DE102016225536A1

DE102016225536A1 - Verfahren zur Bestimmung der Masse eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102016225536A1
Application number: DE102016225536.3A
Authority: DE
Inventors: Axel Bloching; Horst LEICHSENRING
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2018-06-21
Also published as: JP6899906B2; US11247679B2; US20200189594A1; WO2018114158A1; CN110072752A; JP2020502528A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur vorläufigen Bestimmung der Masse eines Kraftfahrzeugs zur Steuerung eines Anfahrvorgangs aus dem Stillstand des Kraftfahrzeugs heraus. Es ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit einer Neigungsinformation des Kraftfahrzeugs oder der Fahrbahn auf welcher sich das Kraftfahrzeug befindet und in Abhängigkeit einer zum Auslegen einer in dem Stillstand des Kraftfahrzeugs eingelegten Parksperre benötigten Kraft, die Masse des Kraftfahrzeugs bestimmt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur vorläufigen Bestimmung der Masse eines Kraftfahrzeugs zur Steuerung eines Anfahrvorgangs aus dem Stillstand des Kraftfahrzeugs heraus. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steuergerät, welches zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
Zur optimalen Steuerung eines Anfahrvorgangs für ein Kraftfahrzeug aus dem Stillstand desselben heraus ist es erforderlich, die Masse des Kraftfahrzeugs zu kennen. Dies ist insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit stark schwankender Fahrzeugmasse von Bedeutung, so zum Beispiel bei Nutzfahrzeugen wie zum Beispiel Lastkraftwagen. Nur dann, wenn die Fahrzeugmasse des Kraftfahrzeugs bekannt ist, kann ein Anfahrgang korrekt gewählt werden.
Da Kraftfahrzeuge, wie zum Beispiel Nutzfahrzeuge, in der Regel keinen Sensor aufweisen, mithilfe dessen die Fahrzeugmasse messtechnisch erfasst werden kann, ist es erforderlich die Fahrzeugmasse rechnerisch zu ermitteln. So ist aus der DE 10 2007 015 356 A1 ein Verfahren bekannt, mithilfe dessen während der Fahrt ein dynamischer Fahrzeug-Massewert ermittelt und bei Deinitialisierung des Steuergeräts in einem Datenspeicher abgespeichert wird. Da sich während eines Stillstands eines Kraftfahrzeugs, zum Beispiel eines Lastkraftwagens, die Masse desselben durch Beladung und/oder Entladung stark ändern kann, ist gemäß der DE 10 2007 015 356 A1 vorgesehen, bei einer Initialisierung des Steuergeräts eine Achslast einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs zu ermitteln und daraus einen statischen Fahrzeug-Massewert zu ermitteln. Dann, wenn die ermittelten Massewerte um mehr als einen vorbestimmten Toleranzbereich voneinander abweichen, wird der statisch ermittelte Fahrzeug-Massewert als relevanter Fahrzeug-Massewert für die Steuerung des Anfahrvorgangs verwendet.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren zur vorläufigen Bestimmung der Masse eines Kraftfahrzeugs vorzustellen. Zudem sollen ein entsprechendes Steuergerät und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.
Aus verfahrenstechnischer Sicht erfolgt eine Lösung dieser Aufgabe ausgehend vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen. Ein Steuergerät sowie ein Computerprogrammprodukt sind zudem Gegenstand der weiteren unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur vorläufigen Bestimmung der Masse eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, zur Steuerung eines Anfahrvorgangs aus dem Stillstand des Kraftfahrzeugs heraus vorgeschlagen.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit einer Neigungsinformation des Kraftfahrzeugs oder der Fahrbahn auf welcher sich das Kraftfahrzeug befindet und in Abhängigkeit einer zum Auslegen einer in dem Stillstand des Kraftfahrzeugs eingelegten Parksperre benötigten Kraft, die Masse des Kraftfahrzeugs bestimmt wird.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass im gesperrten Zustand der Parksperre - also dann, wenn eine Sperrklinke der Parksperre formschlüssig in eine Zahnlücke des Parksperrenrades eingerastet ist - ein Sperrelement der Parksperre zwischen der Sperrklinke und einer Führungsplatte der Parksperre eingeklemmt ist, um ein Herausdrücken der Sperrklinke aus einer Zahnlücke des Parksperrenrades zu verhindern, wobei ein über die Antriebsräder des Kraftfahrzeugs abtriebsseitig an dem Getriebe anliegendes Drehmoment an der Sperrklinke abgestützt wird.
Wird das Fahrzeug in einer Neigung, also einer Steigung oder einem Gefälle, abgestellt, dann wird das Parksperrenrad mit einem Drehmoment beaufschlagt, das sich aus einer auf das Fahrzeug wirkenden Hangabtriebskraft ergibt, welche abtriebsseitig in den Antriebsstrang eingeleitet wird. Durch das Blockieren der Getriebeabtriebswelle über die Parksperre wird der Antriebsstrang zwischen den Antriebsrädern und der Parksperre verspannt, wobei die Verspannung des Antriebsstrangs bei steigender Fahrbahnneigung steigt.
Die Höhe der Verspannung selbst ist von dem Bremsmoment an den Fahrzeugrändern abhängig, welches wiederum abhängig von der Hangabtriebskraft ist. Die Hangabtriebskraft selbst ist abhängig von der Fahrbahnneigung und dem Fahrzeuggewicht.
Durch die Verspannung im Antriebsstrang liegt ein Torsionsmoment im Parksperrenrad vor, welches über die Verzahnung zwischen Parksperrenrad und Sperrklinke eine die Sperrklinke auf das Sperrelement drückende Kraft bewirkt. Je größer das Torsionsmoment ist, desto größer ist die auf das Sperrelement wirkende Kraft und desto größer ist folglich auch die zum Auslegen der Parksperre benötigte Kraft.
Die zum Auslegen der in dem Stillstand des Kraftfahrzeugs eingelegten Parksperre benötigte Kraft steht somit in Relation mit der auf das Kraftfahrzeug wirkenden Hangabtriebskraft. Folglich kann über die zum Auslegen der Parksperre benötigte Kraft auf die Hangabtriebskraft geschlossen werden.
Zur vorläufigen Bestimmung der Fahrzeugmasse wird schließlich noch eine Information über die Neigung des Kraftfahrzeugs oder der Fahrbahn, auf welcher sich das Kraftfahrzeug befindet, benötigt. Die Neigungsinformation kann beispielsweise über eine Sensoreinrichtung gewonnen werden, welche beispielsweise als fahrzeugseitig angeordneter Neigungssensor oder als fahrzeugseitig angeordneter Beschleunigungssensor ausgebildet sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Neigungsinformation über eine Navigationseinrichtung gewonnen werden, wobei Positionsdaten des Kraftfahrzeugs ermittelt und mit in der Navigationseinrichtung hinterlegten Kartendaten, wie Gelände- oder Topographiedaten, verglichen werden können, um zu ermitteln in welcher Neigung sich das Kraftfahrzeug aktuell befindet.
Da die zum Auslegen der Parksperre benötigte Kraft, welche in Relation zu der Hangabtriebskraft steht, und die Neigung des Kraftfahrzeugs oder der Fahrbahn, auf welcher sich das Kraftfahrzeug befindet, bekannt sind, kann folglich die Fahrzeugmasse bestimmt werden.
Das Ein- und Auslegen der Parksperre erfolgt üblicherweise in Abhängigkeit einer entsprechenden Fahrerwunschvorgabe, wobei der Fahrer hierzu beispielsweise einen Wählhebel in eine entsprechende Wählhebelposition verstellt. Das Auslegen der Parksperre kann zum Beispiel mittels eines Parksperrensensors erfasst werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur vorläufigen Bestimmung der Fahrzeugmasse kann zuverlässig ermittelt werden, ob sich die Fahrzeugmasse des Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, während eines Fahrzeugstillstands durch beispielsweise Beladung oder Entladung geändert hat. Durch die so bestimmte vorläufige Fahrzeugmasse ist es schließlich möglich, den Anfahrvorgang nach einem Auslegen der Parksperre genauer zu steuern, da beispielsweise ein Anfahrgang genauer gewählt werden kann. Durch eine genauere Bestimmung eines Anfahrgangs werden Gangwechsel beim Anfahren vermieden, wodurch einerseits der Verschleiß verringert und andererseits der Fahrkomfort erhöht wird. Da ein während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs ermittelter Fahrzeug-Massewert genauer ist, als der über das erfindungsgemäße Verfahren statisch ermittelte Fahrzeug-Massewert, kann in vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der statisch ermittelte Fahrzeug-Massewert nach einem durchgeführten Anfahrvorgang durch einen während der Fahrt ermittelten dynamischen Fahrzeug-Massewert angepasst bzw. überschrieben wird.
Da die Masse des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit der zum Auslegen der Parksperre des Kraftfahrzeugs benötigten Kraft ermittelt wird, kann vorgesehen sein, dass die Fahrzeugmasse bei jedem Auslegen der Parksperre ermittelt wird, womit für jeden Anfahrvorgang der passende Anfahrgang bestimmbar ist bzw. die passenden Schaltkennlinien oder Kennfelder bestimmbar sind. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Fahrzeugmasse nach einem Neustart des Kraftfahrzeugs bzw. bei einer Initialisierung des Steuergeräts, beispielsweise eines Getriebesteuergeräts, ermittelt wird. Auch kann die Zeitdauer einer Stillstandsphase des Kraftfahrzeugs berücksichtigt werden und die Ermittlung der Fahrzeugmasse lediglich dann durchgeführt werden, wenn die Stillstandsphase des Kraftfahrzeugs größer als eine vorgebbare Zeitdauer ist. Dadurch kann berücksichtigt werden, dass für das Be- bzw. Entladen eines Kraftfahrzeugs eine gewisse Zeit benötigt wird, wobei dann, wenn die vorgebbare Zeitdauer nicht überschritten wurde, davon ausgegangen wird, dass kein Be- oder Entladevorgang stattgefunden hat und die Fahrzeugmasse folglich nicht neu bestimmt werden muss.
Ein Parksperrenaktuator zum Betätigen der Parksperre kann beispielsweise als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet sein, welche zum Auslegen der Parksperre mit einem Druckmedium beaufschlagt wird. Die Kolben-Zylinder-Einheit kann hierbei als hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet sein und demgemäß mit einem hydraulischen oder pneumatischen Druckmedium beaufschlagt werden, wobei zum Auslegen der Parksperre ein in einem gehäusefesten Zylinder verschiebbar angeordneter Kolben mit Druck beaufschlagt wird. In Abhängigkeit des zum Auslegen der Parksperre benötigten pneumatischen oder hydraulischen Drucks kann bekanntermaßen über die druckbeaufschlagte Kolbenfläche die zum Auslegen der Parksperre benötigte Kraft bestimmt werden.
Die Kolben-Zylinder-Einheit kann beispielsweise mit einer Solldruckvorgabe beaufschlagt werden, die stufenförmig oder rampenförmig erhöht wird. Bei einer sich stufenförmig erhöhenden Solldruckvorgabe ist es vorteilhaft, wenn die Stufensprünge der Solldruckvorgabe gering gewählt werden, da dadurch der zum Auslegen der Parksperre benötigte Druck und somit die zum Auslegen der Parksperre benötigte Kraft genauer bestimmt werden kann. Folglich kann auch die Fahrzeugmasse genauer ermittelt werden. Für eine noch präzisere Ermittlung des zum Auslegen der Parksperre benötigten Drucks kann vorgesehen sein, die Kolben-Zylinder-Einheit mit einer rampenförmigen Solldruckvorgabe zu beaufschlagen. Dadurch kann die zum Auslegen der Parksperre benötigte Kraft und somit auch die Fahrzeugmasse noch genauer ermittelt werden. Dadurch ist es möglich, den Anfahrvorgang noch genauer zu steuern, da eine noch exaktere Initialisierung der Masse des Kraftfahrzeugs durch eine exaktere Abschätzung der Fahrzeugmasse möglich ist.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Parksperrenaktuator als elektrischer Aktuator ausgebildet sein. Die mittels eines elektrischen Aktuators bewirkte Kraft auf den Parksperrenmechanismus ist proportional zur Stromstärke und kann sehr genau geregelt werden. Über der Stromstärke mit welcher der elektrische Aktuator angesteuert wird, kann somit sehr genau auf die zum Auslegen der Parksperre benötigte Kraft geschossen werden, wodurch ebenfalls eine genaue Abschätzung der Fahrzeugmasse möglich ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Steuergerät, welches zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Das Steuergerät umfasst Mittel, die der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen. Bei diesen Mitteln handelt es sich um hardwareseitige Mittel und um softwareseitige Mittel. Bei den hardwareseitigen Mitteln handelt es sich um Datenschnittstellen, um mit den an der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligten Baugruppen des Antriebsstranges Daten auszutauschen. Das Steuergerät ist hierzu auch mit notwendigen Sensoren sowie soweit notwendig auch mit anderen Steuergeräten, beispielsweise einer Navigationseinrichtung verbunden, um die entscheidungsrelevanten Daten aufzunehmen bzw. Steuerbefehle weiterzuleiten. Ein Neigungssensor bzw. ein Beschleunigungssensor zur Erfassung einer aktuellen Fahrbahnsteigung, in welcher sich das Kraftfahrzeug befindet, kann beispielsweise in dem Steuergerät integriert sein. Das Steuergerät kann beispielsweise als Getriebesteuergerät ausgebildet sein. Bei den hardwareseitigen Mitteln des Steuergeräts handelt es sich ferner um einen Prozessor zur Datenverarbeitung und ggf. um einen Speicher zur Datenspeicherung. Bei den softwareseitigen Mitteln handelt es sich um Programmbausteine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich auch als Computerprogrammprodukt verkörpern, welches wenn es auf einem Prozessor eines Steuergeräts läuft, den Prozessor softwaremäßig anleitet, die zugeordneten erfindungsgegenständlichen Verfahrensschritte durchzuführen. In diesem Zusammenhang gehört auch ein computerlesbares Medium zum Gegenstand der Erfindung, auf dem ein vorstehend beschriebenes Computerprogrammprodukt abrufbar gespeichert ist.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten Ansprüche oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Parksperre eines Kraftfahrzeugs;
2 einen ersten Druckverlauf zur Ansteuerung eines Parksperrenaktuators; und
3 einen zweiten Druckverlauf zur Ansteuerung eines Parksperrenaktuators.

Die in 1 gezeigte Parksperre für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Sperrklinke 1, die in ein mit einem hier nicht dargestellten Abtrieb eines Getriebes verbundenes hier nicht näher dargestelltes Parksperrenrad ein- oder ausrastet, sowie ein auf einer Verbindungsstange 4 zu einer beispielhaft als Parkscheibe ausgebildete Betätigungsscheibe 7 axial verschiebbar angeordnetes Sperrelement 3, welches hier beispielhaft als Sperrkegel ausgebildet ist. Das Sperrelement 3 könnte jedoch auch über entsprechende Rollenelemente realisiert werden. Im gesperrten Zustand der Parksperre - also dann, wenn die Sperrklinke 1 formschlüssig in eine Zahnlücke des Parksperrenrades eingerastet ist - ist das Sperrelement 3 zwischen der Sperrklinke 1 und einer mit einem hier nicht näher dargestellten Gehäuse des Getriebes verbundenen Führungsplatte 2 eingeklemmt, um ein Herausdrücken der Sperrklinke 1 aus einer Zahnlücke des Parksperrenrades zu verhindern. Dabei ist der Sperrkegel 3 auf der Verbindungsstange 4 über ein hier beispielhaft als Schraubenfeder ausgebildetes Federelement 5 angefedert und in axialer Richtung vorgespannt. Hierzu ist auf der Verbindungsstrange 4 ein Anschlag 6 angeordnet, gegen den sich die Schraubenfeder 5 axial abstützt und auf diese Weise den Sperrkegel 3 in axialer Richtung gegen Sperrklinke 1 und Führungsplatte 2 vorspannt. Beim Einlegen der Parksperre wird die Sperrklinke 1 über das Sperrelement 3 gegen das Parksperrenrad gedrückt. Trifft die Sperrklinke 1 hierbei auf eine Zahnlücke, dann rastet sie ein und verriegelt den Abtrieb. Trifft die Sperrklinke 1 hingegen auf einen Zahn des Parksperrenrades, dann wird sie durch das Federelement 5 vorgespannt, sodass bei einer Drehung des Abtriebs die Sperrklinke 1 mithilfe der Vorspannkraft in die nächste Zahnlücke des Parksperrenrades einrastet.
Die Parkscheibe 7 steht mit einem Parksperrenaktuator 8 in Verbindung, welcher gemäß der 1 als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet ist. Zum Auslegen der Parksperre wird der Parksperrenaktuator 8 mit Druck beaufschlagt. Die Kolben-Zylinder-Einheit kann hierbei als hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet sein und demgemäß mit einem hydraulischen oder pneumatischen Druckmedium beaufschlagt werden.
Hierzu wird über ein Magnetventil 12 gesteuert, Druck aus einer Druckmittelzufuhrleitung 13 in einen Zylinder 9 des Parksperrenaktuators 8 geführt, wodurch ein Kolben 10 des Parksperrenaktuators 8 in dem Zylinder 9 axial verschoben und das über die Parkscheibe 7 und die Verbindungsstange 4 mit der Kolbenstange des Parksperrenaktuators 8 in Verbindung stehende Sperrelement 3 zwischen der Sperrklinke 1 und der Führungsplatte 2 herausgezogen wird.
Zum Einlegen der Parksperre wird über das Magnetventil 12 der Druck zum Zylinder 9 abgeschaltet und der Zylinderraum über eine Abflussleitung 14 in eine Druckmittelsenke 15 entlüftet. Der Parksperrenaktuator 8 bzw. der Kolben 10 des Parksperrenaktuators ist mittels eines Federelements in einer Sperrposition vorgespannt, wodurch die Parksperre bei einem Druckausfall in die eingelegte Position verstellt und dadurch eine Getriebeabtriebswelle blockiert wird. Das Federelement zum Vorspannen der Parksperre kann beispielsweise als Druckfeder 11 ausgebildet sein, welche in dem Zylinder 9 des Parksperrenaktuators 8 angeordnet ist und eine entsprechende Kraft auf den Kolben 10 des Parksperrenaktuators 8 ausübt. Alternativ oder zusätzlich zu dem in der 1 gezeigten Federelement 11 kann die Vorspannung der Parksperre auch durch eine hier nicht dargestellte vorgespannte Schenkelfeder an der Parkscheibe 7 erfolgen, über die der Kolben 10 des Parksperrenaktuators 8 in Richtung „Parken“ verstellt und die Parksperre eingelegt wird. Solche Schenkelfedern zur Vorspannung einer Parksperre sind hinlänglich bekannt.
Das Magnetventil 12 steht mit einem Steuergerät 16 in Verbindung und wird in Abhängigkeit von einer Wählhebelposition P, R, N, D angesteuert. Befindet sich der Wählhebel in der Wählhebelposition R, N oder D so wird das Magnetventil 12 bestromt und der Parksperrenaktuator 8 mit Druck beaufschlagt, was zum Auslegen der Parksperre führt. In der Position P des Wählhebels hingegen wird das Magnetventil 12 nicht bestromt und die Parksperre wird über das Sperrelement 3 eingelegt.
Im eingelegten Zustand der Parksperre - also dann, wenn die Sperrklinke 1 formschlüssig in eine Zahnlücke des Parksperrenrades eingerastet ist - ist das Sperrelement 3 der Parksperre zwischen der Sperrklinke 1 und einer Führungsplatte 2 der Parksperre eingeklemmt, wobei ein über die Antriebsräder abtriebsseitig an dem Getriebe anliegendes Drehmoment an der Sperrklinke 1 abgestützt und der Antriebsstrang dadurch verspannt wird.
Ein dadurch vorliegendes Torsionsmoment im Parksperrenrad, bewirkt über die Verzahnung zwischen Parksperrenrad und Sperrklinke 1 eine die Sperrklinke 1 auf das Sperrelement 3 drückende Kraft. Je größer das Torsionsmoment ist, desto größer ist die auf das Sperrelement 3 wirkende Kraft und desto größer ist folglich auch die zum Auslegen der Parksperre benötigte Kraft bzw. der zum Auslegen der Parksperre benötigte Druck in dem Parksperrenaktuator 8.
Da die zum Auslegen der in dem Stillstand des Kraftfahrzeugs eingelegten Parksperre benötigte Kraft in Relation mit der auf das Kraftfahrzeug wirkenden Hangabtriebskraft steht kann folglich über die zum Auslegen der Parksperre benötigte Kraft auf die Hangabtriebskraft geschlossen werden.
Die aktuelle Neigung des Kraftfahrzeugs oder der Fahrbahn auf welcher sich das Kraftfahrzeug befindet wird über eine Einrichtung zur Ermittlung der Neigung bestimmt, welche beispielsweise als Neigungssensor, Beschleunigungssensor oder als Navigationseinrichtung ausgebildet sein.
Über die zum Auslegen der Parksperre benötigte Kraft, welche in Relation zu der Hangabtriebskraft steht, und die Neigungsinformation des Kraftfahrzeugs oder der Fahrbahn auf welcher sich das Kraftfahrzeug befindet, kann folglich die Fahrzeugmasse bestimmt werden.
2 zeigt einen ersten Verlauf einer Solldruckvorgabe zur Ansteuerung des als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildeten Parksperrenaktuators 8, wenn die Parksperre ausgelegt werden soll. Wird der Wählhebel aus der Wählhebelposition P heraus in eine andere Wählhebelposition R, N oder D verstellt, dann wird das Magnetventil 12 über das Steuergerät 16 bestromt und dem Parksperrenaktuator 8 wird ein Druck gemäß der Solldruckvorgabe zugeführt.
Zunächst wird der Kolben 10 des Parksperrenaktuators 8 für eine erste vorgebbare Zeitdauer t1 mit einem ersten Druckwert p_start beaufschlagt, welcher benötigt wird, um die Parksperre sicher auszulegen, wenn das Kraftfahrzeug in einer Ebene steht und nicht beladen ist. Dieser Druckwert ist deutlich geringer als ein maximaler Druckwert p_max. und kann beispielsweise in einem Bereich zwischen 3 bar und 5 bar liegen. Die Zeitdauer t₁ kann beispielsweise so bemessen sein, dass sich der Druck gemäß Solldruckvorgabe in dem Zylinder 9 des Parksperrenaktuators 8 aufbauen kann. Falls der in dem Zylinder 9 des Parksperrenaktuators 8 aufgebaute und auf den Kolben 10 wirkende Druck nicht ausreicht, das Sperrelement 3 zwischen der Sperrklinke 1 und der Führungsplatte 2 herauszuziehen, dann wird gemäß der Solldruckvorgabe der Druck in dem Zylinder 9 über eine zweite Zeitdauer t₂ rampenförmig erhöht. Die Druckrampe kann beispielsweise über eine Gradientenvorgabe oder über eine Zielwertvorgabe umgesetzt werden.
Die Erhöhung der Solldruckvorgabe gemäß der Druckrampe erfolgt nun solange, bis die Parksperre ausgelegt oder ein maximaler Druckwert p_max erreicht wurde. Das Auslegen der Parksperre kann mittels eines Parksperrensensors erfasst werden. Der maximale Druckwert p_max ist vorzugsweise derart bemessen, dass dieser zum Auslegen der Parksperre ausreicht, wenn das Kraftfahrzeug voll beladen ist und in einer Steigung größer 15 % steht. Der maximale Druckwert p_max kann beispielsweise in einem Bereich zwischen 15 bar und 18 bar liegen.
Durch die rampenförmige Solldruckvorgabe kann der zum Auslegen der Parksperre benötigte Druck und somit die zum Auslegen der Parksperre benötigte Kraft sehr genau bestimmt werden. Folglich kann auch die Fahrzeugmasse relativ genau ermittelt werden, wodurch für einen Anfahrvorgang der passende Anfahrgang bzw. die passende Schaltkennlinie auswählbar ist.
3 zeigt einen zweiten Verlauf einer Solldruckvorgabe zur Ansteuerung des als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildeten Parksperrenaktuators, wenn die Parksperre ausgelegt werden soll. Wird der Wählhebel aus der Wählhebelposition P heraus in eine andere Wählhebelposition R, N oder D verstellt, dann wird auch hier das Magnetventil 12 über das Steuergerät 16 bestromt und dem Parksperrenaktuator 8 wird ein Druck gemäß der Solldruckvorgabe zugeführt.
Die Solldruckvorgabe weist hier jedoch keinen rampenförmigen Verlauf auf, vielmehr wird der Solldruck hier stufenweise erhöht. Zunächst wird der Kolben 10 des Parksperrenaktuators 8 für eine erste vorgebbare Zeitdauer t₃ mit einem ersten Druckwert p_start beaufschlagt, welcher benötigt wird, um die Parksperre sicher auszulegen, wenn das Kraftfahrzeug in einer Ebene steht und nicht beladen ist. Dieser Druckwert ist deutlich geringer als ein maximaler Druckwert p_max und kann beispielsweise in einem Bereich zwischen 3 bar und 5 bar liegen. Die Zeitdauer t₃ kann beispielsweise so bemessen sein, dass sich der Druck gemäß Solldruckvorgabe in dem Zylinder 9 des Parksperrenaktuators 8 aufbauen kann. Falls der in dem Zylinder 9 des Parksperrenaktuators 8 aufgebaute und auf den Kolben 10 wirkende Druck nicht ausreicht, das Sperrelement 3 zwischen der Sperrklinke 1 und der Führungsplatte 2 herauszuziehen, dann wird gemäß der Solldruckvorgabe der Druck in dem Zylinder 9 solange stufenweise erhöht, bis die Parksperre ausgelegt oder ein maximaler Druckwert p_max erreicht wurde. Die zwischen dem ersten Druckwert p_start und dem maximalen Druckwert p_max liegenden Druckwerte p₂, p_n werden wiederum über eine vorgebbare Zeitdauer t₄, t₅ aufrechterhalten, um ein Auslegen der Parksperre bei diesen Solldruckvorgaben zu ermöglichen. Der maximale Druckwert p_max ist vorzugsweise derart bemessen, dass dieser zum Auslegen der Parksperre ausreicht, wenn das Kraftfahrzeug voll beladen ist und in einer Steigung größer 15 % steht. Der maximale Druckwert p_max kann auch hier beispielsweise in einem Bereich zwischen 15 bar und 18 bar liegen.
Bei einer sich stufenweise erhöhenden Solldruckvorgabe ist es vorteilhaft, wenn die Stufensprünge der Solldruckvorgabe p_start - p₂, p₂- p_n gering gewählt werden. Je geringer die Stufensprünge p_Start - p₂, p₂- p_n der Solldruckvorgabe gewählt werden, desto genauer kann der zum Auslegen der Parksperre benötigte Druck und folglich auch die zum Auslegen der Parksperre benötigte Kraft ermittelt werden, wodurch auch die Masse des Kraftfahrzeugs genauer bestimmbar ist.
Bezugszeichenliste

1: Sperrklinke
2: Führungsplatte
3: Sperrelement
4: Verbindungsstange
5: Federelement
6: Anschlag
7: Parkscheibe
8: Parksperrenaktuator
9: Zylinder
10: Kolben
11: Federelement
12: Schaltventil
13: Druckmittelzufuhrleitung
14: Abflussleitung
15: Druckmittelsenke
16: Steuergerät

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007015356 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur vorläufigen Bestimmung der Masse eines Kraftfahrzeugs zur Steuerung eines Anfahrvorgangs aus dem Stillstand des Kraftfahrzeugs heraus, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit einer Neigungsinformation des Kraftfahrzeugs oder der Fahrbahn, auf welcher sich das Kraftfahrzeug befindet, und in Abhängigkeit einer zum Auslegen einer in dem Stillstand des Kraftfahrzeugs eingelegten Parksperre benötigten Kraft, die Masse des Kraftfahrzeugs bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse des Kraftfahrzeugs bei jedem Auslegen der Parksperre, beim Auslegen der Parksperre nach einem Neustart des Kraftfahrzeugs, beim Auslegen der Parksperre bei einer Initialisierung eines Steuergeräts oder beim Auslegen der Parksperre, wenn eine Stillstandszeit des Kraftfahrzeugs eine vorgebbare Zeitdauer überschritten hat, ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildeten Parksperrenaktuator (8), welcher zum Auslegen der Parksperre mit einem Druckmedium beaufschlagt wird, die zum Auslegen der Parksperre benötigte Kraft in Abhängigkeit des zum Auslegen der Parksperre benötigten Drucks über eine druckbeaufschlagte Kolbenfläche der Kolben-Zylinder-Einheit bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die als Parksperrenaktuator (8) ausgebildete Kolben-Zylinder-Einheit mit einer stufenförmigen oder rampenförmigen Solldruckvorgabe beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem als elektrischer Aktuator ausgebildeten Parksperrenaktuator, welcher zum Auslegen der Parksperre von einem elektrischen Strom durchflossen wird, die zum Auslegen der Parksperre benötigte Kraft in Abhängigkeit der Stromstärke bestimmt wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungsinformation des Kraftfahrzeugs oder der Fahrbahn, auf welcher sich das Kraftfahrzeug befindet, über eine Sensoreinrichtung ermittelt wird, welche als fahrzeugseitig angeordneter Neigungssensor oder als fahrzeugseitig angeordneter Beschleunigungssensor ausgebildet ist.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungsinformation des Kraftfahrzeugs oder der Fahrbahn, auf welcher sich das Kraftfahrzeug befindet, mittels einer Navigationseinrichtung ermittelt wird.
Steuergerät (16) eines Kraftfahrzeugs, das dazu eingerichtet ist, ein Verfahren zur vorläufigen Bestimmung der Masse eines Kraftfahrzeugs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
Computerprogrammprodukt mit Programmcode-Mitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um ein Verfahren zur vorläufigen Bestimmung der Masse eines Kraftfahrzeugs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer oder auf einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere einem Steuergerät (16) gemäß Anspruch 8, ausgeführt wird.