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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Einlegen einer
Parksperre eines automatischen oder automatisierten Getriebes eines
Kraftfahrzeugs, die abhängig von einer an einer Wähleinrichtung
vom Fahrer des Kraftfahrzeugs gewählten Fahrstufe und abhängig
von anderen Betriebsparametern des Kraftfahrzeugs einlegbar ist,
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Bekannte
automatische oder automatisierte Kraftfahrzeuggetriebe weisen in
der Regel eine Parksperre auf, mit der eine Abtriebswelle des Getriebes mechanisch
festsetzbar ist. Neben einem rein mechanischen System zum Betätigen
einer derartigen Parksperre mittels einer mechanischen Wirkverbindung
zwischen einem vom Fahrer bedienbaren Wählhebel im Innenraum
des Kraftfahrzeugs und der Parksperre im Getriebe sind auch elektromechanische
und elektrohydraulische Systeme zum Betätigen einer derartigen
Parksperre bekannt – beispielsweise aus der
DE 4127991 C2 –,
bei denen die Parksperre im Getriebe über eine elektrische
Wirkverbindung mit einer vom Fahrer bedienbaren Wähleinrichtung
im Innenraum des Kraftfahrzeugs verbunden ist und bei denen die
Parksperre mittels einer in einem elektronisches Steuergerät
des Getriebes implementierten Parksperrenfunktion abhängig
von einer an der Wähleinrichtung gewählten Fahrstufe
und abhängig von anderen Betriebsparametern des Kraftfahrzeugs
elektromechanisch bzw. elektrohydraulisch betätigbar ist.
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Weiterhin
sind verschiedene Verfahren zum automatischen Einlegen einer derartigen
Parksperre bekannt. So wird in der
US
3,937,105 vorgeschlagen, die Parksperre des Getriebes unabhängig
von der vom Fahrer angewählten Fahrposition automatisch einzulegen,
wenn ein Zündstromkreis des Kraft fahrzeugs unterbrochen
ist und das Kraftfahrzeug gleichzeitig noch mit einer Geschwindigkeit
kleiner einem definierten geringen Schwellwert rollt.
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Aus
der
US 4,892,014 ist
ein Verfahren bekannt, bei dem die Parksperre des Getriebes zum
einen automatisch elektromotorisch eingelegt wird, wenn ein Zündstromkreis
des Kraftfahrzeugs unterbrochen ist und gleichzeitig die Fahrzeuggeschwindigkeit
kleiner ist als ein definierter geringer Schwellwert, zum anderen
aber auch, wenn die Fahrertür des Kraftfahrzeugs geöffnet
ist und gleichzeitig der Fahrersitz des Kraftfahrzeugs unbelastet
ist und gleichzeitig die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner ist als
der genannte kleine Schwellwert. In beiden Fällen ist vorgesehen,
dass beim automatischen Einlegen der Parksperre zusätzlich
eine Parkbremse des Kraftfahrzeugs automatisch betätigt
wird. In der
US 4,892,014 wird
auch vorgeschlagen, dass dann, wenn der Zündstromkreis
geschlossen ist, ohne dass der Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs
läuft, das Getriebe automatisch elektromotorisch in seine
Neutralstellung wechselt, ohne dass hierfür eine Anforderung
durch den Fahrer erforderlich ist.
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Aus
der
EP 0 814 287 B1 schließlich
ist eine Funktion zum automatischen Einlegen der Parksperre eines
automatischen Getriebes bekannt, bei der die Parksperre im Automatikgetriebe
durch die Getriebesteuereinrichtung automatisch eingelegt wird, wenn
die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs Null ist und gleichzeitig
ein Zündstromkreis unterbrochen wurde und gleichzeitig
als weitere Bedingung entweder eine vorbestimmte Zeitspanne nach
dem Unterbrechen des Zündstromkreises verstrichen ist oder
eine Fahrzeugtür geöffnet wird, spätestens
jedoch, wenn – dann als einzige Bedingung – der
Zündschlüssel aus dem Zündschloss entfernt
ist. Um eine bessere Fahrzeugverfügbarkeit zu erzielen,
wird als Besonderheit in allen drei Fällen das Einlegen
der Parksperre verhindert, wenn der Fahrer direkt vor dem Abschalten
des Motors oder innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nach dem
Abschalten des Motors die Fahrstufe Neutral mit dem Wählhebel
angewählt hat.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zum Stand
der Technik alternative Funktion zum automatischen Einlegen der
Parksperre eines automatischen oder automatisierten Getriebes zu
schaffen, einerseits mit einer ausreichenden Absicherung des Fahrzeugs
gegen ein vom Fahrer nicht beabsichtigtes Anfahren bzw. Losrollen,
andererseits mit einer möglichst geringen Beeinträchtigung
der Fahrbarkeit bzw. Bewegungsfähigkeit des Fahrzeugs,
so weit möglich unter Vermeidung von für den Fahrer überraschenden
Wechseln des Betriebszustands des Getriebes bzw. des Fahrzeugs.
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Erfindungsgemäß gelöst
wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs
2. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Demnach
werden zwei verschiedene Varianten einer so genannten Auto_P-Funktion
vorgeschlagen zum automatischen Einlegen einer Parksperre eines
automatischen oder automatisierten Getriebes eines Kraftfahrzeugs,
wenn das Kraftfahrzeug zumindest annährend stillsteht und
gleichzeitig ein auf einen Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs wirkender Zündstromkreis
elektrisch unterbrochen ist.
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Beide
vorgeschlagenen Lösungen der Erfindung gehen aus von einem
Verfahren, bei dem die Parksperre des automatischen oder automatisierten Kraftfahrzeuggetriebes
abhängig von einer an einer Wähleinrichtung vom
Fahrer des Kraftfahrzeugs gewählten Fahrstufe und abhängig
von anderen Betriebsparametern des Kraftfahrzeugs automatisch einlegbar
ist.
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Erfindungswesentlich
bei allen fünf vorgeschlagenen Lösungen ist die
jeweilige funktionelle Verknüpfung der jeweiligen Einzelaspekte
bzw. Einzelkriterien. Im Sinne einer eindeutigen und verwechselungssicheren
Darstellung dieser funktionellen Verknüpfungen werden im
Folgenden die bekannten Bool'schen Logik-Operatoren verwendet.
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Als
ein wesentlicher Unterschied zum Stand der Technik wird bei allen
fünf vorgeschlagenen Lösungen auf die Auswertung
und Verwendung eines Signals, welches einen Zustand „Zündschlüssel
aus dem Zündschloss des Fahrzeugs entfernt" repräsentiert
oder repräsentieren soll, bewusst verzichtet. Hierdurch
eignen sich die erfindungsgemäßen Verfahren besonders
für Kraftfahrzeuge mit einem so genannten „keyless
ignition system", bei dem anstelle des „klassischen" mechanischen
Zündschlüssels ein elektronischer Zündschlüssel,
bestehend aus einem mobilen Sender und einem fahrzeugfesten Empfänger,
vorgesehen ist. Aus der Praxis sind nämlich elektronische
Zündschlüssel bekannt, bei denen der Sender des
elektronischen Zündschlüssels lediglich zum Entriegeln
und Verriegeln der Fahrzeugtüren und zum Starten des Antriebsmotors
des Fahrzeugs benötigt wird, hingegen auf das Unterbrechen
des Zündstromkreises des Antriebsmotors und damit auf das
Abstellen des Motors keinen Einfluss hat. Auch hat sich in der Praxis
gezeigt, dass der tatsächliche Abstand zwischen Sender
und Empfänger des elektronischen Zündschlüssels
nicht immer mit einer solchen Genauigkeit zu ermitteln ist, die
den Wunsch des Fahrers, das Fahrzeug zu verlassen, zuverlässig erkennen
lässt.
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In
einer ersten Lösung der Aufgabe ist entsprechend dem Patentanspruch
1 erfindungsgemäß vorgesehen, dass DANN, WENN
eine ermittelte aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kleiner
ist als ein vordefinierter kleiner Schwellwert UND gleichzeitig
ein auf einen Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs wirkender Zündstromkreis
des Kraftfahrzeugs elektrisch unterbrochen ist UND gleichzeitig
an der Wähleinrichtung eine Fahrstufe „Neutral"
(N) angewählt ist, im Getriebe die Fahrstufe „Neutral"
(N) eingelegt bleibt oder automatisch eingelegt wird, UND dass DANN,
WENN die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kleiner ist
als der vordefinierte kleine Schwellwert UND gleichzeitig der Zündstromkreis elektrisch
unterbrochen ist UND gleichzeitig eine Fahrstufe „Vorwärtsfahrt"
(D) oder „Rückwärtsfahrt" (R) angewählt
ist, automatisch die Parksperre des Getriebes eingelegt wird, UND
dass DANN, WENN die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
kleiner ist als der vordefinierte kleine Schwellwert UND gleichzeitig
der Zündstromkreis elektrisch unterbrochen ist UND gleichzeitig
an der Wähleinrichtung eine Fahrstufe „Parken"
(P) angewählt ist, die Parksperre des Getriebes eingelegt
wird oder eingelegt bleibt.
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Erfindungsgemäß sind
hier also drei Einzelfunktionen mit jeweils eigener Funktionslogik über Bool'sche
UND-Operatoren zu einer komplexen Gesamtfunktion verknüpft.
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Die
erste Einzelfunktion („WENN eine ermittelte aktuelle Geschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs kleiner ist als ein vordefinierter kleiner Schwellwert UND
gleichzeitig ein auf einen Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs wirkender
Zündstromkreis des Kraftfahrzeugs elektrisch unterbrochen
ist UND gleichzeitig an der Wähleinrichtung eine Fahrstufe „Neutral" angewählt
ist, DANN wird – sofern zuvor noch nicht geschehen – im
Getriebe automatisch die Fahrstufe „Neutral" eingelegt")
berücksichtigt die Betriebszustände, in denen
der Fahrer vor oder während der Erkennung, dass das Kraftfahrzeug
bei unterbrochenem Zündstromkreis steht oder zumindest
fast angehalten ist, selber an der Wähleinrichtung des
Kraftfahrzeugs die Neutralposition angewählt hat. Zur Realisierung
einer möglichst hohen Fahrbarkeit des Kraftfahrzeugs – beispielsweise
zur Benutzung einer Fahrzeugwaschanlage – wird auf ein
automatisches Einlegen der Parksperre des Getriebes verzichtet. Eine
ausreichend hohe Sicherheit für Fahrzeuginsassen und Umwelt
ist gegeben, weil der Fahrer die Neutralposition des Getriebes und
damit die Kraftschlussfreiheit des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs
selber und bewusst vorgegeben hat. Der Fahrer kann jederzeit selber
aktiv die Parksperre des Getriebes einlegen, indem er die Wähleinrichtung
von „Neutral" auf „Parken" verstellt. Durch eine
parallel zur angewählten Fahrposition N oder generell parallel
zu einer angewählten Fahrposition „NICHT P" optional
zusätzlich aktivierte Zündschloss-Sperre – auch
bekannt als so genannter „key lock" – kann abgesichert
werden, dass der mechanische Zündschlüssel nicht
unbeabsichtigt aus seinem mechanischen oder elektromechanischen
Zündschloss abgezogen wird bzw. dass bei einem schlüssellosen Zündschloss-System
ein elektronischer Zündschlüssel – auch
bekannt als so genannte „ID-card" – nicht unbeabsichtigt
zu weit von seinem elektronischen Zündschloss entfernt
wird. Bei bekannten mechanischen Zündschloss-Sperren wird
beispielsweise mittels eines elektromagnetisch betätigten
Sperrelementes im aktivierten Zustand verhindert, dass der Zündschlüssel
aus dem Zündschloss abgezogen wird, wenn sich die Wähleinrichtung
des Kraftfahrzeugs nicht in Fahrstufe „Parken" (P) befindet.
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Die
zweite Einzelfunktion („WENN die aktuelle Geschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs kleiner ist als der vordefinierte kleine Schwellwert
UND gleichzeitig der Zündstromkreis elektrisch unterbrochen
ist UND gleichzeitig eine Fahrstufe „Vorwärtsfahrt"
oder „Rückwärtsfahrt" angewählt
ist, DANN wird automatisch die Parksperre des Getriebes eingelegt")
berücksichtigt die Betriebszustände, in denen
sich die Wähleinrichtung vor oder während der
Erkennung, dass das Kraftfahrzeug bei unterbrochenem Zündstromkreis
steht oder zumindest fast angehalten ist, in einer Stellung befindet,
die bei laufendem Antriebsmotor bzw. ausreichender Druckmittelversorgung des
Getriebes Kraftschluss im Getriebe zur Folge hätte. In
diesem Fall wird aus Sicherheitsaspekten heraus automatisch die
Parksperre des Getriebes eingelegt, um auf jeden Fall ein Wegrollen
des Kraftfahrzeugs zu verhindern.
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Die
dritte Einzelfunktion („DANN, WENN die aktuelle Geschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs kleiner ist als der vordefinierte kleine Schwellwert
UND gleichzeitig der Zündstromkreis elektrisch unterbrochen
ist UND gleichzeitig an der Wähleinrichtung eine Fahrstufe „Parken"
angewählt ist, DANN wird – sofern zuvor noch nicht
geschehen – die Parksperre des Getriebes eingelegt") berücksichtigt
die Betriebszustände, in denen der Fahrer vor oder während
der Erkennung, dass das Kraftfahrzeug bei unterbrochenem Zündstromkreis
steht oder zumindest fast angehalten ist, selber an der Wähleinrichtung
des Kraftfahrzeugs die Parkposition angewählt hat. Dieser eindeutige
Fahrerwunsch wird im Rahmen der dritten Einzelfunktion im Getriebe
umgesetzt, die das Getriebe wunschgemäß in die
Parkposition mit verblocktem Abtrieb überführt.
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Im
Resultat wird durch die Verknüpfung dieser drei Einzelfunktionen
mittels logischem UND eine hohe Fahrzeugverfügbarkeit erzielt
bei gleichzeitig hoher Sicherheit für Fahrzeuginsassen
und Umwelt gegen ungewolltes Wegrollen des Kraftfahrzeugs.
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In
vorteilhafter Weise ermöglicht der Verzicht auf die Auswertung
und Verwendung eines Signals, welches den Zustand „Zündschlüssel
aus bzw. von dem Zündschloss entfernt" repräsentiert,
in Verbindung mit dem Verfahren gemäß der ersten
erfindungsgemäßen Lösung, dass der Fahrer
den mechanischen Zündschlüssel aus dem mechanischen Zündschloss
entfernen bzw. den elektronischen Zündschlüssel
hinreichend weit von dem elektronischen Zündschloss entfernen
kann, um ein versehentliches oder auch missbräuchliches
Starten des Antriebsmotors sicher zu verhindern, ohne die gewünschte
kraftschlussfreie Neutralstellung des Getriebes verlassen zu müssen.
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Zur
weiteren Erläuterung sind in den 1, 1A und 1B Funktionsablaufdiagramme
dargestellt, jeweils als beispielhafte technische Umsetzung für
ein Verfahren gemäß der zuvor detailliert beschriebenen
ersten erfindungsgemäßen Lösung. Da deren
graphische Darstellung von sich aus für den Fachmann klar
verständlich sind, kann an dieser Stelle auf eine umfassende
Erklärung der Figuren verzichtet werden, um Wiederholungen
zu vermeiden. Die verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung
sind in der Bezugszeichenliste aufgelistet.
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2 zeigt
ein Funktionsablaufdiagramm einer vorteilhaften Weiterbildung dieses
in 1 dargestellten Verfahrens gemäß der
zuvor beschriebenen ersten erfindungsgemäßen Lösung.
Der einzige Unterschied zu dem in 1 dargestellten
Funktionsablaufdiagramm besteht darin, dass zusätzlich ein
Energiemanagement vorgesehen ist, welches die Phase, in der sich
das Getriebe in kraftschlussfreier Neutralposition befindet, automatisch
beenden kann. Dem geht die Erkenntnis voraus, dass übliche
elektrohydraulisch gesteuerte Automatgetriebe mit einer automatisch
einlegbaren Parksperre konstruktiv aus Sicherheitsgründen
so aufgebaut sind, dass die Parksperre automatisch durch Federkraft
eingelegt wird, wenn die elektrohydraulische Getriebesteuerung stromlos
geschaltet wird, und dass die Parksperre elektromagnetisch im ausgelegten
Zustand gehalten werden kann, wenn die elektrohydraulische Getriebesteuerung
drucklos ist. Dieser Stromverbrauch des Elektromagneten wiederum
belastet das Bordnetz des Kraftfahrzeugs. Insofern kann es sinnvoll
sein, zu überwachen, ob das Getriebe nicht zu lange bei
stehendem Antriebsmotor in Neutralstellung gehalten wird. Auf verschiedene
Möglichkeiten hierzu wird im Rahmen der Erfindung später
noch im Detail eingegangen.
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In
einer zweiten Lösung der Aufgabe ist entsprechend dem Patentanspruch
2 erfindungsgemäß vorgesehen, dass DANN, WENN
eine ermittelte aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kleiner
ist als ein vordefinierter kleiner Schwellwert UND gleichzeitig
ein auf einen Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs wirkender Zündstromkreis
des Kraftfahrzeugs elektrisch unterbrochen ist UND gleichzeitig
an der Wähleinrichtung eine Fahrstufe „Neutral"
(N) angewählt ist UND gleichzeitig erkannt ist, dass der
Fahrer das Kraftfahrzeug nicht verlassen will, die Fahrstufe „Neutral"
(N) im Getriebe eingelegt bleibt oder eingelegt wird, UND dass DANN,
WENN die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kleiner ist
als der vordefinierte kleine Schwellwert UND gleichzeitig der Zündstromkreis
elektrisch unterbrochen ist UND gleichzeitig an der Wähleinrichtung
die Fahrstufe „Neutral" (N) angewählt ist UND
gleichzeitig erkannt ist, dass der Fahrer das Kraftfahrzeug verlassen
will oder verlässt, die Fahrstufe „Neutral" (N)
im Getriebe eingelegt bleibt oder eingelegt wird UND automatisch eine
Warnung an den Fahrer ausgegeben wird, UND dass DANN, WENN die aktuelle
Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kleiner ist als der vordefinierte
kleine Schwellwert UND gleichzeitig der Zündstromkreis elektrisch
unterbrochen ist UND gleichzeitig an der Wähleinrichtung
eine Fahrstufe „Vorwärtsfahrt" (D) oder „Rückwärtsfahrt"
(R) angewählt ist UND gleichzeitig erkannt ist, dass der
Fahrer das Kraftfahrzeug nicht verlassen will, im Getriebe automatisch
die Fahrstufe „Neutral" (N) eingelegt wird, UND dass DANN,
WENN die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kleiner ist
als der vordefinierte kleine Schwellwert UND gleichzeitig der Zündstromkreis elektrisch
unterbrochen ist UND gleichzeitig an der Wähleinrichtung
eine Fahrstufe „Vorwärtsfahrt" (D) oder „Rückwärtsfahrt"
(R) angewählt ist UND gleichzeitig erkannt ist, dass der
Fahrer das Kraftfahrzeug verlassen will oder verlässt,
automatisch die Parksperre des Getriebes eingelegt wird, UND dass DANN,
WENN die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kleiner ist
als der vordefinierte kleine Schwellwert UND gleichzeitig der Zündstromkreis des
Kraftfahrzeugs elektrisch unterbrochen ist UND gleichzeitig an der
Wähleinrichtung eine Fahrstufe „Parken" (P) angewählt
ist, die Parksperre des Getriebes eingelegt wird oder eingelegt
bleibt.
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Erfindungsgemäß sind
hier also fünf Einzelfunktionen mit jeweils eigener Funktionslogik über Bool'sche
UND-Operatoren zu einer komplexen Gesamtfunktion verknüpft.
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Die
erste Einzelfunktion („WENN eine ermittelte aktuelle Geschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs kleiner ist als ein vordefinierter kleiner Schwellwert UND
gleichzeitig ein auf einen Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs wirkender
Zündstromkreis des Kraftfahrzeugs elektrisch unterbrochen
ist UND gleichzeitig an der Wähleinrichtung eine Fahrstufe „Neutral" angewählt
ist UND gleichzeitig erkannt ist, dass der Fahrer das Kraftfahrzeug
nicht verlassen will, DANN wird – sofern zuvor noch nicht
geschehen – im Getriebe die Fahrstufe „Neutral"
einge legt") berücksichtigt die Betriebszustände,
in denen der Fahrer vor oder während der Erkennung, dass
das Kraftfahrzeug bei unterbrochenem Zündstromkreis steht
oder zumindest fast angehalten ist, selber an der Wähleinrichtung
des Kraftfahrzeugs die Neutralposition angewählt hat. Zur
Realisierung einer möglichst hohen Fahrbarkeit des Kraftfahrzeugs – beispielsweise
zur Benutzung einer Fahrzeugwaschanlage – wird auf ein
automatisches Einlegen der Parksperre des Getriebes verzichtet.
Eine hohe Sicherheit für Fahrzeuginsassen und Umwelt ist
gegeben, weil der Fahrer die Neutralposition des Getriebes und damit
die Kraftschlussfreiheit des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs
selber und bewusst vorgegeben hat, und weil zusätzlich überwacht
wird, ob der Fahrer das Kraftfahrzeug verlassen will oder gerade
verlässt. Der Fahrer kann jederzeit selber aktiv die Parksperre des
Getriebes einlegen, indem er die Wähleinrichtung von „Neutral"
auf „Parken" verstellt. Durch eine parallel zur angewählten
Fahrposition N oder generell parallel zu einer angewählten
Fahrposition „NICHT P" optional zusätzlich aktivierte
Zündschloss-Sperre – auch bekannt als so genannter „key lock" – kann
abgesichert werden, dass der mechanische Zündschlüssel
nicht unbeabsichtigt aus seinem (mechanischen bzw. elektro-mechanischen)
Zündschloss abgezogen wird bzw. dass bei einem schlüssellosen
Zündschloss-System ein elektronischer Zündschlüssel – auch
bekannt als so genannte „ID-card" – nicht unbeabsichtigt
zu weit von seinem (elektronischen) Zündschloss entfernt
wird. Bei bekannten mechanischen Zündschloss-Sperren wird beispielsweise
mittels eines elektromagnetisch betätigten Sperrelementes
im aktivierten Zustand verhindert, dass der Zündschlüssel
aus dem Zündschloss abgezogen wird, wenn sich die Wähleinrichtung
des Kraftfahrzeugs nicht in Fahrstufe „Parken" (P) befindet.
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Wird
jedoch erkannt, dass der Fahrer das Kraftfahrzeug verlassen will,
während das Kraftfahrzeug bei unterbrochenem Zündstromkreis
zumindest annähernd steht und sich das Getriebe fahrerwunschgemäß in
Neutralposition befindet, so wird die zweite Einzelfunktion („WENN
die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kleiner ist als
der vordefinierte kleine Schwellwert UND gleichzeitig der Zündstromkreis
elektrisch unterbrochen ist UND gleichzeitig an der Wähleinrichtung
die Fahrstufe „Neutral" angewählt ist UND gleichzeitig
erkannt ist, dass der Fahrer das Kraftfahrzeug verlassen will oder verlässt,
DANN wird – sofern zuvor noch nicht geschehen – die
Fahrstufe „Neutral" im Getriebe eingelegt") aktiv: Das
Getriebe verbleibt in seiner fahrerwunschgemäßen
Neutralposition, es wird aber nun automatisch zusätzlich
eine adäquate Warnung an den Fahrer ausgegeben, die den
Fahrer auf das mögliche Wegrollen des Kraftfahrzeugs hinweist.
Um ein eventuelles unerwünschtes Rollen des Fahrzeugs zu
verhindern, kann der Fahrer jederzeit selber aktiv die Parksperre
des Getriebes einlegen, indem er die Wähleinrichtung von „Neutral"
auf „Parken" verstellt.
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Die
dritte Einzelfunktion („WENN die aktuelle Geschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs kleiner ist als der vordefinierte kleine Schwellwert
UND gleichzeitig der Zündstromkreis elektrisch unterbrochen
ist UND gleichzeitig an der Wähleinrichtung eine Fahrstufe „Vorwärtsfahrt"
oder „Rückwärtsfahrt" angewählt
ist UND gleichzeitig erkannt ist, dass der Fahrer das Kraftfahrzeug
nicht verlassen will, DANN wird im Getriebe automatisch die Fahrstufe „Neutral"
eingelegt") berücksichtigt die Betriebszustände,
in denen sich die Wähleinrichtung vor oder während
der Erkennung, dass das Kraftfahrzeug bei unterbrochenem Zündstromkreis
steht oder zumindest fast angehalten ist, in einer Stellung befindet,
die bei laufendem Antriebsmotor bzw. ausreichender Druckmittelversorgung
des Getriebes Kraftschluss im Getriebe zur Folge hätte.
Die im Rahmen der dritten Einzelfunktion (zusätzliche) Überwachung,
ob der Fahrer das Fahrzeug verlassen will oder gerade verlässt,
ermöglicht die nochmalige Erhöhung der Fahrzeugverfügbarkeit:
Wird zuverlässig erkannt, dass der Fahrer das Kraftfahrzeug
nicht verlassen will, wird auf ein automatisches Einlegen der Parksperre
verzichtet und das Getriebe in seine kraftschlussfreie Neutralposition
gebracht. Wie bei der ersten und zweiten Einzelfunktion kann optional
eine zusätzliche Aktivierung der Zündschloss-Sperre
vorgesehen sein zur Absiche rung gegen ein unbeabsichtigtes Abziehen
bzw. Entfernen des Zündschlüssels aus bzw. von
dem Zündschloss.
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Die
vierte Einzelfunktion („WENN die aktuelle Geschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs kleiner ist als der vordefinierte kleine Schwellwert
UND gleichzeitig der Zündstromkreis elektrisch unterbrochen
ist UND gleichzeitig an der Wähleinrichtung eine Fahrstufe „Vorwärtsfahrt"
oder „Rückwärtsfahrt" angewählt
ist UND gleichzeitig erkannt ist, dass der Fahrer das Kraftfahrzeug
verlassen will oder verlässt, DANN wird automatisch die
Parksperre des Getriebes eingelegt") berücksichtigt wie
die dritte Einzelfunktion die Betriebszustände, in denen
sich die Wähleinrichtung vor oder während der
Erkennung, dass das Kraftfahrzeug bei unterbrochenem Zündstromkreis steht
oder zumindest fast angehalten ist, in einer Stellung befindet,
die bei laufendem Antriebsmotor bzw. ausreichender Druckmittelversorgung
des Getriebes Kraftschluss im Getriebe zur Folge hätte.
Wird im Unterschied zur dritten Einzelfunktion zusätzlich erkannt,
dass der Fahrer das Fahrzeug verlassen will oder gerade verlässt,
wird aus Sicherheitsaspekten heraus automatisch die Parksperre des
Getriebes eingelegt, um auf jeden Fall ein Wegrollen des Kraftfahrzeugs
zu verhindern, wenn der Fahrer sich nicht mehr im Kraftfahrzeug
befindet.
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Die
fünfte Einzelfunktion („WENN die aktuelle Geschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs kleiner ist als der vordefinierte kleine Schwellwert
UND gleichzeitig der Zündstromkreis des Kraftfahrzeugs
elektrisch unterbrochen ist UND gleichzeitig an der Wähleinrichtung
eine Fahrstufe „Parken" angewählt ist, DANN wird – sofern
zuvor noch nicht geschehen – die Parksperre des Getriebes
eingelegt") berücksichtigt die Betriebszustände,
in denen der Fahrer vor oder während der Erkennung, dass
das Kraftfahrzeug bei unterbrochenem Zündstromkreis steht
oder zumindest fast angehalten ist, selber an der Wähleinrichtung des
Kraftfahrzeugs die Parkposition angewählt hat. Dieser eindeutige
Fahrerwunsch wird im Rahmen dieser fünften Einzelfunktion
im Getriebe umgesetzt.
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Im
Resultat wird durch die Verknüpfung dieser fünf
Einzelfunktionen mittels logischem UND eine besonders hohe Fahrzeugverfügbarkeit
erzielt bei gleichzeitig ausreichender Würdigung der obligatorischen
Sicherheitsaspekte für Fahrzeuginsassen und Umwelt.
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In
vorteilhafter Weise ermöglicht der Verzicht auf die Auswertung
und Verwendung eines Signals, welches einen Zustand „Zündschlüssel
aus bzw. von dem Zündschloss entfernt" repräsentiert,
auch in Verbindung mit dem Verfahren gemäß der
zweiten erfindungsgemäßen Lösung, dass
der Fahrer den mechanischen Zündschlüssel aus
dem mechanischen Zündschloss entfernen bzw. den elektronischen Zündschlüssel
hinreichend weit von dem elektronischen Zündschloss entfernen
kann, um ein versehentliches oder auch missbräuchliches
Starten des Antriebsmotors sicher zu verhindern, ohne die gewünschte
kraftschlussfreie Neutralstellung des Getriebes verlassen zu müssen.
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Zur
weiteren Erläuterung ist in der 3 ein Funktionsablaufdiagramm
dargestellt als eine beispielhafte technische Umsetzung für
ein Verfahren gemäß der zuvor detailliert beschriebenen
zweiten erfindungsgemäßen Lösung. Da
dessen graphische Darstellung von sich aus für den Fachmann
klar verständlich sind, kann an dieser Stelle auf eine
umfassende Erklärung dieser Figur verzichtet werden, um Wiederholungen
zu vermeiden. Die verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung
sind in der Bezugszeichenliste aufgelistet.
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4 zeigt
ein Funktionsablaufdiagramm einer vorteilhaften Weiterbildung dieses
in 3 dargestellten Verfahrens gemäß der
zuvor beschriebenen zweiten erfindungsgemäßen
Lösung. Der einzige Unterschied zu dem in 3 dargestellten
Funktionsablaufdiagramm besteht darin, dass zusätzlich ein
Energiemanagement vorgesehen ist, durch welches die Phase, in der
sich das Getriebe in kraftschlussfreier Neutralposition befindet,
automatisch beendet werden kann. Auf verschiedene Möglichkeiten
der Überwachung, ob das Getriebe nicht zu lange bei stehendem
Antriebsmotor in Neutralstellung gehalten wird, wird im Rahmen der
Erfindung später noch im Detail eingegangen.
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Im
Folgenden wird auf weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
Erfindung näher eingegangen.
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So
kann in einer Ausgestaltung der zweiten erfindungsgemäßen
Lösung vorgesehen sein, dass die Warnung akustisch und/oder
optisch ausgegeben wird, wenn erkannt wird, dass der Fahrer das
Fahrzeug verlassen will oder verlässt.
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In
weiteren Ausgestaltungen für die zweite erfindungsgemäße
Lösung werden mehrere Verfahren vorgeschlagen, wie erkannt
werden kann, dass der Fahrer das Fahrzeug verlassen will oder gerade verlässt.
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So
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass DANN, WENN eine Fahrertür
des Kraftfahrzeugs geöffnet ist UND ein Fahrergurtschloss
geöffnet ist, erkannt wird, dass der Fahrer das Kraftfahrzeug
verlassen will oder verlässt.
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Alternativ
dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass DANN, WENN eine Fahrertür
des Kraftfahrzeugs geöffnet ist UND eine Fahrersitzbelegungserkennung
einen unbesetzten Fahrersitz meldet, erkannt wird, dass der Fahrer
das Kraftfahrzeug verlassen will oder verlässt.
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In
einer anderen Alternative dazu kann beispielsweise vorgesehen sein,
dass DANN, WENN ein Fahrergurtschloss geöffnet ist UND
eine Fahrersitzbelegungserkennung einen unbesetzten Fahrersitz meldet,
erkannt wird, dass der Fahrer das Kraftfahrzeug verlassen will oder
verlässt.
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In
einer weiteren Alternative dazu kann beispielsweise auch vorgesehen
sein, dass DANN, WENN eine Fahrertür des Kraftfahrzeugs
geöffnet ist UND ein Fahrergurtschloss geöffnet
ist UND eine Fahrersitzbelegungserkennung einen unbesetzten Fahrersitz
meldet, erkannt wird, dass der Fahrer das Kraftfahrzeug verlassen
will oder verlässt.
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Die
folgenden drei Weiterbildungen der Erfindung betreffen den Schutz
der elektrischen Energieversorgung des Fahrzeugs und sind sowohl
mit dem zuvor beschriebenen Verfahren gemäß der
ersten erfindungsgemäßen Lösung als auch
mit dem zuvor beschriebenen Verfahren gemäß der
zweiten erfindungsgemäßen Lösung kombinierbar.
Ausgehend von der Überlegung, dass es in ungünstigen
Fällen sinnvoll sein kann, den Zustand der Neutralposition des
Getriebes vorzeitig zu beenden, wird in einer ersten Weiterbildung
vorgeschlagen, dass die fahrerwunschgemäß zuvor
aktivierte Neutralposition des Getriebes unabhängig von
der an der Wähleinrichtung angewählten Fahrstufe „N"
automatisch beendet und die Parksperre automatisch eingelegt wird, wenn
eine vordefinierte Zeitstufe abgelaufen ist. In diesem Fall startet
die genannte Zeitstufe in sinnvoller Weise dann, wenn die Stellung „N"
an der Wähleinrichtung erkannt ist oder spätestens
dann, wenn sich das Getriebe auch tatsächlich in Neutralposition befindet.
Durch diese vergleichsweise einfache funktionale Erweiterung der
erfindungsgemäßen Verfahren wird verhindert, dass
die Fahrzeugbatterie durch die elektrische Last insbesondere des
Getriebesteuergerätes zu stark entladen wird.
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Einen
noch effizienteren Schutz der Fahrzeugbatterie vor einer zu starken
Entladung bietet die zweite Weiterbildung der Erfindung, in der
vorgeschlagen wird, dass der aktuelle elektrische Ladezustand und/oder
die aktuelle elektrische Spannung der Fahrzeugbatterie überwacht
werden. Sinkt der Ladezustand bzw. die elektrische Spannung der
Fahrzeugbatterie auf einen Wert unterhalb einer vordefinierten Entladeschwelle
ab, so wird automatisch die zuvor aktivierte Neutralposition des
Getriebes beendet und die Parksperre des Ge triebes eingelegt, unabhängig
von der an der Wähleinrichtung angewählten Fahrstufe.
Selbstverständlich ist diese Überwachung von Ladezustand
und/oder Spannung nicht beschränkt auf die Überwachung
der Fahrzeugbatterie, sondern erstreckt sich auf alle elektrischen
Energiequellen, die zur Versorgung desjenigen Steuergerätes
vorgesehen sind, welches die Parksperre ansteuert, insbesondere
wenn diese Energiequelle auch die zum Neustart des Antriebsmotors
des Fahrzeugs benötigte elektrische Energie bereitstellt
bzw. bereitstellen muss.
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Den
effizientesten Schutz der Fahrzeugbatterie vor einer zu starken
Entladung bietet die dritte Weiterbildung der Erfindung, in der
vorgeschlagen wird, dass diejenige Energiemenge, die im Rahmen der
erfindungsgemäßen Funktion der Fahrzeugbatterie
bzw. der zur Versorgung des Getriebesteuergerätes und/oder
zum Starten des Antriebsmotors vorgesehen elektrischen Energiequelle
des Kraftfahrzeugs – insbesondere von dem Getriebesteuergerät – entnommen
wurde, überwacht wird. Eine derartige Energiemenge ist
beispielsweise rechnerisch vergleichsweise einfach ermittelbar,
indem die tatsächliche aktuelle Stromaufnahme des Getriebesteuergerätes über
der Zeit aufintegriert wird oder indem das mathematische Produkt
aus tatsächlicher aktueller Betriebsspannung und tatsächlicher
aktueller Stromaufnahme des Getriebesteuergerätes über
der Zeit aufintegriert wird. Entsprechend wird in der hier vorgeschlagenen
Weiterbildung der Erfindung die zuvor aktivierte Neutralposition
des Getriebes automatisch beendet und unabhängig von der
an der Wähleinrichtung angewählten Fahrstufe die
Parksperre des Getriebes automatisch eingelegt, wenn die im Rahmen der
erfindungsgemäßen Funktion der Fahrzeugbatterie
bzw. der zur Versorgung des Getriebesteuergerätes und/oder
zum Starten des Antriebsmotors vorgesehen elektrischen Energiequelle
des Kraftfahrzeugs entnommene Energiemenge einem vordefinierten Schwellwert
erreicht oder überschritten hat.
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Im
Prinzip eignen sich alle zuvor genannten erfindungsgemäßen
Verfahren zum automatischen Einlegen einer Parksperre beliebiger
Bauart. Üblicherweise ist die Parksperre eines automatisch schaltenden
oder automatisiert schaltenden Getriebes im Getriebe selber integriert. Üblicherweise
ist auch das in bekannten Getrieben mechanisch, hydraulisch, pneumatisch,
elektrisch, hydraulisch-mechanisch, pneumatisch-mechanisch, elektro-mechanisch,
elektro-hydraulisch oder elektro-pneumatisch arbeitende Ansteuersystem
der Parksperre im Getriebe integriert oder direkt außen
am Getriebe angeordnet. Bei einem elektro-mechanisch, elektro-hydraulisch
oder elektro-pneumatisch arbeitenden Ansteuersystem der Parksperre
wird der auf die Parksperre wirkende Aktuator üblicherweise
von einem Getriebesteuergerät aus angesteuert. Insofern
ist es sinnvoll, dass auch das automatische Einlegen der Parksperre
gemäß einem der beschriebenen erfindungsgemäßen
Verfahren von dem Steuergerät des Getriebes initiiert wird.
Im Prinzip kann der Steuerbefehl, der zum Einlegen der Parksperre
des Getriebes führt, aber auch von einem beliebigen anderen
elektronischen Steuergerät des Kraftfahrzeugs an das Getriebe
ausgegeben werden, beispielsweise von einem Steuergerät
der dem Fahrer zugänglichen Wähleinrichtung.
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- v_Fzg
- Fahrzeuggeschwindigkeit
- Pos
- an
einer Wähleinrichtung gewählte Fahrstufe
- P
- Fahrstufe „Parken"
- N
- Fahrstufe „Neutral"
- R
- Fahrstufe „Rückwärtsfahrt"
- D
- Fahrstufe „Vorwärtsfahrt"
- Auto_N
- Funktionsschritt „Einlegen
und Belassen der Neutralposition im Getriebe"
- Auto_P
- Funktionsschritt „Einlegen
der Parksperre und belassen der Parksperre im eingelegten Zustand"
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4127991
C2 [0002]
- - US 3937105 [0003]
- - US 4892014 [0004, 0004]
- - EP 0814287 B1 [0005]