Nicht-P-Bereichsposition 120. Nachstehend wird nun eine Beschreibung eines Verfahrens zum Steuern der Position des Stellglieds 42 unter Verwendung des Gebers 46, der die relative Positionsinformation erfasst, insbesondere eines Verfahrens zum Erfassen der Wandposition angegeben, die als Referenzposition dient.
Die P-ECU 40 oder die V-ECU 30 speichert einen Schaltbereich, der ausgewählt wurde, als der Fahrzeugenergieschalter 28 zuletzt ausgeschaltet wurde. Wenn der Fahrzeugenergieschalter 28 darauf eingeschaltet wird, stellt die P-ECU 40 den gespeicherten Schaltbereich als gegenwärtigen Schaltbereich ein. Durch eine Wandpositionserfassungssteuerung wird eine Wandposition für den gegenwärtigen Schaltbereich erfasst. Wenn der letzte Schaltbereich nicht gespeichert ist, bestimmt die V-ECU 30 den gegenwärtigen Schaltbereich auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit. Wenn insbesondere die Fahrzeuggeschwindigkeit eine niedrige Geschwindigkeit von höchstens 3 km/h ist, bestimmt die V-ECU 30, dass der gegenwärtige Schaltbereich der P-Bereich ist, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine mittlere bis hohe Geschwindigkeit ist, die höher als 3 km/h ist, bestimmt die V-ECU 30, dass der gegenwärtige Schaltbereich der Nicht-P-Bereich ist. Wenn der letzte Schaltbereich nicht gespeichert ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit eine mittlere bis hohe Geschwindigkeit ist, entspricht dieser Zustand einem Zustand, in dem die Energie momentan abgeschaltet wurde, als das Fahrzeug fuhr, und die Daten bezüglich des gegenwärtigen Schaltbereichs verloren gingen. In den meisten Fällen wird jedoch bestimmt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit eine niedrige Geschwindigkeit ist, wenn der Fahrzeugenergieschalter 28 eingeschaltet wird, und wird demgemäß bestimmt, dass der gegenwärtige Schaltbereich der P-Bereich ist.
5A stellt ein Steuerverfahren zum Erfassen der 2-Wandposition dar. Die P-ECU 40 funktioniert als Rotationssteuereinrichtung zum Drehen des Stellglieds 42 ebenso wie als Positionseinstelleinrichtung zum Einstellen der P-Wandposition, nämlich der Referenzposition des Stellglieds 42. Gemäß dem Steuerverfahren zum Erfassen der P-Wandposition wird die Rastplatte 100 durch das Stellglied 42 in die Uhrzeigerrichtung, nämlich in die Richtung gedreht, in die sich die P-Wand 200 in Richtung auf die Rolle 112 der Rastfeder 110 bewegt, um zu verursachen, dass die P-Wand 200 die Rolle 112 berührt. Die P-Wand 200 in der P-Bereichsposition funktioniert als Beschränkungseinrichtung zum Beschränken der Rotation in Uhrzeigerrichtung des Stellglieds 42. Die P-Wand 200 kann die Beschränkungseinrichtung in Zusammenwirkung mit der Rastfeder 110 und der Rolle 112 bilden. In 5A zeigt der Pfeil F1 eine Rotationskraft des Stellglieds 42 an, zeigt der Pfeil F2 eine Federkraft der Rastfeder 110 an und zeigt der Pfeil F3 eine Rückschubkraft des Stabs 104 an. Die gepunktete Linie stellt eine Position einer Rastplatte 100' dar, an der die P-Wand 200 und die Rolle 112 einander berühren. Daher entspricht die Erfassung der Position der Rastplatte 100' der Erfassung der Position der P-Wand 200.
Auch nachdem die P-Wand 200 und die Rolle 112 einander berühren, wird die Rastplatte 100 von der durch die gepunktete Linie angedeuteten Position gegen die Federkraft der Rastfeder 110 durch die Rotationskraft F1 des Stellglieds 42 in die Uhrzeigerrichtung gedreht. Demgemäß wird die Rastfeder 110 ausgelenkt, so dass sich die Federkraft F2 wie auch die Rückschubkraft F3 des Stabs 104 vergrößern. Wenn die Rotationskraft F1 im Gleichgewicht mit der Federkraft F2 und der Rückschubkraft F3 steht, wird die Rotation der Rastplatte 100 angehalten.
Ob die Rotation der Rastplatte 100 angehalten wird oder nicht, wird auf der Grundlage eines Zustands eines Zählwerts bestimmt, der durch den Geber 46 erhalten wird. Die P-ECU 40 bestimmt, dass die Rotation der Rastplatte 100 und des Stellglieds 42 angehalten wird, wenn ein minimaler Wert oder ein maximaler Wert des Zählwerts des Gebers 46 sich für eine vorbestimmte Zeitdauer nicht ändert. Welcher von dem maximalen Zählwert und dem minimalen Zählwert zu überwachen ist, kann in Abhängigkeit von dem Geber 46 bestimmt werden. In jedem Fall bedeutet der Zustand, in dem der maximale oder minimale Wert für eine vorbestimmte Zeitdauer konstant ist, dass das Drehen der Rastplatte 100 angehalten ist, und diese somit stationär ist.
Die P-ECU 40 erfasst die Position, an der die Rastplatte 100 angehalten wird, um diese Position als "vorläufige P-Wandposition" zu verwenden, und berechnet einen Auslenkbetrag oder einen Auslenkwinkel der Rastfeder 110. Die Berechnung des Auslenkbetrags oder des Auslenkwinkels wird unter Verwendung eines Kennfelds vorgenommen, das eine Relation des Auslenkbetrags oder des Auslenkwinkels mit Bezug auf eine an das Stellglied 42 angelegte Spannung zeigt, das im Voraus in der P-ECU 40 geladen wird. Aus diesem Kennfeld berechnet die P-ECU 40 den Auslenkbetrag oder den Auslenkwinkel entsprechend einer an das Stellglied 42 angelegten Spannung, wenn die vorläufige P-Wandposition erfasst wird. Das Kennfeld kann eine Batteriespannung anstelle der an das Stellglied 42 angelegten Spannung verwenden. Die Batteriespannung wird durch die P-ECU 40 überwacht und kann einfach erfasst werden. In diesem Fall wird das Kennfeld unter Berücksichtigung eines Spannungsabfalls aufgrund eines Kabelbaums von der Batterie zu dem Stellglied 42 vorbereitet. Die P-Ecu 40 verwendet dieses Kennfeld, um eine Kennfeldkorrektur der vorläufigen P-Wandposition mit dem berechneten Auslenkbetrag oder dem berechneten Auslenkwinkel vorzunehmen, um abschließend die Kennfeld korrigierte Position als P-Wandposition zu bestätigen. Durch die Bestätigung der P-Wandposition können die P-Sperrbestimmungsposition und die P-Sollrotationsposition eingestellt werden. Anstelle des Kennfelds, das die Relation des Auslenkbetrags oder des Auslenkwinkels zu der anlegten Spannung zeigt, kann ein Kennfeld verwendet werden, das eine Relation des Auslenkbetrags oder des Auslenkwinkels mit Bezug auf ein Ausgangsdrehmoment des Stellglieds 42 zeigt. Ferner kann anstelle der Berechnung mit dem Kennfeld ein Sensor verwendet werden, der den Auslenkbetrag oder den Auslenkwinkel zum Erfassen der Wandposition erfasst.
5B stellt ein Steuerverfahren zum Erfassen der Nicht-P-Wandposition dar. Die P-ECU 40 funktioniert als Rotationssteuereinrichtung zum Drehen des Stellglieds 42 wie auch als Positionseinstelleinrichtung zum Einstellen der Nicht-P-Wandposition, nämlich der Referenzposition des Stellglieds 42. Gemäß dem Steuerverfahren zum Erfassen der Nicht-P-Wandposition wird die Rastplatte 100 durch das Stellglied 42 in die Gegenuhrzeigerrichtung, nämlich in die Richtung gedreht, in die die Nicht-P-Wand 210 sich in Richtung auf die Rolle 112 der Rastfeder 110 bewegt, um zu verursachen, dass die Nicht-P-Wand 210 die Rolle 112 berührt. Die Nicht-P-Wand 210 in der Nicht-P-Bereichsposition funktioniert als Beschränkungseinrichtung zum Beschränken der Rotation des Stellglieds 42 in Gegenuhrzeigerrichtung. Die Nicht-P-Wand 210 kann die Beschränkungseinrichtung in Zusammenwirkung mit der Rastfeder 110 und der Rolle 112 bilden. In 5B deutet der Pfeil F1 eine Rotationskraft des Stellglieds 42 an, deutet der Pfeil F2 eine Federkraft der Rastfeder 110 an und deutet der Pfeil F3 eine Zugkraft des Stabs 104 an. Die gepunktete Linie stellt eine Position einer Rastplatte 100'' dar, an der die Nicht-P-Wand 210 und die Rolle 112 einander berühren. Daher entspricht die Erfassung der Position der Rastplatte 100'' der Erfassung der Position der Nicht-P-Wand 210.
Auch nachdem die Nicht-P-Wand 210 und die Rolle 112 einander berühren, wird die Rastplatte 100 durch die Rotationskraft F1 des Stellglieds 42 in die Gegenuhrzeigerrichtung von der Position, die durch die gepunktete Linie angedeutet ist, gegen die Zugkraft der Rastfeder 110 gedreht. Demgemäß dehnt sich die Rastfeder 110 aus, so dass sich die Federkraft F2 wie auch die Zugkraft F3 des Stabs 104 erhöhen. Wenn die Rotationskraft F1 im Gleichgewicht mit der Federkraft F2 und der Zugkraft F3 steht, wird die Rotation der Rastplatte 100 angehalten.
Ob die Rotation der Rastplatte 100 angehalten ist oder nicht, wird auf der Grundlage eines Zählwerts bestimmt, der durch den Geber 46 erhalten wird. Insbesondere wird bestimmt, dass die Rotation der Rastplatte 100 und des Stellglieds 42 angehalten ist, wenn ein minimaler Wert oder ein maximaler Wert des Zählwerts des Gebers 46 für eine vorbestimmte Zeitdauer konstant ist.
Die P-ECU 40 erfasst die Position, an der die Rastplatte 100 angehalten ist, um diese Position als "vorläufige Nicht-P-Wandposition" zu verwenden, und berechnet einen Betrag der Ausdehnung der Rastfeder 110. Die Berechnung des Betrags der Ausdehnung wird unter Verwendung eines Kennfelds vorgenommen, das eine Relation des Ausdehnungsbetrags mit Bezug auf die an das Stellglied 42 angelegte Spannung zeigt, das im Voraus in der P-ECU 40 geladen wird. Aus diesem Kennfeld berechnet die P-ECU 40 den Ausdehnungsbetrag entsprechend einer an das Stellglied 42 angelegten Spannung, wenn die vorläufige Nicht-P-Wandposition erfasst wird. Die P-ECU 40 verwendet dieses Kennfeld, um eine Kennfeldkorrektur der vorläufigen Nicht-P-Wandposition mit dem berechneten Ausdehnungsbetrag vorzunehmen, um abschließend die Kennfeld korrigierte Position als Nicht-P-Wandposition zu bestätigen. Durch die Bestätigung der Nicht-P-Wandposition können die P-Aufhebungsbestimmungsposition und die Nicht-P-Sollrotationsposition eingestellt werden. Anstelle des Kennfelds, das die Relation des Ausdehnungsbetrags zu der angelegten Spannung zeigt, kann ein Kennfeld verwendet werden, das eine Relation des Ausdehnungsbetrags mit Bezug auf ein Ausgangsdrehmoment des Stellglieds 42 zeigt. Ferner kann anstelle der Berechnung mit dem Kennfeld ein Sensor verwendet werden, der den Ausdehnungsbetrag zum Erfassen der Wandposition erfasst.
Auf diesem Weg wird mit der Steuerung der Erfassung der Wandposition die Wandposition für den gegenwärtigen Schaltbereich erfasst. Wenn ein tatsächlicher drehbarer Betrag zwischen der P-Wandposition und der Nicht-P-Wandposition schon erfasst wurde, kann der tatsächliche drehbare Betrag verwendet werden, um eine Wandposition für den anderen Schaltbereich zu berechnen. Der tatsächliche drehbare Betrag kann durch die Wandpositionserfassungssteuerung zum Erfassen einer Wandposition für einen der Schaltbereiche gefolgt von der Wandpositionserfassungssteuerung zum Erfassen einer Wandposition für den anderen Schaltbereich und dadurch zum Messen der Region zwischen den erfassten zwei Wandpositionen erfasst werden. Die P-ECU 40 speichert den gemessenen tatsächlichen drehbaren Betrag. Wenn der tatsächliche drehbare Betrag einmal erhalten ist, kann die P-ECU 40, die eine Wandposition für einen Schaltbereich erfasst hat, eine Wandposition für den anderen Schaltbereich als Position einstellen, die entfernt von der Wandposition für den einen Schaltbereich um den tatsächlichen Rotationsbetrag liegt, und kann demgemäß die P-ECU 40 die Schaltbereichsbestimmungsregion und die Sollrotationsposition für die zwei Schaltbereiche jeweils einstellen.
Dem vorstehend Angegebenen ist entnehmbar, dass die Erfassung von beiden Wandpositionen für den P-Bereich und den Nicht-P-Bereich jeweils vorgenommen werden kann, wenn die P-ECU 40 den tatsächlichen drehbaren Betrag nicht speichert. Beispielsweise bei Versendung des Fahrzeugs von einer Fabrik oder wenn Daten in der P-ECU 40 verloren gehen, werden beide Wandpositionen erfasst. Auch wenn der tatsächliche drehbare Betrag gespeichert wird, können beide Wandpositionen jedes Mal dann erfasst werden, wenn ein Schalten oder eine Fahrt mit einer vorbestimmten Häufigkeit vorgenommen wurde. Wenn beispielsweise der Schaltbereich mehrere zehntausend Male umgeschaltet wird, vergrößert sich der Spielbetrag aufgrund von Abnutzungen, was einen Fehler des tatsächlichen drehbaren Betrags zur Folge hat. In einem derartigen Fall kann der tatsächliche drehbare Betrag neu gemessen werden, um die Wandposition zu erfassen und dadurch das Problem der Alterung zu lösen. Darüber hinaus kann die Erfassung jedes Mal dann vorgenommen werden, wenn der Fahrzeugenergieschalter 28 eingeschaltet wird. Alternativ kann in einem Fall, wenn beispielsweise ein abnormaler Zustand des Stellglieds 42 in einer vorausgehenden Fahrt auftritt, die Wandpositionserfassungssteuerung vorgenommen werden, um den tatsächlichen drehbaren Betrag zu berechnen.
Dabei kann eine Fahrt als diejenige definiert werden, die beginnt, wenn der Fahrzeugenergieschalter eingeschaltet wird, und die endet, wenn der Schalter ausgeschaltet wird, oder als diejenige, die beginnt, wenn das Fahrzeug tatsächlich eingeschaltet wird, und die endet, wenn das Fahrzeug tatsächlich ausgeschaltet wird.
6 zeigt eine beispielhafte Steuerung der Erfassung der Wandposition unter Verwendung von Daten, die bei einer vorausgehenden Fahrt gespeichert werden. Wenn der Schaltbereich, wenn die vorausgehende Fahrt beendet ist, der P-Bereich ist, wird die P-Wandposition zuerst erfasst, und wenn der tatsächliche drehbare Betrag erfasst wurde, wird die Nicht-P-Wandposition nicht erfasst. Wenn andererseits der tatsächliche drehbare Betrag unbekannt ist, wird die Nicht-P-Wandposition erfasst. Die Nicht-P-Wandposition wird erfasst, wenn der Fahrer eine Anweisung gibt, den Schaltbereich zu dem Nicht-P-Bereich umzuschalten. Zu diesem Zeitpunkt schaltet die P-ECU 40 den Schaltbereich zu dem Nicht-P-Bereich um und verursacht, dass die Nicht-P-Wand 210 die Rolle 112 der Rastfeder 110 berührt, um die Nicht-P-Wandposition zu erfassen. Nachdem beide Wände erfasst sind, misst die P-ECU 40 den tatsächlichen drehbaren Betrag und speichert diesen.
Wenn der Schaltbereich der Nicht-P-Bereich ist, wenn eine vorausgehende Fahrt abgeschlossen ist, wird die Nicht-P-Wandposition zuerst erfasst, und wenn der tatsächliche drehbare Betrag erfasst wurde, wird die P-Wandposition nicht erfasst. Wenn andererseits der tatsächliche drehbare Betrag unbekannt ist, wird die P-Wandposition erfasst. Die P-Wandposition wird erfasst, wenn der Fahrer eine Anweisung gibt, den Schaltbereich zu dem P-Bereich umzuschalten. Die P-ECU 40 schaltet den Schaltbereich zu dem P-Bereich um und verursacht, dass die P-Wand 200 die Rolle 112 der Rastfeder 110 berührt, um die P-Wandposition zu erfassen. Nachdem beide Wandpositionen erfasst sind, misst die P-ECU 40 den tatsächlichen drehbaren Betrag und speichert diesen.
Wenn der Schaltbereich, wenn die vorausgehende Fahrt abgeschlossen ist, unbekannt ist, bestimmt die V-ECU 30 den gegenwärtigen Schaltbereich auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, um eine Anweisung zum Erfassen der Wandposition zu der P-ECU 40 zu senden. Wenn aus dieser Anweisung herausgefunden wird, dass der gegenwärtige Schaltbereich auf den P-Bereich eingestellt ist, erfasst die P-ECU 40 zuerst die P-Wandposition und erfasst darauf die Nicht-P-Wandposition als Reaktion auf eine Schaltanweisung von dem Fahrer. Wenn andererseits aus der Anweisung herausgefunden wird, dass der gegenwärtige Schaltbereich auf den Nicht-P-Bereich eingestellt ist, erfasst die P-ECU 40 zuerst die Nicht-P-Wandposition und erfasst darauf die P-Wandposition als Reaktion auf eine Schaltanweisung von dem Fahrer.
7 stellt ein beispielhaftes Verfahren zur Berechnung einer Sollrotationsposition des Stellglieds 42 dar. Das Beispiel in 7 setzt voraus, dass der Zählwert des Gebers 46 hochgezählt wird, wenn das Stellglied sich von der P-Wandposition in Richtung auf die Nicht-P-Wandposition dreht. Wenn die P-Wandposition, die Nicht-P-Wandposition und der tatsächliche drehbare Betrag erfasst wurden, wird die P-Sollrotationsposition auf (P-Wandposition + Spielraum) eingestellt und wird die Nicht-P-Sollposition auf (Nicht-P-Wandposition – Spielraum) eingestellt.
Wenn die P-Wandposition erfasst wurde, die Nicht-P-Wandposition unbekannt ist und der tatsächliche drehbare Betrag erfasst wurde, wird die P-Sollrotationsposition auf (P-Wandposition + Spielraum) eingestellt und wird die Nicht-P-Sollrotationsposition auf (P-Wandposition + tatsächlicher drehbarer Betrag – Spielraum) eingestellt. Wenn der tatsächliche drehbare Betrag unbekannt ist, wird die P-Sollrotationsposition auf (P-Wandposition + Spielraum) eingestellt und wird die Nicht-P-Sollrotationsposition auf (P-Wandposition + ausgelegter drehbarer Betrag) eingestellt. Dabei wird der ausgelegte Rotationsbetrag auf einen gewissen Wert unter Berücksichtigung des Spielraums eingestellt.
Wenn die P-Wandposition unbekannt ist, die Nicht-P-Wandposition erfasst wurde und der tatsächliche drehbare Betrag erfasst wurde, wird die P-Sollrotationsposition auf (Nicht-P-Wandposition – tatsächlicher Rotationsbetrag + Spielraum) eingestellt und wird die Nicht-P-Sollrotationsposition auf (Nicht-P-Wandposition – Spielraum) eingestellt. Wenn der tatsächliche drehbare Betrag unbekannt ist, wird die P-Sollrotationsposition auf (Nicht-P-Wandposition – ausgelegter drehbarer Betrag) eingestellt und wird die Nicht-P-Sollrotationsposition auf (Nicht-P-Wandposition – Spielraum) eingestellt.
Gemäß einem weiteren Beispiel kann der Zählwert des Gebers 46 hochgezählt werden, wenn das Stellglied sich von der Nicht-P-Wandposition in Richtung auf die P-Wandposition dreht. In diesem Fall wird, wenn die Nicht-P-Wandposition, die P-Wandposition und der tatsächliche drehbare Betrag erfasst wurden, die Nicht-P-Sollrotationsposition auf (Nicht-P-Wandposition + Spielraum) eingestellt und wird die P-Sollrotationsposition auf (P-Wandposition – Spielraum) eingestellt.
Wenn die Nicht-P-Wandposition erfasst wurde, die 2-Wandposition unbekannt ist und der tatsächliche drehbare Betrag erfasst wurde, wird die Nicht-P-Sollrotationsposition auf (Nicht-P-Wandposition + Spielraum) eingestellt und wird die P-Sollrotationsposition auf (Nicht-P-Wandposition + tatsächlicher drehbarer Betrag – Spielraum) eingestellt. Wenn der tatsächliche drehbare Betrag unbekannt ist, wird die Nicht-P-Sollrotationsposition auf (Nicht-P-Wandposition + Spielraum) eingestellt und wird die P-Sollrotationsposition auf (Nicht-P-Wandposition + ausgelegter drehbarer Betrag) eingestellt.
Wenn die Nicht-P-Wandposition unbekannt ist, die P-Wandposition erfasst wurde und der tatsächliche drehbare Betrag erfasst wurde, wird die Nicht-P-Sollrotationsposition auf (P-Wandposition – tatsächlicher drehbarer Betrag + Spielraum) eingestellt und wird die P-Sollrotationsposition auf (P-Wandposition – Spielraum) eingestellt. Wenn der tatsächliche drehbare Betrag unbekannt ist, wird die Nicht-P-Sollrotationsposition auf (P-Wandposition – ausgelegter drehbarer Betrag) eingestellt und wird die P-Sollrotationsposition auf (P-Wandposition – Spielraum) eingestellt.
8 zeigt eine Wellenform eines jeweiligen Erregungsanweisungsimpulses, der auf das Stellglied 42 aufgebracht wird. Wenn der Schaltbereich normal umgeschaltet wird, wird ein Signal eines Erregungsanweisungsimpulses mit einer langen Hochperiode auf das Stellglied 42 aufgebracht. Wenn die Wandpositionserfassung gesteuert wird, wird ein Signal eines Erregungsanweisungsimpulses auf das Stellglied 42 aufgebracht, so dass eine Abgabe pro Zeiteinheit des Stellglieds 42, wenn die Wandposition erfasst wird, kleiner als eine Abgabe pro Zeiteinheit des Stellglieds 42 ist, wenn der Schaltbereich normal umgeschaltet wird. Insbesondere wird die Einschaltbreite des Erregungsanweisungsimpulses, der auf das Stellglied 42 aufgebracht wird, klein ausgeführt. Durch Verlangsamen der Drehzahl des Stellglieds 42, wenn die Wandpositionserfassung gesteuert wird, kann ein Aufprall zwischen der Wand und der Rolle 112 verringert werden.
9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erfassen der Referenzposition durch das Schaltsteuersystem 10 in dem ersten Ausführungsbeispiel. In diesem Ablaufdiagramm wird angenommen, dass der Schaltbereich beim Einschalten der P-Bereich ist. Zuerst schaltet ein Fahrer den Fahrzeugenergieschalter 28 ein, um das Schaltsteuersystem 10 einzuschalten (S10). Gefolgt davon wird eine Erregungsphasenübereinstimmung beispielsweise des Motors, insbesondere des Stellglieds 42 vorgenommen, um eine Ausgangsantriebssteuerung auszuführen (S12). Durch die Ausführung der Ausgangsantriebssteuerung kann die Rotation des Stellglieds 42 geeignet gesteuert werden. Unter der Bedingung, dass der Schaltbereich der P-Bereich ist, wird die Rotationsrichtung des Stellglieds 42 zum Stoßen der Wand gegen die Rolle bestimmt (S14). Insbesondere ist die bestimmte Rotationsrichtung des Stellglieds 42 die Richtung, die gestattet, dass die P-Wand 200 gegen die Rolle 112 der Rastfeder 110 stößt.
Auf der Grundlage eines Zustands eines Zählwerts des Gebers 46 wird eine Steuerung der Erfassung der P-Wandposition vorgenommen, um die vorläufige P-Wandposition zu erfassen (S16). Die vorläufige P-Wandposition wird mit dem Kennfeld korrigiert (S18) und die korrigierte Position wird als P-Wandposition bestätigt (S20). Wenn der tatsächliche drehbare Betrag gespeichert ist (JA in S22), wird die Nicht-P- Wandposition zu einer Position von (P-Wandposition + tatsächlicher drehbarer Betrag) berechnet (S24), um die Nicht-P-Wandposition zu bestätigen (S26). In S24 kann, obwohl die Nicht-P-Wandposition unter der Voraussetzung berechnet wird, dass der Zählwert des Gebers 46 hochgezählt wird, wenn das Stellglied sich von der P-Wandposition in Richtung auf die Nicht-P-Wandposition dreht, der Zählwert hochgezählt werden, wenn das Stellglied sich von der Nicht-P-Wandposition in Richtung auf die P-Wandposition dreht. Im letztgenannten Fall wird die Nicht-P-Wandposition zu einer Position von (P-Wandposition – tatsächlicher drehbarer Betrag) berechnet.
Wenn der tatsächliche drehbare Betrag nicht gespeichert ist (Nein in S22), wird bestimmt, ob der Fahrer eine Anweisung zum Umschalten des Schaltbereichs zu dem Nicht-P-Bereich abgibt (S28). Wenn es keine Umschaltanweisung gibt (Nein in S28), wird die Überwachung der Umschaltanweisung fortgesetzt. Wenn die Umschaltanweisung abgegeben wird (JA in S28), wird der P-Bereich demgemäß zu dem Nicht-P-Bereich umgeschaltet (S30).
10 zeigt ein Ablaufdiagramm der Steuerung der Umschaltung zu dem Nicht-P-Bereich in S30 von 9. Es wird zuerst bestimmt, ob die Nicht-P-Wandposition bestätigt wurde oder nicht (S50). Wenn sie bestätigt wird (JA in S50), wird die Nicht-P-Sollrotationsposition auf eine Position eingestellt, bevor die Nicht-P-Wandposition (S52) und das Stellglied 42 zu der Nicht-P-Sollrotationsposition gedreht werden. Auf diesem Weg kann der Schaltbereich zu dem Nicht-P-Bereich umgeschaltet werden, ohne zu verursachen, dass die Nicht-P-Wand 210 die Rolle 112 der Rastfeder 110 berührt.
Wenn die Nicht-P-Wandposition nicht bestätigt wurde (Nein in S50), wird die Nicht-P-Sollrotationsposition auf eine Position eingestellt, die von der P-Wandposition in Richtung auf die Nicht-P-Wandposition um einen vorbestimmten Rotationsbetrag entfernt ist (S54). Der ausgelegte drehbare Betrag kann verwendet werden, um die Nicht-P-Sollrotationsposition einzustellen. Dann wird das Stellglied 42 auf die Nicht-P-Sollrotationsposition gedreht (S56).
Unter Rückbezug auf 9 wird, nachdem die Umschaltsteuerung in S30 abgeschlossen ist, bestimmt, ob die Nicht-P-Wandposition unbestätigt war oder ob eine Fahrt mit einer vorbestimmten Häufigkeit vorgenommen wurde (S32). Wenn die Nicht-P-Wandposition bestätigt wurde und die Fahrt nicht mit einer vorbestimmten Häufigkeit vorgenommen wurde (Nein in S32), wird dieser Ablauf beendet. Wenn die Nicht-P-Wandposition unbestätigt war oder die Fahrt mit der vorbestimmten Häufigkeit vorgenommen wurde (JA in S32), wird die Nicht-P-Wandposition auf der Grundlage des Zustands des Zählwerts des Gebers 46 erfasst, um die vorläufige Nicht-P-Wandposition zu erfassen (S34). Die vorläufige Nicht-P-Wandposition wird mit dem Kennfeld korrigiert (S36) und die korrigierte Position wird als Nicht-P-Wandposition bestätigt (S38). Dabei wird aus der P-Wandposition und der Nicht-P-Wandposition der tatsächliche drehbare Betrag gemessen. Der tatsächliche drehbare Betrag wird in der P-ECU 40 zur Verwendung beim Einstellen der Wandposition bei der nächsten und den darauf folgenden Fahrten gespeichert.
Die vorliegende Erfindung ist bis hierher in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt und verschiedenartige Abwandlungen von dieser sind jeweils als Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wirksam. Obwohl beispielsweise die Rastplatte 100, die hierin beschrieben ist, zwei Schaltbereiche, insbesondere den P-Bereich und den Nicht-P-Bereich hat, kann die Rastplatte eine Vielzahl von Schaltbereichen, wie beispielsweise den D-Bereich und den R-Bereich haben. Wenn die Rastplatte drei oder mehr Schaltbereiche hat, können jeweilige Wandpositionen entsprechend den äußersten Schaltbereichspositionen jeweils auf die Referenzpositionen eingestellt werden, so dass das Umschalten des Schaltbereichs geeignet gesteuert werden kann.
Die vorliegende Erfindung kann somit das Schaltsteuersystem und das Schaltsteuerverfahren bereitstellen, die die Last an dem Schaltungsumschaltmechanismus verringern, die ausgeübt wird, wenn der Schaltbereich umgeschaltet wird.
Zweites Ausführungsbeispiel
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, das vorstehend diskutiert ist, dreht das Schaltsteuersystem 10 das Stellglied 42, um zu verursachen, dass eine Wand der Rastplatte 100 und die Rolle 112 der Rastfeder 110 einander berühren. Die Position der Berührung wird dann erfasst, um die Position der Wand der Rastplatte 100 entsprechend einer Referenzposition des Schaltbereichs zu erfassen. Die Wandposition kann somit als Referenzposition des Stellglieds 42 eingestellt werden, um die Rotation des Stellglieds 42 geeignet zu steuern, auch wenn der Geber 46 verwendet wird, der nur die relative Positionsinformation erfassen kann, verwendet wird. Anders gesagt, kann ohne einen Neutralstartschalter oder ähnliches der Schaltbereich geeignet umgeschaltet werden. Hier wird beim Umschalten des Schaltbereichs durch das vorstehend beschriebene Verfahren (1) die Rotation des Stellglieds 42 gesteuert, bis das Stellglied eine Position erreicht, die verursacht, dass der Schaltbereich umschaltet, und (2) wird zum Zweck der Verbesserung der Haltbarkeit die Rotation des Stellglieds 42 angehalten, bevor die Wand der Rastplatte 100 gegen die Rolle stößt, wenn der Schaltbereich gerade umgeschaltet wird. Zum Erfüllen der Bedingungen (1) und (2) muss der tatsächliche drehbare Betrag des Stellglieds 42 beim Umschalten des Schaltbereichs gelernt werden.
Wenn die P-Wandposition erfasst wird, wird die Rastfeder 110 zusammengezogen. Dagegen wird die Rastfeder 110 gezogen, wenn die Nicht-P-Wandposition erfasst wird. Wenn dann die Wandposition erfasst wird, ergibt sich eine Differenz der Verformung der Feder zwischen einem Fall, in welchem eine Wandposition für einen Anfangsschaltbereich erfasst wird, der bei dem Start der Erfassung eingestellt wird, und einem Fall, in welchem eine Wandposition für einen Schaltbereich erfasst wird, der von dem Anfangsschaltbereich verschieden ist. Daher ist es möglich, dass der tatsächliche drehbare Betrag in Abhängigkeit von dem Schaltbereich variiert, der beim Start der Erfassung eingestellt wird. Das zweite Ausführungsbeispiel löst dieses Problem. Es ist anzumerken, dass die Beschreibung der 1–10 für das zweite Ausführungsbeispiel die gleiche wie diejenige für das erste Ausführungsbeispiel ist und somit die Beschreibung an dieser Stelle nicht wiederholt wird.
11 zeigt ein Beispiel eines Zeitdiagramms, das eine Änderung der Zählanzahl des Gebers 46 zeigt, wenn die Wandposition erfasst wird, indem verursacht wird, dass die Rolle anfänglich in der Nicht-P-Bereichsposition gegen die P-Wand stößt. In dem Zeitdiagramm von 11 zeigt die horizontale Achse die Zeit an und zeigt die vertikale Achse die Zählanzahl des Gebers 46 an. In diesem Fall entspricht der maximale Wert der Zählanzahl des Gebers 46 der Nicht-P-Wandposition, an der die Rolle 112 die Nicht-P-Wand 210 der Rastplatte 100 berührt. Andererseits entspricht der minimale Wert der Zählanzahl des Gebers 46 der P-Wandposition, an der die Rolle 112 die P-Wand 200 der Rastplatte 100 berührt. Unter Bezugnahme auf 11 führt dann, wenn verursacht wird, dass die anfänglich in der Nicht-P-Bereichsposition befindliche Rolle gegen die P-Wand stößt, der Kontakt der Rolle 112 mit der P-Wand 200 der Rastplatte 100 zu einer Auslenkung Rastfeder 110, was das Zusammenziehen der Rastfeder 110 zur Folge hat. Das liegt an einer großen Rotationskraft, wenn verursacht wird, dass die anfänglich in der Nicht-P-Bereichsposition befindliche Rolle gegen die P-Wand stößt. Insbesondere wird berücksichtigt, dass die Rotationskraft, die aufgebracht wird, um zu gestatten, dass die anfänglich in der Nicht-P-Bereichsposition befindliche Rolle die P-Wand berührt und gegen diese stößt, zusätzlich zu dem Ausgangsdrehmoment des Stellglieds 42 die Aufprallkraft aufweist, die auftritt, wenn die Rolle über den Scheitelpunkt 122 der Rastplatte 100 steigt und dann in die Eindrückung herab fällt. Als Folge könnte die P-Wandposition fehlerhaft gelernt werden. Das fehlerhafte Lernen der P-Wandposition verursacht Fehler der Sollrotationsposition und des tatsächlichen drehbaren Betrags, so dass die Rolle gegen die Wand der Rastplatte 100 prallen könnte, wenn normal umgeschaltet wird. Anders gesagt erhöht sich die Last an der Rastfeder 110. Daher ist es wünschenswert, die P-Wandposition durch Stoßen der anfänglich in der P-Bereichsposition befindlichen Rolle eher als in der Nicht-P-Bereichsposition befindlichen gegen die P-Wand zu erfassen.
Wenn beispielsweise der gegenwärtige Schaltbereich unbekannt ist und die P-Wandposition durch das Wandstoßlernen durch Stoßen der Rolle, die sich ursprünglich in der Nicht-P-Bereichsposition befindet, gegen die P-Wand zu erfassen ist, könnte das fehlerhafte Lernen der P-Wandposition auftreten, wie vorstehend beschrieben ist. Folglich könnte der tatsächliche drehbare Betrag fehlerhaft gelernt werden. Daher wird in diesem Ausführungsbeispiel, wenn der gegenwärtige Schaltbereich unbekannt ist, der tatsächliche drehbare Betrag erneut bei der zweiten Fahrt erfasst, wie insbesondere nachstehend beschrieben ist.
Es wird angenommen, dass die elektrische Energiezufuhr der P-ECU 40 oder des Fahrzeugs nicht abgeschaltet werden kann, außer der Schaltbereich wird zu dem P-Bereich umgeschaltet. Es wird ferner angenommen, dass dann, wenn der Fahrzeugenergieschalter 28 eingeschaltet wird, um das Schaltsteuersystem 10 einzuschalten, nämlich wenn die Energie für eine erste Fahrt eingeschaltet wird, der gegenwärtige Schaltbereich, der in einem internen Speicher (nicht gezeigt) der P-ECU 40 gespeichert wird, unbekannt ist. Wenn in diesem Fall ein Anwender, der den Schaltbereich zu dem P-Bereich umgeschaltet hat, um die Energie auszuschalten, darauf die Energie einschaltet (zweite Fahrt), wurde der Schaltbereich unvermeidlich zu dem P-Bereich umgeschaltet. Demgemäß kann die P-Wandposition erneut durch das Wandstoßlernen erfasst werden, das dadurch vorgenommen wird, dass der Rolle, die sich anfänglich in der P-Bereichsposition befindet, gestattet wird, gegen die P-Wand zu stoßen.
Der Zustand, in welchem "der gegenwärtige Schaltbereich unbekannt ist", umfasst einen Zustand, in dem der in dem internen Speicher der P-ECU 40 gespeicherte Schaltbereich beispielsweise aufgrund einer Initialisierung der Batterie gelöscht ist.
Unter Bezugnahme auf jeweilige Ablaufdiagramme in den 12A und 12B wird eine Beschreibung eines Prozesses zum Erfassen des tatsächlichen drehbaren Betrags als Reaktion auf ein Einschalten für die zweite Fahrt angegeben, wenn der Schaltbereich beim Einschalten für die erste Fahrt unbekannt ist.
In S100 wird als Reaktion auf die Betätigung des Fahrzeugenergieschalters 28 durch den Fahrer das Fahrzeug eingeschaltet, wird nämlich die elektrische Energiezufuhr zu dem Schaltsteuersystem 10 gestartet.
In S102 bestimmt die P-ECU 40 den gegenwärtigen Schaltbereich auf der Grundlage eines Schaltbereichs, der in dem internen Speicher bei einer vorausgehenden Fahrt gespeichert wird. Zu diesem Zeitpunkt ist der gegenwärtige Schaltbereich beispielsweise aufgrund einer Initialisierung von der Batterie unbekannt. Daher wartet die P-ECU 40, bis eine Umschaltanforderung von der V-ECU 30 ausgestellt wird. Die V-ECU 30 bestimmt den gegenwärtigen Schaltbereich aus der Fahrzeuggeschwindigkeit. Insbesondere bestimmt die V-ECU 30, dass der gegenwärtige Schaltbereich der P-Bereich ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 3 km/h oder geringer ist. Dann sendet die V-ECU 30 ein Signal, das eine Umschaltanforderung des P-Bereichs anzeigt, zu der P-ECU 40. Der interne Speicher der P-ECU 40 umfasst einen wieder beschreibbaren nicht flüchtigen Speicher. Der nicht flüchtige Speicher ist beispielsweise ein SRAM (statischer freier Zugriffsspeicher).
Die V-ECU 30 bestimmt, dass der gegenwärtige Schaltbereich der Nicht-P-Bereich ist, wenn die tatsächliche Geschwindigkeit beispielsweise höher als 3 km/h ist. Ein derartiger Fall sollte auftreten, wenn die Energie aus einem gewissen Grund ausgeschaltet wird, wenn das Fahrzeug fährt, und die Energie darauf erneut eingeschaltet wird. In diesem Fall sendet die V-ECU 30 ein Signal, das eine Umschaltanforderung des Nicht-P-Bereichs anzeigt, zu der P-ECU 40.
In S104 bestimmt die P-ECU 40, ob das Signal, das die Umschaltanforderung anzeigt, von der V-ECU 30 abgegeben wird oder nicht. Wenn die Schaltbereichsumschaltanforderung ausgestellt wird (JA in S104), schaltet dieser Prozess zu S106 voran. Wenn das nicht der Fall ist (NEIN in S104), kehrt der Prozess zu S102 zurück.
In S106 führt, wenn die Schaltbereichsumschaltanforderung von der V-ECU 30 ausgestellt wird, die P-ECU 40 einen Anfangsantriebsbetrieb durch, werden nämlich die Rotorphase und die Erregungsphase bei dem Geber 46 in Übereinstimmung gebracht.
In S108 erfasst für den Schaltbereich, dessen Umschaltung durch die V-ECU 30 angefordert wird, die P-ECU 40 die Wandposition durch das Wandstoßlernen. Wenn insbesondere die V-ECU 30 bestimmt, dass der gegenwärtige Schaltbereich der P-Bereich ist, nämlich auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, sendet die V-ECU 30 das Signal, das die Umschaltanforderung des P-Bereichs anzeigt, zu der P-ECU 40. Unter der Bedingung, dass der gegenwärtige Schaltbereich der P-Bereich ist, führt die P-ECU 40 das Wandstoßlernen durch, indem sie verursacht, dass die Rolle, die sich anfänglich in der P-Bereichsposition befindet, gegen die P-Wand stößt. Wenn die V-ECU 30 bestimmt, dass der gegenwärtige Schaltbereich der Nicht-P-Bereich ist, führt die P-ECU 40 in ähnlicher Weise das Wandstoßlernen durch, indem sie verursacht, dass die Rolle, die sich anfänglich in der Nicht-P-Bereichsposition befindet, gegen die Nicht-P-Wand stößt.
In S110 treibt, nachdem die Wandposition erfasst ist, die P-ECU 40 das Stellglied 42 auf eine Position an, die entfernt von der Wandposition um einen Spielraum ist, und schaltet darauf die Erregung für das Stellglied 42 aus. Insbesondere berechnet die P-ECU 40 die Sollrotationsposition auf der Grundlage der erfassten Wandposition. Die P-ECU 40 treibt dann das Stellglied an, um die Rastplatte 100 zu drehen, um die Rolle 112 auf die berechnete Sollrotationsposition einzustellen.
In S112 wartet die P-ECU 40, bis ein Schaltbereichsumschaltsignal von dem Anwender zugeführt wird.
In S114 bestimmt die P-ECU 40, ob die Umschaltanforderung von dem Anwender abgegeben wird. Wenn die Umschaltanforderung von dem Anwender ausgestellt wird (JA in S114), schreitet der Prozess zu S115 voran. Wenn das nicht der Fall ist (NEIN in S114), schreitet der Prozess zu S124 voran.
Wenn in S115 die Bereichsumschaltanforderung von dem Anwender abgegeben wird, gestattet die P-ECU 40, dass das Stellglied 42 sich in die Richtung des angeforderten Bereichs um einen vorbestimmten Rotationsbetrag dreht. Dabei ist der vorbestimmte Rotationsbetrag so definiert, dass die Rolle nicht gegen die Wand entsprechend dem angeforderten Bereich stößt. Anders gesagt kann der vorbestimmte Rotationsbetrag derjenige sein, um die Sollrotationsposition entsprechend dem angeforderten Bereich zu erreichen, der auf der Grundlage des ausgelegten drehbaren Betrags berechnet wird.
In S116 bestimmt die P-ECU 40, ob der interne Speicher den tatsächlichen drehbaren Betrag speichert oder nicht. Wenn der tatsächliche drehbare Betrag in dem internen Speicher gespeichert ist (JA in S116), schreitet der Prozess zu S124 voran. Wenn das nicht der Fall ist (NEIN in S116), schreitet der Prozess zu S118 voran.
In S118 erfasst die P-ECU 40 die Wandposition durch das Wandstoßlernen für den Schaltbereich, zu dem die Umschaltung durch die V-ECU 30 angefordert wird. Wenn insbesondere der Anwender eine Anforderung abgibt, um den Schaltbereich zu dem Nicht-P-Bereich umzuschalten, dreht die P-ECU 40 das Stellglied 42, um den Schaltbereich von dem P-Bereich zu dem Nicht-P-Bereich umzuschalten. Dann erfasst die P-ECU 40 die Nicht-P-Wandposition.
In S120 berechnet die P-ECU 40 den tatsächlichen drehbaren Betrag auf der Grundlage der Wandposition, die in S108 erfasst wird, und der Wandposition, die in S118 erfasst wird. Dann speichert die P-ECU 40 den berechneten tatsächlichen drehbaren Betrag in dem internen Speicher.
In S122 treibt, nachdem die Wandposition erfasst ist, die P-ECU 40 das Stellglied 42 auf eine Position entfernt von der Wandposition um einen Abstand an und schaltet dann die Erregung für das Stellglied 42 aus. Insbesondere berechnet die P-ECU 40 die Sollrotationsposition auf der Grundlage der erfassten Wandposition. Dann treibt die P-ECU 40 das Stellglied 42 an, um die Rastplatte 100 zu drehen und dadurch die Rolle 112 auf die berechnete Sollrotationsposition einzustellen.
In S124 wird als Reaktion auf die Betätigung des Fahrzeugenergieschalters 28 durch den Anwender eine Anforderung zum Abschalten der Energie empfangen.
In S126 bestimmt die P-ECU 40, ob der gegenwärtige Schaltbereich der P-Bereich ist oder nicht. Wenn der gegenwärtige Schaltbereich der P-Bereich ist (JA in S126), schreitet der Prozess zu S128 voran. Wenn das nicht der Fall ist (NEIN in S126), kehrt der Prozess zu S112 zurück.
Wenn in S128 die P-ECU 40 bestimmt, dass der gegenwärtige Schaltbereich der P-Bereich ist, gestattet die V-ECU 30, die Energie auszuschalten. Demgemäß schaltet die V-ECU 30 die Energie des Fahrzeugs aus. Der Betrieb zum Speichern des Schaltbereichs in dem internen Speicher der P-ECU 40 ist nicht auf einen bestimmten Betrieb beschränkt und der Schaltbereich kann jedes Mal dann gespeichert werden, wenn das Umschaltanforderungssignal von dem Anwender empfangen wird oder wenn die Energie ausgeschaltet wird.
In S130 wird als Reaktion auf die Betätigung des Fahrzeugenergieschalters 28 durch den Anwender das Fahrzeug zum zweiten Mal eingeschaltet.
In S132 wird bei dieser zweiten Fahrt, da der Schaltbereich bei der vorausgehenden Fahrt gespeichert wird, der anfängliche Wartevorgang, bis die Umschaltanforderung von der V-ECU 30 abgegeben wird, übersprungen. In diesem Fall befindet sich, da die Energie nicht ausgeschaltet werden kann, außer der Schaltbereich wird auf den P-Bereich geschaltet, wenn die vorausgehende Fahrt beendet ist, der Schaltbereich, der in dem internen Speicher der P-ECU 40 bei der zweiten Fahrt gespeichert wird, in dem P-Bereich.
In S134 wird ein Anfangsantriebsbetrieb, nämlich eine Übereinstimmung bei dem Geber 46 zwischen der Rotorphase und der Erregungsphase vorgenommen.
In S136 erfasst die P-ECU 40 die Wandposition durch das Wandstoßlernen auf der Grundlage des Schaltbereichs, der in der vorausgehenden Fahrt gespeichert wird. Insbesondere erfasst die P-ECU 40 die P-Wandposition, indem sie verursacht, dass die Rolle, die sich ursprünglich in der P-Bereichposition befindet, gegen die P-Wand stößt.
In S138 berechnet, nachdem die P-Wandposition erfasst ist, die P-ECU 40 die P-Sollrotationsposition, die entfernt von der P-Wandposition um einen Spielraum liegt. Dann treibt die P-ECU 40 das Stellglied 42 an, um die Rolle 112 auf die berechnete P-Sollrotationsposition einzustellen. Die P-ECU 40 schaltet darauf die Energiebeaufschlagung für das Stellglied 42 aus.
In S140 bestimmt die P-ECU 40, ob eine Schaltbereichsumschaltanforderung von dem Anwender ausgestellt wird oder nicht. Wenn die Schaltbereichsumschaltanforderung von dem Anwender abgegeben wird (JA in S140), schreitet der Prozess zu S142 voran. Wenn das nicht der Fall ist (NEIN in S140), wartet die P-ECU 40, bis die Schaltbereichsumschaltanforderung von dem Anwender abgegeben wird.
Wenn der Anwender die Bereichsumschaltanforderung ausstellt, verursacht in S142 die P-ECU 40, dass das Stellglied 42 sich um einen vorbestimmten Rotationsbetrag in die Richtung des Nicht-P-Bereichs dreht. Der vorbestimmte Rotationsbetrag ist derjenige, der gestattet, dass die Rolle nicht gegen die Nicht-P-Wand stößt. Dabei kann der vorbestimmte Rotationsbetrag derjenige sein, um die Nicht-P-Sollrotationsposition zu erreichen, die aus dem tatsächlichen drehbaren Betrag berechnet wird, der bei der ersten Fahrt bestimmt wird, oder derjenige sein, um die Nicht-P-Sollrotationsposition zu erreichen, der aus dem ausgelegten drehbaren Betrag berechnet wird.
In S144 führt die P-ECU 40 das Wandstoßlernen durch, indem sie verursacht, dass die Rolle, die sich anfänglich in der Nicht-P-Bereichsposition befindet, gegen die Nicht-P-Wand stößt. Anders gesagt erfasst die P-ECU 40 die Nicht-P-Wandposition.
In S146 wird auf der Grundlage der erfassten P-Wandposition und der erfassten Nicht-P-Wandposition der tatsächliche drehbare Betrag berechnet und gespeichert.
In S148 berechnet, nachdem die Nicht-P-Wandposition erfasst ist, die P-ECU 40 die Nicht-P-Sollrotationsposition, die um einen Spielraum entfernt von der Nicht-P-Wandposition ist. Die P-ECU 40 treibt dann das Stellglied 42 an, um die Rolle 112 auf die berechnete Nicht-P-Sollrotationsposition einzustellen. Darauf schaltet die P-ECU 40 die Erregung für das Stellglied 42 aus.
Unter Bezugnahme auf die jeweiligen Zeitdiagramme in den 13A–13D wird ein Betrieb des Schaltsteuersystems dieses Ausführungsbeispiels im Einzelnen auf der Grundlage des vorstehend beschriebenen Aufbaus und der Ablaufdiagramme beschrieben.
13A zeigt ein Signal, das eine Umschaltanforderung anzeigt, die zu der P-ECU 40 gesendet wird. Das Umschaltanforderungssignal wird zu der P-ECU 40 gemäß einer Anweisung von dem Anwender oder einer Anweisung von der V-ECU 30 übertragen. Wenn kein Umschaltanforderungssignal gesendet wird, ist das Umschaltanforderungssignal unbekannt. 13B zeigt eine Änderung der Steuerbetriebsart. Die Steuerbetriebsart weist zumindest eine Betriebsart, wenn die Energie ausgeschaltet ist, und eine Betriebsart zum Erfassen der Nicht-P-Wandposition auf. 13C zeigt eine Änderung der Zählanzahl, die durch den Geber 46 erhalten wird, und 13D zeigt einen gegenwärtigen Schaltbereich.
Wenn unter Bezugnahme auf 13B der Anwender die Energie mit dem Fahrzeugenergieschalter 28 einschaltet (S100), führt die P-ECU 40 den anfänglichen Wartebetrieb durch, bis die Umschaltanforderung von der V-ECU 30 abgegeben wird (S102), da der Schaltbereich, der in dem internen Speicher gespeichert ist, unbekannt ist. Die V-ECU 30 bestimmt, dass der gegenwärtige Schaltbereich der P-Bereich ist, da das Fahrzeug angehalten ist. Unter Bezugnahme auf 13A empfängt die P-ECU 40 die Umschaltanforderung des P-Bereichs von der V-ECU 30 (JA in S104). Bei dem Geber 46 werden die Rotorphase und die Erregungsphase in Übereinstimmung gebracht (S106). Unter Bezugnahme auf 13C führt die P-ECU 40 das Wandstoßlernen durch, indem sie verursacht, dass die Rolle, die sich anfänglich in der P-Bereichsposition befindet, gegen die P-Wand stößt (S108). Nachdem die P-Wandposition erfasst ist, dreht die P-ECU 40 das Stellglied 42, bis die Rolle 112 die P-Sollrotationsposition erreicht, die entfernt von der P- Wandposition in Richtung auf die Nicht-P-Bereichsposition um einen vorbestimmten Abstand gelegen ist (S110). Zu diesem Zeitpunkt wartet die P-ECU 40, bis sie die Umschaltanforderung von dem Anwender empfängt (S112). Unter erneuter Bezugnahme auf 13A wird, wenn die Umschaltanforderung zu dem Nicht-P-Bereich von dem Anwender abgegeben wird (JA in S114), der Bereich umgeschaltet (S115). Wenn der tatsächliche drehbare Betrag nicht gespeichert ist (NEIN in S116), tritt unter Rückbezug auf 13B die Betriebsart in die Steuerbetriebsart für das Wandstoßlernen für den Nicht-P-Bereich ein (S118). Nachdem die Wandposition für den Nicht-P-Bereich erfasst ist, berechnet die P-ECU 40 den tatsächlichen drehbaren Betrag auf der Grundlage der Wandposition für den P-Bereich und der Wandposition für den Nicht-P-Bereich. Dann speichert die P-ECU 40 den berechneten drehbaren Betrag in dem internen Speicher (S120). Unter erneuter Bezugnahme auf 13C dreht die P-ECU 40 das Stellglied 42, bis die Rolle 112 die Nicht-P-Sollrotationsposition erreicht, die entfernt von der Nicht-P-Wandposition in Richtung auf die P-Bereichsposition um einen vorbestimmten Abstand liegt (S122). Wenn die Anforderung zum Abschalten der Energie von dem Anwender empfangen wird (S124), wartet die P-ECU 40 auf die Umschaltanforderung des Schaltbereichs von dem Anwender (S112), wenn der gegenwärtige Schaltbereich der Nicht-P-Bereich ist (NEIN in S126). Unter erneuter Bezugnahme auf 13A schaltet gemäß der Umschaltanforderung zu dem P-Bereich von dem Anwender (JA in S114), da der tatsächliche drehbare Betrag gespeichert ist (JA in S116), die V-ECU 30 die Energiezufuhr (S128) beim Empfang der Anforderung zum Abschalten der Energie von dem Anwender aus (S124), wenn der gegenwärtige Schaltbereich der P-Bereich ist (JA in S126).
Unter erneuter Bezugnahme auf 13B wird gemäß der Anforderung zum Einschalten der Energiezufuhr von dem Anwender die Energie zum zweiten Mal eingeschaltet (S130). Da der vorhergehende Schaltbereich in dem internen Speicher gespeichert ist, überspringt die P-ECU 40 den anfänglichen Wartevorgang (S132). Dann werden bei dem Geber 46 die Rotorphase und die Erregungsphase in Übereinstimmung gebracht (S134). Da unter Rückbezug auf 13C der gegenwärtige Schaltbereich der P-Bereich ist, erfasst die P-ECU 40 die P-Wandposition durch das "P-Wandstoßlernen", indem sie verursacht, dass die Rolle gegen die P-Wand stößt (S132). Nachdem die P-Wandposition erfasst ist, dreht die P-ECU 40 das Stellglied 42, bis die Rolle 112 die P-Sollrotationsposition erreicht (S138). Wenn unter erneuter Bezugnahme auf 13A die Umschaltanforderung zu dem Nicht-P-Bereich von dem Anwender ausgestellt wird (JA in S140), schaltet die P-ECU 40 den Bereich um (S142). Unter Bezugnahme auf 13B wird dann in dem Nicht-P-Bereich die Nicht-P-Wandposition erfasst (S144). Nachdem die Nicht-P-Wandposition erfasst ist, berechnet die P-ECU 40 den tatsächlichen drehbaren Betrag des Stellglieds 42 auf der Grundlage der P-Wandposition und der Nicht-P-Wandposition, um den Betrag in dem internen Speicher zu speichern (S146), und dreht das Stellglied 42, bis die Rolle 112 die Nicht-P-Sollrotationsposition erreicht (S148).
Darauf schaltet gemäß der P-Bereichsumschaltanforderung von dem Anwender die P-ECU 40 den Bereich um, und wenn die Anforderung zum Abschalten der Energie durch den Anwender abgegeben wird, wenn der Schaltbereich der P-Bereich ist, schaltet die V-ECU 30 die Energie ab.
Wenn demgemäß der Anwender die Energie zum dritten Mal einschaltet, werden der gegenwärtige Schaltbereich und der drehbare Betrag in dem internen Speicher der P-ECU 40 gespeichert. Wenn unter erneuter Bezugnahme auf 13B die Umschaltanforderung von dem Anwender ausgestellt wird, nachdem die P-Wandposition gelernt ist, wird der Bereich umgeschaltet, während die Nicht-P-Wandposition nicht erfasst wird.
Es wird hier angenommen, dass der Schaltbereich irgendeiner außer dem P-Bereich ist, wenn die Energie zum zweiten Mal (die zweite Fahrt) nach der Initialisierung der Batterie eingeschaltet wird. Diese Situation tritt beispielsweise dann auf, wenn die Energie ausgeschaltet wird, wenn das Fahrzeug fährt, aufgrund irgendeiner Abnormität des Stellglieds 42 oder aus irgendeinem Grund, auch wenn das Stellglied normal arbeitet und die Energie erneut eingeschaltet wird. In dieser Situation erfasst die P-ECU 40 beide Wandpositionen und berechnet die Sollrotationsposition und den tatsächlichen drehbaren Betrag bei der nächsten Fahrt.
Wie vorstehend diskutiert ist, erfordert das Schaltsteuersystem 10 dieses Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung keinen Neutralschalter und hat die folgenden Wirkungen. Zum Ausschalten der Energie für das Schaltsteuersystem 10 muss der Schaltbereich zu dem P-Bereich umgeschaltet werden. Wenn daher die Energie erneut eingeschaltet wird, ist der Schaltbereich sicher der P-Bereich. Da zu diesem Zeitpunkt die P-Wandposition erfasst wird, wenn der Schaltbereich der P-Bereich ist, ist die Rotationskraft des Stellglieds 42 kleiner als diejenige, wenn die P-Wandposition erfasst wird, indem verursacht wird, dass die Rolle, die sich anfänglich in der Nicht-P-Bereichsposition befindet, gegen die P-Wand stößt. Somit wird eine Verformung der Rastfeder 110 verhindert oder verringert. Da die Verformung der Rastfeder 110 verhindert oder verringert wird, wird die Referenzposition für den P-Bereich genau erfasst und werden der tatsächliche drehbare Betrag, die P-Sollrotationsposition und die Nicht-P-Sollrotationsposition genau gelernt und ebenso basieren sie auf der P-Wandposition. Darüber hinaus verbessert das genaue Umschalten des Schaltbereichs die Haltbarkeit des Schaltungsumschaltmechanismus 48.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Einzelnen beschrieben und dargestellt ist, ist klar verständlich, dass diese nur der Darstellung und als Beispiel dient und nicht zur Beschränkung herangezogen werden soll, wobei der Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche beschränkt ist.

Claims

Schaltsteuersystem (10), das eine Vielzahl von aufeinander folgenden Schaltbereichen hat und einen Schaltbereich aus der Vielzahl der aufeinanderfolgenden Schaltbereiche über ein Stellglied (42) umschaltet, mit: einer Schalteinrichtung (100), die durch das Stellglied (42) betrieben wird, zum Umschalten des Schaltbereichs; einer Beschränkungseinrichtung (110), zum Beschränken einer Rotation des Stellglieds (42) in einem letzten Schaltbereich aus der Vielzahl der aufeinander folgenden Schaltbereiche in die Richtung, in die kein angrenzender Bereich vorhanden ist; einer Rotationssteuereinrichtung (40) zum Drehen des Stellglieds (42); einer Zähleinrichtung (46) zum Beziehen eines Zählwerts gemäß einem relativen Rotationsbetrag des Stellglieds (42); und einer Positionseinstelleinrichtung (40) um dann, wenn das Stellglied (42) durch die Rotationssteuereinrichtung (40) in die Richtung gedreht wird, in die eine Rotation des Stellglieds (42) durch die Beschränkungseinrichtung (110) in dem letzten Schaltbereich beschränkt wird, eine Referenzposition des Stellglieds (42) entsprechend dem letzten Schaltbereich auf der Grundlage eines Zustands des durch die Zähleinrichtung (46) bezogenen Zählwerts einzustellen.
Schaltsteuersystem (10) gemäß Anspruch 1, wobei die Positionseinstelleinrichtung (40) eine Referenzpositionseinstelleinrichtung aufweist zum Einstellen der Referenzposition des Stellglieds (42) durch Erfassen, das der durch die Zähleinrichtung (46) bezogene Zählwert sich in einem Zustand befindet, in dem ein minimaler Wert oder ein maximaler Wert des Zählwerts für eine vorbestimmte Zeitdauer konstant ist.
Schaltsteuersystem (10) gemäß Anspruch 2, wobei die Positionseinstelleinrichtung (40) eine Referenzpositionseinstelleinrichtung aufweist zum Einstellen einer Referenzposition des Stellglieds (42) entsprechend einem anderen Schaltbereich, der von dem letzten Schaltbereich verschieden ist, auf der Grundlage eines drehbaren Betrags des Stellglieds (42) zwischen dem letzten Schaltbereich und dem anderen Schaltbereich.
Schaltsteuersystem (10) gemäß Anspruch 2, wobei die Positionseinstelleinrichtung (40) eine Referenzpositionseinstelleinrichtung aufweist um dann, wenn die Schalteinrichtung (100) den letzten Schaltbereich zu einem anderen Schaltbereich umschaltet, eine Referenzposition des Stellglieds (42) entsprechend dem anderen Schaltbereich einzustellen.
Schaltsteuersystem (10) gemäß Anspruch 4, wobei die Positionseinstelleinrichtung (40) eine Erfassungseinrichtung aufweist zum Erfassen eines drehbaren Betrags des Stellglieds (42) auf der Grundlage der Referenzposition entsprechend dem letzten Schaltbereich und der Referenzposition entsprechend dem anderen Schaltbereich.
Schaltsteuersystem (10) gemäß Anspruch 2, wobei die Positionseinstelleinrichtung (40) eine Referenzpositionseinstelleinrichtung aufweist zum Einstellen einer Referenzposition des Stellglieds (42) entsprechend einem anderen Schaltbereich bei einer vorbestimmten Zeitabstimmung zum Korrigieren eines Spiels aufgrund einer Alterung der Schalteinrichtung (100) oder der Beschränkungseinrichtung (110).
Schaltsteuersystem (10) gemäß Anspruch 6, wobei die Positionseinstelleinrichtung (40) eine Erfassungseinrichtung aufweist zum Erfassen eines drehbaren Betrags des Stellglieds (42) auf der Grundlage der Referenzposition entsprechend dem letzten Schaltbereich und der Referenzposition entsprechend dem anderen Schaltbereich.
Schaltsteuersystem (10) gemäß Anspruch 1, wobei die Positionseinstelleinrichtung (40) eine Referenzpositionseinstelleinrichtung aufweist zum Einstellen einer Referenzposition des Stellglieds (42) entsprechend einem anderen Schaltbereich, der von dem letzten Schaltbereich verschieden ist, auf der Grundlage eines drehbaren Betrags des Stellglieds (42) zwischen dem letzten Schaltbereich und dem anderen Schaltbereich.
Schaltsteuersystem (10) gemäß Anspruch 1, wobei die Positionseinstelleinrichtung (40) eine Referenzpositionseinstelleinrichtung aufweist, um dann, wenn die Schalteinrichtung (100) den letzten Schaltbereich zu einem anderen Schaltbereich umschaltet, eine Referenzposition des Stellglieds (42) entsprechend dem anderen Schaltbereich einzustellen.
Schaltsteuersystem (10) gemäß Anspruch 9, wobei die Positionseintelleinrichtung (40) eine Erfassungseinrichtung aufweist zum Erfassen eines drehbaren Betrags des Stellglieds (42) auf der Grundlage der Referenzposition entsprechend dem letzten Schaltbereich und der Referenzposition entsprechend dem anderen Schaltbereich.
Schaltsteuersystem (10) gemäß Anspruch 1, wobei die Positionseinstelleinrichtung (40) eine Referenzpositionseinstelleinrichtung aufeist zum Einstellen einer Referenzposition des Stellglieds (42) entsprechend einem anderen Schaltbereich bei einer vorbestimmten Zeitabstimmung zum Korrigieren eines Spiels aufgrund einer Alterung der Schalteinrichtung (100) oder der Beschränkungseinrichtung (110).
Schaltsteuersystem (10) gemäß Anspruch 11, wobei die Positionseinstelleinrichtung (40) eine Erfassungseinrichtung aufweist zum Erfassen eines drehbaren Betrags des Stellglieds (42) auf der Grundlage der Referenzposition entsprechend dem letzten Schaltbereich und der Referenzposition entsprechend dem anderen Schaltbereich.
Schaltsteuersystem (10) gemäß einem der Ansprüche 1–12, wobei die Rotationssteuereinrichtung (40) eine Einrichtung aufweist, um eine Abgabe pro Zeiteinheit des Stellglieds (42), das zum Einstellen der Referenzposition des Stellglieds (42) betrieben wird, kleiner als eine Abgabe pro Zeiteinheit des Stellglieds (42) zu machen, das zum Umschalten des Schaltbereichs betrieben wird.
Schaltsteuersystem (10) gemäß einem der Ansprüche 1–12, wobei die Positionseinstelleinrichtung (40) eine Einstelleinrichtung aufweist, um auf der Grundlage der Referenzposition eine Sollrotationsposition, die zu erhalten ist, wenn der Schaltbereich umgeschaltet wird, des Stellglieds (42) in dem Schaltbereich einzustellen, wenn die Referenzposition eingestellt wird.
Schaltsteuersystem (10) gemäß Anspruch 14, wobei die Rotationssteuereinrichtung (40) eine Abstimmeinrichtung aufweist, um dann, wenn der Schaltbereich umgeschaltet wird, den Rotationsbetrag des Stellglieds (42) abzustimmen, um zu gestatten, dass das Stellglied (42) die Sollrotationsposition durch Drehen des Stellglieds (42) zum Antreiben der Schalteinrichtung (100) erreicht.
Schaltsteuerverfahren zum Umschalten eines Schaltbereichs aus einer Vielzahl von aufeinander folgenden Schaltbereichen über ein Stellglied (42), mit den folgenden Schritten: Drehen der Schalteinrichtung (100) durch das Stellglied (42) zum Umschalten des Schaltbereichs; Anhalten der Rotation des Stellglieds (42) durch eine Beschränkungseinrichtung (110), um in einem letzten Schaltbereich aus der Vielzahl der aufeinander folgenden Schaltbereiche eine Rotation des Stellglieds (42) in die Richtung zu beschränken, in die kein angrenzender Schaltbereich vorhanden ist; Erfassen einer Referenzposition entsprechend dem letzten Schaltbereich auf der Grundlage einer Position, an der das Anhalten bewirkt wird; und Bestimmen einer Sollrotationsposition auf der Grundlage der Referenzposition, wenn der Schaltbereich durch das Stellglied (42) umgeschaltet wird.
Schaltsteuersystem gemäß Anspruch 1, mit: einer Speichereinrichtung zum Speichern der einen der Schaltpositionen, die sich aus dem Umschalten durch die Schalteinrichtung (100) ergibt; einer ersten Beschränkungseinrichtung, um in einer ersten Schaltposition entsprechend der einen Endposition aus der Vielzahl der aufeinander folgenden Schaltpositionen eine Rotation des Stellglieds (42) in eine Richtung zu beschränken, in die keine angrenzende Schaltposition vorhanden ist; und wobei die Rotationssteuereinrichtung (40) aufweist eine erste Positionseinstelleinrichtung zum Einstellen als erste Referenzposition in der ersten Schaltposition einer Position, an der die Rotation des Stellglieds (42) durch die erste Beschränkungseinrichtung angehalten ist, eine Zufuhrsteuereinrichtung für elektrische Leistung zum Gestatten eines Abschaltens von einer elektrischen Leistungszufuhr zu der Schaltbereichsumschaltvorrichtung für die erste Schaltposition, und eine Referenzpositionsneueinstelleinrichtung zum erneuten Einstellen der ersten Referenzposition durch die erste Positionseinstelleinrichtung, wenn die elektrische Leistungszufuhr nach dem Abschalten der elektrischen Leistungszufuhr wieder aufgenommen wird, unter der Bedingung, dass die in der Speichereinrichtung gespeicherte Schaltposition unbekannt ist.
Schaltsteuersystem gemäß Anspruch 17, ferner mit einer zweiten Beschränkungseinrichtung, um in einer zweiten Schaltposition entsprechend der anderen Endposition aus der Vielzahl der aufeinander folgenden Schaltpositionen eine Rotation des Stellglieds (42) in eine Richtung zu beschränken, in die keine angrenzende Schaltposition vorhanden ist, wobei die Steuereinrichtung (40) ferner aufweist eine zweite Positionseinstelleinrichtung zum Einstellen als zweite Referenzposition in der zweiten Schaltposition einer Position, an der die Rotation des Stellglieds (42) durch die zweite Beschränkungseinrichtung angehalten ist, gemäß der Neueinstellung der ersten Referenzposition durch die Referenzpositionsneueinstelleinrichtung, und eine Bewegungsbereichberechnungseinrichtung zur Berechnung eines bewegbaren Bereichs des Stellglieds (42) auf der Grundlage der ersten Referenzposition, die durch die Referenzpositionsneueinstelleinrichtung neu eingestellt wird, und der zweiten Referenzposition, die durch die zweite Positionseinstelleinrichtung eingestellt wird.
Schaltsteuersystem gemäß Anspruch 18, wobei die Positionseinstelleinrichtung eine Referenzpositionseinstelleinrichtung aufweist zum Einstellen der Referenzposition des Stellglieds (42) durch Erfassen, dass der durch die Zähleinrichtung (46) bezogene Zählwert sich in einem Zustand befindet, in dem ein minimaler Wert oder ein maximaler Wert des Zählwerts für eine vorbestimmte Zeitdauer konstant ist.
Schaltsteuersystem gemäß Anspruch 18, wobei die erste Beschränkungseinrichtung eine Einrichtung aufweist zum Beschränken der Rotation des Stellglieds (42) in die Richtung, in die keine angrenzende Schaltposition vorhanden ist, auf eine Weise, dass die Rotation des Stellglieds (42) in eine Kontraktionsrichtung einer Rastfeder (110) beschränkt wird, und wobei die zweite Beschränkungseinrichtung eine Einrichtung aufweist zum Beschränken der Rotation des Stellglieds (42) in die Richtung, in die keine angrenzende Schaltposition vorhanden ist, auf eine Weise, dass die Rotation des Stellglieds (42) in eine Zugrichtung der Rastfeder (110) beschränkt wird.
Schaltsteuersystem gemäß Anspruch 17, wobei die Steuereinrichtung (40) ferner eine Bestimmungseinrichtung aufweist zum Bestimmen einer ersten Sollrotationsposition, die zu erhalten ist, wenn die Schaltposition durch das Stellglied (42) auf die erste Schaltposition umgeschaltet wird, auf der Grundlage der ersten Referenzposition, die durch die Referenzpositionsneueinstelleinrichtung neu eingestellt wird.
Schaltsteuersystem gemäß Anspruch 21, ferner mit einer zweiten Beschränkungseinrichtung, um in einer zweiten Schaltposition entsprechend der anderen Endposition aus der Vielzahl der aufeinander folgenden Schaltbereiche, eine Drehung des Stellglieds (42) in eine Richtung zu beschränken, in die keine angrenzende Schaltposition vorhanden ist, wobei die Steuereinrichtung (40) ferner aufweist eine zweite Positionseinstelleinrichtung zum Einstellen als zweite Referenzposition in der zweiten Schaltposition einer Position, an der die Rotation des Stellglieds (42) durch die zweite Beschränkungseinrichtung angehalten ist, gemäß der Neueinstellung der ersten Referenzposition durch die Referenzpositionsneueinstelleinrichtung, und eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer zweiten Sollrotationsposition, die zu erhalten ist, wenn die Schaltposition durch das Stellglied auf die zweite Schaltposition umgeschaltet wird, auf der Grundlage der zweiten Referenzposition.
Schaltsteuersystem gemäß Anspruch 22, wobei die Positionseinstelleinrichtung eine Referenzpositionseinstelleinrichtung aufweist zum Einstellen der Referenzposition des Stellglieds (42) durch Erfassen, dass der durch die Zähleinrichtung (46) bezogene Zählwert sich in einem Zustand befindet, in dem ein minimaler Wert oder ein maximaler Wert des Zählwerts für eine vorbestimmte Zeitdauer konstant ist.
Schaltsteuersystem gemäß Anspruch 22, wobei die erste Beschränkungseinrichtung eine Einrichtung aufweist zum Beschränken der Rotation des Stellglieds (42) in die Richtung, in die keine angrenzende Schaltposition vorhanden ist, auf eine Weise, dass die Rotation des Stellglieds (42) in eine Kontraktionsrichtung einer Rastfeder (110) beschränkt wird, und wobei die zweite Beschränkungseinrichtung eine Einrichtung aufweist zum Beschränken der Rotation des Stellglieds (42) in die Richtung, in die keine angrenzende Schaltposition vorhanden ist, auf eine Weise, dass die Rotation des Stellglieds (42) in eine Zugrichtung der Rastfeder (110) beschränkt wird.
Schaltsteuersystem gemäß Anspruch 21, wobei die Positionseinstelleinrichtung eine Referenzpositionseinstelleinrichtung aufweist zum Einstellen der Referenzposition des Stellglieds (42) durch Erfassen, dass der durch die Zähleinrichtung (46) erhaltene Zählwert sich in einem Zustand befindet, in dem ein minimaler Wert oder ein maximaler Wert des Zählwerts für eine vorbestimmte Zeitdauer konstant ist.
Schaltsteuersystem gemäß Anspruch 21, wobei die erste Beschränkungseinrichtung eine Beschränkungseinrichtung aufweist zum Beschränken der Rotation des Stellglieds (42) in die Richtung, in die keine angrenzende Schaltposition vorhanden ist, auf eine Weise, dass die Rotation des Stellglieds (42) in eine Kontraktionsrichtung einer Rastfeder (110) beschränkt wird.
Schaltsteuersystem gemäß Anspruch 17, wobei die Positionseinstelleinrichtung eine Referenzpositionseinstelleinrichtung aufweist zum Einstellen der Referenzposition des Stellglieds (42) durch Erfassen, dass der durch die Zähleinrichtung (46) erhaltene Zählwert sich in einem Zustand befindet, in dem ein minimaler Wert oder ein maximaler Wert des Zählwerts für eine vorbestimmte Zeitdauer konstant ist.
Schaltsteuersystem gemäß Anspruch 17, wobei die erste Beschränkungseinrichtung eine Beschränkungseinrichtung aufweist zum Beschränken der Rotation des Stellglieds (42) in die Richtung, in der keine angrenzende Schaltposition vorhanden ist, auf eine Weise, dass die Rotation des Stellglieds (42) in eine Kontraktionsrichtung einer Rastfeder (110) beschränkt wird.
Schaltsteuersystem gemäß Anspruch 17 bis 28, wobei die erste Schaltposition eine P-Position ist, die gestattet, dass ein Parkmechanismus durch Betreiben des Stellglieds (42) arbeitet, und wobei die zweite Schaltposition eine Nicht-P-Position ist, die unterbindet, dass der Parkmechanismus arbeitet.