DE102006049639A1 - Parksperrvorrichtung für Kraftfahrzeuge sowie Verfahren zur Aktivierung und Deaktivierung einer Parksperrvorrichtung - Google Patents
Parksperrvorrichtung für Kraftfahrzeuge sowie Verfahren zur Aktivierung und Deaktivierung einer Parksperrvorrichtung Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Parksperrvorrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einer Steuereinrichtung (5), die zur Aktivierung einer Parksperre ein Sperrglied (1) von einer Entriegelungsposition (I) in eine Verriegelungsposition (II) verstellt, welche Steuereinrichtung (5) bei einem Ausfall der Energieversorgung das in der Entriegelungsposition (I) befindliche Sperrglied (1) für eine Verstellung zur Verriegelungsposition (II) freigibt. Erfindungsgemäß ist dem Sperrglied (1) ein Hilfsregelelement (9) zugeordnet, das sich bei dem ausfall der Energieversorgung selbsttätig in eine Sperrposition (III) bewegt, in der das Hilfsriegelelement (9) das von der Steuereinrichtung (5) freigegebene Sperrglied (1) in seiner Entriegelungsposition (I) sichert.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Parksperrvorrichtung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Aktivierung und Deaktivierung einer Parksperrvorrichtung gemäß dem Patentanspruch 11.
- Eine solche Parksperrvorrichtung findet bekanntermaßen in einem automatischen Getriebe für Kraftfahrzeuge Anwendung. Zum Einlegen einer Parksperre kann ein Getriebeschalthebel in eine Parkposition verbracht werden, wodurch ein Sperrglied in ein, beispielsweise auf einer Getriebeabtriebswelle angeordnetes Parksperrenrad greift.
- Aus der
EP 0 814 287 B1 ist eine gattungsgemäße Parksperrvorrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt, die eine elektronische Steuereinrichtung aufweist, die zur Aktivierung bzw. zum Einlegung einer Parksperre das Sperrglied von einer Entriegelungsposition in eine Verriegelungsposition verstellt. Bei einem Ausfall der Energieversorgung, etwa des hydraulischen, pneumatischen und/oder elektrischen Energieversorgungssystems, gibt die Steuereinrichtung das in der Entriegelungsposition befindliche Sperrglied frei, so dass sich das Sperrglied selbsttätig in seine Verriegelungsposition bewegt. Somit erfolgt das Einlegen der Parksperre automatisch, ohne dass der Fahrer dies verhindern kann. - Gemäß den
DE 100 45 953 A1 undDE 101 05 637 A1 ist nach einem Ausfall der Energieversorgung eine mechanische Notentriegelung vorgesehen. Die Notentriegelung kann betätigt werden, um die automatisch eingelegte Parksperre wieder aufzuheben. Dies kann notwendig sein zum Abschleppen des Fahrzeugs. Eine solche, vom Fahrer nach einem Funktionsausfall bedienbare Notentriegelung ist auch aus derDE 44 22 257 C1 bekannt. - Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Parksperrvorrichtung für Kraftfahrzeuge oder ein Verfahren zur Aktivierung und Deaktivierung einer Parksperrvorrichtung bereit zu stellen, bei der die Bedienbarkeit der Parksperre erhöht ist.
- Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 oder des Patentanspruches 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen offenbart.
- Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ist dem Sperrglied der Parkvorrichtung ein Hilfsriegelelement zugeordnet, das sich nach dem Ausfall der Energieversorgung selbsttätig in eine Sperrposition bewegt, in der es das von der Steuereinrichtung bereits freigegebene Sperrglied in seiner zurückgezogenen Entriegelungsposition sichert. Auf diese Weise wird nach einem Ausfall des hydraulisch und/oder elektrischen Bordsystems die Parksperre nicht automatisch aktiviert und entsprechend das Fahrzeug nicht automatisch blockiert. Vielmehr hält das Hilfsriegelelement das bereits von der Steuereinrichtung freigegebene Sperrglied noch in seiner Entriegelungsposition zurück.
- Bevorzugt kann erst durch ein aktives Eingreifen des Fahrers, d. h. durch manuelle Betätigung das Hilfsriegelelement das Sperrglied freigeben.
- Das Hilfsriegelelement kann bevorzugt mittels einer vom Bordnetz des Fahrzeugs unabhängigen Hilfsenergieeinrichtung betätigt werden. Auf diese Weise kann das Hilfsriegelelement auch bei einem Totalausfall des Bordnetzes mit Hilfe der separaten Hilfsenergieeinrichtung betätigt werden.
- Für eine technisch einfache und zuverlässige Bereitstellung der Hilfsenergie kann in der Hilfsenergieeinrichtung die Hilfsenergie benutzerseitig, d. h. vom Fahrer, erzeugt werden. In diesem Fall kann auf eine zusätzliche separate Hilfsenergiequelle verzichtet werden.
- Für eine einfache und komfortable Betätigung des Hilfsriegelelements ist es von Vorteil, wenn mittels der Hilfsenergieeinrichtung elektrische Energie zur Betätigung des Riegelelements erzeugt wird. In diesem Fall kann das Hilfsriegelelement beispielhaft elektromagnetisch von der Hilfsenergieeinrichtung ansteuerbar sein, um nach dem Ausfall der Energieversorgung in die Sperrposition verstellt zu werden.
- Für eine einfache Erzeugung der elektrischen Hilfsenergie kann bevorzugt ein Piezoelement eingesetzt werden, dass bei manueller Druckbetätigung elektrischen Strom erzeugt, der wiederum ein dem Hilfsriegelelement zugeordnetes Elektromagnet anregt.
- Die Hilfsenergieeinrichtung kann aus Komfortgründen ein Bedienelement für den Fahrer aufweisen, dass im Fahrzeuginnenraum angeordnet ist. Dabei kann das Bedienelement ein separater Parksperrentaster sein oder in einem Getriebeschalthebel integriert sein. Wenn daher nach dem Ausfall des elektrischen Bordnetzes erfindungsgemäß die Parksperre eingelegt werden soll, so ist das oben erwähnte Bedienelement aktiv vom Fahrer zu betätigen, um das erfindungsgemäße Hilfsriegelelement in seine Freigabeposition zu verbringen. Anstelle von bzw. zusätzlich zu der elektrischen Hilfsenergie kann die Hilfs energieeinrichtung auch hydraulische und/oder pneumatische Energie zur Betätigung des Hilfsriegelelements bereitstellen.
- Im Unterschied zu der oben erwähnten Notfallsituation, d. h. dem Ausfall der Energieversorgung, kann im Normalbetrieb des Bordnetzes des Fahrzeugs die Steuereinrichtung das Hilfsriegelelement beispielsweise elektronisch ansteuern, um es in seiner Freigabeposition zu halten, und zwar unabhängig von einer Betätigung des den Hilfsriegelelement zugeordnetem Bedienelements. Dadurch ist ein im Normalbetrieb freies Verstellen des Sperrglieds in seine Verriegelungsposition gewährleistet.
- Wie aus der Vorbeschreibung hervorgeht, kann erfindungsgemäß nach dem Ausfall der Energieversorgung das von der Steuereinrichtung für eine Verstellung in die Verriegelungsposition freigegebene Sperrglied durch das Hilfsriegelelement noch in seiner Entriegelungsposition gesichert werden. Dadurch ist verhindert, dass nach dem Ausfall der Energieversorgung die Parksperre automatisch eingelegt wird, ohne dass dies vom Fahrer verhindert werden kann.
- Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figur beschrieben.
- In der Figur ist grob schematisch ein Ausschnitt aus einer Parksperrvorrichtung als Blockschaltbild gezeigt, wie sie in einem Kraftfahrzeug mit einem Automatikgetriebe eingebaut werden kann. Das Automatikgetriebe kann als „Shift-by-wire"-Getriebe ausgeführt sein, bei dem keine mechanische Verbindung zwischen der Wähleinrichtung und dem Getriebe zum Schalten der Gänge vorgesehen ist.
- Die in der Figur beispielhaft dargestellte Parksperrvorrichtung weist ein stabförmiges Sperrglied
1 auf, das mittels eines elektrischen Stellantriebs2 linear zwischen einer Entriegelungsposition1 und einer gestrichelt angedeuteten Verriegelungsposition II verstellbar ist. In der Verriegelungsposition II des Sperrglieds1 ist die Parksperre eingelegt, d. h. dass Sperrglied1 ist z. B. in Eingriff mit einem nicht gezeigten, auf einer Getriebeabtriebswelle angeordneten Parksperrenrad. In der Entriegelungsposition I ist dagegen die Parksperre deaktiviert. - Das Sperrglied
1 ist in dem Stellantrieb2 mittels einer angedeuteten Feder4 in Richtung seiner Verriegelungsstellung II vorgespannt. Bei einem Ausfall der Stromversorgung drückt daher die Feder4 das Sperrglied1 in seine Verriegelungsposition II, wie später noch beschrieben wird. - Wie aus der Figur weiter hervorgeht, weist die Parksperrvorrichtung eine elektronische Steuereinrichtung
5 auf, die auf der Grundlage von Stellsignalen eines nicht gezeigten Getriebeschalthebels im Fahrzeuginnenraum den Stellantrieb2 des Sperrglieds1 elektronisch ansteuert. - Bei einem Verstellen des Getriebeschalthebels in eine Parkposition wird der Stellantrieb
2 entsprechend angesteuert, um das Sperrglied1 in seine Verriegelungsposition II zu bringen, d. h. um die Parksperre zu aktivieren. - Zusätzlich ist der Parksperrvorrichtung eine Hilfsenergieeinrichtung
7 zugeordnet, die unabhängig von der Energieversorgung des Stellantriebs2 und der elektronischen Steuereinrichtung5 ein Hilfsriegelelement9 betätigen kann. Das Hilfsriegelelement9 ist ein elektromechanisches Schaltelement mit einem Elektromagneten8 , der über Signalleitungen12 mit einem Piezoelement10 verbunden ist. Das Hilfsriegelelement9 ist mittels einer angedeuteten Feder13 in Richtung der gezeigten Sperrposition III vorgespannt. Zur Betätigung des Hilfsriegelelements9 ist das Piezoelement10 mittels eines angedeuteten Kipptasters11 druckbeaufschlagbar. Der Taster11 ist im Fahrzeuginnenraum entweder als separater Parksperrentaster vorgesehen oder in dem Getriebeschalthebel integriert. - Bei der Betätigung des Drucktasters
11 erzeugt das Piezoelement10 einen Stromimpuls, mit dem der Elektromagnet8 angeregt und so das Hilfsriegelelement9 aus der in der Figur gezeigten Sperrposition III entgegen der Federkraft in eine Freigabeposition verstellt wird. - In seiner gezeigten Sperrposition III hintergreift das Hilfsriegelelement
9 einen Ringanschlag13 des stabförmigen Sperrglieds1 , wodurch das Sperrglied1 in seiner Entriegelungsposition I gesichert ist, auch wenn das Sperrglied1 von der Steuereinrichtung5 freigegeben ist. Dabei ist das Hilfsriegelelement9 bzw. dessen Elektromagnet8 nicht mit elektrischem Strom beaufschlagt. In diesem Fall nimmt das Hilfsriegelelement9 aufgrund der Federvorspannung selbsttätig die gezeigte Sperrposition III ein. - Die in der Figur dargestellte Betriebslage der Parksperrvorrichtung ergibt sich nach einem Ausfall der Energieversorgung automatisch, wenn der dem Hilfsriegelelement
9 zugeordnete Elektromagnet8 sowie die Steuereinrichtung5 und der Antrieb2 nicht mit elektrischem Strom beaufschlagt ist. - Nachfolgend ist das Verfahren zum Verstellen des Sperrglieds
1 sowohl im Normalbetrieb des Bordnetzes des Fahrzeugs als auch nach einem Ausfall der Energieversorgung beschrieben:
Im Normalbetrieb der Parksperrvorrichtung ist der Elektromagnet8 des Hilfsriegelelements9 über die mit den Signalleitungen12 verbundenen Steuerleitungen15 von der Steuereinrichtung6 elektronisch angeregt. Dadurch ist das Hilfsriegelelement8 entgegen der Federkraft aus der Sperrposition III in eine Freigabeposition verstellt. In diesem Fall kann z. B. bei der Positionierung des Getriebeschalthebels in der Parkposition die Steuereinrichtung6 den Stellantrieb2 ansteuern, um das Sperrglied1 von der Entriegelungsposition1 in die Verriegelungsposition II zu verstellen. - Nach einem Ausfall der elektronischen Energieversorgung wird der Elektromagnet
8 des Hilfsriegelelements9 und der Stellantrieb2 des Sperrglieds1 nicht mehr von der Steuereinrichtung5 mit elektrischer Energie versorgt. Das Hilfsriegelelement9 und das Sperrglied1 sind hierbei so aufeinander abgestimmt, dass das Hilfsriegelelement9 in die gezeigte Sperrposition III gedrückt wird, noch bevor das Sperrglied1 seine Entriegelungsposition I verlassen kann. - In der gezeigten Sperrposition III hintergreift das Hilfsriegelelement
8 einen Ringanschlag13 des stabförmigen Sperrglieds1 . Auf diese Weise ist das Sperrglied1 in seiner Entriegelungsposition I gesichert ist, d. h. eine automatische Stellbewegung in die Verriegelungsposition II ist verhindert. - Erst bei einer Betätigung des Tasters
11 erfolgt – trotz der ausgefallenen Energieversorgung – über die Hilfsenergieeinrichtung7 eine erneute elektronische Anregung des Elektromagneten8 des Hilfsriegelelements9 . Dadurch wird das Hilfsriegelelement9 von der Sperrposition III in seine Freigabeposition rückgestellt. Erfindungsgemäß kann daher nach einem Ausfall der Energieversorgung erst nach erfolgter fahrerseitiger Betätigung des Tasters11 die Parksperre automatisch eingelegt werden.
Claims (11)
- Parksperrvorrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einer Steuereinrichtung (
5 ), die zur Aktivierung einer Parksperre ein Sperrglied (1 ) von einer Entriegelungsposition (I) in eine Verriegelungsposition (II) verstellt, welche Steuereinrichtung (5 ) bei einem Ausfall der Energieversorgung das in der Entriegelungsposition (I) befindliche Sperrglied (1 ) für eine Verstellung zur Verriegelungsposition (II) freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sperrglied (1 ) ein Hilfsriegelelement (9 ) zugeordnet ist, das sich bei dem Ausfall der Energieversorgung selbsttätig in eine Sperrposition (III) bewegt, in der das Hilfsriegelelement (9 ) das von der Steuereinrichtung (5 ) freigegebene Sperrglied (1 ) in seiner Entriegelungsposition (I) sichert. - Parksperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ausfall der Energieversorgung das Hilfsriegelelement (
9 ) durch manuelle Betätigung aus seiner Sperrposition (III) zur Freigabe des Sperrglieds (1 ) in eine Freigabeposition verstellbar ist. - Parksperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsriegelelement (
9 ) mittels einer vom elektrischen Bordnetz des Fahrzeugs unabhängigen Hilfsenergieeinrichtung (7 ) betätigbar ist. - Parksperrvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Hilfsenergieeinrichtung (
7 ) die Hilfsenergie zur Betätigung des Hilfsriegelelements (9 ) benutzerseitig erzeugbar ist. - Parksperrvorrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsenergieeinrichtung (
7 ) im Fahrzeuginnenraum ein Bedienelement (11 ) zur Betätigung des Hilfsriegelelements (9 ) zugeordnet ist. - Parksperrvorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsenergieeinrichtung (
7 ) eine Stromerzeugungseinrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie für die Betätigung des Hilfsriegelelements (9 ) ist. - Parksperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsenergieeinrichtung (
7 ) ein Piezoelement aufweist, das bei manueller Betätigung elektrischer Energie zur Betätigung des Hilfsriegelelements (9 ) erzeugt. - Parksperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (
11 ) ein separater Parksperrentaster ist, oder in einem Getriebeschalthebel integriert ist. - Parksperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsenergieeinrichtung (
7 ) die Hilfsenergie hydraulisch und/oder pneumatisch zur Betätigung des Hilfsriegelelements (9 ) bereitstellt. - Parksperrvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Normalbetrieb des Fahrzeug- Bordnetzes die Steuereinrichtung (
5 ) das Hilfsriegelelement (9 ) in seiner zurückgezogenen Freigabeposition hält. - Verfahren zur Aktivierung und Deaktivierung einer Parksperrvorrichtung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem Verfahren nach einem Ausfall der Energieversorgung das von der Steuereinrichtung (
5 ) für eine Verstellung in seine Verriegelungsposition (II) freigegebene Sperrglied (1 ) von einem Hilfsriegelelement (9 ) in seiner Entriegelungsposition (I) gesichert wird.
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