DE112008001942B4

DE112008001942B4 - Schaltungssteuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112008001942B4
Application number: DE112008001942T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Kamada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-07-23
Filing date: 2008-06-12
Publication date: 2013-05-16
Anticipated expiration: 2028-06-13
Also published as: US8265841B2; JP2009024826A; JP4831004B2; DE112008001942T5; US20100145583A1; WO2009013949A1; CN101765732B; CN101765732A

Abstract

In einer Schaltungssteuerungsvorrichtung, die betriebsfähig ist, Schaltpositionen auf der Grundlage einer Absolutpositionsinformation zu bestimmen, die einen mechanischen Versatz eines Schaltmechanismus betrifft, ist es beabsichtigt, dass die Schaltpositionen unabhängig von einer Störung und einer zeitbedingten Verschlechterung genau bestimmt werden. Es wird bestimmt, ob eine variierende Breite einer Positionsspannung PV, die eine Absolutpositionsinformation darstellt, in Bezug auf eine variierende Breite einer Impulszählzahl CP, die eine Relativpositionsinformation darstellt, größer ist als ein variierender zulässiger Bereich. Wenn sich ein Zustand, in dem eine Differenz zwischen beiden Variationen größer als der variierende zulässige Bereich ist, über eine Bestimmungszeit T hinaus fortsetzt, wird eine Bestimmung getroffen, dass eine ständige Störung in der Positionsspannung PV vorhanden ist, und eine Wechselbeziehung zwischen der Positionsspannung PV und den Schaltpositionen ”P”, ”R”, ”N” und ”D” wird gelernt und korrigiert. Dies ermöglicht es, dass die Wechselbeziehung korrigiert wird, auch wenn eine Variation in der Positionsspannung PV beispielsweise aufgrund von Variationen in einem Störungsmagnetfeld oder einer Umgebungstemperatur, einer zeitbedingten Änderung einer Ausgangseigenschaft eines Hall-Elements 78 usw. auftritt, so dass die Schaltposition auf der Grundlage der Positionsspannung PV mit vergrößerter Genauigkeit jederzeit bestimmt werden kann.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungssteuerungsvorrichtung, und insbesondere eine Verbesserung der Schaltungssteuerungsvorrichtung zur Bestimmung von Schaltpositionen in Reaktion auf eine Absolutpositionsinformation bezüglich eines mechanischen Versatzes eines Schaltmechanismus.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine sogenannte, Shift-by-Wire Schaltungssteuerungsvorrichtung bzw. eine elektronische Schaltsteuerungsvorrichtung ist bekannt, die (a) eine Schaltabsichterfassungseinrichtung zum elektrischen Erfassen einer Schaltabsicht eines Fahrers, (b) einen Schaltmechanismus, der durch eine Schaltantriebseinrichtung bewegbar ist, die in Reaktion auf die Schaltabsicht des Fahrers elektrisch gesteuert wird, und der zu einer Vielzahl von Schaltpositionen zu versetzen ist, (c) eine Positionsinformationserfassungseinrichtung zur Erfassung einer Positionsinformation bezüglich des mechanischen Versatzes des Schaltmechanismus und (d) eine Schaltpositionsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung der Schaltpositionen auf der Grundlage der resultierenden Positionsinformationen umfasst. Ein Beispiel einer Fahrzeugschaltungssteuerungsvorrichtung ist in der JP 2004 308847 A offenbart. Bei einem derartigen Aufbau ist eine Begrenzungseinrichtung zur mechanischen Begrenzung eines bewegbaren Endes (wie beispielsweise eine Parkposition) der Schaltantriebseinrichtung bereitgestellt. Ein Lernen des bewegbaren Endes als eine Bezugsposition ermöglicht es, dass die Schaltpositionen auf der Grundlage einer relativen Positionsinformation (beispielsweise eine Impulszahl usw. einer Kodiereinrichtung) bestimmt werden, selbst wenn eine relative Positionsinformation unter Verwendung der Positionsinformationserfassungseinrichtung erfasst wird. Ferner schlägt die JP 2004 108 382 A eine Technologie zur Erfassung einer Absolutpositionsinformation eines mechanischen Versatzes eines Schaltmechanismus in einer kontaktfreien Art und Weise durch ein Hall-Element usw. vor, so dass die Schaltpositionen auf der Grundlage der Absolutpositionsinformation entsprechend einer Wechselbeziehung bzw. Korrelation bestimmt werden, die vorbereitend bezüglich der Absolutpositionsinformation (wie beispielsweise eine Ausgangsspannung usw. eines Hall-Elements) und der Vielzahl von Schaltpositionen bestimmt wird.
Der Aufbau in der erstgenannten JP 2004 308 847 A ist eingerichtet, um es zu ermöglichen, dass eine Parkposition (P-Bereich) als eine anstoßende Eingriffsposition bzw. Einrückposition gelernt wird, wobei die anstoßenden Einrückpositionen in Abhängigkeit davon unterschiedlich sind, ob eine Parksperre betätigt ist oder nicht. Dies verursacht ein Problem, bei dem bei einer Bestimmung der Schaltpositionen nicht notwendigerweise eine hohe Genauigkeit erreicht wird. Im Gegensatz dazu können in dem Aufbau der letztgenannten JP 2004 108 382 A die Schaltpositionen, die in Reaktion auf die Absolutpositionsinformation bestimmt werden, unabhängig von dem Vorhandensein oder Fehlen der Parksperre genau bestimmt werden. Eine Absolutpositionsinformation, wie beispielsweise die Ausgangsspannung des Hall-Elements, wird jedoch beispielsweise in Reaktion auf Variationen in einem Störmagnetfeld oder einer Umgebungstemperatur, eine zeitbedingten Verschlechterung oder dergleichen variiert, was eine genaue Bestimmung der Schaltpositionen schwierig gestaltet. Ein Versuch zur Steuerung des Schaltmechanismus beispielsweise auf der Grundlage der resultierenden Schaltpositionen kann die Schaltpositionen von korrekten Positionen abweichen lassen.
In der DE 10 2004 017 257 A1 sind ein Schaltsteuersystem und ein Schaltsteuerverfahren beschrieben. Eine P-ECU bestimmt, ob eine Erregung eines Aktuators ausgeschaltet ist, wenn ein Schaltbereichsschaltbefehl nicht abgegeben wird. Falls die Erregung des Aktuators ausgeschaltet ist, dann erhält die P-ECU eine gegenwärtige Drehposition des Aktuators gemäß einem Zählwert, der durch einen Enkoder erhalten wird. Falls eine Differenz zwischen einer Solldrehposition und der gegenwärtigen Drehposition einen vorbestimmten Betrag überschreitet, dann wird eine Positionskorrektursteuerung ausgeführt.
In der DE 100 27 331 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung beschrieben. Die Getriebevorrichtung weist eine Steuerungsvorrichtung, eine Betätigungsvorrichtung, einen Wählhebel sowie eine Positions-Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Wählhebel-Schaltstellung auf.
KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist unter Berücksichtigung des vorstehend Genannten gemacht worden und hat zur Aufgabe, eine Schaltungssteuerungsvorrichtung bereitzustellen, bei der Schaltpositionen auf der Grundlage einer Absolutpositionsinformation bezüglich eines mechanischen Versatzes eines Schaltmechanismus bestimmt werden und die Schaltpositionen jederzeit unabhängig von einer Störung, einer zeitbedingten Verschlechterung oder dergleichen bestimmt werden können.
Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungssteuerungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Eine erste Ausgestaltung stellt eine Schaltungssteuerungsvorrichtung bereit, die (a) eine Schaltabsichterfassungseinrichtung zur elektrischen Erfassung einer Schaltabsicht eines Fahrers, (b) einen Schaltmechanismus, der zu einer Vielzahl von Schaltpositionen durch eine Schaltantriebseinrichtung, die auf der Grundlage der Schaltabsicht des Fahrers elektrisch gesteuert wird, mechanisch zu versetzen ist, (c) eine kontaktfreie erste Positionsinformationserfassungseinrichtung zur Erfassung einer Absolutpositionsinformation eines mechanischen Versatzes des Schaltmechanismus und (d) eine Schaltpositionsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung der Schaltposition entsprechend einer Wechselbeziehung, die vorbereitend bezüglich der Absolutpositionsinformation und der Vielzahl von Schaltpositionen bestimmt wird, auf der Grundlage der Absolutpositionsinformationen umfasst. Die Schaltungssteuerungsvorrichtung umfasst (e) eine Fehlerbestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines ständigen Fehlers, der in der Absolutpositionsinformation vorhanden ist, und (f) eine Korrektureinrichtung zur Korrektur einer der Wechselbeziehung, die vorbereitend bezüglich der Absolutpositionsinformation und der Vielzahl von Schaltpositionen bestimmt ist, und der Absolutpositionsinformation, wenn ein Vorhandensein des ständigen Fehlers in der Absolutpositionsinformation bestimmt wird.
In der ersten Ausgestaltung die Schaltungssteuerungsvorrichtung ist ferner eine zweite Positionsinformationserfassungseinrichtung zur Erfassung einer Absolut- oder Relativpositionsinformation des mechanischen Versatzes des Schaltmechanismus umfasst, wobei die Fehlerbestimmungseinrichtung eine Variation in der Absolutpositionsinformation und eine Variation in der Relativpositionsinformation zur Bestimmung vergleicht.
Eine weitere Ausgestaltung ist dadurch gestaltet, dass die Fehlerbestimmungseinrichtung ein Vorhandensein des ständigen Fehlers bestimmt, wenn sich ein Zustand, unter dem eine variierende Breite der Absolutpositionsinformation relativ zu einer variierenden Breite der Relativpositionsinformation größer ist als ein bestimmter Bezugswert, über eine bestimmte Zeitdauer hinaus fortsetzt.
Eine weitere Ausgestaltung ist dadurch gestaltet, dass sowohl die Absolutpositionsinformation als auch die Relativpositionsinformation durch Drehwinkel dargestellt werden, die erste Positionsinformationserfassungseinrichtung ein kontaktfreier Drehwinkelsensor ist, der betriebsfähig ist, ein Magnetfeld zu erfassen, das in Abhängigkeit von dem Drehwinkel variiert, und die zweite Positionsinformationserfassungseinrichtung eine Drehkodiereinrichtung ist, die betriebsfähig ist, Impulse in Abhängigkeit von dem Drehwinkel auszugeben.
Entsprechend der Schaltungssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausgestaltung umfasst die Schaltungssteuerungsvorrichtung eine Fehlerbestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines ständigen Fehlers, der in der Absolutpositionsinformation vorhanden ist, und eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren einer der Wechselbeziehung, die vorbereitend bezüglich der Absolutpositionsinformation und der Vielzahl von Schaltpositionen bestimmt ist, und der Absolutpositionsinformation, wenn ein Vorhandensein des ständigen Fehlers in der Absolutpositionsinformation bestimmt wird. Folglich können, auch wenn ein ständiger Fehler in der Absolutpositionsinformation beispielsweise aufgrund von Variationen in einem Störmagnetfeld oder einer Variation in einer Umgebungstemperatur, einer zeitbedingten Verschlechterung oder dergleichen vorhanden ist, die Schaltpositionen mit einer erhöhten Genauigkeit jederzeit auf der Grundlage der Absolutpositionsinformation bestimmt werden.
Bei der ersten Ausgestaltung ist die zweite Positionsinformationserfassungseinrichtung zur Erfassung der Relativpositionsinformation des mechanischen Versatzes des Schaltmechanismus bereitgestellt, um eine Variation in der Absolutpositionsinformation und eine Variation in der Relativpositionsinformation für eine Bestimmung zu vergleichen. Hiermit kann mit erhöhter Genauigkeit bestimmt werden, ob der ständige Fehler in der Absolutpositionsinformation vorhanden ist. Speziell bestimmt bei einer weiteren Ausgestaltung, wenn sich ein Zustand, in dem eine variierende Breite der Absolutpositionsinformation relativ zu einer variierenden Breite der Relativpositionsinformation größer als ein bestimmter Referenzwert ist, über eine bestimmte Zeitdauer hinaus fortsetzt, die Fehlerbestimmungseinrichtung ein Vorhandensein des ständigen Fehlers. Somit kann mit einer weiter erhöhten Genauigkeit bestimmt werden, ob der ständige Fehler vorhanden ist oder nicht.
In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die erste Positionsinformationserfassungseinrichtung ein kontaktfreier Drehwinkelsensor zur Erfassung eines Magnetfelds, das in Abhängigkeit des Drehwinkels variiert, und die kontaktfreie zweite Positionsinformationserfassungseinrichtung ist eine Drehkodiereinrichtung, die betriebsfähig ist, Impulse in Abhängigkeit von dem Drehwinkel auszugeben, wobei die anderen Ausgestaltungen hierauf vorzugsweise angewendet werden können.
Während die Schaltungssteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise bei einer Fahrzeugschaltungssteuerungsvorrichtung angewendet werden kann, die betriebsfähig ist, einen Antriebszustand eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von einer Schaltabsicht eines Fahrers zu schalten, kann sie ebenso vorzugweise bei einer Schaltungssteuerungsvorrichtung eines anderen Geräts, das zu dem Fahrzeug unterschiedlich ist, angewendet werden. Wenn sie bei der Fahrzeugschaltungssteuerungsvorrichtung angewendet wird, kann ein Schaltmechanismus beispielsweise (a) ein Antriebsschaltventil mit einer Vielzahl von Öldurchflusskanalschaltpositionen als eine Vielzahl von Schaltpositionen umfassen, die eine Unterbrechungsposition (für Position ”N” oder ”P” usw.), in der eine Leistungsübertragung unterbrochen wird, eine Vorwärtsantriebsposition (eine Position ”D”) für einen Vorwärtsantrieb und eine Rückwärtsantriebsposition (eine Position ”R”) für einen Rückwärtsantrieb umfassen, und (b) eine Umschaltwelle umfassen, die um die Mittelachse durch eine Schaltantriebseinrichtung antreibbar drehbar ist, um einen Ventilkörper (einen Steuerkolben) des Antriebsschaltventils linear hin und her zu bewegen, um ihn zu der Vielzahl von Öldurchflusskanalschaltpositionen zu bewegen, (c) wodurch bei einer Vorwärtsantriebsposition ein Vorwärtsantriebshydraulikdruck ausgegeben wird, wohingegen bei einer Rückwärtsantriebsposition ein Rückwärtsantriebshydraulikdruck ausgegeben wird. Der Schaltmechanismus kann in verschiedenen Betriebsarten implementiert werden. Das heißt, es kann genügen, dass der Schaltmechanismus lediglich zwei Öldurchflusskanalschaltpositionen aufweist, die eine Antriebsposition zur Durchführung des Vorwärtsantriebs und des Rückwärtsantriebs und eine Unterbrechungsposition umfassen. In einer anderen Alternative kann der Ventilkörper um die Mittelachse gedreht werden, um die Öldurchflusskanäle zu schalten.
Ferner kann die Schaltabsichterfassungseinrichtung von einem Typ sein, bei dem die Schaltabsicht des Fahrers in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Die Schaltabsichterfassungseinrichtung kann beispielsweise einen Hebelpositionssensor und einen Druckknopfschalter zum Erfassen einer Betätigungsposition eines Schalthebels und eine Momentanerfassungsvorrichtung zum Erfassen und Speichern einer Betätigungsposition eines Betätigungshebels umfassen, die betriebsfähig ist, sich automatisch in eine Ursprungsposition, wie beispielsweise eine Neutralposition oder dergleichen, zurückzusetzen.
Ferner kann die erste Positionsinformationserfassungseinrichtung vorzugsweise einen kontaktfreien Drehwinkelsensor umfassen, der ein Hall-Element und ein Magnetreluktanzelement oder dergleichen aufweist, um ein Magnetfeld zu erfassen, das in Abhängigkeit beispielsweise des Drehwinkels variiert. Die erste Positionsinformationserfassungseinrichtung kann jedoch verschiedene Betriebsarten aufweisen, wie beispielsweise einen Abstandssensor oder dergleichen, der eingerichtet ist, eine Vielzahl von Schaltpositionen eines Elements, das linear in einer Art und Weise bewegt wird, wie sie in der JP 2004 308 847 A beschrieben ist, in einer kontaktfreien Art und Weise zu erfassen. Die zweite Positionsinformationserfassungseinrichtung kann vorzugsweise beispielsweise eine Drehkodiereinrichtung umfassen, die betriebsfähig ist, Impulse in Abhängigkeit von dem Drehwinkel auszugeben. Die zweite Positionsinformationserfassungseinrichtung kann jedoch verschiedene Betriebsarten ungeachtet eines Kontakttyps oder eines kontaktfreien Typs aufweisen, wie beispielsweise eine Magnetanzeige, die eingerichtet ist, Impulse in Abhängigkeit von einem Versatzhub eines Elements auszugeben, das veranlasst wird, sich linear zu bewegen. Die erste Positionsinformationserfassungseinrichtung kann eine Vielzahl von Schaltpositionen des Elements erfassen, das linear bewegt wird, und die zweite Positionsinformationserfassungseinrichtung kann Impulse in Abhängigkeit von dem Drehwinkel ausgeben. Es besteht kein Erfordernis, dass Erfassungsgegenstände notwendigerweise identisch miteinander sind.
Bei der ersten Ausgestaltung ist außerdem die zweite Positionsinformationserfassungseinrichtung zur Erfassung der Relativpositionsinformation des mechanischen Versatzes des Schaltmechanismus bereitgestellt, um die Variation in der Absolutpositionsinformation und die Variation in der Relativpositionsinformation für eine Bestimmung zu vergleichen. Bei einer Ausführung der ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung können jedoch verschiedene Betriebsarten eingesetzt werden, bei denen beispielsweise die zweite Positionsinformationserfassungseinrichtung eines Kontakttyps oder eines kontaktfreien Typs zur Erfassung der Absolutpositionsinformation bereitgestellt ist, die auf einem Prinzip beruht, das zu dem der ersten Positionsinformationserfassungseinrichtung unterschiedlich ist, um zwei Absolutpositionsinformationen miteinander für eine Bestimmung zu vergleichen.
Wie er nachstehend verwendet wird, bezieht sich der Begriff ”ständiger Fehler” nicht nur auf einen Fehler, der aus einer Störung resultiert, die durch ein Magnetfeld oder eine Umgebungstemperatur oder dergleichen verursacht wird, welche eine Erfassungsgenauigkeit der ersten Positionsinformationserfassungseinrichtung negativ beeinflusst, sondern auch auf einen Fehler, der durch eine zeitbedingte Änderung der Erfassungseigenschaft einer Erfassungseinrichtung an sich verursacht wird. Die Fehlerbestimmungseinrichtung bestimmt vorzugsweise, ob der ständige Fehler, der aus einer derartigen Störung und zeitbedingten Änderung resultiert, vorhanden ist. Wenn die Fehlerbestimmungseinrichtung jedoch einen Fehler, der durch eine Störung verursacht wird, und den anderen Fehler, der aus der zeitbedingten Änderung resultiert, unterscheiden oder bestimmen kann, kann sie von einem Typ sein, der das Vorliegen eines von derartigen Fehlern, die vorhanden sind, bestimmen kann.
Ferner kann die Korrektureinrichtung nicht nur einen Aufbau zum Korrigieren der Wechselbeziehung aufweisen, die vorbereitend bezüglich der Absolutpositionsinformation und der Vielzahl von Schaltpositionen bestimmt ist, sondern auch einen Aufbau zum Korrigieren der Absolutpositionsinformation an sich aufweisen. Diese Aufbauten können im Wesentlichen die gleichen vorteilhaften Wirkungen erbringen.
Die vorliegende Erfindung kann vorzugsweise bei einer Vielzahl von Schaltungssteuerungsvorrichtungen für Fahrzeug angewendet werden, wie beispielsweise ein kraftmaschinenangetriebenes Fahrzeug, das betriebsfähig ist, eine Antriebsleistung durch eine Kraftstoffverbrennung zu erzeugen, ein elektrisches Fahrzeug, das durch einen elektrischen Motor zum Fahren angetrieben wird, oder ein Hybridfahrzeug, das mit einer Vielzahl von Antriebsleistungsquellen ausgestattet ist, usw. Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung Anwendungen bei verschiedenen anderen Fahrzeugen von Typen aufweisen, die eine Vorwärtsantriebs- und Rückwärtsantriebsschaltvorrichtung, die eingerichtet ist, einen Vorwärtsantrieb und einen Rückwärtsantrieb zu schalten, ein automatisches Stufengetriebe, das eine Vielzahl von Gangpositionen mit unterschiedlichen Gangstufen aufweist, oder ein stufenloses Getriebe umfassen, das eingerichtet ist, Geschwindigkeitsverhältnisse kontinuierlich zu variieren, wobei in jedem hiervon Antriebszustände durch einen Schaltmechanismus verändert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 zeigt eine Skelettdarstellung eines Fahrzeugantriebsgeräts, bei dem die vorliegende Erfindung vorzugsweise angewendet wird.
2 zeigt eine Darstellung, die eine Betriebstabelle zeigt, welche die Beziehung zwischen einer Vielzahl von Gangpositionen eines Automatikgetriebes, das in 1 gezeigt ist, und Einrück- und Ausrückzuständen einer Reibungseingriffsvorrichtung veranschaulicht.
3 zeigt ein Schaltungsdiagramm, das in Wechselbeziehung stehende Teile eines manuellen Ventils, von Kupplungen C1 und C2 und Bremsen B1 bis B3 aus einer Hydrauliksteuerungsschaltung zeigt, die in dem in 1 gezeigten Fahrzeugantriebsgerät eingebaut ist.
4 zeigt ein Blockschaltbild, das ein Steuerungssystem des in 1 gezeigten Fahrzeugantriebsgeräts zum elektrischen Schalten von Schaltpositionen des manuellen Ventils entsprechend einer Schaltungsbetätigungsvorrichtung veranschaulicht.
5 zeigt eine schematische Aufbaudarstellung, die einen in 4 gezeigten kontaktfreien Positionssensor veranschaulicht.
6 zeigt ein Blockschaltbild einer elektronischen Steuerungseinheit, die in 4 gezeigt ist, zur Veranschaulichung einer auf eine Schaltungssteuerung bezogenen Funktion.
7 zeigt eine Darstellung, die die Wechselbeziehung zwischen einer Positionsspannung PV, die in einer Bezugswertspeichereinrichtung, die in 6 gezeigt ist, gespeichert ist, und den Schaltpositionen veranschaulicht.
8 zeigt eine Darstellung, die die Wechselbeziehung zwischen einer Impulszählzahl CP, die in einer Motordatenspeichereinrichtung gespeichert ist, die in 6 gezeigt ist, und den Schaltpositionen veranschaulicht.
9 zeigt ein Flussdiagramm, das konkret eine Signalverarbeitung veranschaulicht, die durch eine Störungsbestimmungseinrichtung ausgeführt wird, die in 6 gezeigt ist.
10 zeigt ein Zeitablaufdiagramm, das ein Beispiel veranschaulicht, wie die Impulszählzahl CP und die Positionsspannung PV variieren, wobei eine Schaltungsbetätigungsposition fixiert bleibt, wenn eine in 6 gezeigte Schaltungssteuerungseinrichtung das manuelle Ventil steuert.
11 zeigt ein Zeitablaufdiagramm, das ein Beispiel veranschaulicht, wie die Impulszählzahl CP und die Positionsspannung PV variieren, wobei die Schaltposition in Abhängigkeit einer Schaltungsbetätigung geschaltet wird, wenn die in 6 gezeigte Schaltsteuerungseinrichtung das manuelle Ventil steuert.
12 zeigt eine Darstellung, die die Größe einer Korrektur veranschaulicht, die ausgeführt wird, wenn ein Schritt S2, der in 9 gezeigt ist, ausgeführt wird, um einen variierenden zulässigen Bereich entsprechend einer Variation der Impulszählzahl CP zu korrigieren.
Bezugszeichenliste

8: Antriebsgerät
46: Manuelles Ventil
50: Schaltungsbetätigungsvorrichtung
60: Schaltungsbetätigungserfassungsvorrichtung (Schaltabsichterfassungseinrichtung)
62: Elektronische Steuerungseinheit
64: SBW-Betätigungseinrichtung (Schaltantriebseinrichtung)
70: Schaltmechanismus
72: Drehkodiereinrichtung (zweite Positionsinformationserfassungseinrichtung)
74: kontaktfreier Positionssensor (erste Positionsinformationserfassungseinrichtung)
80: Schaltungssteuerungseinrichtung
84: Schaltpositionsbestimmungseinrichtung
90: Störungserfassungseinrichtung
92: Korrektureinrichtung
PSH: Schaltungsbetätigungsposition (Schaltabsicht)
PV: Positionsspannung (Absolutpositionsinformation)
SP: Impulssignal (Relativpositionsinformation)
T: Bestimmungszeit (bestimmte Zeitdauer)

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
[Ausführungsbeispiel]
1 ist eine Skelettdarstellung eines Antriebsgeräts 8 für ein Quereinbau-Fahrzeug, wie beispielsweise ein FF-Fahrzeug (Frontmotor und Frontantrieb) oder dergleichen. Eine Kraftmaschine 10, die eine Brennkraftmaschine, wie beispielsweise eine Benzinkraftmaschine und eine Dieselkraftmaschine usw., umfasst, stellt eine Ausgabe bereit, die durch einen Drehmomentwandler 12 und ein automatisches Getriebe 14 zu einer nicht gezeigten Ausgleichsgetriebeeinheit für eine Zuführung zu Antriebsrädern (Fronträdern) zugeführt wird. Die Kraftmaschine 10 dient als eine Antriebsleistungsquelle (Antriebsaggregat) zum Fahren eines Fahrzeugs, und der Drehmomentwandler 12 ist eine hydraulische Kupplung.
Das automatische Getriebe 14 umfasst einen ersten Schaltabschnitt 22, der hauptsächlich einen ersten Planetengetriebesatz 20 eines Einzelzahnradtyps umfasst, und einen zweiten Schaltabschnitt 30, der hauptsächlich einen zweiten Planetengetriebesatz 26 eines Einzelzahnradtyps und einen dritten Planetengetriebesatz 28 eines Doppelzahnradtyps umfasst. Diese Schaltabschnitte sind koaxial angeordnet und geben die Drehung einer Eingangswelle 32 eines Ausgangszahnrads 34 mit einem verschobenen Verhältnis aus. Die Eingangswelle 32, die einem Eingangselement entspricht, ist eine Turbinenwelle des Drehmomentwandlers 12 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Das Ausgangszahnrad 34, das einem Ausgangselement entspricht, dreht antriebsfähig die linken und rechten Antriebsräder über die Ausgleichsgetriebeeinheit. Zusätzlich weist das automatische Getriebe 14 einen im Wesentlichen symmetrischen Aufbau in Bezug auf eine Mittellinie auf, wobei die untere Hälfte der Mittellinie in 1 weggelassen ist.
Der erste Planetengetriebesatz 20, der den ersten Schaltabschnitt 22 bildet, weist drei Drehelemente auf, die ein Sonnenrad S1, einen Träger CA1 und ein Hohlrad R1 umfassen. Das Sonnenrad S1 ist mit der Eingangswelle 32 verbunden, um drehfähig angetrieben zu werden. Das Hohlrad R1 ist an ein Gehäuse 36 über eine dritte Bremse B3 für eine nicht-rotierende Fähigkeit starr befestigt, was den Träger CA1 veranlasst, sich als ein Zwischenausgangselement mit einer verringerten Geschwindigkeit, die niedriger als die der Eingangswelle 32 ist, zu drehen, um eine Ausgabe bereitzustellen. Ferner sind die zweiten und dritten Planetengetriebesätze 26 und 28, die den zweiten Schaltabschnitt 30 bilden, teilweise miteinander verbunden, wodurch sie vier Drehelemente RM1 bis RM4 bilden. Genauer gesagt bildet das Sonnenrad S3 des dritten Planetengetriebesatzes 28 das erste Drehelement RM1. Die Hohlräder R2 und R3 der zweiten und dritten Planetengetriebesätze 26 und 28 sind miteinander verbunden, um das zweite Drehelement RM2 zu bilden. Die Träger CA2 und CA3 der zweiten und dritten Planetengetriebesätze 26 und 28 sind miteinander verbunden, um das dritte Drehelement RM3 zu bilden. Das Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebesatzes 26 bildet das vierte Drehelement RM4. Die zweiten und dritten Planetengetriebesätze 26 und 28 sind in einem Planetengetriebezug des Ravignaux-Typs aufgebaut, bei dem die Träger CA2 und CA3 aus gemeinsamen Elementen aufgebaut sind, das Hohlrad R2 und R3 aus gemeinsamen Elementen aufgebaut sind und das Zahnrad des zweiten Planetengetriebesatzes 26 als zweites Zahnrad des dritten Planetengetriebesatzes 28 gemeinsam verwendet wird.
Das erste Drehelement RM1 (Sonnenrad S3) ist selektiv mit dem Gehäuse 36 über die erste Bremse B1 verbunden, um in seiner Drehung angehalten zu werden. Das zweite Drehelement RM2 (Hohlräder R2 und R3) ist selektiv mit der Eingangswelle 32 über die zweite Bremse B2 verbunden, um in seiner Drehung angehalten zu werden. Das vierte Drehelement RM4 (Sonnenrad S2) ist selektiv mit der Eingangswelle 32 über die erste Kupplung C1 verbunden. Das zweite Drehelement RM2 (Hohlräder R2 und R3) ist selektiv mit dem Gehäuse 36 über die zweite Kupplung C2 verbunden. Das erste Drehelement RM1 (Sonnenrad S3) ist einheitlich mit dem Träger CA1 des ersten Planetengetriebesatzes 20, der als das Zwischenausgabeelement agiert, verbunden, und das dritte Drehelement RM3 (Träger CA2 und CA3) ist einheitlich mit dem Ausgangszahnrad 34 verbunden, um die Drehung auszugeben.
Die Kupplungen C1 und C2 und die Bremsen B1 bis B3 (nachstehend lediglich als ”Kupplungen C” und ”Bremsen B” bezeichnet, soweit es nicht anders spezifiziert ist) sind hydraulische Reibungseingriffsvorrichtungen, die bei einem Einrücken mit hydraulischen Betätigungseinrichtungen gesteuert werden, wie beispielsweise Mehrfachscheibenkupplungen oder Bremsen. Eine Hydrauliksteuerungsschaltung 40, die in 3 gezeigt ist, ist eingerichtet, die Kupplungen C und die Bremsen B steuerbar einzurücken oder auszurücken, um eine Gangposition in einer von sechs Vorwärtsantriebsgangpositionen und einer Rückwärtsantriebsgangposition zu etablieren. Dies wird in Abhängigkeit von einer Schaltungsbetätigungsposition PSH einer Schaltungsbetätigungsvorrichtung 50 (siehe 4) in einer Art und Weise erreicht, wie es in 2 gezeigt ist. Symbole ”1.” bis ”6.”, die in 2 gezeigt sind, stellen eine 1.-Geschwindigkeit-Gangposition bis eine 6.-Geschwindigkeit-Gangposition dar, und ein Symbol ”Rev” stellt eine Rückwärtsantriebsgangposition dar. Diese Gangpositionen stellen Geschwindigkeitsverhältnisse (= Eingangswellendrehgeschwindigkeit NIN/Ausgangswellendrehgeschwindigkeit NOUT) bereit, die in geeigneter Weise entsprechend jeweiliger Gangstufen ρ1, ρ2 und ρ3 der ersten, zweiten und dritten Planetengetriebesätze 20, 26 und 28 bestimmt werden. In 2 stellt ein Symbol ”o” in 2 einen eingerückten Zustand dar und ein Leerfeld stellt einen ausgerückten Zustand dar.
In 3 umfasst die Hydrauliksteuerungsschaltung 40 eine mechanische Ölpumpe 42, die mit der Kraftmaschine 10 drehbar angetrieben wird, ein primäres Reglerventil 44, ein manuelles Ventil 46, lineare Magnetventile SL1 bis SL4 und ein B2-Steuerungsventil 48 usw. Hydrauliköl, das durch die Ölpumpe 42 angesogen wird, wird durch das primäre Reglerventil 44 in Reaktion auf einen Signaldruck, der von einem linearen Magnetventil SLT (nicht gezeigt) zugeführt wird, auf einen bestimmten Leitungsdruck PL in Abhängigkeit von einem Beschleunigungseinrichtungsversatzhub (der eine Ausgabeanforderung eines Fahrers anzeigt) reguliert. Die Bremse B3 wird in einen zugehörigen Einrückhydraulikdruck durch das lineare Magnetventil SL4 gesteuert, dem der Leitungsdruck PL zugeführt wird, wenn es einzurücken oder auszurücken ist.
Das manuelle Ventil 46 ist eingerichtet, Öldurchflusskanäle der Schaltbetätigungsvorrichtung 50 in Abhängigkeit der zugehörigen Betätigung zu schalten. Dies verursacht, dass ein Vorwärtsantriebshydraulikdruck PD den linearen Magnetventilen SL1 bis SL3, die entsprechend den Kupplungen C1 und C2 und der ersten Bremse B1 bereitgestellt sind, und dem B2-Steuerungsventil 48 zugeführt wird, und dass ein Rückwärtsantriebshydraulikdruck PR dem B2-Steuerungsventil 48 zugeführt wird, wobei Hydraulikdrücke, die diesen Ventilen zuzuführen sind, selektiv unterbrochen werden. Die Schaltungsbetätigungsvorrichtung 50 ist in Reaktion auf eine Schaltabsicht, die durch einen Fahrer angewiesen wird, betriebsfähig und umfasst, wie es in 4 gezeigt ist, einen Schalthebel 52 sowie einen Druckknopftyp-P-Schalter 54, der beim Parken gedrückt wird.
Der Schalthebel 52 ist betriebsfähig zu vier Schaltpositionen ”R (Rückwärts)” für ein Rückwärtsantriebsfahren, ”N (Neutral)”, bei der eine Leistungsübertragung unterbrochen ist, ”D (Fahren)” für ein Vorwärtsantriebsfahren und ”B (Bremse)” zum Erreichen eines Kraftmaschinenbremsens bewegbar. Der Schalthebel 52 ist von einem Momentantyp, um automatisch zu einer zugehörigen Neutralposition, die in der Zeichnung gezeigt ist, jederzeit zurückgesetzt zu werden, der eine Schaltungsbetätigungserfassungsvorrichtung 60 zum Erfassen, dass der Schalthebel 52 ”zu einer der verschiedenen Schaltpositionen ”R”, ”N”, ”D” und ”B” betätigt wird, umfasst. Somit können derartige Schaltungsbetätigungspositionen PSH des P-Schalters 54, der eine EIN-Betätigung (Betätigungsposition ”P”) umfasst, d. h. einschließlich einer Schaltabsicht des Fahrers, elektrisch erfasst werden. In Abhängigkeit von den Schaltungsbetätigungspositionen PSH steuert eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) 62 eine SBW-Betätigungseinrichtung (shift-by-wire bzw. elektronische Schaltung) 64. Diese dreht eine Umschaltwelle 66 um die Mittelachse, so dass ein Steuerkolben (Ventilkörper) 47 des manuellen Ventils 46 mechanisch in einer linearen Richtung über einen Hebel 68 bewegt wird. Somit kann der Steuerkolben 47 bei einer der vier Schaltpositionen ”P”, ”R”, ”N” und ”D” positioniert werden, um die Öldurchflusskanäle zu schalten. Mit der Schaltungsbetätigungsposition PSH, die auf ”B” platziert ist, wird das Vorwärtsantriebsfahren mit ”D” vorausgesetzt. Wenn das manuelle Ventil 46 in der Schaltposition ”D” verbleibt, wird eine Schaltungssteuerung elektrisch ausgeführt, um das Kraftmaschinenbremsen zu vergrößern.
In der Schaltposition ”D” des manuellen Ventils 46, die eine Vorwärtsantriebsposition für das Vorwärtsantriebsfahren darstellt, nimmt, wie es aus 3 ersichtlich ist, das manuelle Ventil 46 einen Zustand an, der es ermöglicht, dass ein Zufuhrölkanal 56, an den der Leitungsdruck PL anliegt, mit einem Vorwärtsantriebsölkanal 57 in Verbindung steht. Somit wird ein Vorwärtsantriebsöldruck PD zu dem Vorwärtsantriebsölkanal 57 mit einem Pegel ausgegeben, der gleich dem Leitungsdruck PL ist. Der Vorwärtsantriebsölkanal 57 ist mit den linearen Magnetenventilen SL1 bis SL4 und dem B2-Steuerungsventil 48 verbunden. Wenn der Vorwärtsantriebsöldruck PD durch diese Werte steuerbar reguliert wird, werden die Kupplungen C1 und C2 sowie die Bremsen B1 und B2 in Kombination mit Einrück- und Ausrücksteuerungen der dritten Bremse B3 steuerbar eingerückt oder ausgerückt. Dies etabliert eine Vorwärtsantriebsgangposition, die in einer der 1.-Geschwindigkeit-Gangposition ”1.” bis zu der 6.-Geschwindigkeit-Gangposition ”6.” platziert ist. Dem B2-Steuerungsventil 48 werden Signaldrücke von Magnetventilen (SLU und SL), die nicht gezeigt sind, zugeführt, um einen Einrücköldruck der zweiten Bremse B2 auf der Grundlage des Signaldrucks, der von dem Magnetventil SLU zugeführt wird, zu steuern.
In der Schaltposition ”R” des manuellen Ventils 46, die eine Rückwärtsantriebsposition für das Rückwärtsantriebsfahren darstellt, nimmt das manuelle Ventil 46 einen Zustand ein, um den Zufuhrölkanal 56, an den der Leitungsdruck PL angelegt ist, mit einem Rückwärtsantriebsölkanal 58 in Verbindung zu bringen, so dass der Rückwärtsantriebsöldruck PR, der gleich dem Leitungsdruck PL ist, zu dem Rückwärtsantriebsölkanal 58 ausgegeben wird. Der Rückwärtsantriebsölkanal 58 ist mit dem B2-Steuerungsventil 48 verbunden, um den Rückwärtsantriebsöldruck PR der zweiten Bremse B2 zuzuführen, was die zweite Bremse B2 veranlasst, einzurücken. Mit einem Einrücken der dritten Bremse B3 in diesem Zustand wird die Rückwärtsantriebsgangposition ”Rev” etabliert.
Die Schaltposition ”P” des manuellen Ventils 46 stellt eine Parkposition dar, unter der eine Leistungsübertragung von der Antriebskraftquelle unterbrochen ist und eine (nicht gezeigte) Parksperrenvorrichtung die Antriebsräder gegen ein Drehen mechanisch blockiert. In der Schaltposition ”P” unterbricht das manuelle Ventil 46 den Zufuhrölkanal 56, an den der Leitungsdruck PL angelegt ist, von einer Verbindung mit einem beliebigen des Vorwärtsantriebsölkanals 57 und des Rückwärtsantriebsölkanals 58 und verbindet den Vorwärtsantriebsölkanal 57 und den Rückwärtsantriebsölkanal 58 mit einem EX-Anschluss zum Ablassen von Hydrauliköl. Die Schaltposition ”N” stellt eine Unterbrechungsposition dar, unter der die Leistungsübertragung von der Antriebskraftquelle unterbrochen ist. In der Schaltposition ”N” unterbricht das manuelle Ventil 46 den Zufuhrölkanal 56, an den der Leitungsdruck PL angelegt ist, von einer Verbindung mit einem beliebigen des Vorwärtsantriebsölkanals 57 und des Rückwärtsantriebsölkanals 58 und verbindet den Vorwärtsantriebsölkanal 57 und den Rückwärtsantriebsölkanal 58 mit dem EX-Anschluss zum Ablassen von Hydrauliköl. In 3 ist das manuelle Ventil 46 in einer derartigen Schaltposition ”N” platziert. Das manuelle Ventil 46 entspricht einem Antriebsschaltventil und der Steuerkolben 47 entspricht einem Ventilkörper.
In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Schaltmechanismus 70 zum Schalten eines Antriebszustands eines Fahrzeugs so aufgebaut, dass er das manuelle Ventil 46 und die Umschaltwelle 66 umfasst, wobei die SBW-Betätigungseinrichtung 64 einer Schaltantriebseinrichtung entspricht. Die SBW-Betätigungseinrichtung 64 gemäß diesem Ausführungsbeispiel umfasst einen SR-Motor (Switched Reluctance Motor bzw. geschalteter Reluktanzmotor), der mit der Umschaltwelle 66 über eine Untersetzungseinheit oder dergleichen verbunden ist, um die Umschaltwelle 66 antreibbar zu drehen. Die SBW-Betätigungseinrichtung 64 umfasst einheitlich in sich eine Drehkodiereinrichtung 72, die ein Impulssignal SP zur Zufuhr zu der elektronischen Steuerungseinheit 62 ausgibt. Die Drehkodiereinrichtung 72 ist ein optischer kontaktfreier Drehsensor, der ein Paar eines Lichtausstrahlelements und eines Lichtempfangselements aufweist, und der eingerichtet ist, das Impulssignal SP für jede Drehung der SBW-Betätigungseinrichtung 64 auszugeben. Die Drehkodiereinrichtung 72 fungiert ebenso als zweite Positionsinformationserfassungseinrichtung, die einen mechanischen Versatz des Schaltmechanismus 70, d. h. eine Relativpositionsinformation eines Drehversatzes der Umschaltwelle 66 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfasst. Das Impulssignal SP entspricht einer Relativpositionsinformation.
Ferner ist ein kontaktfreier Positionssensor 74 bei der Umschaltwelle 66 angeordnet. Der kontaktfreie Positionssensor 74 ist ein kontaktfreier Drehwinkelsensor, der betriebsfähig ist, den mechanischen Versatz des Schaltmechanismus 70, d. h. eine Absolutpositionsinformation des Drehversatzes der Umschaltwelle 66 zu erfassen, und der als eine erste Positionsinformationserfassungseinrichtung fungiert. Wie es in 5 gezeigt ist, umfasst der kontaktfreie Positionssensor 74 ein Paar von Magneten 76, die in Bereichen nahe einem Außenumfang der Umschaltwelle 66 in symmetrischen Positionen in Bezug auf die Mittelachse ”O” angebracht sind, sowie ein Hall-Element 78, das integriert bei der Umschaltwelle 66 angebracht ist, um einheitlich um die Mittelachse ”O” drehbar zu sein. Das Hall-Element 78 ist eingerichtet, eine Positionsspannung PV auszugeben, die in Abhängigkeit der Größen von magnetischen Feldern variiert. Mit einer Drehung der Umschaltwelle 66 variieren die Größen der Magnetfelder, die auf das Hall-Element 78 wirken, derart, dass die Positionsspannung PV kontinuierlich in Abhängigkeit eines Drehwinkels der Umschaltwelle 66 variiert. Dementsprechend können der Drehwinkel der Umschaltwelle 66 und zusätzlich die Schaltpositionen ”P”, ”R”, ”N” und ”D” in Abhängigkeit der Positionsspannung PV erfasst werden. Die Positionsspannung PV entspricht einer Absolutpositionsinformation.
Die elektronische Steuerungseinheit 62 umfasst einen Mikrocomputer, der eine CPU, ein RAM und ein ROM usw. aufweist, um eine Signalverarbeitung entsprechend vorbereitend gespeicherter Programme auszuführen, um hierdurch verschiedene Funktionen auszuführen. 6 zeigt ein Blockschaltbild, das eine Funktion einer Schaltungssteuerungseinrichtung 80 veranschaulicht, die durch die elektronische Steuerungseinheit 62 auszuführen ist, wenn die SBW-Betätigungseinrichtung 64 gesteuert wird, das manuelle Ventil 46 in Abhängigkeit der Schaltungsbetätigung SH der Schaltungsbetätigungsvorrichtung 50 zu schalten. Die Schaltungssteuerungseinrichtung 80 umfasst eine Bezugswertspeichereinrichtung 82, eine Schaltpositionsbestimmungseinrichtung 84, eine Antriebssteuerungseinrichtung 86 und eine Motordatenspeichereinrichtung 88.
Die Bezugswertspeichereinrichtung 82 dient zur Speicherung der Wechselbeziehung bzw. Korrelation zwischen der Positionsspannung PV, die von dem kontaktfreien Positionssensor 74 ausgegeben wird, und den Schaltpositionen ”P”, ”R”, ”N” und ”D”, d. h. dem Drehwinkel der Umschaltwelle 66 um die Mittelachse ”O”, die im Voraus vor einer Verladung bei einer Fabrik erfasst wird. Eine durchgezogene Linie in 7 stellt ein Beispiel des Bezugswerts einer derartigen Wechselbeziehung dar, wobei der kontaktfreie Positionssensor 74 derart aufgebaut ist, dass die Positionsspannung PV in einer im Wesentlichen linearen Art und Weise in Bezug auf den Drehwinkel der Umschaltwelle 66 variiert. Außerdem wird die Positionsspannung PV durch eine zeitweilige Störung, was eine Variation (eine individuelle Differenz) bei einer Erfassungsgenauigkeit umfasst, und eine Temperaturänderung usw. des kontaktfreien Positionssensors 74 variiert. In Anbetracht einer derartigen Variation der Positionsspannung PV werden bestimmte obere und untere zulässige Bereiche bei oberen und unteren Pegeln, d. h. bei jeweiligen Seiten des Bezugswerts voreingestellt. Obwohl die oberen und unteren zulässigen Bereiche auf Pegel eingestellt sind, die von dem Bezugswert in oberen und unteren Bereichen beispielsweise um bestimmte gleiche Werte in Bezug auf den Bezugswert beabstandet sind, können diese Bereiche so bestimmt werden, dass sie mit separaten Werten beabstandet sind. Es besteht kein Erfordernis, einen in 7 gezeigten Graphen bereitzustellen, und ein zulassiger Bereich der Positionsspannung PV und ein Bezugswert können als eine Wechselbeziehung für jede der Schaltpositionen ”P”, ”R”, ”N” und ”D” eingestellt werden.
Die Schaltpositionsbestimmungseinrichtung 84 bestimmt auf der Grundlage der oberen und unteren zulässigen Bereiche, die in der Bezugswertspeichereinrichtung 82 gespeichert sind, eine der Schaltpositionen ”P”, ”R”, ”N” und ”D”, zu der eine derzeitige Schaltposition gehört. Das heißt, wenn die Positionsspannung PV auf einem Wert zwischen PVP1 und PVP2 liegt, dann wird ”P” als die Schaltposition des manuellen Ventils 46 bestimmt. Wenn die Positionsspannung PV in einem Wert zwischen PVR1 und PVR2 liegt, dann wird ”R” als die Schaltposition des manuellen Ventils 46 bestimmt. Wenn die Positionsspannung PV auf einem Wert liegt, der von PVN1 zu PVN2 reicht, dann wird ”N” als die Schaltposition des manuellen Ventils 46 bestimmt. Wenn die Positionsspannung PV auf einem Wert zwischen PVD1 und PVD2 liegt, dann wird ”D” als die Schaltposition des manuellen Ventils 46 bestimmt.
Die Antriebssteuerungseinrichtung 86 vergleicht die Schaltposition des manuellen Ventils 46, die durch die Schaltpositionsbestimmungseinrichtung 84 bestimmt wird, und die Schaltungsbetätigungsposition PSH, die durch die Schaltungsbetätigungserfassungsvorrichtung 60 erfasst wird, um die SBW-Betätigungseinrichtung 64 auf der Grundlage von Motordaten, die in der Motordatenspeichereinrichtung 88 gespeichert sind, derart zu steuern, dass die Schaltposition des manuellen Ventils 46 mit der Schaltungsbetätigungsposition PSH übereinstimmt. Die in der Motordatenspeichereinrichtung 88 gespeicherten Motordaten weisen eine Wechselbeziehung auf, die vorbereitend vor einer Verladung bei der Fabrik bezüglich einer Zählzahl CP des Impulssignals SP, das von der Drehkodiereinrichtung 72 ausgegeben wird, und den vier Schaltpositionen ”P”, ”R”, ”N” und ”D” des manuellen Ventils 46, d. h. dem Drehwinkel der Umschaltwelle 66 um die zugehörige Mittelachse ”O” erfasst wird. Das heißt, eine derartige Wechselbeziehung wird erfasst, wenn die Position ”P” des manuellen Ventils 46, die die Schaltposition darstellt, die eingestellt wird, wenn beispielsweise der Zündschalter eingeschaltet wird, einer Bezugsposition zugewiesen wird. 8 zeigt ein Beispiel einer derartigen Wechselbeziehung.
Dementsprechend kann es ausreichend sein, die Impulszählzahl CP, beginnend von der derzeitigen Schaltposition bis zu der Schaltposition, die der Schaltungsbetätigungsposition PSH entspricht, zu erfassen. Die SBW-Betätigungseinrichtung 64 wird in einer normalen oder umgekehrten Richtung antriebsfähig gedreht, so dass das Impulssignal SP durch die Impulszählzahl CP zugeführt wird. Beispielsweise kann es ausreichen, wenn die derzeitige Schaltposition auf ”P” gehalten wird, die SBW-Betätigungseinrichtung 64, wenn die Schaltungsbetätigungsposition PSH von ”P” zu ”D” geändert wird, derart antriebsfähig zu drehen, dass das Impulssignal SP durch eine Impulszählzahl CPD zugeführt wird. Im Gegensatz dazu kann es ausreichen, wenn die derzeitige Schaltposition auf ”D” gehalten wird, die SBW-Betätigungseinrichtung 64, wenn die Schaltungsbetätigungsposition PSH von ”D” zu ”N” oder ”R” geändert wird, in der umgekehrten Richtung antriebsfähig zu drehen, so dass das Impulssignal SP durch eine Impulszählzahl zugeführt wird, die gleich (CPD – CPN) oder (CPD – CPR) ist. Motordaten werden auf Basis einer Annahme bestimmt, dass das manuelle Ventil 46 auf der Grundlage des Bezugswerts der Positionsspannung PV zu den Schaltpositionen ”P”, ”R”, ”N” und ”D” bewegt wird. Außerdem besteht kein Erfordernis, den in 8 gezeigten Graphen bereitzustellen. Die Impulszählzahl CP kann jeweils als eine Wechselbeziehung in Abhängigkeit einer Art von Schaltungen eingestellt werden, die die Beziehung zwischen der derzeitigen Schaltposition und der Schaltungsbetätigungsposition PSH ist.
Hierbei entstehen verschiedene Probleme, wie es nachstehend beschrieben ist, bei einer Bestimmung der Schaltpositionen ”P”, ”R”, ”N” und ”D” des manuellen Ventils 46 in Abhängigkeit der Positionsspannung PV, die von dem kontaktfreien Positionssensor 74 ausgegeben wird. Das heißt, eine Positionsspannung PV des Hall-Elements 78 variiert aufgrund einer Magnetstörung, die durch elektrische Bauteile verursacht wird, die bei dem Fahrzeug eingebaut sind, oder Variationen in einer Umgebungstemperatur oder einer zeitbedingten Änderung oder dergleichen. Dann tritt eine Abweichung in der Wechselbeziehung zwischen der Positionsspannung PV und jeder der Schaltpositionen ”P”, ”R”, ”N” und ”D” auf, die in 7 gezeigt ist, wodurch die genaue Bestimmung der entsprechenden Schaltpositionen schwierig gemacht wird. Dies steuert die SBW-Betätigungseinrichtung 64 auf der Grundlage beispielsweise einer fehlerhaften Schaltpositionsinformation, die tatsächlichen Schaltpositionen ”P”, ”R”, ”N” und ”D” des manuellen Ventils 46 auf Positionen zu fahren, die zu den Schaltungsbetätigungspositionen PSH, die durch die Schaltabsicht des Fahrers beabsichtigt sind, unterschiedlich sind. Ferner wird, wenn die Positionsspannung PV während eines Fahrens des Fahrzeugs variiert, eine Abweichung der tatsächlichen Schaltpositionen ”P”, ”R”, ”N” und ”D” des manuellen Ventils 46 von normalen Positionen bestimmt. Nachfolgend wird die SBW-Betätigungseinrichtung 64 derart gesteuert, dass die Positionsspannungen PV mit Bezugswerten beispielsweise der Schaltpositionen ”P”, ”R”, ”N” und ”D” übereinstimmen, woraufhin der Steuerkolben 47 des manuellen Ventils 46 bezüglich einer Position korrigiert wird. Wenn die Schaltungssteuerungsvorrichtung eine derartige Funktion aufweist, kann eine Korrektur den Steuerkolben 47 von der normalen Position in einer umgekehrten Wirkung abweichen lassen.
Im Gegensatz dazu umfasst gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Schaltungssteuerungseinrichtung 80 ferner eine Störungsbestimmungseinrichtung 90 und eine Korrektureinrichtung 92. Dies bestimmt genau die Schaltpositionen ”P”, ”R”, ”N” und ”D” des manuellen Ventils 46 auch bei einer Variation der Positionsspannung PV des Hall-Elements 78, die durch eine Variation in einer Magnetstörung, einer Umgebungstemperatur oder eine zeitbedingte Verschlechterung oder dergleichen verursacht wird. 9 zeigt ein Flussdiagramm, das konkret eine Signalverarbeitung veranschaulicht, die durch die Störungsbestimmungseinrichtung 90 ausgeführt wird, und die 10 und 11 stellen Zeitablaufdiagramme dar, die Beispiele von Variationen der Impulszählzahl CP und der Positionsspannung PV während einer Signalverarbeitung darstellen, die entsprechend dem Flussdiagramm gemäß 9 ausgeführt wird. 10 stellt einen Fall dar, bei dem die Schaltposition des manuellen Ventils fixiert gehalten wird, wobei die Schaltungsbetätigungsposition PSH durch das manuelle Ventil 46 konstant gehalten wird, und 11 stellt einen anderen Fall dar, bei dem die Schaltposition des manuellen Ventils 46 beispielsweise von ”N” zu ”D” in Reaktion auf eine Schaltungsbetätigung bewegt wird. Die Störungsbestimmungseinrichtung 90, die einer Fehlerbestimmungseinrichtung entspricht, bestimmt die Variation, die in der Positionsspannung PV durch die Variation in Magnetflüssen auftritt, als die Störung. Sie bestimmt ebenso die Variationen, die in den Positionsspannungen PV auftreten und von einer zeitbedingten Änderung einer Ausgangseigenschaft des Hall-Elements 78 resultieren, sowie eine Variation in einer Umgebungstemperatur.
In 9 wird in Schritt S1 bestimmt, ob eine Variation in der Impulszählzahl CP auftritt, die eine Zählzahl des Impulssignals SP anzeigt, das von der Drehkodiereinrichtung 72 zugeführt wird. Das heißt, die Bestimmung wird dahingehend ausgeführt, ob ein Versatz in der Drehung der Umschaltwelle 66 um die Mittelachse ”O” auftritt, der von der Steuerung des Schaltmechanismus 70 aufgrund der Schaltungsbetätigung der Schaltungsbetätigungsvorrichtung 50 durch die Betätigung der Antriebssteuerungseinrichtung 86 resultiert. Wenn in der Impulszählzahl CP keine Variation auftritt, werden nachfolgend die im Anschluss an Schritt S3 aufgeführten Operationen ausgeführt. Im Gegensatz dazu wird, wenn die Variation in der Impulszählzahl CP auftritt, Schritt S2 ausgeführt, um den variierenden zulässigen Bereich zu korrigieren. Der variierende zulässige Bereich wird durch den unteren zulässigen Bereich und den oberen zulässigen Bereich definiert, die in 7 gezeigt sind, und die zugehörige Korrekturgröße wird beispielsweise entsprechend einer Abbildung und einer Berechnungsgleichung oder dergleichen berechnet, die vorbereitend in Abhängigkeit der Variation in der Impulszählzahl CP bestimmt werden, wie es in 12 gezeigt ist. Die Abbildung und die Berechnungsgleichung werden auf der Grundlage einer Ausgangseigenschaft der Positionsspannung PV, die in 7 gezeigt ist, und einer Ausgangseigenschaft des Impulssignals SP der Drehkodiereinrichtung 72 bestimmt, die in 8 gezeigt ist, so dass der gleiche Bereich wie der in 7 gezeigte zulässige Bereich in Abhängigkeit von dem Drehwinkel der Umschaltwelle 66 eingestellt wird. In einer Zeitdauer t1 bis t3 gemäß 11 nimmt die Impulszählzahl CP kontinuierlich zu und die Antwort in Schritt S1 ist ja (positiv), wobei die Impulszählzahl CP nachfolgend kontinuierlich in Schritt S2 zunimmt. Der Bezugswert wird in Abhängigkeit von der Variation in der Impulszählzahl CP variiert. Zusätzlich kann der variierende zulässige Bereich entsprechend einem Bezugswert geändert werden, der in Abhängigkeit von der Variation in der Impulszählzahl CP variiert.
In Schritt S3 wird bestimmt, ob die Positionsspannung PV in den variierenden zulässigen Bereich fällt. Graphen, die in einer Spalte der Positionsspannung PV gemäß den 10 und 11 durch doppelgepunktete Linien angezeigt sind, stellen den variierenden zulässigen Bereich dar, die verwendet werden, um zu bestimmen, ob die Positionsspannung PV, die durch eine durchgezogene Linie und eine gestrichelte Linie angezeigt wird, in den variierenden zulässigen Bereich fällt. Wenn die Positionsspannung PV in den variierenden zulässigen Bereich fällt, wird ein Störungskennzeichen bzw. Störungsflag F auf ”0” in Schritt S9 gesetzt, worauf eine Beendigung des Betriebs folgt. Im Gegensatz dazu werden, wenn die Positionsspannung PV von dem variierenden zulässigen Bereich abweicht, Operationen im Anschluss an Schritt S4 ausgeführt. Das heißt, in Schritt S3 wird eine Bestimmung getroffen, ob eine variierende Breite einer Absolutpositionsinformation (Positionsspannung PV) größer als ein bestimmter Bezugswert (variierender zulässiger Bereich) bezüglich einer variierenden Breite einer Relativpositionsinformation (Impulszählzahl CP) ist. In den Graphen, die die Positionsspannung PV darstellen, die durch die durchgezogenen Linien in den 10 und 11 angezeigt sind, weichen zu einer Zeit t1 in 10 und einer Zeit t2 in 11 die Positionsspannungen PV von dem variierenden zulässigen Bereich aufgrund einer Störung ab. Ferner wird zu einer Zeit t4 in 11 die Positionsspannung PV, die einmal von dem variierenden zulässigen Bereich abgewichen ist, zu dem variierenden zulässigen Bereich wieder zurückgeholt.
In Schritt S4 wird bestimmt, ob das Störungsflag F auf ”1” gesetzt ist, wobei in einem Fall von F = 1 Schritt S7 unmittelbar ausgeführt wird. Da jedoch das Störungsflag anfänglich auf ”0” bei einer Anfangseinstellung gesetzt wird, wird bei einer Ausführung von Schritt S4 zuerst bei einer Bestimmung von NEIN (negativ) in Schritt S3 Schritt S5 mit F = 0 ausgeführt. In Schritt S5 wird ein Zeitgeber ”t” zurückgesetzt, um eine Zeiterfassung neu zu starten. Bei einem nachfolgenden Schritt S6 wird das Störungsflag F auf ”1” gesetzt. Somit werden die Betriebe im Anschluss an Schritt S3 kontinuierlich ausgeführt, wobei das Flag auf F = 1 gesetzt ist. Schritt S7 wird nachfolgend zu Schritt S4 ausgeführt, und der Zeitgeber ”t” misst eine Dauer, während der die Positionsspannung PV von dem variierenden zulässigen Bereich abweicht.
In Schritt S7 wird bestimmt, ob die Dauer, die durch den Zeitgeber ”t” gemessen wird, eine bestimmte voreingestellte Bestimmungszeit T überschreitet. Solange die Bedingung t ≤ T erfüllt ist, werden die Betriebe im Anschluss an Schritt S1 wiederholt ausgeführt. Wenn die Bedingung t > T erfüllt ist, wird Schritt S8 ausgeführt, um das Vorhandensein einer ständigen Störung zu bestimmen. Die Bestimmungszeit T ist bereitgestellt, um zu unterscheiden oder zu bestimmen, ob eine Störung zeitweilig oder ständig ist. Ein festgelegter Wert der Bestimmungszeit T wird vorbereitend derart bestimmt, dass die Variation in der Positionsspannung PV, die beispielsweise durch eine zeitweilige Variation in dem Magnetfeld verursacht wird, welche während eines Antreibens eines Motors zwischen elektrischen Bauteilen auftritt, die in dem Fahrzeug eingebaut sind, als eine zeitweilige Störung betrachtet wird und ausgeschlossen wird.
In dem Graphen der Positionsspannung PV, die durch die durchgezogene Linie in 10 angezeigt ist, wird eine durch den Zeitgeber ”t” gemessene Zeit länger als die Bestimmungszeit T zu einer Zeit t2, was in Schritt S8 als die ständige Störung bestimmt wird. Der Graph der Positionsspannung PV, der durch die gestrichelte Linie in 10 angezeigt ist, stellt einen Fall dar, bei dem die Variation der Positionsspannung PV durch die ständige Störung, die eine zeitbedingte Änderung umfasst, relativ klein ist, wobei die Bestimmung gemäß Schritt S3 nicht sofort NEIN (negativ) ist. Der Graph der Positionsspannung PV, der durch die durchgezogene Linie in 11 angezeigt ist, stellt einen anderen Fall dar, bei dem die Positionsspannung PV, die ein Mal von dem variierenden zulässigen Bereich (zu der Zeit t2) abweicht, zu einem Pegel innerhalb des variierenden zulässigen Bereichs zurückkehrt, bevor die Zeit die Bestimmungszeit T erreicht, wobei keine Bestimmung für ein Vorhandensein der ständigen Störung getroffen wird. Der Graph der Positionsspannung PV, der durch die gestrichelte Linie in 11 angezeigt ist, stellt noch einen anderen Fall dar, bei dem, ohne dass eine Störung beinhaltet ist, die Positionsspannung PV von dem Bezugswert aufgrund einer Antwortverzögerung bei der Erfassung abweicht, wobei die Positionsspannung PV einen Übergang im Wesentlichen in Übereinstimmung mit dem Bezugswert durchmacht.
Zurück zu 6 lernt und korrigiert die Korrektureinrichtung 92 die in 7 gezeigte Wechselbeziehung, d. h. die Wechselbeziehung zwischen der Positionsspannung PV und den vier Schaltpositionen ”P”, ”R”, ”N” und ”D” des manuellen Ventils 46 in Abhängigkeit von der Abweichungsgröße zwischen der tatsächlichen Positionsspannung PV und dem Bezugswert, wenn ein Vorhandensein der ständigen Störung in Schritt S8 bestimmt wird. Beispielsweise sind, wenn die tatsächliche Positionsspannung PV höher als der Bezugswert ist, der Bezugswert und die oberen und unteren variierenden zulässigen Bereiche, die in 7 gezeigt sind, insgesamt um eine derartige Abweichungsgröße angehoben. Im Gegensatz dazu sind, wenn die tatsächliche Positionsspannung PV niedriger als der Bezugswert ist, der Bezugswert und die oberen und unteren variierenden zulässigen Bereiche, die in 7 gezeigt sind, insgesamt um eine derartige Abweichungsgröße abgesenkt. Ferner können in einer Situation, bei der das Hall-Element 78 eine variierende Ausgangseigenschaft aufweist, d. h. der Gradient des Bezugswerts der Positionsspannung PV, die in 7 gezeigt ist, variiert, das Lernen und die Korrektur für jede der Schaltpositionen ”P”, ”R”, ”N” und ”D” ausgeführt werden.
In der Fahrzeugschaltungssteuerungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Störungsbestimmungseinrichtung 90 zur Bestimmung oder Unterscheidung, ob die ständige Störung in der Positionsspannung PV, die die Absolutpositionsinformation anzeigt, vorhanden ist, bereitgestellt. Wenn die Störungsbestimmungseinrichtung 90 das Vorhandensein der ständigen Störung bestimmt, lernt und korrigiert die Korrektureinrichtung 92 die voreingestellte Wechselbeziehung, die in 7 gezeigt ist, d. h. die Wechselbeziehung zwischen der Positionsspannung PV und den vier Schaltpositionen ”P”, ”R”, ”N” und ”D” des manuellen Ventils 46. Folglich wird in einem Fall, bei dem eine Neigung besteht, dass die ständige Störung aufgrund beispielsweise von Variationen in der Magnetfeldstörung oder der Umgebungstemperatur, einer zeitbedingten Änderung in der Erfassungseigenschaft des Hall-Elements 78 usw. vorhanden ist, die Wechselbeziehung korrigiert. Dies kann die vier Schaltpositionen ”P”, ”R”, ”N” und ”D” des manuellen Ventils 46 in Abhängigkeit der Positionsspannung PV mit vergrößerter Genauigkeit jederzeit bestimmen.
Ferner werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der mechanische Versatz des Schaltmechanismus 70 und die Variation in der Positionsspannung PV, die die Absolutpositionsinformation darstellt, verglichen. Der mechanische Versatz des Schaltmechanismus 70 wird durch die Variation in der Impulszählzahl CP des Impulssignals SP dargestellt, das von der Drehkodiereinrichtung 72 ausgegeben wird, die zur Erfassung der Relativpositionsinformation des Drehversatzes der Umschaltwelle 66 bereitgestellt ist. Dies kann ein Vorhandensein der ständigen Störung in der Positionsspannung PV mit vergrößerter Genauigkeit bestimmen.
Des Weiteren wird in einem Fall, bei dem die variierende Breite der Absolutpositionsinformation (Positionsspannung PV) bezüglich der variierenden Breite der Relativpositionsinformation (Impulszählzahl CP) kontinuierlich größer als ein bestimmter Bezugswert (variierender zulässiger Bereich) für eine Zeitdauer über die Bestimmungszeit T hinaus ist, ein Vorhandensein der ständigen Störung bestimmt. Dies kann ein Vorhandensein der ständigen Störung mit weiter vergrößerter Genauigkeit bestimmen.
Während die vorliegende Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf das in der Zeichnung gezeigte Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, ist es beabsichtigt, dass die beschriebene Erfindung lediglich als Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels betrachtet wird und dass die vorliegende Erfindung in verschiedenerlei Modifikationen und Verbesserungen auf der Grundlage des Wissens eines Fachmanns implementiert werden kann.

Claims

Schaltungssteuerungsvorrichtung, umfassend: eine Schaltabsichterfassungseinrichtung (60) zur elektrischen Erfassung einer Schaltabsicht (P_SH) des Fahrers, einen Schaltmechanismus (70), der zu einer Vielzahl von Schaltpositionen durch eine Schaltantriebseinrichtung (64), die auf der Grundlage der Schaltabsicht (P_SH) des Fahrers elektrisch gesteuert wird, mechanisch zu versetzen ist, eine kontaktfreie erste Positionsinformationserfassungseinrichtung (74) zur Erfassung einer Absolutpositionsinformation (PV) eines mechanischen Versatzes des Schaltmechanismus (70), eine Schaltpositionsbestimmungseinrichtung (84) zur Bestimmung der Schaltposition entsprechend einer Wechselbeziehung, die vorbereitend bezüglich der Absolutpositionsinformation (PV) und der Vielzahl von Schaltpositionen bestimmt wird, auf der Grundlage der Absolutpositionsinformation (PV), eine zweite Positionsinformationserfassungseinrichtung (72) zur Erfassung einer Absolut- oder Relativpositionsinformation (SP, CP) des mechanischen Versatzes des Schaltmechanismus (70) basierend auf einem von dem gemäß der ersten Positionsinformationserfassungseinrichtung (74) verschiedenen Prinzip, eine Fehlerbestimmungseinrichtung (90) zur Bestimmung eines ständigen Fehlers, der in der Absolutpositionsinformation (PV) vorhanden ist, indem die Variation in der durch die erste Positionsinformationserfassungseinrichtung (74) erfasste Absolutpositionsinformation (PV) und die Variation in der durch die zweite Positionsinformationserfassungseinrichtung (72) erfasste Positionsinformation verglichen werden, und eine Korrektureinrichtung (92) zur Korrektur einer der Wechselbeziehung, die vorbereitend bezüglich der Absolutpositionsinformation (PV) und der Vielzahl von Schaltpositionen bestimmt wird, und der Absolutpositionsinformation (PV), wenn ein Vorhandensein des dauerhaften Fehlers in der Absolutpositionsinformation (PV) bestimmt wird.
Schaltungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Positionsinformationserfassungseinrichtung (72) eine Relativpositionsinformation (SP, CP) des mechanischen Versatzes des Schaltmechanismus (70) erfasst.
Schaltungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Fehlerbestimmungseinrichtung (90) ein Vorhandensein des ständigen Fehlers bestimmt, wenn ein Zustand, in dem eine variierende Breite der Absolutpositionsinformation (PV) in Bezug auf eine variierende Breite der Relativpositionsinformation (SP, CP) größer als ein bestimmter Bezugswert ist, sich über eine bestimmte Zeitdauer (T) hinaus fortsetzt.
Schaltungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei sowohl die Absolutpositionsinformation (PV) als auch die Relativpositionsinformation (SP, CP) durch Drehwinkel dargestellt werden, die erste Positionsinformationserfassungseinrichtung (74) ein kontaktfreier Drehwinkelsensor (74) ist, der betriebsfähig ist, ein Magnetfeld zu erfassen, das in Abhängigkeit des Drehwinkels variiert, und die zweite Positionsinformationserfassungseinrichtung (72) eine Drehkodiereinrichtung (72) ist, die betriebsfähig ist, Impulse in Abhängigkeit des Drehwinkels auszugeben.