DE102011055807B4

DE102011055807B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Parksteuerung eines Fahrzeuges mit Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE102011055807B4
Application number: DE102011055807.1A
Authority: DE
Inventors: Wookjin Jang; Jaeweon Jun; Kunsoo Jung; Chang Kook Chae; Jae Joon Seo; Wan Soo Oh; Jae Woong Hwang; Ho Rim Yang; Jin Hee Lee; Jin Soo Lee; Woochurl Son
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2031-11-30
Also published as: US8868305B2; JP2012117669A; US20120136543A1; DE102011055807A1; CN102485562A; KR20120059261A

Abstract

Vorrichtung zur Parksteuerung eines Fahrzeuges mit Automatikgetriebe, aufweisend:einen Geschwindigkeitsdetektor (11), der einer Steuereinrichtung (14) eine Fahrzeuggeschwindigkeit bereitstellt;einen Schalthebeldetektor (12), welcher der Steuereinrichtung (14) eine Position eines Schalthebels bereitstellt;die Steuereinrichtung (14), welche die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Position des Schalthebels analysiert und einen vorbestimmten Hydraulikdruck zu Bremselementen und Kupplungselementen führt, um ein Schleppmoment an einer Parkradwelle entgegengesetzt zu einem Parkmodus zu erzeugen;eine Betätigungseinrichtung (15), die entsprechend der Steuerung der Steuereinrichtung (14) den Hydraulikdruck zu den Kupplungselementen und den Bremselementen führt oder den Hydraulikdruck von den Kupplungselementen und den Bremselementen abführt, undeinen Neigungsgraddetektor (13), welcher der Steuereinrichtung (14) einen Neigungsgrad einer Straße bereitstellt,wobei die Steuereinrichtung (14) den Neigungsgrad analysiert und im Falle der Parkmodusumkehrung auf einer geneigten Straße, wenn der Schalthebel in den Parkmodus bewegt wird, einen vorbestimmten Hydraulikdruck zu den Bremselementen und den Kupplungselementen führt, so dass das Schleppmoment an der Parkradwelle erzeugt wird, undwobei die Steuereinrichtung (14) die Hydraulikdrücke der Kupplungselemente und der Bremselemente, die das Innengeräusch beim Freigeben des Parkmodus minimieren, durch Anwenden von Informationen aus einer Schleppmomentkarte bestimmt, die entsprechend dem Neigungsgrad bestimmt sind, so dass das Freigabedrehmoment des Parkmodus minimiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe, und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Automatikgetriebes, welche die durch eine Schubkraft eines Fahrzeuges beim Parken auf einer geneigten Straße erzeugte Verwindung einer Antriebswelle minimieren.
Wenn ein Fahrzeug mit einem Automatikgetriebe geparkt ist, ist der Schalthebel in einem Parkmodus (P-Bereich) angeordnet.
5 ist ein Schnitt einer herkömmlichen Parkvorrichtung, die bei einem Automatikgetriebe angewendet wird.
Mit Bezug auf 5 weist eine Parkvorrichtung eines Automatikgetriebes einen Rasthebel 104, der sich wie ein Schalthebel 102 dreht, der einen Parkmodus auswählt, eine Parkstange 106, die mit einer Seite des Rasthebels 104 verbunden ist und sich in einer geraden Linie entsprechend einer Drehung des Rasthebels 104 bewegt, einen Parkklinkenhebel 110, der an einem Stützbügel 108 drehbar montiert ist und sich dreht, wenn sich die Parkstange 106 in einer geraden Linie bewegt, und ein Parkrad 112 auf, das in einem Planetengetriebesatz des Automatikgetriebes installiert ist und an dessen Außenumfangsfläche in regelmäßigen Abständen voneinander Rastnuten 114 ausgebildet sind, mit denen der Parkklinkenhebel 110 verbunden werden kann.
Eine Rastfeder 116, die den Rasthebel 104 während der Drehung des Rasthebels 104 blockiert, ist an einer Seite des Rasthebels 104 ausgebildet, eine Stangenfeder 118, die eine Federkraft bildet, ist an der Parkstange 106 montiert, und eine Rolle 120, die den Parkklinkenhebel 110 nach oben drückt, wenn sich die Parkstange 106 in einer geraden Linie bewegt, ist an einem Endabschnitt der Parkstange 106 montiert.
In der Mitte des Parkklinkenhebels 110 ist ein Gelenkverbindungsabschnitt 130 ausgebildet, der an dem Automatikgetriebe drehbar abgestützt ist, und eine Rückstellfeder 132, die wieder einen Parkfreilauf herstellt, ist an dem Gelenkverbindungsabschnitt 130 ausgebildet.
Eine Schrägfläche, welche die Rolle 120 kontaktiert, ist an einem Endabschnitt des Parkklinkenhebels 110 ausgebildet, und ein Eingriffsvorsprung 122, der mit der Rastnut 114 des Parkrades 112 in Eingriff gebracht wird, ist an dem anderen Endabschnitt des Parkklinkenhebels 110 ausgebildet.
Bei der in dieser Weise ausgebildeten Parkvorrichtung des Automatikgetriebes dreht sich, wenn ein Fahrer den Schalthebel 102 in den Parkmodus platziert, der Rasthebel 104, während sich die mit dem Rasthebel 104 verbundene Parkstange 106 in einer geraden Linie bewegt, und die an dem Endabschnitt der Parkstange 106 montierte Rolle 120 tritt in die Schrägfläche des Parkklinkenhebels 110 ein, um einen Endabschnitt des Parkklinkenhebels 110 nach oben zu drücken.
Dann bewegt sich der an dem Endabschnitt des Parkklinkenhebels 110 ausgebildete Eingriffshebel 122 nach unten und wird mit der Rastnut 114 des Parkrades 112 verbunden, um das Parkrad 112 zu fixieren und den Parkzustand aufrechtzuerhalten.
Ebenso wird, wenn sich der Schalthebel 102 von der Parkposition in eine andere Position bewegt, die Parkstange 106 durch die Stangenfeder 118 wieder zurückgestellt, und der Parkklinkenhebel 110 wird durch die Federkraft der Rückstellfeder 132 wieder zurückgestellt, so dass der Eingriffsvorsprung 122 nicht in Eingriff gelangen kann und den Parkzustand begrenzt.
Wenn ein Fahrer ein Fahrzeug mit Automatikgetriebe betreibt, parkt der Fahrer das Fahrzeug häufig auf einer geneigten Straße. Wenn der Schalthebel in den Parkmodus platziert wird, nachdem das Fahrzeug auf der geneigten Straße geparkt ist, wird das Fahrzeug durch das Gewicht des Fahrzeuges zurück oder vorwärts geschoben.
Zum Beispiel wird, wenn ein auf einer geneigten Straße geparktes Fahrzeug mit Hinterradantrieb zurück geschoben wird, durch das Gewicht des Fahrzeuges ein Drehmoment auf das Rad ausgeübt, so dass das Parkrad, eine Antriebswelle und eine Radantriebswelle nacheinander verdreht werden und Energie angesammelt wird.
Daher wird die Spannung auf jedes der Elemente verteilt, und die Elemente werden durch die angesammelte Energie verformt, so dass die Haltbarkeit verschlechtert wird.
Ebenso wird, wenn der Schalthebel von dem Parkmodus (P-Bereich) freigegeben wird, um in dem Energieansammlungszustand mit den aufeinanderfolgenden Verwindungen anzufahren, die angesammelte Energie freigegeben, so dass sich die Verwindungsvibrationen des Antriebssystems erhöhen und erhebliche Stöße und Vibrationen in einem Hinterachsdifferential erzeugt werden, wodurch starke Geräusche über die Fahrzeugkarosserie in das Fahrzeug übertragen werden und somit die Produktqualität verschlechtert wird.
Wie in 6 gezeigt, ergaben Versuche, dass, wenn der Parkmodus im Parkzustand auf einer ebenen Straße freigegeben wird, keinerlei spezielle Stöße, Vibrationen oder Geräusche erzeugt werden. Jedoch zeigt 7, dass, wenn der Parkzustand auf einer geneigten Straße freigegeben wird, erhebliche Verwindungsbewegungen des Hinterachsdifferentials, Drehmomentvibrationen des Antriebssystems und Innengeräusche erzeugt werden.
Die DE 10 2004 043 416 A1 und DE 199 43 519 A1 beschreiben jeweils eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Parksteuerung eines Fahrzeuges mit Automatikgetriebe, aufweisend einen Geschwindigkeitsdetektor, einen Schalthebeldetektor, einen Neigungsgraddetektor, eine Steuereinrichtung, welche eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Position eines Schalthebels und einen Neigungsgrad analysiert, und eine Betätigungseinrichtung, die entsprechend der Steuerung der Steuereinrichtung eine Parksperre aktiviert.
Mit der Erfindung werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Parksteuerung eines Fahrzeuges mit Automatikgetriebe geschaffen, bei denen die durch die Schubkraft eines Fahrzeuges erzeugte Energieansammlung einer Antriebswelle durch Erzeugen eines Schleppmomentes an einer Parkradwelle mittels Zuführen eines vorbestimmten Hydraulikdruckes zu Kupplungs- und Bremselementen beim Erfassen eines Parkmodus eines Schalthebels minimiert wird.
Dies wird gemäß der Erfindung durch eine Vorrichtung nach den Merkmalen aus dem Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach den Merkmalen aus dem Anspruch 3 erreicht. Eine vorteilhafte Weiterbildung ist in dem Unteranspruch beschrieben.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann, wenn ein Fahrzeug auf einer geneigten Straße geparkt wird, die Haltbarkeit durch Minimieren der durch eine Schubkraft des Fahrzeuges erzeugten Verwindung einer Antriebswelle verbessert werden und darüber hinaus eine Verformung jedes Elements, das Leistung überträgt, verhindert werden.
Ebenso wird die Energie minimiert, die an der Antriebswelle während des Parkens auf einer geneigten Straße angesammelt wird, so dass keine Vibrationen und Geräusche beim Freigeben des Parkens erzeugt werden, und ferner wird die Produktqualität des Fahrzeuges verbessert.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 eine Schema einer Vorrichtung zur Parksteuerung eines Fahrzeuges mit Automatikgetriebe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Parksteuerung eines Fahrzeuges mit Automatikgetriebe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
3 ein Schema einer Hydraulikdrucksteuerung eines Automatikgetriebes in einem Parkmodus gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
4 Bilder von Messergebnissen des Innengeräusches beim Freigeben eines Parkmodus in einem Fahrzeug mit Automatikgetriebe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zu einem herkömmlichen Fahrzeug;
5 einen Schnitt einer herkömmlichen Parkvorrichtung, die bei einem Automatikgetriebe angewendet wird;
6 ein Schema von Eigenschaften eines herkömmlichen Fahrzeuges mit Automatikgetriebe beim Freigeben eines Parkmodus auf einer ebenen Straße; und
7 ein Schema von Eigenschaften eines herkömmlichen Fahrzeuges mit Automatikgetriebe beim Freigeben eines Parkmodus auf einer geneigten Straße.

Mit Bezug auf 1 weist eine Vorrichtung zur Parksteuerung eines Fahrzeuges mit Automatikgetriebe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung einen Geschwindigkeitsdetektor 11, einen Schalthebeldetektor 12, einen Neigungsgraddetektor 13, eine Steuereinrichtung 14 und eine Betätigungseinrichtung 15 auf.
Der Geschwindigkeitsdetektor 11 erfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit aus der Drehzahl der Abtriebswelle des Getriebes und stellt der Steuereinrichtung 14 die Information bereit.
Der Schalthebeldetektor 12 weist einen Inhibitorschalter auf, der die Position des Schalthebels erfasst, die ein Fahrer auswählt, und stellt der Steuereinrichtung 14 die Information bereit.
Der Neigungsgraddetektor 13 erfasst den Neigungsgrad der Straße und stellt der Steuereinrichtung 14 die Information bereit.
Die Steuereinrichtung 14 analysiert die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Position des Schalthebels und den Neigungsgrad, und beurteilt dann, ob die Position des Schalthebels in den Parkmodus bewegt wird, um auf einer geneigten Straße zu parken oder zu stoppen. Wenn der Schalthebel in den Parkmodus bewegt wird, führt die Betätigungseinrichtung 15 einen vorbestimmten Hydraulikdruck zu Brems- und Kupplungselementen, so dass ein Schleppmoment an der Parkradwelle erzeugt werden kann.
Daher kann die durch die Schubkraft des Fahrzeuges erzeugte Verwindung der Antriebswelle minimiert werden, und eine Verformung jedes Elementes, das Leistung überträgt, kann verhindert werden.
Ebenso wird eine Energieansammlung in der Antriebswelle im Parkzustand auf einer geneigten Straße minimiert, so dass keine Vibrationen und Geräusche beim Freigeben des Parkmodus erzeugt werden.
Die Steuereinrichtung 14 bestimmt die Hydraulikdrücke der Kupplungs- und Bremselemente, die das Innengeräusch beim Freigeben des Parkmodus minimieren, durch Anwenden von Drücken, die entsprechend dem Neigungsgrad aus einer Schleppmomentkarte bestimmt werden.
Die in der Steuereinrichtung 14 bestimmten Werte können wie in nachfolgender Tabelle 1 bestimmt werden. (Tabelle 1)

C1 C2 B1 B2 Größe des Parkfreigabedrehmoments

Fall 1 O X O X 59Nm (46%↓)

Fall 2 O X X O 88Nm (20%↓)

Fall 3 X O O X 91Nm (17%↓)

Fall 4 X O X O 102Nm (7%↓)
In der obigen Tabelle 1 sind C1 und C2 Kupplungselemente, und B1 und B2 sind Bremselemente.
Ebenso gibt die Steuereinrichtung 14 im Falle des Erfassens der Parkmodusfreigabe des Schalthebels einen Hydraulikdruck frei, der den Brems- und Kupplungselementen zugeführt wird und ein Schleppmoment an der Parkradwelle erzeugt, so dass der normale Antrieb stabil gehalten werden kann.
Die Betätigungseinrichtung 15 ist ein Solenoidventil und wird entsprechend der Steuerung der Steuereinrichtung 14 betrieben, die Hydraulikdruck an die Kupplungs- und Bremselemente zuführt oder von diesen abführt.
Mit Bezug auf 2 wird ein Verfahren zur Parksteuerung eines Fahrzeuges mit Automatikgetriebe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Die Steuereinrichtung 14 erfasst in S101 Informationen, die von dem Geschwindigkeitsdetektor 11 bereitgestellt werden, und entscheidet in S102, ob das Fahrzeug stoppt, wenn das Fahrzeug betrieben wird.
Wenn in S102 das Fahrzeug stoppt, erfasst die Steuereinrichtung 14 in S103 die Position des Schalthebels, die von dem Schalthebeldetektor 12 bereitgestellt wird, und bestimmt in S104, ob der Schalthebel im Parkmodus ist.
Wenn in S104 der Schalthebel im Parkmodus ist, erfasst die Steuereinrichtung 14 in S105 den Neigungsgrad, der von dem Neigungsgraddetektor 13 bereitgestellt wird, und bestimmt in S106, ob der Neigungsgrad größer als ein vorbestimmter Wert, zum Beispiel 5% ist.
Wenn in S106 der Neigungsgrad größer als der vorbestimmte Wert ist, führt die Betätigungseinrichtung 15 in S107 einen Hydraulikdruckbetrieb durch und führt in S108 Hydraulikdruck an die Kupplungs- und Bremselemente, um eine Verwindung der Antriebswelle durch die Schubkraft des Fahrzeuges zu minimieren.
Die den Kupplungs- und Bremselementen zugeführten Hydraulikdrücke werden entsprechend dem Neigungsgrad zum Beispiel aus Tabelle 1 bestimmt.
Daher wird die Verwindung der Antriebswelle durch Erzeugen eines Schleppmomentes an der Parkradwelle in S109 unterdrückt, so dass Vibrationsgeräusche durch Minimieren der angesammelten Energie beim Freigeben des Parkmodus reduziert werden.
Die Steuereinrichtung 14 führt eine Steuerung nach Tabelle 1 durch, die das effektivste Schleppmoment an der Parkradwelle unter Berücksichtigung der vielen Kombinationen der Kupplungs- und Bremselemente bereitstellt, so dass das Freigabedrehmoment des Parkmodus minimiert wird.
Zum Beispiel wird wie in 3 gezeigt, wenn der Schalthebel im Parkmodus ist und der Neigungsgrad 5% ist, nur 30% des gesamten Hydraulikdruckes an den Kupplungs- und Bremselementen aufgebracht, um das Schleppmoment zu erzeugen.
Der Hydraulikdruck entsprechend dem Neigungsgrad kann durch eine geeignete Abstimmung optimal bestimmt werden.
Dann wird in S110 bestimmt, ob sich der Schalthebel von dem Parkzustand in die Parkmodusfreigabe auf der geneigten Straße bewegt.
Wenn in S110 die Parkmodusfreigabe erfasst wird, führt die Steuereinrichtung 14 in S111 den zu den Kupplungs- und Bremselementen geführten Hydraulikdruck mittels der Betätigungseinrichtung 15 ab und steuert in S112 gleichzeitig den Hydraulikdruck entsprechend der von dem Schalthebel ausgewählten Schaltstufe.
Wie oben beschrieben, wird gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wenn ein Fahrzeug mit einem Automatikgetriebe auf einer geneigten Straße geparkt wird, das Schleppmoment an der Parkradwelle erzeugt. Wie in 4 gezeigt, tritt während der Parkmodusfreigabe eines herkömmlichen Fahrzeuges ein sehr starkes Innengeräusch bei „A“ auf, jedoch tritt während der Parkmodusfreigabe eines Fahrzeuges gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ein solches Innengeräusch bei „B“ auf. Das heißt, die Stabilität und die Zuverlässigkeit können verbessert werden.

Claims

Vorrichtung zur Parksteuerung eines Fahrzeuges mit Automatikgetriebe, aufweisend: einen Geschwindigkeitsdetektor (11), der einer Steuereinrichtung (14) eine Fahrzeuggeschwindigkeit bereitstellt; einen Schalthebeldetektor (12), welcher der Steuereinrichtung (14) eine Position eines Schalthebels bereitstellt; die Steuereinrichtung (14), welche die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Position des Schalthebels analysiert und einen vorbestimmten Hydraulikdruck zu Bremselementen und Kupplungselementen führt, um ein Schleppmoment an einer Parkradwelle entgegengesetzt zu einem Parkmodus zu erzeugen; eine Betätigungseinrichtung (15), die entsprechend der Steuerung der Steuereinrichtung (14) den Hydraulikdruck zu den Kupplungselementen und den Bremselementen führt oder den Hydraulikdruck von den Kupplungselementen und den Bremselementen abführt, und einen Neigungsgraddetektor (13), welcher der Steuereinrichtung (14) einen Neigungsgrad einer Straße bereitstellt, wobei die Steuereinrichtung (14) den Neigungsgrad analysiert und im Falle der Parkmodusumkehrung auf einer geneigten Straße, wenn der Schalthebel in den Parkmodus bewegt wird, einen vorbestimmten Hydraulikdruck zu den Bremselementen und den Kupplungselementen führt, so dass das Schleppmoment an der Parkradwelle erzeugt wird, und wobei die Steuereinrichtung (14) die Hydraulikdrücke der Kupplungselemente und der Bremselemente, die das Innengeräusch beim Freigeben des Parkmodus minimieren, durch Anwenden von Informationen aus einer Schleppmomentkarte bestimmt, die entsprechend dem Neigungsgrad bestimmt sind, so dass das Freigabedrehmoment des Parkmodus minimiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (14) den vorbestimmten Hydraulikdruck zu den Bremselementen und den Kupplungselementen führt, wenn der Neigungsgrad größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Verfahren zur Parksteuerung eines Fahrzeuges mit Automatikgetriebe, aufweisend: Erfassen von Antriebsinformationen, die eine Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Position eines Schalthebels umfassen; Verhindern der Verwindung einer Antriebswelle durch Erzeugen eines Schleppmomentes an einer Parkradwelle, wenn die Antriebsinformation eine Umkehrung eines Parkmodus anzeigt; und Freigeben der Schleppmomenterzeugung der Parkradwelle und Verbinden mit einer ausgewählten Schaltstufe nach dem Freigeben des Parkmodus, wobei die Antriebsinformationen ferner einen Neigungsgrad umfassen, und die Verwindung der Antriebswelle durch Erzeugen des Schleppmomentes an der Parkradwelle bei der Umkehrung des Parkmodus auf einer geneigten Straße verhindert wird, wenn der Neigungsgrad größer als ein vorbestimmter Wert ist, wobei, wenn der Schalthebel in den Parkmodus bewegt wird, die Schleppmomenterzeugung der Parkradwelle durch Zuführen eines vorbestimmten Hydraulikdruckes, der entsprechend dem Neigungsgrad bestimmt wird, zu Kupplungselementen und Bremselementen gesteuert wird, und wobei die Hydraulikdrücke der Kupplungs- und Bremselemente, die das Innengeräusch beim Freigeben des Parkmodus minimieren, durch Anwenden von Drücken bestimmt werden, die entsprechend dem Neigungsgrad aus einer Schleppmomentkarte bestimmt werden, so dass das Freigabedrehmoment des Parkmodus minimiert wird.