電動(dòng)駐車鎖裝置的制作方法

本發(fā)明涉及一種電動(dòng)駐車鎖裝置，其利用包括電動(dòng)馬達(dá)的致動(dòng)器(actuator)的驅(qū)動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)駐車撐桿(parkingpole)，使所述駐車撐桿卡合于駐車齒輪(parkinggear)，由此使駐車鎖(parkinglock)工作。

背景技術(shù)：

根據(jù)下述專利文獻(xiàn)1，線控?fù)Q擋(shift-by-wire)裝置已眾所周知，所述線控?fù)Q擋裝置將駕駛員對(duì)于換擋桿(shiftlever)的操作轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，基于所述電信號(hào)來驅(qū)動(dòng)換檔致動(dòng)器，由此變更變速器(transmission)的換檔檔位。

對(duì)于所述線控?fù)Q擋裝置，在駕駛員對(duì)換擋桿進(jìn)行操作而選擇p檔位(prange)(駐車檔位(parkingrange))后，駐車撐桿利用換檔致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)力而卡合于駐車齒輪，駐車鎖工作。

[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)1]日本專利特開2008-39094號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

[發(fā)明所要解決的問題]

但是，所述現(xiàn)有的裝置利用旋轉(zhuǎn)編碼器(rotaryencoder)對(duì)換檔致動(dòng)器的電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)，并基于所述旋轉(zhuǎn)角來判定目前已建立的換檔檔位，但旋轉(zhuǎn)編碼器僅能夠檢測(cè)電動(dòng)馬達(dá)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角，因此，需要學(xué)習(xí)換檔致動(dòng)器的碰撞位置(旋轉(zhuǎn)極限位置)，根據(jù)電動(dòng)馬達(dá)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角來計(jì)算出絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角，并基于所述絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角來判定換檔檔位。但是，需要至少每當(dāng)打開點(diǎn)火開關(guān)(ignitionswitch)時(shí)，學(xué)習(xí)換檔致動(dòng)器的碰撞位置，有可能會(huì)因?qū)W習(xí)失敗或延遲而誤判定換檔檔位。

本發(fā)明是鑒于所述情況而成的發(fā)明，其目的在于提高電動(dòng)駐車鎖工作狀態(tài)的判定精度。

[解決問題的技術(shù)手段]

為了實(shí)現(xiàn)所述目的，根據(jù)第一發(fā)明所記載的發(fā)明，提出一種電動(dòng)駐車鎖裝置，其包括：致動(dòng)器，利用電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)駐車撐桿，使所述駐車撐桿卡合于駐車齒輪，由此使駐車鎖工作；相對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器，對(duì)所述電動(dòng)馬達(dá)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)；絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部件的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件配置在從所述致動(dòng)器向所述駐車撐桿傳遞驅(qū)動(dòng)力的傳遞路徑中；駐車位置保持部，設(shè)置于所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件，并保持所述駐車撐桿卡合于所述駐車齒輪的狀態(tài)；以及轉(zhuǎn)動(dòng)端限制部，在所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上的超過所述駐車位置保持部的位置，對(duì)所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)端進(jìn)行限制，以獲得基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)位置信息，所述基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)位置信息成為根據(jù)所述相對(duì)旋轉(zhuǎn)角來計(jì)算出所述電動(dòng)馬達(dá)的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角的基準(zhǔn)，基于根據(jù)所述相對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器所檢測(cè)出的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角及所述基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)位置信息而計(jì)算出的所述電動(dòng)馬達(dá)的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角、與所述絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器所檢測(cè)出的所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角，對(duì)駐車鎖的工作狀態(tài)進(jìn)行判定，其中：在所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件中設(shè)置有所述轉(zhuǎn)動(dòng)端限制部及被檢測(cè)部件，所述被檢測(cè)部件在所述駐車撐桿卡合于所述駐車齒輪的狀態(tài)下，與所述絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器的檢測(cè)面重疊。

另外，根據(jù)第二發(fā)明所記載的發(fā)明，提供一種電動(dòng)駐車鎖裝置，除了第一發(fā)明的構(gòu)成之外，所述被檢測(cè)部件沿著所述絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器的檢測(cè)面平行地移動(dòng)。

另外，根據(jù)第三發(fā)明所記載的發(fā)明，提供一種電動(dòng)駐車鎖裝置，除了第二發(fā)明的構(gòu)成之外，在獲取所述基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)位置信息時(shí)，所述被檢測(cè)部件移動(dòng)并超過與所述絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器的檢測(cè)面重疊的位置。

再者，實(shí)施方式的止動(dòng)板(detentplate)24對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)部件，實(shí)施方式的第一凹部24a對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的駐車位置保持部，實(shí)施方式的第一壁部24c對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)端限制部，實(shí)施方式的目標(biāo)臂28對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的被檢測(cè)部件，實(shí)施方式的磁霍爾元件傳感器29對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器，實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)編碼器對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器。

[發(fā)明的效果]

根據(jù)第一發(fā)明的構(gòu)成，不僅利用相對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器對(duì)致動(dòng)器的電動(dòng)馬達(dá)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)，基于由對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)端進(jìn)行限制的轉(zhuǎn)動(dòng)端限制部所獲得的基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)位置信息，根據(jù)所述相對(duì)旋轉(zhuǎn)角而計(jì)算出電動(dòng)馬達(dá)的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角，并根據(jù)所述絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角來對(duì)駐車鎖的工作狀態(tài)進(jìn)行判定，而且利用絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器對(duì)配置在從致動(dòng)器向駐車撐桿傳遞驅(qū)動(dòng)力的傳遞路徑中的轉(zhuǎn)動(dòng)部件的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)所述絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角對(duì)駐車鎖的工作狀態(tài)進(jìn)行判定，因此，可通過由相對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器及絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器進(jìn)行的兩個(gè)系統(tǒng)的判定來提高判定精度。

此時(shí)，因?yàn)閷⒂靡垣@得相對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器的基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)位置信息的轉(zhuǎn)動(dòng)端限制部、與用以使絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器工作而獲得絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角的被檢測(cè)部件設(shè)置于相同的轉(zhuǎn)動(dòng)部件，所以能夠進(jìn)一步提高駐車鎖工作狀態(tài)的判定可靠性及判定精度。

另外，根據(jù)第二發(fā)明的構(gòu)成，被檢測(cè)部件沿著絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器的平坦的檢測(cè)面平行地移動(dòng)，因此，能夠利用被檢測(cè)部件來掃落附著于絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器的檢測(cè)面的鐵片之類的異物，從而提高檢測(cè)精度。

另外，根據(jù)第三發(fā)明的構(gòu)成，在獲取基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)位置信息時(shí)，被檢測(cè)部件移動(dòng)并超過與絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器的檢測(cè)面重疊的位置，因此，能夠更切實(shí)地掃落附著于絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器的檢測(cè)面的異物。

附圖說明

圖1是表示駐車鎖裝置的整體構(gòu)成的圖。

圖2是圖1的箭頭2方向的箭視圖。

[符號(hào)的說明]

2：箭頭

11：旋轉(zhuǎn)軸

12：駐車齒輪

12a：齒槽

13：支撐軸

14：駐車撐桿

14a：卡止鉤

14b：可動(dòng)凸輪部

15：扭轉(zhuǎn)彈簧

16：駐車桿

17：錐體部件

18：螺旋彈簧

19：固定凸輪部

20：致動(dòng)器

21：致動(dòng)器殼

22：電動(dòng)馬達(dá)

23：輸出軸

24：止動(dòng)板(轉(zhuǎn)動(dòng)部件)

24a：第一凹部(駐車位置保持部)

24b：第二凹部

24c：第一壁部(轉(zhuǎn)動(dòng)端限制部)

24d：第二壁部

25：板彈簧

26：止動(dòng)輥

28：目標(biāo)臂(被檢測(cè)部件)

29：磁霍爾元件傳感器(絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器)

29a：檢測(cè)面

具體實(shí)施方式

以下，基于圖1及圖2對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。

如圖1所示，為了嚙合于駐車齒輪12而使駐車鎖工作，受到設(shè)置于殼體(casing)的支撐軸13支撐的駐車撐桿14在一端包括能夠卡合于駐車齒輪12的多個(gè)齒槽12a中的一齒槽12a的卡止鉤14a，并且在另一端包括可動(dòng)凸輪部14b，利用支撐于支撐軸13外周的扭轉(zhuǎn)彈簧15，向遠(yuǎn)離駐車齒輪12的齒槽12a的方向?qū)ㄖ广^14a施力，所述駐車齒輪12固定于汽車變速器的旋轉(zhuǎn)軸11。利用支撐于駐車桿(parkingrod)16外周的螺旋彈簧18的彈力，向與駐車撐桿14的可動(dòng)凸輪部(movablecamportion)14b及固定于殼體的固定凸輪部(fixedcamportion)19卡合的方向，對(duì)自如滑動(dòng)地嵌合于駐車桿16的前端部的錐體部件17施力，所述駐車桿16配置在與駐車撐桿14正交的方向上。

使駐車鎖工作及停止工作的致動(dòng)器20包括：電動(dòng)馬達(dá)22，收納在致動(dòng)器殼21的內(nèi)部；電動(dòng)馬達(dá)22的輸出軸23，延伸至致動(dòng)器殼21的外部；止動(dòng)板24，固定于輸出軸23；板彈簧25，一端固定于致動(dòng)器殼21；以及止動(dòng)輥(detentroller)26，自如旋轉(zhuǎn)地支撐于板彈簧25的另一端。

根據(jù)圖2可知：在止動(dòng)板24形成有第一凹部24a、第二凹部24b、第一壁部24c及第二壁部24d。當(dāng)止動(dòng)板24處于p位置(駐車位置)時(shí)，止動(dòng)輥26卡合于第一凹部24a，當(dāng)止動(dòng)板24處于非p位置時(shí)，止動(dòng)輥26卡合于第二凹部24b。若止動(dòng)板24超過p位置地轉(zhuǎn)動(dòng)，則止動(dòng)輥26會(huì)越過第一凹部24a而碰撞第一壁部24c，并限制止動(dòng)板24進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，若止動(dòng)板24超過非p位置地轉(zhuǎn)動(dòng)，則止動(dòng)輥26會(huì)越過第二凹部24b而碰撞第二壁部24d，并限制止動(dòng)板24進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)。

而且，致動(dòng)器20包括：旋轉(zhuǎn)編碼器(未圖示)，其是對(duì)電動(dòng)馬達(dá)22的輸出軸23的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器；以及磁霍爾元件傳感器29，其是根據(jù)設(shè)置于止動(dòng)板24的目標(biāo)臂28的位置來對(duì)輸出軸23的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器。

旋轉(zhuǎn)編碼器按輸出軸23的每個(gè)規(guī)定旋轉(zhuǎn)角輸出脈沖信號(hào)，通過加上正轉(zhuǎn)方向的脈沖信號(hào)，并減去反轉(zhuǎn)方向的脈沖信號(hào)，能夠檢測(cè)出輸出軸23的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角，但無法檢測(cè)以規(guī)定位置為基準(zhǔn)的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角。因此，將輸出軸23處于規(guī)定位置時(shí)的旋轉(zhuǎn)角作為基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)角，檢測(cè)出絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角作為從所述基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)角算起的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角。

在本實(shí)施方式中，輸出軸23的規(guī)定位置是止動(dòng)輥26越過止動(dòng)板24的第一凹部24a而碰撞第一壁部24c時(shí)的位置。由此，學(xué)習(xí)如下位置的旋轉(zhuǎn)角作為基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)角，所述位置是驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器20而使止動(dòng)板24超過p位置地轉(zhuǎn)動(dòng)，止動(dòng)輥26碰撞第一壁部24c，輸出軸23無法進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的位置。如此，能夠?qū)Ⅰv車鎖工作時(shí)的p位置判定為從基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)角算起的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角達(dá)到規(guī)定值時(shí)的位置。在本實(shí)施方式中，在打開點(diǎn)火開關(guān)的情況下，或在因更換電池而暫時(shí)失去電源的情況下，學(xué)習(xí)基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)角。

另一方面，磁霍爾元件傳感器29是絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器，因此，以如下方式進(jìn)行設(shè)定，即，當(dāng)止動(dòng)板24到達(dá)p位置，止動(dòng)輥26卡合于第一凹部24a時(shí)，設(shè)置于止動(dòng)板24的目標(biāo)臂28重疊于磁霍爾元件傳感器29的前端部中央的檢測(cè)面29a(參照?qǐng)D2的實(shí)線)，由此能夠直接判定出駐車鎖工作時(shí)的p位置。隨著止動(dòng)板24的轉(zhuǎn)動(dòng)，目標(biāo)臂28相對(duì)于磁霍爾元件傳感器29的平坦的檢測(cè)面29a，隔著極小的氣隙(airgap)而平行地移動(dòng)。

其次，對(duì)包括所述構(gòu)成的本發(fā)明的實(shí)施方式的作用進(jìn)行說明。

駕駛員將換擋桿操作至p位置后，致動(dòng)器20的電動(dòng)馬達(dá)22工作，止動(dòng)板24與輸出軸23一起轉(zhuǎn)動(dòng)，止動(dòng)板24停止在使止動(dòng)輥26卡合于第一凹部24a的位置。此時(shí)，一端連結(jié)于止動(dòng)板24的駐車桿16前進(jìn)，支撐于駐車桿16的錐體部件17進(jìn)入至駐車撐桿14的可動(dòng)凸輪部14b與固定于殼體的固定凸輪部19之間，可動(dòng)凸輪部14b離開固定凸輪部19，由此，駐車撐桿14圍繞支撐軸13擺動(dòng)。結(jié)果是駐車撐桿14的卡止鉤14a卡合于駐車齒輪12的多個(gè)齒槽12a中的一個(gè)齒槽12a，由此旋轉(zhuǎn)軸11受到限制，駐車鎖工作。

當(dāng)駐車撐桿14的卡止鉤14a因駐車齒輪12的相位而未卡合于齒槽12a時(shí)，錐體部件17會(huì)一邊壓縮螺旋彈簧18，一邊停留在原來的位置，但在駐車齒輪12稍微旋轉(zhuǎn)，卡止鉤14a及齒槽12a的位置一致后，錐體部件17利用螺旋彈簧18的彈力而前進(jìn)，由此駐車撐桿14擺動(dòng)，卡止鉤14a卡合于齒槽12a，駐車鎖順利地工作。

當(dāng)駐車鎖以所述方式工作時(shí)，根據(jù)由旋轉(zhuǎn)編碼器所檢測(cè)出的電動(dòng)馬達(dá)22的輸出軸23的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角、與通過學(xué)習(xí)而獲得的基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)角，對(duì)止動(dòng)板24處于p位置的情況進(jìn)行判定，并且根據(jù)由磁霍爾元件傳感器29所獲得的止動(dòng)板24的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角，對(duì)止動(dòng)板24處于p位置的情況進(jìn)行判定。接著，若兩者的判定結(jié)果一致，則最終判定為駐車鎖已工作，若兩者的判定結(jié)果不一致，則判定為駐車鎖裝置存在異常并輸出警報(bào)。如上所述，通過由旋轉(zhuǎn)編碼器及磁霍爾元件傳感器29進(jìn)行的兩個(gè)系統(tǒng)的判定，能夠提高駐車鎖工作狀態(tài)的判定精度。

另外，因?yàn)閷⒂靡垣@得相對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器即旋轉(zhuǎn)編碼器的基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)角的第一壁部24c、與用以使絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角傳感器即磁霍爾元件傳感器29工作的目標(biāo)臂28設(shè)置于相同部件即止動(dòng)板24，所以能夠提高基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)角的檢測(cè)精度及止動(dòng)板24的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角的檢測(cè)精度，從而能夠進(jìn)一步提高駐車鎖工作狀態(tài)的判定精度。

另外，若鐵粉等異物附著于磁霍爾元件傳感器29的檢測(cè)面29a，則檢測(cè)精度會(huì)下降，但在本實(shí)施方式中，設(shè)置于止動(dòng)板24的目標(biāo)臂28相對(duì)于磁霍爾元件傳感器29的檢測(cè)面29a，隔著極小的氣隙而平行地移動(dòng)，因此，能夠利用目標(biāo)臂28來掃落附著于磁霍爾元件傳感器29的檢測(cè)面29a的鐵粉等異物，從而維持檢測(cè)精度。

而且，在學(xué)習(xí)基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)角時(shí)，目標(biāo)臂28從重疊于磁霍爾元件傳感器29的檢測(cè)面29a的位置(止動(dòng)輥26卡合于第一凹部24a時(shí)的位置)向經(jīng)過檢測(cè)面29a的位置(止動(dòng)輥26碰撞第一壁部24c時(shí)的位置)進(jìn)一步移動(dòng)，因此，能夠更切實(shí)地掃落鐵粉等異物。

以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明能夠在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種設(shè)計(jì)變更。

例如，本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)部件并不限定于實(shí)施方式的止動(dòng)板24，只要是配置在從致動(dòng)器20向駐車撐桿14傳遞驅(qū)動(dòng)力的傳遞路徑中的轉(zhuǎn)動(dòng)部件即可。