DE102007007681A1

DE102007007681A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Abstellen eines Fahrzeugs mit einem automatischen Getriebe

Info

Publication number: DE102007007681A1
Application number: DE200710007681
Authority: DE
Inventors: Christian Balnus; Thomas Guttenberger; Rudolf Ehrmaier; Michael Bock; Martin H. Burgbacher; Mathias Hartl; Thomas Hunn; Walter Kirchner; Detlef Germershausen; Oliver Bickschlag
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Audi AG; Dr Ing HCF Porsche AG; Daimler AG; Volkswagen AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Audi AG; Dr Ing HCF Porsche AG; Volkswagen AG; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2007-02-16
Filing date: 2007-02-16
Publication date: 2008-08-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem automatischen Getriebe, welches zumindest einen elektrisch ansteuerbaren Aktuator für eine Fahrstufeneinlegung umfasst, und mit einer fremdkraftbetätigten Parkbremse und einer Parksperre, wobei die Parksperre von einer Fremdkraftbetätigung entkoppelt ist und über eine mechanische Kopplung (5, 5, 6) zwischen einem Betätigungselement und einem Sperrelement (3) der Parksperre betätigbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abstellen eines Fahrzeugs mit einem automatischen Getriebe, welches zumindest einen elektrisch ansteuerbaren Aktuator für eine Fahrstufeneinlegung umfasst, und welche Vorrichtung des Weiteren mit einer fremdkraftbetätigten Parkbremse und einer Parksperre ausgebildet ist.
Es sind Fahrzeuge mit fremdkraftbetätigter Parkbremse bekannt. Bei einem Ausfall der Parkbremse wird das Abstellen des Fahrzeugs über Einlegen einer Parksperre im Automatikgetriebe oder Einlegen des ersten Gangs oder des Rückwärtsgangs unter Nutzung der Motorkompression ermöglicht. Die Konstruktion der Parkbremse ist dementsprechend durch die gebotene Redundanz vereinfacht.
Darüber hinaus werden Fahrzeuge mit Automatikgetriebe zunehmend mit so genannter „shift-by-wire" ausgestattet, was eine Fremdkraftbetätigung der Parksperre im Getriebe bedingt. Unter einer Fremdkraftbetätigung wird eine nicht ausschließlich mechanische Betätigung verstanden. Dies ist insbesondere bei diesen so genannten shift-by-wire Automatikgetrieben durch eine elektromechanische Betätigung realisiert. Die Fremdkraftbetätigung der Parksperre im Getriebe verursacht einen sehr hohen technischen Aufwand.
Möchte man bei Entfallen der Parksperre bei derartigen shift-by-wire-Automatikgetrieben das Fahrzeug einzig mit der fremdkraftbetätigten Parkbremse sicher abstellen, ist aufgrund des Entfalls der Absicherung der Parkfunktion ein entsprechend hoher technischer Aufwand in der Parkbremse notwendig. Im Allgemeinen ist hierfür eine zweite Batterie erforderlich, sowie eine redundante Ansteuerung und Aktuatorik erforderlich. Neben einem erheblichen technischen Aufwand ist dadurch auch ein sehr hoher Kostenanteil damit verbunden.
Aus der DE 102 59 893 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre eines automatisierten Getriebes, insbesondere eines shift-by-wire-Automatikgetriebes bekannt. Gangswechsel werden mittels mindestens eines Aktuators durchgeführt und Getriebestellungen mittels einer Wähleinrichtung ausgewählt, wobei nach dem vorgeschlagenen Verfahren die Parksperre mittels der Wähleinrichtung bei stehendem oder eine geringe Fahrgeschwindigkeit aufweisenden Fahrzeug aktivierbar ist. Eine mechanische Verbindung zwischen der Wähleinrichtung und dem Getriebe zum Schalten der Gänge besteht daher nicht mehr. Bei der Wähleinrichtung kann es sich um einen Wählhebel handeln, mit dem der Fahrer einzelne Gänge des Getriebes auswählen kann oder auch ein Schaltprogramm auswählen kann, nach dem das Getriebe dann über eine Getriebesteuerung nach einem Schaltprogramm angesteuert wird, oder sie kann auch ein separater Schalter sein, der eine Aktivierung der Parksperre ermöglicht. Es kann eine mechanische Federeinrichtung vorgesehen sein, die die Parksperre aktiviert. Die Deaktivierung kann dann mittels einem durch eine Wähleinrichtung gesteuerten elektrisch betätigten Aktuator erfolgen. Die Aktivierung erfolgt bei dieser Ausführung fremdkraftbetätigt. Bei einer weiteren Ausführung kann die Aktivierung über eine mechanische Federeinrichtung erfolgen und die Deaktivierung über einen elektrisch betätigten Aktuator erfolgen. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass eine aktivierte Parksperre über eine mechanisch zu betätigende Notfallentriegelungseinrichtung deaktiviert werden kann.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem shift-by-wire Getriebe zu schaffen, welches aufwandsärmer und kostengünstiger erfolgen kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung, welche die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, und ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patentanspruch 8 aufweist, gelöst.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betreiben, insbesondere zum Abstellen und Losfahren eines Fahrzeugs mit einem automatischen Getriebe, welches zumindest einen elektrisch ansteuerbaren Aktuator für eine Fahrstufeneinlegung umfasst, weist eine fremdkraftbetätigte Parkbremse und eine Parksperre auf. Unter einer fremdkraftbetätigten Parkbremse wird eine nicht ausschließlich mechanisch betätigbare Parkbremse verstanden. Insbesondere wird darunter beispielsweise eine elektromechanisch betätigte Parkbrem se verstanden. Die Parksperre ist von einer Fremdkraftbetätigung entkoppelt und über eine ausschließlich mechanische Kopplung zwischen einem Betätigungselement und einem Sperrelement der Parksperre aktivierbar und deaktivierbar. Durch die Erfindung kann eine Vorrichtung zum Abstellen eines Fahrzeugs mit einem shift-by-wire Getriebe geschaffen werden, welches ein sicheres Abstellen des Fahrzeugs ermöglicht und mit deutlich reduziertem technischen Aufwand erreicht werden kann. Die Parksperre wird nicht mehr fremdkraftbetätigt ausgeführt, sondern praktisch separat zur fremdkraftbetätigten Parkbremse ausschließlich mechanisch betätigbar bereitgestellt. Der konstruktive Aufwand in der fremdkraftbetätigten Parkbremse kann dadurch reduziert werden und eine aufwändige, redundant abgesicherte shift-by-wire Parkbremse im Getriebe kann ebenfalls entfallen.
Bevorzugt greift im aktivierten Zustand der Parksperre das Sperrelement in ein Parksperrrad im Getriebe ein.
Bevorzugt ist das Betätigungselement ein vom Fahrzeugnutzer manuell betätigbarer Schalter oder Hebel. Insbesondere ist das Betätigungselement separat zu einem Wählhebel zum Einstellen der Fahrstufen, insbesondere einer Parkstellung P, des Getriebes ausgebildet. Die fremdkraftbetätigte Parkbremse wird bevorzugt bei Betätigung des Wählhebels auf die Parkstellung P betätigt. Insbesondere dadurch kann auf die elektrische Ansteuerung der Parksperre verzichtet werden.
Sowohl das Aktivieren als auch das Deaktivieren der Parksperre erfolgt somit unabhängig von einer Fremdkraftbetätigung und ausschließlich über eine mechanische Kopplung zwischen einem Betätigungselement und einem Sperrelement der Parksperre.
Bevorzugt ist das Betätigungselement hinter oder unter einer abnehmbaren Abdeckung angeordnet. Dies kann beispielsweise eine Klappe oder dergleichen sein. Ein unbefugtes oder ungewolltes Betätigen des Betätigungselements kann dadurch verhindert werden.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass eine nicht ordnungsgemäße Funktionsweise der fremdkraftbetätigten Parkbremse optisch und/oder akustisch anzeigbar ist. Dadurch kann in sicherer Weise einem Fahrzeugnutzer angezeigt werden, dass die fremdkraftbetätigte Parkbremse einen Defekt aufweist und ein anderweitig sicheres Abstellen des Fahrzeugs erforderlich ist. Insbesondere die Entkopplung der fremdkraftbetätigten Parkbremse einerseits und der ausschließlichen mechanisch aktivierbaren und ausschließlich mechanisch deaktivierbaren Parksperre andererseits ermöglicht dadurch einen stets sicheren Hinweis an den Fahrzeugnutzer, dass er gegebenenfalls die Parksperre selbstständig manuell aktivieren muss. Besonders in Situationen, in denen beim Betätigen des Wählhebels in die Parkstellung P die Parkbremse nicht oder nicht fehlerfrei funktioniert, was beispielsweise durch ein Eigendiagnose festgestellt werden kann, wird dem Fahrzeugnutzer ein Hinweis gegeben, dass er die Parksperre manuell betätigen soll.
Bevorzugt wird ein derartiges erforderliches Betätigen der Parksperre optisch und/oder akustisch angezeigt. Dazu können einfache akustische Signal oder auch Sprachsignale vorgesehen sein. Ebenso kann vorgesehen sein, dass die optische Anzeige lediglich ein Blinken oder jedoch auch ein schriftliches Anzeigen, beispielsweise ein Anzeigen von Wörtern auf einem Display, erfolgt.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Abstellen eines Fahrzeugs mit einem automatischen Getriebe, welches zumindest einen elektrisch ansteuerbaren Aktuator für eine Fahrstufeneinstellung umfasst, und mit einer fremdkraftbetätigten Parkbremse in einer Parksperre ausgebildet ist, wird eine von einer Fremdkraftbetätigung vollständig entkoppelte Parksperre durch eine ausschließlich mechanische Kopplung zwischen einem Betätigungselement und einem Sperrelement aktiviert und deaktiviert. Ein Abstellen des Fahrzeugs erfolgt in technisch vereinfachter Weise.
Bevorzugt greift durch das Betätigen des Betätigungselements und aufgrund der ausschließlich mechanischen Kopplung das Sperrelement in ein Parksperrenrad im Getriebe ein.
Bevorzugt wird das Aktivieren der Parksperre bei nicht ordnungsgemäßer Funktion der fremdkraftbetätigten Parkbremse durch ein zu einem Wählhebel zum Auswählen einer Fahrstufe, insbesondere einer Parkstellung, separat angeordnetes Betätigungselement durchgeführt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahren anzusehen.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungemäße Verfahren ist der in üblichen shift-by-wire Getrieben vorgesehene hohe technische Aufwand in der fremdkraftbetätigten Parkbremse nicht mehr erforderlich. Eine derartige Erweiterung der Verfügbarkeit der Parkbremse ist somit bei der Erfindung nicht mehr benötigt. Zur Absicherung der Parkfunktion reicht ein einfaches Sperrelement im Getriebe, welches beispielsweise eine Parksperrenklinke sein kann. Diese kann beispielsweise durch eine einfache Betätigung hinter einer Klappe einlegbar und auslegbar sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt in perspektivischer Darstellung einen Teilbereich einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In der Figur ist ein Teilausschnitt einer Vorrichtung 1 gezeigt, welcher in einem Fahrzeug mit einem automatischen shift-by-wire Getriebe ausgebildet ist. Dieses automatische Getriebe umfasst zumindest einen elektrisch ansteuerbaren Aktuator für eine Fahrstufeneinlegung. Der oder die Aktuatoren werden über elektronische Steuerimpulse angesteuert und eine mechanische Kraftübertragungsstrecke zwischen dem im Fahrzeug angeordneten Wählhebel und dem Getriebe ist nicht mehr vorgesehen. Der Aktuator wird insbesondere für den Wählvorgang und den Schaltvorgang bzw. den Gangwechsel eingesetzt, um die Gangswechsel programmgesteuert oder auch durch den Fahrer angefordert durchführen zu können.
Die Vorrichtung 1 umfasst des Weiteren eine nicht dargestellte, fremdkraftbetätigte Parkbremse, sowie eine Parksperre, welche in der Figur gezeigt ist. Die Parksperre ist von einer Fremdkraftbetätigung entkoppelt und ausschließlich über eine mechanische Kopplung zwischen einem nicht gezeigten Betätigungselement und einem Sperrelement 3 der Parksperre betätigbar. Die Parksperre ist somit durch die ausschließlich mechanisch ausgebildete Kopplung zwischen dem Betätigungselement und dem Sperrelement 3, welches insbesondere eine Parksperrenklinke sein kann, aktivierbar und deaktivierbar.
Wird beim gewünschten Abstellen des Fahrzeugs der Wählhebel in die Parkstellung P bewegt, wird durch eine geeignete Sensorik festgestellt, ob die Parkbremse ordnungsgemäß funktioniert. Trifft dies nicht zu, so wird der Fahrzeugnutzer akustisch und/oder optisch aufgefordert, die Parksperre manuell über das Betätigungselement zu aktivieren.
Im aktivierten Zustand der Parksperre greift das Sperrelement 3 in ein Parksperrenrad 2 im Getriebe ein. Die mechanische Kopplung zwischen dem Sperrelement 3 und dem Betätigungselement umfasst des Weiteren eine Verbindungsstange 4, eine Rastenscheibe 5 und eine Verbindungsstange 6. Anschließend an die Verbindungsstange 6 sind weitere, nicht gezeigte mechanische Kopplungen und entsprechende Elemente vorgesehen, die dann zum Betätigungselement führen.
Das Betätigungselement ist ein vom Fahrzeugnutzer manuell betätigbarer Schalter oder Hebel, welcher separat zum Wählhebel im Fahrzeug angeordnet ist. Bevorzugt ist dieses Betätigungselement durch eine Klappe abgedeckt, so dass ein unbefugtes oder unbewusstes Betätigen dieses Betätigungselements verhindert werden kann. Im Ausführungsbeispiel ist des Weiteren vorgesehen, dass beim Abstellen des Fahrzeugs automatisch die fremdkraftbetätigte Parkbremse aktiviert wird. Weist diese einen Defekt auf oder funktioniert diese nicht ordnungsgemäß so wird dem Fahrzeugnutzer akustisch und insbesondere optisch angezeigt, dass eine nicht ordnungsgemäße Funktion dieser fremdkraftbetätigten Parkbremse vorliegt. Des Weiteren wird angezeigt, dass die Parksperre zu aktivieren ist.
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 10259893 A1 [0005]

Claims

Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem automatischen Getriebe, welches zumindest einen elektrisch ansteuerbaren Aktuator für eine Fahrstufeneinlegung umfasst, und mit einer fremdkraftbetätigten Parkbremse und einer Parksperre, dadurch gekennzeichnet, dass die Parksperre von einer Fremdkraftbetätigung entkoppelt ist und über eine mechanische Kopplung (4, 5, 6) zwischen einem Betätigungselement und einem Sperrelement (3) der Parksperre betätigbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im aktivierten Zustand der Parksperre das Sperrelement (3) in ein Parksperrenrad (2) im Getriebe eingreift.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement ein vom Fahrzeugnutzer manuell betätigbarer Schalter oder Hebel ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement separat zu einem Wählhebel zum Einstellen der Fahrstufen, insbesondere einer Parkstellung, des Getriebes ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement hinter oder unter einer abnehmbaren Abdeckung angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein nicht ordnungsgemäßer Betrieb der fremdkraftbetätigten Parkbremse optisch und/oder akustisch anzeigbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erforderliches Betätigen der Parksperre optisch und/oder akustisch anzeigbar ist.
Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem automatischen Getriebe, welches zumindest einen elektrisch ansteuerbaren Aktuator für eine Fahrstufeneinstellung umfasst, und mit einer fremdkraftbetätigten Parkbremse und einer Parksperre, dadurch gekennzeichnet, dass eine von einer Fremdkraftbetätigung entkoppelte Parksperre durch eine mechanische Kopplung (4, 5, 6) zwischen einem Betätigungselement und einem Sperrelement (3) betätigt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Betätigen des Betätigungselements und der mechanischen Kopplung (4, 5, 6) das Sperrelement (3) in ein Parksperrenrad (2) im Getriebe eingreift.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivieren der Parksperre bei nicht ordnungsgemäßer Funktion der fremdkraftbetätigten Parkbremse durch ein zu einem Wählhebel zum Auswählen einer Fahrstufe, insbesondere einer Parkstellung, separat angeordnetes Betätigungselement durchgeführt wird.