DE112013000976T5

DE112013000976T5 - Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil und Störungsdiagnoseverfahren für eine Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil

Info

Publication number: DE112013000976T5
Application number: DE112013000976.5T
Authority: DE
Inventors: c/o AISIN AW CO. LTD. Kondo Kohei; c/o AISIN AW CO. LTD. Akazaki Kenta; c/o AISIN AW CO. LTD. Fukuda Moritaka; c/o AISIN AW CO. LTD. Yamashita Kento
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2013-02-22
Publication date: 2014-11-27
Anticipated expiration: 2033-02-23
Also published as: US9435461B2; JP2013204785A; DE112013000976B4; CN104204637B; CN104204637A; WO2013145980A1; JP5724928B2; US20150014561A1

Abstract

Wenn ein Zündschalter ausgeschaltet ist, wird an einen Unterbrechungshaupttransistor 58a ein Ausschalthauptbefehl zum Sperren des Unterbrechungshaupttransistors 58a ausgegeben und ein Schaltbefehl wird an Ansteuertransistoren 56a bis 56d ausgegeben, um diese einen Schaltvorgang ausführen zu lassen. Magnetspulenströme Ia bis Id, die in diesem Zustand von Stromsensoren 59a bis 59d erfasst werden, werden mit einem Schwellenwert Idref verglichen, um zu bestimmen (zu diagnostizieren), ob der Unterbrechungshaupttransistor 58a normal arbeitet (ob Verbindungen zwischen einer Gleichstromversorgung 57 und den Ansteuertransistoren 56a bis 56d unterbrochen sind).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil und ein Störungsdiagnoseverfahren.
TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND
Im verwandten Stand der Technik wurde bei der Ansteuerung eines Schrittmotors, bei dem Dreiphasen-Magnetspulen unter Verwendung mehrerer Schalteinrichtungen in Sternverbindung angeschlossen sind, ein technisches Verfahren vorgeschlagen, ein Anregungsschema der Magnetspulen von einem Stromanregungsschema auf ein Anregungsschema zu schalten, bei dem die Schalteinrichtung, die stromaufwärts der auf Masse gezogenen und kurzgeschlossenen Phase eingeschaltet ist, abgeschaltet wird, wenn eine Phase (Magnetspule) des Schrittmotors auf Masse gezogen und kurzgeschlossen ist (siehe zum Beispiel Patentdokument 1. Bei diesem technischen Verfahren sind durch Verwendung dieses Prozesses die Magnetspulen geschützt, ohne die Stromzufuhr (durch Schalten eines Anregungsschemas) zu unterbrechen.
[Dokumente aus dem Stand der Technik]
[Patentdokument]

Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Gebrauchsmustereintragung mit der Veröffentlichungsnummer 6-86086 ( JP 6-86086 U )

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei einer Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil mit einem Schaltelement, das mit einer Magnetspule eines elektromagnetischen Ventils verbunden ist, und einer Unterbrechungsschaltung, die in der Lage ist, eine Verbindung zwischen einer Stromversorgung und dem Schaltelement zu unterbrechen, wird ein Unterbrechungsbefehl zum Unterbrechen der Verbindung zwischen der Stromversorgung und dem Schaltelement an die Unterbrechungsschaltung ausgegeben, wenn die Zündung abgeschaltet ist oder dergleichen. Wenn jedoch eine Störung in der Unterbrechungsschaltung auftritt, wird die Verbindung zwischen der Stromversorgung und dem Schaltelement möglicherweise gar nicht unterbrochen. Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zu diagnostizieren, ob die Unterbrechungsschaltung normal arbeitet.
Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil und ein Störungsdiagnoseverfahren bereitzustellen, mit denen man diagnostizieren kann, ob eine Unterbrechungsschaltung, die in der Lage ist, eine Verbindung zwischen einer Stromversorgung und einem mit einer Magnetspule eines elektromagnetischen Ventils verbundenen Schaltelement zu unterbrechen, normal arbeitet.
Um die vorstehend genannte Hauptaufgabe zu lösen, werden bei der Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil und beim Störungsdiagnoseverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung folgende Mittel verwendet bzw. Wege beschritten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil bereitgestellt, umfassend ein Schaltelement, das mit einer Magnetspule eines elektromagnetischen Ventils verbunden ist, eine Unterbrechungsschaltung, die in der Lage ist, eine Verbindung zwischen einer Stromversorgung und dem Schaltelement zu unterbrechen, und eine Stromerfassungseinrichtung zum Erfassen eines in der Magnetspule fließenden Magnetspulenstroms, aufweisend:
eine Störungsdiagnoseeinrichtung zum Ausgeben eines Unterbrechungsbefehls an die Unterbrechungsschaltung zum Unterbrechen der Verbindung zwischen der Stromversorgung und dem Schaltelement, und zum Ausgeben eines Schaltbefehls an das Schaltelement, um dieses einen Schaltvorgang ausführen zu lassen, wenn eine vorbestimmte Diagnosebedingung erfüllt ist, und zum Bestimmen, dass die Unterbrechungsschaltung normal arbeitet, wenn der erfasste Magnetspulenstrom unter einem Schwellenwert liegt, und zum Bestimmen, dass die Unterbrechungsschaltung nicht normal arbeitet, wenn der erfasste Magnetspulenstrom größer oder gleich dem Schwellenwert ist, und zwar während der Unterbrechungsbefehl und der Schaltbefehl ausgegeben werden.
Bei der Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wenn eine vorbestimmte Diagnosebedingung erfüllt ist, der Unterbrechungsbefehl zum Unterbrechen der Verbindung zwischen der Stromversorgung und dem Schaltelement an die Unterbrechungsschaltung ausgegeben, und der Schaltbefehl, um das Schaltelement einen Schaltvorgang ausführen zu lassen, wird an das Schaltelement ausgegeben. Während der Ausgabe des Unterbrechungsbefehls und des Schaltbefehls wird bestimmt, dass die Unterbrechungsschaltung normal arbeitet, wenn der von der Stromerfassungseinrichtung erfasste Magnetspulenstrom (der Strom, der in der Magnetspule fließt) kleiner ist als ein Schwellenwert, und es wird bestimmt, dass die Unterbrechungsschaltung nicht normal arbeitet, wenn der von der Stromerfassungseinrichtung erfasste Magnetspulenstrom größer oder gleich dem Schwellenwert ist. Wenn die Unterbrechungsschaltung im Ansprechen auf den Unterbrechungsbefehl normal arbeitet, wird die Verbindung zwischen der Stromversorgung und dem Schaltelement unterbrochen. Dementsprechend fließt kein Strom in der Magnetspule, auch wenn das Schaltelement im Ansprechen auf den Schaltbefehl den Schaltvorgang ausführt. Andererseits wird die Verbindung zwischen der Stromversorgung und dem Schaltelement nicht unterbrochen (die Verbindung wird aufrechterhalten), wenn die Unterbrechungsschaltung im Ansprechen auf den Unterbrechungsbefehl nicht normal arbeitet. Demzufolge fließt ein Strom in der Magnetspule, wenn das Schaltelement den Schaltvorgang im Ansprechen auf den Schaltbefehl ausführt. Deshalb kann durch Vergleichen des Magnetspulenstroms mit einem Schwellenwert diagnostiziert werden, ob die Unterbrechungsschaltung normal arbeitet.
Bei der Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung kann das elektromagnetische Ventil ein elektromagnetisches Ventil sein, das dazu verwendet wird, einem Eingriffselement eines Getriebes ein Betriebsfluid zuzuführen, und der Schaltbefehl kann ein Befehl sein, um das Schaltelement einen Schaltvorgang ausführen zu lassen, der es ermöglicht, einen vorbestimmten Strom in der Magnetspule fließen zu lassen, wenn die Stromversorgung und das Schaltelement miteinander verbunden sind. In diesem Fall kann der vorbestimmte Strom ein Strom sein, der kleiner als ein Mindeststrom ist, der zum Eingriff des Eingriffselements erforderlich ist. Gemäß dieser Auslegung kann verhindert werden, dass sich das Eingriffselement in einem Eingriffszustand befindet, auch wenn die Unterbrechungsschaltung nicht normal arbeitet. Die vorbestimmte Diagnosebedingung kann eine Bedingung sein, die erfüllt ist, wenn ein Zündschalter eines Fahrzeugs ausgeschaltet ist.
Die Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung kann darüber hinaus eine Getriebesteuerungseinrichtung zum Ausgeben des Schaltbefehls aufweisen, um das Schaltelement den Schaltvorgang mit einem Zieltastverhältnis ausführen zu lassen, welches unter Verwendung eines Vorwärtsregelungsterms, der auf einem Zielstrom beruht, der in der Magnetspule fließen soll, und eines Rückkopplungsterms erhalten wird, um eine Differenz zwischen dem Zielstrom und dem erfassten Magnetspulenstrom zu beseitigen, wenn ein Schaltgang des Getriebes gebildet wird, und die Störungsdiagnoseeinrichtung kann eine Einrichtung zum Ausgeben des Schaltbefehls sein, um das Schaltelement den Schaltvorgang mit einem Tastverhältnis ausführen zu lassen, welches nur unter Verwendung des Vorwärtsregelungsterms ohne Verwendung des Rückkopplungsterms erhalten wird. Gemäß dieser Auslegung kann eine Schwankung des Tastverhältnisses des Schaltelements aufgrund eines Einflusses eines Öldrucks eines Magnetventils (zum Beispiel eine Schwankung der gegenelektromotorischen Kraft (Strom) der Magnetspule beruhend auf einer Schwankung des Öldrucks) verhindert werden, womit es möglich ist, eine fehlerhafte Beurteilung dessen zu verhindern, ob das Diagnoseziel nun normal arbeitet oder nicht.
Bei der Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Störungsdiagnoseeinrichtung nicht bestimmen, ob die Unterbrechungsschaltung normal arbeitet, wenn eine Störung in der Magnetspule auftritt.
Alternativ kann bei der Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung die Unterbrechungsschaltung eine Schaltung sein, die in der Lage ist, Verbindungen zwischen der Stromversorgung und mehreren der Schaltelemente zu unterbrechen, die mit den Magnetspulen mehrerer der elektromagnetischen Ventile verbunden sind, die Stromerfassungseinrichtung kann eine Einrichtung zum Erfassen mehrerer Magnetspulenströme sein, die in den mehreren Magnetspulen fließen, und die Störungsdiagnoseeinrichtung kann eine Einrichtung sein, um den Schaltbefehl an die mehreren Schaltelemente auszugeben, und um unter Verwendung der mehreren erfassten Magnetspulenströme zu bestimmen, ob die Unterbrechungsschaltung normal arbeitet.
Bei der Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Unterbrechungsschaltung eine Schaltung sein, in der mehrere Unterbrechungsabschnitte in Reihe geschaltet sind, die in der Lage sind, die Verbindung zwischen der Stromversorgung und dem Schaltelement zu unterbrechen, und die Störungsdiagnoseeinrichtung kann eine Einrichtung zum Bestimmen sein, ob jeder der mehreren Unterbrechungsabschnitte normal arbeitet.
Bei der Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Störungsdiagnoseeinrichtung eine Einrichtung sein, um den Unterbrechungsbefehl und den Schaltbefehl auszugeben, während der Unterbrechungsbefehl ausgegeben wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Störungsdiagnoseverfahren einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil bereitgestellt, mit einem Schaltelement, das mit einer Magnetspule des elektromagnetischen Ventils verbunden ist, einer Unterbrechungsschaltung, die in der Lage ist, eine Verbindung zwischen einer Stromversorgung und dem Schaltelement zu unterbrechen, und einer Stromerfassungseinrichtung zum Erfassen eines in der Magnetspule fließenden Magnetspulenstroms, umfassend:
Ausgeben eines Unterbrechungsbefehls an die Unterbrechungsschaltung zum Unterbrechen der Verbindung zwischen der Stromversorgung und dem Schaltelement, und Ausgeben eines Schaltbefehls an das Schaltelement, um dieses einen Schaltvorgang ausführen zu lassen, wenn eine vorbestimmte Diagnosebedingung erfüllt ist, und Bestimmen, dass die Unterbrechungsschaltung normal arbeitet, wenn der erfasste Magnetspulenstrom kleiner als ein Schwellenwert ist, und Bestimmen, dass die Unterbrechungsschaltung nicht normal arbeitet, wenn der erfasste Magnetspulenstrom größer oder gleich dem Schwellenwert ist, und zwar während der Unterbrechungsbefehl und der Schaltbefehl ausgegeben werden.
Bei dem Störungsdiagnoseverfahren einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wenn eine vorbestimmte Diagnosebedingung erfüllt ist, der Unterbrechungsbefehl zum Unterbrechen der Verbindung zwischen der Stromversorgung und dem Schaltelement an die Unterbrechungsschaltung ausgegeben, und der Schaltbefehl, um das Schaltelement einen Schaltvorgang ausführen zu lassen, wird an das Schaltelement ausgegeben. Während der Ausgabe des Unterbrechungsbefehls und des Schaltbefehls wird bestimmt, dass die Unterbrechungsschaltung normal arbeitet, wenn der von der Stromerfassungseinrichtung erfasste Magnetspulenstrom (der Strom, der in der Magnetspule fließt) kleiner ist als ein Schwellenwert, und es wird bestimmt, dass die Unterbrechungsschaltung nicht normal arbeitet, wenn der von der Stromerfassungseinrichtung erfasste Magnetspulenstrom größer oder gleich dem Schwellenwert ist. Wenn die Unterbrechungsschaltung im Ansprechen auf den Unterbrechungsbefehl normal arbeitet, wird die Verbindung zwischen der Stromversorgung und dem Schaltelement unterbrochen. Dementsprechend fließt kein Strom in der Magnetspule, auch wenn das Schaltelement im Ansprechen auf den Schaltbefehl den Schaltvorgang ausführt. Andererseits wird die Verbindung zwischen der Stromversorgung und dem Schaltelement nicht unterbrochen (die Verbindung wird aufrechterhalten), wenn die Unterbrechungsschaltung im Ansprechen auf den Unterbrechungsbefehl nicht normal arbeitet. Demzufolge fließt ein Strom in der Magnetspule, wenn das Schaltelement den Schaltvorgang im Ansprechen auf den Schaltbefehl ausführt. Deshalb kann durch Vergleichen des Magnetspulenstroms mit einem Schwellenwert diagnostiziert werden, ob die Unterbrechungsschaltung normal arbeitet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Abbildung, die schematisch eine Auslegung eines Fahrzeugs 10 darstellt, in das eine Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.
2 ist eine Abbildung, die schematisch Auslegungen eines Drehmomentwandlers 22 und eines Automatikgetriebes 30 darstellt.
3 ist eine Abbildung, die eine Funktionstabelle darstellt, die Zusammenhänge zwischen Schaltgängen des Automatikgetriebes 30 und Betriebszuständen von Kupplungen C-1 bis C-3 und Bremsen B-1 und B-2 zeigt.
4 ist eine Abbildung, die schematisch eine Auslegung eines elektrischen Systems 53 darstellt, das Magnetspulen 54a bis 54d als elektromagnetische Abschnitte von linearen Magnetventilen 52a bis 52d als elektromagnetische Ventile umfasst.
5 ist ein Ablaufplan, der ein Beispiel einer Unterbrechungsschaltungs-Diagnoseroutine darstellt, die von einer Getriebe-ECU 80 gemäß der Ausführungsform ausgeführt wird.
6 ist eine Abbildung, die in Beispiel eines Zusammenhangs zwischen der Temperatur Ts und dem Widerstand Rs der Magnetspulen 54a bis 54d darstellt.
7 ist eine Abbildung, die schematisch eine Auslegung eines elektrischen Systems 53B gemäß einem Modifikationsbeispiel darstellt.
8 ist eine Abbildung, die schematisch eine Auslegung eines elektrischen Systems 53C gemäß einem weiteren Modifikationsbeispiel zeigt.
ARTEN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Eine Art zur Ausführung der Erfindung wird in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben.
1 ist eine Abbildung, die schematisch eine Auslegung eines Fahrzeugs 10 darstellt, in das eine Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingebaut ist, und 2 ist eine Abbildung, die schematisch Auslegungen eines Drehmomentwandlers 22 und eines Automatikgetriebes 30 zeigt. Wie in 1 und 2 dargestellt ist, weist das Fahrzeug 10 gemäß der Ausführungsform einen Motor 12 auf, der als Verbrennungsmotor dient, der durch explosives Verbrennen von auf Kohlenwasserstoff basierendem Kraftstoff wie Benzin oder Diesel eine dynamische Leistung abgibt, eine elektronische Motorsteuereinheit (nachstehend als Motor-ECU bezeichnet) 16, die den Betrieb des Motors 12 steuert, eine fluidbasierte Getriebevorrichtung 22, die an einer Kurbelwelle 14 des Motors 12 angebracht ist, ein Automatikstufengetriebe 30, dessen Eingangswelle 31 mit der Ausgangsseite der fluidbasierten Getriebevorrichtung 22 verbunden ist und dessen Abtriebswelle 32 über einen Getriebemechanismus 48 oder ein Differentialgetriebe 49 mit Antriebsrädern 11a und 11b verbunden ist, und das die Drehzahl einer auf die Eingangswelle 31 aufgebrachten Antriebskraft ändert und die in der Drehzahl geänderte Antriebskraft auf die Abtriebswelle 32 überträgt, einen Hydraulikkreis 50, welcher der fluidbasierten Getriebevorrichtung 22 und dem Automatikgetriebe 30 Betriebsöl zuführt bzw. von diesen ausleitet, eine elektronische Getriebesteuereinheit (nachstehend als Getriebe-ECU bezeichnet) 80, die die fluidbasierte Getriebevorrichtung 22 und das Automatikgetriebe 30 durch Steuern des Hydraulikkreises 50 steuert, und eine elektronische Bremsensteuereinheit (nachstehend als Bremsen-ECU bezeichnet) 17, die eine elektronisch gesteuerte, hydraulische Bremseneinheit (nicht dargestellt) steuert.
Die Motor-ECU 16 ist als Mikroprozessor aufgebaut, der den Kern einer CPU bildet, und umfasst ein ROM, das ein Prozessprogramm steuert, ein RAM, das Daten temporär speichert, einen Eingangs- und Ausgangsanschluss, und zusätzlich zur CPU einen Datenübertragungsanschluss. Signale von diversen Sensoren, die den Betriebszustand des Motors 12 erfassen, wie zum Beispiel eine Motordrehzahl Ne von einem an der Kurbelwelle 14 angebrachten Drehzahlsensor 14a, ein Zündsignal von einem Zündschalter 90 und Signale wie zum Beispiel ein Gaspedal-Betätigungsbetrag Acc von einem Gaspedal-Positionssensor 94, der den Gaspedal-Betätigungsbetrag Acc als Niederdrückbetrag eines Gaspedals 93 erfasst, und eine Fahrzeuggeschwindigkeit V von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 98 gehen über einen Eingangsanschluss in die Motor-ECU 16 ein. Von der Motor-ECU 16 werden über einen Ausgangsanschluss ein Ansteuersignal an einen ein Drosselventil antreibenden Drosselmotor, ein Steuersignal an ein Kraftstoffeinspritzventil, ein Zündsignal an eine Zündkerze und dergleichen ausgegeben.
Wie in 2 dargestellt ist, ist die fluidbasierte Getriebevorrichtung 22 als fluidbasierter Drehmomentwandler mit einer Verriegelungskupplung aufgebaut und umfasst ein Pumpenlaufrad 23 als eingangsseitiges fluidbasiertes Getriebeelement, das über eine Frontabdeckung 18 mit der Kurbelwelle 14 des Motors 12 verbunden ist, einen Turbinenläufer 24 als ausgangsseitiges fluidbasiertes Getriebeelement, das über eine Turbinennabe mit der Eingangswelle 31 des Automatikgetriebes 30 verbunden ist, einen Stator 25, der innerhalb des Pumpenlaufrads 23 und des Turbinenläufers 24 angeordnet ist und einen Strom von Betriebsöl vom Turbinenläufer 24 zum Pumpenlaufrad 23 richtet, eine Einwegkupplung 26, welche die Drehrichtung des Stators 25 auf eine Richtung beschränkt, und eine Verriegelungskupplung 28 mit einem Dämpfungsmechanismus. Die fluidbasierte Getriebevorrichtung 22 wirkt durch den Betrieb des Stators 25 als Drehmomentverstärker, wenn der Drehzahlunterschied zwischen dem Pumpenlaufrad 23 und dem Turbinenläufer 24 groß ist, und dient als Fluidkupplung, wenn der Drehzahlunterschied zwischen dem Pumpenlaufrad 23 und dem Turbinenläufer 24 klein ist. Die Verriegelungskupplung 28 kann einen Verriegelungsvorgang der Verbindung des Pumpenlaufrads 23 (der Frontabdeckung 18) mit dem Turbinenläufer 24 (der Turbinennabe) sowie einen Verriegelungslösevorgang ausführen. Wenn eine Verriegelungs-EIN-Bedingung nach dem Starten des Fahrzeugs 10 erfüllt ist, werden das Pumpenlaufrad 23 und der Turbinenläufer 24 über die Verriegelungskupplung 28 miteinander verriegelt, und die dynamische Leistung vom Motor 12 wird mechanisch direkt auf die Eingangswelle 31 übertragen. Dabei wird die Schwankung des auf die Eingangswelle 31 übertragenen Drehmoments vom Dämpfungsmechanismus aufgenommen.
Das Automatikgetriebe 30 ist als Stufengetriebe mit sechs Gängen ausgelegt und umfasst einen Einzelritzel-Planetengetriebemechanismus 35, einen Ravigneaux-Planetengetriebemechanismus 40, drei Kupplungen C-1, C-2 und C-3, zwei Bremsen B-1 und B-2 und eine Einwegkupplung F-1. Der Einzelritzel-Planetengetriebemechanismus 35 umfasst ein Sonnenrad 36 als außenverzahntes Zahnrad, einen Zahnkranz 37 als innenverzahntes Zahnrad, der konzentrisch zum Sonnenrad 36 angeordnet ist, mehrere Ritzelzahnräder 38, die mit dem Sonnenrad 36 und dem Zahnkranz 37 kämmen, und einen Träger 39, der die mehreren Ritzelzahnräder 38 so hält, dass sie rotieren und umlaufen. Das Sonnenrad 36 ist an einem Gehäuse befestigt und der Zahnkranz 37 ist mit der Eingangswelle 31 verbunden. Der Ravigneaux-Planetengetriebemechanismus 40 weist zwei Sonnenräder 41a und 41b als außenverzahnte Zahnräder auf, einen Zahnkranz 42 als innenverzahntes Zahnrad, mehrere kurze Ritzelzahnräder 43a, die mit dem Sonnenrad 41a kämmen, mehrere lange Ritzelzahnräder 43b, die mit dem Sonnenrad 41b, den mehreren kurzen Ritzelzahnrädern 43a und dem Zahnkranz 42 kämmen, und einen Träger 44, der die mehreren kurzen Ritzelzahnräder 43a und die mehreren langen Ritzelzahnräder 43b verbindet und die Ritzelzahnräder so hält, dass sie rotieren und umlaufen. Das Sonnenrad 41a ist über die Kupplung C-1 mit dem Träger 39 des Einzelritzel-Planetengetriebemechanismus 35 verbunden, das Sonnenrad 41b ist über die Kupplung C-3 mit dem Träger 39 und über die Bremse B-1 mit dem Gehäuse verbunden, der Zahnkranz 42 ist mit der Abtriebswelle 32 verbunden, und der Träger 44 ist über die Kupplung C-2 mit der Eingangswelle 31 verbunden. Der Träger 44 ist über die Bremse B-2 und über die Einwegkupplung F-1 mit dem Gehäuse verbunden. 3 ist eine Abbildung, die eine Funktionstabelle darstellt, in der Beziehungen zwischen Schaltgängen des Automatikgetriebes 30 und Betriebszuständen der Kupplungen C-1 bis C-3 und Bremsen B-1 und B-2 gezeigt sind. Wie in der Funktionstabelle von 3 gezeigt ist, kann das Automatikgetriebe 30 durch Kombination der EIN- und AUS-Zustände der Kupplungen C-1 bis C-3 (wobei der EIN-Zustand ein Eingriffszustand und der AUS-Zustand ein Lösezustand ist) und der EIN- und AUS-Zustände der Bremsen B-1 und B-2 auf Positionen eines ersten bis sechsten Vorwärtsgangs, eines Rückwärtsgangs, und einer Neutralstellung geschaltet werden.
Die fluidbasierte Getriebevorrichtung 22 und das Automatikgetriebe 30 werden von einem Hydraulikkreis 50 betrieben, der von der Getriebe-ECU 80 angesteuert bzw. geregelt wird. Der Hydraulikkreis 50 weist eine Ölpumpe auf, die unter Verwendung der dynamischen Leistung vom Motor 12 Betriebsöl zuführt, ein Primärregelventil, welches das Betriebsöl von der Ölpumpe regelt, um einen Leitungsdruck PL zu erzeugen, ein Sekundärregelventil, das den Leitungsdruck PL vom Primärregelventil mindert, um einen Sekundärdruck Psec zu erzeugen, ein Modulatorventil, das den Leitungsdruck PL vom Primärregelventil regelt, um einen konstanten Modulatordruck Pmod zu erzeugen, ein manuelles Ventil, mit welchem der Zielort (die Kupplungen C-1 bis C-3 oder die Bremsen B-1 und B-2) des Leitungsdrucks PL vom Primärregelventil je nach Betätigungsposition eines Schalthebels 91 schaltungsmäßig bestimmt wird, und mehrere öffnende lineare Magnetventile 52a bis 52d, die den Leitungsdruck PL vom manuellen Ventil regeln, um Magnetventildrücke an die entsprechenden Kupplungen C-1 bis C-3 oder die entsprechenden Bremsen B-1 und B-2 zu erzeugen. In der Ausführungsform wird die Bremse B-2 mit dem Betriebsöl vom Magnetventil 52c übereinstimmend mit der Kupplung C-3 während eines Motorbremsvorgangs im ersten Vorwärtsgang über ein Schaltventil (nicht dargestellt) versorgt, und wird mit dem Betriebsöl vom manuellen Ventil versorgt, wenn sich der Schalthebel 91 in der Rückwärtsposition (R-Position) befindet. Das heißt, dass in der Ausführungsform der Hydraulikkreis 50 nicht über ein lineares Magnetventil verfügt, das speziell für die Bremse B-2 vorgesehen ist.
4 ist eine Abbildung, die schematisch eine Auslegung eines elektrischen Systems 53 darstellt, das Magnetspulen 54a bis 54d als elektromagnetische Abschnitte der linearen Magnetventile 52a bis 52d als elektromagnetische Ventile aufweist. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, umfasst das elektrische System 53 Transistoren 56a bis 56d, die als Schaltelemente dienen, welche an die Magnetspulen 54a bis 54d angeschlossen sind, eine Gleichstromversorgung 57 von beispielsweise 12 V, eine Unterbrechungsschaltung 58, die die Gleichstromversorgung 57 und die Transistoren 56a bis 56d verbindet oder die Verbindung unterbricht, und zusätzlich zu den Magnetspulen 54a bis 54d Stromsensoren 59a bis 59d, die in den Magnetspulen 54a bis 54d fließende Ströme erfassen. Hier hat die Unterbrechungsschaltung 58 eine Auslegung, bei der die Transistoren 58a und 58b in Reihe mit der Gleichstromversorgung 57 und den Transistoren 56a bis 56d geschaltet sind. 4 stellt ein Beispiel dar, bei dem die Transistoren 56a bis 56d Isolierschicht-Bipolartransistoren (IGBT) sind, und die Transistoren 58a und 58b Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFET) sind, wobei die Transistoren aber auch von derselben Bauart sein können. Nachstehend wird der zweckmäßigen Erläuterung halber der Transistor 58a als Unterbrechungshaupttransistor 58a und der Transistor 58b als Unterbrechungsnebentransistor 58b bezeichnet, und die Transistoren 56a bis 56d werden als Ansteuertransistoren 56a bis 56d bezeichnet.
Bei dem elektrischen System 53 können durch Einstellen der EIN-Zeiten (Tastverhältnisse) der Ansteuertransistoren 56a bis 56d, in einem Zustand, in dem sowohl der Unterbrechungshaupttransistor 58a als auch der Unterbrechungsnebentransistor 58b durchgeschaltet sind, die in den Magnetspulen 54a bis 54d fließenden Ströme eingestellt werden, wodurch die Magnetspulendrücke auf die Kupplungen C-1 bis C-3 oder die Bremsen B-1 und B-2 eingestellt werden können. Wenn der Unterbrechungshaupttransistor 58a und/oder der Unterbrechungsnebentransistor 58b gesperrt ist bzw. sind, sind die Verbindungen zwischen der Gleichstromversorgung 57 und den Ansteuertransistoren 56a bis 56d unterbrochen. Prinzipiell werden der Unterbrechungshaupttransistor 58a und der Unterbrechungsnebentransistor 58b durchgeschaltet, wenn der Zündschalter 90 eingeschaltet wird, und der Unterbrechungshaupttransistor 58a und der Unterbrechungsnebentransistor 58b werden gesperrt, wenn der Zündschalter 90 ausgeschaltet wird. Der Unterbrechungsnebentransistor 58b kann ungeachtet des Zustands des Zündschalters 90 im EIN-Zustand gehalten werden, wenn der Unterbrechungshaupttransistor 58a normal arbeitet.
Die Getriebe-ECU 80 ist als Mikroprozessor aufgebaut, der den Kern einer CPU bildet, und umfasst ein ROM, das ein Prozessprogramm speichert, ein RAM, das temporär Daten speichert, einen Eingangs- und Ausgangsanschluss, und zusätzlich zur CPU einen Datenübertragungsanschluss. Signale von diversen Sensoren, die die Betriebszustand des Motors 12 erfassen, wie zum Beispiel die Motordrehzahl Ne vom an der Kurbelwelle 14 angebrachten Drehzahlsensor 14a, eine Eingangswellen-Drehzahl Nin von einem an der Eingangswelle 31 angebrachten Drehzahlsensor 31a, eine Abtriebswellen-Drehzahl Nout von einem an der Abtriebswelle 32 angebrachten Drehzahlsensor 32a, Magnetspulenströme Ia bis Id von den Stromsensoren 59a bis 59d, die an die Magnetventile 52a bis 52d angelegte Ströme erfassen, das Zündsignal vom Zündschalter 90, eine Schaltposition SP von einem Schaltpositionssensor 92, der die Position des Schalthebels 91 erfasst, den Gaspedal-Betätigungsbetrag Acc vom Gaspedal-Positionssensor 94, eine Bremspedalposition BP von einem Bremspedal-Positionssensor 96, der einen Niederdrückbetrag eines Bremspedals 95 erfasst, die Fahrzeuggeschwindigkeit V vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 98 und dergleichen gehen über einen Eingangsanschluss in die Getriebe-ECU 80 ein. Von der Getriebe-ECU 80 wird über einen Ausgangsanschluss ein Steuersignal an den Hydraulikkreis 50 und dergleichen ausgegeben.
Die Motor-ECU 16, die Bremsen-ECU 17 und die Getriebe-ECU 80 sind interaktiv miteinander über Datenübertragungsanschlüsse verbunden und senden und empfangen interaktiv verschiedene Steuersignale oder Daten, die für die Steuerung notwendig sind.
Hier entsprechen die Ansteuertransistoren 56a bis 56d, die Unterbrechungsschaltung 58 und die Stromsensoren 59a bis 59d der Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil gemäß der Ausführungsform. Die Getriebe-ECU 80 entspricht der Steuerung der Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil gemäß der Ausführungsform.
Bei dem Fahrzeug 10 gemäß der Ausführungsform mit der vorstehend beschriebenen Auslegung werden die linearen Magnetventile 52a bis 52d des Hydraulikkreises 50 von der Getriebe-ECU 80 angesteuert bzw. geregelt, um einen Schaltgang des Automatikgetriebes 30 zu bilden. Zum Ansteuern/Regeln des linearen Magnetventils 52a wird zuerst ein Zielstrom Ia* der Magnetspule 54a auf der Grundlage des Gaspedal-Betätigungsbetrags Acc, des Schaltgangs des Automatikgetriebes 30, des Drehmoments der Eingangswelle 31 des Automatikgetriebes 30, der Temperatur des Betriebsöls des Hydraulikkreises 50 und dergleichen eingestellt. Danach wird ein Tastverhältnis (theoretisch das Verhältnis der EIN-Zeit zur Summe der EIN- und AUS-Zeiten des Ansteuertransistors 56a) entsprechend dem Zielstrom Ia* als Vorwärtsregelungsterm Dffa angesetzt, ein Rückkopplungsterm Dfba wird durch Ausdruck (1) unter Verwendung des vom Stromsensor 59a erfassten Stroms Ia und des Zielstroms Ia* angesetzt, und die Summe aus dem angesetzten Vorwärtsregelungsterms Dffa und dem Rückkopplungsterm Dfba wird als Zieltastverhältnis Da* angesetzt. Dann wird die Ansteuerung des Ansteuertransistors 56a durch Ausgeben eines Schaltbefehls zum Schalten des Ansteuertransistors 56a mit dem Zieltastverhältnis Da* an den Ansteuertransistor 56a gesteuert. Hier ist Ausdruck (1) ein Ausdruck zur Berechnung des Rückkopplungsterms in einer Stromregelung zur Beseitigung der Differenz zwischen dem Strom Ia und dem Zielstrom Ia*. In Ausdruck (1) ist „kp” des ersten Terms auf der rechten Seite eine Verstärkung eines Proportionalterms, und „ki” des zweiten Terms auf der rechten Seite ist eine Verstärkung eines Integralterms. Die linearen Magnetventile 52b bis 52d können ähnlich wie das lineare Magnetventil 52a angesteuert/geregelt werden. Die von den Stromsensoren 59a bis 59d erfassten Ströme Ia bis Id können durch Verwendung einer solchen Ansteuerungsregelung den Zielströmen Ia* bis Id* angeglichen werden. Dfba = kp(Ia* – Ia) + ki∫(Ia* – Ia)dt (1)
Der Betrieb des Fahrzeugs 10 gemäß der Ausführungsform mit der vorstehend erwähnten Auslegung, insbesondere die Funktionsweise bei der Bestimmung, ob die Unterbrechungsschaltung 58 normal arbeitet (ob die Verbindungen zwischen der Gleichstromversorgung 57 und den Ansteuertransistoren 56a bis 56d normal unterbrochen werden können), werden nachstehend beschrieben. 5 ist ein Ablaufplan, der ein Beispiel einer Unterbrechungsschaltungs-Diagnoseroutine zeigt, die von der Getriebe-ECU 80 gemäß der Ausführungsform ausgeführt wird. Diese Routine wird ausgeführt, wenn der Zündschalter 90 ausgeschaltet ist. Wenn diese Routine ihren Ablauf beginnt, werden sowohl der Unterbrechungshaupttransistor 58a als auch der Unterbrechungsnebentransistor 58b durchgeschaltet.
Wenn die Unterbrechungsschaltungs-Diagnoseroutine ausgeführt wird, gibt die Getriebe-ECU 80 zuerst einen Wert eines Magnetspulenstörungs-Bestimmungsmerkers F ein, der anzeigt, ob eine Störung in mindestens einer der Magnetspulen 54a bis 54d besteht (Schritt S100), und überprüft den Eingabewert des Magnetspulenstörungs-Bestimmungsmerkers F (Schritt S110). Hier handelt es sich bei dem Magnetspulenstörungs-Bestimmungsmerker F um einen Merker, der als Anfangswert den Wert 0 hat und dann durch eine Magnetspulenstörungs-Bestimmungsroutine (nicht dargestellt) auf 1 gesetzt wird, wenn in mindestens einer der Magnetspulen 54a bis 54d eine Störung auftritt. Der Fall, bei dem in mindestens einer der Magnetspulen 54a bis 54d eine Störung auftritt, ist zum Beispiel ein Fall, bei dem der Unterbrechungshaupttransistor 58a wie auch der Unterbrechungsnebentransistor 58b durchgeschaltet sind und die von den Stromsensoren 59a bis 59d erfassten Magnetspulenströme Ia bis Id für einen vorbestimmten Zeitraum nicht von 0 oder einem Maximalwert fluktuieren.
Wenn der Wert des Magnetspulenstörungs-Bestimmungsmerkers F gleich 0 ist, d. h. wenn in keiner der Magnetspulen 54a bis 54d eine Störung auftritt, wird der Unterbrechungshaupttransistor 58a als Diagnoseziel gesetzt (Schritt S120) und es beginnt ein Ausschalthauptvorgang des Ausgebens eines Ausschalthauptbefehls an den Unterbrechungshaupttransistor 58a zum Sperren des Unterbrechungshaupttransistors 58a (Schritt S130). Durch Starten des Ausschalthauptvorgangs wird, wenn der Unterbrechungshaupttransistor 58a oder eine Signalleitung zwischen der Getriebe-ECU 80 und dem Unterbrechungshaupttransistor 58a normal arbeitet, der Unterbrechungshaupttransistor 58a im Ansprechen auf einen Ausschaltbefehl gesperrt, und die Verbindungen zwischen der Gleichstromversorgung 57 und den Ansteuertransistoren 56a bis 56d werden unterbrochen. Hierbei wird der Unterbrechungsnebentransistor 58b im EIN-Zustand belassen.
Danach wird ein Diagnosebetriebsvorgang der Ausgabe eines Schaltbefehls an die Ansteuertransistoren 56a bis 56d zum Schalten der Ansteuertransistoren 56a bis 56d mit einem vorbestimmten Tastverhältnis D1 gestartet (Schritt S140). Hier wird für das vorbestimmte Tastverhältnis D1 ein Wert verwendet, der über Experimente, durch Analyse oder dergleichen bestimmt ist, so dass der auf die Kupplung oder Bremse wirkende Magnetspulendruck entsprechend den Magnetspulen 54a bis 54d (linearen Magnetventilen 52a bis 52d) von den Kupplungen C-1 bis C-3 oder Bremsen B-1 und B-2 kleiner ist als der Mindestöldruck, der für ein Einrücken bzw. Angreifen der Kupplung oder Bremse erforderlich ist, das heißt, dass der an die Magnetspulen 54a bis 54d angelegte Strom kleiner ist als der Mindeststrom Imin, der für ein Einrücken bzw. Angreifen von Kupplung oder Bremse erforderlich ist, wenn die Verbindungen zwischen der Gleichstromversorgung 57 und den Ansteuertransistoren 56a bis 56d nicht unterbrochen sind (also die Verbindungen aufrechterhalten sind). Für das vorbestimmte Tastverhältnis D1 können beispielsweise Tastverhältnisse verwendet werden, die einen Strom von 80 mA, 100 mA, 120 mA oder dergleichen in den Magnetspulen 54a bis 54d fließen lassen, wenn der Mindeststrom Imin 280 mA, 300 mA, 320 mA oder dergleichen beträgt. Für das vorbestimmte Tastverhältnis D1 können für die Magnetspulen 54a bis 54d (in Abhängigkeit von deren Spezifikationen) auch unterschiedliche Werte verwendet werden, oder es kann hierfür derselbe Wert verwendet werden. Die Getriebe-ECU 80 gibt wie vorstehend beschrieben einen Schaltbefehl mit der Summe aus dem Vorwärtsregelungsterm und dem Rückkopplungsterm als Zieltastverhältnis aus, wenn ein Schaltgang des Automatikgetriebes 30 gebildet wird. Dagegen wird, wenn der Diagnosebetriebsvorgang läuft, der Schaltbefehl mit dem vorbestimmten Tastverhältnis D1 als Zieltastverhältnis ausgegeben. Die Verwendung des vorbestimmten Tastverhältnisses D1 als Zieltastverhältnis entspricht der Einstellung des Zieltastverhältnisses mit dem vorbestimmten Tastverhältnis D1 als Vorwärtsregelungsterm ohne Verwendung des Rückkopplungsterms.
Wenn der Diagnosebetriebsvorgang anläuft, d. h. während der Ausführung des Ausschalthauptvorgangs und des Diagnosebetriebsvorgangs, gehen die Magnetspulenströme Ia bis Id von den Stromsensoren 59a bis 59d her ein (Schritt S150), und die eingegebenen Magnetspulenströme Ia bis Id werden mit einem Schwellenwert Iref verglichen (Schritt S160). Hierbei wird der Schwellenwert Iref verwendet, um zu bestimmen, ob ein Strom in den Magnetspulen 54a bis 54d fließt, und für diesen kann ein Wert (zum Beispiel 17 mA, 20 mA oder 23 mA) verwendet werden, der in Anbetracht der Erfassungsfehler der Stromsensoren 59a bis 59d oder der Temperaturkennlinien von Widerstandswerten Rsa bis Rsd der Magnetspulen 54a bis 54d bestimmt ist. Was den Schwellenwert Iref anbelangt, so können für die entsprechenden Magnetspulen 54a bis 54d unterschiedliche Werte verwendet werden oder es kann hierfür auch derselbe Wert verwendet werden.
Wenn alle Magnetspulenströme Ia bis Id kleiner sind als der Schwellenwert Iref, wird bestimmt, dass in keiner der Magnetspulen 54a bis 54d ein Strom fließt, und es wird bestimmt, ob nach Anlauf des Diagnosebetriebsvorgangs eine vorbestimmte Zeit T1 verstrichen ist (Schritt S170). Wenn bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeit T1 nicht verstrichen ist, kehrt die Routine zu Schritt S150 zurück. Hier handelt es sich bei der vorbestimmten Zeit T1 um eine Zeit, die zur Bestätigung der Feststellung erforderlich ist, ob ein Strom in einer der Magnetspulen 54a bis 54d fließt, wobei zum Beispiel 40 ms, 50 ms oder 60 ms verwendet werden können.
Wenn alle Magnetspulenströme Ia bis Id kleiner sind als der Schwellenwert Iref, und zwar so lange, bis die vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, wird bestimmt, dass das Diagnoseziel normal arbeitet (die Verbindungen zwischen der Gleichstromversorgung 57 und den Ansteuertransistoren 56a bis 56d werden unterbrochen) (Schritt S180), und der Diagnosebetriebsvorgang endet (Schritt S200). Wenn dagegen zumindest einer der Magnetspulenströme Ia bis Id den Schwellenwert Iref erreicht oder darüber hinaus ansteigt, bevor die vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, wird festgestellt, dass das Diagnoseziel nicht normal arbeitet (die Verbindungen zwischen der Gleichstromversorgung 57 und den Ansteuertransistoren 56a bis 56d werden nicht unterbrochen) (Schritt S190), und der Diagnosebetriebsvorgang endet (Schritt S200). In der Ausführungsform wird, wenn bestimmt wird, dass das Diagnoseziel nicht normal arbeitet, Information (Störungsinformation), die das Bestimmungsergebnis angibt, als Verlauf in einem nichtflüchtigen Speichermedium (einem Flashspeicher oder dergleichen) gespeichert, und es wird einem Fahrer mitgeteilt, indem eine Warnlampe (nicht dargestellt) eingeschaltet oder ein Warnton aus einem Lautsprecher (nicht dargestellt) ausgegeben wird.
Auf diese Art und Weise ist es durch Starten des Diagnosebetriebsvorgangs nach Beginn des Ausschalthauptvorgangs und durch Vergleichen der Magnetspulenströme Ia bis Id mit dem Schwellenwert Iref inmitten der Vorgänge (während der Ausführung des Ausschalthauptvorgangs und des Diagnosebetriebsvorgangs) möglich, zu bestimmen (zu diagnostizieren), ob das Diagnoseziel normal arbeitet. Das vorbestimmte Tastverhältnis D1, bei dem die an die Magnetspulen 54a bis 54d angelegten Ströme, wenn die Verbindungen zwischen der Gleichstromversorgung 57 und den Ansteuertransistoren 56a bis 56d nicht unterbrochen sind (die Verbindungen aufrechterhalten sind), kleiner sind als der Mindeststrom Imin, der für das Einrücken der Kupplungen C-1 bis C-3 bzw. das Anziehen der Bremsen B-1 und B-2 erforderlich ist, wird als Tastverhältnis (Zieltastverhältnis) des Schaltbefehls im Diagnosebetriebsvorgang verwendet. Dementsprechend ist es möglich, auch wenn das Diagnoseziel nicht normal arbeitet (die Verbindungen zwischen der Gleichstromversorgung 57 und den Ansteuertransistoren 56a bis 56d nicht unterbrochen sind), das Einrücken der Kupplungen bzw. Anziehen der Bremsen zu unterbinden (das Bilden eines Schaltgangs oder das Stoppen der Drehung der Abtriebswelle 32 des Automatikgetriebes 30). Bei Ausführung des Diagnosebetriebsvorgangs wird der Schaltbefehl mit dem vorbestimmten Tastverhältnis D1 als Zieltastverhältnis ausgegeben (wobei das Zieltastverhältnis verwendet wird, das mit dem vorbestimmten Tastverhältnis D1 als Vorwärtsregelungsterm ohne Verwendung des Rückkopplungsterms erzielt wird). Demzufolge kann ein Schwanken des Tastverhältnisses der Umschaltung der Ansteuertransistoren 56a bis 56d aufgrund des Einflusses des Öldrucks der Magnetventile 52a bis 52d (infolge der Schwankung der gegenelektromotorischen Kraft (Strom) der Magnetspulen 54a bis 54d beruhend auf der Schwankung des Öldrucks der Magnetventile 52a bis 52d) unterbunden werden, womit es möglich ist, eine fehlerhafte Beurteilung (Diagnose) in Bezug darauf zu verhindern, ob das Diagnoseziel normal arbeitet.
Dann wird bestimmt, ob der Unterbrechungshaupttransistor 58a und auch der Unterbrechungsnebentransistor 58b vollständig durchdiagnostiziert sind (Schritt S210). Wenn festgestellt wird, dass die Diagnose des Unterbrechungsnebentransistors 58b noch nicht abgeschlossen ist, wird der Unterbrechungsnebentransistor 58b als Diagnoseziel gesetzt (Schritt S220), ein Ausschaltnebenvorgang des Ausgebens eines Ausschaltnebenbefehls an den Unterbrechungsnebentransistor 58b zum Sperren des Unterbrechungsnebentransistors 58b beginnt (Schritt S230), ein Einschalthauptvorgang des Ausgebens eines Durchschalthauptbefehls an den Unterbrechungshaupttransistor 58a zum Durchschalten des Unterbrechungshaupttransistors 58a beginnt (Schritt S240), und dann kehrt die Routine zu Schritt S140 zurück. Der Unterbrechungsnebentransistor 58b wird als Diagnoseziel eingesetzt, und es wird bestimmt (diagnostiziert), ob das Diagnoseziel normal arbeitet (Schritte S140 bis S200). Wenn in Schritt S210 festgestellt wird, dass der Unterbrechungshaupttransistor 58a und der Unterbrechungsnebentransistor 58b vollständig durchdiagnostiziert sind, endet die Routine.
Wenn in Schritt S100 festgestellt wird, dass in mindestens einer der Magnetspulen 54a bis 54d eine Störung besteht, kann der Unterbrechungshaupttransistor 58a oder der Unterbrechungsnebentransistor 58b nicht diagnostiziert werden, womit die Routine vorgangslos endet. In diesem Fall wird ein nicht dargestellter Zuverlässigkeitsprozess ausgeführt.
Bei der vorstehend erwähnten Getriebe-ECU 80 gemäß der Ausführungsform wird bei ausgeschaltetem Zündschalter 90 der Ausschalthauptbefehl zum Sperren des Unterbrechungshaupttransistors 58a an den Unterbrechungshaupttransistor 58a ausgegeben, der Schaltbefehl zum Schalten der Ansteuertransistoren 56a bis 56d wird an die Ansteuertransistoren 56a bis 56d ausgebeben, und die von den Stromsensoren 59a bis 59d erfassten Magnetspulenströme Ia bis Id werden während der Ausgabe des Ausschalthauptbefehls und des Schaltbefehls mit dem Schwellenwert Idref verglichen, um zu bestimmen (zu diagnostizieren), ob der Unterbrechungshaupttransistor 58a normal arbeitet (ob die Verbindungen zwischen der Gleichstromversorgung 57 und den Ansteuertransistoren 56a bis 56d unterbrochen sind). In entsprechender Weise wird bestimmt, ob der Unterbrechungsnebentransistor 58b normal arbeitet. Demzufolge ist es möglich, zu diagnostizieren, ob der Unterbrechungshaupttransistor 58a oder der Unterbrechungsnebentransistor 58b der Unterbrechungsschaltung 58 normal arbeitet.
Bei der Getriebe-ECU 80 gemäß der Ausführungsform wird als Tastverhältnis für den Schaltbefehl das vorbestimmte Tastverhältnis D1 verwendet, bei dem die an die Magnetspulen 54a bis 54d angelegten Ströme, wenn die Verbindungen zwischen der Gleichstromversorgung 57 und den Ansteuertransistoren 56a bis 56d nicht unterbrochen sind (die Verbindungen aufrechterhalten sind), kleiner sind als der Mindeststrom Imin, der für ein Einrücken der Kupplungen C-1 bis C-3 bzw. ein Angreifen der Bremsen B-1 und B-2 erforderlich ist. Dementsprechend kann, auch wenn das Diagnoseziel nicht normal arbeitet (die Verbindungen zwischen der Gleichstromversorgung 57 und den Ansteuertransistoren 56a bis 56d nicht unterbrochen sind), das Einrücken der Kupplungen bzw. Angreifen der Bremsen unterbunden werden.
Bei der Getriebe-ECU 80 gemäß der Ausführungsform wird als Diagnose der Unterbrechungsschaltung 80 bestimmt (diagnostiziert), ob der Unterbrechungshaupttransistor 58a und der Unterbrechungsnebentransistor 58b jeweils normal arbeiten, aber es kann auch bestimmt (diagnostiziert) werden, ob der Unterbrechungshaupttransistor 58a oder der Unterbrechungsnebentransistor 58b normal arbeitet.
Bei der Getriebe-ECU 80 gemäß der Ausführungsform ist das vorbestimmte Tastverhältnis D1 so eingestellt, dass die an die Magnetspulen 54a bis 54d angelegten Ströme, wenn die Verbindungen zwischen der Gleichstromversorgung 57 und den Ansteuertransistoren 56a bis 56d nicht unterbrochen sind (die Verbindungen aufrechterhalten sind), kleiner sind als der Mindeststrom Imin, wobei jedoch das vorbestimmte Tastverhältnis D1 insbesondere und vorzugsweise so eingestellt wird, dass die an die Magnetspulen 54a bis 54d angelegten Ströme kleiner sind als der Mindeststrom Imin bei einer Temperatur in einem möglichen Temperaturbereich, der für die Magnetspulen 54a bis 54d angenommen wird. 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen der Temperatur Ts und dem Widerstand Rs der Magnetspulen 54a bis 54d zeigt. Der Vereinfachung halber wird in der Zeichnung angenommen, dass die Magnetspulen 54a bis 54d dieselbe Temperaturkennlinie aufweisen. In der Zeichnung stellen „Tsmin” und „Tsmax” die Mindesttemperatur (zum Beispiel –40°C oder –30°C) und die Höchsttemperatur (zum Beispiel 160°C oder 170°C) dar, die für die Magnetspulen 54a bis 54d angenommen wird. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, haben die Magnetspulen 54a bis 54d die Tendenz, dass der Widerstand Rs mit steigender Temperatur Ts zunimmt. Je kleiner der Widerstand Rs wird, desto größer ist der Strom, der in den Magnetspulen 54a bis 54d fließt. Demzufolge wird das vorbestimmte Tastverhältnis D1 vorzugsweise so festgelegt, dass die an die Magnetspulen 54a bis 54d angelegten Ströme auch dann kleiner sind als der Mindeststrom Imin, wenn die Temperatur der Magnetspulen 54a bis 54d der Mindesttemperatur Tsmin entspricht. Um eine Störung zu bestimmen (zu erfassen), wenn ein Unterbrechungsziel nicht normal arbeitet, wird der Schwellenwert Iref vorzugsweise so angesetzt, dass die Bestimmung auch dann möglich ist, wenn die Temperatur der Magnetspulen 54a bis 54d der Höchsttemperatur Tsmax entspricht.
In der Getriebe-ECU 80 gemäß der Ausführungsform beginnt der Diagnosebetriebsvorgang des Ausgebens des Schaltbefehls an die Ansteuertransistoren 56a bis 56d zum Umschalten der Ansteuertransistoren 56a bis 56d mit dem vorbestimmten Tastverhältnis D1, während der Ausschalthauptvorgang oder der Ausschaltnebenvorgang läuft, wobei der Schaltbefehl aber auch nur an einige (zum Beispiel nur an den Ansteuertransistor 56a) der Ansteuertransistoren 56a bis 56d ausgegeben werden kann.
In der Getriebe-ECU 80 gemäß der Ausführungsform wird bestimmt (diagnostiziert), ob die Unterbrechungsschaltung 58 normal arbeitet, wenn der Zündschalter 90 ausgeschaltet ist, wobei aber auch bestimmt (diagnostiziert) werden kann, ob die Unterbrechungsschaltung 58 normal arbeitet, wenn die Betriebsposition des Schalthebels 91 der Parkposition (P-Position) oder dergleichen entspricht. Wenn der Zündschalter 90 in dem Zustand ausgeschaltet wird, in dem sich der Schalthebel 91 in der Parkposition oder dergleichen befindet, kann davon ausgegangen werden, dass die Antriebsräder 11a und 11b durch einen (nicht dargestellten) Parkverriegelungsmechanismus blockiert sind.
In dem Fahrzeug 10, das die Getriebe-ECU 80 gemäß der Ausführungsform enthält, hat die Unterbrechungsschaltung 58 des elektrischen Systems 53 eine Auslegung, bei der der Unterbrechungshaupttransistor 58a und der Unterbrechungsnebentransistor 58b in Reihe mit der Gleichstromversorgung 57 und den Ansteuertransistoren 56a bis 56d geschaltet sind, kann aber auch eine Auslegung mit nur einem Schalter aufweisen.
Bei dem Fahrzeug 10 mit der Getriebe-ECU 80 gemäß der Ausführungsform wird eine Unterbrechungsschaltung 58 für die Gleichstromversorgung 57 und vier Ansteuertransistoren 56a bis 56d (Magnetspulen 54a bis 54d) verwendet, wobei aber auch eine Unterbrechungsschaltung 58B1 für die Gleichstromversorgung 57 und die Ansteuertransistoren 56a und 56b und eine Unterbrechungsschaltung 58B2 für die Gleichstromversorgung 57 und die Ansteuertransistoren 56c und 56d verwendet werden kann, wie beispielhaft in einem elektrischen System 53B von 7 dargestellt, oder es können Unterbrechungsschaltungen 58C1 bis 58C4 für die Gleichstromversorgung 57 und die jeweiligen Ansteuertransistoren 56a bis 56d verwendet werden, wie beispielhaft in einem elektrischen System 53C von 8 dargestellt ist. Die Anzahl von Ansteuertransistoren (Magnetspulen) der elektrischen Systeme 53 bis 53C ist nicht auf vier beschränkt; vielmehr können auch ein Ansteuertransistor oder zwei, drei, fünf oder mehr Ansteuertransistoren sein.
In dem Fahrzeug 10 mit der Getriebe-ECU 80 gemäß der Ausführungsform wird ein Automatikgetriebe 30 mit sechs Gängen verwendet, wobei auch ein Automatikgetriebe mit drei Gängen, vier Gängen oder fünf Gängen verwendet werden kann, oder auch ein Automatikgetriebe mit sieben oder acht oder mehr Gängen.
In der Ausführungsform werden die linearen Magnetventile 52a bis 52d als elektromagnetische Ventile für den Hydraulikkreis 50 des Automatikgetriebes 30 verwendet, können aber auch für irgendeine andere Vorrichtung wie zum Beispiel ein stufenlos verstellbares Getriebe oder ein Getriebe eines Hybridantriebssystems verwendet werden.
In der Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung in Form einer Getriebe-ECU 80 verwirklicht, kann jedoch aber auch als Spielart eines Störungsdiagnoseverfahrens einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil realisiert werden.
Nachstehend wird die Entsprechung zwischen Hauptelementen der Ausführungsform und Hauptelementen der Erfindung beschrieben, die im Absatz „ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG” beschrieben sind. In der Ausführungsform entsprechen die Magnetspulen 54a bis 54d der „Magnetspule”, die Ansteuertransistoren 56a bis 56d entsprechen dem „Schaltelement”, die Unterbrechungsschaltung 58 mit dem Unterbrechungshaupttransistor 58a und dem Unterbrechungsnebentransistor 58b entspricht der „Unterbrechungsschaltung”, die Stromsensoren 59a bis 59d entsprechen der „Stromerfassungseinrichtung”, und die Getriebe-ECU 80, die die in 5 dargestellte Unterbrechungsschaltungs-Diagnoseroutine ausführt, entspricht der „Bestimmungseinrichtung”.
Die Entsprechung zwischen Hauptelementen der Ausführungsform und Hauptelementen der Erfindung, die im Absatz „ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG” beschrieben sind, ist ein Beispiel, um die Ausführungsform die Art zur Ausführung der Erfindung konkret beschreiben zu lassen, die im Absatz „ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG” beschrieben ist, und schränkt nicht die Elemente der Erfindung ein, die im Absatz „ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG” beschrieben sind. Das heißt, dass die im Absatz „ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG” beschriebene Erfindung auf der Grundlage der darin enthaltenen Beschreibung interpretiert wird, und die Ausführungsform nur ein konkretes Beispiel der Erfindung ist, das im Absatz „ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG” beschrieben ist.
Während die Arten zur Ausführung der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die Ausführungsform beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsform beschränkt, sondern kann in verschiedener Art und Weise innerhalb eines Bereichs realisiert werden, der nicht vom Kern der vorliegenden Erfindung abweicht.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ist anwendbar auf Industriezweige zur Herstellung einer Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil, und dergleichen.

Claims

Steuerung einer Ansteuerschaltung für elektromagnetisches Ventil, umfassend ein Schaltelement, das mit einer Magnetspule eines elektromagnetischen Ventils verbunden ist, eine Unterbrechungsschaltung, die in der Lage ist, eine Verbindung zwischen einer Stromversorgung und dem Schaltelement zu unterbrechen, und eine Stromerfassungseinrichtung zum Erfassen eines in der Magnetspule fließenden Magnetspulenstroms, wobei die Steuerung aufweist: eine Störungsdiagnoseeinrichtung zum Ausgeben eines Unterbrechungsbefehls an die Unterbrechungsschaltung zum Unterbrechen der Verbindung zwischen der Stromversorgung und dem Schaltelement, und zum Ausgeben eines Schaltbefehls an das Schaltelement, um dieses einen Schaltvorgang ausführen zu lassen, wenn eine vorbestimmte Diagnosebedingung erfüllt ist, und zum Bestimmen, dass die Unterbrechungsschaltung normal arbeitet, wenn der erfasste Magnetspulenstrom unter einem Schwellenwert liegt, und zum Bestimmen, dass die Unterbrechungsschaltung nicht normal arbeitet, wenn der erfasste Magnetspulenstrom größer oder gleich dem Schwellenwert ist, und zwar während der Unterbrechungsbefehl und der Schaltbefehl ausgegeben werden.
Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 1, wobei das elektromagnetische Ventil ein elektromagnetisches Ventil ist, das dazu verwendet wird, einem Eingriffselement eines Getriebes ein Betriebsfluid zuzuführen, und der Schaltbefehl ein Befehl ist, um das Schaltelement einen Schaltvorgang auszuführen, der es ermöglicht, einen vorbestimmten Strom in der Magnetspule fließen zu lassen, wenn die Stromversorgung und das Schaltelement miteinander verbunden sind.
Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 2, wobei der vorbestimmte Strom ein Strom ist, der kleiner ist als ein Mindeststrom, der zum Eingriff des Eingriffselements erforderlich ist.
Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, darüber hinaus aufweisend: eine Getriebesteuerungseinrichtung zum Ausgeben des Schaltbefehls, um das Schaltelement den Schaltvorgang mit einem Zieltastverhältnis ausführen zu lassen, welches unter Verwendung eines Vorwärtsregelungsterms, der auf einem Zielstrom beruht, der in der Magnetspule fließen soll, und eines Rückkopplungsterms erhalten wird, um eine Differenz zwischen dem Zielstrom und dem erfassten Magnetspulenstrom zu beseitigen, wenn ein Schaltgang des Getriebes gebildet wird, wobei die Störungsdiagnoseeinrichtung eine Einrichtung zum Ausgeben des Schaltbefehls ist, um das Schaltelement den Schaltvorgang mit einem Zieltastverhältnis ausführen zu lassen, welches nur unter Verwendung des Vorwärtsregelungsterms ohne Verwendung des Rückkopplungsterms erhalten wird.
Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Störungsdiagnoseeinrichtung nicht bestimmt, ob die Unterbrechungsschaltung normal arbeitet, wenn eine Störung in der Magnetspule auftritt.
Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Unterbrechungsschaltung eine Schaltung ist, die in der Lage ist, Verbindungen zwischen der Stromversorgung und mehreren der Schaltelemente zu unterbrechen, die mit den Magnetspulen mehrerer der elektromagnetischen Ventile verbunden sind, die Stromerfassungseinrichtung eine Einrichtung zum Erfassen mehrerer Magnetspulenströme ist, die in den mehreren Magnetspulen fließen, und die Störungsdiagnoseeinrichtung eine Einrichtung ist, um den Schaltbefehl an die mehreren Schaltelemente auszugeben, und um unter Verwendung der mehreren erfassten Magnetspulenströme zu bestimmen, ob die Unterbrechungsschaltung normal arbeitet.
Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Unterbrechungsschaltung eine Schaltung ist, in der mehrere Unterbrechungsabschnitte in Reihe geschaltet sind, die in der Lage sind, die Verbindung zwischen der Stromversorgung und dem Schaltelement zu unterbrechen, und die Störungsdiagnoseeinrichtung eine Einrichtung zum Bestimmen ist, ob jeder der mehreren Unterbrechungsabschnitte normal arbeitet.
Steuerung einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die vorbestimmte Diagnosebedingung eine Bedingung ist, die erfüllt ist, wenn ein Zündschalter eines Fahrzeugs ausgeschaltet ist.
Störungsdiagnoseverfahren einer Ansteuerschaltung für ein elektromagnetisches Ventil, mit einem Schaltelement, das mit einer Magnetspule des elektromagnetischen Ventils verbunden ist, einer Unterbrechungsschaltung, die in der Lage ist, eine Verbindung zwischen einer Stromversorgung und dem Schaltelement zu unterbrechen, und einer Stromerfassungseinrichtung zum Erfassen eines in der Magnetspule fließenden Magnetspulenstroms, wobei das Verfahren umfasst: Ausgeben eines Unterbrechungsbefehls an die Unterbrechungsschaltung zum Unterbrechen der Verbindung zwischen der Stromversorgung und dem Schaltelement, und Ausgeben eines Schaltbefehls an das Schaltelement, um dieses einen Schaltvorgang ausführen zu lassen, wenn eine vorbestimmte Diagnosebedingung erfüllt ist, und Bestimmen, dass die Unterbrechungsschaltung normal arbeitet, wenn der erfasste Magnetspulenstrom kleiner als ein Schwellenwert ist, und Bestimmen, dass die Unterbrechungsschaltung nicht normal arbeitet, wenn der erfasste Magnetspulenstrom größer oder gleich dem Schwellenwert ist, und zwar während der Unterbrechungsbefehl und der Schaltbefehl ausgegeben werden.