Beschreibungseinleitung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

In DE 102019 102 779 A1 ist ein Verfahren zur Betätigung einer Parksperre in einem Fahrzeug beschrieben, bei dem die Parksperre über einen stromlos geschalteten Haltemagnet, der dadurch einen Kolben eines Hydraulikzylinders eines Parksperrenbetätigers freigibt, in eine Sperrstellung geschaltet wird, bei der eine Parkposition des Fahrzeugs festgelegt ist. Dabei wird ein Entleeren einer Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikzylinder in einen Pumpenkreislauf von einer Rückstellfeder unterstützt. Die Parksperrenbetätigung wird insbesondere bei niedrigen Temperaturen weiter durch Absaugen der Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikzylinder unterstützt.

In DE 102019 123 965 A1 ist eine Fluidversorgungsvorrichtung beschrieben, die zwei jeweils durch ein Ventil mit einer Versorgungsleitung hydraulisch verbundene Kupplungen aufweist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, die Parksperrvorrichtung zuverlässiger zu betätigen. Weiterhin soll die Parksperrvorrichtung kostengünstiger ausgeführt werden.

Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann die Parksperrvorrichtung zuverlässiger und schneller betätigt werden. Weiterhin kann die Parksperrvorrichtung kostengünstiger ausgeführt werden. Die Parkposition des Fahrzeugs kann sicherer festgelegt werden.

Die Parksperrvorrichtung kann in einem Fahrzeug angeordnet sein. Das Fahrzeug kann ein Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug sein. Das Fahrzeug kann einen Verbrennungsmotor aufweisen. Die Parksperrvorrichtung kann abhängig von der Betätigungsstellung wechselweise eine Parkposition des Fahrzeugs festlegen und dabei eine Bewegung des Fahrzeugs unterbinden und die Parkposition und damit eine Bewegung des Fahrzeugs freigeben.

Der Systemdruck kann von einer Fluidpumpe bereitgestellt werden. Die Fluidpumpe kann weiterhin einen Versorgungsfluidstrom zur Kühlung, Betätigung und/oder Schmierung wenigstens eines weiteren Abnehmers, beispielsweise eines Elektromotors oder einer Kupplung, bereitstellen.

Das Betätigungselement kann ein Betätigungskolben sein. Der Betätigungskolben kann zur Veränderung der Betätigungsstellung axial verschiebbar sein.

Eine erste Betätigungsstellung des Betätigungselements kann einer Sperrstellung des Sperrelements entsprechen. Eine zweite Betätigungsstellung des Betätigungselements kann einer Freigabestellung des Sperrelements entsprechen. Das Betätigungselement kann mit dem Sperrelement bewegbar verbunden sein. Das Sperrelement kann eine Sperrklinke sein. Bei der Sperrstellung kann die Sperrklinke formschlüssig in ein Parksperrenrad eingreifen und dieses drehfest festlegen. Das Betätigungselement kann unterstützt durch eine Rückstellkraft einer Rückstellfeder in die erste Betätigungsstellung bewegbar sein.

Das Betätigungselement kann in der ersten und/oder zweiten Betätigungsstellung durch eine Sicherungsvorrichtung festgelegt sein. Die Sicherungsvorrichtung kann einen Haltemagnet aufweisen. Der Haltemagnet kann elektrisch betätigbar sein. Die Sicherungsvorrichtung kann ein axial bewegbares Sicherungselement aufweisen, das abhängig von einem Sicherungsbetätigungsdruck bewegbar ist. Das Sicherungselement kann ein verschiebbarer Sicherungskolben sein. Bei anliegendem Sicherungsbetätigungsdruck kann das Sicherungselement eine Bewegung des Betätigungselements freigeben. Bei ausbleibendem Sicherungsbetätigungsdruck kann ein Rückstellfederelement das Sicherungselement zur Sicherung der Betätigungsstellung des Betätigungselements beaufschlagen.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn bei dem ersten Ventilzustand das Betätigungselement hydraulisch über eine Rückflussleitung mit einem Fluidspeicher verbunden ist und bei dem zweiten Ventilzustand das Betätigungselement hydraulisch mit einer Systemdruckleitung verbunden ist. Der Systemdruck besteht bevorzugt in einer Systemdruckleitung.

Vorzugsweise wird die Bewegung des Betätigungselements über einen Wegsensor erfasst. Dadurch kann die Betätigungsstellung erfasst werden. Der Wegsensor kann eine Betätigungsposition des Betätigungselements erfassen. Der Wegsensor kann an der Betätigungsvorrichtung angeordnet sein.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der der Erkennungsschritt zeitlich überschneidend und/oder zeitlich anschließend an den Druckerhöhungsschritt ausgeführt wird. Dadurch kann eine von der Druckerhöhung bewirkte Bewegung des Betätigungselements unmittelbar erfasst werden. Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Umschaltung zwischen dem ersten und zweiten Ventilzustand des ersten Ventils abhängig von einem durch den Systemdruck aufgebauten Vorsteuerdruck eines zweiten Ventils ist. Das zweite Ventil kann elektrisch betätigbar sein. Das zweite Ventil kann ein 4/4-Wegeventil, ein 4/3- Wegeventil oder ein 4/2-Wegeventil sein.

Bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn mit dem Umschaltschritt eine Umschaltung von dem zweiten auf den ersten Ventilzustand veranlasst wird und bei einer durch die Druckerhöhung in dem Druckerhöhungsschritt erfolgenden Bewegung des Betätigungselements auf das Vorliegen des zweiten Ventilzustands und damit auf eine fehlerhafte Umschaltung des Ventilzustands geschlossen wird. Eine fehlerhafte Umschaltung kann beispielsweise durch ein blockiertes erstes Ventil auftreten. Eine Umschaltung des Ventilzustands kann durch Schmutz beeinträchtigt sein. Der Schmutz kann in einem hydraulischen Bereich des ersten Ventils vorkommen.

Bei durch die Bewegungserfassung erkannter ausbleibender Bewegung des Betätigungselements durch die Druckerhöhung kann auf eine korrekte Umschaltung des Ventilzustands geschlossen werden.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn nach einer erkannten fehlerhaften Umschaltung des Ventilzustands ein Fehlerbehebungsschritt ausgeführt wird, bei dem der Systemdruck wenigstens einmal abgesenkt und erhöht wird. Dadurch kann eine unerwünschte Blockierung des ersten Ventils gelöst werden. Die Änderung des Systemdrucks kann eine Änderung des Vorsteuerdrucks des zweiten Ventils bewirken.

Der Vorsteuerdruck kann mehrmals abwechselnd abgesenkt und erhöht werden. Dadurch können Druckstöße bei dem Vorsteuerdruck veranlasst werden, insbesondere um das festklemmende erste Ventil zu lösen.

Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass anschließend an den Fehlerbehebungsschritt der Erfassungsschritt erneut ausgeführt wird. Dadurch kann eine Wirksamkeit des Fehlerbehebungsschritts erfasst werden.

Bei einer speziellen Ausführung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn bei einer durch den Erfassungsschritt erfassten fehlerhaften Umschaltung eine Fehlermeldung ausgegeben wird. Dadurch kann auf die Störung des ersten Ventils reagiert werden. Beispielsweise kann dem Sperrelement ausgehend von einer die Parkposition freigebenden Stellung zur Bewegung in eine die Parkposition festlegende Stellung ausreichend Zeit bereitgestellt werden. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der das Betätigungselement bei dem zweiten Ventilzustand durch einen von dem Systemdruck abhängigen Betätigungsdruck bewegt wird. Bei dem ersten Ventilzustand kann das erste Ventil von dem Systemdruck entkoppelt sein.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Betätigungselement bei dem zweiten Ventilzustand abhängig von dem Systemdruck bewegt wird und dabei das Sperrelement bewegt, damit dieses die Festlegung der Parkposition aufhebt. Dadurch kann das Betätigungselement unmittelbar über das erste Ventil und den Systemdruck betätigt werden.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.

Figurenbeschreibung

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:

Figur 1 : Eine für ein Verfahren in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung eingesetzte Parksperrvorrichtung.

Figur 2: Ein Verfahren zur Betätigung einer Parksperrvorrichtung in einer speziellen

Ausführungsform der Erfindung.

Figur 3: Ein Zeitdiagramm einer Parksperrvorrichtung bei ausbleibender Fehlfunktion des ersten Ventils.

Figur 4: Ein Zeitdiagramm einer Parksperrvorrichtung bei vorhandener Fehlfunktion des ersten Ventils.

Figur 5 und 6: Ein Zeitdiagramm der Parksperrvorrichtung bei Durchführung eines jeweiligen Verfahrens in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.

Figur 1 zeigt eine für ein Verfahren in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung eingesetzte Parksperrvorrichtung. Die Parksperrvorrichtung 10 weist ein abhängig von einer Betätigungsstellung eines Betätigungselements 12 bewegbares Sperrelement zur Festlegung einer Parkposition eines Fahrzeugs auf. Das Betätigungselement ist als Betätigungskolben 14 ausgeführt, der zur Veränderung der Betätigungsstellung axial bewegbar ist. In einer ersten Betätigungsstellung 16, wie hier abgebildet, ist das Sperrelement eingerichtet, die Parkposition festzulegen und in einer zweiten Betätigungsstellung gibt das Sperrelement die Parkposition frei.

Eine Umschaltung von der ersten auf eine zweite Betätigungsstellung 16 erfolgt durch einen auf das Betätigungselement 12 wirkenden Betätigungsdruck entgegen der Rückstellkraft einer Rückstellfeder 18. Eine umgekehrte Bewegung von der zweiten Betätigungsstellung zu der ersten Betätigungsstellung 16 erfolgt durch die Rückstellkraft der Rückstellfeder 18 bei verringertem oder ausbleibendem Betätigungsdruck auf das Betätigungselement 12. Eine Bewegung des Betätigungselements 12 und damit die Betätigungsstellung des Betätigungselements 12 wird durch einen Wegsensor 19 erfasst.

Die Umschaltung der Betätigungsstellung setzt eine Entsicherung des Betätigungselements 12 voraus. Eine zur Sicherung der Betätigungsstellung des Betätigungselements 12 eingerichtete Sicherungsvorrichtung 20 umfasst einen verschiebbaren Sicherungskolben 22, der über einen Sicherungsbetätigungsdruck entgegen der Rückstellkraft eines weiteren Rückstellfederelements 24 verschiebbar ist. Ein elektrisch betätigbarer Hubmagnet 26 bewirkt eine Redundanz der Sicherung.

Die Parksperrvorrichtung 10 weist eine Hydraulikvorrichtung 28 mit einem zwischen einem ersten Ventilzustand 30, bei dem das Betätigungselement 12 hydraulisch über eine Rückflussleitung 32 mit einem Fluidspeicher 34 verbunden ist, und einem zweiten Ventilzustand 36, bei dem das Betätigungselement 12 hydraulisch mit einer Systemdruckleitung 38 verbunden ist, umschaltbares erstes Ventil 40 auf. Das erste Ventil 40 wird über einen Vorsteuerdruck eines zweiten Ventils 42 betätigt. Das erste Ventil 40 ist als 3/2- Wegeventil und das zweite Ventil 42 ist als 4/3-Wegeventil ausgeführt.

Der Systemdruck in der Systemdruckleitung 38 wird durch eine Fluidpumpe 43 bereitgestellt. An die Systemdruckleitung 38 ist ein Systemdruckventil 44 angeschlossen, das weitere Abnehmer versorgt, beispielsweise zu deren Kühlung, Schmierung und/oder Betätigung. Ein Kupplungsventil 46 ist auch an die Systemdruckleitung 38 angeschlossen und bewirkt abhängig von dem Systemdruck und einer Ventilstellung des Kupplungsventils 46 die Betätigung einer Kupplung.

Eine Umschaltung des Ventilzustands des ersten Ventils 40 kann misslingen, wenn das erste Ventil 40 festklemmt. Dann kann insbesondere eine Umschaltung von der zweiten auf die erste Betätigungsstellung 16 bei in dem zweiten Ventilzustand 36 festklemmenden ersten Ventil 40 nicht oder verzögert durchgeführt werden, da der Systemdruck als Betätigungsdruck auf das Betätigungselement 12 entgegen der die erste Betätigungsstellung 16 einstellenden Rückstellkraft der Rückstellfeder 18 wirkt.

Figur 2 zeigt ein Verfahren zur Betätigung einer Parksperrvorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren 48 zur Betätigung der Parksperrvorrichtung wird beispielsweise bei einer Umschaltung von der ersten auf die zweite Betätigungsstellung angewendet. Das Betätigungselement wird bei geschaltetem zweiten Ventilzustand von der ersten zu der zweiten Betätigungsstellung über einen von dem Systemdruck abhängigen Betätigungsdruck ausgelenkt.

Bei Erreichen der zweiten Betätigungsstellung wird in einem Umschaltschritt 50 eine Umschaltung von dem zweiten auf den ersten Ventilzustand veranlasst. Anschließend wird ein Erfassungsschritt 52 ausgeführt, der einen Druckerhöhungsschritt 54, bei dem der Systemdruck in der Systemdruckleitung erhöht wird und einen Erkennungsschritt 56, bei dem eine Bewegung des Betätigungselements erfasst wird, aufweist. Abhängig von der erfassten Bewegung des Betätigungselements wird auf den nach dem Umschaltschritt 50 vorhandenen Ventilzustand des ersten Ventils geschlossen.

Der Erkennungsschritt 56 ist dem Druckerhöhungsschritt 54 zeitlich nachfolgend, kann aber auch zeitlich überschneidend zu dem Druckerhöhungsschritt 54 erfolgen.

Bei einer durch die Druckerhöhung in dem Druckerhöhungsschritt 54 erfolgenden Bewegung des Betätigungselements wird auf das Vorliegen des zweiten Ventilzustands und damit auf eine fehlerhafte Umschaltung geschlossen. Die Druckerhöhung des Systemdrucks in der Systemdruckleitung bewirkt eine Erhöhung des Betätigungsdrucks und dieser eine Bewegung des Betätigungselements, bevorzugt innerhalb des durch die Sicherungsvorrichtung vorhandenen Bewegungsspiels. Besteht diese Kopplung zwischen dem Anstieg des Systemdrucks und der Bewegung des Betätigungselements, liegt bei dem ersten Ventil noch der zweite Ventilzustand vor, bei dem das Betätigungselement hydraulisch mit der Systemdruckleitung verbunden ist.

Wird eine fehlerhafte Umschaltung erkannt, kann bevorzugt ein Fehlerbehebungsschritt 58 ausgeführt werden, bei dem der Vorsteuerdruck über den Systemdruck wenigstens einmal abgesenkt und erhöht wird. Anschließend wird bevorzugt der Erfassungsschritt 52 erneut ausgeführt. Eine durch den Erfassungsschritt 52 erfasste fehlerhafte Umschaltung kann eine Fehlermeldung 60 auslösen. Die Fehlermeldung 60 kann bei Erfassung der fehlerhaften Umschaltung vor und/oder nach dem Fehlerbehebungsschritt 58 ausgegeben werden. Figur 3 zeigt ein Zeitdiagramm einer Parksperrvorrichtung bei ausbleibender Fehlfunktion des ersten Ventils. Das Zeitdiagramm veranschaulicht den Zeitverlauf des Ventilzustands des Systemdruckventils 62, des Ventilzustands des zweiten Ventils 64, des Ventilzustands des ersten Ventils 66, der Anregung 67 des Hubmagneten, der Sicherungsstellung 68 des Sicherungselements und der Betätigungsstellung 70 des Betätigungselements.

Bei einer Umschaltung ausgehend von der ersten Betätigungsstellung 16 des Betätigungselements, durch die das Sperrelement eine Parkposition des Fahrzeugs festlegt, zu einer zweiten Betätigungsstellung 72 wird das Systemdruckventil geschlossen. Das zweite Ventil wird von einem ersten Ventilzustand 73 in einen zweiten Ventilzustand 74 geschaltet, wodurch der Vorsteuerdruck über den Systemdruck erhöht und das erste Ventil 40 von dem ersten Ventilzustand 30 auf den zweiten Ventilzustand 36 geschaltet wird. Der Hubmagnet wird von einem stromlosen Betrieb 75 in einen elektrisch aktiven Betrieb 76 geschaltet und die Sicherungsvorrichtung wird von einer Sperrstellung 78 in eine entsperrte Stellung 80 bewegt.

Nachdem die zweite Betätigungsstellung 72 zu dem Zeitpunkt t1 erreicht wurde, wird das Systemdruckventil geöffnet, das zweite Ventil in den ersten Ventilzustand 73 und das erste Ventil in den ersten Ventilzustand 30 geschaltet. Der Hubmagnet ist stromlos und das Sicherungselement in der Sperrstellung 78.

Die Umschaltung von der zweiten Betätigungsstellung 72 zu der ersten Betätigungsstellung 70, also das Einlegen der Parksperrvorrichtung, beginnend mit dem Zeitpunkt t2 erfolgt analog zu dem zuvor beschrieben Auslegen der Parksperrvorrichtung, außer dass das zweite Ventil einen dritten Ventilzustand 84 einnimmt und das erste Ventil bei dem ersten Ventilzustand 30 bleibt. Der Hubmagnet kann optional elektrisch betrieben werden.

Figur 4 zeigt ein Zeitdiagramm einer Parksperrvorrichtung bei vorhandener Fehlfunktion des ersten Ventils. Das Zeitdiagramm in Figur 4 ist gleich zu dem aus Figur 3 bis auf nachfolgende wesentliche Unterschiede. Nach Abschluss der Umschaltung zu der zweiten Betätigungsstellung 72 zu dem Zeitpunkt t1, bleibt das erste Ventil ungewollt in dem zweiten Ventilzustand 36, die Umschaltung des Ventilzustands des ersten Ventils ist somit fehlerhaft.

Dadurch ist bei einem zum Zeitpunkt t2 beginnenden, nachfolgenden Einlegen der Parksperrvorrichtung, bei dem von der zweiten Betätigungsstellung 72 auf die erste Betätigungsstellung 70 geschaltet werden soll, die Bewegung des Betätigungselements zu der ersten Betätigungsstellung 70 träge, da das erste Ventil den zweiten Ventilzustand 36 geschaltet hat, bei dem der Betätigungsdruck über den Systemdruck aufgebaut ist und der Rückstellkraft des Rückstellfederelements eine größere Gegenkraft aufbietet, die erst allmählich über die Systemdruckleitung abgebaut wird.

Figur 5 und 6 zeigt ein Zeitdiagramm der Parksperrvorrichtung bei Durchführung eines jeweiligen Verfahrens in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Zeitdiagramm aus Figur 5 ist gleich zu dem aus Figur 4 bis auch nachfolgende wesentliche Unterschiede. Nach Abschluss der Umschaltung von der ersten Betätigungsstellung 70 zu der zweiten Betätigungsstellung 72 zu dem Zeitpunkt t1 und klemmendem ersten Ventil, das trotz Umschaltversuch den zweiten Ventilzustand 36 beibehält, erfolgt der Erfassungsschritt mit dem Druckerhöhungsschritt 54, durch den der Systemdruck durch Schließen des Systemdruckventils erneut erhöht wird. Die Druckerhöhung des Systemdrucks bewirkt eine Druckerhöhung des Vorsteuerdrucks und dieser eine Bewegung des Betätigungselements. Abhängig von der Bewegungserfassung wird auf den vorhandenen Ventilzustand, hier den zweiten Ventilzustand 36, des ersten Ventils geschlossen.

Bei einem anschließenden Fehlerbehebungsschritt 58 wird der Systemdruck mehrmals abwechselnd abgesenkt und erhöht und über den geschalteten zweiten Ventilzustand 36 des zweiten Ventils entsprechend der Vorsteuerdruck. Das erste Ventil löst sich dadurch und nimmt den ersten Ventilzustand 30 zu dem Zeitpunkt t3 ein. In einem abschließenden Erfassungsschritt 52 wird erkannt, dass eine Bewegung des Betätigungselements trotz Druckerhöhung des Systemdrucks ausbleibt und damit das erste Ventil wie gewünscht den ersten Ventilzustand 30 eingenommen hat.

In Figur 6 ist Zeitdiagramm abgebildet, das dem aus Figur 5 gleicht, bis auf nachfolgende Unterschiede. Um eine Fehlfunktion des zweiten Ventils auszuschließen, durch die das zweite Ventil einen Wechsel des Ventilzustands unterlässt, kann auch das zweite Ventil durch elektrische Impulse 86 angeregt werden, um ein mögliches Blockieren des zweiten Ventils aufzuheben.

Bezugszeichenliste

Parksperrvorrichtung

Betätigungselement

Betätigungskolben erste Betätigungsstellung

Rückstellfeder

Wegsensor

Sicherungsvorrichtung

Sicherungskolben weiteres Rückstellfederelement

Hubmagnet

Hydraulikvorrichtung erster Ventilzustand

Rückflussleitung

Fluidspeicher zweiter Ventilzustand

Systemdruckleitung erstes Ventil zweiten Ventil

Fluidpumpe

Systemdruckventil

Kupplungsventil

Verfahren

Umschaltschritt

Erfassungsschritt

Druckerhöhungsschritt

Erkennungsschritt

Fehlerbehebungsschritt -I Q-

Fehlermeldung

Ventilzustand des Systemdruckventils

Ventilzustand des zweiten Ventils

Ventilzustand des ersten Ventils

Anregung

Sicherungsstellung

Betätigungsstellung zweite Betätigungsstellung erster Ventilzustand zweiter Ventilzustand stromloser Betrieb aktiver Betrieb

Sperrstellung entsperrte Stellung erster Ventilzustand dritter Ventilzustand elektrische Impulse