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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 1:
JP 2006 -
322 553 A -
DE 10 2005 052 349 A1 offenbart 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. Der Arretiermechanismus hat ein Arretierbauteil, das das Verschiebungsbauteil verschiebt, indem es durch das Stellglied geneigt wird, und ein Positionierungsbauteil, das eine Ruheposition des Arretierbauteils aufrechterhält. Das Stellglied hat einen Elektromotor, der eine Drehleistung erzeugt, und einen Verlangsamungsmechanismus, der die durch den Elektromotor erzeugte Drehleistung verlangsamt und die verlangsamte Drehleistung von einer Ausgabewelle ausgibt, die koaxial mit einer Spindel (52) des Arretierbauteils gekoppelt ist und einstückig mit dieser drehen kann.
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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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Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Betätigungsvorrichtung für ein Zustandsänderungselement gemäß Ansprüchen 1 und 2, einer Bereichsänderungsvorrichtung für ein automatisches Getriebe gemäß Anspruch 5 und einem Parkgerät gemäß Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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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, eine Summe von einem Spiel in der Drehrichtung, das von einem Zeitpunkt nach einem Antreiben des Elektromotors bis zu einer Drehung der Ausgabewelle existiert, und einem Spiel in der Drehrichtung in einem Kopplungsteil von der Ausgabewelle zu dem Arretierbauteil durch Antreiben des Elektromotors beseitigt, und
eine Verwaltungseinrichtung hat, die, wenn gemäß der Erfassung des Beginns der Drehung der Spindel oder des Arretierbauteils durch eine Arretierwinkelerfassungseinrichtung, die einen Drehwinkel der Spindel oder des Arretierbauteils erfasst, bestimmt worden ist, dass die Summe des Spiels verringert beseitigt worden ist, einen Spindeldrehwinkel, der für eine Positionsänderung des Arretierbauteils entsprechend der Anfrage notwendig ist, als einen Zieldrehwinkel des Elektromotors festlegt und den Elektromotor antreibt.
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Von vornherein ist in einer Betätigungsvorrichtung, die einen Arretiermechanismus verwendet, beispielsweise ein Spiel in der Drehrichtung von einem Zeitpunkt nach einem Antreiben des Elektromotors bis zur Drehung der Ausgabewelle 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 Spiel in der Drehrichtung von einem Zeitpunkt nach einem Antreiben des Elektromotors bis zur Drehung der Ausgabewelle 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 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, eine Summe von einem Spiel in der Drehrichtung, das von dem Zeitpunkt nach einem Antreiben des Elektromotors bis zur Drehung der Ausgabewelle existiert, und einem Spiel in der Drehrichtung in einem Kopplungsteil von der Ausgabewelle zu dem Arretierbauteil durch Antreiben des Elektromotors beseitigt, und
eine Verwaltungseinrichtung hat, die, wenn gemäß der Erfassung des Beginns der Drehung der Spindel oder des Arretierbauteils durch eine Arretierwinkelerfassungseinrichtung, die einen Drehwinkel der Spindel oder des Arretierbauteils erfasst, bestimmt worden ist, dass die Summe des Spiels beseitigt worden ist, einen Spindeldrehwinkel, 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 die Summe von einem Spiel in der Drehrichtung von dem Zeitpunkt nach einem Antreiben des Elektromotors bis zur Drehung der Ausgabewelle und einem Spiel in der Drehrichtung in einem Kopplungsteil von der Ausgabewelle zu dem Arretierbauteil 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 Spindeldrehwinkel, 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 die Summe von einem Spiel in der Drehrichtung von dem Zeitpunkt nach einem Antreiben des Elektromotors bis zur Drehung der Ausgabewelle und einem Spiel in der Drehrichtung in einem Kopplungsteil von der Ausgabewelle zu dem Arretierbauteil 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 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 einen 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 Spindeldrehwinkel, 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 Spindeldrehwinkel, 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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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen schematischen Aufbau einer Ausführungsform einer Bereichsänderungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 2 ist eine Seitenansicht der Bereichsänderungsvorrichtung in 1 und zeigt einen Neutralbereich N.
- 3 ist eine Seitenansicht, die einen Querschnitt eines Kopplungsabschnitts zwischen einer Ausgabewelle eines Stellglieds und einer Spindel einer Arretierplatte in 1 zeigt.
- 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.
- 5 ist ein Diagramm zum Beschreiben einer Bedingung, wann sich eine Rolle einer Arretierfeder in dem Neigeprozess der Arretierplatte in 2 anhebt.
- 6 ist ein Diagramm zum Beschreiben einer Bedingung, wann sich eine Rolle einer Arretierfeder in dem Neigeprozess der Arretierplatte in 2 absenkt.
- 7 ist ein Flussdiagramm, das zur Beschreibung von Betrieben in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
- 8 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Drehwinkels, der zum Ändern der Position der Arretierplatte in 2 notwendig ist.
- 9 ist eine perspektivische Ansicht, die einen schematischen Aufbau einer Ausführungsform eines Parkgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 10 ist eine Seitenansicht des Parkgeräts in 9 und zeigt einen entriegelten Zustand.
- 11 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Drehwinkels, der zum Ändern der Position der Arretierplatte in einer Betätigungsvorrichtung des Parkgeräts in 9 notwendig ist.
- 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 Entriegelungszustand, 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 20 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 Arretierplatte 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.
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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.
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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.
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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 gehalten und fixiert, dass der gekrümmte Spitzenteil einer plastischen Verformung unterzogen worden ist.
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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.
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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.
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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 Hinübergehens 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 Drückkraft der Parkverriegelungsstange 32, die durch den Konus 37 erzeugt wird, wird aufgehoben.
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Demzufolge senkt sich die Parkverrieglungsstange 32 nach unten ab und die Klaue 32a 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.
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Als nächstes wird in Schritt S2 bestimmt, ob das innere Spiel des Stellglieds 60 verringert worden ist.
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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.
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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 a1 der zum Verringern des inneren Spiels notwendige Drehwinkel.
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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.
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In Schritt S3 wird ein Zieldrehwinkel θn (siehe 4) des Rotors des Elektromotors 61 festgelegt, und ein Antreiben (Elektrifizierung) des Elektromotors 61 wird fortgeführt.
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Dieser Zieldrehwinkel θn ist beispielsweise auf einen Wert festgelegt, der durch Multiplizieren eines Drehwinkels a2, 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 a2, 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.
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Das Folgende beschreibt den Vorrang des Falls, in dem der angefügte Wert 1/2-mal der Drehwinkel a2 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 Kopplungsspiels der Maximalwert der Herstellungstoleranz oder der Minimalwert der Herstellungstoleranz ist, falls der angefügte Wert 1/2-mal der Drehwinkel a2 ist, der zu jedem individuellen Durchschnittswert des Kopplungsspiels korrespondiert, sagen, dass der Fehler mit Bezug auf einen individuellen Unterschied kleiner ist.
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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 a 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 a 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 a 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.
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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.
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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.
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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 werden die Parkstange 33 und der Konus 37 in Richtung zu der vorderen Endseite gezogen, und die nach oben gerichtete Drückkraft der Parkverriegelungsstange 32 aufgrund des Konus 37 wird aufgehoben, und deshalb bewegt sich die Parkverriegelungsstange 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Vorgänge und Effekte, wie diejenigen der Bereichsänderungsvorrichtung 10 können in dem vorstehend beschriebenen Parkgerät 30 ebenso erhalten werden.
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Nun folgen Beispiele von anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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(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.
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(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.
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(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.
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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.
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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.
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Dieser Zieldrehwinkel ist beispielsweise auf einen Wert festgelegt, der durch Multiplizieren eines Drehwinkels a2, 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).
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Es wird angenommen, dass dieser angefügte Wert im Voraus als ein fester Wert in der ECU 5 gespeichert ist.
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Es sei angemerkt, dass, obwohl der angefügte Wert ein Wert ist, der durch Multiplizieren des Drehwinkels a2, 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.
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Das Folgende beschreibt den Vorrang des Falls, in dem der angefügte Wert 1/2-mal der Drehwinkel a2 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 a2 ist, der zu jedem individuellen Durchschnittswert des Kopplungsspiels korrespondiert, sagen, dass ein Fehler in Bezug auf einen individuellen Unterschied kleiner ist.
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Als nächstes wird in Schritt S12 bestimmt, ob das innere Spiel des Stellglieds 60 verringert worden ist.
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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.
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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 a1 der Drehwinkel, der zum Verringern des inneren Spiels notwendig ist.
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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.
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In Schritt S13 wird der Zieldrehwert korrigiert, der in Schritt S11 festgelegt worden ist. Hier wird die Korrektur durch Anfügen des Drehwinkels a1, der zum Verringern des inneren Spiels notwendig ist, an den Zieldrehwinkel durchgeführt, der in Schritt S11 festgelegt worden ist.
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Anschließend wird in Schritt S14 bestimmt, ob die Ausgabe (erfasster Drehwinkel) von der Rotorwinkelerfassungseinrichtung 6 den Zieldrehwinkel erreicht hat.
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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.
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.
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(4) In den vorstehenden Ausführungsformen sind Beispiele gegeben worden, in denen die Betätigungsvorrichtung 40 der Bereichsänderungsvorrichtung 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.
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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).
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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 Anspruch 2. 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.
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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).
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In diesem Fall ist es möglich, die Position der Arretierplatte 51 durch eine noch einfachere Technik als in den vorstehenden Ausführungsformen zu ändern.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Industrielle Anwendbarkeit
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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.
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Bezugszeichenliste
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- 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
