WO2024002733A1 - Steuern einer parkbremse für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2024002733A1
WO2024002733A1 PCT/EP2023/066353 EP2023066353W WO2024002733A1 WO 2024002733 A1 WO2024002733 A1 WO 2024002733A1 EP 2023066353 W EP2023066353 W EP 2023066353W WO 2024002733 A1 WO2024002733 A1 WO 2024002733A1
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parking brake
actuator
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motor vehicle
controlled
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PCT/EP2023/066353
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Ruben Cueppers
Patrick Behle
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/741—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on an ultimate actuator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/662—Electrical control in fluid-pressure brake systems characterised by specified functions of the control system components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices

Definitions

  • the present invention relates to controlling a parking brake for a motor vehicle.
  • the invention relates to ensuring correct control.
  • a motor vehicle includes a drive train with a drive motor that acts on a drive wheel via an output shaft.
  • a parking brake is provided, which is designed to fix the output shaft relative to the motor vehicle so that the drive wheel cannot rotate.
  • the parking brake usually includes a wheel that can be rotated on the output shaft and has a series of recesses and a locking element that can engage positively in a recess. If the parking brake is engaged, a torque of the output shaft is transmitted directly to the motor vehicle by means of the locking element. If the parking brake is designed, the locking element does not transmit any force to the wheel and the drive wheel can roll or be driven freely.
  • the parking brake can be engaged or disengaged using a first actuator.
  • a second actuator is provided, which can prevent a change in the status of the parking brake. Actual states of both actuators can be determined and monitored. This can prevent a single error - for example on the first or second actuator - from unintentionally engaging or disengaging the parking brake.
  • the interaction between the actuators can become unreliable, so that the engaged parking brake can be disabled by a single error (single error) by controlling the first actuator accordingly.
  • US 2021 388 897 A1 describes a method for controlling a manual transmission with a controllable friction element for engaging or disengaging a gear. It is proposed to bring the friction element into an open state and to change an engaged reduction ratio in the transmission after an abnormal condition of the manual transmission has been determined. The friction element should only be closed again when the abnormal condition no longer exists.
  • One object underlying the present invention is to provide an improved technology to ensure improved functional reliability of a parking brake.
  • the invention solves this problem by means of the subject matter of the independent claims. Subclaims reflect preferred embodiments.
  • a parking brake for a motor vehicle includes a first actuator that can be controlled to place the parking brake in an engaged or disengaged state; and a second actuator that can be controlled to hold or release the state of the parking brake.
  • a method for controlling such a parking brake comprises steps of detecting a request to apply the parking brake while the parking brake is in the applied state; controlling the second actuator to maintain the state of the parking brake; controlling the first actuator to apply the parking brake; determining the status of the parking brake; and determining a fault if the parking brake is disengaged.
  • the second actuator preferably acts on the first actuator.
  • the second actuator can lock or block a movement of the first actuator. More preferably, locking only takes place in predetermined states of the first actuator, wherein a first state can correspond to an engaged parking brake and a second state can correspond to a disengaged parking brake. If the second actuator is controlled to maintain the state of the parking brake while the first actuator is not in any of the predetermined states, further movement of the first actuator may be possible. If the first actuator then reaches one of the predetermined states, the state reached can be maintained as long as the second actuator is controlled to maintain the state.
  • the second actuator acts on the first actuator in the manner of a roller closure.
  • Both actuators provide a linear movement, preferably along a common axis.
  • a movement of the first actuator relative to a housing can be prevented by a positive radial engagement of rollers, balls or similar bodies between the first actuator and the housing.
  • the second actuator carries an axial profile and can be axially displaced in order to control a radial movement of the bodies in such a way that the positive connection is canceled and the first actuator is movable, or in such a way that the positive connection exists and the first actuator is thus held in its state is.
  • the second actuator is designed to be electrically controlled.
  • the second actuator comprises an electromagnet with an armature, which further preferably works against a restoring force of an elastic element.
  • a position of the second actuator can be determined using a suitable sensor. However, it is preferred that the position is determined by means of a method that determines an effect of a permanent magnet of the second actuator relative to an electrical coil of the second actuator and derives the position from the determined effect.
  • an actuation force that can be exerted by the first actuator can be limited.
  • the force can be limited in such a way that changing the state of the parking brake is less likely or less possible.
  • the actuation force can be limited as long as there is no request to apply the parking brake. Should there be a requirement for If the parking brake has been disengaged, the force limitation can be ended.
  • the actuating force can in particular be reduced below a predetermined value that is required to apply the parking brake. This can safely prevent the parking brake from being disengaged as long as there is no request for disengagement.
  • the predetermined value can be achieved, for example, by means of an elastic element which counteracts a movement of the first actuator.
  • the first actuator can be set up to be actuated hydraulically in order to apply the parking brake.
  • An available hydraulic pressure can be reduced below a predetermined value in order to further reduce the actuation force to such an extent that a change in the state of the parking brake by the first actuator is not possible.
  • the hydraulic pressure can be controlled by controlling a proportional valve or a fluid pump.
  • the first actuator may be controlled by another valve that controls a flow of pressurized fluid from a source into or out of a working space of the first actuator.
  • an elastic element is provided to counteract the force of the first actuator for deploying the parking brake.
  • the elastic element can comprise a spring, in particular a helical spring, which acts along a movement of the first actuator.
  • the elastic element can provide a restoring force to empty the working space of fluid and bring the first actuator to a predetermined state.
  • the parking brake is preferably used on a motor vehicle. If the error is determined, a warning signal can be provided.
  • the warning signal can be directed to a device or to a person on board the motor vehicle.
  • the person may include a driver of the motor vehicle, so that the driver can take an appropriate measure to prevent the motor vehicle from rolling unintentionally, for example by actuating a service brake.
  • an entry indicating the particular error may be written to an error memory.
  • the error memory can record entries from various devices on board the motor vehicle. The entry may indicate possible wear or a mechanical defect in the area between the first and second actuators.
  • the second actuator can be controlled to release the state of the parking brake and the first actuator to disengage the parking brake. This may correspond to a common sequence performed to disengage the parking brake.
  • a predetermined time is waited after the first actuation of the first actuator to disengage the parking brake, and no error is determined if it cannot be determined during this time that the parking brake is in a state other than the engaged state .
  • This time can be chosen to be short depending on an actuation speed of the first actuator in order to carry out the sequence mentioned with the shortest possible delay if there is no error.
  • a control device for a parking brake for a motor vehicle described herein is configured to detect a request to disengage the parking brake while the parking brake is in the engaged state; to control the second actuator to maintain the parking brake in its state; to control the first actuator to apply the parking brake; to determine the status of the parking brake; and to determine a fault if the parking brake is designed.
  • the control device is preferably designed electronically and can be set up to partially or completely carry out a method described herein.
  • the control device can comprise a programmable microcomputer or a microcontroller and the method can be in the form of a computer program product with program code means.
  • the control device can also include an integrated circuit that carries out the method in the manner of a switching network or switching mechanism.
  • the computer program product can also be stored on a computer-readable data carrier. Additional features or advantages of the method can be transferred to the device or vice versa.
  • a parking brake for a motor vehicle includes a control device described herein, a first actuator controllable to place the parking brake in an engaged or disengaged state; and a second actuator that can be controlled to hold or release the parking brake in its state.
  • the parking brake can additionally include a sensor for determining the status of the parking brake. Another sensor can be provided to determine a position of the second actuator.
  • the control device can be set up to determine the position of the second actuator using a determination method.
  • the parking brake can include further elements, in particular one or more elastic elements for one-sided decoupling of movements or an engagement mechanism for positively locking a shaft in a drive train of the motor vehicle.
  • the shaft is further preferably connected to a wheel of the motor vehicle in a torque-locking manner.
  • a transmission arrangement for a motor vehicle includes a parking brake described herein.
  • the transmission arrangement can include a continuously variable transmission or a manual transmission that is designed to act between a drive motor and a drive wheel of the motor vehicle.
  • the drive motor can be designed as an electric drive machine or as an internal combustion engine.
  • the transmission is designed as a hybrid transmission and includes an electric drive motor, the torque of which can be coupled to a torque of the drive motor.
  • a motor vehicle includes a transmission arrangement described herein.
  • the motor vehicle can in particular include a passenger car, a truck, a motorcycle or a bus.
  • Figure 1 shows a parking brake for a motor vehicle
  • Figure 2 actuators for a parking brake
  • Figure 3 shows a flowchart of a method; represents.
  • Figure 1 shows a parking lock or parking brake 100 for a motor vehicle 102, in particular a passenger car.
  • the motor vehicle 102 includes a drive train with an output shaft 104, which is usually coupled in a rotationally fixed manner to a drive wheel of the motor vehicle. A speed of the drive wheel is thus directly coupled to a speed of the output shaft 104.
  • the parking brake 100 may be comprised of a transmission 106, which is located in the drive train to couple a drive motor to the drive wheel.
  • the parking brake 100 is designed to allow or prevent rotation of the output shaft 104 relative to the motor vehicle 102.
  • the parking brake 100 can be brought into an engaged state in which rotation is prevented, or into a disengaged state in which rotation is permitted.
  • the parking brake 100 preferably comprises a first actuator 108 and a second actuator 110 for actuating an engagement mechanism 112.
  • a control device 114 is preferably provided for controlling the actuators 108 and 110.
  • a sensor 116 is provided for determining the state of the parking brake 100.
  • the first actuator 108 is designed to be hydraulically controlled.
  • An exemplary hydraulic system 118 includes a controllable valve 120 that, in a first position shown in Figure 1, controls a flow of hydraulic fluid from a source 122 to the first actuator. ator 108 and in a second position a flow of fluid from the first actuator 108 into a sink 124 allowed.
  • the valve 120 is shown as a 3/2-way valve. In another embodiment, a 3/3-way valve can also be used, which can additionally assume a third position in which a flow of fluid into or out of the first actuator 108 is prevented.
  • the valve 120 can be controlled by the control device 114 using one or more electromagnets or another drive.
  • the sink 125 is designed as a container and the source 122 includes a pump that is fed from the container.
  • a hydraulic pressure under which the source 122 provides the fluid can be controlled by the control device 114.
  • the control device 114 can act on the pump 114 as shown or also on a control valve that controls the pressure provided.
  • the pump 122 may be driven by the motor vehicle's drive motor, the transmission 106, or by a dedicated pump motor. Fluid under pressure can also be used for other control tasks, for which additional valves and associated actuators can be provided.
  • a gear selected in the transmission 106 can be controlled hydraulically.
  • the pressure of the fluid provided by the source 122 can therefore also be referred to as the system pressure.
  • the control is preferably designed in such a way that a predetermined system pressure is required to produce a torque flow through the transmission 106; If this is not achieved, no gear may be engaged or a clutch to the drive motor may be open.
  • the first actuator 108 includes a cylinder 130 in which a piston 132 is slidably accommodated, so that a hydraulic working space 134 for receiving hydraulic fluid is limited.
  • the piston 132 can move along an axis 136 in the cylinder 130.
  • a movement to the right occurs when fluid flows into the working space 134. This movement is counter to the force of an elastic element 136, which can press the piston 132 in the opposite direction into the cylinder 130 while fluid flows from the working space 134.
  • the first actuator 108 acts on the engagement mechanism 112 to engage or disengage the parking brake 100.
  • the engagement mechanism 112 includes a wheel 140 which is non-rotatably connected to the output shaft 104 and has a series of recesses 142.
  • a lever 144 is rotatably mounted about an axis of rotation 146 and can be pivoted so that its first end engages in a form-fitting manner in one of the recesses 142.
  • a second end of the lever 144 is connected to the first actuator 108 so that engagement of the lever 144 in one of the recesses 142 can be established by moving the piston 132 of the first actuator 108 to a first position and releasing the engagement, by moving the piston 132 to a different position along the axis 136.
  • the lever 144 preferably includes a spring-loaded joint 148, so that the first actuator 108 can be moved into the first position even if the first end of the lever 144 cannot engage in a recess 142 due to the rotational position of the wheel 140.
  • a position is also called tooth-on-tooth (ZaZ) position.
  • an elastic element on the joint 148 absorbs an actuating force of the first actuator 108 and moves the first end of the lever 144 into a recess 142 as soon as the wheel 140 has been rotated sufficiently far; further optionally, a lock 150 is provided around the lever 144 in the position engaging the wheel 140.
  • the exact functioning of the lock 150 is not important.
  • Figure 2 shows actuators 108, 110 for a parking brake 100 in a further embodiment.
  • the second actuator 110 is partially shown in a left area and the first actuator 108 is partially shown in a right area.
  • the piston 132 is designed to be hollow and radially symmetrical. On the outside it rests on the cylinder 130 and on the inside on a bell 205 which is connected to the cylinder 130.
  • the bell 205 has a radial recess in which a ball 210 lies.
  • the piston 132 has a radial recess 220 for receiving a section of the ball 210 at two axially spaced locations. In the illustration of Figure 2, the ball 210 lies in sections in an inner annular groove; further to the left a shoulder for holding the ball 210 can be seen.
  • the slide 215 is in a right position as shown, the ball 210 is pressed radially outwards in the recess of the bell 205 and into a recess 220 in the piston 132. A movement of the piston 132 in the cylinder 130 is then prevented by the positive fit of the ball 210. If the slide 215 is pulled to the left relative to the bell 205, the ball 210 can move radially inwards so that no section of it is in the recess 220. The piston 132 can then be moved along the axis 136 in the cylinder 130.
  • the second actuator 110 is provided to move the slide 215 into the positions mentioned.
  • the second actuator 110 is designed in the manner of an electromagnet and comprises a fixed yoke 230, an armature 232 which can be displaced along the axis 136 and a coil 234.
  • a housing 236 accommodates these elements and is attached to the cylinder 130.
  • the anchor 232 is coupled to the slide 215 via a rod 238.
  • An elastic element 240 is in this case attached axially between the slide 215 and the bell 205 and is designed to press the slide 215 into the locking position, in this case to the right.
  • the armature 232 is pulled to the yoke 230, in the present illustration to the left. In this position, the piston 132 is released and the first actuator 108 can be controlled to move the lever 144 to engage or disengage the parking brake 100.
  • the armature 232 is pushed into the opposite position by the elastic element 240, in the present illustration to the right. In this position the piston 132 is locked so that the first Actuator 108 cannot move the lever 144 and an engaged or disengaged state of the parking brake 100 is maintained.
  • a position of the slider 215 can be determined by determining an electromagnetic effect of the armature 232 on the coil 234.
  • an impedance of the coil 234 can be determined by applying an alternating voltage to the coil 234 and observing a current flowing through the coil 234. If the slide 215 is not pulled completely into the locking (here: right) position after switching off the working current, this can be detected.
  • Engaging or disengaging the parking brake 100 requires a predetermined actuation of the first actuator 108 and the second actuator 110. This allows double security to be achieved, so that a simple error, for example in one of the actuators 108, 110, does not result in an unintentional change in the state the parking brake 100 can lead. However, if mechanical wear occurs in the area of the ball 210 or another mechanical defect in the interaction of the actuators 108, 110, double security can no longer be guaranteed. Such defects can have sporadic effects, making them difficult to diagnose.
  • Figure 3 shows a flowchart of a method 300, which is described below with reference to the embodiments of Figures 1 and 2.
  • a step 305 the parking brake 100 is engaged.
  • One end of the lever 144 engages in a recess 142 of the wheel 140 and the output shaft 104 is blocked against rotation.
  • the piston 132 of the first actuator 108 is in a corresponding position, which is shown as an example in FIG.
  • the armature 232 of the second actuator 110 is in a locking position, as well is shown as an example in Figure 2.
  • the ball 210 creates a positive connection between the piston 132 and the bell 205 or the housing 236 and thus the motor vehicle 102.
  • a request to apply the parking brake 100 is recorded.
  • the request may come from a driver of the motor vehicle 105, for example by moving a selector lever for controlling the transmission 106 from a P position to another position, such as a D position or a creation.
  • a step 315 the securing of the actuation of the parking brake 100 is held in a closed position or brought into this position if necessary.
  • the second actuator 110 is already in the securing position, in which movement of the first actuator 108 is prevented.
  • the position of the second actuator 110 can be checked, with the method 300 only continuing if the second actuator 110 has assumed the securing position.
  • the first actuator 108 can be controlled to apply the parking brake. Due to the securing position of the second actuator 110, this should not succeed if there is no error.
  • a step 325 it can be determined whether the parking brake 100 is designed.
  • the state of the parking brake 100 or the position of the lever 144 can be determined, for example, by means of the sensor 116.
  • the sensor 116 Preferably, only a predetermined time is waited for a corresponding signal from sensor 116, for example a few 10 ms.
  • the parking brake 100 can be determined in a step 330 that there is an error in the interaction of the actuators 108, 110 with the engagement mechanism 108.
  • a corresponding message can be entered into an error memory on board the motor vehicle 102.
  • a warning signal can be provided, which can be provided to a driver of the motor vehicle 102 or a control device.
  • the control of the first actuator 108 can be changed for a subsequent operation of the motor vehicle 102.
  • the system pressure in the hydraulic system 118 can always be reduced to a predetermined value when there is a request to engage the parking brake 100. Such a request occurs, for example, when the driver moves the selector lever to control the transmission 106 into the P position.
  • the predetermined value is preferably so low that the system pressure is not sufficient to move the piston 132 of the first actuator 108 against the force of the elastic element 136 with appropriate control of the valve 120 in such a way that the parking brake 100 is applied.
  • step 330 After an error has been determined in step 330, the system pressure can be reduced each time for the parking brake 100 engaged until the error is eliminated. A further check of the correct function of the actuators 108, 110 using the described steps of the method 300 can be carried out again when the parking brake 100 is subsequently disengaged or a further test can be dispensed with.
  • step 325 If it is determined in step 325 that the parking brake 100 is not designed, this indicates that the actuators 108, 110 are functioning correctly. In this case, no error is determined and a usual sequence of activations of the actuators 108, 110 can be controlled to design the parking brake 100. Beforehand, the first actuator 108 can be controlled to engage the parking brake 100 in order to facilitate subsequent actuation of the second actuator 110 and to avoid mechanical wear in the area of the ball 210.
  • the second actuator 110 can be moved into the non-locking position. If this has not already happened, the first actuator 108 can be controlled in order to apply the parking brake 100. The second actuator 110 can then be controlled into the securing position. The correct design of the parking brake 100 can be checked using the sensor 116. A position of the second actuator 1 10 can be determined by means of a sensor or a method can be determined based on an electrical parameter of the second actuator.

Abstract

Eine Parkbremse (100) für ein Kraftfahrzeug (102) umfasst einen ersten Aktuator (108), der gesteuert werden kann, um die Parkbremse (100) in einen eingelegten oder einen ausgelegten Zustand zu bringen; und einen zweiter Aktuator (110), der gesteuert werden kann, um den Zustand der Parkbremse (100) zu halten oder freizugeben. Ein Verfahren (300) zum Steuern einer solchen Parkbremse (100) umfasst Schritte des Erfassens einer Anforderung zum Auslegen der Parkbremse (100), während sich die Parkbremse (100) im eingelegten Zustand befindet; des Steuerns des zweiten Aktuators (110), um den Zustand der Parkbremse (100) zu halten; des Steuerns des ersten Aktuators (108), um die Parkbremse (100) auszulegen; des Bestimmens des Zustands der Parkbremse (100); und des Bestimmens eines Fehlers, falls die Parkbremse (100) ausgelegt ist.

Description

Steuern einer Parkbremse für ein Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft das Steuern einer Parkbremse für ein Kraftfahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung die Sicherstellung einer korrekten Steuerung.
Ein Kraftfahrzeug umfasst einen Antriebsstrang mit einem Antriebsmotor, der über eine Abtriebswelle auf ein Antriebsrad wirkt. Um das Kraftfahrzeug im Stillstand zu halten, ist eine Parkbremse vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, die Abtriebswelle gegenüber dem Kraftfahrzeug festzusetzen, sodass sich das Antriebsrad nicht drehen kann. Die Parkbremse umfasst üblicherweise ein auf der Abtriebswelle drehbares Rad mit einer Reihe von Ausnehmungen und ein Sperrelement, das formschlüssig in eine Ausnehmung eingreifen kann. Ist die Parkbremse eingelegt, so wird ein Drehmoment der Abtriebswelle mittels des Sperrelements unmittelbar auf das Kraftfahrzeug übertragen, ist die Parkbremse ausgelegt, so überträgt das Sperrelement keine Kraft zu dem Rad und das Antriebsrad kann frei rollen bzw. angetrieben werden.
Die Parkbremse kann mittels eines ersten Aktuators eingelegt oder ausgelegt werden. Zur Sicherung ist ein zweiter Aktuator vorgesehen, der eine Änderung des Zustands der Parkbremse verhindern kann. Tatsächliche Zustände beider Aktuatoren können bestimmt und überwacht werden. So kann verhindert werden, dass ein einzelner Fehler - beispielsweise am ersten oder am zweiten Aktuator - zu einem unbeabsichtigten Einlegen oder Auslegen der Parkbremse führen kann.
Bei bestimmten Anordnungen kann beispielsweise durch einen mechanischen Verschleiß das Zusammenspiel zwischen den Aktoren unzuverlässig werden, sodass die eingelegte Parkbremse schon durch einen einzelnen Fehler (Einfachfehler) ausgelegt werden kann, indem der erste Aktuator entsprechend gesteuert wird.
US 2021 388 897 A1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung eines Schaltgetriebes mit einem steuerbaren Reibelement zum Ein- oder Auslegen einer Gangstufe. Es wird vorgeschlagen, das Reibelement in einen geöffneten Zustand zu bringen und ein eingelegtes Untersetzungsverhältnis im Getriebe zu ändern, nachdem ein anomaler Zustand des Schaltgetriebes bestimmt wurde. Das Reibelement soll erst wieder geschlossen werden, wenn der anomale Zustand nicht mehr vorliegt.
Eine der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht in der Angabe einer verbesserten Technik, um eine Funktionssicherheit einer Parkbremse verbessert sicherzustellen. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
Eine Parkbremse für ein Kraftfahrzeug umfasst einen ersten Aktuator, der gesteuert werden kann, um die Parkbremse in einen eingelegten oder einen ausgelegten Zustand zu bringen; und einen zweiter Aktuator, der gesteuert werden kann, um den Zustand der Parkbremse zu halten oder freizugeben.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Steuern einer solchen Parkbremse Schritte des Erfassens einer Anforderung zum Auslegen der Parkbremse, während sich die Parkbremse im eingelegten Zustand befindet; des Steuerns des zweiten Aktuators, um den Zustand der Parkbremse zu halten; des Steuerns des ersten Aktuators, um die Parkbremse zu auszulegen; des Bestimmens des Zustands der Parkbremse; und des Bestimmens eines Fehlers, falls die Parkbremse ausgelegt ist.
Es wurde erkannt, dass ein Gefahrloser Test der mittels zwei Aktoren zu betätigenden Parkbremse in dem Moment, in dem eine Anforderung zum Lösen vorliegt, am besten überprüft werden kann. Dazu werden beide Aktuatoren passend angesteuert, um ein mögliches Fehlverhalten zu provozieren. Sollte der Test fehlschlagen, sodass die Parkbremse geöffnet ist, so liegt kein gefährlicher Zustand vor, da die Parkbremse den angeforderten Zustand einnimmt.
Der zweite Aktuator wirkt bevorzugt auf den ersten Aktuator. Dazu kann der zweite Aktuator eine Bewegung des ersten Aktuators verriegeln oder blockieren. Weiter bevorzugt erfolgt das Verriegeln nur in vorbestimmten Zuständen des ersten Aktuators, wobei ein erster Zustand einer eingelegten Parkbremse und ein zweiter Zustand einer ausgelegter Parkbremse entsprechen kann. Sollte der zweite Aktuator gesteuert werden, den Zustand der Parkbremse zu halten, während sich der erste Aktuator in keinem der vorbestimmten Zustände befindet, so kann eine weitere Bewegung des ersten Aktuators möglich sein. Erreicht der erste Aktuator dann einen der vorbestimmten Zustände, so kann der erreichte Zustand gehalten werden, solange der zweite Aktuator dazu gesteuert wird, den Zustand zu halten.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wirkt der zweite Aktuator nach Art eines Rollenverschlusses auf den ersten Aktuator. Dabei wird durch beide Aktuatoren jeweils eine lineare Bewegung bereitgestellt, bevorzugt entlang einer gemeinsamen Achse. Eine Bewegung des ersten Aktuators gegenüber einem Gehäuse kann durch einen formschlüssigen radialen Eingriff von Rollen, Kugeln oder ähnlichen Körpern zwischen dem ersten Aktuator und dem Gehäuse verhindert sein. Der zweite Aktuator trägt ein axiales Profil und kann axial verschoben werden, um eine radiale Bewegung der Körper derart zu steuern, dass der Formschluss aufgehoben und der erste Aktuator beweglich ist, oder derart, dass der Formschluss besteht und somit der erste Aktuator in seinem Zustand gehalten ist.
Es ist weiter bevorzugt, dass der zweite Aktuator dazu eingerichtet ist, elektrisch gesteuert zu werden. In einer Ausführungsform umfasst der zweite Aktuator einen Elektromagneten mit einem Anker, der weiter bevorzugt gegen eine Rückstellkraft eines elastischen Elements arbeitet. Eine Stellung des zweiten Aktuators kann mittels eines passenden Sensors bestimmt werden. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Stellung mittels eines Verfahrens bestimmt wird, das eine Wirkung eines Permanentmagneten des zweiten Aktuators gegenüber einer elektrischen Spule des zweiten Aktuators bestimmt, und aus der bestimmten Wirkung die Stellung ableitet.
Fall der Fehler bestimmt wurde, kann eine durch den ersten Aktuator bewirkbare Betätigungskraft begrenzt werden. Insbesondere kann die Kraft derart begrenzt werden, dass ein Ändern des Zustands der Parkbremse weniger wahrscheinlich ist oder weniger rasch möglich ist. Die Betätigungskraft kann begrenzt werden, solange keine Anforderung zum Auslegen der Parkbremse vorliegt. Sollte eine Anforderung zum Auslegen der Parkbremse vorliegen, so kann die Begrenzung der Kraft beendet werden.
Die Betätigungskraft kann insbesondere unter einen vorbestimmten Wert abgesenkt werden, der zum Auslegen der Parkbremse erforderlich ist. So kann sicher verhindert werden, dass die Parkbremse ausgelegt wird, solange keine Anforderung zum Auslegen vorliegt. Der vorbestimmte Wert kann beispielsweise mittels eines elastischen Elements bewirkt sein, welches einer Bewegung des ersten Aktuators entgegenwirkt.
Der erste Aktuator kann dazu eingerichtet sein, hydraulisch betätigt zu werden, um die Parkbremse auszulegen. Dabei kann ein zur Verfügung stehender hydraulischer Druck unter einen vorbestimmten Wert abgesenkt werden, um die Betätigungskraft weiter so weit abzusenken, dass eine Änderung des Zustands der Parkbremse durch den ersten Aktuator nicht möglich ist. Der hydraulische Druck kann durch Steuern eines Proportionalventils oder einer Fluidpumpe gesteuert werden. Der erste Aktuator kann mittels eines weiteren Ventils gesteuert werden, das einen Strom von unter Druck stehendem Fluid von einer Quelle in oder aus einem Arbeitsraum des ersten Aktuators steuert.
Es ist weiter bevorzugt, dass ein elastisches Element vorgesehen ist, um der Kraft des ersten Aktuators zum Auslegen der Parkbremse entgegen zu wirken. Das elastische Element kann eine Feder, insbesondere eine Schraubenfeder umfassen, die entlang einer Bewegung des ersten Aktuators wirkt. Das elastische Element kann eine Rückstellkraft bereitstellen, um den Arbeitsraum von Fluid zu leeren und den ersten Aktuator in einen vorbestimmten Zustand zu bringen.
Die Parkbremse wird bevorzugt an einem Kraftfahrzeug eingesetzt. Sollte der Fehler bestimmt werden, so kann ein Warnsignal bereitgestellt werden. Das Warnsignal kann an eine Vorrichtung oder an eine Person an Bord des Kraftfahrzeugs gerichtet sein. Die Person kann einen Fahrer des Kraftfahrzeugs umfassen, sodass der Fahrer eine geeignete Maßnahme ergreifen kann, um ein ungewolltes Rollen des Kraftfahrzeugs zu verhindern, beispielsweise indem er eine Betriebsbremse betätigt. In einer weiteren Ausführungsform kann ein Eintrag, der auf den bestimmten Fehler hinweist, in einen Fehlerspeicher geschrieben werden. Der Fehlerspeicher kann Einträge verschiedener Vorrichtungen an Bord des Kraftfahrzeugs aufnehmen. Der Eintrag kann auf einen möglichen Verschleiß oder einen mechanischen Defekt im Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Aktuator hinweisen.
Wurde kein Fehler bestimmt, so kann der zweite Aktuator gesteuert werden, um den Zustand der Parkbremse freizugeben, und der erste Aktuator dazu, die Parkbremse auszulegen. Dies kann einer üblichen Sequenz entsprechen, die zum Auslegen der Parkbremse ausgeführt wird. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird eine vorbestimmte Zeit nach dem ersten Betätigen des ersten Aktuators zum Auslegen der Parkbremse gewartet, und es wird kein Fehler bestimmt, falls während dieser Zeit nicht bestimmt werden kann, dass sich die Parkbremse in einem anderen als dem eingelegten Zustand befindet. Diese Zeit kann in Abhängigkeit einer Betätigungsgeschwindigkeit des ersten Aktuators kurz gewählt sein, um die genannte Sequenz mit einer möglichst geringen Verzögerung auszuführen, falls kein Fehler vorliegt.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Steuervorrichtung für eine hierin beschriebene Parkbremse für ein Kraftfahrzeug dazu eingerichtet, eine Anforderung zum Auslegen der Parkbremse zu erfassen, während sich die Parkbremse im eingelegten Zustand befindet; den zweiten Aktuator anzusteuern, um die Parkbremse in ihrem Zustand zu halten; den ersten Aktuator anzusteuern, um die Parkbremse zu auszulegen; den Zustand der Parkbremse zu bestimmen; und einen Fehler zu bestimmen, falls die Parkbremse ausgelegt ist.
Die Steuervorrichtung ist bevorzugt elektronisch ausgeführt und kann dazu eingerichtet sein, ein hierin beschriebenes Verfahren teilweise oder vollständig auszuführen. Dazu kann die Steuervorrichtung einen programmierbaren Mikrocomputer oder einen Mikrocontroller umfassen und das Verfahren kann in Form eines Computerprogrammprodukts mit Programmcodemitteln vorliegen. Die Steuervorrichtung kann auch einen integrierten Schaltkreis umfassen, der das Verfahren nach Art eines Schaltnetzes oder Schaltwerks ausführt. Das Computerprogrammprodukt kann auch auf einem computerlesbaren Datenträger abgespeichert sein. Merkmale oder Vorteile des Verfahrens können auf die Vorrichtung übertragen werden oder umgekehrt.
Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Parkbremse für ein Kraftfahrzeug eine hierin beschriebene Steuervorrichtung, einen ersten Aktuator, der gesteuert werden kann, um die Parkbremse in einen eingelegten oder einen ausgelegten Zustand zu bringen; und einen zweiten Aktuator, der gesteuert werden kann, um die Parkbremse in ihrem Zustand zu halten oder freizugeben. Die Parkbremse kann zusätzlich einen Sensor zur Bestimmung des Zustands der Parkbremse umfassen. Ein weiterer Sensor kann vorgesehen sein, um eine Stellung des zweiten Aktuators zu bestimmen. Alternativ kann die Steuervorrichtung dazu eingerichtet sein, die Stellung des zweiten Aktuators mittels eines Bestimmungsverfahrens zu bestimmen. Die Parkbremse kann noch weitere Elemente umfassen, insbesondere eines oder mehrere elastische Elemente zur einseitigen Entkopplung von Bewegungen oder einen Eingriffmechanismus zur formschlüssigen Blockierung einer Welle in einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs. Die Welle ist weiter bevorzugt drehmomentschlüssig mit einem Rad des Kraftfahrzeugs verbunden.
Nach wieder einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug eine hierin beschriebene Parkbremse. Die Getriebeanordnung kann ein stufenloses Getriebe oder ein Schaltgetriebe umfassen, das dazu eingerichtet ist, zwischen einem Antriebsmotor und einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs zu wirken. Der Antriebsmotor kann als elektrische Antriebsmaschine oder als Brennkraftmaschine ausgeführt sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Getriebe als Hybridgetriebe ausgeführt und umfasst einen elektrischen Antriebsmotor, dessen Drehmoment mit einem Drehmoment des Antriebsmotors gekoppelt werden kann.
Nach abermals einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Kraftfahrzeug eine hierin beschriebene Getriebeanordnung. Das Kraftfahrzeug kann insbesondere einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen, ein Kraftrad oder einen Omnibus umfassen. Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:
Figur 1 eine Parkbremse für ein Kraftfahrzeug;
Figur 2 Aktuatoren für eine Parkbremse; und Figur 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens; darstellt.
Figur 1 zeigt eine Parksperre oder Parkbremse 100 für ein Kraftfahrzeug 102, insbesondere einen Personenkraftwagen. Das Kraftfahrzeug 102 umfasst einen Antriebsstrang mit einer Abtriebswelle 104, die üblicherweise drehfest mit einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist. Eine Drehzahl des Antriebsrads ist somit direkt mit einer Drehzahl der Abtriebswelle 104 gekoppelt. Die Parkbremse 100 kann von einem Getriebe 106 umfasst sein, das im Antriebsstrang liegt, um einen Antriebsmotor mit dem Antriebsrad zu koppeln.
Die Parkbremse 100 ist dazu eingerichtet, eine Drehung der Abtriebswelle 104 gegenüber dem Kraftfahrzeug 102 zu erlauben oder zu verhindern. Dazu kann die Parkbremse 100 in einen eingelegten Zustand gebracht werden, in welchem die Drehung verhindert ist, oder in einen ausgelegten Zustand, in welchem die Drehung ermöglicht ist. Dazu umfasst die Parkbremse 100 bevorzugt einen ersten Aktuator 108 und einen zweiten Aktuator 110 zur Betätigung eines Eingriffsmechanismus 112. Ferner ist bevorzugt eine Steuervorrichtung 114 zur Steuerung der Aktuatoren 108 und 110 vorgesehen. Weiter bevorzugt ist ein Sensor 116 zur Bestimmung des Zustands der Parkbremse 100 vorgesehen.
Der erste Aktuator 108 ist in der dargestellten Ausführungsform dazu eingerichtet, hydraulisch gesteuert zu werden. Ein beispielhaftes hydraulisches System 118 umfasst ein steuerbares Ventil 120, das in einer ersten Stellung, in der es in Figur 1 gezeigt ist, einen Fluss von hydraulischem Fluid von einer Quelle 122 zum ersten Aktu- ator 108 und in einer zweiten Stellung einen Fluss von Fluid vom ersten Aktuator 108 in eine Senke 124 erlaubt. Vorliegend ist das Ventil 120 als 3/2 Wege Ventil dargestellt. In einer anderen Ausführungsform kann auch ein 3/3 Wege Ventil verwendet werden, das zusätzlich eine dritte Stellung einnehmen kann, in der ein Fluss von Fluid in den oder aus dem ersten Aktuator 108 verhindert ist. Das Ventil 120 kann mittels eines oder mehrerer Elektromagneten oder eines anderen Antriebs durch die Steuervorrichtung 114 gesteuert werden.
In der Darstellung von Figur 1 ist die Senke 125 als Behälter ausgeführt und die Quelle 122 umfasst eine Pumpe, die aus dem Behälter gespeist wird. Ein hydraulischer Druck, unter dem die Quelle 122 das Fluid bereitstellt, kann durch die Steuervorrichtung 114 gesteuert werden. Dazu kann die Steuervorrichtung 114 wie dargestellt auf die Pumpe 114 oder auch auf ein Stellventil wirken, das den bereitgestellten Druck steuert. Die Pumpe 122 kann vom Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs, dem Getriebe 106 oder von einem dedizierten Pumpenmotor angetrieben werden. Unter Druck stehendes Fluid kann auch noch für weitere Steueraufgaben benutzt werden, wozu noch weitere Ventile und jeweils zugeordnete Aktuatoren bereitgestellt sein können. Insbesondere kann eine im Getriebe 106 eingelegte Gangstufe hydraulisch gesteuert werden. Der Druck des durch die Quelle 122 bereitgestellten Fluids kann daher auch als Systemdruck bezeichnet werden. Bevorzugt ist die Steuerung derart ausgeführt, dass zur Herstellung eines Drehmomentflusses durch das Getriebe 106 ein vorbestimmter Systemdruck erforderlich ist; wird dieser nicht erreicht, so kann keine Gangstufe eingelegt sein oder eine Kupplung zum Antriebsmotor kann geöffnet sein.
Der erste Aktuator 108 umfasst einen Zylinder 130, in dem ein Kolben 132 verschiebbar aufgenommen ist, sodass ein hydraulischer Arbeitsraum 134 zur Aufnahme von hydraulischem Fluid begrenzt ist. Der Kolben 132 kann sich entlang einer Achse 136 im Zylinder 130 bewegen. In der Darstellung von Figur 1 erfolgt eine Bewegung nach rechts, wenn Fluid in den Arbeitsraum 134 fließt. Diese Bewegung verläuft entgegen der Kraft eines elastischen Elements 136, das den Kolben 132 in umgekehrter Richtung in den Zylinder 130 pressen kann, während Fluid aus dem Arbeitsraum 134 fließt. Der erste Aktuator 108 wirkt auf den Eingriffsmechanismus 112, um die Parkbremse 100 einzulegen oder auszulegen. Der Eingriffsmechanismus 112 umfasst ein Rad 140, das drehfest mit der Abtriebswelle 104 verbunden ist und eine Reihe von Aussparungen 142 aufweist. Ein Hebel 144 ist um eine Drehachse 146 drehbar gelagert und kann so geschwenkt werden, dass er mit einem ersten Ende formschlüssig in eine der Aussparungen 142 eingreift. Ein zweites Ende des Hebels 144 ist mit dem ersten Aktuator 108 verbunden, sodass der Eingriff des Hebels 144 in eine der Aussparungen 142 hergestellt werden kann, indem der Kolben 132 des ersten Aktuators 108 in eine erste Stellung gebracht wird, und der Eingriff aufgehoben wird, indem der Kolben 132 in eine andere Stellung entlang der Achse 136 gebracht wird.
Bevorzugt umfasst der Hebel 144 ein federbelastetes Gelenk 148, sodass der erste Aktuator 108 auch dann in die erste Stellung bewegt werden kann, wenn das erste Ende des Hebels 144 aufgrund der Drehstellung des Rads 140 nicht in eine Aussparung 142 eingreifen kann. Eine solche Stellung wird auch Zahn-auf-Zahn (ZaZ) Stellung genannt. In diesem Fall nimmt ein elastisches Element am Gelenk 148 eine Stellkraft des ersten Aktuators 108 auf und bewegt das erste Ende des Hebels 144 in eine Aussparung 142, sobald das Rad 140 ausreichend weit gedreht wurde, weiter optional ist eine Sperre 150 vorgesehen, um den Hebel 144 in der ins Rad 140 eingreifenden Stellung zu halten. Zur Erläuterung der Steuerung der Parkbremse 100 mittels der Aktuatoren 108 und 110 ist die genaue Funktionsweise der Sperre 150 nicht von Belang.
Figur 2 zeigt Aktuatoren 108, 110 für eine Parkbremse 100 in einer weiteren Ausführungsform. In einem linken Bereich ist der zweite Aktuator 110, in einem rechten Bereich der erste Aktuator 108 teilweise dargestellt.
Im ersten Aktuator 108 ist der Kolben 132 als radialsymmetrisch hohl ausgeführt. Auf einer Außenseite liegt er am Zylinder 130, auf einer Innenseite an einer Glocke 205 an, die mit dem Zylinder 130 verbunden ist. Die Glocke 205 weist eine radiale Aussparung auf, in der eine Kugel 210 liegt. In der Glocke 205 ist ein Schieber 215 auf- genommen, der entlang der Achse 136 bewegt werden kann und einen konischen Abschnitt aufweist, sodass er die Kugel 210 radial nach außen pressen kann. Der Kolben 132 weist an zwei axial voneinander beabstandeten Stellen jeweils eine radiale Vertiefung 220 zur Aufnahme eines Abschnitts der Kugel 210 auf. In der Darstellung von Figur 2 liegt die Kugel 210 abschnittsweise in einer inneren Ringnut; weiter links ist ein Absatz zur Aufnahme der Kugel 210 erkennbar.
Befindet sich der Schieber 215 wie dargestellt in einer rechten Stellung, so wird die Kugel 210 radial in der Aussparung der Glocke 205 nach außen und in eine Vertiefung 220 im Kolben 132 gedrückt. Eine Bewegung des Kolbens 132 im Zylinder 130 ist dann durch den Formschluss der Kugel 210 verhindert. Wird der Schieber 215 gegenüber der Glocke 205 nach links gezogen, so kann die Kugel 210 radial nach innen einrücken, sodass kein Abschnitt von ihr mehr in der Aussparung 220 liegt. Der Kolben 132 kann dann entlang der Achse 136 im Zylinder 130 bewegt werden.
Zur Bewegung des Schiebers 215 in die genannten Stellungen ist der zweite Aktuator 110 vorgesehen. Der zweite Aktuator 110 ist vorliegend nach Art eines Elektromagneten ausgeführt und umfasst ein feststehendes Joch 230, einen entlang der Achse 136 verschiebbaren Anker 232 und eine Spule 234. Ein Gehäuse 236 nimmt diese Elemente auf und ist am Zylinder 130 befestigt. Über eine Stange 238 ist der Anker 232 mit dem Schieber 215 gekoppelt. Ein elastisches Element 240 ist vorliegend axial zwischen dem Schieber 215 und der Glocke 205 angebracht und dazu eingerichtet, den Schieber 215 in die verriegelnde Stellung zu drücken, vorliegend nach rechts.
Wird ein Arbeitsstrom durch die Spule 234 bewirkt, so wird der Anker 232 zum Joch 230 gezogen, in der vorliegenden Darstellung nach links. In dieser Stellung ist der Kolben 132 freigegeben und der erste Aktuator 108 kann gesteuert werden, um den Hebel 144 zu bewegen, um die Parkbremse 100 einzulegen oder auszulegen.
Wird der Arbeitsstrom abgeschaltet, so wird der Anker 232 durch das elastische Element 240 in die entgegengesetzte Stellung geschoben, in der vorliegenden Darstellung nach rechts. In dieser Stellung ist der Kolben 132 arretiert, sodass der erste Aktuator 108 den Hebel 144 nicht bewegen kann und ein eingelegter oder ausgelegter Zustand der Parkbremse 100 erhalten bleibt.
Eine Stellung des Schiebers 215 kann bestimmt werden, indem eine elektromagnetische Wirkung des Ankers 232 auf die Spule 234 bestimmt wird. Dazu kann eine Impedanz der Spule 234 bestimmt werden, indem die Spule 234 mit einer Wechselspannung beaufschlagt und ein durch die Spule 234 fließender Strom beobachtet wird. Sollte der Schieber 215 nach dem Abschalten des Arbeitsstroms nicht vollständig in die verriegelnde (hier: rechte) Stellung gezogen werden, so kann dies erfasst werden.
Das Einlegen oder Auslegen der Parkbremse 100 erfordert ein vorbestimmtes Ansteuern des ersten Aktuators 108 und des zweiten Aktuators 110. Dadurch kann eine zweifache Sicherheit erreicht werden, sodass ein einfacher Fehler, beispielsweise an einem der Aktuatoren 108, 110 noch nicht zu einem unbeabsichtigten Ändern des Zustands der Parkbremse 100 führen kann. Sollte allerdings ein mechanischer Verschleiß im Bereich der Kugel 210 oder ein anderer mechanischer Defekt am Zusammenspiel der Aktuatoren 108, 110 auftreten, so kann die doppelte Sicherheit nicht mehr gewährleistet werden. Derartige Defekte können sporadische Wirkungen zeigen, sodass sie schwierig zu diagnostizieren sind.
Es wird vorgeschlagen, das Vorliegen eines solchen Defekts durch passendes Ansteuern der Aktuatoren 108, 110 zu bestimmen und erforderlichenfalls eine Maßnahme zur Sicherung des Zustands der Parkbremse 100 einzuleiten.
Figur 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300, das im Folgenden mit Bezug auf die Ausführungsformen der Figuren 1 und 2 beschrieben wird.
In einem Schritt 305 ist die Parkbremse 100 eingelegt. Ein Ende des Hebels 144 greift in eine Aussparung 142 des Rads 140 ein und die Abtriebswelle 104 ist gegen Drehung blockiert. Der Kolben 132 des ersten Aktuators 108 befindet sich in einer entsprechenden Stellung, die in Figur 2 beispielhaft dargestellt ist. Der Anker 232 des zweiten Aktuators 110 befindet sich in einer verriegelnden Stellung, wie ebenfalls in Figur 2 beispielhaft dargestellt ist. Die Kugel 210 stellt einen Formschluss zwischen dem Kolben 132 und der Glocke 205 bzw. dem Gehäuse 236 und somit dem Kraftfahrzeug 102 her.
In einem Schritt 310 wird eine Anforderung zum Auslegen der Parkbremse 100 erfasst. Die Anforderung kann von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 105 stammen, beispielsweise indem dieser einen Wählhebel zur Steuerung des Getriebes 106 aus einer P-Stellung in eine andere Stellung bringt, etwa eine D-Stellung oder eine Erstellung.
In einem Schritt 315 wird die Sicherung der Betätigung der Parkbremse 100 in einer geschlossenen Stellung gehalten bzw. in diese gebracht, falls erforderlich. Üblicherweise befindet sich der zweite Aktuator 110 bereits in der sichernden Stellung, in der eine Bewegung des ersten Aktuators 108 verhindert ist. Optional kann die Stellung des zweiten Aktuators 110 überprüft werden, wobei das Verfahren 300 nur fortgesetzt wird, falls der zweite Aktuator 110 die sichernde Stellung eingenommen hat.
In einem Schritt 320 kann der erste Aktuator 108 dazu angesteuert werden, die Parkbremse auszulegen. Aufgrund der sichernden Stellung des zweiten Aktuators 110 sollte dies nicht gelingen, falls kein Fehler vorliegt.
In einem Schritt 325 kann bestimmt werden, ob die Parkbremse 100 ausgelegt ist.
Dazu kann der Zustand der Parkbremse 100 bzw. die Stellung des Hebels 144 beispielsweise mittels des Sensors 116 bestimmt werden. Bevorzugt wird nur eine vorbestimmte Zeit auf ein entsprechendes Signal des Sensors 116 gewartet, beispielsweise einige 10 ms.
Sollte die Parkbremse 100 ausgelegt sein, so kann in einem Schritt 330 bestimmt werden, dass ein Fehler im Zusammenspiel der Aktuatoren 108, 110 mit dem Eingriffsmechanismus 108 besteht. Eine entsprechende Nachricht kann in einen Fehlerspeicher an Bord des Kraftfahrzeugs 102 eingetragen werden. Außerdem kann ein Warnsignal bereitgestellt werden, das einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 102 oder einer Steuervorrichtung bereitgestellt werden kann. In einem Schritt 335 kann die Steuerung des ersten Aktuators 108 für einen folgenden Betrieb des Kraftfahrzeugs 102 verändert werden. Dabei kann der Systemdruck im hydraulischen System 118 immer dann auf einen vorbestimmten Wert abgesenkt werden, wenn eine Anforderung vorliegt, die Parkbremse 100 einzulegen. Eine solche Anforderung liegt beispielsweise vor, wenn der Fahrer den Wählhebel zur Steuerung des Getriebes 106 in die P-Stellung bringt. Der vorbestimmte Wert ist bevorzugt so niedrig, dass der Systemdruck nicht ausreicht, um den Kolben 132 des ersten Aktuators 108 bei entsprechender Ansteuerung des Ventils 120 gegen die Kraft des elastischen Elements 136 so zu bewegen, dass die Parkbremse 100 ausgelegt wird.
Die Absenkung des Systemdrucks kann nach einem einmal bestimmten Fehler im Schritt 330 für die eingelegte Parkbremse 100 jedesmal durchgeführt werden, bis der Fehler behoben ist. Eine weitere Überprüfung der korrekten Funktion der Aktuatoren 108, 110 mittels der beschriebenen Schritte des Verfahrens 300 kann bei einem nachfolgenden Auslegen der Parkbremse 100 erneut durchgeführt werden öder es kann auf eine weitere Prüfung verzichtet werden.
Sollte im Schritt 325 bestimmt werden, dass die Parkbremse 100 nicht ausgelegt ist, so weist dies auf eine korrekte Funktion der Aktuatoren 108, 110 hin. In diesem Fall wird kein Fehler bestimmt und eine übliche Abfolge von Ansteuerungen der Aktuatoren 108, 110 kann gesteuert werden, um die Parkbremse 100 auszulegen. Zuvor kann noch der erste Aktuator 108 angesteuert werden, die Parkbremse 100 einzulegen, um eine nachfolgende Betätigung des zweiten Aktuators 110 zu erleichtern und einen mechanischen Verschleiß im Bereich der Kugel 210 zu vermeiden.
Zum üblichen Auslegen der Parkbremse 100 kann der zweite Aktuator 1 10 in die nicht-sichernde Stellung verbracht werden. Falls dies noch nicht erfolgt ist, kann der erste Aktuator 108 angesteuert werden, um die Parkbremse 100 auszulegen. Anschließend kann der zweite Aktuator 110 in die sichernde Stellung gesteuert werden. Das korrekte Auslegen der Parkbremse 100 kann mittels des Sensors 116 überprüft werden. Eine Stellung des zweiten Aktuators 1 10 kann mittels eines Sensors oder eines Verfahrens aufgrund eines elektrischen Parameters des zweiten Aktuators bestimmt werden.
Bezugszeichen
Parkbremse
Kraftfahrzeug
Abtriebswelle
Getriebe erster Aktuator zweiter Aktuator
Eingriffsmechanismus
Steuervorrichtung
Sensor hydraulisches System
Ventil
Quelle für hydraulisches Fluid
Senke für hydraulisches Fluid
Zylinder
Kolben
Arbeitsraum elastisches Element
Rad
Aussparung
Hebel
Drehachse
Gelenk
Sperre
Glocke
Kugel
Schieber
Aussparung
Joch Anker
Spule
Gehäuse
Stange elastisches Element
Verfahren
Parkbremse eingelegt, Getriebe blockiert Fahrerwunsch zum Auslegen erfassen Sicherung geschlossen halten
Parkbremse auslegen
Parkbremse ausgelegt?
Fehler bestimmen
Systemdruck in Parkstellung anpassen kein Fehler, übliche Auslegesequenz steuern

Claims

Patentansprüche Verfahren (300) zum Steuern einer Parkbremse (100) für ein Kraftfahrzeug (102), wobei die Parkbremse (100) einen ersten Aktuator (108) umfasst, der gesteuert werden kann, um die Parkbremse (100) in einen eingelegten oder einen ausgelegten Zustand zu bringen; und einen zweiter Aktuator (110), der gesteuert werden kann, um den Zustand der Parkbremse (100) zu halten oder freizugeben, wobei das Verfahren (300) folgende Schritte aufweist: Erfassen (310) einer Anforderung zum Auslegen der Parkbremse (100), während sich die Parkbremse (100) im eingelegten Zustand befindet; Steuern (315) des zweiten Aktuators
(1 10), um den Zustand der Parkbremse (100) zu halten; Steuern (320) des ersten Aktuators (108), um die Parkbremse (100) auszulegen; Bestimmen (325) des Zustands der Parkbremse (100); und Bestimmen (330) eines Fehlers, falls die Parkbremse (100) im ausgelegten Zustand ist. Verfahren (300) nach Anspruch 1 , wobei der zweite Aktuator (110) auf den ersten Aktuator (108) wirkt. Verfahren (300) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Aktuator (110) dazu eingerichtet ist, elektrisch gesteuert zu werden. Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei, falls der Fehler bestimmt wurde, eine durch den ersten Aktuator (108) bewirkbare Betätigungskraft begrenzt (335) wird. Verfahren (300) nach Anspruch 4, wobei die Betätigungskraft unter einen vorbestimmten Wert abgesenkt (335) wird, der zum Auslegen der Parkbremse (100) erforderlich ist. Verfahren (300) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei der erste Aktuator (108) dazu eingerichtet ist, hydraulisch betätigt zu werden, um die Parkbremse (100) auszulegen; und ein hydraulischer Druck unter einen vorbestimmten Wert abgesenkt (335) wird. Verfahren (300) nach Anspruch 6, wobei ein elastisches Element (136) vorgesehen ist, um der Kraft des ersten Aktuators (108) zum Auslegen der Parkbremse (100) entgegen zu wirken. Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei, falls der Fehler bestimmt wurde, ein Warnsignal bereitgestellt (330) wird. Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei, falls der Fehler bestimmt wurde, ein Eintrag, der auf den bestimmten Fehler hinweist, in einen Fehlerspeicher geschrieben (330) wird. Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei, falls kein Fehler bestimmt wurde, der zweite Aktuator (110) gesteuert (340) wird, um den Zustand der Parkbremse (100) freizugeben, und der erste Aktuator (108) gesteuert (340) wird, um die Parkbremse (100) auszulegen. Steuervorrichtung (114) für eine Parkbremse (100) für ein Kraftfahrzeug (102); wobei die Parkbremse (100) einen ersten Aktuator (108) umfasst, der gesteuert werden kann, um die Parkbremse (100) in einen eingelegten oder einen ausgelegten Zustand zu bringen; und einen zweiter Aktuator (110), der gesteuert werden kann, um die Parkbremse (100) in ihrem Zustand zu halten oder freizugeben, wobei die Steuervorrichtung (114) dazu eingerichtet ist, eine Anforderung zum Auslegen der Parkbremse (100) zu erfassen, während sich die Parkbremse (100) im eingelegten Zustand befindet; den zweiten Aktuator (110) anzusteuern, um die Parkbremse (100) in ihrem Zustand zu halten; den ersten Aktuator (108) anzusteuern, um die Parkbremse (100) zu auszulegen; den Zustand der Parkbremse (100) zu bestimmen; und einen Fehler zu bestimmen, falls die Parkbremse (100) ausgelegt ist. Parkbremse (100) für ein Kraftfahrzeug (102), umfassend eine Steuervorrichtung (1 14) nach Anspruch 11 , einen ersten Aktuator (108), der gesteuert werden kann, um die Parkbremse (100) in einen eingelegten oder einen ausgelegten Zu- stand zu bringen; und einen zweiten Aktuator (110), der gesteuert werden kann, um die Parkbremse (100) in ihrem Zustand zu halten oder freizugeben. Getriebeanordnung (106) für ein Kraftfahrzeug (102), umfassend eine Parkbremse (100) nach Anspruch 12. Kraftfahrzeug (102), umfassend eine Getriebeanordnung (106) nach Anspruch 13.
PCT/EP2023/066353 2022-06-28 2023-06-19 Steuern einer parkbremse für ein kraftfahrzeug WO2024002733A1 (de)

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