-
Die
Erfindung betrifft ein Parksperrensystem für ein Getriebe, insbesondere
ein Automatgetriebe oder ein automatisiertes Schaltgetriebe eines
Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
-
Üblicherweise
weisen Automatgetriebe eines Kraftfahrzeugs eine innerhalb des Getriebes
angeordnete mechanische Parksperre auf zum formschlüssigen Festsetzen
der Getriebeabtriebswelle und damit des mit der Getriebeabtriebswelle
verbundenen Abtriebs des Kraftfahrzeug-Antriebstrangs. In einer
weit verbreiteten konstruktiven Ausführung umfasst eine derartige
Parksperre ein Parksperrenrad, welches mit der Getriebeabtriebswelle
verdrehfest verbunden ist und an seinem Umfang ein Zahnprofil aufweist,
eine Parksperrenklinke, welche am Getriebegehäuse verschwenkbar gelagert
ist und einen Zahn aufweist, der in die Zahnlücken des Parksperrenrades formschlüssig lösbar eingreifen
kann, eine zwischen Getriebegehäuse
und Parksperrenklinke vorgespannte Feder zum Einlegen der Parksperre, sowie
eine auf die Parksperrenklinke wirkende Schubstange, welche vom
Fahrer betätigbar
ist zum Auslegen der Parksperre und Halten der Parksperre im ausgelegten – d.h. nicht
formschlüssigen – Zustand.
-
Zum
Einlegen der Fahrstufen und der Parksperre des Getriebes ist üblicherweise
im Fahrzeuginnenraum ein vom Fahrer des Kraftfahrzeugs manuelle
bedienbare Getriebebedieneinrichtung vorgesehen. Eine derartige
Getriebebedieneinrichtung ist häufig
als ein so genannter Wählhebel
ausgebildet, der über
einen Bowdenzug und/oder ein Gestänge mechanisch mit der Parksperre
des Getriebes verbunden bzw. wirkverbunden ist. Zunehmend sind auch
Automatgetriebe im Einsatz, die über
eine so genannte „E-Schaltung" verfügen mit
einer rein elektrischen Wirkverbindung zwischen dem im Fahrzeuginnenraum angeordneten
Wählhebel
und dem Getriebe anstelle einer mechanischen Wirkverbindung. Ein
Parksperrensystem für
ein derartiges Getriebe mit E-Schaltung – also ohne mechanische Verbindung
zwischen Wählhebel
und Parksperre im Getriebe – ist
beispielsweise aus der
DE
41 27 991 C2 bekannt.
-
Bekanntlich
kann es beim Auslegen der zuvor formschlüssig eingerasteten Parksperre
zu einem Entlastungsstoß des
Kraftfahrzeug-Antriebstrangs kommen, insbesondere dann, wenn der Antriebstrang
bei eingelegter Parksperre vorgespannt ist, beispielsweise an einem
Hang. Zur Verminderung eines derartigen Entlastungsstoßes sind aus
dem Stand der Technik verschiedene Maßnahmen bekannt. So wird beispielsweise
in der nicht vorveröffentlichten
Deutschen Patentanmeldung
DE 102004043416.6 der
Anmelderin eine Steuerungsfunktion vorgeschlagen, bei der zur Verringerung
des Entlastungsstoßes
beim Auslegen einer verspannten Parksperre eines Getriebes dieses
Getriebe temporär über getriebeinterne
Schaltelemente zusätzlich zur
formschlüssig
eingelegten Parksperre verblockt wird, sodass nach dem entsprechenden
Wählhebelbefehl
zunächst
die infolge der auf die Getriebeabtriebswelle wirkende Hangabtriebskraft
des Fahrzeugs wirkende Verspannung des Sperrelementes der Parksperre
durch ein temporäres
Verdrehen der Abtriebswelle entgegen ihrer Verspannungsrichtung zumindest
teilweise abgebaut wird, anschließend die Abtriebswelle des
Getriebe über
ein zusätzliches Reibschaltelement
gegen das Getriebegehäuse
verblockt wird, anschließend
der Formschluss der Parksperre gelöst wird, und abschließend das
zum Festsetzen der Abtriebswelle zugeschaltete Reibschaltelement
wieder geöffnet
wird.
-
Nachteilig
bei einer E-Schaltung allgemein und insbesondere auch bei dem zuvor
beschriebenen Verfahren zum Auslegen der Parksperre ist, dass der
Fahrer und auch die Getriebesteuerung keine Information darüber hat,
ob die Parksperre auch wirklich formschlüssig eingelegt ist. So könnte es
sein, dass eine Sperrklinke, deren Zahn zum Arretieren der Getriebeabtriebswelle
in ein korrespondierendes keilwellenähnliches Zahnprofil am Außendurchmesser
eines mit der Getriebeabtriebswelle verbundenen Parksperrenrades
einrastet, während
der Aktivierung der Parksperre nicht in eine Zahnlücke des
Parksperrenrades einfällt,
sondern außen
auf dem Außendurchmesser
eines Zahns des Parksperrenrades zum Liegen kommt.
-
Auch
an einem Hang kann das zuvor geschilderte Problem auftreten, dass
die Parksperre unbeabsichtigt nicht formschlüssig eingerastet ist, nämlich dann,
wenn der Fahrer das Fahrzeug vor dem Einlegen Wählhebelposition „P" (Parkposition) über die Betriebsbremse
oder die Feststellbremse des Fahrzeugs gegen Wegrollen gesichert
hat und anschließend
nach dem Einlegen der Parkposition die Betriebs- bzw. Feststellbremse
des Fahrzeugs wieder löst.
-
In
Verbindung mit einer E-Schaltung kann unter ungünstigen Umständen somit
folgendes Probleme auftreten:
- • Fahrzeug
steht am Hang
- • Handbremse
angezogen oder Betriebsbremse des Fahrzeugs betätigt
- • Wählhebelstellung „P", jedoch Parksperre
mechanisch nicht verrastet
- • Fahrer
betätigt
Wählhebel „P"->„R" (Parkposition -> Rückwärtsfahrbereich) oder „P"->„D" (Parkposition -> Vorwärtsfahrbereich)
- • Fahrer
löst Handbremse
bzw. Betriebsbremse, bevor das Getriebe kraftschlüssig ist
- – Fahrzeug
rollt ungewollt an, im ungünstigen
Fall entgegen die gewollten Fahrrichtung.
-
In
Verbindung mit einer E-Schaltung und der genannten Komfortfunktion
zur Dämpfung/Verhinderung
des Parksperren-Auslegestoßes
gemäß der
DE 102004043416.6 kann
unter ungünstigen
Umständen
auch folgendes Problem auftreten:
- • Fahrzeug
steht am Hang
- • Handbremse
angezogen oder Betriebsbremse des Fahrzeugs betätigt
- • Wählhebelstellung „P", jedoch Parksperre
mechanisch nicht verrastet
- • Fahrer
betätigt
Wählhebel „P"->„R" oder „P"->„D"
- • Getriebesteuergerät startet
die genannte Komfortfunktion,
- • Fahrer
löst Handbremse
bzw. Betriebsbremse in der Phase der Komfortfunktion, in der der
Antriebstrang entgegen seiner Verspannungrichtung entspannt wird
durch Schalten eines der aktuellen Fahrbahnneigungsrichtung zugeordneten
Gangs (1. Gang an einer Steigung, R-Gang in einem Gefälle, unabhängig von
dem vom Fahrer via Wählhebel
vorgegebenen Zielgang)
- – Fahrzeug
fährt sofort
in dem vom der Funktion entsprechend der Fahrbahnneigungsrichtung
vorgegebenen Gang an, unabhängig
von der vom Fahrer vorgegebenen Fahrtrichtung.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Parksperrensystem
für ein
Getriebe mit einer formschlüssigen
Parksperre der eingangs genannten Art darzustellen, mittels dem
die eingangs genannten Probleme beseitigt sind oder zumindest nicht
zu einer unerwarteten sicherheitskritischen Situation führen. Dabei
soll das erfindungsgemäße Parksperrensystem
auch für
ein Automatgetriebe oder automatisiertes Schaltgetriebe mit E-Schaltung – also mit
elektrischer Wirkverbindung zwischen Getriebe-Bedieneinrichtung
und Getriebe anstelle einer entsprechenden mechanischen Wirkverbindung – anwendbar
sein.
-
Erfindungsgemäß gelöst wird
die Aufgabe durch ein Parksperrensystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Die
Erfindung geht aus von einem Parksperrensystem der eingangs genannten
Art für
ein Getriebe, insbesondere für
ein Automatgetriebe oder ein automatisiertes Schaltgetriebe eines
Kraftfahrzeugs, mit einer Parksperre, die aufgrund eines über eine Getriebe-Bedieneinrichtung
ausgelösten
Betätigungssignals
einen Abtrieb des Getriebes blockiert bzw. freigibt, indem ein auf
eine Welle des Getriebes wirkendes formschlüssiges Sperrelement ein- bzw. ausrastet,
mit einem elektrohydraulischen Steuergerät zur Steuerung des Getriebes
und/oder der Parksperre, sowie mit einem elektronischen Steuergerät zur Ansteuerung
des elektrohydraulischen Steuergeräts. Erfindungsgemäß weist
das Parksperrensystem zusätzlich
einen Parksperrensensor auf, dessen Signale von dem elektronischen
Steuergerät
dahingehend ausgewertet werden, ob das Sperrelement in Sperrstellung
der Parksperre tatsächlich
formschlüssig
verrastet ist oder nicht, wobei das elektronische Steuergerät das Getriebe
in Abhängigkeit
der Signale dieses Parksperrensensors steuert.
-
In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung steuert das elektronische
Steuergerät
das Getriebe mittels einer vordefinierten Sonderfunktion, wenn durch
Auswertung der Signalen des Parksperrensensors ein Nichtverrasten
des Sperrelementes bei stehendem Abtrieb des Getriebes erkannt ist
und gleichzeitig ein Betätigungssignal
der Getriebe-Bedieneinrichtung zum Verrasten des Sperrelementes vorliegt.
-
Als
eine erste erfindungsgemäße Sonderfunktion
wird vorgeschlagen, dass das elektronische Steuergerät ein Signal
zur Information eines Fahrers des Kraftfahrzeugs ausgibt, insbesondere
ein optisches und/oder akustisches Signal, wenn durch Auswertung
von Signalen des Parksperrensensors ein Nichtverrasten des Sperrelementes
bei stehendem Abtrieb des Getriebes erkannt ist und gleichzeitig
ein Betätigungssignal
der Getriebe-Bedieneinrichtung zum Verrasten des Sperrelementes
vorliegt. Auf diese Weise wird der Fahrer des Kraftfahrzeugs auf
die Sondersituation aufmerksam gemacht und kann dann entsprechend
schnell auf ein möglichen
Anrollen des Fahrzeugs reagieren.
-
In
Verbindung mit der eingangs genannten Komfortfunktion zur Entlastung
des vorgespannten Abtriebs des Getriebes beim Auslegen der Parksperre
gemäß der
DE 102004043416.6 wird
als eine zweite erfindungsgemäße Sonderfunktion
vorgeschlagen, dass, wenn durch Auswertung von Signalen des Parksperrensensors
ein Nichtverrasten des Sperrelementes bei stehendem Abtrieb des
Getriebes erkannt ist und gleichzeitig ein Betätigungssignal der Getriebe-Bedieneinrichtung
zum Einlegen einer Fahrposition vorliegt, das elektronische Steuergerät diese
beim Auslegen der Parksperre vorgesehenen Komfortfunktion zur Entlastung
des vorgespannten Abtriebs des Getriebes gemäß der
DE 102004043416.6 nicht ausführt und
anstelle dieser Komfortfunktion nur solche Schaltelemente des Getriebes
ansteuert, die zum Einlegen der dem Betätigungssignal der Getriebe-Bedieneinrichtung
entsprechenden Fahrposition benötigt
werden. Im Rahmen dieser Sonderfunktion verhält sich das Getriebe beim Einlegen
der Fahrtposition also wie ein herkömmliches Automatgetriebe ohne
die genannte Komfortfunktion bzw. wie ein herkömmliches automatisiertes Schaltgetriebe;
der Antriebstrang des Fahrzeugs ist bis zur Drehmomentübernahme
der entsprechenden Getriebe-Schaltelemente kraftschlussfrei und
somit kann das Fahrzeug für
diese kurze Zeit bis zur Drehmomentübernahme ungewollt losrollen,
sofern dies die aktuell vorliegenden Fahrbedingungen wie beispielsweise „Fahrzeugbremse
gelöst" und „Fahrzeug steht
am Hang" zulassen.
-
In
einer Weiterbildung der zweiten Sonderfunktion kann das elektronische
Steuergerät
das im Rahmen dieser Sonderfunktion erfolgende Gangeinlegen in Abhängigkeit
von aktuellen Fahrzeugparametern steuern. Bevorzugte Fahrzeugparameter
in diesem Zusammenhang sind die aktuelle Fahrzeugneigung bzw. die
aktuelle Fahrbahnneigung und die Neigungsrichtung in Bezug zu der
vom Fahrer über das
Getriebe-Bedienelement angeforderten Fahrrichtung und die aktuelle
Hangabtriebskraft des Fahrzeugs.
-
Steht
das Fahrzeug beispielsweise in der Ebene oder an einer flachen Steigung
bzw. in einem flachem Gefälle,
so kann die Druckansteuerung der für den Kraftschluss im Getriebe
benötigten
Getriebeschaltelemente im Rahmen des Gangeinlegens komfortorientiert
erfolgen.
-
Steht
das Fahrzeug hingegen an einer Steigung bzw. in einem Gefälle, die
bzw. das hinreichend steil genug ist, sodass das Fahrzeug unbeabsichtigt selbsttätig anrollen
kann, so ist es sinnvoll, die für den
Kraftschluss im Getriebe benötigten
Getriebeschaltelemente im Rahmen des Gangeinlegens möglichst
schnell zu schließen
und dem Schaltkomfort eine nur untergeordnete Priorität zuzuweisen,
insbesondere dann, wenn das Fahrzeug ungewollt in die Richtung anrollen
kann, die nicht der vom Fahrer gewünschten Fahrtrichtung entspricht.
-
Als
eine dritte erfindungsgemäße Sonderfunktion
wird vorgeschlagen, dass das elektronische Steuergerät einen
getriebeseitigen Hillholder zum reibschlüssigen Festsetzen des Abtriebs
des Getriebes ansteuert, wenn durch Auswertung von Signalen des
Parksperrensensors ein Nichtverrasten des Sperrelementes bei stehendem
Abtrieb des Getriebes erkannt ist und gleichzeitig ein Betätigungssignal der
Getriebe-Bedieneinrichtung zum Verrasten des Sperrelementes vorliegt.
Der getriebeseitige Hillholder kann beispielsweise als eine getriebeinterne
ansteuerbare Bremse ausgebildet sein, die im geschalteten Zustand
auf die Abtriebswelle des Getriebes wirkt. Als getriebeseitiger
Hillholder kann beispielsweise aber auch vorgesehen sein, dass ein
mit der Abtriebswelle verbundener Planetenradsatz des Getriebes
durch gleichzeitiges Schließen
von mindesten zwei getriebeinternen Schaltelementen gegen das Getriebegehäuse verblockt
wird.
-
Wird
der getriebeseitige Hillholder bereits dann zugeschaltet, wenn ein
Nichtverrasten des Sperrelementes bei stehendem Abtrieb des Getriebes
erkannt ist und das Getriebe-Bedienelement noch die Parkposition
des Getriebes vorgibt, so ist ein unbeabsichtigtes Wegrollen des
Fahrzeugs zuverlässig
auch dann unterbunden, wenn der Fahrer beispielsweise die zuvor
betätigte
Fahrzeugbetriebsbremse löst
bei unverändert
vorgegeben Parkposition des Getriebes. Wählt der Fahrer dann über Getriebe-Bedieneinrichtung
eine Fahrposition aus, so ist der getriebeseitige Hillholder zu
lösen,
wobei der Druckabbau der im Rahmen des Hillholder zugeschalteten
Getriebeschaltelemente vorzugsweise in Abhängigkeit von aktuellen Fahrzeugparametern
wie beispielsweise der aktuellen Fahrzeugneigung bzw. Fahrbahnneigung
und aktueller Hangabtriebskraft des Fahrzeugs erfolgen kann und
vorzugsweise auf den Druckaufbau der zum Einlegen der gewünschten Fahrposition
benötigten
Getriebeschaltelemente abgestimmt. Selbstverständlich kann auch der Druckaufbau
der für
den getriebeseitigen Hillholder benötigten Getriebeschaltelemente
in Abhängigkeit
von aktuellen Fahrzeugparametern wie beispielsweise der aktuellen
Fahrzeugneigung bzw. Fahrbahnneigung und aktueller Hangabtriebskraft
des Fahrzeugs erfolgen.
-
Es
kann aber auch vorgesehen sein, dass das elektronische Steuergerät den getriebeseitigen Hillholder
erst dann temporär
ansteuert, wenn durch Auswertung von Signalen des Parksperrensensors ein
Nichtverrasten des Sperrelementes bei stehendem Abtrieb des Getriebes
erkannt ist und gleichzeitig ein Betätigungssignal der Getriebe-Bedieneinrichtung
zum Einlegen einer Fahrposition des Getriebes vorliegt.
-
Als
eine vierte erfindungsgemäße Sonderfunktion
wird vorgeschlagen, dass das elektronische Steuergerät ein Bremssystem
des Kraftfahrzeugs ansteuert, wenn durch Auswertung von Signalen
des Parksperrensensors ein Nichtverrasten des Sperrelementes bei
stehendem Abtrieb des Getriebes er kannt ist und gleichzeitig ein
Betätigungssignal
der Getriebe-Bedieneinrichtung zum Verrasten des Sperrelementes
vorliegt. Hierdurch wird ein sicheres Festsetzen des Fahrzeugs unabhängig von
der Parksperre des Getriebes sichergestellt, solange das Bremssystem
betriebsbereit ist. Als Bremssystem eignen sich sowohl die Feststellbremse
als auch die Betriebsbremse des Fahrzeugs.
-
Der
Zeitpunkt, wann das elektronische Steuergerät das Fahrzeugbremssystem ansteuert,
und auch die Steuerung des Lösevorgangs
des Fahrzeugbremssystems in Verbindung mit dem Gangeinlegen des
Getriebes kann vergleichbar zur Funktionalität des getriebeseitigen Hillholders
erfolgen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Fahrzeugbremssystem
in Abhängigkeit
von aktuellen Fahrzeugparametern gesteuert wird, insbesondere in Abhängigkeit
von einer aktuellen Fahrzeugneigung bzw. einer aktuellen Fahrbahnneigung
und/oder in Abhängigkeit
von einer auf die aktuell vorgegebene Fahrposition bezogenen aktuellen
Fahrzeugneigungsrichtung bzw. Fahrbahnneigungsrichtung und/oder
in Abhängigkeit
von einer aktuellen Hangabtriebskraft des Fahrzeugs. Speziell in
Verbindung mit der eingangs genannten Komfortfunktion zur Entlastung
des vorgespannten Abtriebs des Getriebes beim Auslegen der Parksperre
gemäß der
DE 102004043416.6 ist
es vorteilhaft, wenn das Fahrzeugbremssystem im Rahmen der erfindungsgemäßen vierten
Sonderfunktion temporär
so lange betätigt
bleibt, bis die genannte Komfortfunktion den Abtrieb des Getriebes
getriebeintern reibschlüssig
festgesetzt hat.
-
Selbstverständlich können alle
vier genannte Sonderfunktionen miteinander kombiniert sein.
-
Abschließend soll
noch auf mögliche
Bauformen des erfindungsgemäßen Parksperrensensors eingegangen
werden. Beispielsweise kann der Parksperrensensor als einfacher
elektrischer Schalter ausgebildet sein, der durch das bewegliche
Sperrelement der Parksperre betätigbar
ist. Vorzugsweise ist ein derartiger elektrischer Schalter als Parksperrensensor
konstruktiv so ausgeführt,
dass sein elektrischer Kontakt bei formschlüssig eingerastetem Sperrelement
geöffnet
ist, wodurch in vorteilhafter Weise der Überwachungsstromkreis stromlos
ist, wenn Parksperre eingelegt oder der Stecker ausgefallen ist.
Dabei kann der elektrischer Schalter als Parksperrensensor sowohl
als mechanischer elektrischer Schalters als auch als berührungsloser
Reedkontakt ausgebildet sein. Anstelle der Verwendung eines elektrischen
Schalters als zusätzliches
Bauteil kann auch vorgesehen sein, dass die Parksperre selber als
elektrischer Schalter arbeitet, derart, dass der Formschluss zwischen
dem beweglichen Sperrelement (Sperrklinke) und dem Parksperrenrad
den elektrischen Kontakt herstellt als Signal, dass die Parksperre
verrastet ist. In einer anderen Ausführungsform kann der Parkspenensensor
beispielsweise auch als Näherungsschalter
ausgebildet sein, der die Bewegung des beweglichen Sperrelementes
der Parksperre berührungslos überwacht.
In noch einer andern Ausführungsform
kann der Parksperrensensor beispielsweise auch als ein optischer
Sensor ausgebildet sein, der das formschlüssige Verrasten der Parksperre überwacht.
Der Fachmann wird bei Bedarf auch andere Schalter und Sensoren vergleichbarer
Funktion auswählen
und auf die jeweiligen Einbauverhältnisse im Bereich der Parksperre
anpassen.