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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Schaltsteuersystem
für eine
Automatikgetriebevorrichtung. Die vorliegende Erfindung bezieht
sich weiterhin auf ein Verfahren für den Betrieb des elektrischen
Schaltsteuersystems.
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Das
Dokument
US 6752036
B2 (
JP-A-2004-513307 )
offenbart ein elektrisches Schaltsteuersystem mit einem Elektromotor
für das Aktivieren
einer Bereichsumschalteinheit. Insbesondere erfasst das elektrische
Schaltsteuersystem eine durch einen Insassen eines Fahrzeugs ausgewählten Anweisungsschaltbereich,
so dass der Elektromotor die Bereichsumschalteinheit so aktiviert,
dass ein Schaltbereich des Fahrzeugs gemäß dem Anweisungsschaltbereich
umgeschaltet wird. Bei einem herkömmlichen elektrischen Schaltsteuersystem bringt
eine Parksperrvorrichtung in Verbindung mit der Bereichsumschalteinheit
eine Abgabewelle einer Automatikgetriebevorrichtung in einen Sperrzustand, wenn
in einen P-Bereich (Parkbereich) umgeschaltet wird. Die Parksperrvorrichtung
bringt auch in Verbindung mit der Bereichsumschalteinheit die Abgabewelle
der Automatikgetriebevorrichtung in einen Sperrfreigabezustand,
wenn in einen anderen Schaltbereich als den P-Bereich umgeschaltet
wird.
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Bei
solch einem elektrischen Schaltsystem wird sogar dann, wenn der
Elektromotor in Folge von zum Beispiel einem Defekt einer Batterie
nicht mit elektrischer Energie versorgt werden kann, die Abgabewelle
der Automatikgetriebevorrichtung vorzugsweise in den Sperrzustand
gebracht, um das Fahrzeug zu parken. Das elektrische Schaltsteuersystem in
dem Dokument
US 6 752
036 B2 ist mit einem mechanischen Bauteil wie beispielsweise
einem Schlitten, einem Sperrelement und einer Feder versehen, die
daran angepasst ist, die Parksperrvorrichtung ohne Berücksichtigung
einer elektrischen Energiequelle zu aktivieren.
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Allerdings
kann bei dem Aufbau des Dokuments
US 6 752 036 B2 die Parksperrvorrichtung
unabhängig
von einem Zustand der elektrischen Energiequelle aktiviert werden.
Dementsprechend kann das Fahrzeug sogar dann gestohlen werden, wenn das
Fahrzeug in einem Zustand geparkt ist, in dem die Automatikgetriebevorrichtung
auf den P-Bereich eingestellt ist und sich in dem Sperrzustand befindet. Insbesondere
kann das mechanische Bauteil der Parksperrvorrichtung arglistig
betätigt
werden und die in dem Sperrzustand befindliche Automatikgetriebevorrichtung
kann in den Sperrfreigabezustand gebracht werden. In diesem Fall
kann das Fahrzeug gestohlen werden.
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In
Anbetracht des Vorstehenden und weiterer Probleme ist es eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein elektrisches Schaltsteuersystem
zu erschaffen, das in der Lage ist, ein Fahrzeug gegen Diebstahl
zu schützen,
zusätzlich
zu der Tatsache, dass es dazu in der Lage ist, eine Automatikgetriebevorrichtung
sogar dann in einen Sperrzustand zu bringen, wenn keine elektrische
Energie zugeführt wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
für die
Betätigung
des elektrischen Schaltsteuersystems zu erschaffen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung, das heißt einem elektrischen Schaltsteuersystem
für eine
Automatikgetriebevorrichtung, das durch einen Nutzer betätigt wird,
besitzt das elektrische Schaltsteuersystem eine Bereichsumschalteinheit
für das
Umschalten eines Schaltbereichs der Automatikgetriebevorrichtung
zwischen einem P-Bereich und einem anderen Schaltbereich als dem P-Bereich. Das elektrische
Schaltsteuersystem besitzt zudem eine Parksperrvorrichtung, die
daran angepasst ist, eine Abgabewelle der Automatikgetriebevorrichtung
in Verbindung mit der Bereichsumschalteinheit in einen Sperrzustand
zu bringen, wenn in den P-Bereich umgeschaltet wird. Die Parksperrvorrichtung
ist daran angepasst, die Abgabewelle der Automatikgetriebevorrichtung
in Verbindung mit der Bereichsumschalteinheit in einen Sperrfreigabezustand
zu bringen, wenn in den anderen Schaltbereich geschaltet wird. Das
elektrische Schaltsteuersystem besitzt zudem einen Elektromotor
für das
Aktivieren der Bereichsumschalteinheit und der Parksperrvorrichtung
gemäß einer
Anweisung des Nutzers. Das elektrische Schaltsteuersystem besitzt
zudem eine manuelle Vorrichtung für das Übertragen einer manuellen Betätigungskraft
des Nutzers zu der Parksperrvorrichtung, um die Parksperrvorrichtung
zu aktivieren, wenn der Elektromotor stoppt. Die manuelle Vorrichtung
besitzt eine Einweg-Übertragungseinheit, die
daran angepasst ist, eine Übertragung
der manuellen Betätigungskraft
in einer Richtung zuzulassen, in der die Parksperrvorrichtung in
den Sperrzustand gebracht wird. Die Einweg-Übertragungseinheit ist daran
angepasst, eine Übertragung
der manuellen Betätigungskraft
in einer Richtung zu verhindern, in der die Parksperrvorrichtung
in den Sperrfreigabezustand gebracht wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, das heißt einem
Verfahren für
die Betätigung
eines elektrischen Schaltsteuersystems für eine Automatikgetriebevorrichtung,
beinhaltet das Verfahren das Zulassen einer Übertragung einer manuellen
Betätigungskraft,
die durch einen Nutzer aufgebracht wird, um eine Abgabewelle der
Automatikgetriebevorrichtung in einem Zustand zu sperren, in dem
die Stromzufuhr in dem elektrischen Schaltsteuersystem stoppt und
sich eine Schaltposition der Automatikgetriebevorrichtung in einem
P-Bereich befindet. Das Verfahren besitzt zudem das Verhindern der Übertragung
der manuellen Betätigungskraft
zur Freigabe der Sperre der Abgabewelle in einem Zustand, in dem
die Stromzufuhr bei dem elektrischen Schaltsteuersystem stoppt und
sich die Schaltposition in dem P-Bereich befindet.
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Die
vorstehende und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen verständlich.
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1 ist
eine schematische Ansicht, die ein elektrisches Schaltsteuersystem
zeigt;
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2 ist
eine Ansicht, die eine manuelle Vorrichtung des elektrischen Schaltsteuersystems
bei einer Betrachtung entlang des Pfeils II in der 1 zeigt;
und
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3 ist
eine Ansicht, die die manuelle Vorrichtung bei einer Betrachtung
entlang des Pfeils III in der 2 zeigt.
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(Ausführungsbeispiel)
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Zunächst ist
ein elektrisches Schaltsteuersystem 10 unter Bezugnahme
auf die 1 beschrieben. Das elektrische
Schaltsteuersystem 10 ist für die Steuerung eines Fahrzeugs wie
beispielsweise einem Fahrzeug mit Zweiradantrieb und einem Fahrzeug
mit Vierradantrieb vorgesehen. Das elektrische Schaltsteuersystem 10 besitzt
einen Aktuator 20, eine ECU 80, eine Parksperrvorrichtung 70 und eine
Automatikgetriebe-Steuervorrichtung 12. Die ECU 80 ist
für das
Steuern des elektrischen Schaltsteuersystems (shift-by-wire system, SBW-System) 10 vorgesehen.
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Die
ECU 80 ist ein elektronischer Schaltkreis, der aus einem
Mikrocomputer, der eine CPU, ein RAM, ein ROM, ein EEPROM und desgleichen besitzt,
für das
Steuern des elektrischen Schaltsteuersystems 10 aufgebaut
ist. Ein Fahrer betätigt
zum Beispiel einen nicht gezeigten Schalthebel, um einen Anweisungsschaltbereich
auszuwählen.
Die ECU 80 erfasst den Anweisungsschaltbereich, wodurch
der Aktuator 20 entsprechend dem Anweisungsschaltbereich
betätigt
wird, so dass die ECU 80 eine axiale Position eines manuellen
Ventils 60 steuert, das als eine Bereichsumschalteinheit
dient.
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Das
manuelle Ventil 60 bewegt sich axial entsprechend dem Anweisungsschaltbereich,
wodurch Hydraulikkanäle
in der Automatikgetriebe-Steuervorrichtung 12 so umgeschaltet
werden, dass ein Schaltbereich einer Automatikgetriebevorrichtung 100 gewechselt
wird. Der Fahrer kann den Schaltbereich zum Beispiel durch das Betätigen eines
Umschalt-Schalters wie beispielsweise eines Knopfs betätigen. Alternativ
dazu kann der Fahrer eine Stimmerkennungsvorrichtung akustisch so
anweisen, dass der Schaltbereich gewechselt wird. Die Schaltposition
des Schalthebels wird unter Verwendung einer Erfassungsvorrichtung
wie beispielsweise von Kontaktschaltern erfasst, die Kontaktpositionen
besitzen, die daran angepasst sind, sich in Verbindung mit der Betätigung des
Schalthebels zu verändern.
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Die
Automatikgetriebevorrichtung 100 wird in einen der Schaltbereiche
inklusive der Fortbewegungsbereiche, einem Nichtfortbewegungsbereich und
einem neutralen Bereich gesteuert. Jeder der Fortbewegungsbereiche
entspricht einem D-Bereich und einem R-Bereich. Der D-Bereich ist
ein Vorwärtsbewegungsbereich.
Der R-Bereich ist ein Rückwärtsbewegungsbereich.
Der Nichtbewegungsbereich entspricht dem P-Bereich, der ein Parkbereich
ist. Der neutrale Bereich entspricht dem N-Bereich. Die D, R und
N-Bereiche entsprechen
anderen Bereichen als dem P-Bereich.
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Die
Automatikgetriebe-Steuervorrichtung 12 besitzt eine Hydraulikvorrichtung
für das
Umschalten des Schaltbereichs und der Schaltposition der Automatikgetriebevorrichtung 100.
Das manuelle Ventil 60 bewegt sich so, dass die Hydraulikschaltkreise
der Automatikgetriebe-Steuervorrichtung 12 umgeschaltet
werden, und wählt
eine Bereichs-Position aus. Somit stellt die Automatikgetriebe-Steuervorrichtung 12 die
Automatikgetriebevorrichtung 100 in einen der Schaltbereiche
ein.
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Die
ECU 80 erfasst den Anweisungsschaltbereich des Schalthebels,
der durch den Fahrer betätigt
wird, unter Verwendung der Erfassungsvorrichtung. Die ECU 80 weist
einen Elektromotor 22 (3) des Aktuators 20 so
an, dass er sich um einen Drehwinkel entsprechend dem erfassten
Anweisungsschaltbereich dreht. Somit steuert die ECU 80 den
Drehwinkel des Elektromotors 22 entsprechend dem Anweisungsschaltbereich.
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Eine
Steuerstange 50 ist mit einer Abgabewelle (Motorabgabewelle) 38 (2, 3)
des Elektromotors 22 verbunden. Der Elektromotor 22 erzeugt
eine Antriebskraft, so dass die Antriebskraft durch eine nicht veranschaulichte Reduktionsvorrichtung
wie beispielsweise einem Reduktionsgetriebe an die Steuerstange 50 übertragen
wird. Die Steuerstange 50 ist an einer Rastscheibe 52 fixiert,
so dass die Steuerstange 50 zusammen mit der Rastscheibe 52 drehbar
ist. Wie dies in der 1 gezeigt ist, dreht sich die
Rastscheibe 52 in eine der Drehrichtungen A, B, wodurch
die axiale Position des manuellen Ventils 60 bestimmt wird.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist der Elektromotor 22 ein geschalteter Reluktanzmotor
(switched reluctance motor, SR-Motor),
der einen bürstenlosen
Aufbau hat, der keinen Dauermagneten besitzt. Der Elektromotor 22 besitzt
nicht gezeigte Spulen, die jeweils einer U-Phase, einer V-Phase
und einer W-Phase zugeordnet sind. Die ECU 80 beaufschlagt
einen Transistor so mit Energie und stoppt die Energiebeaufschlagung
so, dass der zu den Spulen des Elektromotors 22 zugeführte Strom
gesteuert wird. Die ECU 80 schaltet wiederholt die zu jeder
der Spulen der U, V und W-Phasen zugeführte Energie um, wodurch der
Elektromotor 22 gedreht wird.
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Der
Aktuator 20 besitzt einen nicht gezeigten Impulsgeber,
der als eine Winkelerfassungseinheit dient. Die ECU 80 steuert
die Drehung des Elektromotors 22 unter Bezugnahme auf einen
Zählwert,
der durch ein Signal angezeigt wird, das von dem Impulsgeber entsprechend
einer Winkelposition des Elektromotors 22 ausgegeben wird,
bis der Zählwert
zu einem Ziel-Zählwert
wird. Somit steuert die ECU 80 die Drehung der Rastscheibe 52 so,
dass sie sich in einer Winkelposition entsprechend dem Anweisungsschaltbereich
befindet. Der Elektromotor 22 dreht sich und der Zählwert erreicht
einen vorbestimmten Zählwertbereich
inklusive dem Ziel-Zählwert,
so dass die ECU 80 bestimmt, dass sich die Rastscheibe 52 in
einer Winkelposition entsprechend dem Anweisungsschaltbereich befindet.
Somit beendet die ECU 80 die Steuerung der Drehung des
Elektromotors 22.
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Da
sich der Schaltbereich von dem P-Bereich zu dem R-Bereich, N-Bereich
und D-Bereich ändert,
erhöht
oder verringert sich der Zählwert,
der durch das Signal des Impulsgebers angezeigt wird. Der Zählwert verringert
oder erhöht
sich auch, wenn der Schaltbereich sich in der umgekehrten Reihenfolge
zu der vorstehend genannten Reihenfolge ändert.
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Die
Rastscheibe 52 ist eine im Wesentlichen sektorförmige Scheibe
mit einem im Wesentlichen bogenförmigen
Außenumfang,
der zahlreiche Vertiefungen 53 definiert. Eine Rastfeder 62 ist
eine Kragarm-Blattfeder, die an einem fixierten Ende an der Automatikgetriebe-Steuervorrichtung 12 fixiert
ist. Das andere Ende der Rastfeder 62 ist mit einer Laufwalze 63 versehen.
Die Laufwalze 63 wird mit der Elastizität der Rastfeder 62 beaufschlagt
und ist daran angepasst, an einer der Vertiefungen 53 der
Rastscheibe 52 eingehakt zu werden.
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Die
Rastscheibe 52 besitzt einen Zapfen 54, der an
dem manuellen Ventil 60 eingehakt ist. Wenn sich die Rastscheibe 52 zusammen
mit der Steuerstange 50 dreht, bewegt sich das manuelle
Ventil 60, das sich im Eingriff mit dem Zapfen 54 befindet,
axial gemäß der Winkelposition
der Rastscheibe 52. Jede der Vertiefungen 53 und
die Laufwalze 63 korrelieren zu jeder vorbestimmten Position
des manuellen Ventils 60 entsprechend jedem Schaltbereich.
Bei diesem Aufbau ist, wenn die Laufwalze 63 korrekt mit
einer der Vertiefungen 53 eingehakt ist, das manuelle Ventil 60 in
eine Schaltposition entsprechend der einen Vertiefung 53 eingestellt.
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Der
Elektromotor 22 dreht sich, so dass sich das manuelle Ventil 60 axial
zu einer Position bewegt, die mit einer der Schaltpositionen entsprechend
dem durch den Fahrer unter Verwendung des Schalthebels ausgewählten Anweisungsschaltbereich
korreliert. Bei diesem Vorgang steuert die Automatikgetriebe-Steuervorrichtung 12 die
Schaltposition der Automatikgetriebevorrichtung 100 so,
dass sie einem tatsächlichen
Schaltbereich entspricht, der durch die axiale Position des manuellen
Ventils 60 bestimmt wird.
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Der
Aktuator 20 besitzt eine nicht gezeigte Schaltbereichs-Erfassungsvorrichtung
für das
Erfassen des Drehwinkels der Rastscheibe 52. Die ECU 80 berechnet
die axiale Position des manuellen Ventils 60 gemäß dem Erfassungsergebnis
der Schaltbereichs-Erfassungsvorrichtung, wodurch sie in der Lage
ist, den gegenwärtigen
Schaltbereich zu erfassen, der in der Automatikgetriebevorrichtung 100 gewählt ist.
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Die
Parksperrvorrichtung 70 stoppt die Drehung einer Abgabewelle
der Automatikgetriebevorrichtung 100, indem eine Klaue 73 eines
Parksperrpfostens 72 an einer Vertiefung des Außenumfangs eines
Parkzahnrads 71 eingehakt wird. Ein Ende einer Parkstange 74 ist
an der Rastscheibe 52 fixiert. Das andere Ende der Parkstange 74 ist
in eine im Wesentlichen konisch geformte Nocke 76 eingesetzt. Die
Nocke 76 befindet sich in einem Zustand im Eingriff mit
der Parkstange 74, in dem eine Feder 78 die Nocke 76 zu
dem anderen Ende der Parkstange 74 hin vorspannt. Die Nocke 76 ist
entlang der Parkstange 74 axial bewegbar.
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Wenn
sich die Rastscheibe 52 dreht, bewegt sich die Parkstange 74 axial,
so dass die Nocke 76 den Parksperrpfosten 72 nach
oben und nach unten aktiviert. Bei diesem Vorgang hakt die Nocke 76 der Klaue 73 des Parksperrpfostens 72 an
dem Parkzahnrad 71 ein und löst die Klaue 73 von
dem Parkzahnrad 71. Wenn die Klaue 73 des Parksperrpfostens 72 an
dem Parkzahnrad 71 eingehakt ist, befindet sich die Automatikgetriebevorrichtung 100 in
einem Sperrzustand, in dem die Drehung der Abgabewelle der Automatikgetriebevorrichtung 100 mechanisch
verhindert wird. Wenn die Klaue 73 von dem Parkzahnrad 71 gelöst ist,
befindet sich die Automatikgetriebevorrichtung 100 in einem
Sperrfreigabezustand, in dem die Drehung der Abgabewelle der Automatikgetriebevorrichtung 100 ermöglicht wird.
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Bei
einem normalen Betrieb des elektrischen Schaltsteuersystems 10 wird
die Antriebskraft des Elektromotors 22 durch die Motorabgabewelle 38, die
Steuerstange 50 und die Rastscheibe 52 an die Parkstange 74 der
Parksperrvorrichtung 70 und an das manuelle Ventil 60 übertragen.
Bei diesem Betrieb wird die Parksperrvorrichtung 70 in
Verbindung mit dem manuellen Ventil 60 aktiviert. Insbesondere dann,
wenn sich das manuelle Ventil 60 in eine P-Bereichs-Position
bewegt, befindet sich die Parksperrvorrichtung 70 entsprechend
der Position des manuellen Ventils 60 in dem Sperrzustand.
Wenn sich das manuelle Ventil 60 in eine andere Bereichs-Position als die
P-Bereichs-Position bewegt, befindet sich die Parksperrvorrichtung 70 entsprechend
der Position des manuellen Ventils 60 in dem Sperrfreigabezustand.
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Im
Folgenden ist eine manuelle Vorrichtung 40 im Detail unter
Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben.
In der 1 ist das manuelle Ventil 40 nicht gezeigt.
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Ein
Stromlos-Betätigungshebel 49 (1) ist
in einem Fahrzeuginnenraum separat vor dem Schalthebel vorgesehen.
Ein Insasse wie beispielsweise der Fahrer betätigt den Stromlos-Betätigungshebel 49 in
stromlosem Energiezustand, in dem der Elektromotor 22 auf
Grund eines Defekts wie beispielsweise einer Fehlfunktion einer
Batterie nicht mit elektrischer Energie versorgt werden kann. Der
Insasse betätigt
den Stromlos-Betätigungshebel 49,
so dass die manuelle Vorrichtung 40 die Parksperrvorrichtung 70 manuell
in den Sperrzustand steuert. Somit kann das Fahrzeug geparkt werden.
Insbesondere dann, wenn der Insasse eine manuelle Betätigungskraft
auf den Stromlos-Betätigungshebel 49 aufbringt, überträgt die manuelle
Vorrichtung 40 die manuelle Betätigungskraft an die Steuerstange 50, wodurch
die Parksperrvorrichtung 70 und das manuelle Ventil 60 aktiviert
werden.
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Unter
Bezugnahme auf die 2 besitzt die manuelle Vorrichtung 40 eine
Stange 41, eine Scheibe 411, eine Feder 412,
ein P-in-Zahnrad 42 und ein Gehäuse 43 für die manuelle
Vorrichtung. Die Stange 41 und das P-in-Zahnrad 42 sind
zum Beispiel aus einem eisenhaltigen Material ausgebildet. Das Gehäuse 43 der
manuellen Vorrichtung ist zum Beispiel aus Aluminium ausgebildet.
Die Stange 41, die Scheibe 411, die Feder 412 und
das P-in-Zahnrad 42 dienen als eine Einweg-Übertragungseinheit.
Die Stange 41, die Scheibe 411 und die Feder 412 dienen
als ein Einweg-Hakenelement.
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Der
Aktuator 20 ist mit einem Abgabewellenzahnrad 39 versehen,
das zusammen mit der Motorabgabewelle 38 des Elektromotors 22 drehbar
ist. Das P-in-Zahnrad 42 ist normalerweise an dem Abgabewellenzahnrad 39 eingehakt.
Bei dem normalen Betrieb des elektrischen Schaltsteuersystems 10 dreht
sich, wenn der Elektromotor 22 das manuelle Ventil 60 und
die manuelle Vorrichtung 40 aktiviert, das Abgabewellenzahnrad 39.
Daher wird das P-in-Zahnrad 42 bei diesem Aufbau normalerweise angetrieben.
Das P-in-Zahnrad 42 ist in Verbindung mit der Drehung des Abgabenwellenzahnrads 39 axial
in dem Gehäuse 43 der
manuellen Vorrichtung bewegbar. Das Gehäuse 43 der manuellen
Vorrichtung besitzt eine Öffnung,
durch die das Abgabewellenzahnrad 39 in das Gehäuse 43 der
manuellen Vorrichtung eingeführt
wird. Das Abgabewellenzahnrad 39 ist relativ zu dem Elektromotor 22 koaxial.
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Das
Gehäuse 43 der
manuellen Vorrichtung ist an einem Aktuatorgehäuse 21 des Aktuators 20 montiert.
Das Aktuatorgehäuse 21 nimmt
den Elektromotor 22, die Reduktionsvorrichtung und desgleichen
auf. Das Gehäuse 43 der
manuellen Vorrichtung besitzt eine im Wesentlichen zylindrische
Form, die sich entlang der Richtung des P-in-Zahnrads 42 erstreckt, in der
es bewegbar ist. Ein axiales Ende des Gehäuses 43 der manuellen
Vorrichtung ist geschlossen. In das andere axiale Ende des Gehäuses 43 der
manuellen Vorrichtung ist eine Buchse 44 eingesetzt. Ein
Ende der Stange 41 ist durch ein Durchgangsloch 441 der
Buchse 44 in das Gehäuse 43 der manuellen
Vorrichtung eingeführt.
Das andere Ende der Stange 41 befindet sich außerhalb
des Gehäuses 43 der
manuellen Vorrichtung und wird mit der manuellen Betätigungskraft
beaufschlagt, die von dem Stromlos-Betätigungshebel 49 übertragen
wird. Die Stange 41 bewegt sich axial in derselben Richtung wie
der Richtung, in der das P-in-Zahnrad 42 bewegbar ist,
indem sie mit der manuellen Betätigungskraft beaufschlagt
wird. Die Buchse 44 ist mit einem O-Ring 442 versehen,
um zwischen der Buchse 44 und der Stange 41 abzudichten.
Der O-Ring 442 ist durch eine Abdichtscheibe 443 gestützt, wodurch
er an der Buchse 44 gehalten wird.
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Die
Scheibe 411 ist an das Ende der Stange 41 fixiert,
so dass die Scheibe 411 im Inneren des Gehäuses 43 der
manuellen Vorrichtung gleitfähig ist.
Bei diesem Aufbau ist das eine Ende der Stange 41 durch
das Gehäuse 43 der manuellen
Vorrichtung über
die Scheibe 411 gleitfähig
gestützt
und das andere Ende der Stange 41 ist durch das Gehäuse 43 der
manuellen Vorrichtung über
die Buchse 44 gleitfähig
gestützt.
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Das
P-in-Zahnrad 42 besitzt ein Durchgangsloch 421,
das sich entlang der Richtung erstreckt, in der es bewegbar ist.
Die Stange 41 befindet sich in dem Durchgangsloch 421 und
ist relativ zu dem P-in-Zahnrad 42 gleitfähig. Bei
diesem Aufbau ist das P-in-Zahnrad 42 relativ zu der Stange 41 über das
Durchgangsloch 421 axial gleitfähig.
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Die
Feder 412 ist eine Spiraldruckfeder. Die Feder 412 ist
an der Scheibe 411 an der Seite des P-in-Zahnrads 42 vorgesehen.
Wenn die Stange 41 mit der manuellen Betätigungskraft
beaufschlagt wird und zu der Scheibe 411 bewegt wird, befindet
sich ein Ende der Stange 41 in Kontakt mit der Innenwand des
Gehäuses 43 der
manuellen Vorrichtung, wie es in dem in der 2 gezeigten
Zustand gezeigt ist. In diesem Zustand befindet sich die Feder 412 nicht über einen
Hakenabschnitt 412a in Kontakt mit dem P-in-Zahnrad 42.
In diesem Zustand, der in der 2 gezeigt
ist, definieren die Feder 412 und das P-in-Zahnrad 42 zwischen
sich einen vorbestimmten Abstand. Die Feder 412 ist nicht
darauf beschränkt, dass
sie in dem Gehäuse 43 der
manuellen Vorrichtung aufgenommen ist. Die Feder 412 kann
zum Beispiel in der Umgebung des Stromlos-Betätigungshebels 49 vorgesehen
sein.
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In
dem in der 2 gezeigten Zustand kommt, wenn
die Stange 41 mit der manuellen Betätigungskraft beaufschlagt wird,
so dass die Stange 41 gezogen wird, die Feder 412 in
Kontakt mit dem P-in-Zahnrad 42. Wenn die Stange 41 weiter
gezogen wird, wird das P-in-Zahnrad 42 durch die Feder 412 vorgespannt,
so dass sich das P-in-Zahnrad 42 zu der Buchse 44 hin
bewegt. Bei diesem Aufbau wird die manuelle Betätigungskraft, die aufgebracht wird,
um die Stange 41 axial zu bewegen, an das P-in-Zahnrad 42 übertragen,
wenn die Stange 41 zu der Buchse 44 hin bewegt
wird. Zusätzlich
dazu wird die manuelle Betätigungskraft,
die aufgebracht wird, um die Stange 41 axial zu bewegen,
nicht an das P-in-Zahnrad 42 übertragen,
wenn die Stange 41 zu der Scheibe 411 hin bewegt
wird.
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Im
Folgenden ist ein Betrieb des manuellen Ventils 40 beschrieben.
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Wenn
ein Insasse wie beispielsweise der Fahrer den Stromlos-Betätigungshebel 49 so
bewegt, dass die Stange 41 zu der Buchse 44 hin
bewegt wird, spannt die Feder 412 das P-in-Zahnrad 42 zu
der Buchse 44 hin vor. Das Abgabewellenzahnrad 39 des
Elektromotors 22 befindet sich im Eingriff mit dem P-in-Zahnrad 42 und
wird in der Richtung B (1, 2) gedreht,
so dass sich die Motorabgabewelle 38 des Elektromotors 22,
die Steuerstange 50 und die Rastscheibe 52 drehen.
Folglich wird die Parksperrvorrichtung 70 in den Sperrzustand
gesteuert und das manuelle Ventil 60 bewegt sich zu der P-Bereichs-Position. Insbesondere
wird die manuelle Betätigungskraft,
die auf den Stromlos-Betätigungshebel 49 aufgebracht
wird, über
die manuelle Vorrichtung 40 an die Steuerstange 50 übertragen,
wodurch die Parksperrvorrichtung 70 und das manuelle Ventil 60 betätigt werden.
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Der
Insasse bewegt die Stange 41 zu der Buchse 44 hin
und danach nimmt der Insasse seine Hand von dem Stromlos-Betätigungshebel 49.
In diesem Zustand bringt die Feder 412, die sich in Kontakt mit
dem P-in-Zahnrad 42 befindet und elastisch verformt ist,
eine Federwirkung auf die Stange 41 auf, so dass sich die
Stange 41 zu der Scheibe 411 hin bewegt. Bei diesem
Vorgang betätigt
der Insasse den Stromlos-Betätigungshebel 49,
um die Stange 41 zu der Buchse 44 hin zu bewegen,
und danach bewegt sich die Stange 41 zu der Scheibe 411 hin.
In diesem Zustand ist die Feder 412 nicht an dem P-in-Zahnrad 42 eingehakt,
so dass die Federwirkung der Feder 412 und die manuelle
Betätigungskraft
nicht an das P-in-Zahnrad 42 übertragen werden. Somit wird
die Parksperrvorrichtung 70 in dem Sperrzustand gehalten
und das manuelle Ventil 60 wird in der P-Bereichs-Position
gehalten. Insbesondere befindet sich die Rastscheibe 52 im
Eingriff mit der Rastfeder 62, so dass die Parksperrvorrichtung 70 in
dem Sperrzustand gehalten wird.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
lässt die manuelle
Vorrichtung 40 die Übertragung
der manuellen Betätigungskraft
in einer Richtung zu, in der die Parksperrvorrichtung 70 in
den Sperrzustand gebracht wird. Zusätzlich dazu verhindert die
manuelle Vorrichtung 40 die Übertragung der manuellen Betätigungskraft
in einer Richtung, in der die Parksperrvorrichtung 70 in
den Sperrfreigabezustand gebracht wird.
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Eine
Person kann arglistig den Stromlos-Betätigungshebel 49 betätigen, um
die Parksperrvorrichtung 70 in den Sperrfreigabezustand
zu manipulieren, wenn ein Fahrzeug in einem Zustand geparkt wird,
in dem sich die Parksperrvorrichtung 70 in dem Sperrzustand
befindet und sich der Schaltbereich in dem P-Bereich befindet. Sogar
in diesem Zustand ist eine Übertragung
der manuellen Betätigungskraft
in der Richtung verhindert, in der die Parksperrvorrichtung 70 in
den Sperrfreigabezustand gebracht wird. Die Parksperrvorrichtung 70 kann
nicht in den Sperrfreigabezustand manipuliert werden, so lange der stromlose
Zustand anhält.
Daher kann das Fahrzeug gegen Diebstahl geschützt werden.
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Im
Gegensatz dazu wird die Übertragung
der manuellen Betätigungskraft
in der Richtung ermöglicht,
in der die Parksperrvorrichtung 70 in den Sperrzustand
gebracht wird. Daher kann das Fahrzeug sogar in dem Zustand ohne
elektrische Energie geparkt werden, nachdem die Parksperrvorrichtung 70 manuell
in den Sperrzustand gesteuert wurde.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
besitzt die manuelle Vorrichtung 40 das Gehäuse 43 der
manuellen Vorrichtung, das das P-in-Zahnrad 42 derart aufnimmt,
dass das P-in-Zahnrad 42 in
dem Gehäuse 43 der
manuellen Vorrichtung gleitfähig
ist. Daher kann das Fahrzeug effektiver gegen Diebstahl durch eine
arglistige Person geschützt
werden, die wie folgt vorgeht. Insbesondere kann die arglistige
Person beabsichtigen, die Parksperrvorrichtung 70 in den Sperrfreigabezustand
zu steuern, indem das P-in-Zahnrad 42 direkt betätigt wird,
das sich normalerweise im Eingriff mit der Motorabgabewelle 38 befindet.
Allerdings ist das P-in-Zahnrad 42 sogar
in diesem Zustand in dem Gehäuse 43 der
manuellen Vorrichtung aufgenommen, so dass das P-in-Zahnrad 42 davor
geschützt
werden kann, direkt durch die arglistige Person manipuliert zu werden.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist die Stange 41 gleitfähig in dem Gehäuse 43 der
manuellen Vorrichtung über
die Scheibe 411 und die Buchse 44 gestützt. Zusätzlich dazu
ist das P-in-Zahnrad 42 durch die Stange 41 gleitfähig gestützt. Bei
diesem Aufbau dienen die Stange 41 und die Scheibe 411, die
eine hohe mechanische Festigkeit für das Übertragen der manuellen Betätigungskraft
brauchen, als Stützelemente
für das
Stützen
des P-in-Zahnrads 42, das häufig betätigt wird. Zusätzlich dazu
dient das Gehäuse 43 der
manuellen Vorrichtung, das nicht notwendigerweise eine hohe mechanische
Festigkeit braucht, als ein Stützelement
für das
Stützen
der Stange 41 und der Scheibe 411, die nicht häufig betätigt werden.
Bei diesem Aufbau kann das Gehäuse 43 der
manuellen Vorrichtung im Vergleich zu einem Aufbau, bei dem das
Gehäuse 43 der
manuellen Vorrichtung das P-in-Zahnrad 42 gleitfähig stützt, aus
einem leichtgewichtigeren Material wie beispielsweise Aluminium
oder Aluminiumlegierung ausgebildet sein.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist der Elektromotor 22 ein bürstenloser Motor. Dementsprechend
muss der Strom, die jeder der Spulen der U, V und W-Phasen zugeführt wird,
nacheinander so umgeschaltet werden, dass der Elektromotor 22 gedreht wird.
Daher kann sogar dann, wenn eine arglistige Person den Spulen des
Elektromotors 22 einfach unter Verwendung einer Batterie
Strom zuführt,
der Elektromotor 22 nicht gedreht werden. Daher ist es bei
dem vorstehend beschriebenen Aufbau weiterhin schwierig, den Elektromotor 22 arglistig
zu drehen, um die Parksperrvorrichtung 70 in den Sperrfreigabezustand
zu bringen. Somit kann die Betätigung
der manuellen Vorrichtung 40 zur Verhinderung der Übertragung
der manuellen Betätigungskraft,
die zu dem Sperrfreigabezustand führt, weiter verbessert werden,
so dass das Fahrzeug weiter gegen Diebstahl geschützt werden
kann.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Aufbau besitzt die Einweg-Übertragungseinheit 41, 411, 412, 42 das
P-in-Zahnrad 42, das sich normalerweise im Eingriff mit
dem Abgabewellenzahnrad 39 befindet. Die Einweg-Übertragungseinheit 41, 411, 412, 42 besitzt
zudem das Einweg-Hakenelement 41, 411, 412, das
aus der Stange 41, der Scheibe 411 und der Feder 412 ausgebildet
ist.
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Das
Einweg-Hakenelement 41, 411, 412 ist axial
bewegbar, wenn es mit der manuellen Betätigungskraft beaufschlagt wird.
Das Einweg-Hakenelement 41, 411, 412 ist
dazu in der Lage, an dem P-in-Zahnrad 42 eingehakt zu werden,
wenn es sich axial in einer axialen Richtung zu der linken Seite
in der 2 bewegt. Das Einweg-Hakenelement 41, 411, 412 ist
nicht dazu in der Lage, an dem P-in-Zahnrad 42 eingehakt
zu werden, wenn es sich axial in der anderen axialen Richtung zu
der rechten Seite der 2 bewegt.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Aufbau lässt, wenn die manuelle Betätigungskraft
auf die manuelle Vorrichtung 40 aufgebracht wird, die Einweg-Übertragungseinheit 41, 411, 412, 42 die Übertragung
der manuellen Betätigungskraft
an die Parksperrvorrichtung 70 zu, wenn sie in den Sperrzustand gebracht
wird. Zusätzlich
dazu verhindert die Einweg-Übertragungseinheit 41, 411, 412, 42 die Übertragung
der manuellen Betätigungskraft
an die Parksperrvorrichtung 70, wenn sie in den Sperrfreigabezustand
gebracht wird.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Aufbau kann mit einem einfachen Aufbau
verhindert werden, dass die Antriebskraft des Elektromotors 22 an
das Einweg-Hakenelement 41, 411, 412 übertragen
wird.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Aufbau ist das Einweg-Hakenelement 41, 411, 412 in
dem stromlosen Zustand axial gleitfähig. Im Gegensatz dazu bewegt
sich das P-in-Zahnrad 42 normalerweise axial, wenn der
Elektromotor 22 in dem normalen Zustand mit Energie beaufschlagt
wird. Daher braucht das P-in-Zahnrad 42 einen hohen Ablationswiderstand.
Zusätzlich
dazu benötigt
das Einweg-Hakenelement 41, 411, 412,
das das P-in-Zahnrad 42 gleitfähig stützt, welches häufig betätigt wird,
einen höheren
Ablationswiderstand als das Gehäuse 43 der
manuellen Vorrichtung, das das Einweg-Hakenelement 41, 411, 412 gleitfähig stützt, welches
weniger häufig
betätigt
wird.
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In
Anbetracht des Aufbaus ist das P-in-Zahnrad 42 vorteilhafter
Weise auch aus einem festen Material wie beispielsweise einem eisenhaltigen
Material für
das Herstellen eines hohen Ablationswiderstands und einer mechanischen
Festigkeit von insbesondere seinen Zahnradzähnen ausgebildet. Das Einweg-Hakenelement 41, 411, 412 ist
auch vorteilhafter Weise aus einem festen Material wie beispielsweise
einem eisenhaltigen Material für
das Herstellen eines hohen Ablationswiderstands und einer mechanischen
Festigkeit ausgebildet, die dazu benötigt wird, die manuelle Betätigungskraft
zu übertragen. Im
Gegensatz dazu muss das Gehäuse 43 der
manuellen Vorrichtung nicht notwendiger Weise eine hohe mechanische
Festigkeit erzeugen und ist vorzugsweise aus einem leichtgewichtigen
Material wie beispielsweise Aluminium oder Aluminiumlegierung ausgebildet.
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Eine
Betätigung
des elektrischen Schaltsteuersystems der Automatikgetriebevorrichtung 100 bei dem
vorstehenden Ausführungsbeispiel
kann zum Beispiel wie folgt zusammengefasst werden. Die Übertragung
der manuellen Betätigungskraft,
die durch den Insassen (Nutzer) aufgebracht wird, wird zugelassen,
wenn die manuelle Betätigungskraft zum
Sperren der Abgabewelle der Automatikgetriebevorrichtung 100 in
einen Zustand aufgebracht wird, in dem Stromzufuhr in dem elektrischen
Schaltsteuersystem stoppt und der Elektromotor 22 stoppt
und sich die Schaltposition der Automatikgetriebevorrichtung 100 in
dem P-Bereich befindet. Die Übertragung der
manuellen Betätigungskraft
wird verhindert, wenn die manuelle Betätigungskraft zum Freigeben der
Sperrung der Abgabewelle in einen Zustand aufgebracht wird, in dem
die Stromzufuhr in dem elektrischen Schaltsteuersystem stoppt und
sich die Schaltposition in dem P-Bereich befindet.
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(Weiteres Ausführungsbeispiel)
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Der
Stromlos-Betätigungshebel 49 ist
nicht darauf beschränkt,
dass er in dem Fahrzeuginneren vorgesehen ist. Der Stromlos-Betätigungshebel 49 kann
in einem Verbrennungsmotorraum des Fahrzeugs oder desgleichen vorgesehen
sein.
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Der
Elektromotor 22 ist nicht auf einen bürstenlosen Motor beschränkt. Der
Elektromotor 22 kann ein Motor mit einer Bürste sein.
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Die
vorstehend beschriebenen Vorgänge
wie beispielsweise die Berechnungen und Bestimmungen sind nicht
auf die in der ECU 80 ausgeführten beschränkt. Die
Steuereinheit kann zahlreiche Aufbauten inklusive der ECU 80 haben,
die als ein Beispiel gezeigt ist.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass, obwohl die Vorgänge der Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung hier mit einer spezifischen Abfolge der
Schritte beschrieben wurden, weitere alternative Ausführungsbeispiele
inklusive zahlreicher anderer Abfolgen dieser Schritte und/oder
zusätzlicher
Schritte, die hier nicht offenbart sind, im Umfang der vorliegenden
Erfindung möglich
sind.
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Zahlreiche
Abwandlungen und Veränderungen
können
unterschiedlichst auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele angewendet
werden, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Das
elektrische Schaltsteuersystem besitzt die Parksperrvorrichtung 70,
die die Abgabewelle der Automatikgetriebevorrichtung 100 in
den Sperrzustand bringt, wenn die Bereichsumschalteinheit 60 in den
P-Bereich umschaltet.
Die Parksperrvorrichtung 70 bringt die Abgabewelle in den
Sperrfreigabezustand, wenn die Bereichsumschalteinheit 60 in
einen anderen Schaltbereich umschaltet. Der Elektromotor 22 aktiviert
die Bereichsumschalteinheit 60 und die Parksperrvorrichtung 70 gemäß einer
Anweisung eines Nutzers. Die manuelle Vorrichtung 40 überträgt eine
manuelle Betätigungskraft
des Nutzers an die Parksperrvorrichtung 70, wenn der Elektromotor 22 stoppt.
Die manuelle Vorrichtung 40 besitzt eine Einweg-Übertragungseinheit 41, 411, 412, 42,
die die Übertragung
der manuellen Betätigungskraft
in einer Richtung zu dem Sperrzustand zulässt und eine Übertragung
der manuellen Betätigungskraft
in einer Richtung zu dem Sperrfreigabezustand verhindert.