DE10128430A1 - Parksperren-System - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Parksperren-System für Kraftfahrzeug-Getriebe, mit einer Parksperre zum Blockieren oder Freigeben des Getriebes aufgrund von Betätigungssignalen einer Bedieneinrichtung, indem insbesondere eine Sperrklinke in ein mit dem Abtrieb des Getriebes verbundenes Parksperrenrad ein- oder ausrastet, mit einer elektrischen Wirkverbindung zwischen der Bedieneinrichtung im Innenraum des Kraftfahrzeuges und der Parksperre, mit einem Federspeicher zum Einlegen der Parksperre, mit einer druckgesteuerten Löseeinrichtung der Parksperre und einer Halteeinrichtung zur Verriegelung der Parksperre in ausgelegtem Zustand, sowie mit einer Notentriegelungs-Einrichtung der Parksperre. Es wird vorgeschlagen, daß die Notentriegelungs-Einrichtung bei stehendem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs durch einen Schaltbefehl "P-N" der Bedieneinrichtung aktivierbar ist, daß bei aktivierter Notentriegelungs-Einrichtung ein Anlasser des Antriebsmotors so lange betätigt wird, bis die Parksperre druckgesteuert gelöst und über die Halteeinrichtung in ausgelegtem Zustand verriegelt ist, und daß die Parksperre so lange in ausgelegtem Zustand verriegelt bleibt, wie die Notentriegelungs-Einrichtung aktiviert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Parksperren-System für ein Kraftfahrzeug-Getriebe, insbesondere für ein Automatgetrie­ be oder ein automatisiertes Schaltgetriebe, nach dem Ober­ begriff des Hauptanspruchs.

Üblicherweise weisen Automatgetriebe für Kraftfahrzeu­ ge eine mechanisch wirkende Parksperreneinrichtung auf, bei der in Sperrstellung beispielsweise eine Sperrklinke in eine Verzahnung eines Parksperrenrades, das mit dem Abtrieb des Getriebes und somit mit einer Achse des Fahrzeugs ver­ bunden ist, eingreift. Als Wirkverbindung zwischen Park­ sperre und deren Bedieneinrichtung im Innenraum des Kraft­ fahrzeugs sind mechanische und elektro-hydraulische Systeme bekannt. Mechanische Wirkverbindungen sind beispielsweise als Bowdenzug zwischen dem karosseriefesten Wählhebel und der am Automatgetriebe angeordneten elektro-hydraulischen Getriebesteuerung und der im Getriebegehäuse angeordneten Parksperrenbetätigung ausgeführt. Eine rein elektrische Wirkverbindung zwischen der Bedieneinrichtung des Automat­ getriebes im Fahrzeug-Innenraum und der elektrohydrauli­ schen Getriebesteuerung - üblicherweise als E-Schaltung bezeichnet - bedingt eine Umsetzung des elektrischen Sig­ nals zur Parksperrenbetätigung in eine mechanische Bewegung der Sperrklinke.

Als ein wesentlicher Vorteil der rein elektrisch aus­ geführten Wirkverbindung zwischen der Bedieneinrichtung des Automatgetriebes und der elektro-hydraulischen Getriebe­ steuerung kann der Ort der Bedieneinrichtung im Fahrzeug- Innenraum frei gewählt werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist die akustische Entkoppelung der Bedieneinrich­ tung vom Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs.

Die DE 43 22 523 A1 beispielsweise beschreibt eine elektro-hydraulische Steuereinrichtung für ein Kraftfahr­ zeug-Automatgetriebe mit einer elektrisch ausgeführten Wirkverbindung zwischen der Bedieneinrichtung des Automat­ getriebes im Fahrzeuginnenraum und der elektrohydrauli­ schen Getriebesteuerung, bei der die Betriebsstufen D, R und N durch Druckbeaufschlagung einzelner Schaltglieder eingelegt werden, während die Betriebsstufe P durch Druck­ losschaltung aller Schaltglieder eingelegt wird. Diese An­ ordnung führt dazu, daß nicht nur in der Betriebsstufe P, sondern in allen Betriebsstufen des Wählhebels bei Druck­ ausfall die Parksperre eingelegt wird. Das Einlegen der Parksperre erfolgt dabei über einen Federspeicher, das Aus­ legen der Parksperre hydraulisch. Der Öldruckkreislauf des Automatgetriebes stellt den zum Auslegen erforderlichen Druck bereit. Um bei Ausfall der elektrischen Spannungsver­ sorgung oder einem Defekt im elektronischen Getriebesteuer­ gerätes oder defekter Getriebeölversorgung die eingelegte Parksperre entriegeln zu können, wird eine mechanische Notentriegelungs-Einrichtung vorgeschlagen.

Die DE 41 27 991 C2 beschreibt ebenfalls ein Parksper­ ren-System für ein automatisches Kraftfahrzeug-Getriebe mit einer elektrisch ausgeführten Wirkverbindung zwischen der Bedieneinrichtung des Getriebes im Fahrgastraum und dem schaltbaren Parksperren-Mechanismus, bei dem die Parksperre über einen mechanischen Federspeicher eingelegt und über eine elektro-hydraulische Steuereinrichtung mit Überdruck ausgelegt wird. Hierzu ist eine Betätigungsstange, mit der die Parksperre in Sperrstellung gebracht und aus der Sperr­ stellung gelöst wird, gleichzeitig als Kolbenstange für einen Betätigungszylinder ausgebildet. Zum Auslegen der Parksperre und zum Halten der Parksperre im ausgelegten Zustand wird der Zylinder über ein Magnetventil mit Drucköl beaufschlagt. Die hydraulische Druckversorgung hierzu er­ folgt vorzugsweise direkt über den Druckölkreislauf des Automatgetriebes, der auch die hydraulische Getriebesteue­ rung mit Drucköl versorgt. Im drucklosen Zustand schiebt der Zylinder die Parksperre durch die Federkraft des Feder­ speichers in Sperrstellung. In einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, zusätzlich einen Überdruckspeicher mit Ab­ sperrventil vorzusehen, um die Parksperre in einem begrenz­ ten Zeitraum bei stehendem Motor und damit fehlendem Pum­ pendruck im ausgelegten Zustand halten zu können.

Die DE 198 34 156 A1 schließlich beschreibt ebenfalls ein Parksperren-System für ein Automatgetriebe mit E-Schaltung, bei dem die Parksperrenklinke infolge Verschie­ ben durch einen Federspeicher einrastet und durch hydrauli­ schen Druck, der über den Öldruckkreislauf des Automat­ getriebes bereitgestellt wird, bei gleichzeitiger Vorspan­ nung des Federspeichers entriegelt wird. Zur Verhinderung eines ungewollten Einrastens der Parksperre bei abgeschal­ tetem Hydraulikdruck ist zusätzlich eine mechanische Kugel­ verriegelung der hydraulischen Parksperren-Betätigungsein­ richtung vorgesehen. Die Kugel-Verriegelung wird über einen Elektromagneten in Verriegelungsposition gebracht und so­ lange in Verriegelungsstellung gehalten, wie der Elektro­ magnet bestromt ist. Der solchermaßen wirkende Verriege­ lungsmechanismus benötigt gegenüber der sonst aufzubringen­ den Gegenkraft zum Federspeicher eine nur relativ geringe Betätigungskraft, die von dem Elektromagnet aufgebracht werden muß. Die Haltekraft der Kugel-Verriegelung, die ebenfalls von dem Elektromagneten aufgebracht werden muß, ist gering. Auslegungskriterium für den Elektromagneten sind also die erforderliche Anzugskraft zur Betätigung des Sperrmechanismusses, der Betätigungsweg und die erforderli­ che Haltkraft.

Bei Ausfall der Druckversorgung, also beispielsweise bei Motorstillstand oder bei Ausfall des Druckkreislaufs des Automatgetriebes, kann bei den zuvor beschriebenen Parksperren-Systemen die dann eingelegte Parksperre ohne eine auf die Sperreinrichtung wirkende Notentriegelung nicht mehr gelöst werden. Es sind zahlreiche Notentriege­ lungs-Systeme bekannt geworden.

Beispielsweise schlägt die DE 196 43 812 A1 ein Park­ sperren-System für eine E-Schaltung vor, bei dem die Stel­ lung eines Federspeichers zum Betätigen der Parkklinke über ein vom elektronischen Getriebesteuergerät ansteuerbares Magnetventil bestimmt wird, wobei der Federspeicher mecha­ nisch sowohl mit der Parkklinke als auch mit einer zusätz­ lichen mechanischen Notentriegelung verbunden ist.

Als mechanische Notentriegelung für ein Parksperren- System einer E-Schaltung offenbart die DE 198 48 733 A1 einen Bowdenzug zwischen der Entriegelungseinrichtung der Parksperre und einer von außerhalb des Fahrzeugs zugängli­ chen Abschleppvorrichtung. Durch Betätigung dieser Ab­ schleppvorrichtung wird die Parksperre entriegelt und bleibt so lange ertriegelt, bis eine Arretierung an der Abschleppvorrichtung desaktiviert wird.

Bei einer mechanischen Notentriegelung der Parksperre, die nur von außerhalb des Fahrgastraums zugänglich ist, beispielsweise im Motorraum oder an der Abschleppvorichtung des Fahrzeugs, wird zwar eine akustische Kopplung, bei­ spielsweise durch einen Bowdenzug, vom Getriebe zum Innen­ raum hin vermieden, jedoch ist deren Bedienung eher um­ ständlich. Außerdem kann der Fahrer ein bei der Betätigung der Notentriegelung versehentlich wegrollendes Fahrzeugs nicht unmittelbar anhalten. Eine vom Fahrgastraum aus zu­ gängliche mechanische Notentriegelung der Parksperre wie­ derum hat die bekannten akustischen Nachteile der Körper­ schall-Kopplung des Getriebes zum Fahrzeug-Innenraum.

Die DE 196 43 304 A1 beispielsweise beschreibt ein Parksperren-System einer E-Schaltung, bei der für die Not­ entriegelung der Parksperre aus ein zusätzlicher Federspei­ cher vorgesehen ist, dessen Energie über die Betätigung einer Fahrzeugbremse freisetzbar ist, sodaß die Parksperre entriegelt wird. Dabei kann die Wirkverbindung zwischen Fahrzeugbremse und Federspeicher mechanisch oder elektri­ sche ausgeführt sein. Als mechanische Wirkverbindung wird ein Bowdenzug zwischen Bremspedal oder Handbremshebel und Federspeicher vorgeschlagen. Als elektrische Wirkverbindung wird ein Stromkreis mit Spannungsquelle, Schalter und Elektromotor oder Elektromagnet vorgeschlagen, wobei der Schalter über das Bremspedal oder den Handbremshebel betä­ tigbar ist und der dann bestromte Elektromotor bzw. der Elektromagnet die Arretierung des Federspeichers löst.

In der DE 198 34 074 A1 wird eine Vorrichtung zur Ent­ riegelung einer Parksperre vorgeschlagen, bei der die Park­ sperre über einen Federspeicher einlegbar und über den Systemdruck des Getriebes auslegbar ist, und bei der bei Ausfall des Systemdrucks oder der Getriebesteuerung die Parksperre über eine - vorzugsweise durch den Handbremshe­ bel des Fahrzeugs - handbetätigbare Pumpe im Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs entriegelt werden kann. Hierzu ist die Lösevorrichtung der Parksperre hydraulisch parallel an die Handpumpe und an die hydraulischen Getriebesteuerung ange­ bunden, wobei zwischen diesen beiden Anbindungen ein Um­ schaltventil vorgesehen ist.

Die DE 196 43 303 A1 beschreibt ein Parksperren-System einer E-Schaltung, bei der neben der normalen Löseeinrich­ tung der Parksperre für die Notentriegelung der Parksperre aus eingelegter Parkstellung ein zusätzlicher Federspeicher vorgesehen ist, dessen Energie über die Drehung des Zünd­ schlüssels im Zündschloß des Kraftfahrzeugs freisetzbar ist, sodaß die Parksperre entriegelt wird. Das Zündschloß wirkt hierbei als mechanischer oder elektromagnetischer "keylock" für diesen Notentriegelungsfederspeicher.

Wie bereits erwähnt, schlägt die DE 41 27 991 C2 vor, einen zusätzlichen Überdruckspeicher mit Absperrventil vor­ zusehen, um die Parksperre zumindest in einem begrenzten Zeitraum bei stehendem Motor und damit fehlendem Pumpen­ druck im ausgelegten Zustand halten zu können.

Die älteren Patentanmeldung DE 100 15 781.5 der Anmelde­ rin zeigt ein Parksperren-System einer E-Schaltung mit ei­ nem Federspeicher zum Einlegen der Parksperre und mit einer druckgesteuerten Löseeinrichtung, bei dem die Löseeinrich­ tung beim Lösen der Parksperre mit einem getriebeunabhängi­ gem Unterdruck beaufschlagt wird. Der Unterdruck kann dem Ansaugsystem des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs oder einem Unterdruck-Bremskraftverstärker des Kraftfahrzeugs entnommen werden. Durch einen Unterdruckspeicher kann in jedem Fall zumindest für eine bestimmte Zeit eine Notlauf­ fähigkeit des Parksperren-System sichergestellt werden, die Parksperre ist dann also auch bei Stillstand des Verbren­ nungsmotors ausgelegbar.

Die ältere Patentanmeldung DE 100 15 782.3 der Anmelde­ rin schließlich schlägt ein Parksperren-System einer E-Schaltung vor mit einem Federspeicher zum Einlegen der Parksperre und mit einer druckgesteuerten Löseeinrichtung, welche mit einem Elektromotor mechanisch gekoppelt ist. Im drucklosen Zustand des Systems ist die Parksperre also elektromotorisch ausgelegbar. Die hierzu benötigte elektri­ sche Hilfsenergie ist getriebeunabhängig.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Parksperren-System für ein Kraftfahrzeug-Getriebe, welches eine elektrische Wirkverbindung zwischen Parksperre und deren Bedieneinrich­ tung im Innenraum des Kraftfahrzeugs, einen Federspeicher zum Einlegen der Parksperre und eine elektro-hydraulische oder elektro-pneumatische Einrichtung zum Auslegen der Parksperre aufweist, dahingehend zu verbessern, daß ein Lösen der Parksperre bei stehendem Antriebsmotor des Kraft­ fahrzeuges und bei Ausfall der Druckversorgung des Getrie­ bes möglich ist, ohne eine mechanische Notentriegelungsein­ richtung der Parksperre, und im wesentlichen ohne zusätzli­ che Bauteile.

Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch ein Parksperren-System mit den Merkmalen des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausgehend von dem zuvor genannten Stand der Technik, weist das Parksperren-System eine durch eine Bedieneinrich­ tung betätigbare Parksperre zum Blockieren oder Freigeben des Getriebes auf, vorzugsweise eine Sperrklinke, welche aufgrund von Betätigungssignalen der Bedieneinrichtung in ein mit dem Abtrieb des Getriebes verbundenes Parksperren­ rad ein- oder ausrastet. Die Wirkverbindung zwischen der Bedieneinrichtung im Innenraum des Kraftfahrzeugs und der Parksperre ist elektrisch ausgeführt. Das Parksperren- System weist einen Federspeicher zum Einlegen der Parksper­ re, eine druckgesteuerte Löseeinrichtung der Parksperre, eine Verriegelungseinrichtung zum Halten der Parksperre in ausgelegtem Zustand, sowie eine Notentriegelungs-Einrich­ tung der Parksperre auf.

Erfindungsgemäß ist die Notentriegelungs-Einrichtung als eine "Autostart-Funktion" ausgebildet, die bei stehen­ dem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs durch einen Schaltbe­ fehl "P-N" der Bedieneinrichtung aktivierbar ist. Bei akti­ vierter Notentriegelungs-Einrichtung wird nun ein Anlasser des Antriebsmotors kurz betätigt, so lange, bis die Park­ sperre druckgesteuert gelöst und über die Halteeinrichtung in ausgelegtem Zustand verriegelt ist. Anschließend bleibt die Parksperre so lange in ausgelegtem Zustand verriegelt, wie die Notentriegelungs-Einrichtung aktiviert ist.

Durch die Betätigung des Anlassers wird also die Druckversorgung zur Betätigung der Parksperren-Löseein­ richtung sichergestellt. Vorzugsweise treibt der Anlasser dabei die Getriebeölpumpe an, die auch im Normalbetrieb die Druckversorgung des Parksperren-Systems sicherstellt. In der Praxis hat sich gezeigt, daß eine Drehzahl von etwa 250 l/min ausreicht, um die Druckversorgung für die Löse­ einrichtung der Parksperre sicherzustellen. In vorteilhaf­ ter Weise sind also weder eine zusätzliche Energiequelle noch zusätzliche Bauelemente erforderlich, um die Notent­ riegelung des Parksperren-Systems betätigen zu können.

Der Anlasser kann konventionell als Elektromotor und Zusatzaggregat ausgebildet sein, aber auch als mit der Kur­ belwelle des Antriebsmotor verbundene oder verbindbare kom­ binierte Motor/Generator-Einheit.

Ist die Verriegelungseinrichtung zum Halten der Park­ sperre in ausgelegem Zustand beispielsweise - wie in der DE 198 34 156 A1 - als mechanische Kugelverriegelung mit einem Elektromagneten zum Halten der Kugelverriegelung in Verriegelungsstellung ausgebildet, so muß die aktivierte Notentriegelungs-Einrichtung die Spannungsversorgung des Elektromagneten sicherstellen, auch nach Abstellen des An­ lassers. Dies kann beispielsweise direkt über das bereits vorhandene Getriebesteuergerät erfolgen, indem das Getrie­ besteuergerät über die aktivierte Notentriegelungs- Einrichtung - beispielsweise mit Zündstrom - bestromt und so der Haltemagnet über die bereits vorhandenen Steuerlei­ tungen angesteuert wird. Die Spannungsversorgung des Elekt­ romagneten kann aber auch über eine externe elektrische Leitung zu dem Haltemagneten, die bei aktivierter Notent­ riegelungs-Einrichtung bestromt wird, realisiert sein.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschla­ gen, daß bei aktiver Notentriegelungs-Einrichtung der An­ triebsmotor kurz betätigt wird und sofort wieder abgestellt wird, wenn die Parksperre druckgesteuert gelöst und über die Halteeinrichtung in ausgelegtem Zustand verriegelt ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Notentriegelungs-Einrichtung über eine Sicherheitslogik gegen ein ungewolltes Aktivieren abzusi­ chern. Hierzu können beispielsweise Signale vom Zündschloß, von der Bremse des Kraftfahrzeugs (insbesondere von einem Bremslichtschalter und/oder Bremsdrucksensor und/oder Hand­ bremsschalter), von mindestens einem Sitzbelegungssensor, von mindestens einem Türkontakt, sowie von Raddrehzahlsen­ soren bzw. von mindestens einem Sensors zur Bestimmung ei­ ner der Fahrgeschwindigkeit äquivalenten Größe verarbeitet werden.

Die erfindungsgemäße Notentriegelungs-Einrichtung kann sowohl in dem bereits vorhandenen elektronischen Getriebe­ steuergerät, in dem bereits vorhandenen elektronischen Steuergerät des Antriebsmotors, als auch in der bereits vorhandenen elektrischen Bedieneinrichtung des Getriebes im Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs integriert sein. Das erfin­ dungsgemäße Parksperrensystem ist universell für Kraftfahr­ zeug-Getriebe verwendbar, insbesondere für Automatgetriebe und automatisierte Schaltgetriebe.

Claims (9)

1. Parksperren-System für Kraftfahrzeug-Getriebe, mit einer Parksperre zum Blockieren oder Freigeben des Getrie­ bes aufgrund von Betätigungssignalen einer Bedieneinrich­ tung, indem insbesondere eine Sperrklinke in ein mit dem Abtrieb des Getriebes verbundenes Parksperrenrad ein- oder ausrastet, mit einer elektrischen Wirkverbindung zwischen der Bedieneinrichtung im Innenraum des Kraftfahrzeugs und der Parksperre, mit einem Federspeicher zum Einlegen der Parksperre, mit einer druckgesteuerten Löseeinrichtung der Parksperre und einer Halteeinrichtung zur Verriegelung der Parksperre in ausgelegtem Zustand, sowie mit einer Not­ entriegelungs-Einrichtung der Parksperre, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Notentriegelungs-Ein­ richtung bei stehendem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs durch einen Schaltbefehl "P-N" der Bedieneinrichtung akti­ vierbar ist, daß bei aktivierter Notentriegelungs-Einrich­ tung ein Anlasser des Antriebsmotors so lange betätigt wird, bis die Parksperre druckgesteuert gelöst und über die Halteeinrichtung in ausgelegtem Zustand verriegelt ist, und daß die Parksperre so lange in ausgelegtem Zustand verrie­ gelt bleibt, wie die Notentriegelungs-Einrichtung aktiviert ist.

2. Parksperren-System nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei aktivierter Notentrie­ gelungs-Einrichtung der Antriebsmotor gestartet wird und wieder abstellt wird, wenn die Parksperre druckgesteuert gelöst und über die Halteeinrichtung in ausgelegtem Zustand verriegelt ist.

3. Parksperren-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlasser und/oder der Antriebsmotor bei aktivierter Notentriegelungs-Einrich­ tung eine Getriebeölpumpe antreibt, welche die Druckversor­ gung der Löseeinrichtung der Parksperre bereitstellt.

4. Parksperren-System nach Anspruch 1, 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Anlasser und/oder der Antriebsmotor bei aktivierter Notentriege­ lungs-Einrichtung bei einer erreichten Drehzahl von etwa 250 l/min wieder abgeschaltet wird.

5. Parksperren-System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlasser des Antriebsmotors als kombinierter Elektromo­ tor/Generator ausgebildet ist.

6. Parksperren-System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Notentriegelungs-Einrichtung eine Sicherheitsfunktion auf­ weist, die ein unbeabsichtiges Betätigen der Notentriege­ lungs-Einrichtung verhindert.

7. Parksperren-System nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sicherheitsfunktion Signale von Zündschloß des Kraftfahrzeugs und/oder Fahr­ zeugbremse und/oder mindestens eines Sitzbelegungssensors und/oder mindestens eines Türkontaktes und/oder Raddreh­ zahlsensoren bzw. mindestens eines Sensors zur Bestimmung einer der Fahrzeuggeschwindigkeit äquivalenten Größe verar­ beitet.

8. Parksperren-System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Notentriegelungs-Einrichtung in ein elektronisches Getrie­ besteuergerät oder ein elektronisches Steuergerät des An­ triebsmotors oder in die Bedieneinrichtung des Getriebes integriert ist.

9. Parksperren-System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug-Getriebe ein Automatgetriebe oder ein automa­ tisiertes Schaltgetriebe ist.