DE102020105616A1

DE102020105616A1 - Bremsgetriebe-schaltsperrsysteme und steuerlogik für kfz-powertrains

Info

Publication number: DE102020105616A1
Application number: DE102020105616.8A
Authority: DE
Inventors: Michael A. Van Camp
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2019-04-01
Filing date: 2020-03-03
Publication date: 2020-10-01
Also published as: CN111795148B; CN111795148A; US11326690B2; US20200309261A1

Abstract

Vorgestellt werden Bremsgetriebe-Schaltsperrsysteme (BTSI) für Fahrzeugantriebsstränge, Verfahren zur Herstellung/Bedienung solcher BTSI-Systeme und Fahrzeuge, die mit einem BTSI-System ausgestattet sind. Ein BTSI-System für ein Kraftfahrzeug umfasst ein Schaltmagnetventil mit einem Magnetkörper, der an der Fahrzeugkarosserie befestigt wird, und einen Magnetanker, der beweglich am Magnetkörper befestigt ist, um zwischen verriegelten und entriegelten Positionen hin und her zu wechseln. Das Schaltmagnetventil kann über ein Bremssteuermodul selektiv betätigt werden, um den Magnetanker zwischen der verriegelten und der entriegelten Position zu bewegen und dadurch die Bewegung eines Schalthebels aus der Parkposition zu blockieren bzw. freizugeben. Ein Positionsschalter wird an der Fahrzeugkarosserie neben dem Schaltmagneten montiert und erkennt, dass sich das Fahrzeuggetriebe in einem Parkmodus befindet. Der Positionsschalter greift selektiv mechanisch in das Schaltmagnetventil ein, so dass der Magnetanker bei der Bewegung in die Verriegelungsstellung den Positionsschalter geschlossen drückt.

Description

EINFÜHRUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf den Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen. Genauer gesagt beziehen sich Aspekte dieser Offenbarung auf Schaltverriegelungssysteme zum Steuern des Schaltens von automatischen Fahrzeuggetrieben zwischen verschiedenen Betriebsarten.
Kraftfahrzeuge aus der aktuellen Produktion, wie z.B. das moderne Automobil, sind ursprünglich mit einem Antriebsstrang ausgestattet, der das Fahrzeug antreibt und die Bordelektronik des Fahrzeugs mit Strom versorgt. In Automobilanwendungen beispielsweise wird der Antriebsstrang eines Fahrzeugs im Allgemeinen durch eine Antriebsmaschine charakterisiert, die die Antriebskraft über ein automatisches oder manuell geschaltetes Getriebe an das Endantriebssystem des Fahrzeugs (z. B. Differential, Achswellen, Straßenräder usw.) liefert. Autos wurden in der Vergangenheit aufgrund ihrer leichten Verfügbarkeit und der relativ günstigen Kosten, des geringen Gewichts und der Gesamteffizienz mit einem Verbrennungsmotor vom Typ Hubkolben angetrieben. Zu diesen Motoren gehören Zwei- und Viertakt-Dieselmotoren mit Kompressionszündung (CI), Viertakt-Ottomotoren mit Fremdzündung (SI), Sechstakt-Architekturen und Rotationsmotoren, als einige nicht limitierende Beispiele. Hybrid- und vollelektrische Fahrzeuge hingegen nutzen alternative Energiequellen, wie z.B. einen elektrischen Fahrmotor, um das Fahrzeug anzutreiben und so die Abhängigkeit von einem auf fossilen Brennstoffen basierenden Motor für die Zugkraft zu minimieren oder zu beseitigen.
Ein Fahrzeuggetriebe kann ein Differentialgetriebe verwenden, um ein variables Drehmoment und mehrere Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle des Getriebes zu erreichen. Eine Form des Differentialgetriebes ist die epizyklische „Planetengetriebe“-Anordnung. Das Planetengetriebe bietet den Vorteil der Kompaktheit und unterschiedlicher Drehmoment- und Drehzahlverhältnisse zwischen den Mitgliedern der Planetengetriebe-Untergruppen. Hydraulisch betätigte Einrichtungen zur Erzeugung von Drehmomenten, wie Kupplungen und Bremsen (der Begriff „Kupplung“ wird häufig sowohl für Kupplungen als auch für Bremsen verwendet), können selektiv eingeschaltet werden, um die oben genannten Getriebeelemente zu aktivieren und so die gewünschten Vorwärts- und Rückwärtsgänge zwischen den Antriebs- und Abtriebswellen des Getriebes zu erzeugen. Das Schalten von einem Drehzahlverhältnis in ein anderes erfolgt im Allgemeinen in Abhängigkeit von der Motordrossel und der Fahrzeuggeschwindigkeit und beinhaltet normalerweise das Lösen einer oder mehrerer „ausrückender“ Kupplungen, die dem aktuellen oder erreichten Drehzahlverhältnis zugeordnet sind, und das Anwenden einer oder mehrerer „einrückender“ Kupplungen, die dem gewünschten oder befohlenen Drehzahlverhältnis zugeordnet sind.
Die meisten Automatikgetriebe verfügen über mehrere Betriebsarten; so haben z.B. Autos, die den Normen der US-Regierung entsprechen, mindestens einen Parkmodus (P), einen Rückwärtsgang (R), einen Leerlaufmodus (N) und mehrere Fahrmodi, einschließlich eines Vollbereich-Fahrmodus (D) und eines Niedriggang-Modus (L). Ein Wählmechanismus, wie z.B. ein Schalthebel oder ein Schaltknauf - umgangssprachlich ein „Shifter“ oder „PRNDL“ (eine Abkürzung für „Park-Reverse-Neutral-Drive-Low“; ausgesprochen „Prindle“) - wird von einem Fahrzeugbetreiber gesteuert, um selektiv zwischen diesen verschiedenen Getriebe-Betriebsarten zu wechseln. Moderne Autos sind mit einer Bremsgetriebe-Schaltsperre (BTSI) ausgestattet, die eine Bewegung des Schalthebels aus einer Parkposition verhindert, wenn der Zündschalter nicht eingeschaltet und das Bremspedal nicht vom Fahrzeugführer betätigt wird. Dadurch wird verhindert, dass ein mit einem Automatikgetriebe ausgestattetes Fahrzeug die Antriebsräder entweder in Rückwärts- oder Vorwärtsrichtung antreibt, ohne vorher das Lenkrad für das normale Fahren freizugeben, indem die „Park Lock“-Funktion gelöst und das Fahrzeug durch Aufsetzen des Fußes auf das Bremspedal blockiert wird.
BESCHREIBUNG
Hierin werden Bremsgetriebe-Schaltsperrsysteme (Brake Transmission Shift Interlock, BTSI) und die dazugehörige Steuerlogik für Kraftfahrzeugantriebsstränge, Verfahren zur Herstellung und zum Betrieb solcher BTSI-Systeme sowie Kraftfahrzeuge, die mit einem BTSI-Sensor ausgestattet sind, der eine Widerstandsleiterschaltung zur Erkennung eines aktuellen BTSI-Zustands (verriegelt oder entriegelt) verwendet, aufgeführt. Als Beispiel werden BTSI-Systemarchitekturen vorgestellt, die einen BTSI-Positionsschaltersensor mit einem BTSI-Schiebemagneten integrieren, die beide elektrisch mit einer „Tap up/tap down“-Widerstandsleiterschaltung verbunden sind. Die Widerstandsleiterschaltung umfasst drei Widerstände, die elektrisch parallel zueinander geschaltet sind, wobei mindestens zwei der drei Leiterwiderstände mit Steuerschaltern versehen sind. Alle drei Leiterwiderstände sind elektrisch in Reihe mit einem vierten Widerstand geschaltet, der als Strombegrenzungseinrichtung fungiert. Der BTSI-Positionsschalter ist über den vierten Widerstand mit der Widerstandsleiterschaltung elektrisch in Reihe geschaltet. Außerdem greift der BTSI-Schiebemagnet direkt mechanisch in den BTSI-Positionsschalter ein, so dass das Bewegen des Magneten in eine LOCKED-Position den Positionsschalter physisch schließt. Wenn der BTSI-Schiebemagnet in eine UNLOCKED-Position bewegt wird, kuppelt er den BTSI-Positionsschalter mechanisch aus, so dass der Schalter gleichzeitig öffnet.
Zu den Vorteilen zumindest einiger der offengelegten Konzepte gehört eine BTSI-Systemarchitektur, die eine multifunktionale Widerstandsleiterschaltung in Verbindung mit einem kombinierten BTSI-Magnet- und Positionsschalter zur Erkennung des Schaltzustandes verwendet, wodurch die Notwendigkeit eines elektromechanischen Schalters und anderer dedizierter Hardware zur Systemzustandsüberwachung entfällt. Dabei werden die mit dieser dedizierten Hardware verbundenen Material-, Herstellungs-, Garantie- und Konstruktionskosten minimiert oder anderweitig eliminiert. Das Entfernen eines elektromechanischen BTSI-Zustandsschalters und der ihn unterstützenden elektrischen Schaltung trägt auch dazu bei, das beim Betrieb des Schalters entstehende Rauschen zu eliminieren. Andere begleitende Vorteile können die Fähigkeit umfassen, einen Systemfehler der Schwere zehn (10) der Fehlermodi und -auswirkungsanalyse (FMEA) zu beheben, wie z.B. einen Fahrzeugpark-Sperrmechanismus des BTSI-Systems, der in einer UNLOCKED-Position ausgefallen ist.
Aspekte der vorliegenden Offenbarung richten sich auf BTSI-Systeme und die dazugehörige Steuerlogik, um zu verhindern, dass ein automatisches Fahrzeuggetriebe aus der Parkposition herausgeschaltet wird, ohne dass das Bremspedal vorher gedrückt wurde. In einem Beispiel wird ein repräsentatives BTSI-System vorgestellt, das einen Schaltmagneten mit einem Schutzmagnetkörper umfasst, der starr an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, z. B. neben einem Gangschalter, der sich zwischen einer Parkposition und verschiedenen Gangstellungen bewegt, um die Kraftübertragung des Fahrzeugs zwischen verschiedenen Getriebebetriebsarten zu schalten. Ein Magnetanker ist beweglich am Magnetkörper befestigt, um zwischen verriegelten und entriegelten Positionen hin und her zu wechseln. Eine eingebaute oder ferngesteuerte elektronische Steuerung, wie z.B. ein dediziertes Systemsteuerungsmodul, steuert das Schaltmagnetventil, um den Magnetanker selektiv in die verriegelte (oder entriegelte) Position zu bewegen, um dadurch die Bewegung des Schalthebels aus der Parkposition zu blockieren (oder freizugeben). Ein elektrischer Positionsschalter, der neben dem Schaltmagneten am Schaltkörper montiert ist, kann das Getriebe in einem Parkmodus erkennen. Insbesondere wird mit diesem Positionsschalter der Schaltmagnet selektiv mechanisch so eingerastet, dass der Magnetanker beim Anfahren der Verriegelungsstellung den Positionsschalter schließt. Umgekehrt ermöglicht die Bewegung des Magnetankers in die Entriegelungsstellung das Öffnen des Positionsschalters, z.B. unter der Kraft einer Rückstellfeder.
Andere Aspekte der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf Kraftfahrzeuge mit einem BTSI-System, das eine Widerstandsleiterschaltung und eine Kombination aus Positionsschalter und Schaltmagnet zur Erkennung des aktuellen Zustands des BTSI-Systems verwendet. Der hier verwendete Begriff „Kraftfahrzeug“ kann jede relevante Fahrzeugplattform umfassen, wie z.B. Personenfahrzeuge (Verbrennungsmotor (ICE), Hybrid, vollelektrisch, Brennstoffzelle, teilweise oder vollständig autonom usw.), Nutzfahrzeuge, Industriefahrzeuge, Kettenfahrzeuge, Gelände- und Geländefahrzeuge (ATV), Schneemobile, Motorräder, Boote, Flugzeuge usw. In einem Beispiel wird ein Kraftfahrzeug vorgestellt, das mit einer Antriebsmaschine (z.B. Motor und/oder Motor) ausgestattet ist, die an der Fahrzeugkarosserie montiert ist und zum Antrieb eines oder mehrerer Straßenräder des Fahrzeugs dient, um so das Kraftfahrzeug anzutreiben. Ein Mehrgang-Automatikgetriebe, das an der Fahrzeugkarosserie montiert und mit der Antriebsmaschine funktionsfähig verbunden ist, kann das von der Antriebsmaschine auf das/die Straßenrad(er) übertragene Drehmoment selektiv verändern. Im Fahrgastraum ist ein Schaltmechanismus montiert, der zwischen einer Parkposition, einer Neutralstellung und mehreren Gangstellungen (z.B. Rückwärtsgang, Fahr- und niedrige Gangstellung) beweglich ist, um das Getriebe zwischen verschiedenen Getriebebetriebsarten zu schalten. Zumindest in einigen Ausführungsformen kann der Schaltmechanismus aus einem P-R-N-D-Schaltknopf bestehen, der in Verbindung mit einem Drehknopf zur Auswahl der niedrigen Gänge im Gelände funktioniert. Als weitere Option kann das Getriebe ein elektrohydraulisches, automatisch-manuelles Getriebe sein, das durch ein elektronisches Eingabegerät gesteuert wird, wie z.B. in den Schalthebel integrierte Hochschalt-/Absenkauslöser und/oder in das Lenkrad des Fahrers integrierte Hochschalt-/Absenkschaltwippen. Ein residentes oder ferngesteuertes elektronisches Steuermodul ist kommunikativ mit der Gangschaltung, einem Fahrzeugbremssystem und einem Fahrzeuganlassersystem verbunden.
In Fortführung des obigen Beispiels enthält das Kraftfahrzeug auch ein BTSI-System mit einem Schaltmagneten und einem Positionsschalter. Das Schaltmagnetventil wird mit einem Magnetkörper hergestellt, der an der Fahrzeugkarosserie montiert ist, und einem Magnetanker, der beweglich am Magnetkörper befestigt ist, um zwischen verriegelten und entriegelten Positionen hin und her zu wechseln. Der Schaltmagnet kann selektiv betätigt werden, z.B. über das elektronische Steuermodul, um den Magnetanker zwischen der verriegelten und der entriegelten Position zu bewegen und dadurch die Bewegung des Schalthebels aus der Parkposition zu blockieren bzw. freizugeben. Der Positionsschalter, der an der Fahrzeugkarosserie neben dem Schaltmagneten montiert ist, erkennt, ob sich das Getriebe in einem Parkmodus befindet oder nicht. Der Positionsschalter kann elektrisch in Reihe zu einer Widerstandsleiterschaltung geschaltet werden. Der Positionsschalter ist selektiv mechanisch mit dem Schaltmagneten in Eingriff bringbar, so dass der Magnetanker bei Bewegung in die Verriegelungsstellung, z.B. unter der Vorspannkraft einer Feder, den Positionsschalter schließt. Die Bewegung des Magnetankers, z.B. über eine selektiv erregbare Magnetspule, in die entriegelte Position ermöglicht das Öffnen des Positionsschalters.
Weitere Aspekte dieser Offenbarung beziehen sich auf Kontrollalgorithmen und computerlesbare Medien, die prozessorausführbare Anweisungen zur Herstellung und zum Einsatz von BTSI-Systemen speichern. In einem Beispiel wird ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines BTSI-Systems vorgestellt. Das vorstehende repräsentative Verfahren umfasst in beliebiger Reihenfolge und in beliebiger Kombination mit den oben und unten genannten Optionen und Merkmalen: über ein residentes oder ferngesteuertes elektronisches Steuermodul ein Aktivierungsbefehlssignal an ein Schaltmagnetventil übertragen, wobei das Schaltmagnetventil einen an der Fahrzeugkarosserie montierten Magnetkörper und einen am Magnetkörper befestigten Magnetanker zur Bewegung zwischen verriegelten und entriegelten Positionen umfasst, wobei das Aktivierungsbefehlssignal bewirkt, dass sich der Magnetanker aus der verriegelten Position in die entriegelte Position bewegt, um dadurch die Bewegung des Schalthebels aus der Parkposition freizugeben; und die Übertragung des Aktivierungsbefehlssignals über das elektronische Steuermodul an das Schaltmagnetventil unterbrechen, um den Magnetanker aus der entriegelten in die verriegelte Position zu bewegen und dadurch die Bewegung des Schalthebels aus der Parkposition zu blockieren. Bei dieser Architektur wird durch das Bewegen des Magnetankers in die entriegelte Position das Schaltmagnetventil mechanisch von einem neben dem Schaltmagnetventil montierten BTSI-Positionsschalter gelöst, so dass sich der Positionsschalter öffnet und das elektronische Steuermodul erkennt, dass sich das Getriebe nicht in einem Parkmodus befindet. Wenn der Magnetanker in die Verriegelungsstellung bewegt wird, wird der Schaltmagnet mechanisch mit dem Positionsschalter in Eingriff gebracht, so dass der Magnetanker den Positionsschalter schließt und das elektronische Steuermodul erkennt, dass sich das Getriebe in einem Parkmodus befindet.
Die obige Zusammenfassung soll nicht jede Verkörperung oder jeden Aspekt der vorliegenden Offenbarung darstellen. Vielmehr bietet die vorstehende Zusammenfassung lediglich eine Veranschaulichung einiger der hier dargelegten neuartigen Konzepte und Merkmale. Die oben genannten Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und damit verbundene Vorteile dieser Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung illustrierter Beispiele und repräsentativer Ausführungsformen für die Durchführung der vorliegenden Offenbarung leicht ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen genommen werden. Darüber hinaus umfasst diese Offenbarung ausdrücklich alle Kombinationen und Unterkombinationen der oben und unten dargestellten Elemente und Merkmale.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Darstellung eines repräsentativen Kraftfahrzeugs mit einer Einsicht in den Fahrzeuginnenraum, die einen Fahrersitz mit einem repräsentativen Schalthebel nach Aspekten der vorliegenden Offenbarung zeigt.
2 ist ein schematisches Diagramm ausgewählter elektronischer Komponenten des repräsentativen Schalthebels von 1 mit einem repräsentativen Brake Transmission Shift Interlock (BTSI)-System in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Offenbarung.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen repräsentativen BTSI-Steueralgorithmus zur Erkennung eines aktuellen BTSI-Zustandes veranschaulicht, der gespeicherten Befehlen entsprechen kann, die von einer fahrzeugseitigen und/oder ferngesteuerten Logikschaltung, einer programmierbaren elektronischen Steuereinheit oder einem anderen computergestützten Gerät oder Netz von Geräten in Übereinstimmung mit Aspekten der offengelegten Konzepte ausgeführt werden.

Die vorliegende Offenbarung ist für verschiedene Modifikationen und alternative Formen offen, und einige repräsentative Ausführungsformen werden in den Figuren beispielhaft gezeigt und hier ausführlich beschrieben. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die neuartigen Aspekte dieser Offenbarung nicht auf die besonderen Formen beschränkt sind, die in den oben aufgeführten Figuren dargestellt sind. Vielmehr soll die Offenbarung alle Modifikationen, Äquivalente, Kombinationen, Unterkombinationen, Permutationen, Gruppierungen und Alternativen abdecken, die in den Geltungsbereich dieser Offenbarung fallen, wie sie von den beigefügten Ansprüchen erfasst werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Diese Offenbarung kann in vielen verschiedenen Formen verkörpert werden. Repräsentative Ausführungsformen der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden hier im Detail beschrieben, wobei diese Ausführungsformen als Beispiel für die offengelegten Prinzipien und nicht als Einschränkung der allgemeinen Aspekte der Offenbarung dienen. Insofern sollten Elemente und Einschränkungen, die z.B. in den Abschnitten Abstrakt, Einleitung, Zusammenfassung und ausführliche Beschreibung beschrieben, aber nicht explizit in den Ansprüchen aufgeführt sind, weder einzeln noch gemeinsam durch Implikation, Schlussfolgerung oder auf andere Weise in die Ansprüche aufgenommen werden.
Für die Zwecke dieser ausführlichen Beschreibung gilt, sofern nicht ausdrücklich ausgeschlossen: Der Singular schließt den Plural ein und umgekehrt; die Wörter „und“ und „oder“ sind sowohl konjunktivisch als auch disjunktiv; die Wörter „irgendein“ und „alle“ bedeuten „irgendein und alle“; und die Wörter „einschließen“, „enthalten“, „umfassen“, „haben“ und dergleichen bedeuten jeweils „einschließlich, ohne Einschränkung“. Darüber hinaus können hier Näherungswörter wie „ungefähr“, „fast“, „im Wesentlichen“, „annähernd“, „allgemein“ und dergleichen im Sinne von „bei, nahe oder fast bei“ oder „innerhalb von 0-5% von“ oder „innerhalb akzeptabler Fertigungstoleranzen“ oder einer beliebigen logischen Kombination davon verwendet werden. Schließlich können Richtungsadjektive und Adverbien, wie z.B. vorne, hinten, innenbords, außenbords, steuerbords, backbords, vertikal, horizontal, aufwärts, abwärts, vorne, hinten, links, rechts usw., in Bezug auf ein Kraftfahrzeug stehen, wie z.B. eine Vorwärtsfahrtrichtung eines Kraftfahrzeugs, wenn das Fahrzeug auf einer normalen Fahrfläche betriebsmäßig ausgerichtet ist.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen sich die Bezugszeichen auf ähnliche Merkmale in den verschiedenen Ansichten beziehen, wird in 1 ein repräsentatives Automobil gezeigt, das in der Regel mit 10 bezeichnet und zu Diskussionszwecken als zweisitziges, coupeartiges Personenfahrzeug dargestellt wird. An der Karosserie 12 des Fahrzeugs 10, z.B. vor dem Fahrgastraum 14 und hinter der vorderen Stoßstangenbaugruppe 16, ist eine Motorhaubenbaugruppe 18 montiert, die sich über den oberen Bereich des Motorraums 20 erstreckt und diesen abdeckt. Das abgebildete Automobil 10 - hier auch als „Kraftfahrzeug“ oder kurz „Fahrzeug“ bezeichnet - ist lediglich eine beispielhafte Anwendung, mit der Aspekte und Merkmale dieser Offenbarung geübt werden können. In gleicher Weise sollte die Umsetzung der vorliegenden Konzepte für die in den Figuren dargestellte besondere Schaltknopfanordnung als beispielhafte Anwendung der hier offengelegten neuartigen Merkmale gewürdigt werden. Als solche wird man verstehen, dass Aspekte und Merkmale dieser Offenbarung in andere Schalthebelarchitekturen integriert und für jeden logisch relevanten Kraftfahrzeugtyp implementiert werden können. Darüber hinaus werden nur ausgewählte Komponenten der Schaltverriegelungssysteme und Kraftfahrzeuge gezeigt und im Folgenden zusätzlich detailliert beschrieben. Dennoch können die hier besprochenen Fahrzeuge und Systemarchitekturen zahlreiche zusätzliche und alternative Merkmale sowie andere verfügbare periphere Komponenten enthalten, beispielsweise zur Durchführung der verschiedenen Verfahren und Funktionen dieser Offenbarung.
In 1 ist eine perspektivische Ansicht des Fahrgastraums 14 dargestellt, die eine Fahrersitzbaugruppe 22 gegenüber dem Lenkrad 24 eines Fahrzeuglenksystems und ein Armaturenbrett 26 zeigt, das die Instrumentierung, die fahrdynamischen Daten und die Bedienelemente für den Betrieb des Fahrzeugs anzeigt. Ein Fahrzeugantriebsstrang - in 1 durch ein Getriebe 28 und eine Antriebsmaschine 32 dargestellt - ist dafür ausgelegt, das Fahrzeug 10 zu starten und anzutreiben, das Fahrzeug 10 im Rückwärtsgang und in allen Vorwärtsgängen zwischen niedrigen und hohen Straßengeschwindigkeiten zu betreiben und jede beliebige Kombination der Bordelektronik des Fahrzeugs anzutreiben. Das Getriebe 28 kann als elektrohydraulische, automatisch-manuelle Getriebebaugruppe mit einem Zug ineinander greifender Zahnradelemente (nicht sichtbar) ausgeführt werden, die selektiv durch die Betätigung diskreter, controller-automatisierter Kupplungselemente eingerückt werden. Die Kraftmaschine 32 überträgt die Leistung, vorzugsweise als Drehmoment über eine Abtriebswelle oder ein ähnlich geeignetes Abtriebsglied, auf die Antriebsseite des Getriebes 28. Die Antriebsmaschine 32 kann als wiederanlauffähige, kolbenartige Verbrennungsmotorbaugruppe (ICE) ausgeführt werden, die über die Mehrgang-Kraftübertragung 28 antriebsmäßig mit einem Endantriebssystem (z.B. Straßenräder 15) verbunden ist. Die ICE-Baugruppe kann allein oder in Verbindung mit einer oder mehreren Elektromotor-Generator-Einheiten (MGU) arbeiten oder durch diese ersetzt werden. Obwohl in FIG: 1 nicht explizit dargestellt, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass das Endantriebssystem des Fahrzeugs jede verfügbare Konfiguration annehmen kann, einschließlich Frontantrieb (FWD), Hinterradantrieb (RWD), Allradantrieb (4WD), Allradantrieb (AWD), usw.
Das Abbremsen und Anhalten von Fahrzeug 10 wird zumindest teilweise durch ein Fahrzeugbremssystem 30 gesteuert, das von einem Fahrzeugführer (nicht abgebildet) durch Drücken bzw. Loslassen eines Bremspedals 34 mit seinem Fuß aktiviert und deaktiviert wird. Das Bremspedal 34 ist zwischen einer gelösten Position und einer beliebigen von mehreren angewendeten Positionen beweglich, in denen das Bremspedal 34 gegen einen linearen oder rotierenden Wandler 36 drückt, der zur Bestimmung der Position des Bremspedals 34 und einer entsprechenden, auf die Laufräder 15 auszuübenden Bremskraft dient. Der Wandler 36 kann verschiedene geeignete elektronische und elektromechanische Sensor-Konfigurationen annehmen, die durch Eintreten des Pedals 34 aktiviert werden. Ein Bremspedalstellungssignal S_BP wird über den Wandler 36 an eine elektronische Steuereinheit (ECU) 38 als Teil der Parksperren- und Schaltverriegelungssteuerung einer Gangschaltungsbaugruppe 40 gesendet. In 1 sind die gestrichelten Pfeile, die die verschiedenen elektronischen und elektromechanischen Komponenten miteinander verbinden, ein Symbol für elektronische Signale oder andere Kommunikationsvermittlungen, mit denen Daten und/oder Steuerbefehle drahtgebunden oder drahtlos von einer Komponente zur anderen übertragen werden.
Unter Bezugnahme auf 1 enthält die Gangschaltungsbaugruppe 40 einen manuell gesteuerten Schaltknopf 42, der in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung zwischen einer Parkposition (P) P_P , einer Rückwärtsposition (R) P_R , einer Neutralposition (N) P_N , einer Antriebsposition (D) P_D und einer Position für den niedrigen Gang (L) P_L bewegt werden kann. Der Schaltknauf 42 ist an einem oberen Ende einer Welle 44 abgestützt, die in ein Schaltgehäuse 46 hineinragt. Die Betätigung eines Schaltknopfes 48, der aus dem oberen Bereich des Schaltknopfes 42 herausragt, ermöglicht es der Welle 44, sich zwischen den vorgenannten Schaltpositionen in Bezug auf das Schaltgehäuse 46 zu bewegen. Eine Bremsgetriebe-Schaltsperre (BTSI) System 60, schematisch in 2 dargestellt und unten ausführlich besprochen, verhindert, dass der Schaltknauf 42 aus der Parkposition (P) _PP herausbewegt wird, bis das Bremspedal 34 gedrückt wird. Optional kann der Schaltknopf 42 auch für die Bewegung aus der Parkposition (P) P_P blockiert werden, bis die Antriebsmaschine 32 gestartet wird, z.B. durch Bewegen eines Fahrzeugzündschalters 50 von einer AUS-Stellung in eine EIN-Stellung, was durch ein elektrisches Parksperrsignal _SPL bestätigt wird. Nachdem die Antriebsmaschine 32 angekurbelt und das Bremspedal 34 in eine angelegte Position gebracht wurde, kann der Schaltknopf 48 gedrückt und der Schaltknauf 42 in die Positionen Rückwärtsgang (R), Neutral (N), Antrieb (D) und niedriger Gang (L) P_R , P_N , P_D , P_L bewegt werden. Ein elektrisches Schaltstellungssignal S_SP , das der gewählten Stellung des Schaltknopfes 42 entspricht, wird an die ECU 38 gesendet; ein in die Fahrzeugsteuerung 38 eingebettetes Antriebsstrangsteuermodul (PCM) (2) wiederum sendet ein elektrisches Befehlssignal S_TM zum Schalten des Getriebes 28 in die entsprechende Getriebebetriebsart.
2 zeigt schematisch ausgewählte Komponenten der repräsentativen Gangschaltungsbaugruppe 40 aus 1 mit einem repräsentativen BTSI-System 60, das eine Bewegung des Schaltknopfes 42 aus der Parkposition (P) P_P verhindert, es sei denn, der Zündschalter 50 des Fahrzeugs ist eingeschaltet und das Bremspedal 34 wird vom Fahrzeugführer betätigt. Wenn das Fahrzeug 10 angehalten und die Antriebsmaschine 32 abgeschaltet wird, kann ein Fahrzeugschlüssel (nicht abgebildet) in einen Schlüsselschloss-Zylinder 52 des Zündschalters 50 gesteckt werden. Nach dem vollständigen Einstecken wird der Fahrzeugschlüssel dann z.B. in 1 gegen den Uhrzeigersinn in eine EIN-Stellung gedreht. Dabei wird ein elektrischer Zündanlassschalter 54 geschlossen, um eine 12V-Batterie mit Startlichtzündung (SLI) 56 mit einem Startermagneten und einem Anlasser (nicht abgebildet) elektrisch zu verbinden, wodurch das Startersystem des Fahrzeugs die Antriebsmaschine 32 startet. Bei einer Parksperre wird das Abziehen des Fahrzeugschlüssels aus dem Zündschloss 50 so lange verhindert, bis das Fahrzeug 10 angehalten und der Fahrzeugschlüssel z.B. in 1 im Uhrzeigersinn in eine AUS-Stellung gedreht wird. Wenn das Fahrzeug 10 angehalten und der Schaltknopf 42 in die Parkposition (P) P_P bewegt wird, wird von einem in der ECU 38 eingebetteten Bremssteuermodul (BCM) ein elektrisches Signal an den Zündschalter 50 des Fahrzeugs gesendet, um einen Schlüsselabzugsmagneten 58 zu aktivieren, so dass der Fahrzeugschlüssel aus dem Schlüsselschlosszylinder 52 abgezogen werden kann. Es sollte geschätzt werden, dass die offenbarten Merkmale in ähnlicher Weise auf Fahrzeugplattformen anwendbar sind, die mit einem Zündknopf oder einem anderen schlüssellosen Zündsystem ausgestattet sind, das zum Ein- und Ausschalten der Antriebsmaschine 32 dient. Darüber hinaus erfordert das BTSI-System 60 von 2 keine Parksperrenfunktion, um viele der offengelegten Aspekte und Funktionen zu erfüllen.
Das BTSI-System 60 von 2 besteht im Allgemeinen aus zwei Hauptkomponenten: einer elektromechanischen BTSI-Sensorbaugruppe 62 und einer „Tap up/tap down“-Widerstandsleiterschaltung 64. Die BTSI-Sensorbaugruppe 62 enthält einen BTSI-Schiebemagnet 66, der selektiv mechanisch einen BTSI-Positionsschalter 68 betätigt. Der BTSI-Positionsschalter 68 wird, wie gezeigt, unmittelbar neben dem BTSI-Schaltmagneten 66 montiert, z.B. innerhalb des Schaltgehäuses 46 im Fahrzeuginnenraum 14. Dieser Positionsschalter 68 erkennt, ob sich das BTSI-System 60 in einem verriegelten oder entriegelten Zustand befindet und gleichzeitig, ob sich das Getriebe 28 in einem Park- oder Schaltmodus befindet. Als Beispiel für ein nichtbegrenzendes Beispiel kann der BTSI-Positionsschalter 68 ein elektrischer Schalter mit Schließer sein, der durch direkten physischen Kontakt mit dem BTSI-Schiebermagneten 66 selektiv geschlossen wird. Beim Schließen des BTSI-Positionsschalters 68 wird ein elektrisches Signal an die ECU 38 übertragen, das anzeigt, dass das BTSI-System 60 verriegelt und die Übertragung 28 im Parkzustand ist. Umgekehrt überträgt die Freigabe des BTSI-Positionsschalters 68 durch Betätigung des BTSI-Schaltmagneten 66, wie unten erläutert, ein elektrisches Signal an die ECU 38, das anzeigt, dass das BTSI-System 60 entriegelt ist und das Getriebe 28 sich im Gang oder in der Neutralstellung befindet. Im Gegensatz zu vielen herkömmlichen BTSI-Systemen greift der Positionsschalter 68 weder die Schaltkulisse 43 noch den Schaltknauf 42/Welle 44 physisch ein. Es ist vorgesehen, dass der BTSI-Positionsschalter 68 jedes geeignete elektrische Schalterdesign übernehmen kann, einschließlich eines Mikroschalters, eines Reed-Schalters, eines Halleffekt-Schalters usw.
In Anlehnung an 2 ist der BTSI-Schaltmagnet 66 mit einem Magnetkörper 70 versehen, der an der Fahrzeugkarosserie 12 z.B. innerhalb des Schaltgehäuses 46 zwischen einer Parkarretierung an einer Schaltkulisse 41 und einer Schaltkulissenklinke 43 montiert wird (1). Ein metallischer Magnetanker 72 ist gleitend am Magnetkörper 70 befestigt, um sich auf einer geradlinigen Bahn zwischen verriegelten und entriegelten Positionen hin und her zu bewegen. Der BTSI-Schaltmagnet 66 ist eine elektromagnetische Vorrichtung, die selektiv über ein elektrisches Betätigungssignal vom BCM der Fahrzeugsteuergeräte 38 betätigt werden kann. Dieses Betätigungssignal erregt eine elektrisch leitende Spiralspule 74, die mindestens einen Teil des Magnetankers 72 umgibt. Dabei wird ein Magnetfeld erzeugt, das eine Verschiebung des Magnetankers 72 zwischen der verriegelten und der entriegelten Position bewirkt. Es ist vorgesehen, dass der BTSI-Schaltmagnet 66 jede geeignete Magnetkonstruktion annehmen kann, einschließlich Schließer- und Öffnerkonfigurationen. Insbesondere gibt es in der Architektur von 2 keine direkte elektrische Verbindung zwischen dem BTSI-Schiebemagnet 66 und dem BTSI-Positionsschalter 68.
Bei einer normal geschlossenen (Öffner) Magnetkonfiguration drückt ein Vorspannungselement, wie z.B. die Blattfeder 76 aus 2, den Magnetanker 72 vom Magnetkörper 70 nach außen in eine vollständig ausgefahrene und „verriegelte“ Position. In dieser verriegelten Position drückt der Magnetanker 72 physisch gegen den BTSI-Positionsschalter 68 und schließt diesen und blockiert gleichzeitig die Bewegung des Schaltknopfes 42 aus der Parkposition (P) P_P . In Übereinstimmung mit dem abgebildeten Beispiel ist ein Inhibitor 78 an einem distalen Ende des Magnetankers 72 an der Außenseite des Magnetkörpers 70 angebracht. Wenn der Magnetanker 72 in die Verriegelungsstellung vorgespannt wird, stößt diese Sperre 78 an und verhindert dadurch, dass die Schaltkulissenklinke 43 aus der Parkarretierung der Schaltkulisse 41 herausbewegt wird. Zumindest bei einigen Anwendungen kann der Magnetanker 72 gleichzeitig ein Parkbremssystem aktivieren und/oder eine Getriebeausgangswelle blockieren, um dadurch das Fahrzeug 10 im Parkzustand zu blockieren. Nach dem Eintasten der Antriebsmaschine 32 und dem Betätigen des Bremspedals 34 wird das BTSI-Schaltmagnetventil 66 über die ECU 38 aktiviert, um den Magnetanker 72 aus seiner normalen (stromlosen) Position zurückzuziehen; dadurch wird der Anker 72 physisch vom BTSI-Positionsschalter 68 gelöst und gleichzeitig der Schaltknopf 42 freigegeben. Wie oben erwähnt, öffnet der BTSI-Positionsschalter 68 automatisch bei physischer Trennung vom Magnetanker 72.
Das BTSI-System 60 von 2 ist außerdem mit einer Widerstandsleiterschaltung 64 ausgestattet, die elektrisch mit der BTSI-Sensorbaugruppe 62 verbunden ist. Als Beispiel, und nicht als Begrenzung, ist ein (erster) Inline-Widerstand R₁ elektrisch mit einer Zwischenschaltung zwischen der Widerstandsleiterschaltung 64 und der BTSI-Sensorbaugruppe 62 verbunden. Zumindest bei einigen Implementierungen funktioniert der Inline-Widerstand R₁ als Strombegrenzungseinrichtung. Wie gezeigt, sind die Widerstandsleiterschaltung 64, der BTSI-Positionsschalter 68 und der Inline-Widerstand R₁ elektrisch in Reihe miteinander und mit der ECU 38 verbunden. Ähnlich wie beim BTSI-Positionsschalter 68 gibt es in der Architektur von 2 keine direkte elektrische Verbindung zwischen der Widerstandsleiterschaltung 64 und dem BTSI-Schiebemagnet 66.
Wie der Name schon sagt, ist die Widerstandsleiterschaltung 64 von 2 durch eine elektrische Schaltung mit mehreren Widerständen, die in einer leiterartigen Anordnung elektrisch parallel zueinander geschaltet sind, charakterisiert. Während die Widerstandsleiterschaltung 64 aus verschiedenen Kombinationen von Widerständen und Schaltern und anderen Schaltungselementen bestehen kann, ist die Widerstandsleiterschaltung 64 in 2 mit drei „Leiterwiderständen“, nämlich dem ersten, zweiten und dritten Leiterwiderstand R_L1 , R_L2 bzw. R_L3 und zwei „Leiterschaltern“, nämlich dem ersten und zweiten Leiterschalter 80 bzw. 82, dargestellt. Jeder dieser Leiterwiderstände R_L1 , R_L2 , R_L3 ist sowohl mit dem BTSI-Positionsschalter 68 als auch mit dem Inline-Widerstand R₁ elektrisch in Reihe geschaltet. Darüber hinaus ist der erste Leiterschalter 80 elektrisch in Reihe mit dem zweiten Leiterwiderstand R_L2 geschaltet, während der zweite Leiterschalter 82 elektrisch in Reihe mit dem dritten Leiterwiderstand R_L3 geschaltet ist. Die Bedienung der beiden Leiterschalter 80, 82 kann ganz oder teilweise durch ein elektronisches Eingabegerät, wie z.B. Aufwärts- und Abwärtsschaltauslöser/Paddles 84 bzw. 86, die in den Schaltknauf 42 und/oder in das Lenkrad 24 integriert werden können, gesteuert werden. Hochschaltauslöser/Paddle 84 empfängt eine Hochschaltanforderung von einem Fahrer des Fahrzeugs 10; der Empfang der Hochschaltanforderung bewirkt, dass der erste Leiterschalter 80 geschlossen wird. In gleicher Weise empfängt der Auslöser für das Herunterschalten/Paddle 86 eine Anforderung zum Herunterschalten vom Fahrzeugführer; der Empfang der Anforderung zum Herunterschalten bewirkt, dass der zweite Leiter-Schalter 82 geschlossen wird.
Um den aktuellen Betriebszustand des BTSI-Systems 60 und den aktuellen Betriebsmodus der Übertragung 28 zu bestimmen, überwacht die ECU 38 eine oder mehrere elektrische Eigenschaften der BTSI-Sensorbaugruppe 62 und der Widerstandsleiterschaltung 64. Beispielsweise wird ein gültiges (erstes) verriegeltes Signal S_L1 eines ersten Stroms/einer ersten Spannung, der/die durch die Widerstände R_L1 und R₁ geregelt wird, vom BTSI-System 60 an die ECU 38 übertragen, die auf das Schließen des BTSI-Positionsschalters 68 und das Öffnen der beiden Leiterschalter 80 und 82 reagiert. Ein gültiges (zweites) verriegeltes Signal SL₂ eines zweiten Stroms/einer zweiten Spannung, der/die durch die Widerstände R_L1 , R_L2 und R₁ geregelt wird, wird vom BTSI-System 60 als Reaktion auf das Schließen des BTSI-Positionsschalters 68 und des ersten Leiterschalters 80 und das Öffnen des zweiten Leiterschalters 82 an die ECU 38 übertragen. Schließlich wird ein gültiges (drittes) verriegeltes Signal SL₃ eines dritten Stroms/Spannung, der durch die Widerstände R_L1 , R_L3 und R₁ geregelt wird, vom BTSI-System 60 an die ECU 38 übertragen, die auf das Schließen des Positionsschalters 68 und des zweiten Leiterschalters 82 und das Öffnen des ersten Leiterschalters 80 reagiert. Im Allgemeinen dürfen die ersten und zweiten Leiterschalter 80, 82 nicht gleichzeitig geschlossen sein.
Unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 3 wird nun ein verbessertes Verfahren oder Kontrollstrategie zur Steuerung des Betriebs eines Schaltverriegelungssystems, wie z.B. BTSI-System 60 von 2, für ein Kraftfahrzeug, wie z.B. Automobil 10 von 1, im Allgemeinen mit 100 gemäß den Aspekten der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Einige oder alle der in 3 dargestellten und unten näher beschriebenen Operationen können repräsentativ für einen Algorithmus sein, der prozessorausführbaren Anweisungen entspricht, die z.B. im Haupt- oder Hilfs- oder Fernspeicher gespeichert und z.B. von einem residenten oder entfernten Controller, einer Verarbeitungseinheit, einer Steuerlogikschaltung oder einem anderen Modul, Gerät und/oder einem Netz von Geräten ausgeführt werden können, um einige oder alle der oben oder unten beschriebenen Funktionen in Verbindung mit den offengelegten Konzepten auszuführen. Es ist zu beachten, dass die Reihenfolge der Ausführung der abgebildeten Operationsblöcke geändert, zusätzliche Blöcke hinzugefügt und einige der beschriebenen Blöcke modifiziert, kombiniert oder eliminiert werden können.
Das Verfahren 100 beginnt an der Klemmenleiste 101 von 3 mit prozessorausführbaren Befehlen für eine speicherprogrammierbare Steuerung oder ein Steuermodul oder einen ähnlich geeigneten Prozessor zum Aufruf einer Initialisierungsprozedur für ein BTSI-Zustandsbestimmungsprotokoll. Diese Routine kann in Echtzeit, kontinuierlich, systematisch, sporadisch und/oder in regelmäßigen Abständen während des aktiven Fahrzeugbetriebs ausgeführt werden. Zur Durchführung dieses Protokolls kann ein Fahrzeugsteuersystem oder eine beliebige Kombination aus einem oder mehreren Subsystemen so betrieben werden, dass es einschlägige Informationen und Eingaben empfängt, verarbeitet und synthetisiert und Steuerlogik und - algorithmen ausführt, um verschiedene Komponenten des Antriebsstrangs, des Anlassersystems und des Bremssystems so zu regeln, dass die gewünschten Steuerziele erreicht werden. Am Eingangs-/Ausgangsblock 103 beinhaltet das Verfahren 100 den Empfang eines oder mehrerer elektrischer Signale, die anzeigen, dass die Antriebsmaschine des Fahrzeugs (z.B. Antriebsmaschine 32 von 1) eingeschaltet ist und ein oder mehrere elektrische Signale, die anzeigen, dass ein Bremspedal vom Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird.
Der Prozessblock 105 reagiert auf das/die elektrische(n) Signal(e), das/die am Eingangs-/Ausgangsblock 103 empfangen wird/werden, und stellt prozessorausführbare Befehle für ein elektronisches Steuermodul, wie z.B. BCM und/oder PCM von ECU 38, bereit, um ein oder mehrere Aktivierungsbefehlssignale an ein Schaltmagnetventil, wie z.B. BTSI-Schaltmagnetventil 66, zu übertragen. Ein Aktivierungsbefehlssignal bewirkt, dass sich ein Magnetanker des Schaltmagneten von einer verriegelten Position in eine entriegelte Position bewegt, z.B. wie oben in 2 beschrieben, um dadurch die Bewegung eines Schalthebels, wie z.B. des Schaltknopfes 42 aus 1, freizugeben. Im Entscheidungsblock 107 bestimmt das Verfahren 100, ob sich das BTSI-System in einem entsperrten Zustand befindet. Wie oben in der Diskussion von 2 angedeutet, wird zum Beispiel durch das Bewegen des Magnetankers 72 des BTSI-Schiebemagneten 66 in die entriegelte Position der Schiebermagnet 66 mechanisch vom BTSI-Positionsschalter 68 gelöst. Dies wiederum ermöglicht das Öffnen des BTSI-Positionsschalters 68. Das Steuergerät 38 erkennt das Öffnen des BTSI-Positionsschalters 68 z.B. über die resultierende Änderung der Schaltspannung/des Stroms, die durch das elektrische Abschalten mindestens der Widerstände _R1 und RL1 von 2 verursacht wird. Wenn die ECU 38 nicht erkennt, dass sich das BTSI-System 60 in einem entsperrten Zustand befindet (Block 107 = NO), fährt das Verfahren 100 mit der Verarbeitung von Block 109 fort und gibt ein Fehlermodussignal aus, das einen erkannten Fehler im BTSI-System anzeigt.
Wenn kein Fehler erkannt wird (Block 107 = JA), fährt das Verfahren 100 mit dem Ein-/Ausgangsblock 111 fort und empfängt ein oder mehrere elektrische Signale, die anzeigen, dass das Bremspedal des Fahrzeugs (z.B. Bremspedal 34 von 1) gedrückt wird und der Gangschalter wieder in die Parkposition gebracht wurde. Als Reaktion auf das/die am Ein-/Ausgangsblock 111 empfangene(n) elektrische(n) Signal(e) liefert der Prozessblock 113 prozessorausführbare Anweisungen für ein elektronisches Steuermodul, wie z.B. BCM und/oder PCM von ECU 38, um die Übertragung des Aktivierungsbefehlssignals an das Schaltmagnetventil zu unterbrechen. Dies führt dazu, dass der Magnetanker in seine verriegelte Position zurückkehrt und dadurch die Bewegung des Schalthebels aus der Parkposition blockiert. Im Entscheidungsblock 115 bestimmt das Verfahren 100, ob sich das BTSI-System jetzt in einem gesperrten Zustand befindet. Wie oben in der Diskussion von 2 angedeutet, wird zum Beispiel durch das Bewegen des Magnetankers in die Verriegelungsstellung das Schaltmagnetventil mechanisch mit dem Positionsschalter verriegelt. Auf diese Weise drückt der Magnetanker den Positionsschalter zu und sperrt das Getriebe in einem Parkmodus. Wenn die ECU 38 nicht erkennt, dass sich das BTSI-System 60 im gesperrten Zustand befindet (Block 115 = NO), fährt das Verfahren 100 mit der Verarbeitung von Block 109 fort und gibt ein Fehlermodussignal aus, das einen erkannten Fehler im BTSI-System anzeigt. Andernfalls fährt das Verfahren 100 bis zum Anschlussblock 117 fort und beendet sich vorübergehend oder kehrt zum Anschlussblock 101 zurück und bleibt in einer Endlosschleife bestehen.
Aspekte dieser Offenbarung können in einigen Ausführungsformen durch ein computerausführbares Befehlsprogramm, wie z.B. Programmmodule, die allgemein als Softwareanwendungen oder Anwendungsprogramme bezeichnet werden, die von einem Controller oder den hier beschriebenen Controller-Varianten ausgeführt werden, umgesetzt werden. Software kann, in nicht einschränkenden Beispielen, Routinen, Programme, Objekte, Komponenten und Datenstrukturen enthalten, die bestimmte Aufgaben ausführen oder bestimmte Datentypen implementieren. Die Software kann eine Schnittstelle bilden, die es einem Computer ermöglicht, entsprechend einer Eingabequelle zu reagieren. Die Software kann auch mit anderen Codesegmenten zusammenarbeiten, um als Reaktion auf die in Verbindung mit der Quelle der empfangenen Daten erhaltenen Daten eine Vielzahl von Aufgaben zu initiieren. Die Software kann auf einer Vielzahl von Speichermedien wie CD-ROM, Magnetplatte, Blasenspeicher und Halbleiterspeicher (z.B. verschiedene Arten von RAM oder ROM) gespeichert werden.
Darüber hinaus können Aspekte der vorliegenden Offenbarung mit einer Vielzahl von Computersystem- und Computernetzwerkkonfigurationen praktiziert werden, einschließlich Multiprozessorsystemen, mikroprozessorbasierter oder programmierbarer Verbraucherelektronik, Minicomputern, Großrechnern und ähnlichem. Darüber hinaus können Aspekte der vorliegenden Offenbarung in Umgebungen mit verteilter Datenverarbeitung praktiziert werden, in denen die Aufgaben von ortsansässigen und fernverarbeitenden Geräten ausgeführt werden, die über ein Kommunikationsnetz miteinander verbunden sind. In einer Umgebung mit verteilter Datenverarbeitung können sich die Programmmodule sowohl auf lokalen als auch auf entfernten Computerspeichermedien, einschließlich Speichergeräten, befinden. Aspekte der vorliegenden Offenbarung können daher in Verbindung mit verschiedener Hardware, Software oder einer Kombination davon in einem Computersystem oder einem anderen Verarbeitungssystem implementiert werden.
Jedes der hier beschriebenen Verfahren kann maschinenlesbare Anweisungen zur Ausführung durch Folgendes enthalten: (a) einen Prozessor, (b) einen für die Verarbeitung Verantwortlichen und/oder (c) jede andere geeignete Verarbeitungseinrichtung. Jeder Algorithmus, jede Software, Steuerlogik, jedes Protokoll oder Verfahren, die hier offengelegt werden, können als Software verkörpert werden, die auf einem greifbaren Medium wie z.B. einem Flash-Speicher, einer CD-ROM, einer Diskette, einer Festplatte, einer Digital Versatile Disk (DVD) oder anderen Speichergeräten gespeichert ist. Der gesamte Algorithmus, die Steuerlogik, das Protokoll oder das Verfahren und/oder Teile davon können alternativ von einem anderen Gerät als einem Controller ausgeführt werden und/oder in Firmware oder dedizierter Hardware in verfügbarer Weise verkörpert sein (z.B. implementiert durch eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein programmierbares Logikbauteil (PLD), ein feldprogrammierbares Logikbauteil (FPLD), diskrete Logik usw.).). Darüber hinaus können, obwohl spezifische Algorithmen mit Bezug auf die hier dargestellten Flussdiagramme beschrieben werden, alternativ viele andere Verfahren zur Implementierung der beispielhaften maschinenlesbaren Anweisungen verwendet werden.
Aspekte der vorliegenden Offenbarung wurden unter Bezugnahme auf die illustrierten Verkörperungen detailliert beschrieben; diejenigen, die sich in dem Fachgebiet auskennen, werden jedoch erkennen, dass viele Änderungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die vorliegende Offenbarung beschränkt sich nicht auf die genaue Konstruktion und Zusammensetzung, die hier offenbart wird; alle Modifikationen, Änderungen und Abweichungen, die sich aus den vorstehenden Beschreibungen ergeben, fallen in den Geltungsbereich der Offenbarung, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert. Darüber hinaus umfassen die vorliegenden Konzepte ausdrücklich alle Kombinationen und Unterkombinationen der vorhergehenden Elemente und Merkmale.

Claims

Ein Bremsgetriebeschaltsperre-, BTSI-, System für ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeugkarosserie, einem an der Fahrzeugkarosserie montierten Getriebe, einem zwischen Park- und Gangstellungen beweglichen Gangschalter zum Schalten des Getriebes zwischen verschiedenen Betriebsarten und einem elektronischen Steuermodul, das mit dem Gangschalter kommunikativ verbunden ist, wobei das BTSI-System umfasst: einen Schaltmagnet mit einem Magnetkörper, der eingerichtet ist, an der Fahrzeugkarosserie montiert zu werden, und einen Magnetanker, der beweglich an dem Magnetkörper befestigt ist, um zwischen verriegelten und entriegelten Positionen zu wechseln, wobei der Schaltmagnet selektiv über das elektronische Steuermodul betätigt werden kann, um den Magnetanker zwischen den verriegelten und entriegelten Positionen zu bewegen, um dadurch die Bewegung des Schalthebels aus der Parkposition zu blockieren bzw. freizugeben; und einen Positionsschalter, der eingerichtet ist, an der Fahrzeugkarosserie in der Nähe des Schaltmagneten montiert zu werden und zu erkennen, dass sich das Getriebe in einem Parkmodus befindet, wobei der Positionsschalter selektiv mechanisch mit dem Schaltmagneten in Eingriff gebracht werden kann, so dass der Magnetanker bei der Bewegung in die verriegelte Position den Positionsschalter geschlossen drückt.
Das BTSI-System nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Widerstandsleiterschaltung, die elektrisch mit dem Positionsschalter verbunden ist.
Das BTSI-System nach Anspruch 2, ferner umfassend einen ersten Widerstand, der elektrisch mit der Widerstandsleiterschaltung und dem Positionsschalter verbunden und zwischen diesen geschaltet ist.
Das BTSI-System nach Anspruch 3, wobei die Widerstandsleiterschaltung, der erste Widerstand und der Positionsschalter eingerichtet sind, mit dem elektronischen Steuermodul elektrisch in Reihe geschaltet zu werden.
Das BTSI-System nach Anspruch 3, wobei die Widerstandsleiterschaltung eine Vielzahl von elektrisch parallel zueinander geschalteten Leiterwiderständen enthält und wobei jeder der Leiterwiderstände mit dem Positionsschalter und dem ersten Widerstand elektrisch in Reihe geschaltet ist.
Das BTSI-System nach Anspruch 5, wobei die Vielzahl der Leiterwiderstände einen ersten, zweiten und dritten Leiterwiderstand enthält, wobei die Widerstandsleiterschaltung ferner einen ersten Leiterschalter, der elektrisch in Reihe mit dem zweiten Leiterwiderstand geschaltet ist, und einen zweiten Leiterschalter, der elektrisch in Reihe mit dem dritten Leiterwiderstand geschaltet ist, enthält.
Das BTSI-System von Anspruch 6, wobei: ein erstes Sperrsignal von dem BTSI-System an das elektronische Steuermodul übertragen wird, das auf das Schließen des Positionsschalters und das Öffnen des ersten und zweiten Leiterschalters reagiert; ein zweites Verriegelungssignal von dem BTSI-System an das elektronische Steuermodul übertragen wird, das auf den Positionsschalter und das Schließen des ersten Leiterschalters und das Öffnen des zweiten Leiterschalters reagiert; und ein drittes Sperrsignal von dem BTSI-System an das elektronische Steuermodul übertragen wird, das auf den Positionsschalter und das Schließen des zweiten Leiterschalters und das Öffnen des ersten Leiterschalters reagiert.
Das BTSI-System nach Anspruch 6, wobei das Kraftfahrzeug ferner eine elektronische Eingabevorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, Anforderungen zum Hochschalten und Herunterschalten eines Ganges von einem Fahrer zu empfangen, wobei das Empfangen der Anforderung zum Hochschalten eines Ganges durch die elektronische Eingabevorrichtung bewirkt, dass der erste Leiterschalter geschlossen wird, und wobei das Empfangen der Anforderung zum Herunterschalten eines Ganges durch die elektronische Eingabevorrichtung bewirkt, dass der zweite Leiterschalter geschlossen wird.
Das BTSI-System nach Anspruch 1, wobei der Positionsschalter einen Mikroschalter, einen Reed-Schalter und/oder einen Halleffekt-Schalter enthält.
Das BTSI-System nach Anspruch 1, wobei der Positionsschalter durch das Fehlen eines selektiven mechanischen Eingriffs mit dem Schalthebel gekennzeichnet ist.