-
Die Erfindung betrifft ein System zum Betreiben eines Getriebes in einem Kraftfahrzeug in einem Servicefall, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
-
Üblicherweise weisen Automatgetriebe für Kraftfahrzeuge eine Parksperreneinrichtung auf, bei der in Sperrstellung eine Sperrklinke in eine Verzahnung eines Parksperrenrades, das mit dem Abtrieb des Getriebes und somit mit einer Achse des Fahrzeugs verbunden ist, eingreift. Als Wirkverbindung zwischen Parksperre und deren Bedieneinrichtung im Innenraum des Kraftfahrzeugs haben sich bei modernen Automatgetrieben elektro-hydraulische Systeme durchgesetzt, die auch als „E-Schaltung“ oder „shift-by-wire-System“ bezeichnet werden. Eine elektrische Wirkverbindung zwischen der Bedieneinrichtung des Automatgetriebes im Fahrzeug-Innenraum und der elektro-hydraulischen Getriebesteuerung bedingt eine Umsetzung des elektrischen Signals zur Parksperrenbetätigung in eine mechanische Bewegung der Sperrklinke. Hierzu ist üblicherweise ein hydraulisch ansteuerbarer Aktuator vorgesehen, dessen hydraulische Versorgung Bestandteil einer Getriebehydraulik ist. Hierbei wird üblicherweise ein in einem Zylinderhohlraum axial verschiebbar angeordneter, mit der Sperrklinke wirkverbundener Kolben des Aktuators mit Druck beaufschlagt, um die Parksperre aus ihrer Sperrstellung zu bringen, gegen die Federkraft einer zum Einlegen der Parksperre vorgesehenen Einlegefeder.
-
Aus der
DE 10 2017 211 025 A1 beispielsweise ist ein moderner, hydraulisch ansteuerbarer Aktuator zum Betätigen einer Getriebe-Parksperre bekannt, dessen Aktuatorkolben in Auslegerichtung der Parksperre mit Kupplungsdruck einer im Getriebe geschlossenen Kupplung beaufschlagbar ist. In Einlegerichtung der Parksperre wirkt auf den Aktuatorkolben die Federkraft einer Einlegefeder der Parksperre. Zudem ist der Aktuatorkolben mittels eines Elektromagneten sowohl in einer dem eingelegten Zustand der Parksperre zugeordneten Kolbenstellung als auch in einer dem ausgelegten Zustand der Parksperre zugeordneten Kolbenstellung mechanisch arretierbar. Eine derartige mechanische Sicherung des Aktuatorkolbens wird auch als „bi-stabile Kolbenverrastung“ bezeichnet. Zum und beim Auslegen der Parksperre wird die mechanische Kolbenverrastung deaktiviert - also gelöst - und der Aktuatorkolben mit Kupplungsdruck beaufschlagt, sodass der Kupplungsdruck die Parksperre gegen die Federkraft der Einlegefeder in ausgelegten Zustand bringt. Im ausgelegten Zustand der Parksperre ist die mechanische Kolbenverrastung wieder aktiviert und verhindert so ein ungewolltes Bewegen des Aktuatorkolbens.
-
Sofern das mit einem solchen Parksperren-Aktuator ausgestattete Automatgetriebe keine zusätzliche Vorrichtung zum bedarfsweisen mechanischen Auslegen der Parksperre aufweist, ist es erforderlich, die Parksperre im Servicefall - beispielsweise im Abschleppbetrieb, bei Servicearbeiten im Kundendienstfall oder auch bei der Erstinbetriebnahme des Kraftfahrzeugs im Herstellerwerk - mittels entsprechender Ansteuerung des Parksperren-Aktuator im ausgelegten Zustand zu halten. Dies jedoch belastet das zur Versorgung aller im Kraftfahrzeug installierten elektrischen Verbraucher vorgesehene Bordnetz des Kraftfahrzeugs insbesondere dann, wenn der Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs im Servicefall abgestellt ist.
-
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein System bereitzustellen, mittels dem ein Kraftfahrzeug-Getriebe, welches eine der hydraulisch auslegbare Parksperre umfasst, im Servicefall möglichst lange betrieben werden kann, ohne hierfür eine auf die Parksperre wirkende mechanische Notentriegelungsvorrichtung zu benötigen.
-
Diese Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung hervor.
-
Demnach geht die Erfindung aus von einem System zum Betreiben eines Getriebes in einem Kraftfahrzeug in einem Servicefall, umfassend eine Parksperre, einen zum Auslegen der Parksperre hydraulisch betätigbaren Aktuator, ein elektrohydraulisches Steuergerät, ein elektronisches Steuergerät sowie einen elektrischer Energiespeicher. Die Parksperre dient zum Festsetzen einer Abtriebswelle des Getriebes. Das elektrohydraulische Steuergerät steuert sowohl gangbildende Schaltelemente des Getriebes als auch den Aktuator über elektromagnetisch betätigbare Hydraulikventile hydraulisch mit Druck an, der von einer Pumpe des Getriebes bereitgestellt wird. Das elektronische Steuergerät steuert die elektromagnetisch betätigbaren Hydraulikventile des elektrohydraulischen Steuergerätes elektrisch an zur Vorgabe verschiedener Schaltpositionen in dem Getriebe. Der elektrische Energiespeicher versorgt zumindest das elektronische Steuergerät, das elektrohydraulische Steuergerät und die Pumpe bei Bedarf mit elektrischer Energie.
-
Unter Servicefall ist ein besonderer Betriebszustand zu verstehen, in dem bei stillstehendem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs die Parksperre im ausgelegten Zustand gehalten werden soll, sofern im Rahmen des Servicefalls kein expliziter Schaltbefehl zum Einlegen der Parksperre ergeht. Ein solcher Servicefall ist beispielsweise ein Abschleppbetrieb, eine Instandhaltungsmaßname in einer Werkstatt und auch eine Erstinbetriebnahme des Kraftfahrzeugs im Herstellerwerk. Dabei wird ein zum Halten der Parksperre im ausgelegten Zustand benötigter hydraulischer Druck von der im Servicefall elektrisch angetriebenen Pumpe des Getriebes bereitgestellt, wobei die Steuerbefehle zum Einschalten und Ausschalten eines elektrischen Antriebs der Pumpe seitens des elektronischen Steuergerätes erfolgen. Vorzugsweise ist die Pumpe auch mechanisch von einem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs antreibbar.
-
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass dann, wenn das elektronische Steuergerät das Vorliegen eines Servicefalls erkannt hat, das elektronische Steuergerät alle elektromagnetisch betätigbaren Hydraulikventile des elektrohydraulischen Steuergerätes, die nicht an dem Halten der Parksperre im ausgelegten Zustand beteiligt sind, elektrisch so lange abschaltet, bis das elektronische Steuergerät ein Ende des Servicefalls erkennt.
-
Die gezielte elektrische Abschaltung aktuell nicht unmittelbar benötigter elektromagnetischer Druckregelventile spart elektrische Energie, was erlaubt, die Parksperre ohne laufenden Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs und ohne eine zusätzliche mechanische Parksperren-Notentriegelungsvorrichtung über einen vergleichsweise langen Zeitraum im ausgelegten Zustand zu halten. Die hier erzielte Energieeinsparung ist insbesondere dann besonders wertvoll, wenn der elektrische Energiespeicher des Kraftfahrzeugs aktuell einen niedrigen Ladezustand aufweist oder auch konzeptionell vergleichsweise klein dimensioniert ist.
-
Beispielsweise ist es im Stand der Technik verbreitet, in einem Getriebe, bei dem mehrere Schaltelemente gleichzeitig geschlossen sein müssen, um im Getriebe ein Drehmoment von der Getriebeeingangswelle auf die Getriebeausgangswelle übertragen zu können, in Schaltposition „Neutral“ nicht alle zur Bildung des Anfahrgangs benötigten Schaltelemente des Getriebes zu öffnen, um bei einem nachfolgenden Gangeinlegen einen Zeitgewinn zu erzielen, da jetzt nicht mehr alle zur Bildung des Anfahrgangs benötigten Schaltelemente nacheinander oder zeitversetzt zu schließen sind. Bei Anwendung der Erfindung sind in Schaltposition „Neutral“ alle Schaltelemente des Getriebes vollständig geöffnet, indem alle zum Schließen von Schaltelementen benötigten elektromagnetischen Druckregelventile elektrisch nicht angesteuert sind, es sei denn, eines der elektromagnetischen Druckregelventile würde sowohl ein Schaltelement als auch den zum Auslegen der Parksperre vorgesehenen Aktuator gleichzeitig mit Druck beaufschlagen. Der hierbei in Kauf genommene Zeitverlust beim späteren Gangeinlegen spielt im Servicefall keine Rolle.
-
In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das elektronische Steuergerät im Servicefall sogar alle elektrischen Verbraucher innerhalb des elektrohydraulischen Steuergerätes, die nicht an dem Halten der Parksperre im ausgelegten Zustand beteiligt sind, elektrisch so lange abschaltet, bis das elektronische Steuergerät ein Ende des Servicefalls erkennt.
-
In einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das elektronische Steuergerät im Servicefall auch alle elektrischen Verbraucher innerhalb des elektronischen Steuergerätes, die nicht an dem Halten der Parksperre im ausgelegten Zustand beteiligt sind, elektrisch so lange abschaltet, bis das elektronische Steuergerät ein Ende des Servicefalls erkennt.
-
Unter der Voraussetzung, dass das Getriebe zusätzlich eine elektrische Antriebsmaschine inklusive einer Leistungselektronik zum Betreiben dieser elektrischen Antriebsmaschine umfasst, wird in einer dritten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass das elektronische Steuergerät im Servicefall auch diese elektrische Antriebsmaschine inklusive ihrer Leistungselektronik elektrisch so lange abschaltet, bis das elektronische Steuergerät einen im Rahmen des Servicefalls vorgegebenen Befehl zum Aktivieren der elektrischen Antriebsmaschine oder aber ein Ende des Servicefalls erkennt.
-
Alle diese drei Ausgestaltungen der Erfindung erhöhen die Menge der im Servicefall eingesparten elektrischen Energie, was die mögliche Betriebsdauer des Systems bei ausgelegter Parksperre weiter erhöht.
-
In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das elektronische Steuergerät den Servicefalls anhand von Signalen erkennt, welche eine Steuervorrichtung dem elektronischen Steuergerät elektrisch oder elektronisch übermittelt. Dabei ist es zur Erhöhung der Betriebssicherheit sinnvoll, wenn das elektronische Steuergerät die Steuervorrichtung anhand eines von der Steuervorrichtung über eine geeignete Kommunikations-Schnittstelle des elektronischen Steuergerätes an das elektronische Steuergerät übermittelten vordefinierten Datenprotokolls zuvor identifizieren muss, um den Servicefall anhand der Signale der Steuervorrichtung erkennen zu können. Eine derartige Steuervorrichtung kann als mobiles oder stationäres externes Steuergerät ausgebildet oder auch fest im Kraftfahrzeug installiert sein.
-
In einer anderen Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das elektronische Steuergerät den Servicefalls anhand von Messwerten erkennt. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, das elektronische Steuergerät auf ein Vorliegen des Servicefalls erkennt, wenn das Kraftfahrzeug abgeschleppt wird. Auch kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das elektronische Steuergerät zur Erkennung des Servicefalls eine elektrische Spannung und/oder einen Ladezustand des elektrischen Energiespeicher überwacht, beispielsweise um an die aktuelle Situation angepasste vordefinierte Eskalationsstufen zur situativen Erhöhung einzuleiten, beispielsweise in Verwendung der zuvor beschriebenen drei bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform des zum Auslegen der Parksperre hydraulisch betätigbaren Aktuators weist der Aktuator einen mit der Parksperre wirkverbundenen Hydraulikkolben auf, welcher mittels einer Arretiervorrichtung zumindest in einer dem ausgelegten Zustand der Parksperre zugeordneten Stellung mechanisch arretierbar ist, wobei ein auf diese Arretiervorrichtung wirkendes Elektrobauteil zum Ändern der Arretierung des Hydraulikkolbens elektrisch bestromt werden muss. Bevorzugt jedoch ist eine Ausführungsform, bei der der Hydraulikkolben mittels der Arretier-vorrichtung auch in einer dem eingelegten Zustand der Parksperre zugeordneten Stellung mechanisch arretierbar ist. Angepasst auf die speziellen Anforderungen an das Parksperrensystem kann vorgesehen sein, dass das auf die Arretiervorrichtung wirkende Elektrobauteil entweder zum Lösen oder aber zum Halten der Arretierung des Hydraulikkolbens elektrisch bestromt werden muss der Arretierung des Hydraulikkolbens elektrisch bestromt werden muss. Entsprechend steuert bei dieser bevorzugten Ausführungsform das elektronische Steuergerät auch das Elektrobauteil bei Bedarf elektrisch an. Das Elektrobauteil kann beispielsweise als Elektromagnet oder als Elektromotor ausgebildet sein.
-
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs umfassend ein System gemäß der Erfindung;
- 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Betätigen der Parksperre gemäß 1; und
- 3 ein vereinfachtes Funktionsablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Servicefunktion zum Betreiben des Systems gemäß 1.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 1 mit einem Automatgetriebe 3, welches mehrere gangbildende Schaltelemente 33 aufweist und über ein Anfahrelement 30 von einem Antriebsmotor 2 antreibbar ist. Auf diese Weise ist die Antriebsleistung des Antriebsmotors 2 in vorzugsweise mehreren verschiedenen Gängen bzw. Gangstufen von einer Antriebswelle 31 auf eine Abtriebswelle 32 des Automatgetriebes 3 übertragbar. Die Abtriebswelle 32 ist über weitere in 1 nur angedeutete Kraftfahrzeugbauteile mit einer Antriebsachse 4 des Kraftfahrzeugs 1 wirkverbunden.
-
Zudem weist das Automatgetriebe 3 eine Parksperre 34 auf, mittels der die Abtriebswelle 32 und damit auch die Antriebsachse 4 des Kraftfahrzeugs 1 festsetzbar ist. Zur Steuerung des Automatgetriebes 3 ist eine Kombination bestehend aus einem elektrohydraulisches Steuergerät 35 und einem elektronisches Steuergerät 36 vorgesehen. Das elektrohydraulische Steuergerät 35 übernimmt zum einen die hydraulische Ansteuerung des hier beispielhaft als Kupplung ausgebildeten Anfahrelements 30, um den Kraftschluss zwischen einer Kurbelwelle 20 des Antriebsmotors 2 und der Antriebswelle 31 des Automatgetriebes 3 herzustellen. Zum anderen übernimmt das elektrohydraulische Steuergerät 35 die hydraulische Ansteuerung der getriebeinternen gangbildenden Schaltelemente 33, um die situativ passenden Gänge im Automatgetriebe 3 zu erzeugen. Zudem übernimmt das elektrohydraulische Steuergerät 35 auch die hydraulische Ansteuerung eines Aktuators 340, der zum Auslegen der Parksperre 34 mit Druckmittel versorgt werden muß. Zur Ansteuerung des Anfahrelementes 30, der Schaltelemente 33 und des Aktuators 340 sind in dem elektrohydraulische Steuergerät 35 mehrere elektromagnetisch betätigbare Hydraulikventile 350 vorgesehen. Das elektronische Steuergerät 36 ermittelt situativ die erforderlichen Schaltbefehle und steuerungs- und regelungstechnischen Vorgaben für diese elektromagnetisch betätigbaren Hydraulikventile 350 und steuert diese entsprechend an. Dabei verarbeitet das elektronische Steuergerät 36 unter anderem Signale einer im Kraftfahrzeug 1 angeordnete Wähleinrichtung 5, mittels der ein Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 einzelne Schaltpositionen für das Automatgetriebe vorgeben kann, insbesondere die Schaltpositionen „Parken“ (P), „Neutral“ (N) „Vorwärtsfahrt“ (D) und „Rückwärtsfahrt“ (R).
-
Das zum Betätigen des Anfahrelementes 30, der Schaltelemente 33 und des Aktuators 340 benötigte Druckmittel wird von einer Pumpe 37 des Getriebes 3 bereitgestellt. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Pumpe 37 sowohl von dem Antriebsmotor 2 als auch von einem elektrischen Antrieb 370 antreibbar. Wesentlich ist, dass die Druckmittelversorgung des Getriebes 3 auch bei stillstehendem Antriebsmotor 2 bei Bedarf gewährleistet ist, insbesondere um den Aktuator 340 zum Auslegen der Parksperre 34 hydraulisch ansteuern zu können.
-
In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in dem Kraftfahrzeug 1 zusätzlich zu dem als Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Antriebsmotor 2 ein elektromotorischer Antrieb vorgesehen. Hierzu ist in dem Getriebe 3 eine elektrische Antriebsmaschine 38 mit einer zugehörigen Leistungselektronik 380 integriert.
-
Zur Versorgung der elektrischen Verbraucher im Kraftfahrzeug 1, insbesondere der elektrischen Antriebsmaschine 38 des Getriebes 3, der Leistungselektronik 380 der elektrischen Antriebsmaschine 38, des elektrischen Antriebs 370 der getriebeseitigen Pumpe 3, des elektronischen Steuergerätes 35 und, des elektrohydraulischen Steuergerätes 35 des Getriebes 3, ist in dem Kraftfahrzeug 1 eine Energiespeicher 6 in Bauart einer Batterie vorgesehen.
-
Um das elektronische Steuergerät 36 über das Vorliegen eines Servicefalls zu informieren, ist in dem Kraftfahrzeug 1 beispielhaft eine separate, von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 manuell bedienbare Steuervorrichtung 7 vorgesehen. Bei Bedarf übermittelt die Steuervorrichtung 7 einen Servicefall anzeigende Signale an eine Kommunikations-Schnittstelle 360 des elektronisches Steuergerät 36. In einem solchen Servicefall soll die Parksperre im ausgelegten Zustand gehalten werden, sofern im Rahmen des Servicefalls kein expliziter Schaltbefehl zum Einlegen der Parksperre ergeht. Da der Antriebsmotor 2 des Kraftfahrzeugs 1 im Servicefall abgeschaltet ist, ergeht von dem elektronischen Steuergerät 36 ein Einschaltbefehl an den elektrischen Antrieb 370 der getriebeseitigen Pumpe 37, sodass die Druckmittelversorgung für den Parksperren-Aktuator 340 sichergestellt ist.
-
Nachfolgend und bezugnehmend auf die schematisch vereinfachte Darstellung in
2 wird ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Betätigen der in
1 vorgesehenen Parksperre
34 näher erläutert. Beispielhaft vorgesehen ist hier ein aus der eingangs zitierten
DE 10 2017 211 025 A1 bekannter Parksperren-Aktuator, der auch in
2 mit Bezugszeichen
340 versehen ist. Der Aktuator
340 weist einen Hydraulikkolben
341 auf, der in geeigneter Weise mit einem Sperrelement der Parksperre
34 wirkverbunden ist und zum Auslegen der Parksperre
34 mit Kupplungsdruck eines geschlossenen - also gangbildenden - Schaltelementes
33 des Getriebes
3 beaufschlagt wird. Hydraulisch angesteuert werden der Aktuator
340 und die Schaltelemente
33 über elektromagnetisch betätigbare Hydraulikventile
350 - auch Solenoide genannt - des elektrohydraulischen Steuergerätes
35, welches hierzu von der getriebeseitigen Pumpe
37 mit Hydraulikfluid versorgt wird. Analog zu
1 ist auch in
2 angedeutet, dass die Pumpe
37 sowohl verbrennungsmotorisch als auch elektromotorische antreibbar ist.
-
Die Wirkverbindung zwischen Aktuator 340 und Parksperre 34 ist derart ausgeführt, dass für den Fall, dass sich der Hydraulikkolben 341 in Einlegestellung E befinden, die Parksperre 34 sperrt und für den Fall, dass sich der Hydraulikkolben 341 in Auslegestellung A befinden, die Parksperre 34 nicht sperrt. Wird der Hydraulikkolben 341 mit Druck beaufschlagt, bewegt er sich in die Auslegestellung A, entgegen der Federkraft einer Einlegefeder 345. Infolge der Federkraft dieser Einlegefeder 345 bewegt sich der Hydraulikkolben 341 in Richtung zur Einlegestellung E, wenn die Druckbeaufschlagung des Hydraulikkolbens 341 abgeschaltet wird, mit der Folge, dass die Parksperre 34 mechanisch eingelegt wird. Diese hier vorgesehene Betätigungslogik beim Ein- und Auslegen der Parksperre 34 ist als beispielhaft zu verstehen. Entsprechend kann in einer hierzu alternativen Ausführungsform der Parksperre auch eine invertierte Betätigungslogik vorgesehen sein, bei die Parksperre mittels Hydraulikdruck eingelegt und mittels Federkraft ausgelegt wird.
-
Wie in 2 weiter ersichtlich, weist der Aktuator 340 zusätzlich eine Arretiervorrichtung 342 zum mechanischen Festsetzen des Hydraulikkolbens 341 auf. Diese Arretierungsvorrichtung 342 umfasst einen Stift 344 und einen zum Betätigen dieses Stifts 344 vorgesehenen Elektromagneten 343, wobei der Stift 344 im unbestromten Zustand des Elektromagneten 343 den Hydraulikkolben 341 wahlweise in der Einlegestellung E oder in der Auslegestellung A arretiert, also gegen ein ungewolltes axiales Verschieben sichert.
-
Nachfolgend und bezugnehmend auf 3 wird ein Ausführungsbeispiel einer Servicefunktion zum Betreiben des in 1 dargestellten Systems näher erläutert. Hierzu zeigt 3 ein vereinfachtes Funktionsablaufdiagramm dieser Servicefunktion, die in dem elektronischen Steuergerät 36 des Getriebes 3 implementiert ist und aktiviert wird, wenn das elektronische Steuergerät 36 das Vorliegen eines Servicefalls erkannt hat. Für die Erkennung des Servicefalls wertet das elektronische Steuergerät 36 primär die über die Kommunikations-Schnittstelle 360 übermittelten Signale der Steuervorrichtung 7 aus. Zusätzlich wertet das elektronische Steuergerät 36 für die Erkennung und für die funktionale Abarbeitung des Servicefalls auch Messwerte aus, die im Getriebe und/oder Kraftfahrzeug generiert und erfasst werden.
-
Bezugszeichen S1 bezeichnet den Startpunkt der Servicefunktion, vorzugsweise unmittelbar nach der elektrischen Initialisierung des elektronische Steuergerätes 36. Im Folgenden verzweigt sich der Ablauf der Servicefunktion in zwei Teilabschnitte. Im ersten dieser beiden Teilabschnitte wird überwacht, ob der Fahrer mittels manueller Bedienung der Steuervorrichtung 7 das Vorliegen eines Servicefalls meldet. Im zweiten Teilabschnitt hingegen wird überwacht, ob die aktuellen Messwerte vordefinierter Getriebe- und/oder Kraftfahrzeug-Parameter das Vorliegen eines Servicefalls anzeigen. Entsprechend prüft die Servicefunktion in einem ersten Abfrageblock A1, ob an der Kommunikations-Schnittstelle 360 Signale der Steuervorrichtung 7 eingehen bzw. anliegen, wobei ein negatives Ergebnis zu einem Rücksprung vor den ersten Abfrageblock A1 führt. Parallel zur Prüfung im ersten Abfrageblock A1 prüft die Servicefunktion in einem zweiten Abfrageblock A2, ob aufgrund aktueller Messwerte auf das Vorliegen eines Servicefalls geschlossen werden kann, beispielsweise indem das Kraftfahrzeug als „Liegenbleiber“ identifiziert ist. Ein negatives Ergebnis im zweiten Abfrageblock A2 führt zu einem Rücksprung vor den zweiten Abfrageblock A2.
-
Sowohl bei einem positiven Abfrageergebnis im ersten Abfrageblock A1 als auch bei einem positiven Abfrageergebnis im zweiten Abfrageblock A2 wird die Servicefunktion mit einem ersten Funktionsblock F1 fortgesetzt, in welchem der elektrische Antrieb 370 der getriebeseitigen Pumpe 37 gestartet wird, um so die Druckmittelversorgung für die hydraulische Ansteuerung des Parksperren-Aktuators 340 sicherzustellen. In einem dem ersten Funktionsblock F1 folgenden zweiten Funktionsblock F2 wird eine zuvor eingelegte Parksperre 34 mittels Druckbeaufschlagung des Hydraulikkolbens 341 des Aktuators 340 (nach dem Lösen der Arretierung des Hydraulikkolbens 341) ausgelegt und eine zuvor bereits ausgelegte Parksperre 34 im ausgelegten Zustand gehalten.
-
Anschließend verzweigt sich der Ablauf der Servicefunktion in einen mit Bezugszeichen ESK gekennzeichneten Eskalationszweig und in einen mit Bezugszeichen EM bezeichneten hybridspezifischen Zweig. In dem Eskalationszweig ESK legt die Servicefunktion abhängig von der tatsächlichen Verfügbarkeit von elektrischer Energie im Energiespeicher 6 situativ sinnvolle Maßnahmen fest, mit denen elektrische Energie eingespart werden kann, sodass die maximal mögliche Betriebsdauer des Getriebes mit ausgelegter Parksperre 34 in technisch sinnvoller Abstufung erhöht wird. Der hybridspezifischen Zweig EM der Servicefunktion hingegen berücksichtigt die besonderen Vorzüge des elektromotorischen Antriebs des Getriebes 3. Solange im Servicefall noch ausreichend elektrische Energie vorhanden ist, um die Druckmittelversorgung für den Parksperren-Aktuators 340 und die Spannungsversorgung der zum Halten der Parksperre 34 im ausgelegten Zustand P_aus benötigten elektrischen Bauteile innerhalb der Steuergeräte 35 und 36 soll die Parksperre 34 generell erst dann wieder in eingelegten Zustand P_ein bringbar sein, wenn der Servicefall als beendet erkannt ist.
-
Nachfolgend wird zunächst der Eskalationszweig ESK der Servicefunktion näher erläutert. Im Rahmen des Eskalationszweigs ESK wird zusätzlich zur Überwachung, ob der Servicefall weiterhin vorliegt, auch der Ladezustand des im Kraftfahrzeug 1 installierten elektrischen Energiespeichers 6 überwacht, der neben den am Halten der Parksperre 34 im ausgelegten Zustand P_aus beteiligten elektrischen und elektronischen Komponenten auch andere elektrische und elektronische Komponenten des Kraftfahrzeugs 1 mit elektrischer Spannung und Strom versorgt. Zu Beginn des Eskalationszweigs ESK, also unmittelbar nach Abarbeitung des zweiten Funktionsblocks F2, gibt die Servicefunktion in einem dritten Funktionsblock F3 eine erste Eskalationsstufe ESK1 vor, in welcher das elektronische Steuergerät 36 alle diejenigen elektromagnetisch betätigbaren Hydraulikventile 350 in dem elektrohydraulischen Steuergerät 35, die nicht unmittelbar an dem Halten der Parksperre 34 im ausgelegten Zustand P_aus beteiligt sind, elektrisch ab. Die hierdurch eingesparte Energiemenge verlängert die Zeitspanne, in der das Getriebe 3 im Zustand P_aus betrieben werden kann.
-
Nach Abarbeitung des dritten Funktionsblocks F3 wird die Servicefunktion in einem dritten Abfrageblock A3 fortgesetzt, in welchem eine mit Bezugszeichen „stop“ bezeichnete Abfrage erfolgt, ob der Servicefall inzwischen beendet ist. Bei einem positiven Abfrageergebnis wird die Servicefunktion in einem sechsten Funktionsblock F6 fortgesetzt, was später noch näher erläutert wird. Ein negatives Abfrageergebnis im dritten Abfrageblock A3 hingegen führt zu einem Fortsetzen der Servicefunktion in einem vierten Abfrageblock A4, in welchem der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers 6 überprüft wird, hier bezeichnet mit Abfrage „U<U1“. Ist die elektrische Spannung U des Energiespeichers 6 noch nicht auf einen Wert unterhalb einer ersten vordefinierten Spannungsschwelle U1 abgesunken, besteht für die Servicefall noch keine Notwendigkeit für eine Verschärfung der im dritten Funktionsblock F3 als Eskalationsstufe ESK1 aktivierten energiesparenden Maßnahmen und springt entsprechend dieser Erkenntnis zurück vor den dritten Abfrageblock A3.
-
Wird hingegen in dem vierten Abfrageblock A4 erkannt, dass die elektrische Spannung U des Energiespeichers 6 auf einen Wert unterhalb der ersten vordefinierten Spannungsschwelle U1 abgesunken ist, verschärft die Servicefunktion in einem sich an den vierten Abfrageblock A4 anschließenden vierten Funktionsblock F4 die energiesparenden Maßnahmen mittels Vorgabe einer zweiten Eskalationsstufe ESK2, in welcher das elektronische Steuergerät 36 in dem elektrohydraulischen Steuergerät 35 nunmehr alle elektrischen und elektronischen elektrisch abschaltet, die nicht unmittelbar an dem Halten der Parksperre 34 im ausgelegten Zustand P_aus beteiligt sind. Dies wiederum vergrößert die Zeitspanne, in der das Getriebe 3 im Zustand P_aus betrieben werden kann, um einen weiteren Zeitanteil.
-
Nach Abarbeitung des vierten Funktionsblocks F4 wird die Servicefunktion in einem fünften Abfrageblock A5 fortgesetzt, in welchem nochmals abgefragt wird, ob der Servicefall inzwischen beendet ist. Bei einem positiven Abfrageergebnis wird die Servicefunktion in dem sechsten Funktionsblock F6 fortgesetzt, was später noch erläutert wird. Ein negatives Abfrageergebnis im fünften Abfrageblock A5 hingegen führt zu einem Fortsetzen der Servicefunktion in einem sechsten Abfrageblock A6, in welchem nochmals der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers 6 überprüft wird, hier bezeichnet mit Abfrage „U<U2“. Dabei ist die hier vordefinierte zweite Spannungsschwelle U2 vom Wert her kleiner als die im vierten Abfrageblock verwendete erste Spannungsschwelle U1. Wird nun im sechsten Abfrageblock A6 festgestellt, dass sich die elektrische Spannung U des Energiespeichers 6 noch in einem Wertebereich zwischen U1 und U2 befindet, besteht für die Servicefall noch keine Notwendigkeit für eine Verschärfung der im vierten Funktionsblock F3 als Eskalationsstufe ESK2 aktivierten energiesparenden Maßnahmen und springt entsprechend dieser Erkenntnis zurück vor den fünften Abfrageblock A5.
-
Wird hingegen in dem sechsten Abfrageblock A6 erkannt, dass die elektrische Spannung U des Energiespeichers 6 auf einen Wert unterhalb der zweiten vordefinierten Spannungsschwelle U2 abgesunken ist, verschärft die Servicefunktion in einem sich an den sechsten Abfrageblock A6 anschließenden fünften Funktionsblock F5 die energiesparenden Maßnahmen mittels Vorgabe einer dritten Eskalationsstufe ESK3 nochmals. In dieser dritten Eskalationsstufen ESK3 schaltet das elektronische Steuergerät 36 zusätzlich auch alle elektrischen Verbraucher innerhalb des elektronischen Steuergerätes 36 elektrisch ab, die nicht unmittelbar an dem Halten der Parksperre 34 im ausgelegten Zustand P_aus beteiligt sind. Dies vergrößert die Zeitspanne, in der das Getriebe 3 im Zustand P_aus betrieben werden kann, nochmals um einen gewissen Zeitanteil.
-
Nach Abarbeitung des fünften Funktionsblocks F5 wird die Servicefunktion in einem siebten Abfrageblock A7 fortgesetzt, in welchem nochmal abgefragt wird, ob der Servicefall inzwischen beendet ist. Bei einem positiven Abfrageergebnis wird die Servicefunktion in dem sechsten Funktionsblock F6 fortgesetzt, was später noch erläutert wird. Liegt hingegen der Servicefall weiterhin vor, verbleibt die dritte Eskalationsstufe ESK3 in dem elektronischen Getriebesteuergerät 36 so lange aktiviert, bis ein Schutz des Energiespeichers 6 vor einer so genannten Tiefentladung notwendig wird. Hierzu sieht die Servicefunktion einen achten Abfrageblock A8 vor, mit dem der Funktionsablauf fortgesetzt wird, wenn das Abfrageergebnis im siebten Abfrageblock A7 negativ ist. In diesem achten Abfrageblock A8 erfolgt eine Abfrage „U<U3“, bei der U die aktuelle elektrische Spannung des Energiespeichers 6 bedeutet und U3 die Tiefentladungsschwelle des Energiespeichers 6. Solange wie diese Tiefentladungsschwelle U3 noch nicht unterschritten ist, wird die Servicefunktion mit einem Rücksprung vor den siebten Anfrageblock A7 fortgesetzt, andernfalls mit dem sechsten Funktionsblock F6. Im Ergebnis also bleibt die dritte Eskalationsstufe ESK3 so lange aktiv, bis entweder der Servicefall selber endet oder aber die Energiereserven des Energiespeichers 6 aufgebraucht sind.
-
Wie erwähnt, führt jedes planmäßige Beenden des Servicefalls - beispielsweise hervorgerufen durch ein planmäßiges Abschalten der Spannungsversorgung im Kraftfahrzeug 1 mittels elektrisches Unterbrechen des obligatorischen Zündstromkreises, im dem der Energiespeicher 6 schaltungstechnisch eingebunden ist - zu einem Sprung zu dem sechsten Funktionsblock F6. In diesem sechsten Funktionsblock F6 erfolgt ein Zurücksetzen aller zuvor aktivierten energiereinsparenden Maßnahmen der Servicefunktion, was im Funktionsblock F6 markiert ist durch Bezugsweichen ESK0. Nach diesem Zurücksetzten sind alle elektrischen Verbraucher im elektrohydraulischen Steuergerät 35 und alle elektrischen Verbraucher im elektronischen Steuergerät 36 wieder verfügbar.
-
Nachfolgend wird in einem siebten Funktionsblock F7 die Parksperre 34 eingelegt, hier gekennzeichnet durch Bezugszeichen 34E. Hierbei kann vorgesehen sein, dass diesen Steuerbefehl übersprungen wird, wenn ein spezieller Fahrerwunsch vorliegt, eine solche „Auto-P-Funktion“ zu unterdrücken.
-
In einem sich an den siebten Funktionsblock F7 anschließenden achten Funktionsblock F8 der Servicefunktion schaltet das elektronische Steuergerät 36 den elektrischen Antrieb 370 der getriebeseitigen Pumpe elektrisch ab, bevor ein Rücksprung vor die beiden parallel ablaufenden Abfrageblöcke A1 und A2 erfolgt.
-
Nachfolgend wird der hybridspezifische Zweig EM der Servicefunktion näher erläutert, der seitens der Servicefunktion parallel zum Eskalationszweig ESK durchlaufen wird. Im Rahmen des hybridspezifischen Zweigs EM wird zusätzlich zur Überwachung, ob der Servicefall weiterhin vorliegt, auch überwacht, ob zwischenzeitlich und ungeachtet des vorliegenden Servicefalls ein fahrerseitiger oder systemseitiger Wunsch zum hybridischen Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 besteht. Zu Beginn des hybridspezifischen Zweigs EM, also unmittelbar nach Abarbeitung des zweiten Funktionsblocks F2, gibt die Servicefunktion in einem neunen Funktionsblock F9 einen Steuerbefehl EMA vor, der das elektronische Steuergerät 36 veranlasst, die eine elektrische Antriebsmaschine 38 des Getriebes 3 inklusive der Leistungselektronik 380 dieses elektrischen Antriebsmaschine 38 elektrisch abzuschalten. Die hierdurch eingesparte Energiemenge verlängert die Zeitspanne, in der das Getriebe 3 im Zustand P_aus betrieben werden kann.
-
Um einem eventuellen und ausdrücklichen Wunsch Folge leisten zu können, die elektrische Antriebsmaschine 38 des Getriebes 3 trotz Vorliegen des Servicefalls beispielsweise zum situativen Rekuperieren bei einem Abschleppen des Kraftfahrzeugs 1 bergab zu betreiben, sieht die Servicefunktion in einem sich an den neunten Funktionsblock F9 anschließenden neunten Abfrageblock A9 vor, eine derartige Anfrage - hier mit Bezugszeichen W gekennzeichnet - abzufragen. Bei einem negativen Abfrageergebnis erfolgt ein Rücksprung vor den neunten Abfrageblock A9, sodass der zuvor im neunten Funktionsblock F9 gesetzte Abschaltbefehl EMA so lange aktiv bleibt, bis tatsächlich ein Betreiben der elektrischen Antriebsmaschine 38 neuerlich angefordert ist. Ist dies dann der Fall, wird die Servicefunktion in einem zehnten Funktionsblock F10 fortgesetzt, in welchem der Betrieb der elektrischen Antriebsmaschine 38 inklusive ihrer Leistungselektronik 380 wieder zugelassen wird, was im Funktionsblock F10 mit Bezugszeichen EME gekennzeichnet ist.
-
In einem sich an den zehnten Funktionsblock F10 anschließenden zehnten Abfrageblock A10 prüft die Servicefunktion, ob die aktuelle Drehzahl n der elektrischen Antriebsmaschine 38 des Getriebes 3 größer ist als eine vordefinierte Mindestdrehzahl n1, die ausreicht, damit die nunmehr von der elektrischen Antriebsmaschine 38 angetriebene Pumpe 37 den zum Halten der Parksperre 34 im ausgelegten Zustand P_aus benötigten Druck ohne Hinzutun der aktuell ja ebenfalls aktivierten elektrischen Antrieb 370 der Pumpe 37 bereitstellen kann. Ist dies nicht der Fall, wird die Servicefunktion in einem elften Funktionsblock F11 fortgesetzt, in welchem sichergestellt wird, dass der elektrische Antrieb 370 der Pumpe 37 eingeschaltet ist, also eingeschaltet bleibt oder wieder eingeschaltet wird, sollte der elektrische Antrieb 370 der Pumpe 37 zwischenzeitlich bei laufender elektrischen Antriebsmaschine 38 des Getriebes 3 abgestellt worden sein. Anschließend erfolgt ein Rücksprung vor den zehnten Abfrageblock A10.
-
Liefert die Abfrage im zehnten Abfrageblock A10 hingegen ein positives Abfrageergebnis, so wird die Servicefunktion in einem zwölften Funktionsblock F12 fortgesetzt, in welchem der zuvor eingeschaltete elektrische Antrieb 370 der Pumpe 37 abgeschaltet wird, da die elektrische Antriebsmaschine 38 des Getriebes 3 jetzt die Druckmittelversorgung des elektrohydraulischen Steuergerätes 35 sicherstellt. Im Funktionsblock F12 gekennzeichnet ist dies durch Bezugszeichen 370A.
-
Nach Abarbeitung des zwölften Funktionsblocks F12 prüft die Servicefunktion in einem elften Abfrageblock A11, ob der Servicefall inzwischen beendet ist. Bei einem negativen Abfrageergebnis, also dann, wenn der Servicefall weiterhin vorliegt, erfolgt ein Rücksprung vor den zehnten Abfrageblock A10, sodass nachfolgend erneut überwacht wird, ob der aktuelle Betriebspunkt der elektrischen Antriebsmaschine 38 des Getriebes 3 die benötigte Druckmittelversorgung des elektrohydraulischen Steuergerätes 35 noch ermöglicht oder nicht. Liefert die Abfrage im elften Abfrageblock A11 hingegen ein positives Abfrageergebnis, so wird die Servicefunktion in einem dreizehnten Funktionsblock F13 fortgesetzt, in welchem alle in dem von der Servicefunktion parallel bearbeiteten Eskalationszweig ESK eventuell aktivierten Eskalationsstufen ESK1 bis ESK3 zurückgesetzt werden, was im Funktionsblock F13 - analog zum sechsten Funktionsblock F6 - durch Bezugsweichen ESK0 gekennzeichnet ist.
-
Nach Abarbeitung des dreizehnten Funktionsblocks F13 wird in einem vierzehnten Funktionsblock F14 die Parksperre 34 eingelegt, was im Funktion F14 - analog zum siebten Funktionsblock F7 - durch Bezugszeichen 34E gekennzeichnet ist. Auch hierbei kann vorgesehen sein, dass diesen Steuerbefehl übersprungen wird, wenn ein spezieller Fahrerwunsch vorliegt, eine solche „Auto-P-Funktion“ zu unterdrücken. In einem sich an den vierzehnten Funktionsblock F14 anschließenden fünfzehnten Funktionsblock F15 der Servicefunktion schließlich erfolgt ein Rücksprung vor die beiden parallel ablaufenden Abfrageblöcke A1 und A2.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs
- 20
- Kurbelwelle des Antriebsmotors
- 3
- Getriebe des Kraftfahrzeugs
- 30
- Anfahrelement zwischen Antriebsmotor und Getriebe
- 31
- Antriebswelle des Getriebes
- 32
- Abtriebswelle des Getriebes
- 33
- Schaltelemente des Getriebes
- 34
- Parksperre des Getriebes
- 340
- Aktuator der Parksperre
- 341
- Hydraulikkolben des Aktuators
- 342
- Arretiervorrichtung
- 343
- Elektrobauteil der Arretiervorrichtung
- 344
- Stift der Arretiervorrichtung
- 345
- Einlegefeder der Parksperre
- 35
- elektrohydraulisches Steuergerät des Getriebes
- 350
- elektromagnetisch betäigbares Hydraulikventil des elektrohydraulischen Steuergerätes
- 36
- elektronisches Steuergerät des Getriebes
- 360
- Kommunikations-Schnittstelle
- 37
- Pumpe des Getriebes
- 370
- elektrischer Antrieb der Pumpe
- 38
- elektrische Antriebsmaschine des Getriebes
- 380
- Leistungselektronik der elektrischen Antriebsmaschine
- 4
- Antriebsachse des Kraftfahrzeugs
- 5
- Bedieneinrichtung im Kraftfahrzeug
- 6
- elektrischer Energiespeicher im Kraftfahrzeug
- 7
- Steuervorrichtung
- A
- Stellung des Hydraulikkolbens im ausgelegten Zustand der Parksperre
- E
- Stellung des Hydraulikkolbens im eingelegten Zustand der Parksperre
- P
- Schaltposition „Parken“ an der Bedieneinrichtung
- R
- Schaltposition „Rückwärtsfahrt“ an der Bedieneinrichtung
- N
- Schaltposition „Neutral“ an der Bedieneinrichtung
- D
- Schaltposition „Vorwärtsfahrt“ an der Bedieneinrichtung
- S1
- Startpunkt der Servicefunktion
- EM
- hybridspezifischer Zweig der Servicefunktion
- ESK
- Eskalationszweig der Servicefunktion
- A1 bis A11
- Abfrageblock der Servicefunktion
- EME
- Abfrage zum Bedarf der elektrischen Antriebsmaschine
- M
- Abfrage an der Kommunikations-Schnittstelle
- n>n1
- Abfrage zur Drehzahl der elektrischen Antriebsmaschine
- stop
- Abfrage zum Beenden der Servicefunktion
- T
- Abfrage von Messwerte-Auswertungen
- U<U1
- Abfrage zum Ladezustand des Energiespeichers
- U<U2
- Abfrage zum Ladezustand des Energiespeichers
- U<U3
- Abfrage zur Tiefentladung des Energiespeichers
- W
- Abfrage zum gewollten Betrieb der elektrischen Antriebsmaschine
- F1 bis F14
- Funktionsblock der Servicefunktion
- 34A
- Steuerbefehl zum Auslegen der Parksperre und/oder Halten der Parksperre im ausgelegten Zustand
- 34E
- Steuerbefehl zum Einlegen der Parksperre
- 370A
- Steuerbefehl zum Ausschalten des elektrischen Antriebs der Pumpe
- 370E
- Steuerbefehl zum Einschalten des elektrischen Antriebs der Pumpe
- EMA
- Steuerbefehl zum Abschalten der Versorgung des Hybridantriebs
- EME
- Steuerbefehl zum Einschalten der Versorgung des Hybridantriebs
- ESK0
- Eskalationsstufe im Eskalationszweig
- ESK1
- Eskalationsstufe im Eskalationszweig
- ESK2
- Eskalationsstufe im Eskalationszweig
- ESK3
- Eskalationsstufe im Eskalationszweig
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102017211025 A1 [0003, 0026]
