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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung
zum Betätigen eines Zustandsänderungselements,
dessen Zustand geändert wird, indem es mechanisch verschoben
wird.
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Es
sei angemerkt, dass Beispiele eines Zustandsänderungselements
eine Bereichsänderungsvorrichtung für ein automatisches
Getriebe, das in einem Fahrzeug wie einem Kraftfahrzeug montiert
ist, und ein Parkgerät umfassen, das in einem Getriebe für
ein Fahrzeug angeordnet ist. Mit anderen Worten gesagt sind eine
Bereichsänderungsvorrichtung, ein Parkgerät und
dergleichen Ziele für die Verwendung der Betätigungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Stand der Technik
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Im
Allgemeinen sind automatische Getriebe für Fahrzeuge derart
gestaltet, dass ein Schaltbereich, der aus einem Parkbereich (P),
einem Rückwärtsbereich (R), einem Neutralbereich
(N) und einem Antriebsbereich (D) und dergleichen ausgewählt ist,
aufgrund bspw. einer Betätigung eines Schalthebels, der
in der Nähe des Fahrersitzes eines Fahrzeugs angeordnet
ist, durch einen Fahrer eingerichtet wird.
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Im
Allgemeinen sind Bereichsänderungsvorrichtungen vergangener
Jahre „By-Wire-Systeme” genannt worden, und, wenn
der Fahrer den Schalthebel betätigt, erfasst ein Sensor
oder dergleichen die Bereichsposition, die durch den Schalthebel
ausgewählt ist, und auf der Basis dieses Erfassungssignals ändert
die Betätigungsvorrichtung, die nachstehend beschrieben
wird, den Zustand eines Parkmechanismus und eines Betätigungsventils,
das ein Bestandteil einer hydraulischen Steuerungsvorrichtung zum Schaltbereichsändern
ist (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
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Hier
hat die Betätigungsvorrichtung einen Arretiermechanismus
zum Positionieren eines Kolbens des Betätigungsventils
und einer Parkstange des Parkmechanismus durch Drücken/Ziehen
von diesen in Stufen, ein Stellglied zum Antreiben des Arretiermechanismus
und eine elektronische Steuerungseinheit, die das Stellglied steuert.
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Der
Arretiermechanismus hat eine Arretierplatte, die die Spule und die
Parkstange drückt/zieht, indem sie durch das Stellglied
geneigt wird, und eine Arretierfeder, die die Ruheposition der Arretierplatte aufrechterhält.
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Eine
Spindel, die an eine Ausgabewelle des Stellglieds gekoppelt ist,
ist an der Arretierplatte an deren Neigungszentrum einstückig
befestigt, und die Arretierplatte ist mit einem Wellenteil versehen,
der aus einer Vielzahl von Tälern, die zu jedem Drehwinkel
der Arretierplatte korrespondieren, und Bergen zwischen den Tälern
gebildet ist.
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Eine
Rolle ist an der freien Endseite der Arretierfeder als ein Eingriffsteil
vorgesehen, das mit einem der Täler des Wellenteils eingreift.
Bei Eingriff der Rolle mit einem Tal übt die Arretierfeder
eine elastische Kraft auf die Arretierplatte aus, um den Eingriffszustand
beizubehalten.
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Das
Stellglied umfasst einen Elektromotor oder dergleichen und einen
Verlangsamungsmechanismus, der die Ausgabe des Elektromotors verlangsamt
und solch eine Ausgabe zu der Ausgabewelle überträgt.
Im Allgemeinen hat solch ein Stellglied Spiel (Luft, Zusammenbaufehler
oder dergleichen) in der Drehrichtung zwischen dem Rotor des Elektromotors
und der Ausgabewelle.
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Falls
hier beispielsweise der Parkbereich P durch den Schalthebel ausgewählt
worden ist, wird die Arretierplatte um einen vorbestimmten Winkel
geneigt und in Verbindung mit diesem Neigen der Arretierplatte wird
die Parkstange des Parkgeräts beispielsweise nach hinten
gedrückt, wodurch die Ausgabewelle des automatischen Getriebes
in einen verriegelten Zustand versetzt wird, in dem keine Drehung
möglich ist.
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Falls
des Weiteren der Rückwärtsbereich R, der Neutralbereich
N oder der Antriebsbereich D ausgewählt worden ist, wird
die Arretierplatte um einen vorbestimmten Winkel geneigt und in
Verbindung mit diesem Neigen der Arretierplatte wird die Parkstange beispielsweise
nach vorne gezogen, wodurch die Ausgabewelle des automatischen Getriebes
in einen entriegelten Zustand versetzt wird, in dem eine Drehung
möglich ist, und des Weiteren wird der Kolben des Betätigungsventils
in der Axialrichtung verschoben, wodurch ein Reibeingriffselement
wie eine Kupplung oder eine Bremse, die in einem Übertragungsmechanismusteil
des automatischen Getriebes umfasst ist, in Eingriff gebracht wird
oder gelöst wird, wodurch der angeforderte Bereich eingerichtet
wird.
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Im Übrigen
greift in einer der vorstehend genannten Situationen, wenn die Arretierplatte
in Ruhe ist, die Rolle der Arretierfeder mit einem der Täler
des Wellenteils der Arretierplatte ein, wodurch die Position der
Arretierplatte festgelegt und aufrechterhalten wird.
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Zitierungsliste
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Patentliteratur
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technische Aufgabe
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Im
Allgemeinen besteht in der vorstehend beschriebenen Bereichsänderungsvorrichtung
Spiel (Luft) in der Drehrichtung innerhalb des Stellglieds, und
deshalb gibt es zu der Zeit des Änderns der Position der
Arretierplatte einen Unterschied zwischen dem Zieldrehwinkel des
Elektromotors des Stellglieds und dem tatsächlichen Drehwinkel
der Arretierplatte.
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In
Anbetracht dessen ist es möglich, den Zieldrehwinkel des
Stellglieds einfach unter Berücksichtigung eines Standardwerts
des inneren Spiels, der durch Versuche oder dergleichen einmalig
bestimmt worden ist, festzusetzen, aber da es individuelle Unterschiede
des inneren Spiels für jede Betätigungsvorrichtung
gibt, kann man sagen, dass es nicht möglich gewesen ist,
eine Steuerung zum Ändern der Position der Arretierplatte
präzise durchzuführen.
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Um
diesem Problem zu begegnen, offenbart die Patentliteratur 1, das
innere Spiel des Stellglieds tatsächlich zu erfassen und
unter Berücksichtigung dieses erfassten inneren Spiels
den Zieldrehwinkel des Stellglieds festzulegen, wenn die Position
der Arretierplatte geändert wird. In diesem Fall glaubt
man, dass es möglich ist, eine Steuerung zum Ändern
der Position der Arretierplatte präzise durchzuführen,
da individuelle Unterschiede des inneren Spiels berücksichtigt
werden.
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In
einem Fall jedoch, in dem beispielsweise eine Keilverbindung als
die Kopplung zwischen der Ausgabewelle des Stellglieds und der Spindel
der Arretierplatte verwendet wird, ist es notwendig, dass das gesamte
Spiel in dem Leistungsübertragungsweg von dem Stellglied
zu dem Arretierbauteil durch Addieren der Luft (Kopplungsspiel),
das in dem Kopplungsteil vorhanden ist, zu dem vorstehend beschriebenen
inneren Spiel des Stellglieds erhalten wird. In diesem Fall wird
dies in der vorstehend beschriebenen Patentliteratur 1 durch eine
Ausführungsform berücksichtigt, in der ein Spiel
unter Verwendung eines Unterschieds zwischen der Ausgabe einer Rotorwinkelerfassungseinrichtung
und der Ausgabe einer Ausgabewinkelerfassungseinrichtung erfasst
wird, und deshalb denkt man, dass im Wesentlichen das innere Spiel
des Stellglieds erfasst wird und das Kopplungsspiel nicht erfasst
wird. Man kann sagen, dass es in Bezug darauf Raum für
Verbesserungen gibt.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein präzises
Durchführen einer Arretierplattenpositionsänderung
in einer Betätigungsvorrichtung für ein Zustandsänderungselement
wie einem Schaltänderungsmechanismus und einem Parkmechanismus
zu ermöglichen, die in einem Fahrzeug umfasst sind.
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Des
Weiteren ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bereichsänderungsvorrichtung
vorzusehen, die die vorstehend beschriebene Betätigungsvorrichtung
hat. Des Weiteren ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Parkgerät vorzusehen, das die vorstehend beschriebene
Betätigungsvorrichtung hat.
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Lösung der Aufgabe
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Eine
Betätigungsvorrichtung für ein Zustandsänderungselement
gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Betätigungsvorrichtung
für ein Zustandsänderungselement, dessen Zustand
sich ändert, indem es mechanisch verschoben wird, wobei die
Betätigungsvorrichtung einen Arretiermechanismus zum Verschieben
und Positionieren eines Verschiebungsbauteils, das in dem Zustandsänderungselement
umfasst ist, ein Stellglied zum Antreiben des Arretiermechanismus
und eine Steuerungseinheit hat, die das Stellglied steuert, wobei
der Arretiermechanismus ein Arretierbauteil, das das Verschiebungsbauteil
verschiebt, indem es durch das Stellglied geneigt wird, und ein
Positionierungsbauteil hat, das eine Ruheposition des Arretierbauteils
aufrechterhält, wobei das Stellglied einen Elektromotor,
der eine Drehleistung erzeugt, und einen Verlangsamungsmechanismus
hat, der die durch den Elektromotor erzeugte Drehleistung verlangsamt
und die verlangsamte Drehleistung von einer Ausgabewelle ausgibt,
die koaxial mit einer Spindel des Arretierbauteils gekoppelt ist
und einstückig mit dieser drehbar ist, und wobei die Steuerungseinheit
eine Anfangsbewegungseinrichtung hat, die, falls eine Anfrage erhalten
wird, um den Zustand des Zustandsänderungselements zu ändern,
und die Position des Arretierbauteils geändert wird, den
Elektromotor antreibt und ein Spiel in der Drehrichtung verringert,
das in dem Stellglied vorhanden ist, und eine Verwaltungseinrichtung hat,
die, wenn bestimmt worden ist, dass das Spiel verringert worden
ist, einen Wert, der durch Anfügen eines Spiels in der
Drehrichtung, das in einem Kopplungsabschnitt zwischen der Spindel
und der Ausgabewelle vorhanden ist, an einen Drehwinkel erhalten wird,
der für eine Positionsänderung des Arretierbauteils
entsprechend der Anfrage notwendig ist, als einen Zieldrehwinkel
des Elektromotors festlegt.
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Von
vornherein ist in einer Betätigungsvorrichtung, die einen
Arretiermechanismus verwendet, beispielsweise ein Spiel in der Drehrichtung
innerhalb des Stellglieds vorhanden, und ein Spiel ist in der Drehrichtung
in dem Kopplungsabschnitt zwischen der Spindel und der Ausgabewelle
vorhanden, und deshalb gibt es Fälle, in denen sich der
Zieldrehwinkel des Elektromotors des Stellglieds und der tatsächliche
Zieldrehwinkel des Arretierbauteils aufgrund der Anhäufung
eines solchen Spiels unterscheiden.
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In
Anbetracht dessen wird in der vorliegenden Erfindung grundsätzlich
zu der Zeit des Änderns der Position des Arretierbauteils
zuerst das innere Spiel des Stellglieds verringert, wodurch ermöglicht wird,
dass eine Antriebskraft direkt von dem Rotor des Elektromotors zu
der Ausgabewelle übertragen wird, und anschließend
wird das Spiel des Kopplungsabschnitts in Bezug auf den nachfolgenden Zieldrehwinkel
des Elektromotors berücksichtigt, wodurch das Arretierbauteil
in einem Zustand drehangetrieben wird, in dem das Kopplungsspiel
verringert worden ist.
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Demzufolge
kann die Position des Arretierbauteils präzise zu der Zielposition
in dem Zustand geändert werden, in dem das gesamte Spiel,
das in dem Leistungsübertragungsweg von dem Elektromotor
zu dem Arretierbauteil vorhanden ist, absorbiert worden ist.
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Mit
der vorliegenden Erfindung wird eine beschwerliche Steuerung, wie
beispielsweise ein tatsächliches Erfassen von Spiel in
dem Stellglied und Festlegen des Zieldrehwinkels unter Berücksichtigung
dieses Spiels, wie in dem herkömmlichen Beispiel, nicht
durchgeführt, wodurch eine Vereinfachung eines Steuerungsinhalts
und zusammen damit ein Unterdrücken oder Verhindern einer
Erhöhung der Kosten zum Entwickeln von Steuerungsprogrammen
und dergleichen ermöglicht wird.
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Des
Weiteren ist die vorliegende Erfindung eine Betätigungsvorrichtung
für ein Zustandsänderungselement, dessen Zustand
sich ändert, indem es mechanisch verschoben wird, wobei
die Betätigungsvorrichtung einen Arretiermechanismus zum
Verschieben und Positionieren eines Verschiebungsbauteils, das in
dem Zustandsänderungselement umfasst ist, ein Stellglied
zum Antreiben des Arretiermechanismus und eine Steuerungseinheit
hat, die das Stellglied steuert, wobei der Arretiermechanismus ein
Arretierbauteil, das das Verschiebungsbauteil verschiebt, indem
es durch das Stellglied geneigt wird, und ein Positionierungsbauteil
hat, das eine Ruheposition des Arretierbauteils aufrechterhält,
wobei das Stellglied einen Elektromotor, der eine Drehleistung erzeugt,
und einen Verlangsamungsmechanismus hat, der die durch den Elektromotor
erzeugte Drehleistung verlangsamt und die verlangsamte Drehleistung
von einer Ausgabewelle ausgibt, die koaxial mit einer Spindel des
Arretierbauteils gekoppelt ist und einstückig mit dieser
drehen kann, und wobei die Steuerungseinheit eine Anfangsbewegungseinrichtung
hat, die, falls eine Anfrage erhalten wird, um den Zustand des Zustandsänderungselements
zu ändern, und die Position des Arretierbauteils geändert
wird, einen Wert, der durch Anfügen eines Spiels in der
Drehrichtung, das in einem Kopplungsabschnitt zwischen der Spindel
und der Ausgabewelle vorhanden ist, an einen Drehwinkel erhalten
wird, der für eine Positionsänderung des Arretierbauteils
entsprechend der Anfrage notwendig ist, als einen Zieldrehwinkel
des Elektromotors festlegt und den Elektromotor antreibt, und eine
Verwaltungseinrichtung hat, die, wenn eine Bestimmung gemacht worden
ist, dass ein Spiel in der Drehrichtung, das in dem Stellglied vorhanden
ist, in Verbindung mit dem Antreiben des Elektromotors verringert
worden ist, eine Korrektur so durchführt, dass der Drehwinkel,
der benötigt wird, um das Spiel zu verringern, an den Zieldrehwinkel
angefügt wird, der festgelegt wurde.
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In
diesem Fall wird das innere Spiel grundsätzlich durch Antreiben
des Elektromotors um einen erwarteten Zieldrehwinkel verringert,
und anschließend wird der zum Reduzieren des inneren Spiels notwendige
Drehwinkel an den erwarteten Zieldrehwinkel angefügt.
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Demzufolge
kann in gleicher Weise wie vorstehend die Position des Arretierbauteils
präzise mit einem relativ einfachen Steuerungsinhalt geändert werden.
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Bevorzugt
bestimmt die Verwaltungseinrichtung auf der Basis einer Ausgabe
von einer Ausgabewinkelerfassungseinrichtung, die einen Drehwinkel der
Ausgabewelle des Stellglieds erfasst, dass das innere Spiel verringert
worden ist, wenn es erfasst worden ist, dass die Ausgabewelle zu
drehen begonnen hat, wenn der Elektromotor durch die Anfangsbewegungseinrichtung
angetrieben worden ist.
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In
diesem Fall wird eine Form zum Durchführen einer Bestimmung
einer Verringerung eines inneren Spiels in der Verwaltungseinrichtung
spezifiziert, und gemäß dieser Spezifizierung
ist es möglich, die Bestimmung einer Verringerung eines
inneren Spiels hochgenau mit einer relativ einfachen Technik durchzuführen.
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Des
Weiteren ist die vorliegende Erfindung eine Betätigungsvorrichtung
für ein Zustandsänderungselement, dessen Zustand
geändert wird, indem es mechanisch verschoben wird, wobei
die Betätigungsvorrichtung einen Arretiermechanismus zum Verschieben
und Positionieren eines Verschiebungsbauteils, das in dem Zustandsänderungselement
umfasst ist, ein Stellglied zum Antreiben des Arretiermechanismus
und eine Steuerungseinheit hat, die das Stellglied steuert, wobei
der Arretiermechanismus ein Arretierbauteil, das das Verschiebungsbauteil verschiebt,
indem es durch das Stellglied geneigt wird, und ein Positionierungsbauteil
hat, das eine Ruheposition des Arretierbauteils aufrechterhält,
wobei das Stellglied einen Elektromotor, der eine Drehleistung erzeugt,
und einen Verlangsamungsmechanismus hat, der die durch den Elektromotor
erzeugte Drehleistung verlangsamt und die verlangsamte Drehleistung
von einer Ausgabewelle ausgibt, die koaxial mit einer Spindel des
Arretierbauteils gekoppelt ist und einstückig mit dieser
drehen kann, und wobei die Steuerungseinheit eine Anfangsbewegungseinrichtung
hat, die, falls eine Anfrage erhalten wird, den Zustand des Zustandsänderungselements
zu ändern, und die Position des Arretierbauteils geändert wird,
den Elektromotor antreibt und ein Gesamtspiel in der Drehrichtung
verringert, das in einem Leistungsübertragungsweg von dem
Elektromotor zu dem Arretierbauteil vorhanden ist, und eine Verwaltungseinrichtung
hat, die, wenn bestimmt worden ist, dass das Gesamtspiel verringert
worden ist, einen Drehwinkel, der für eine Positionsänderung
des Arretierbauteils entsprechend der Anfrage notwendig ist, als
einen Zieldrehwinkel festlegt und den Elektromotor antreibt.
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In
diesem Fall wird grundsätzlich zu der Zeit des Änderns
der Position des Arretierbauteils zuerst das gesamte Spiel in der
Drehrichtung, das in dem Leistungsübertragungsweg von dem
Elektromotor zu dem Arretierbauteil vorhanden ist, angehäuft
und verringert, wodurch ermöglicht wird, dass eine Antriebsleistung
direkt von dem Elektromotor zu dem Arretierbauteil übertragen
wird, und durch Antreiben des Elektromotors um nur den Drehwinkel,
der zum Ändern der Position des Arretierbauteils aus diesem Zustand
notwendig ist, wird bewirkt, dass sich der Rotor des Elektromotors
und die Spindel des Arretierbauteils einstückig drehen.
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Demzufolge
kann die Position des Arretierbauteils präzise zu der Zielposition
in dem Zustand geändert werden, in dem das gesamte Spiel,
das in dem Leistungsübertragungsweg von dem Elektromotor
zu dem Arretierbauteil vorhanden ist, absorbiert worden ist.
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Darüber
hinaus wird mit der vorliegenden Erfindung eine beschwerliche Steuerung,
wie ein tatsächliches Erfassen eines inneren Spiels in
dem Stellglied und Festlegen des Zieldrehwinkels unter Berücksichtigung
dieses inneren Spiels, wie in dem herkömmlichen Beispiel,
nicht durchgeführt, wodurch eine Vereinfachung des Steuerungsinhalts
und zusammen damit ein Unterdrücken oder Verhindern einer
Erhöhung der Kosten zum Entwickeln von Steuerungsprogrammen
und dergleichen ermöglicht wird.
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Bevorzugt
bestimmt die Verwaltungseinrichtung auf der Basis einer Ausgabe
von einer Arretierwinkelerfassungseinrichtung, die einen Drehwinkel der
Spindel oder des Arretierbauteils erfasst, dass das Gesamtspiel
verringert worden ist, wenn es erfasst worden ist, dass ein Drehen
der Spindel begonnen hat, wenn der Elektromotor durch die Anfangsbewegungseinrichtung
angetrieben worden ist.
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Auf
diese Weise ist eine Form zum Durchführen einer Gesamtspielverringerungsbestimmung
in der Verwaltungseinrichtung spezifiziert und gemäß dieser
Spezifizierung ist es möglich, die Gesamtspielverringerungsbestimmung
mit einer relativ einfachen Technik hochgenau durchzuführen.
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Bevorzugt
bestimmt die Verwaltungseinrichtung auf der Basis einer Ausgabe
von einer Rotorwinkelerfassungseinrichtung, die einen Drehwinkel
eines Rotors des Elektromotors erfasst, ob der erfasste Drehwinkel
des Rotors den Zieldrehwinkel erreicht hat, und stoppt das Antreiben
des Elektromotors, wenn bestimmt worden ist, dass der Zieldrehwinkel erreicht
worden ist.
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Da
eine Antriebssteuerung des Elektromotors auf der Basis einer Erfassungsausgabe
von der Rotorwinkelerfassungseinrichtung durchgeführt wird, ist
es in diesem Fall möglich, den Steuerungsinhalt einfacher
als in dem Fall zu machen, in dem eine Erfassungsausgabe von der
Rotorwinkelerfassungseinrichtung und der Ausgabewinkelerfassungseinrichtung
verwendet wird, wie in dem herkömmlichen Beispiel.
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Bevorzugt
hat das Arretierbauteil ein Wellenteil, der aus einer Vielzahl von
Tälern, die zu jedem Drehwinkel des Arretierbauteils korrespondieren, und
einem Berg zwischen den Tälern gebildet ist, wobei das
Positionierungsbauteil einen Eingriffsteil hat, der mit einem der
Täler des Wellenteils an einer freien Endseite des Positionierungsbauteils
eingreift, und des Weiteren ist ein Drehwinkel, der für
eine Positionsänderung des Arretierbauteils notwendig ist, ein
Winkel von dem Tiefpunkt eines Tals zu dem Tiefpunkt eines anderen
Tals des Arretierbauteils.
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In
diesem Fall ist ein beispielhafter Aufbau des Arretierbauteils und
des Positionierungsbauteils spezifiziert, und solch eine Spezifizierung
stellt klar, dass die Arretierbauteilpositionsänderung
in Stufen gemäß der Anzahl von Tälern
durchgeführt wird. Des Weiteren ist ein Winkel, der zur
Arretierbauteilpositionsänderung notwendig ist, definiert,
wodurch der Inhalt klargestellt wird, wann der Zieldrehwinkel des Elektromotors
festgelegt wird.
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Es
sei angemerkt, dass das vorstehend beschriebene Zustandsänderungselement
beispielsweise die Bereichsänderungsvorrichtung für
ein automatisches Getriebe oder ein Parkgerät sein kann.
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Eine
Bereichsänderungsvorrichtung für ein automatisches
Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung hat:
eine Schaltbetätigungseinrichtung zum Auswählen
eines Schaltbereichs durch menschliche Betätigung; eine
Bereichserfassungseinrichtung, die eine Position eines Schaltbereichs
erfasst, der durch die Schaltbetätigungseinrichtung ausgewählt
worden ist; und eine Betätigungsvorrichtung zum Ändern
des Zustands eines Betätigungsventils, das ein Bestandteil
einer hydraulischen Steuerungsvorrichtung zum Schaltbereichsändern
ist, die in dem automatischen Getriebe umfasst ist, auf der Basis
einer Erfassungsausgabe von der Bereichserfassungseinrichtung, wobei
die Betätigungsvorrichtung den vorstehend beschriebenen
Aufbau hat.
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Da
die Betätigungsvorrichtung der Bereichsänderungsvorrichtung
den vorstehend beschriebenen Aufbau hat, ist es in diesem Fall möglich,
den Zustand des Betätigungsventils präzise zu ändern
und eine Betriebsstabilität zu verbessern.
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Ein
Parkgerät gemäß der vorliegenden Erfindung
hat: ein Parkzahnrad, das außen an einer Ausgabewelle eines
Getriebes fixiert ist; eine Parkverriegelungsstange, die eine Klaue
hat, die mit dem Parkzahnrad verriegelbar ist, und die des Weiteren
zu einer Verriegelungsposition, bei der eine Drehung durch Annähern
an das Parkzahnrad und Bewirken einer Verriegelung der Klaue mit
dem Parkzahnrad unmöglich ist, und zu einer Entriegelungsposition verschoben
wird, bei der durch Trennen von dem Parkzahnrad und Lösen
der Klaue von dem Parkzahnrad eine Drehung möglich ist;
eine Parkstange, die so gedrückt/gezogen wird, dass die
Parkverriegelungsstange näher zu oder weiter weg in Bezug
auf das Parkzahnrad verschoben wird; und eine Betätigungsvorrichtung
zum Drücken/Ziehen der Parkstange, wobei die Betätigungsvorrichtung
den vorstehend beschriebenen Aufbau hat.
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Da
die Betätigungsvorrichtung des Parkgeräts den
vorstehend beschriebenen Aufbau hat, ist es in diesem Fall möglich,
beispielsweise den Zustand des Parkzahnrads präzise zu ändern
und eine Betriebsstabilität zu verbessern.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der
Betätigungsvorrichtung für das Zustandsänderungselement
gemäß der vorliegenden Erfindung ist es beispielsweise
möglich, ein Arretierbauteil durch präzises Ändern
von diesem zu einer Zielposition mit einer relativ einfachen Technik
zu positionieren und zu einer Verbesserung der Betriebsstabilität
beizutragen.
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Da
die Betätigungsvorrichtung, die in der Bereichsänderungsvorrichtung
für das automatische Getriebe gemäß der
vorliegenden Erfindung umfasst ist, den vorstehend beschriebenen
Aufbau hat, ist es möglich, den Zustand des Betätigungsventils
präzise zu ändern.
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Da
die Betätigungsvorrichtung, die in dem Parkgerät
gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ist,
den vorstehend beschriebenen Aufbau hat, ist es möglich,
den Zustand des Parkzahnrads präzise zu ändern.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen schematischen Aufbau einer
Ausführungsform einer Bereichsänderungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
eine Seitenansicht der Bereichsänderungsvorrichtung in 1 und
zeigt einen Neutralbereich N.
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3 ist
eine Seitenansicht, die einen Querschnitt eines Kopplungsabschnitts
zwischen einer Ausgabewelle eines Stellglieds und einer Spindel
einer Arretierplatte in 1 zeigt.
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4 ist
ein Graph, der Änderungen des Drehwinkels eines Rotors
eines Elektromotors und des Drehwinkels der Ausgabewelle in dem
Prozess zeigt, in dem die in 2 gezeigte
Arretierplatte in einem Bereich geneigt wird.
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5 ist
ein Diagramm zum Beschreiben einer Bedingung, wann sich eine Rolle
einer Arretierfeder in dem Neigeprozess der Arretierplatte in 2 anhebt.
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6 ist
ein Diagramm zum Beschreiben einer Bedingung, wann sich eine Rolle
einer Arretierfeder in dem Neigeprozess der Arretierplatte in 2 absenkt.
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7 ist
ein Flussdiagramm, das zur Beschreibung von Betrieben in der vorliegenden
Erfindung verwendet wird.
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8 ist
ein Diagramm zum Beschreiben eines Drehwinkels, der zum Ändern
der Position der Arretierplatte in 2 notwendig
ist.
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9 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen schematischen Aufbau einer
Ausführungsform eines Parkgeräts gemäß der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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10 ist
eine Seitenansicht des Parkgeräts in 9 und
zeigt einen entriegelten Zustand.
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11 ist
ein Diagramm zum Beschreiben eines Drehwinkels, der zum Ändern
der Position der Arretierplatte in einer Betätigungsvorrichtung
des Parkgeräts in 9 notwendig
ist.
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12 ist
ein Flussdiagramm, das in einer Beschreibung von Betrieben einer
weiteren Ausführungsform der Bereichsänderungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachstehend
werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit
Bezug auf 1 bis 12 detailliert
beschrieben.
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Zuerst
zeigen 1 bis 8 eine Ausführungsform
einer Bereichsänderungsvorrichtung für ein automatisches
Getriebe, das ein Ziel für die Anwendung einer Betätigungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung ist. Bevor Abschnitte
beschrieben werden, auf die die Merkmale der vorliegenden Erfindung
angewendet worden sind, wird im Folgenden ein schematischer Aufbau
der Bereichsänderungsvorrichtung mit Bezug auf 1 bis 3 beschrieben.
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In
einem automatischen Getriebe, das in einem Fahrzeug wie einem Kraftfahrzeug
montiert ist, werden ein Parkbereich P, ein Rückwärtsbereich
R, ein Neutralbereich N und ein Antriebsbereich D und dergleichen
gemäß einem Schaltbereich eingerichtet, der durch
beispielsweise einen Schalthebel 1 als eine Schaltbetätigungseinrichtung
ausgewählt worden ist, die in der Nähe eines Fahrersitzes
angeordnet ist.
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Eine
Bereichsänderungsvorrichtung 10 dieser Ausführungsform
ist ein sogenanntes „By-Wire-System” und hat einen
Aufbau, der hauptsächlich ein Betätigungsventil 20 zum
Bereichsändern in dem automatischen Getriebe, ein Parkgerät 30 und
eine Betätigungsvorrichtung 40 umfasst.
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Das
Betätigungsventil 20 ist eines der Bestandteile
einer hydraulischen Steuerungsvorrichtung, die Eingriffsbetriebe
von verschiedenen Arten von Bremsen und Kupplungen steuert, die
in einem Getriebemechanismusteil des automatischen Getriebes umfasst
sind, der nicht gezeigt ist.
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Obwohl
es allgemein bekannt ist, hat die hydraulische Steuerungsvorrichtung
neben dem Betätigungsventil 20 eine Vielzahl von
Linearsolenoidventilen, die Eingriffsbetriebe der verschiedenen
Arten von Bremsen und Kupplungen steuern, und wenn der Schalthebel 1 betätigt
worden ist, wird das Betätigungsventil 20 betätigt
und ein Hydraulikölzufuhrweg in Bezug auf die Linearsolenoidventile
wird geändert, wodurch ein Bereich entsprechend der Betätigung eingerichtet
wird.
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Das
Betätigungsventil 20 ist in einer Form, die Kolbenventil
genannt wird, das allgemein bekannt ist, und hat einen Aufbau, der
hauptsächlich einen Ventilkörper 21 und
einen Kolben 22 umfasst.
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Der
Ventilkörper 21 ist an einer geeigneten Stelle
in dem Gehäuse des automatischen Getriebes fixiert und
hat einen geeigneten Zufuhranschluss und Abgabeanschluss. Der Kolben 22 ist
in dem Ventilkörper 21 so untergebracht, dass
er in der Axialrichtung verschiebbar ist.
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Das
Parkgerät 30 versetzt eine Ausgabewelle 2 des
automatischen Getriebes in einen Verriegelungszustand, in dem eine
Drehung nicht möglich ist, oder in einen Endriegelungszustand,
in dem eine Drehung möglich ist, und hat einen Aufbau,
der hauptsächlich ein Parkzahnrad 31, eine Parkverriegelungsstange 32 und
eine Parkstange 33 umfasst.
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Das
Parkzahnrad 31 ist außen an der Ausgabewelle 2 des
automatischen Getriebes so fixiert, dass es einstückig
drehen kann.
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Die
Parkverriegelungsstange 32 ist in der Nähe des
Parkzahnrads 31 so angeordnet, dass sie frei neigbar ist,
wobei sich der Drehpunkt an einer Endseite befindet. Eine Klaue 32a,
die zwischen Zähne des Parkzahnrads 31 eingesetzt
oder aus diesen entfernt werden kann, ist auf halbem Weg in der Längsrichtung
der Parkverriegelungsstange 32 vorgesehen. Es sei angemerkt,
dass die Parkverriegelungsstange 32 durch eine Feder, die
in den Zeichnungen weggelassen ist, konstant in einer Richtung vorgespannt
wird, in der sie von dem Parkzahnrad 31 weggezogen wird.
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Die
Parkstange 33 ist angeordnet, um im Wesentlichen parallel
zu der Ausgabewelle 2 des automatischen Getriebes nach
vorne oder hinten verschoben zu werden.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist das vordere Ende der Parkstange 33 mit
einer Arretierplatte 51 der Betätigungsvorrichtung 40 gekoppelt,
die nachstehend beschrieben wird, und wird durch einen Neigebetrieb dieser
Arretierplatte 51 gedrückt/gezogen.
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Des
Weiteren ist ein Konus 37 zum Neigen der Parkverriegelungsstange 32 an
dem hinteren Ende der Parkstange 33 vorgesehen. Der Konus 37 wird
zu der Seite des Parkzahnrads 31 durch eine Schraubenfeder 38 gedrückt.
Die Schraubenfeder 38 ist an der Außenseite der
Parkstange 33 vorgesehen, und ein Ende wird durch einen
Haltering 39 gehalten, der an der Parkstange 33 fixiert
und verriegelt ist.
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Die
Betätigungsvorrichtung 40 betätigt das Betätigungsventil 20 und
das Parkgerät 30, um den Schaltbereich (P, R,
N, D) einzurichten, der durch den Schalthebel 1 ausgewählt
wird, und hat einen Aufbau, der hauptsächlich einen Arretiermechanismus 50,
ein Stellglied 60 und eine ECU (elektronische Steuerungseinheit) 5 umfasst.
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Der
Arretiermechanismus 50 positioniert den Kolben 22 des
Betätigungsventils 20 und die Parkstange 33 des
Parkgeräts 30 durch Drücken/Ziehen von
diesen in Stufen. Das Stellglied 60 treibt den Arretiermechanismus 50 an.
Die ECU 5 steuert das Stellglied 60.
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Der
Arretiermechanismus 50 hat einen Aufbau, der die Arretierplatte 51,
eine Spindel 52 und eine Arretierfeder 53 umfasst.
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Die
Arretierplatte 51 drückt/zieht den Kolben 22 des
Betätigungsventils 22 und die Parkstange 33 des
Parkgeräts 30, indem sie durch das Stellglied 60 geneigt
wird.
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Der äußere
Aufbau der Arretierplatte 51 ist fächerförmig,
und in einem Bereich, der ihr Neigungszentrum ist, ist die Spindel 52,
die von der Arretierplatte 51 getrennt ist, in einem Zustand
fixiert, in dem sie durch die Aritierplatte 51 hindurchgeht
und mit dieser einstückig drehen kann.
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Im
Speziellen ist die Kopplung zwischen der Arretierplatte 51 und
der Spindel 52 eine Form, in der beispielsweise ein zylindrischer
Nabenteil (siehe beispielsweise 3) an einem
Neigungsdrehpunktabschnitt der Arretierplatte 51 vorgesehen
ist, die Spindel in das Bohrloch dieses zylindrischen Nabenteils eingepasst
ist, und ein Federstift oder dergleichen (in den Zeichnungen weggelassen)
eingetrieben ist, aber eine andere Form ist auch möglich.
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Wenn
demzufolge die Spindel 52 gedreht wird, dreht (oder neigt)
sich die Arretierplatte 51 einstückig mit dieser.
Es sei angemerkt, dass die Arretierplatte 51 und die Spindel 52 einstückig
ausgebildet sein können.
-
Eine
Ausgabewelle 63 des Stellglieds 60 ist an ein
Ende in der Axialrichtung der Spindel 52 koaxial gekoppelt
und kann einstückig mit dieser drehen, und obwohl es nicht
gezeigt ist, ist das andere Ende in der Axialrichtung der Spindel 52 durch
ein Gehäuse 3 des automatischen Getriebes oder
dergleichen drehbar gestützt.
-
Diese
Kopplung zwischen der Spindel 52 der Arretierplatte 51 und
der Ausgabewelle 63 des Stellglieds 60 ist beispielsweise
eine Keilverbindung. Im Speziellen sind Federn (nicht durch Bezugszeichen gekennzeichnet)
an dem Außenumfang an einer Endseite der Spindel 52 vorgesehen,
und Nuten (nicht durch Bezugszeichen gekennzeichnet) sind an der
Innenumfangsfläche eines horizontalen Lochabschnitts an
der Innendurchmesserseite der Ausgabewelle 63 des Stellglieds 60 vorgesehen.
Wenn demzufolge die Spindel 52 durch das Stellglied 60 um
einen vorbestimmten Winkel in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung
drehangetrieben wird, wird die Arretierplatte 51 geneigt.
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Des
Weiteren ist das vordere Ende des Kolbens 22 des Betätigungsventils 20 an
einer vorbestimmten Position an die Arretierplatte 51 gekoppelt, und
das vordere Ende der Parkstange 33 des Parkgeräts 30 ist
an einer vorbestimmten Position an die Arretierplatte 51 gekoppelt.
Wenn demzufolge die Arretierplatte 51 geneigt wird, wird
eine Verschiebung des Kolbens 22 des Betätigungsventils 20 in
der Axialrichtung bewirkt und eine Verschiebung der Parkstange 33 in
der Axialrichtung wird bewirkt.
-
Es
sei angemerkt, dass bei der Form des Koppelns des Kolbens 22 mit
der Arretierplatte 51 ein Stift 58, der an einer
vorbestimmten Position an der Arretierplatte 51 parallel
zu der Spindel 52 angebracht ist, zwischen zwei Scheiben
montiert ist, die an einem äußeren Endabschnitt
des Kolbens 22 vorgesehen sind.
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Des
Weiteren ist bei der Form des Koppelns der Parkstange 33 an
die Arretierplatte 51 ein gekrümmter Spitzenteil
der Parkstange 33 in ein Durchgangsloch 59 eingesetzt,
das in der Arretierplatte 51 an einer Endseite in der Längsrichtung
vorgesehen ist, und dann ist ein Schnappring, Haltestift oder dergleichen,
der in den Zeichnungen weggelassen ist, an dem gekrümmten
Spitzenteil befestigt, oder das gekrümmte Spitzenteil ist
dadurch gehaltert und fixiert, dass der gekrümmte Spitzenteil
einer plastischen Verformung unterzogen worden ist.
-
Die
Arretierplatte 51 wird in beispielsweise vier Stufen entsprechend
Schaltbereichen (beispielsweise dem Parkbereich P, dem Rückwärtsbereich
R, dem Neutralbereich N und dem Antriebsbereich D) geneigt, die
durch den Schalthebel 1 ausgewählt werden, und
bewirkt, dass der Kolben 22 des Betätigungsventils 20 in
vier Stufen in der Axialrichtung gemäß der geneigten
Position der Arretierplatte 51 verschoben wird.
-
Um
dies zu erreichen, ist ein Wellenteil 54 an der oberen
Endseite der Arretierplatte 51 vorgesehen. Bezugszeichen 55 bezeichnet
einen Bergabschnitt des Wellenteils 54 und Bezugszeichen 56 bezeichnet
einen Talabschnitt von diesem. Die Form der Täler 56 des
Wellenteils 54 in dieser Ausführungsform ist zweiseitig
symmetrisch, wobei der Tiefpunkt die Mitte ist, wie bei einer Sinuskurve,
aber diese Form ist beliebig.
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Die
Anzahl von Tälern 56 (vier), die der Wellenteil 54 hat,
entspricht den vier Schaltstufen der Schaltbereiche (dem Parkbereich
P, dem Rückwärtsbereich R, dem Neutralbereich
N und dem Antriebsbereich D) des Schalthebels 1. Des Weiteren
sind, wie in 2 gezeigt ist, die Markierungen „P,
R, N, D” an der Arretierplatte 51 in der Nähe
der vier Täler 56 markiert.
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Die
Arretierfeder 53 positioniert die vier Stufen der geneigten
Positionen der Arretierplatte 51 individuell und hält
diese Positionen bei, und ist deshalb aus einer riemenförmigen
Blattfeder gebildet, die flexibel ist, und hat einen Aufbau, in
dem ein zweizackiger Abschnitt an ihrer Spitze eine Rolle 57 drehbar
stützt.
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Obwohl
es nicht im Detail gezeigt ist, hat die Rolle 57 eine hohle
Form, eine Spindel ist in ihr Mittelloch eingesetzt, und die zwei
Enden dieser Spindel in der Axialrichtung sind an dem zweizackigen
Abschnitt der Arretierfeder 53 fixiert.
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Eine
Endseite der Arretierfeder 53 ist beispielsweise an dem
Ventilkörper 21 des Betätigungsventils 20 in
dieser Ausführungsform fixiert. Des Weiteren greift die
Rolle 57 mit einem der Täler 56 in dem Wellenteil 54 der
Arretierplatte 51 ein und ist derart angeordnet, dass sich
in solch einem Zustand die Arretierfeder 53 selbst etwas
elastisch verformt und sich in einer gekrümmten Position
befindet, wodurch sie die Rolle 57 zu dem Tiefpunkt des
Tals 56 aufgrund der elastischen Rückstellkraft
der Arretierfeder 53 drückt, wodurch der Eingriffszustand
verstärkt wird.
-
Jedoch
kann die Arretierfeder 53 derart angeordnet sein, dass
in dem Zustand, in dem die Rolle 57 der Arretierfeder 53 mit
dem Tal 56 in Eingriff ist, die Arretierfeder 53 selbst
in einer im Wesentlichen geraden, normalen Position ist.
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Obwohl
es nicht im Detail gezeigt ist, hat, wie beispielsweise in 3 gezeigt
ist, das Stellglied 60 einen Aufbau, in dem ein Elektromotor 61 als
ein Drehleistungserzeugungsteil, ein Verlangsamungsmechanismus 62 und
eine Ausgabewelle 63 in einem Gehäuse 64 aufgenommen
sind.
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Befestigungsstücke 65 sind
an mehreren Umfangsstellen an der Außendurchmesserseite
des Gehäuses 64 vorgesehen, und das Stellglied 60 ist durch
Fixieren solcher Befestigungsstücke 65 an dem
Gehäuse 3 des automatischen Getriebes (das nur
in 3 gezeigt ist) mit Hilfe von Bolzen befestigt.
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Obwohl
es nicht im Detail gezeigt ist, ist der Verlangsamungsmechanismus 62 einer
von beispielsweise einem Mechanismus, der ein Zykloidgetriebe verwendet,
einem Getriebemechanismus, in dem eine Vielzahl von Zahnrädern
kombiniert sind, und einem Planetengetriebemechanismus. Ein Eingabebauteil
(von den Zeichnungen weggelassen) dieses Verlangsamungsmechanismus 62 ist
an den Rotor (von den Zeichnungen weggelassen) des Elektromotors 61 gekoppelt,
und die Ausgabewelle 63 ist einstückig mit einem
Ausgabebauteil (von den Zeichnungen weggelassen) des Verlangsamungsmechanismus 62 vorgesehen.
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Ein
rohrförmiger Nabenteil 66 zum Freilegen des Endteils
der Ausgabewelle 63 zu der Außenseite ist in einem
vorbestimmten Bereich des Gehäuses 64 vorgesehen.
Die Ausgabewelle 63 ist außer Kontakt mit dem
rohrförmigen Nabenteil 66 und ist frei drehbar.
Die Ausgabewelle 63 liegt zu der Außenseite von der Öffnung
des rohrförmigen Nabenteils 66 frei.
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Wie
in 3 gezeigt ist, sind eine Rotorwinkelerfassungseinrichtung 6 zum
Erfassen des Drehwinkels des Rotors des Elektromotors 61 und
eine Ausgabewinkelerfassungseinrichtung 7 zum Erfassen
des Drehwinkels der Ausgabewelle 63 in dem Gehäuse 64 vorgesehen.
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Es
sei angemerkt, dass die Rotorwinkelerfassungseinrichtung 6 und
die Ausgabewinkelerfassungseinrichtung 7 herkömmlich
bekannte Aufbauten haben (siehe beispielsweise Patentliteratur 1) und
deshalb sind detaillierte Zeichnungen und eine detaillierte Beschreibung
weggelassen worden, und diese Einrichtungen werden nur kurz erklärt.
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Die
Rotorwinkelerfassungseinrichtung 6 ist durch Magneten,
die an dem Außenumfang des Rotors angeordnet sind, oder
durch magnetische Pole, die so magnetisiert sind, dass sie abwechselnd
entgegengesetzte Polaritäten haben, an dem Außenumfang
des Rotors und einen Hall-IC zur Magnetismuserfassung gebildet,
und ist beispielsweise ein digitaler Kodierer, der eine Anzahl von
Pulsen gemäß dem Drehbetrag des Rotors ausgibt.
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Die
Ausgabewinkelerfassungseinrichtung 7 ist durch Magneten,
die in einem vorbestimmten Drehwinkelbereich an der Außenflächenseite
der Ausgabewelle 63 angeordnet sind und deren Querschnittsfläche
sich allmählich zu einer Richtung in der Umfangsrichtung
hin erhöht, und einen Linearausgabe-Hall-IC gebildet, und
ist ein analoger Magnetismussensor, der die magnetische Kraft der
Magneten gemäß dem Drehwinkel der Ausgabewelle 63 erfasst und
lineare Analogsignale gemäß der erfassten magnetischen
Kraft ausgibt. Diese Erfassungseinrichtungen 6 und 7 können
einen anderen geeigneten Aufbau haben, der anders als die vorstehend
beschriebenen Aufbauten ist.
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Als
nächstes werden Betriebe der Bereichsänderungsvorrichtung 10 mit
solch einem Aufbau detailliert beschrieben.
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Bei
einer normalen Getriebebetätigung erfasst, wenn einer von
dem Parkbereich (P), dem Rückwärtsbereich (R),
dem Neutralbereich (N), dem Antriebsbereich (D) oder dergleichen
des automatischen Getriebes durch den Fahrer ausgewählt
worden ist, der den Schalthebel 1 manuell betätigt,
der Bereichspositionssensor 4, welche der Bereichspositionen
ausgewählt worden ist.
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Die
ECU 5 erkennt die ausgewählte Bereichsposition
auf der Basis einer Erfassungsausgabe von dem Bereichspositionssensor 4,
und die ECU 5 treibt die Ausgabewelle 63 des Stellglieds 60 an, um
in einer Vorwärtsrichtung oder in einer Rückwärtsrichtung
zu drehen, und dreht (neigt) die Spindel 52 und die Arretierplatte 51 in
geeigneter Weise.
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Zu
dieser Zeit verformt sich die Arretierfeder 53 aufgrund
des Hibübergehens über einen Berg 55 des
Wellenteils 54 der Arretierplatte 51, die Rolle 57 greift
mit dem nächsten Tal 56 in den Wellenteil 54 ein und
die Arretierplatte 51 wird durch die Arretierfeder 53 positioniert
und gehalten.
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Aufgrund
des Neigens der Arretierplatte 51 gleitet der Kolben 22 des
Betätigungsventils 20 in der Axialrichtung, und
das Betätigungsventil 20 wechselt zu der ausgewählten
Bereichsposition zwischen „P”, „R”, „N” und „D”.
Demzufolge wird die hydraulische Steuerungsvorrichtung, die nicht
gezeigt ist, in geeigneter Weise angetrieben, und eine geeignete
Getriebestufe in dem automatischen Getriebe wird eingerichtet.
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Es
sei angemerkt dass, falls der Parkbereich P ausgewählt
worden ist, das Betätigungsventil 20 zu der „P” Position
umgeschaltet wird, bewirkt wird, dass die Parkstange 33 des
Parkgeräts 30 in der Axialrichtung gleitet, und
bewirkt wird, dass die Klaue 32a der Parkverriegelungsstange 32 mit
dem Parkzahnrad 31 eingreift. Demzufolge wird die Ausgabewelle 2 des
automatischen Getriebes in den Verriegelungszustand versetzt, in
dem eine Drehung nicht möglich ist.
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Falls
des Weiteren ein anderer Bereich ausgehend von der Parkbereichsposition
ausgewählt wird, treibt die ECU 5 das Stellglied 60 an,
wodurch die Spindel 52 um einen Zielwinkel in der umgekehrten
Drehrichtung gedreht wird, die Arretierplatte 51 dadurch
in derselben Richtung wie die vorstehend beschriebene Richtung geneigt
wird, und zusammen damit wird bewirkt, dass die Parkstange 33 und
der Konus 37 axial in der entgegengesetzten Richtung zu der
vorstehend beschriebenen Richtung gleiten, und die nach oben gerichtete
Druckkraft der Parkverriegelungsstange 32, die durch den
Konus 37 erzeugt wird, wird aufgehoben.
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Demzufolge
senkt sich die Parksperrstange 32 nach unten ab und die
Klaue 32 löst sich aus der Position zwischen den
Zähnen des Parkzahnrads 31, und deshalb wird die
Ausgabewelle 2 in den entriegelten Zustand versetzt, in
dem eine Drehung möglich ist. Gleichzeitig wird der Kolben 22 des
Betätigungsventils 20 zu einer Zielposition verschoben, wodurch
ein geeigneter Hydraulikölzufuhrweg in der hydraulischen
Steuerungsvorrichtung geschaffen wird.
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Nun
folgt eine detaillierte Beschreibung von Abschnitten, auf die Merkmale
der vorliegenden Erfindung angewendet worden sind, mit Bezug auf 3 bis 8.
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In
der Betätigungsvorrichtung 40, die wie vorstehend
beschrieben aufgebaut ist, ist beispielsweise ein Spiel (Luft, Zusammenbaufehler
und dergleichen) in der Drehrichtung innerhalb des Stellglieds 60 vorhanden,
und ein Spiel (Luft aufgrund einer Keilverbindung) ist in der Drehrichtung
in dem Kopplungsabschnitt zwischen der Ausgabewelle 63 des
Stellglieds 60 und der Spindel 52 der Arretierplatte 51 vorhanden,
und deshalb gibt es Fälle, in denen der Zieldrehwinkel
des Elektromotors 61 des Stellglieds 60 und der
tatsächliche Drehwinkel der Arretierplatte 51 sich
aufgrund der Anhäufung eines derartigen Spiels unterscheiden.
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In
Anbetracht dessen wird in dieser Ausführungsform grundsätzlich
zu der Zeit des Änderns der Position der Arretierplatte 51 zuerst
das innere Spiel des Stellglieds 60 verringert, wodurch
ein Zustand herbeigeführt wird, in dem eine Antriebskraft
direkt von dem Rotor des Elektromotors 61 zu der Ausgabewelle 63 übertragen
werden kann, und danach wird der nachfolgende Zieldrehwinkel des
Elektromotors 61 unter Berücksichtigung des Spiels
des Kopplungsabschnitts zwischen der Ausgabewelle 63 und der
Spindel 52 festgelegt, wodurch die Spindel 52 in einem
Zustand drehangetrieben wird, in dem das Kopplungsspiel verringert
worden ist.
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Auf
diese Weise wird die Position der Arretierplatte 51 geändert,
nachdem das gesamte Spiel verringert worden ist, das in dem Leistungsübertragungsweg
von dem Elektromotor 61 zu der Arretierplatte 51 vorhanden
ist.
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Nun
folgt eine spezifische Beschreibung von Abläufen und Betrieben,
die durchgeführt werden, wenn die Position der Arretierplatte 51 geändert
wird, mit Bezug auf das in 7 gezeigte
Flussdiagramm.
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Das
Flussdiagramm, das in 7 gezeigt ist, ist ein Ablauf,
der durch die ECU 5 durchgeführt wird, und wird
begonnen, wenn beispielsweise einer von dem Parkbereich (P), dem
Rückwärtsbereich (R), dem Neutralbereich (N),
dem Antriebsbereich (D) und dergleichen gemäß einem
Auswahlbetrieb ausgewählt worden ist, der durch den Fahrer
mit Hilfe des Schalthebels 1 durchgeführt wird,
und des Weiteren eine Anfrage für die Bereichspositionsänderung
auf der Basis eines von dem Bereichspositionssensor 4 ausgegebenen
Signals erkannt worden ist.
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Zuerst
wird in Schritt S1 der Elektromotor 61 des Stellglieds 60 in
einer Vorwärtsrichtung oder einer umgekehrten Drehrichtung
angetrieben, um die Position der Arretierplatte 51 zu der
Position zu ändern, die zu der Bereichsposition korrespondiert,
die auf der Basis des ausgegebenen Signals von dem Bereichspositionssensor 4 erkannt
worden ist. Hier wird der Zieldrehwinkel des Elektromotors 61 nicht festgelegt.
-
Als
nächstes wird in Schritt S2 bestimmt, ob das innere Spiel
des Stellglieds 60 verringert worden ist.
-
Im
Speziellen ist in Schritt S1 die Zeitspanne von dem Zeitpunkt, wenn
der Elektromotor 61 angetrieben wird, bis zu dem Zeitpunkt,
wenn sich die Ausgabewelle 63 dreht, die Zeitspanne, in
der das innere Spiel verringert wird, und wenn die Ausgabewelle 63 zu
drehen beginnt, ist das innere Spiel verringert worden, und eine
Antriebskraft wird direkt von dem Elektromotor 61 zu der
Ausgabewelle 63 übertragen.
-
Demzufolge
ist die Beurteilung in Bezug auf eine Verringerung des inneren Spiels
eine Überprüfung, ob, nachdem der Beginn einer
Drehung des Rotors des Elektromotors 61 auf der Basis eines
Erfassungssignals von der Rotorwinkelerfassungseinrichtung 6 erfasst
worden ist, der Beginn einer Drehung der Ausgabewelle 63 des
Stellglieds 60 auf der Basis eines Erfassungssignals von
der Ausgabewinkelerfassungseinrichtung 7 erfasst worden
ist. Beispielsweise ist, wie in 4 gezeigt
ist, die Zeitspanne, die zum Verringern des inneren Spiels notwendig
ist, von einem Zeitpunkt t1, wenn der Beginn einer Drehung des Rotors
auf der Basis der Ausgabe von der Rotorwinkelerfassungseinrichtung 6 erfasst
worden ist, bis zu einem Zeitpunkt t2, wenn der Beginn einer Drehung
der Ausgabewelle 63 auf der Basis der Ausgabe von der Ausgabewinkelerfassungseinrichtung 7 erfasst
worden ist. Hier ist α1 der zum Verringern des inneren
Spiels notwendige Drehwinkel.
-
Hier
wird in Schritt S2 eine negative Bestimmung gemacht, falls die Verringerung
des inneren Spiels des Stellglieds 60 nicht beendet worden
ist, wonach der Prozess wartet, bis die Verringerung des inneren
Spiels beendet worden ist, und eine positive Bestimmung wird in
Schritt S2 gemacht, wenn die Verringerung des inneren Spiels beendet
worden ist, und der Prozess geht weiter zu dem nächsten
Schritt S3.
-
In
Schritt S3 wird ein Zieldrehwinkel θn (siehe 4)
des Rotors des Elektromotors 61 festgelegt, und ein Antreiben
(Elektrifizierung) des Elektromotors 61 wird fortgeführt.
-
Dieser
Zieldrehwinkel θn ist beispielsweise auf einen Wert festgelegt,
der durch Multiplizieren eines Drehwinkels α2, der zu einem
Durchschnittswert eines Spiels in der Drehrichtung korrespondiert,
das in dem Kopplungsabschnitt zwischen der Ausgabewelle 63 und
der Spindel 52 vorhanden ist, mit 1/2 und Anfügen
des Ergebnisses an den Drehwinkel erhalten wird, der zum Ändern
der Position der Arretierplatte 51 zu der Position notwendig
ist, die der Schaltbereichsänderungsanfrage entspricht
(siehe θR, θN und θD in 8).
Dieser angefügte Wert wird in der ECU 5 im Voraus
als ein fester Wert gespeichert.
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Es
sei angemerkt, dass, obwohl der angefügte Wert ein Wert
ist, der durch Multiplizieren des Drehwinkels α2, der zu
dem Durchschnittswert des Spiels in der Drehrichtung korrespondiert,
das in dem Kopplungsabschnitt vorhanden ist, mit 1/2 erhalten wird,
die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt ist, und ist es
möglich, beispielsweise 1/2-mal den Auslegungsmaximalwert
des Kopplungsspiels anzufügen, oder einen Wert anzufügen,
der durch Multiplikation mit einem beliebigen anderen Wert als 1/2
erhalten wird.
-
Das
Folgende beschreibt den Vorrang des Falls, in dem der angefügte
Wert 1/2-mal der Drehwinkel α2 ist, der zu dem Durchschnittswert
des Kopplungsspiels korrespondiert. Zuerst einmal ist das Kopplungsspiel
individuell unterschiedlich aufgrund einer Herstellungstoleranz
und dergleichen, und es gibt einen Unterschied zwischen dem Maximalwert
und dem Minimalwert der Herstellungstoleranz. In Anbetracht dessen
ist kann man in dem Fall, in dem der tatsächlich gemessene
Wert des Kopplungsspiel der Maximalwert der Herstellungstoleranz oder
der Minimalwert der Herstellungstoleranz ist, falls der angefügte
Wert 1/2-mal der Drehwinkel α2 ist, der zu jedem individuellen
Durchschnittswert des Kopplungsspiels korrespondiert, sagen, dass
der Fehler mit Bezug auf einen individuellen Unterschied kleiner
ist.
-
Anschließend
wird in Schritt S4 bestimmt, ob die Ausgabe (erfasster Drehwinkel)
von der Rotorwinkelerfassungseinrichtung 6 den Zieldrehwinkel θn erreicht
hat.
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Hier
wird in Schritt S4 eine negative Bestimmung gemacht, bevor der erfasste
Drehwinkel den Zieldrehwinkel θn erreicht, und diese wird
solange gemacht, bis dieser Winkel erreicht worden ist, und wenn
dieser Winkel erreicht worden ist, wird eine positive Bestimmung
in Schritt S4 gemacht und der Prozess geht weiter zu dem nächsten
Schritt S5. In Schritt S5 wird das Antreiben (Elektrifizierung)
des Elektromotors gestoppt, und der Prozess dieses Flussdiagramms
endet.
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Wie
es von der vorstehenden Beschreibung der Betriebe klar ist, entspricht
die Anfangsbewegungseinrichtung, die in Anspruch 1 beschrieben ist, Schritt
S1, und die Verwaltungseinrichtung, die in Anspruch 1 beschrieben
ist, entspricht Schritten S2 bis S5.
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Es
sei angemerkt, dass, obwohl ein Phänomen, in dem sich die
Arretierplatte 71 selbst antreibt, in der Zeitspanne auftritt,
in der die Antriebskraft von dem Elektromotor 61 zu der
Ausgabewelle 63 übertragen wird, es keinen signifikanten
negativen Einfluss auf die Positionierung der Arretierplatte 51 gibt.
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Es
sei angemerkt, dass, obwohl es herkömmlich bekannt ist,
das Selbstantriebsphänomen nachstehend mit Bezug auf 4 bis 6 beschrieben
wird.
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In
dem Prozess des Neigens der Arretierplatte 51 in einem
Bereich von der Parkbereichsposition P zu dem Rückwärtsbereich
R, wird eine Antriebskraft nicht von dem Elektromotor 61 zu
der Spindel 52 in der Zeitspanne bis zu dem Zeitpunkt übertragen, wenn
das Gesamtspiel (siehe α in 5 und 6), das
durch Addieren des Kopplungsspiels zu dem inneren Spiel des Stellglieds 60 erhalten
wird, verringert worden ist (siehe Zeitspanne vom Zeitpunkt t1 bis
t2 in 4).
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Wenn
das Gesamtspiel α verringert worden ist und die Antriebskraft
des Elektromotors 61 zu der Spindel 52 übertragen
wird, beginnt sich, wie in 5 gezeigt
ist, die Rolle 57 der Arretierfeder 53 von einem
Tal 56 zu einem Berg 55 des Wellenteils 54 der
Arretierplatte 51 anzuheben. In diesem Anhebeprozess wird
die Rolle 57 in die -F-Richtung in 5 gedrückt,
die Arretierfeder 53 verformt sich elastisch, und eine
elastische Rückstellkraft baut sich auf.
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Anschließend
wird, wie in 6 gezeigt ist, wenn die Rolle 57 den
Berg 55 des Wellenteils 54 passiert und beginnt,
mit dem Tal 56 einzugreifen, das das Ziel ist, die Rolle 57 aufgrund
der aufgebauten elastischen Rückstellkraft F der Arretierfeder 53 in
die Talseite gedrückt. Aufgrund der Last von der Rolle 57 wird
die Arretierplatte 51 nach vorne in der Neigungsrichtung
von der durchgehenden Linie zu der Strichpunktlinie gedrückt,
wie in 6 gezeigt ist (dies entspricht der Zeitspanne
von dem Zeitpunkt t3 bis t4 in 4). Während
solch einer Zeitspanne wird die Antriebskraft des Elektromotors 61 nicht
zu der Arretierplatte 51 übertragen, und deshalb
erhöht sich das verringerte Gesamtspiel α wieder,
und die Rolle 57 gleitet das Tal 56 nach unten,
das das Ziel ist (von dem Zeitpunkt t4 bis t5 in 4).
Aufgrund dieses Gleitens tritt die Änderung des Drehwinkels
der Ausgabewelle 63 vor der Änderung des Drehwinkels
des Rotors des Elektromotors 61 auf. Dieses Phänomen wird „Selbstantrieb” der
Arretierplatte 51 genannt.
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Schließlich
erreicht zu dem Zeitpunkt t6 in 4 der Rotor
des Elektromotors 61 den Zieldrehwinkel, und das Antreiben
des Elektromotors 61 stoppt, und wenn die Rolle 57 den
Tiefpunkt des Tals 56 erreicht hat, das das Ziel ist, holt
der Rotor des Elektromotors 61 die Drehung der Ausgabewelle 63 ein,
und der Betrag eines Spiels, das durch den Selbstantrieb erzeugt
wird, wird verringert.
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Es
sei angemerkt, dass, obwohl die Rolle 57 tatsächlich
nicht rollt, da sich die Relativpositionen der Rolle 57 und
der Arretierplatte 51 ändern, der Ausdruck, dass
die Rolle 57 rollt, in der vorstehenden Beschreibung verwendet
wird, wodurch die Beschreibung leicht verständlich wird.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, ist es gemäß der vorliegenden
Ausführungsform, auf die die Merkmale der vorliegenden
Erfindung angewendet worden sind, möglich, die Position
der Arretierplatte 51 präzise zu ändern,
während der Steuerungsinhalt im Vergleich zu einem Lernen
des inneren Spiels des Stellglieds 60 und Festlegen des
Zieldrehwinkels unter Berücksichtigung eines solchen Lernergebnisses, wie
in dem herkömmlichen Beispiel, einfach gehalten ist.
-
Als
nächstes wird eine Ausführungsform des Parkgeräts 30 gemäß der
vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 9 bis 11 detailliert
beschrieben.
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Das
Parkgerät 30 dieser Ausführungsform hat
grundsätzlich einen Aufbau, in dem das Betätigungsventil 20 zum
Bereichsändern in dem automatischen Getriebe in der vorstehend
beschriebenen Bereichsänderungsvorrichtung 10 entfernt
worden ist, und die Anzahl der Täler 56 des Wellenteils 54 zum
Positionieren, der in der Arretierplatte 51 vorgesehen
ist, auf zwei verringert worden ist.
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Der
Hauptaufbau des Parkgeräts 30 ist derselbe wie
vorstehend beschrieben, und das Parkgerät 30 hat
einen Aufbau, der das Parkzahnrad 31, die Parkverriegelungsstange 32,
die Parkstange 33 und die Betätigungsvorrichtung 40 (den
Arretiermechanismus 50, das Stellglied 60 und
die ECU 5) umfasst.
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Die
Betätigungsvorrichtung 40 des Parkgeräts 30 wird
durch die ECU 5 in Erwiderung auf einen Betrieb elektrisch gesteuert,
der an einem Parkbetätigungsbauteil 8 wie einem
Parkschalter durchgeführt wird.
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Es
sei angemerkt, dass, wie gezeigt ist, der Wellenteil 54 der
Arretierplatte 51 mit zwei Tälern versehen ist,
nämlich einem Verriegelungstal 56a und einem Entriegelungs-(Parkaufhebungs-)Tal 56b, und
ein Berg 55 befindet sich zwischen diesen Tälern 56a und 56b.
Obwohl es nicht gezeigt ist, ist des Weiteren die Basisendseite
der Arretierfeder 53 an einem Fixierungsabschnitt wie dem
Gehäuse 3 des automatischen Getriebes befestigt.
-
Nachfolgend
sind grundlegende Betriebe eines solchen Parkgeräts 30 beschrieben.
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Zuerst
wird, falls der Fahrer einen Betrieb zum Auswählen der
Parkverriegelung mit Hilfe des Parkbetätigungsbauteils 8 durchführt,
ein Parkverriegelungssignal von dem Parkbetätigungsbauteil 8 zu der
ECU 5 eingegeben. Die ECU 5 treibt das Stellglied 60 in
Erwiderung auf die Eingabe des Parkverriegelungssignals an, wodurch
die Ausgabewelle 63 und die Spindel 52 um einen
vorbestimmten Winkel in der Verriegelungsrichtung gedreht werden,
die beispielsweise die Vorwärtsdrehrichtung ist.
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Demzufolge
wird die Arretierplatte 51 einstückig mit der
Spindel 52 in derselben Richtung geneigt, die vorstehend
beschrieben ist, und zusammen damit wird die Parkstange 33 in
Richtung zu der hinteren Endseite gedrückt. Dann drückt
die Seite mit großem Durchmesser des Konus 37 die
Parkverriegelungsstange 32 nach oben, und die Klaue 32a davon
wird zwischen die Zähne des Parkzahnrads 31 eingesetzt.
Demzufolge wird die Ausgabewelle 2 des automatischen Getriebes
in den verriegelten Zustand versetzt, in dem keine Drehung möglich
ist.
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Falls
andererseits der Fahrer einen Betrieb zum Auswählen einer
Parkaufhebung mit Hilfe des Parkbetätigungsbauteils 8 durchführt,
wird ein Parkaufhebungssignal von dem Parkbetätigungsbauteil 8 zu
der ECU 5 eingegeben. Die ECU 5 treibt das Stellglied 60 in
Erwiderung auf die Eingabe des Parkaufhebungssignals an, wodurch
die Ausgabewelle 63 und die Spindel 52 um einen
vorbestimmten Winkel in der Entriegelungsrichtung gedreht werden,
die beispielsweise die Rückwärtsdrehrichtung ist.
-
Demzufolge
wird die Arretierplatte 51 einstückig mit der
Spindel 52 in derselben Richtung geneigt, die vorstehend
beschrieben ist, und zusammen damit werden die Parkstange 33 und
der Konus 37 in Richtung zu der vorderen Endseite gezogen, und
die nach oben gerichtete Druckkraft der Parkverriegelungsstange 32 aufgrund
des Konus 37 wird aufgehoben, und deshalb bewegt sich die
Parkverriegelungstange 32 nach unten und die Klaue 32a von
ihr löst sich aus der Position zwischen den Zähnen
des Parkzahnrads 31. Demzufolge wird die Ausgabewelle 2 des
automatischen Getriebes in den entriegelten Zustand versetzt, in
dem eine Drehung möglich ist.
-
Es
sei angemerkt, dass, wenn der vorstehend beschriebene Verriegelungszustand
oder Entriegelungszustand eingerichtet ist, die Rolle 57 der Arretierfeder 53 mit
einem der zwei Täler 56 in dem Wellenteil 54 der
Arretierplatte 51 eingreift, und die Position der Arretierplatte 51 auf
diese Weise festgelegt ist und beibehalten wird.
-
Selbst
mit der Betätigungsvorrichtung 40 des Parkgeräts 30,
das vorstehend beschrieben ist, wird die Position der Arretierplatte 51 durch
Durchführen einer Steuerung in gleicher Weise wie die der
Betätigungsvorrichtung 40 der vorstehend beschriebenen Bereichsänderungsvorrichtung 10 geändert.
-
Mit
anderen Worten gesagt kann der Prozess in dem in 7 gezeigten
Flussdiagramm grundsätzlich ebenso zur Steuerung in Bezug
auf eine Zustandsänderung in der Betätigungsvorrichtung 40 des
Parkgeräts 30 verwendet werden. In Anbetracht
dessen sind Beschreibungen weggelassen worden, die redundant zu
der vorstehenden Ausführungsform sind, und nur die Unterschiede
werden im Detail beschrieben.
-
Wie
in 11 gezeigt ist, werden in dem Parkgerät 30 unter
der Annahme, dass θUR der Drehwinkel ist, der in dem Fall
des Umschaltens von dem Zustand, in dem ein Eingreifen des Verriegelungs-(Parkbereichs-)Tals 56a der
Arretierplatte 51 mit der Rolle 57 der Arretierfeder 53 bewirkt
wird, zu dem Zustand des Eingreifens mit dem Entriegelungs-(Nichtparkbereichs-)Tal 56b notwendig
ist, und unter der Annahme, dass θR der Drehwinkel ist,
der für das entgegengesetzte Umschalten notwendig ist, diese
Drehwinkel θUR und θR zu der Zeit des Festlegens
des Zieldrehwinkels in Schritt S3 von 7 verwendet.
-
Vorgänge
und Effekte, wie diejenigen der Bereichsänderungsvorrichtung 10 können
in dem vorstehend beschriebenen Parkgerät 30 ebenso
erhalten werden.
-
Nun
folgen Beispiele von anderen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung.
- (1) Die Bereichsänderungsvorrichtung 10 und
das Parkgerät 30, die in den vorstehenden Ausführungsformen
beschrieben sind, werden in einer Frontmaschinen-Heckantriebbauart
(FR), Frontmaschinen-Frontantriebbauart (FF) oder einer anderen
Bauart eines automatischen Getriebes eingesetzt. Des Weiteren ist
das automatische Getriebe nicht auf ein gestuftes System oder ein
stufenloses System begrenzt. Des Weiteren gibt es keine Begrenzung
auf ein automatisches Getriebe, und eine Einbeziehung in ein manuelles
Getriebe, das keinen Drehmomentwandler verwendet, ist auch möglich.
- (2) Obwohl die Form des Wellenteils 54 der Arretierplatte 51 eine
Sinuskurve in den vorstehenden Ausführungsformen ist, um
die Beschreibung zu vereinfachen, gibt es keine besonderen Begrenzungen
dieser Form. Obwohl es nicht gezeigt ist, ist die vorliegende Erfindung
selbst in dem Fall anwendbar, in dem beispielsweise die Form der Täler
nicht zweiseitig symmetrisch ist, wobei der Tiefpunkt die Mitte
ist.
- (3) In den vorstehenden Ausführungsformen ist die Form
angewendet, in der, in dem Fall des Änderns der Position
der Arretierplatte 51, zuerst das innere Spiel des Stellglieds 60 verringert
wird und anschließend der Zieldrehwinkel des Elektromotors 61 in
geeigneter Weise festgelegt wird. Als eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist jedoch eine Form möglich,
in der, in dem Fall des Änderns der Position der Arretierplatte 51,
zuerst der Zieldrehwinkel des Elektromotors 61 festgelegt
wird, das Antreiben des Elektromotors 61 begonnen wird,
und dann, nachdem die Verringerung des inneren Spiels beendet worden
ist, der Zieldrehwinkel korrigiert wird.
-
Das
Folgende beschreibt diese Form mit Bezug auf das Flussdiagramm in 12.
Das in 12 gezeigte Flussdiagramm ist
ein Prozess, der durch die ECU 5 durchgeführt
wird, und wird begonnen, wenn beispielsweise einer von dem Parkbereich
(P), dem Rückwärtsbereich (R), dem Neutralbereich
(N), dem Antriebsbereich (D) und. dergleichen in Verbindung mit
einem Auswahlbetrieb ausgewählt worden ist, der durch den
Fahrer an dem Schalthebel 1 durchgeführt wird,
und des Weiteren eine Anfrage für die Bereichspositionsänderung
auf der Basis eines Signals erkannt worden ist, das von dem Bereichspositionssensor 4 ausgegeben
wird.
-
Zuerst
wird in Schritt S11 der Zieldrehwinkel des Rotors des Elektromotors 61 festgelegt
und der Elektromotor 61 wird angetrieben (elektrifiziert),
um die Position der Arretierplatte 51 zu der Position zu ändern,
die zu, der Bereichsposition korrespondiert, die auf der Basis des
ausgegebenen Signals von dem Bereichspositionssensor 4 erkannt
worden ist.
-
Dieser
Zieldrehwinkel ist beispielsweise auf einen Wert festgelegt, der
durch Multiplizieren eines Drehwinkels α2, der zu einem
Durchschnittswert eines Spiels in der Drehrichtung korrespondiert,
das in dem Kopplungsabschnitt zwischen der Ausgabewelle 63 und
der Spindel 52 vorhanden ist, mit 1/2 und Anfügen
des Ergebnisses an den Drehwinkel erhalten wird, der zum Ändern
der Position der Arretierplatte 51 zu der Position notwendig
ist, die zu der Schaltbereichsänderungsanfrage korrespondiert (siehe θR, θN
und θD in 8). Es wird angenommen, dass
dieser angefügte Wert im Voraus als ein fester Wert in
der ECU 5 gespeichert ist.
-
Es
sei angemerkt, dass, obwohl der angefügte Wert ein Wert
ist, der durch Multiplizieren des Drehwinkels α2, der zu
dem Durchschnittswert des Spiels in der Drehrichtung korrespondiert,
das in dem Kopplungsabschnitt vorhanden ist, mit 1/2 erhalten wird,
die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt ist, und es möglich
ist, beispielsweise 1/2-mal den Auslegungsmaximalwert des Kopplungsspiels
anzufügen oder einen Wert anzufügen, der durch
Multiplikation mit einem beliebigen anderen Wert als 1/2 erhalten
wird.
-
Das
Folgende beschreibt den Vorrang des Falls, in dem der angefügte
Wert 1/2-mal der Drehwinkel α2 ist, der zu dem Durchschnittswert
des Kopplungsspiels korrespondiert. Zunächst einmal ist das
Kopplungsspiel aufgrund einer Herstellungstoleranz und dergleichen
individuell verschieden und es gibt einen Unterschied zwischen dem
Maximalwert und dem Minimalwert der Herstellungstoleranz. In Anbetracht
dessen, kann man in dem Fall, in dem der tatsächlich gemessene
Wert des Kopplungsspiels der Maximalwert der Herstellungstoleranz
oder der Minimalwert der Herstellungstoleranz ist, falls der angefügte
Wert 1/2-mal der Drehwinkel α2 ist, der zu jedem individuellen
Durchschnittswert des Kopplungsspiels korrespondiert, sagen, dass
ein Fehler in Bezug auf einen individuellen Unterschied kleiner
ist.
-
Als
nächstes wird in Schritt S12 bestimmt, ob das innere Spiel
des Stellglieds 60 verringert worden ist.
-
Im
Speziellen ist die Zeitspanne, von dem Zeitpunkt, wenn der Elektromotor 61 angetrieben wird,
bis zu dem Zeitpunkt, wenn sich die Ausgabewelle 63 in
Schritt S11 dreht, die Zeitspanne, in der das innere Spiel verringert
wird, und wenn die Ausgabewelle 63 zu drehen beginnt, ist
das innere Spiel verringert worden, und eine Antriebskraft wird
direkt von dem Elektromotor 61 zu der Ausgabewelle 63 übertragen.
-
Demzufolge
ist die Beurteilung in Bezug auf eine Verringerung des inneren Spiels
eine Überprüfung, ob, nachdem der Beginn der Drehung
des Rotors des Elektromotors 61 auf der Basis eines Erfassungssignals
von der Rotorwinkelerfassungseinrichtung 6 erfasst worden
ist, der Beginn der Drehung der Ausgabewelle 63 des Stellglieds 60 auf
der Basis eines Erfassungssignals von der Ausgabewinkelerfassungseinrichtung 7 erfasst
worden ist. Hier ist α1 der Drehwinkel, der zum Verringern
des inneren Spiels notwendig ist.
-
Hier
wird in Schritt S12 eine negative Bestimmung gemacht, falls die
Verringerung des inneren Spiels des Stellglieds 60 nicht
beendet worden ist, woraufhin der Prozess wartet, bis die Verringerung des
inneren Spiels beendet worden ist, und eine positive Bestimmung
wird in Schritt S12 gemacht, wenn die Verringerung des inneren Spiels
beendet worden ist, und der Prozess geht weiter zu dem nächsten Schritt
S13.
-
In
Schritt S13 wird der Zieldrehwert korrigiert, der in Schritt S11
festgelegt worden ist. Hier wird die Korrektur durch Anfügen
des Drehwinkels α1, der zum Verringern des inneren Spiels
notwendig ist, an den Zieldrehwinkel durchgeführt, der
in Schritt S11 festgelegt worden ist.
-
Anschließend
wird in Schritt S14 bestimmt, ob die Ausgabe (erfasster Drehwinkel)
von der Rotorwinkelerfassungseinrichtung 6 den Zieldrehwinkel
erreicht hat.
-
Hier
wird in Schritt S14 eine negative Bestimmung gemacht, bevor der
erfasste Drehwinkel den Zieldrehwinkel erreicht, und diese dauert
an bis solch ein Winkel erreicht worden ist, und wenn solch ein Winkel
erreicht worden ist, wird in Schritt S14 eine positive Bestimmung
gemacht und der Prozess geht zu dem nächsten Schritt S15.
In Schritt S15 wird das Antreiben (Elektrifizierung) des Elektromotors
gestoppt, und der Prozess dieses Flussdiagramms endet.
-
Diese
Ausführungsform ist eine beispielhafte Ausführungsform
des Anspruchs 2 und es ist klar von der vorstehenden Beschreibung
der Betriebe, dass die Anfangsbewegungseinrichtung, die in Anspruch
2 beschrieben ist, Schritt S11 entspricht, und dass die Verwaltungseinrichtung,
die in Anspruch 2 beschrieben ist, Schritten S12 bis S15 entspricht.
-
Wie
vorstehend beschrieben ist, wird in dieser Ausführungsform
grundsätzlich das innere Spiel durch Antreiben des Elektromotors 61 um
einen erwarteten Zieldrehwinkel verringert, und anschließend wird
der Drehwinkel, der zum Verringern des inneren Spiels notwendig
ist, an den erwarteten Zieldrehwinkel anfügt. Demzufolge
kann in gleicher Weise wie bei den vorstehenden Ausführungsformen
die Position der Arretierplatte 51 präzise mit
einem relativ einfachen Steuerungsinhalt geändert werden.
- (4) In den vorstehenden Ausführungsformen
sind Beispiele gegeben worden, in denen die Betätigungsvorrichtung 40 der
Schaltänderungsvorrichtung 10 und das Parkgerät 30 einen
Aufbau haben, der die Ausgabewinkelerfassungseinrichtung 7 umfasst,
die den Drehwinkel der Ausgabewelle 63 des Stellglieds 60 erfasst,
aber es ist auch ein Aufbau möglich, in dem eine Arretierwinkelerfassungseinrichtung,
die den Drehwinkel der Spindel 52 der Arretierplatte 51 oder
der Arretierplatte 51 selbst erfasst, statt der Ausgabewinkelerfassungseinrichtung 7 umfasst
ist.
-
In
diesem Fall erfasst die Rotorwinkelerfassungseinrichtung 6 den
Drehwinkel des Rotors des Elektromotors 61, die Arretierwinkelerfassungseinrichtung
erfasst den Drehwinkel der Spindel 52 der Arretierplatte 51,
und der Unterschied zwischen solchen Drehwinkeln wird erhalten,
wodurch ermöglicht wird, dass das Gesamtspiel in dem Leistungsübertragungsweg
von dem Elektromotor 61 zu der Arretierplatte 51 erkannt
wird (die Summe aus dem Spiel, das innerhalb des Stellglieds 60 vorhanden
ist, und dem Spiel, das in dem Kopplungsabschnitt zwischen der Ausgabewelle 63 und
der Spindel 52 aufgrund einer Keilverbindung vorhanden
ist).
-
Technische
Ideen, die in der in 1 bis 8 gezeigten
Ausführungsform offenbart sind, können auf die
Betätigungsvorrichtung 40 angewendet werden, die
solch eine Arretiererfassungseinrichtung verwendet. Solche Ausführungsformen
entsprechen beispielhaften Ausführungsformen von Ansprüchen
4 und 5. Obwohl das in 7 gezeigte Flussdiagramm in
diesem Fall angewendet werden kann, ist die Bedeutung des Inhalts,
der in einigen der Schritte beschrieben ist, verschieden.
-
Im
Speziellen ist es zuerst in Schritt S2 von 7 ausreichend,
auf der Basis einer Ausgabe von der Arretierwinkelerfassungseinrichtung
zu bestimmen, ob das Gesamtspiel verringert worden ist. Des Weiteren
ist es ausreichend, dass der Zieldrehwinkel, der in Schritt S3 von 7 festgelegt
wird, beispielsweise nur der Drehwinkel ist, der zum Ändern
der Position der Arretierplatte 51 zu der Position notwendig ist,
die zu der Schaltbereichsänderungsanfrage korrespondiert
(siehe θR, θN und θD in 8).
-
In
diesem Fall ist es möglich, die Position der Arretierplatte 51 durch
eine noch einfachere Technik als in den vorstehenden Ausführungsformen
zu ändern.
-
Des
Weiteren können technische Ideen, die in der Ausführungsform
offenbart sind, die in dem vorstehenden Abschnitt (3) gezeigt ist,
auf die Betätigungsvorrichtung 40 angewendet werden,
die die vorstehend beschriebene Arretiererfassungseinrichtung verwendet.
Obwohl das in 12 gezeigte Flussdiagramm in
diesem Fall angewendet werden kann, ist die Bedeutung des Inhalts,
der in einigen der Schritte beschrieben ist, verschieden.
-
Im
Speziellen ist es zuerst einmal ausreichend, dass der Zieldrehwinkel,
der in Schritt S11 von 12 festgelegt wird, beispielsweise
nur der Drehwinkel ist, der zum Ändern der Position der
Arretierplatte 51 zu der Position notwendig ist, die zu
der Schaltbereichsänderungsanfrage korrespondiert (siehe θR, θN
und θD in 8). Des Weiteren ist es in Schritt
S12 von 12 ausreichend, auf der Basis einer
Ausgabe von der Arretierwinkelerfassungseinrichtung zu bestimmen,
ob das Gesamtspiel verringert worden ist. Des Weiteren ist es in
Schritt S13 von 12 ausreichend, den Drehwinkel,
der zum Verringern des Gesamtspiels notwendig ist, an den Zieldrehwinkel
anzufügen.
-
In
diesem Fall ist es durch eine sogar noch einfachere Technik als
in den vorstehenden Ausführungsformen möglich,
die Position der Arretierplatte 51 präzise zu ändern.
-
Die
vorliegende Erfindung kann in vielen anderen Formen umgesetzt werden,
ohne von den prinzipiellen Merkmalen der vorliegenden Erfindung
abzuweichen. Die vorstehend beschriebene Ausführungsform
ist deshalb lediglich beispielhaft in jeglicher Hinsicht und sollte
nicht in einer begrenzenden Weise interpretiert werden. Der Umfang
der vorliegenden Erfindung ist durch den Umfang der Ansprüche
definiert und sollte in keinster Weise auf die vorstehende Beschreibung
beschränkt werden. Des Weiteren sind alle Variationen und
Modifikationen innerhalb eines Umfangs, der äquivalent
zu dem Umfang der Ansprüche ist, in dem Umfang der vorliegenden
Erfindung umfasst.
-
Industrielle Anwendbarkeit
-
Die
vorliegende Erfindung ermöglicht beispielsweise ein präzises
Positionieren eines Arretierbauteils durch dessen Ändern
zu einer Zielposition mit einer relativ einfachen Technik und kann
zu einer Verbesserung der Betriebsstabilität beitragen,
und ist darüber hinaus vorteilhaft im Hinblick auf ein
Ermöglichen der Vereinfachung eines Steuerungsinhalts und
zusammen damit des Unterdrückens oder Verhinderns eines
Anstiegs der Kosten zum Entwickeln von Steuerungsprogrammen und
dergleichen. Die Wirkungen der Bereichsänderungsvorrichtung
des automatischen Getriebes und des Parkgeräts gemäß der
vorliegenden Erfindung sind sehr nützlich.
-
- 1
- Schalthebel
(Schaltbetätigungseinrichtung)
- 2
- Ausgabewelle
des automatischen Getriebes
- 4
- Schaltpositionssensor
(Bereichserfassungseinrichtung)
- 5
- Elektronische
Steuerungseinheit
- 6
- Rotorwinkelerfassungseinrichtung
- 7
- Ausgabewinkelerfassungseinrichtung
- 10
- Bereichsänderungsvorrichtung
(Zustandsänderungselement)
- 20
- Betätigungsventil
- 22
- Kolben
des Betätigungsventils (Verschiebungsbauteil)
- 30
- Parkgerät
(Zustandsänderungselement)
- 31
- Parkzahnrad
- 32
- Parkverriegelungsstange
- 32a
- Klaue
der Parkverriegelungsstange
- 33
- Parkstange
(Verschiebungsbauteil)
- 40
- Betätigungsvorrichtung
- 50
- Arretiermechanismus
- 51
- Arretierplatte
(Arretierbauteil)
- 52
- Spindel
der Arretierplatte
- 53
- Arretierfeder
(Positionierungsbauteil)
- 54
- Wellenteil
der Arretierplatte
- 55
- Berg
der Wellenplatte
- 56
- Tal
der Wellenplatte
- 57
- Rolle
der Arretierfeder (Eingriffsteil)
- 60
- Stellglied
- 61
- Elektromotor
des Stellglieds
- 62
- Verlangsamungsmechanismus
des Stellglieds
- 63
- Ausgabewelle
des Stellglieds
- 64
- Gehäuse
des Stellglieds
-
Zusammenfassung
-
Eine
Betätigungsvorrichtung (40) für ein Zustandsänderungselement,
das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist,
hat einen Arretiermechanismus (50) zum Verschieben und
Positionieren von Verschiebungsbauteilen (22, 33),
die in einem Zustandsänderungselement (10) umfasst
sind, ein Stellglied (60) zum Antreiben des Arretiermechanismus
(50) und eine Steuerungseinheit (5), die das Stellglied
(60) steuert. Die Steuerungseinheit (5) hat eine
Anfangsbewegungseinrichtung (S1), die, falls eine Anfrage erhalten
wird, um den Zustand des Zustandsänderungselements (10)
zu ändern, und die Position eines Arretierbauteils (51)
geändert wird, einen Elektromotor (61) antreibt
und ein Spiel in der Drehrichtung verringert, dass in dem Stellglied
(60) vorhanden ist, und eine Verwaltungseinrichtung (S2 bis
S5), die, wenn bestimmt worden ist, dass das Spiel verringert worden
ist, einen Wert, der durch Anfügen eines Spiels in der
Drehrichtung, das in einem Kopplungsabschnitt zwischen einer Spindel
(52) und einer Ausgabewelle (63) vorhanden ist,
an einen Drehwinkel erhalten wird, der für eine Positionsänderung
des Arretierbauteils (51) entsprechend der Anfrage notwendig
ist, als einen Zieldrehwinkel des Elektromotors (61) festlegt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2006-322553
A [0013]