DE60029544T2

DE60029544T2 - Parksperrvorrichtung- und Verfahren für Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE60029544T2
Application number: DE60029544T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Zama City Yamauchi; Takao Atsugi City Koyama; Takanori Kanehisa
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-11-25
Filing date: 2000-11-23
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2020-11-24
Also published as: JP2001153225A; EP1103744A2; JP3575357B2; EP1103744A3; EP1103744B1; US6401899B1; DE60029544D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Parksperren, die eine Abtriebswelle eines automatischen Getriebes eines Fahrzeugs sperren, wenn eine Park-Schaltstellung von einem Fahrzeugführer gewählt wird. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für einen Parksperrbetrieb bzw. Parksperrvorgang.
In einem mit einem automatischen Getriebe versehenen Fahrzeug ist ein sogenannter elektronischer Parksperrmechanismus bekannt, der die Abtriebswelle des automatischen Getriebes durch die Wirkung eines Stellglieds, zum Beispiel eines Motors, entsprechend der Bewegung eines Schalthebels in eine Park-Schaltstellung sperrt. Wenn der Fahrzeugführer den Schalthebel unerwartet in die Park-Schaltstellung bewegt, während das Fahrzeug fährt, tritt jedoch durch plötzliches Sperren der Abtriebswelle des Getriebes ein Stoß auf, der dem Fahrzeugführer oder Insassen des Fahrzeugs Unannehmlichkeiten bereiten kann. Ferner kann das plötzliche Sperren der Abtriebswelle dem Parksperrmechanismus Schaden zufügen.
In diesem Zusammenhang offenbart Tokkai Hei 5-280637 ( JP 05280637 A ), veröffentlicht 1993 vom japanischen Patentamt, eine Steuervorrichtung, bei der, wenn eine bestimmte vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeitsbedingung erfüllt ist, während das Fahrzeug fährt, der Betrieb des Parksperrmechanismus zugelassen wird, nachdem ein Warnton abgegeben wurde, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsbedingung nicht erfüllt ist, die Betätigung des Parksperrmechanismus unwirksam ist.
US 4892014 A offenbart eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 9. Wenn dem Fahrzeugführer der Wechsel in den Parksperrzustand im voraus angekündigt wird, wird der Fahrzeugführer durch einen unbeabsichtigten Stoß nicht überrascht, aber es gibt keinen Unterschied gegenüber dem Zustand, wo es einen Wechsel in den Parksperrzustand gibt, wenn das Fahrzeug fährt.
Das heißt, die gesamte kinetische Energie des Fahrzeugs wird allein durch den Parksperrmechanismus gestoppt, so dass dennoch ein großer Stoß auftritt, und der Parksperrmechanismus muss auch stark genug sein, um die kinetische Energie des Fahrzeugs zu stoppen.
Der Abtriebswelle wird durch den Eingriff einer Sperrklinke mit einem Parksperrenrad, das sich gemeinsam mit der Abtriebswelle des automatischen Getriebes dreht, eine Beschränkung auferlegt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert übersteigt, rastet die Sperrklinke nicht in die Zähne des Sperrenrads ein, da die Zähne des sich drehenden Parksperrenrads die Sperrklinke beiseite schieben. Der Fahrzeugführer oder die Insassen hören jedoch ein unangenehmes Geräusch, wenn das Parksperrenrad die Sperrklinke beiseite schiebt.
Wenn ferner der Schalthebel in die Park-Schaltstellung bewegt wird, bevor der Fahrzeugführer das Fahrzeug anhält, arbeitet der Parkmechanismus nicht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsbedingung nicht erfüllt ist. Wenn der beabsichtigte Parksperrvorgang nicht durchgeführt wird, kann es sogar vorkommen, dass der Fahrzeugführer irrtümlicherweise annimmt, dass das Fahrzeug eine Funktionsstörung hat, und den Schalthebel mehrmals übereilt betätigt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den durch die Wahl der Parkstellung während der Fahrt eines Fahrzeugs bedingten Stoß zu mildern.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die durch die Wahl der Parkstellung während der Fahrt des Fahrzeugs bedingte Belastung des Parksperrmechanismus zu mildern.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein durch die Wahl der Parkstellung während der Fahrt des Fahrzeugs bedingtes unangenehmes Geräusch zu verhindern.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen vom Fahrzeugführer beabsichtigten Parkbetrieb durchzuführen, während die oben genannten Aufgaben dennoch gelöst werden.
Um die oben genannten Aufgaben zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren bereit, wie sie in den Ansprüchen 1 bzw. 9 beschrieben sind.
Die Einzelheiten sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind in der übrigen Beschreibung beschrieben und sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung einer Steuereinrichtung eines automatischen Getriebes für ein Fahrzeug, das mit einem Parksperrmechanismus versehen ist.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Schaltstellungswechselmechanismus und des Parksperrmechanismus.
3 ist ein Flussdiagramm, das eine Hauptroutine zur Parksperrsteuerung und Drehzahländerungssteuerung beschreibt, die von einer Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
4 ist ein Flussdiagramm, das eine automatische Bremskraftberechnungsroutine beschreibt, die von der Steuereinheit ausgeführt wird.
5A bis 5C sind Diagramme, die eine Beziehung zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeugverzögerung beschreiben.
6 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Parksperrmechanismus gemäß einer zweiten Ausführungsform.
7 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Kegelscheibe des Parksperrmechanismus gemäß der zweiten Ausführungsform.
8 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Sperrklinke des Parksperrmechanismus gemäß einer dritten Ausführungsform.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Mit Bezug auf 1 der Zeichnungen umfasst ein automatisches Getriebe 1 ein Steuerungsmodul 2 mit einem Öldruckkreislauf zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses.
Das Getriebe 1 ist mit einem nicht dargestellten Fahrzeugmotor verbunden. Das Steuerungsmodul 2 umfasst ein Schaltstellungswahl-Stellglied 4, zum Beispiel einen Motor, der ein Handschaltventil 3, in 2 dargestellt, entsprechend einer Wahlschaltstellung eines Schalthebels 18 betätigt, und Schaltmagnetventile 5, 6, die einen Kraftübertragungsweg innerhalb des automatischen Getriebes 1 ändern. Die Schaltmagnetventile 5, 6 arbeiten mit Eingangssignalen und ändern ein Übersetzungsverhältnis durch Betätigen einer Kupplung oder Bremse eines Planetenradmechanismus des automatischen Getriebes 1 unter Verwendung des vom Handschaltventil 3 zugeführten Öldrucks.
Mit Bezug auf 2 sind das Handschaltventil 3 und das Schaltstellungswahl-Stellglied 4 über eine Schnecke 4A, die auf der Abtriebswelle des Schaltstellungswahl-Stellglieds 4 ausgebildet ist, ein Zahnrad 7, das mit der Schnecke 4A in Eingriff ist, ein Sektorstück 8, das mit einer Welle 7A des Zahnrads 7 in Eingriff ist, einen Stift 8A, der am Sektorstück 8 befestigt ist, und einen Schaft 3A, der mit dem Stift 8A in Eingriff ist, verbunden. Das Handschaltventil 3 umfasst einen Steuerkolben, der als ein Ventilkörper arbeitet, und der Schaft 3A ist mit dem Steuerkolben verbunden.
Wenn das Schaltstellungswahl-Stellglied 4 die Schnecke 4A dreht, verschiebt der Stift 8A den Steuerkolben mittels des Schafts 3A in der axialen Richtung. Das Handschaltventil 3 führt den Öldruck einer Öldruckquelle an die Schaltmagnetventile 5, 6 gemäß der Verschiebungsstellung des Steuerkolbens zu.
Die Verschiebungsstellung des Schafts 3A ist durch einen Sperrklinkenmechanismus definiert, der verschiedene Kerben 8B, die in dem Sektormaterial 8 ausgebildet sind, und eine Rolle 9A umfasst, die mit den Kerben 8B in Eingriff ist. Die Kerben 8B sind für jede Wahlschaltstellung ausgebildet. Die Rolle 9A wird an einem Gehäuse des Handschaltventils 3 durch eine Blattfeder 9 gehalten.
Das automatische Getriebe 1 hat eine Abtriebswelle 1A, um die Antriebsräder und einen Parksperrmechanismus 12 anzutreiben, um die Drehbewegung der Abtriebswelle 1A zu sperren. Der Parksperrmechanismus 12 umfasst ein Parksperrenrad 10, das sich mit der Abtriebswelle 1A dreht, eine Sperrklinke 11A, die mit dem Parksperrenrad 10 in Eingriff treten kann, und ein Parksperrenstellglied 11. Das Parksperrenstellglied 11 ist ein Stellglied, das die Sperrklinke 11A in Richtung des Parksperrenrads 10 und von ihm weg bewegt, um zu bewirken, dass die Sperrklinke 11A mit dem Parksperrenrad 10 in Eingriff tritt und sich von ihm löst. In dem Zustand, wo die Sperrklinke 11A mit dem Parksperrenrad 10 in Eingriff ist, ist die Drehbewegung der Abtriebswelle 1A gesperrt. In dem Zustand, wo die Sperrklinke 11A vom Parksperrenrad 10 gelöst ist, ist die Drehbewegung der Abtriebswelle 1A nicht gesperrt.
Das Übersetzungsverhältnis des Getriebes wird durch Ein-Aus-Kombinationen des Eingangssignals des Schaltmagnetventils 5 und Ein und Aus des Eingangssignals des Schaltmagnetventils 6 bestimmt. Diese Signale werden durch eine Steuereinheit 15 gesteuert.
Die Steuereinheit 15 steuert den Parksperrmechanismus 12 durch ein Signal, das an das Parksperrenstellglied 11 ausgegeben wird, und führt zusammen mit der Betätigung der Parksperre des Parksperrmechanismus 12 eine Bremssteuerung durch Zuführen eines Bremsdrucks von den Bremsstellgliedern 14 an die Radbremszylinder 13 durch, die eine Bremskraft auf die Fahrzeugräder ausüben.
Das Bremsstellglied 14 ist hier ein Stellglied, das einen Bremsdruck gemäß einem Signal von der Steuereinheit 15 dem Radbremszylinder 13 zuführen kann, ohne von der Betätigung eines Bremspedals des Fahrzeugs abhängig zu sein.
Ein automatischer Bremsmechanismus dieses Typs ist aus US-Patent 5206808 bekannt.
Besonders die Pilotzylinder 9F, 9R, die Pumpe 15, der Vorratsbehälter 17, das Umschaltmagnetventil 18 und die Drucksteuerventile 13R, 13L, 14R, 14L in US-Patent 5 206 808 entsprechen dem Bremsstellglied 14 der vorliegenden Ausführungsform. Ferner entsprechen die in US-Patent 5 206 808 offenbarten Ölzylinder 5R, 5L, 6R, 6L dem Radbremszylinder 13 der vorliegenden Ausführungsform.
Um den Parksperrmechanismus 12 und die Bremsstellglieder 14 zu steuern, werden Signale jeweils von einem Drosselklappenöffnungssensor 16, der eine Drosselklappenöffnung TVO des Motors ermittelt, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 17, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit VSP ermittelt, und einem Schalthebel-Schalter 19, der eine Wahlschaltstellung RNG des Schalthebels 18 ermittelt, in die Steuereinheit 15 eingegeben.
Die Steuereinheit 15 umfasst einen Mikroprozessor mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einem Festwertspeicher (ROM), einem Direktzugriffsspeicher (RAM) und einer Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle (E/A-Schnittstelle).
Die Steuereinheit 15 führt auf der Grundlage dieser Eingangssignale die Parksperrsteuerung und die Getriebesteuerung durch Ausführung einer in 3 dargestellten Routine und einer in 4 dargestellten zugehörigen Unterroutine durch.
Die Routine und die Unterroutine werden, während das Fahrzeug fährt, in einem Intervall von 10 Millisekunden ausgeführt.
In einem Schritt S21 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP mit einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit VSP2 verglichen, um einen Stand-Zustand zu bestimmen. Eine neue Fahrzeuggeschwindigkeit VSP wird jedes Mal ermittelt, wenn die Routine ausgeführt wird. Die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit VSP2 dient zur Unterscheidung von Fahrzeuggeschwindigkeiten, die für einen Parksperrvorgang auf jeden Fall ungeeignet sind, und von Fahrzeuggeschwindigkeiten, bei denen ein Parksperrvorgang möglich ist, wenn er mit einem Verzögerungsvorgang des Fahrzeugs kombiniert wird. Die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit VSP2 ist beispielsweise auf 20 km/h eingestellt.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP kleiner ist als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit VSP2, kann davon ausgegangen werden, dass das Fahrzeug in einem Bereich ist, in dem ein Parksperrvorgang möglich ist. In diesem Fall geht die Routine zu einem Schritt S23 über.
Im Schritt S23 wird bestimmt, ob die Wahlschaltstellung RNG eine Park-Schaltstellung (P) ist oder nicht. Wenn die Wahlschaltstellung RNG die Park-Schaltstellung (P) ist, geht die Routine zu einem Schritt S25 über.
Im Schritt S25 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP mit einer weiteren vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit VSP1 verglichen. Die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit VSP1 ist eingestellt, um zu bestimmen, ob die Fahrzeugverzögerung notwendig ist oder nicht, wenn der Parksperrvorgang durchgeführt wird. Daher ist die vorbestimmte Geschwindigkeit VSP1 niedriger eingestellt als die vorbestimmte Geschwindigkeit VSP2, beispielsweise auf 8 km/h.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP größer oder gleich der vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit VSP1 ist, geht die Routine zu einem Schritt S26 über. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP kleiner ist als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit VSP1, geht die Routine zu einem Schritt S27 über.
Die Routine geht zum Schritt S27 über, wenn sich das Fahrzeug kaum bewegt. In diesem Fall wird der Parksperrvorgang durchgeführt. Insbesondere wird das Parksperrenstellglied 11 so betätigt, dass die Sperrklinke 11A mit dem Parksperrenrad 10 in Eingriff ist und die Drehbewegung der Abtriebswelle 1A des automatischen Getriebes 1 gesperrt wird. Nach dem Ablauf des Schritts S27 wird die Routine beendet.
Wenn andererseits die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP größer oder gleich der vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit VSP1 ist, wird zuerst im Schritt S26 ein automatischer Bremsvorgang durchgeführt, um die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP zu verringern. Der automatische Bremsvorgang ist ein Vorgang, bei dem der erforderliche Bremsdruck durch die Bremsstellglieder 14 auf die Radbremszylinder 13 ausgeübt wird, unabhängig vom Herunterdrücken des Bremspedals durch den Fahrzeugführer. In der nachfolgenden Beschreibung wird das Herunterdrücken des Bremspedals durch den Fahrzeugführer zur Unterscheidung als ein beabsichtigtes Bremsen bezeichnet.
Der Ablauf des Schritts S26 erfolgt unter Verwendung der in 4 dargestellten Routine.
Zur Beschreibung dieser Unterroutine wird zunächst in einem Schritt S31 eine tatsächliche Fahrzeugverzögerung G auf der Grundlage der Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP berechnet. Die Verzögerung wird hierin als eine negative Beschleunigung berechnet.
In einem nachfolgenden Schritt S32 wird durch Nachschlagen in einem vorgespeicherten Kennfeld aus der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP eine Soll-Verzögerung Gt berechnet.
In einem nachfolgenden Schritt S33 werden die tatsächliche Fahrzeugverzögerung G und eine Soll-Verzögerung Gt verglichen, und der größere ihrer absoluten Werte wird als eine endgültige Soll-Verzögerung GtA gewählt.
In einem nächsten Schritt S34 wird eine Differenz zwischen der endgültigen Soll-Verzögerung GtA und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung G berechnet, und der erforderliche Druck der Radbremszylinder 13 wird so berechnet, dass diese Differenz Null ist. Ein Signal entsprechend diesem erforderlichen Druck wird dann an die Bremsstellglieder 14 ausgegeben, und die Unterroutine wird beendet.
Mit Bezug auf 5A bis 5C wird hier, wenn kein beabsichtigter Bremsvorgang durchgeführt wird, die Soll-Verzögerung Gt allein durch einen automatischen Bremsvorgang erreicht.
Wenn dagegen das Bremspedal durch einen beabsichtigten Bremsvorgang weitgehend heruntergedrückt wird, muss die automatische Bremse nur betätigt werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP in einem sehr niedrigen Geschwindigkeitsbereich ist, wie in 5C dargestellt.
Wenn ein beabsichtigter mittlerer Grad des Bremsens vorliegt, erreicht die Verzögerung G durch den beabsichtigten Bremsvorgang nicht die Soll-Verzögerung, so dass die Differenz zwischen der Soll-Verzögerung GtA und der Verzögerung G infolge eines beabsichtigten Bremsvorgangs durch einen automatischen Bremsvorgang ausgeglichen wird.
Im Schritt S26 beendet die Steuereinheit 15 nunmehr die Routine, nachdem ein automatischer Bremsvorgang unter Verwendung der Unterroutine von 4 durchgeführt worden ist. Auch bei der nächsten und den nachfolgenden Gelegenheiten, bei denen die Routine durchgeführt wird, wird der automatische Bremsvorgang im Schritt S26 wieder durchgeführt, vorausgesetzt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP nicht kleiner als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit VSP1 ist.
Wenn dagegen die Wahlschaltstellung RNG im Schritt S23 eine andere Stellung als die Park-Schaltstellung (P) aufweist, wird der Parksperrvorgang unnötig. In diesem Fall wird in einem Schritt S24 die Routine beendet, nachdem eine normale Steuerung des automatischen Getriebes 1 auf der Grundlage der gewählten Schaltstellung RNG durchgeführt worden ist. Die Schaltstellungen außer der Park-Schaltstellung (P) umfassen eine Fahr-Schaltstellung (D), Niedriggeschwindigkeits-Schaltstellungen, zum Beispiel erster Gang (1), zweiter Gang (2) und dritter Gang (3), eine Rückwärtsgang-Schaltstellung (R) und eine neutrale bzw. Leerlauf-Schaltstellung (N).
Normale Steuerung des automatischen Getriebes 1 bedeutet, dass weder der Parksperrvorgang noch ein Bremsvorgang durchgeführt wird und dass nur die Betätigung der Schaltmagnetventile 5, 6 erfolgt.
Wenn im Schritt S21 die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP größer oder gleich der vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit VSP2 ist, bedeutet das, dass das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit fährt, die für einen Parksperrvorgang ungeeignet ist.
In diesem Fall bestimmt die Routine in einem Schritt S22, wie im Schritt S23, ob die Wahlschaltstellung RNG die Park-Schaltstellung (P) darstellt oder nicht.
Wenn die Wahlschaltstellung RNG eine andere Schaltstellung als die Park-Schaltstellung (P) darstellt, führt die Routine, wie in dem Fall, wo ein identisches Bestimmungsergebnis im Schritt S23 gewonnen wird, eine normale Steuerung des automatischen Getriebes 1 auf der Grundlage der Wahlschaltstellung RNG im Schritt S24 aus, und die Routine wird beendet.
Wenn die Wahlschaltstellung RNG dagegen die Park-Schaltstellung (P) im Schritt S22 darstellt, geht die Routine zu einem Schritt S28 über.
Hier wird die Steuerung des automatischen Getriebes 1 auf der Grundlage der Wahlschaltstellung RNG vor der Wahl der Park-Schaltstellung (P) durchgeführt, und die Routine wird beendet. Wenn insbesondere die Fahr-Schaltstellung (D) vor der Wahl der Park-Schaltstellung (P) gewählt wird, wird die Steuerung des Übersetzungsverhältnisses in der Fahr-Schaltstellung (D) durchgeführt, und wenn die Rückwärtsgang-Schaltstellung (R) vor der Wahl der Park-Schaltstellung (P) gewählt wird, wird die Steuerung des Übersetzungsverhältnisses in der Rückwärtsgang-Schaltstellung (R) durchgeführt.
Das heißt, selbst wenn die Park-Schaltstellung (P) gewählt wird, werden der Parksperrvorgang und die Betätigung der Bremsstellglieder 14 auf der Grundlage der Park-Schaltstellung (P) nicht durchgeführt, und die Steuerung des automatischen Getriebes 1 vor der Wahl der Park-Schaltstellung (P) wird statt dessen durchgeführt.
Nach Durchführung des Schritts S28 wird die Routine beendet.
Durch die Ausführung der Routine wird der Vorgang ignoriert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP größer oder gleich VSP2 ist, selbst wenn der Schalthebel 18 in die Park-Schaltstellung (P) bewegt wird, und die Steuerung des automatischen Getriebes 1 wird auf der Grundlage der Schaltstellung RNG vor dem Wechsel in die Park-Schaltstellung (P) durchgeführt.
Unter der Bedingung, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP kleiner als VSP2 und größer oder gleich VSP1 ist, wenn der Schalthebel 18 in die Park-Schaltstellung (P) versetzt wird, wird zunächst ein automatisches Bremsen durchgeführt, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP gleich VSP1 wird, dann wird ein Parksperrvorgang durchgeführt.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP kleiner als VSP1 ist und der Schalthebel 18 in die Park-Schaltstellung bewegt wird, wird ein Parksperrvorgang unmittelbar durchgeführt. Selbst wenn in diesem Bereich ein Parksperrvorgang durchgeführt wird, wobei die Sperrklinke 11A mit dem Parksperrenrad 10 in Eingriff gebracht wird, wird kein unangenehmer Stoß oder kein unangenehmes Geräusch erzeugt, und die Kraft, die von der Sperrklinke 11A auf das Parksperrenrad 10 ausgeübt wird, kann unterdrückt werden.
Durch Einstellen eines Verzögerungsbereichs zwischen den Fahrzeuggeschwindigkeiten VSP2 und VSP1 wird die Durchführung eines Parksperrvorgangs in einem relativ hohen Geschwindigkeitsbereich ermöglicht.
Bei Durchführung eines automatischen Bremsvorgangs vor dem Sperren des Parksperrenrads 10 kann die Belastung der Parksperrenteile, zum Beispiel der Sperrklinke 11A und des Parksperrenrads 10, bei Durchführung des Parksperrvorgangs gleichzeitig auf die gleiche Höhe herabgesetzt werden wie beim Parksperrvorgang, der unterhalb der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP1 durchgeführt wird. Ein Parksperrvorgang wird ferner erst bei einer Verzögerung der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP1 durchgeführt, so dass kein unangenehmes Geräusch durch das Abgleiten der Sperrklinke 11A von den Zähnen des Parksperrenrads 10 erzeugt wird.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP kleiner als VSP2 ist, wird ein Parksperrvorgang durch die Bewegung des Schalthebels 18 in die Park-Schaltstellung (P) definitiv durchgeführt, selbst wenn das Fahrzeug nicht im Stand-Zustand ist. Daher gibt es keinen Grund für den Fahrzeugführer, den Schalthebel 18 aufgrund des Missverständnisses, dass das Fahrzeug eine Funktionsstörung hat, mehrmals zu betätigen.
Gemäß dieser Ausführungsform wurde eine automatische Bremse mit den Bremsstellgliedern 14 und den Radbremszylindern 13 verwendet, aber statt dessen kann auch eine andere Bremse verwendet werden.
US-Patent 5 993 351 offenbart ein Hybridfahrzeug, bei dem ein Motor mit einem Elektromotor kombiniert ist, und Nutzbremsung, die eine ähnliche Wirkung wie die Motorbremsung hat, dadurch durchgeführt wird, dass bewirkt wird, dass der Motor unter Verwendung der Rotationsenergie der Antriebsräder elektrischen Strom erzeugt.
Wenn die vorliegende Erfindung auf ein solches Hybridfahrzeug angewendet wird, kann der automatische Bremsvorgang im Schritt S26 unter Verwendung des Nutzbremsmechanismus durchgeführt werden, der den Motor 4, den Stromwandler und die Batterie 14 gemäß US-Patent 5 993 351 umfasst.
Mit Bezug auf 6 und 7 wird nunmehr eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, die den Parksperrmechanismus 12 betrifft.
Gemäß dieser Ausführungsform umfasst der Parksperrmechanismus 12 eine Sperrklinke 41A, einen Hebel 41, eine Kegelscheibe 44 und ein Parksperrenstellglied 45 statt der Sperrklinke 11A und des Parksperrenstellglieds 11 der ersten Ausführungsform.
Mit Bezug auf 6 ist die Sperrklinke 41A an einem Ende des Hebels 41 ausgebildet. Ein Hebel 41 ist frei gelagert, um sich am Gehäuse des manuellen Ventils 3 um einen Stift 42 zu drehen, und wird durch eine Rückholfeder 43 in eine Richtung geschoben, die dazu neigt, ihn vom Parksperrenrad 10 zu trennen. Ein Paar Rollen 46, die mit den Zähnen des Parksperrenrads 10 in Eingriff treten können, sind an einem Ende der Sperrklinke 41A angebracht. Das untere Ende des Hebels 41 ist in Kontakt mit der Kegelscheibe 44.
Mit Bezug auf 7 hat die Kegelscheibe 44 eine keglige Fläche, die mit dem Hebel 41 in Kontakt kommt.
Die Kegelscheibe 44 ist an einer Spitze des Parksperrenstellglieds 45 angebracht, und wenn sich das Parksperrenstellglied 45 verlängert, wird der Hebel 41 durch die keglige Fläche der Kegelscheibe 44 gegen die Rückholfeder 43 hochgeschoben, und die Rolle 46 tritt mit den Zähnen des Parksperrenrads 10 in Eingriff. Zu diesem Zweck ist die Kontaktfläche des Hebels 41 mit der Kegelscheibe 44 in einer konkaven Form ausgebildet, die der Kegelscheibenfläche der Kegelscheibe 44 entspricht.
Auf diese Weise wird durch Anbringen der Rolle 46 an der Sperrklinke 41A der Eingriff mit den Zähnen des Parksperrenrads 10 und das Lösen von diesen durch die Rollwirkung der Rolle 46 reibungslos gemacht, und die Stellkraft des Parksperrenstellglieds 45 kann klein gehalten werden. Gemäß der von den Erfindern durchgeführten Untersuchung ist es wünschenswert, den Eingriffswinkel der Zähne des Parksperrenrads 10 auf 0° ± 5° festzulegen.
Mit Bezug auf 8 wird nunmehr eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, die die Sperrklinke 11A betrifft.
Gemäß dieser Ausführungsform ist, anstatt ein Paar Rollen 46 an beiden Seiten der Sperrklinke 11A wie in der zweiten Ausführungsform bereitzustellen, eine U-förmige Nut 41B an der Spitze der Sperrklinke 41A ausgebildet, und eine einzelne Rolle 46 ist in dieser Nut 41B untergebracht. Auch in diesem Fall wird wie in der zweiten Ausführungsform der Eingriff der Sperrklinke 41A mit den Zähnen des Parksperrenrads 10 und das Lösen von diesen durch die Rolle 46 reibungslos gemacht.
Der Inhalt von US-Patent 5 206 808 und US-Patent 5 993 351 wird hierin durch Bezugnahme aufgenommen.

Claims

Steuervorrichtung für einen Parksperrbetrieb eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug umfasst: Bremsmittel (14) zum Verzögern des Fahrzeugs beim Fahren, ein automatisches Getriebe (1) mit einer Abtriebswelle (1A), einem Schalthebel (18), der in eine Park-Schaltstellung wechseln kann, und ein Sperrmittel (12) zum Sperren der Drehbewegung der Abtriebswelle (1A), wenn der Schalthebel (18) in der Park-Schaltstellung ist, wobei die Steuervorrichtung umfasst: Fahrzeuggeschwindigkeitsermittlungsmittel (17) zum Ermitteln einer Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP); Park-Schaltstellungsermittlungsmittel (19) zum Ermitteln des Wechselns des Schalthebels (18) in die Park-Schaltstellung; Bestimmungsmittel (15, S25) zum Bestimmen, ob die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) in einem ersten vorbestimmten Bereich liegt oder nicht, in dem das Sperrmittel (12) ohne Fahrzeugverzögerung betrieben werden kann; und Verhinderungsmittel (15, S26) zum Verhindern, dass das Sperrmittel (12) die Drehbewegung der Abtriebswelle (1A) sperrt, bis die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) im ersten vorbestimmten Bereich liegt; gekennzeichnet durch Aktivierungsmittel (15, S26) zum Aktivieren des Bremsmittels (14), um das Fahrzeug zu verzögern, wenn die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) innerhalb eines zweiten vorbestimmten Bereichs über dem ersten vorbestimmten Bereich liegt und der Schalthebel (18) in die Park-Schaltstellung gewechselt ist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeuggeschwindigkeitsermittlungsmittel (17) einen Sensor (17) umfasst, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt; das Park-Schaltstellungsermittlungsmittel (19) einen Sensor (19) umfasst, der das Wechseln des Schalthebels (18) in die Park-Schaltstellung ermittelt; und das Bestimmungsmittel (15, S25), das Aktivierungsmittel (15, S26) und das Verhinderungsmittel (15, S26) einen Mikroprozessor (15) umfassen, der dafür programmiert ist: zu bestimmen (S25), ob die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) innerhalb des ersten vorbestimmten Bereichs liegt oder nicht; zu verhindern (S26), dass das Sperrmittel (12) die Drehbewegung der Abtriebswelle (1A) sperrt, bis die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) innerhalb des ersten vorbestimmten Bereichs liegt; und das Bremsmittel (14) zu aktivieren (S26), um das Fahrzeug zu verzögern, wenn die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) innerhalb des zweiten vorbestimmten Bereichs liegt und der Schalthebel (18) in die Park-Schaltstellung gewechselt ist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Mikroprozessor (15) ferner dafür programmiert ist, eine tatsächliche Fahrzeugverzögerung auf der Grundlage der ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) zu berechnen (S31) und eine Ziel-Fahrzeugverzögerung auf der Grundlage der ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) zu berechnen (S32) und eine Bremskraft der Bremsvorrichtung (14) zu steuern (S34), um die Differenz zwischen der Ziel-Fahrzeugverzögerung und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung zu beseitigen.
Steuervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Mikroprozessor (15) ferner dafür programmiert ist, zu verhindern (S22, S28), dass das Bremsmittel (14) und das Sperrmittel (12) ansprechen, wenn die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) innerhalb eines dritten vorbestimmten Bereichs über dem zweiten vorbestimmten Bereich liegt und der Schalthebel (18) in die Park-Schaltstellung gewechselt ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Fahrzeug einen Radbremszylinder (13) umfasst, der ein Fahrzeugrad entsprechend einem Eingangsdruck bremst, wobei das Bremsmittel (14) einen Bremsstellglied (14) umfasst, der dem Radbremszylinder (13) Druck entsprechend einem Signal zuführt, und der Mikroprozessor (15) ferner dafür programmiert ist, das Bremsmittel (14) dadurch zu aktivieren, dass das Signal an den Bremsstellglied (14) ausgegeben wird (S34).
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Bremsmittel (14) einen Nutzbremsmechanismus umfasst, der durch Erzeugung einer Leistung aus der Rotationsenergie eines Fahrzeugrades in Kontakt mit der Bodenoberfläche eine Bremskraft auf das Fahrzeug ausübt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Sperrmittel (12) umfasst: ein Parksperrenrad (10), das an der Abtriebswelle (1A) befestigt ist, eine Sperrklinke (11A, 41A), die mit dem Parksperrenrad (10) in Eingriff treten kann, und einen Parksperrenstellglied (11, 45), der die Sperrklinke (11A, 41A) in eine Eingriffsstellung mit dem Parksperrenrad (10) versetzt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Parksperrenrad (10) Zähne hat und die Sperrklinke (11A, 41A) eine Rolle (46) umfasst, die zwischen die Zähne des Parksperrenrades (10) passt.
Verfahren zum Steuern eines Parksperrbetriebs eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug umfasst: Bremsmittel (14) zum Verzögern des Fahrzeugs beim Fahren, ein automatisches Getriebe (1) mit einer Abtriebswelle (1A), einem Schalthebel (18), der in eine Park-Schaltstellung wechseln kann, und ein Sperrmittel (12) zum Sperren der Drehbewegung der Abtriebswelle (1A), wenn der Schalthebel (18) in der Park-Schaltstellung ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Ermitteln einer Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP); Ermitteln des Wechselns des Schalthebels (18) in die Park-Schaltstellung; Bestimmen (S25), ob die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) innerhalb eines ersten vorbestimmten Bereichs liegt oder nicht; und Verhindern (S26), dass das Sperrmittel (12) die Drehbewegung der Abtriebswelle (1A) sperrt, bis die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) innerhalb des ersten vorbestimmten Bereichs liegt; dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmittel (14) aktiviert wird (26), um das Fahrzeug zu verzögern, wenn die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) innerhalb eines zweiten vorbestimmten Bereichs über dem ersten vorbestimmten Bereich liegt und der Schalthebel (18) in die Park-Schaltstellung gewechselt ist.