DE10061099A1 - Anti-Zurückrollsystem für ein Automatikgetriebe und ein Verfahren davon - Google Patents

Anti-Zurückrollsystem für ein Automatikgetriebe und ein Verfahren davon

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Abstract

Ein Anti-Zurückrollsystem für ein Automatikgetriebe umfasst ein Abtriebszahnrad, das mit einer Abtriebswelle des Automatikgetriebes verbunden ist, und einen Magnetsensor zum Erfassen einer Abtriebsdrehzahl des Ausgangszahnrads. Der Magnetsensor ist elektrisch mit einer ECU (elektronischen Steuereinheit) verbunden und das Abtriebszahnrad weist eine Vielzahl von Zähnen auf, wobei jeder Zahn einen Schlitz aufweist, der auf seiner oberen Oberfläche davon gebildet ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG a) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugautomatikgetriebe und insbesondere ein Anti- Zurückrollsystem und ein Verfahren, die verhindern können, dass ein Fahrzeug zurückrollt, wenn es auf einer Neigung startet, indem ein verbesserter Magnetsensormechanismus verwendet wird, der eine Drehrichtung einer Ausgangswelle erfasst, um so optimal das Automatikgetriebe zu steuern.
b) Beschreibung des verwandten Sachstandes
Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils einen herkömmlichen Magnetsensormechanismus und einen Graph, der eine elektromagnetische Wellenform zeigt, die von dem Magnetsensor erzeugt wird.
Das herkömmliche Anti-Zurückrollsystem umfasst einen Magnetsensormechanismus mit einem Ausgangszahnrad 4, welches auf einer Ausgangswelle 2 eines (nicht gezeigten) Automatikgetriebes angebracht ist, und einen Magnetsensor 8 zum Erfassen eines Ausgangsdrehmoments durch Erfassen von magnetischen Zähnen 6, die auf dem Ausgangszahnrad 4 gebildet sind, wobei Signale, die von dem Magnetsensor 8 erfasst werden, Parameter für eine ECU (Electronic Control Unit oder Elektronische Steuereinheit) 10 für die Steuerung einer Fahrzeuggeschwindigkeit sind.
Wenn der Magnetsensor 8 eine Drehung der Ausgangswelle 2 erfasst, zeigt eine elektromagnetische Welle eine Wellenform, die ähnlich zu derjenigen ist, die in Fig. 2 gezeigt ist, so dass die ECU 10 Teile eines Fahrzeugs auf Grundlage dieses Signals steuert.
Wenn jedoch ein mit diesem Magnetsensormechanismus ausgerüstetes Fahrzeug nach einem Stopp auf einer nach oben laufenden Neigung startet, kann das Fahrzeug ein wenig zurückrollen, bevor es sich nach vorne bewegt, was einen Fahrer durcheinanderbringt und eine geringfügige Kollision verursachen kann. Dies liegt daran, dass die ECU die Drehrichtungen der Ausgangswelle auf Grundlage des Signals mit einer monotonen Wellenform von dem Magnetsensor nicht unterscheiden kann.
Da ferner eine Maschinendrehzahl (Umdrehungen pro Minute) hochgefahren sein muss, um zu verhindern, dass das Fahrzeug beim Starten auf einer Neigung zurückrollt, verursacht die Leerlaufdrehzahl sowohl die Verschwendung eines Kraftstoffs als auch ein Vibrationsrauschen. Zusätzlich bewirkt die erhöhte Drehzahl, dass Beschleunigungsstöße auf einer nach unten geneigten Neigung erhöht werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde in einer Anstrengung durchgeführt, die obigen Probleme des Standes der Technik zu lösen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Anti- Zurückrollmechanismus bereitzustellen, der verhindern kann, dass ein Fahrzeug auf einer nach oben laufenden Neigung zurückrollt, indem ein verbesserter Magnetsensormechanismus verwendet wird, der Drehrichtungen einer Ausgangs- bzw. Abtriebswelle eines Automatikgetriebes unterscheidet.
Um die obige Aufgabe zu lösen, umfasst ein Anti- Zurückrollsystem für ein Automatikgetriebe ein Ausgangszahnrad, das mit einer Abtriebswelle des Automatikgetriebes verbunden ist, und einen Magnetsensor zum Erfassen einer Ausgangsdrehzahl des Ausgangszahnrads, wobei der Magnetsensor elektrisch mit einer ECU (Elektronische Steuereinheit) verbunden ist und wobei das Ausgangszahnrad eine Vielzahl von Zähnen aufweist, wobei jeder Zahn einen Schlitz aufweist, der auf einer oberen Oberfläche davon gebildet ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beiliegenden Zeichnungen, die in die Beschreibung eingebaut sind und einen Teil davon bilden, zeigen eine Ausführungsform der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Magnetsensormechanismus eines herkömmlichen Anti- Zurückrollsystems;
Fig. 2 einen Graph, der eine elektromagnetische Wellenform zeigt, die von dem Magnetsensor des herkömmlichen Anti-Zurückrollsystems der Fig. 1 erzeugt wird;
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Magnetsensorsmechanismus eines Anti- Zurückrollsystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht eines eingekreisten Abschnitts A in Fig. 1;
Fig. 5 einen Graph, der eine elektromagnetische Wellenform zeigt, die von dem Magnetsensor des Anti- Zurückrollmechanismus der Fig. 3 erzeugt wird, wenn ein Fahrzeug vorwärts fährt;
Fig. 6 einen Graph, der eine elektromagnetische Wellenform zeigt, die von dem Magnetsensor des Anti- Zurückrollsystems der Fig. 3 erzeugt wird, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, und
Fig. 7 ein Blockschaltbild, das Betriebsschritte des Anti- Zurückrollmechanismus der vorliegenden Erfindung zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 3 zeigt einen Magnetsensormechanismus eines Anti- Zurückrollsystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Der Magnetsensormechanismus 20 des Anti-Zurückrollsystems umfasst ein Ausgangs- oder Abtriebszahnrad 24, das auf einer Ausgangs- bzw. Abtriebswelle 22 eines (nicht gezeigten) Automatikgetriebes angebracht ist, und einen Sensor 30 zum Erfassen einer Drehgeschwindigkeit und einer Drehrichtung der Abtriebswelle 22, der elektrisch mit einer ECU (Elektronische Steuereinheit) verbunden ist.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist das Abtriebszahnrad 24 mit einer Vielzahl von magnetischen Zähnen 26, die einen Schlitz 28 aufweisen, der auf einer Endfläche jedes Zahns auf der Oberseite gebildet ist, so dass die Oberfläche des Zahns 26 in eine breite Oberfläche 34 und eine schmale Oberfläche 36 aufgeteilt ist.
Der Magnetsensor 30 befindet sich unmittelbar über dem Abtriebszahnrad 24, so dass der Magnetsensor 30 auf die Endfläche jedes Zahns 26 gerichtet ist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 entsprechen die Punkte a, b, und c den elektromagnetischen Wellenformen, die erzeugt werden, wenn ein Zahn 26 unter dem Magnetsensor 30 jeweils vorbeigeht, der breiten Oberfläche 34, dem Schlitz 28 und der schmalen Oberfläche 36.
Der Betrieb des Anti-Zurückrollsystems gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben.
Der Magnetsensor 30 erfasst eine Ausgangsdrehzahl und eine Drehrichtung einer Abtriebswelle im Schritt S1 und sendet ein elektrisches Signal an die ECU 38. Die ECU 38 bestimmt, ob eine Drehrichtung der Ausgangswelle 22 in einer Rückwärtsrichtung im Schritt S2 ist.
Wenn das Abtriebszahnrad 24 sich in die Rückwärtsrichtung dreht, d. h. wenn das Fahrzeug auf einer Neigung zurückrollt, dann geht der Zahn 26 des Abtriebszahnrads 24 unter dem magnetischen Sensor 30 in der Reihenfolge der schmalen Oberfläche 36, des Schlitzes 28 und der breiten Oberfläche 34, so dass der Magnetsensor 30 ein Signal mit einer elektromagnetischen Wellenform (R) erzeugt, die in Fig. 6 gezeigt ist. Auf Grundlage dieses Signals bestimmt die ECU 38, dass sich das Fahrzeug auf einer nach oben gehenden Neigung nach unten bewegt und steuert das Automatikgetriebe, um die gegenwärtige Leerlaufdrehzahl im Schritt S3 zu erhöhen. Demzufolge verhindert die erhöhte Leerlaufdrehzahl, dass das Fahrzeug herunterrollt, wenn das Fahrzeug auf der nach oben gehenden Neigung gestartet wird.
Wenn sich das Abtriebszahnrad 24 in die Vorwärtsrichtung dreht, dann geht der Zahn 26 des Ausgangszahnrads 24 unter den magnetischen Sensor 30 in der Reihenfolge der breiten Oberfläche 34, des Schlitzes 28 und der schmalen Oberfläche 36, so dass der Magnetsensor 30 ein Signal mit einer elektromagnetischen Wellenform (D) erzeugt, die in Fig. 5 gezeigt ist. Auf Grundlage dieses Signals bestimmt die ECU 38, dass das Fahrzeug auf einer nach unten gehenden Neigung nach oben fährt und steuert das Getriebe (nicht gezeigt) in einer derartigen Weise, dass das Automatikgetriebe die gegenwärtige Leerlaufdrehzahl im Schritt S4 aufrecht erhält. Dies bedeutet, dass das Fahrzeug keine Beschleunigungsstöße erfährt, wenn das Fahrzeug auf einer nach unten gehenden Neigung startet.
Da wie voranstehend beschrieben, das Anti-Zurückrollsystem der vorliegenden Erfindung mit dem verbesserten Magnetsensormechanismus versehen ist, der in einer unterscheidbaren Weise die Drehzahl und die Drehrichtung der Abtriebswelle des Getriebes erfassen kann, ist es möglich, zu verhindern, dass das Fahrzeug zurückrollt, wenn das Fahrzeug auf einer nach oben gehenden Neigung startet, und dass es einen Beschleunigungsstoß erfährt, wenn das Fahrzeug auf einer nach unten gehenden Neigung startet, indem das Automatikgetriebe in Übereinstimmung mit dem Fahrzeug und den Straßenbedingungen gesteuert wird. Ferner verringert die Vermeidung von unnötigen Leerlaufdrehzahlerhöhungen auf einer nach unten gehenden Neigung Leerlaufrauschkomponenten und Vibrationen sowie eine Kraftstoffverschwendung.
Während diese Erfindung im Zusammenhang mit Merkmalen beschrieben worden ist, die gegenwärtig als die praktischste und bevorzugteste Ausführungsform angesehen werden, sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass im Gegensatz dazu vorgesehen ist, dass sie verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdeckt, die in den Umfang und den Grundgedanken der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims (9)

1. Anti-Zurückrollsystem für ein Automatikgetriebe, umfassend:
ein Abtriebszahnrad, das mit einer Abtriebswelle des Automatikgetriebes verbunden ist, und
einen Magnetsensor zum Erfassen einer Abtriebsdrehzahl des Abtriebszahnrads, wobei der Magnetsensor elektrisch mit einer ECU verbunden ist,
wobei das Abtriebszahnrad eine Vielzahl von Zähnen aufweist,
wobei jeder Zahn einen Schlitz aufweist, der auf einer oberen Oberfläche davon gebildet ist.
2. Anti-Zurückrollsystem nach Anspruch 1, wobei der Schlitz die obere Oberfläche des Zahns in einen breiten Teil und einen schmalen Teil aufteilt.
3. Anti-Zurückrollverfahren für ein Automatikgetriebe, umfassend die folgenden Schritte:
Erfassen einer Abtriebsdrehzahl und einer Drehrichtung einer Abtriebswelle;
Bestimmen, ob sich die Abtriebswelle in einer Rückwärtsrichtung bezüglich einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs dreht;
Erhöhen einer gegenwärtigen Leerlaufdrehzahl, wenn die Abtriebswelle sich in der Rückwärtsrichtung dreht.
4. Anti-Zurückrollverfahren für ein Automatikgetriebe nach Anspruch 3, wobei die Ausgangs-Drehzahl und eine Drehrichtung von einem Magnetsensor erfasst werden.
5. Anti-Zurückrollverfahren für ein Automatikgetriebe nach Anspruch 4, wobei die Drehrichtung durch eine elektromagnetische Wellenform bestimmt wird, die erzeugt wird, wenn eine Vielzahl von magnetischen Zähnen eines Abtriebszahnrads auf der Ausgangswelle unter den magnetischen Sensor gehen.
6. Anti-Zurückrollverfahren für ein Automatikgetriebe nach Anspruch 5, wobei eine Endfläche jedes Zahns mit einem lateral versetzten Schlitz versehen ist.
7. Anti-Zurückrollverfahren für ein Automatikgetriebe nach Anspruch 3, ferner umfassend den Schritt zum Beibehalten der gegenwärtigen Leerlaufdrehzahl, wenn die Abtriebswelle sich in einer Vorwärtsrichtung dreht.
8. Verfahren zum Erfassen einer Drehrichtung einer Welle, umfassend die folgenden Schritte:
Erfassen einer elektromagnetischen Wellenform, die von magnetisierten Abschnitten erzeugt wird, die auf der Welle gebildet sind, wenn die Welle sich dreht;
Analysieren der elektromagnetischen Wellenform;
Bestimmen der Drehrichtung der Welle auf Grundlage einer Form der elektromagnetischen Wellenform.
9. Verfahren zum Erfassen der Drehrichtung der Welle nach Anspruch 8, wobei die magnetisierten Abschnitte Zahnradzähne sind, die jeweils einen lateral versetzten, V-förmigen Ausschnitt auf einer oberen Oberfläche davon aufweisen, um so eine andere Wellenform in Übereinstimmung mit der Drehrichtung der Welle zu erzeugen.
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