DE102019113390B4

DE102019113390B4 - Fahrzeugparksystem und verfahren zum ausschalten der parkhilfe

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Publication number: DE102019113390B4
Application number: DE102019113390.4A
Authority: DE
Inventors: Vijay A. Neelakantan; Marc H. Sullivan; Lawrence A. Kaminsky
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2018-07-24
Filing date: 2019-05-20
Publication date: 2021-12-02
Anticipated expiration: 2039-05-21
Also published as: US20200032902A1; CN110778710A; US10571023B2; CN110778710B; DE102019113390A1

Abstract

Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugparksystems (39) eines Fahrzeugs (10) mit einem elektrischen Antriebsmotor (12), der mit einer Getriebeabtriebswelle (14) verbindbar ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:Empfangen einer Verschiebung aus der Parkanforderung über eine elektronische Steuerung (24);Anweisen eines Parkstellglieds (43) über die elektronische Steuerung (24), eine Stellgliedwelle (60) zu drehen; worin ein Rasthebel (64) auf der Stellgliedwelle (60) montiert und funktionsfähig mit einer Parksperrklinke (38) verbunden ist; worin der Rasthebel (64) von einer Parkposition, in der die Parksperrklinke (38) mit einem an der Getriebeabtriebswelle (14) montierten Parkgetriebe (41) in Eingriff steht, in eine Außer-Park-Position, in der die Parksperrklinke (38) vom Parkgetriebe (41) gelöst ist, beweglich ist;Bestimmen, ob sich der Rasthebel (64) innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne in Richtung Außer-Park-Position bewegt hat, nachdem das Parkstellglied (43) angewiesen wurde, die Stellgliedwelle (60) zu drehen;Überwachen der Winkelbewegung der Stellgliedwelle (60);Anweisen eines Nulldrehmoments des elektrischen Antriebsmotors (12), wenn die Stellgliedwelle (60) einen ersten vorbestimmten Winkel bewegt wurde;undAnweisen des elektrischen Antriebsmotors (12), ein Drehmoment auf die Getriebeabtriebswelle (14) aufzubringen, um das Parkstellglied (43) beim Entladen der Parksperrklinke (38) zu unterstützen, wenn sich der Rasthebel (64) innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne nicht in Richtung der Außer-Park-Position bewegt hat.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugumschaltung aus dem Stand und ein nach dem Verfahren steuerbares Fahrzeugparksystem.
Wenn ein Fahrzeug in einen Parkbetrieb versetzt wird, kann ein Fahrzeugparksystem eine Parksperre in Eingriff mit einem an der Abtriebswelle montierten Parkgetriebe bringen, um die Drehung der Abtriebswelle und der damit verbundenen Komponenten, wie beispielsweise der Fahrzeugräder, zu verhindern, insbesondere wenn das Fahrzeug auf einer Steigung abgestellt ist. Einige Fahrzeuge verfügen über ein elektrisches Parkbrems-(EPB)-System, das eine Drehung der Fahrzeugräder verhindert, wenn das Fahrzeug in den Parkbetrieb versetzt wird. Das EPB-System kann die Räder vor dem Einrasten der Parksperre bremsen, in diesem Fall wird die Parksperre nicht vom Parkgetriebe belastet, auch wenn sich das Fahrzeug auf einer Steigung befindet. Ohne das EPB-System könnte die Parksperre jedoch durch das Parkgetriebe belastet werden, wobei die Belastungsgröße von der Steigung, auf der das Fahrzeug abgestellt ist, und dem Gesamtgewicht des Fahrzeugs abhängt. Dementsprechend ist in einem robusten Design, das in der Lage ist, eine Verlagerung aus dem Park als Backup für das EPB-System durchzuführen, ein Parkstellglied, das zum Ausrücken der Parksperre aus dem Parkgang dient, für die größten auftretenden Lasten auf der Parksperre ausgelegt, wie beispielsweise wenn das Fahrzeug ein maximales Gesamtfahrzeuggewicht aufweist und an einer steilen Steigung abgestellt ist. Obwohl Parkstellglieder, die für das maximale Gesamtgewicht des Fahrzeugs und die relativ steile Steigung ausgelegt sind, für ihre Zwecke geeignet sind, weisen sie einen relativ großen Bauraumbedarf und relativ hohe Kosten im Vergleich zu einem kleineren Stellglied auf, das für geringere Gewichte ausgelegt ist. Darüber hinaus kann es zu einer Vielzahl von unterschiedlichen Antriebsgrößen und -ausführungen für verschiedene Fahrzeuganwendungen kommen, wenn Parkstellglieder auf diese Weise konstruiert werden.
Die DE 10 2009 023 498 A1 beschreibt eine Parksperrenanordnung für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer elektrisch antreibbaren Antriebsachse. Die Parksperrenanordnung umfasst einen Elektroantrieb , eine Welle im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs, welche von dem Elektroantrieb antreibbar ist, und einen Sperrmechanismus , welcher im Schließsinn ansteuerbar ist, um eine Drehbewegung der Welle zu hemmen, und im Öffnungssinn ansteuerbar ist, um die Welle freizugeben, wobei der Elektroantrieb ansteuerbar ist, um ein Drehmoment auf die Welle zu übertragen, wenn die Welle trotz Ansteuerung des Sperrmechanismus im Öffnungssinn an einer Drehbewegung gehindert ist.
Die US 2013 / 0 305 863 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Parksperrmechanismus in einem Fahrzeug. Das Verfahren umfasst das Bestimmen einer Kraft, die auf einen Fahrzeugsperrmechanismus einwirkt, wenn sich das Fahrzeug im Parkzustand befindet, und Bereitstellen einer Ausgleichskraft, um der Kraft auf den Parksperrmechanismus entgegenzuwirken, bevor das Fahrzeug aus dem Parkzustand herausgeschaltet wird.
Die DE 10 2017 124 499 A1 beschreibt ein Fahrzeug mit einen Park-Stellantriebmotor, der sich außerhalb eines Getriebegehäuses im Fahrzeug befindet, einem standardmäßigen Parkmechanismus, der sich im Getriebegehäuse befindet, und einem im Inneren des Getriebegehäuses befindliches Parksperrmagnetventil.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie ein Fahrzeugparksystem mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 8 vorgesehen. Beispielhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Ein Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugumschaltung aus dem Park überwindet diese Probleme, indem ein elektrischer Antriebsmotor verwendet wird, der das Parkstellglied beim Entladen der Parksperre unter bestimmten Betriebsparametern unterstützt. Dies kann die Verwendung von kleineren und/oder universelleren Parkstellgliedern in Fahrzeugen mit unterschiedlichem Gesamtgewicht ermöglichen.
Ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugparksystems beim Ausschalten aus dem Parkbetrieb wird durch eine elektronische Steuerung an einem Fahrzeug durchgeführt, das einen elektrischen Antriebsmotor aufweist, der mit einer Getriebeabtriebswelle verbunden werden kann. Das Verfahren umfasst das Empfangen einer Verschiebung aus der Parkanforderung und das Anweisen eines Parkstellglieds, eine Antriebswelle zu drehen. Ein Rasthebel ist auf der Antriebswelle montiert und mit einer Parksperre funktionsfähig verbunden. Der Rasthebel ist von einer Parkposition in eine Außer-Park-Position verschiebbar. In der Parkposition des Rasthebels befindet sich die Sperrklinke in einer eingerückten Position und wird mit einem Parkgang an der Getriebeabtriebswelle eingekuppelt. In der Außer-Park-Position des Rasthebels befindet sich die Parksperrklinke in einer Parkposition und wird vom Parkzahnrad gelöst. Das Verfahren beinhaltet das Bestimmen, ob sich der Rasthebel innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne in Richtung der Außer-Park-Position bewegt hat, nachdem er das Parkstellglied angewiesen hat, die Stellgliedwelle zu drehen, und dann den elektrischen Antriebsmotor angewiesen hat, ein Drehmoment auf die Getriebeabtriebswelle aufzubringen, um das Parkstellglied beim Entladen der Parksperrklinke zu unterstützen, wenn sich der Rasthebel nicht innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne in Richtung der Außer-Park-Position bewegt hat.
In einem Aspekt kann das Verfahren ferner das Schätzen einer Klasse, auf der das Fahrzeug geparkt ist, umfassen. Das Anweisen des elektrischen Antriebsmotors, das Drehmoment auf die Abtriebswelle aufzubringen, kann das Anweisen einer Drehmomentrichtung und einer Drehmomentgröße basierend auf dem geschätzten Grad beinhalten. Die Größe der Steigung kann basierend auf einem Sensorsignal der Trägheitsmesseinheit geschätzt werden, beispielsweise aus einer Trägheitsmesseinheit, die am Fahrzeug vorhanden sein kann, um Änderungen der Längs- oder Winkelbeschleunigung des Fahrzeugs zu bestimmen. Das Sensorsignal der Trägheitsmesseinheit ist ein Indikator für die Neigungsrichtung (d. h. ob das Fahrzeug bei einer Herabstufung mit den Vorderrädern bergab der Hinterräder oder bei einer Heraufstufung mit den Vorderrädern bergauf der Hinterräder abgestellt wird).
In einem Aspekt kann das Schätzen des Grades den Zugriff auf gespeicherte Daten beinhalten, die eine Richtung des Fahrzeugrollens anzeigen, die während oder nach einer letzten vorhergehenden Verschiebung in das Parkereignis auftreten. So kann beispielsweise das Verfahren das Bestimmen der Drehrichtung und Geschwindigkeit des elektrischen Antriebsmotors umfassen, nachdem die Parksperrklinke in der letzten vorhergehenden Schaltung zum Parken in den Parkgang eingelegt wurde, da dies für die Fahrzeugbeladung der Parksperrklinke infolge der Fahrzeugqualität und damit für die Richtung des Drehmoments, die zum Entladen der Parksperre erforderlich ist, indikativ ist. Die Richtung des Fahrzeugrollens während oder nach der letzten vorhergehenden Verschiebung in das Parkereignis wird somit gespeichert und von der Steuerung aufgerufen und verwendet, um den Grad in der nachfolgenden Verschiebung aus dem Parkereignis zu schätzen.
Darüber hinaus kann das Anweisen des elektrischen Antriebsmotors, das Drehmoment auf die Abtriebswelle aufzubringen, das Hochfahren des auf die Abtriebswelle aufgebrachten Drehmoments auf die Größe des Drehmoments basierend auf dem geschätzten Grad beinhalten. Der elektrische Antriebsmotor unterstützt das Parkstellglied, und das Verfahren kann sicherstellen, dass das Drehmoment des elektrischen Antriebsmotors auf die zum Entlasten der Parksperre erforderliche Größe hochgefahren wird und dann auf Null Drehmoment eingestellt wird, wodurch das Stellglied die Verschiebung aus dem Parken beenden kann. Dadurch wird ein ruckartiger oder lauter Übergang in den Außer-Park-Zustand vermieden.
In einem Aspekt kann das Verfahren ferner das Überwachen der Winkelbewegung der Stellgliedwelle und das Steuern des Nulldrehmoments des elektrischen Antriebsmotors umfassen, sodass er kein Drehmoment mehr auf die Getriebeabtriebswelle aufbringt, wenn die Stellgliedwelle einen ersten vorbestimmten Winkelbetrag bewegt hat. Die Winkelbewegung der Antriebswelle ist gleichbedeutend mit der Winkelbewegung des Parkrasthebels, sodass die Überwachung der Winkelbewegung der Stellgliedwelle durch die Überwachung der Winkelbewegung der Stellgliedwelle oder des Parkrasthebels durchgeführt werden kann. So kann beispielsweise die Winkelbewegung des ersten vorbestimmten Betrags ausreichend sein, um die Parksperrklinke zu entladen, woraufhin das Parkstellglied eingeschaltet bleiben kann, um den Hub des Stellglieds zu vollenden und die Parksperrklinke in die ausgerückte Position zu bringen.
Das Verfahren kann das Anweisen des Parkstellglieds beinhalten, wenn die Stellgliedwelle einen zweiten vorbestimmten Winkelbetrag bewegt hat, welcher der Ausrastposition der Parksperrklinke entspricht. Der zweite vorgegebene Winkelbetrag liegt über dem ersten vorgegebenen Winkelbetrag. So kann beispielsweise der erste vorgegebene Winkelbetrag, ist aber nicht auf 5 Grad begrenzt, und der zweite vorgegebene Winkelbetrag kann, ist aber nicht auf 45 Grad begrenzt.
Sobald sich die Parksperrklinke in der ausgerückten Position befindet, kann das Verfahren ferner das Lösen des hydraulischen Drucks der Fahrzeugbremse (falls vom Fahrer nicht angefordert) und das Lösen einer elektronischen Feststellbremse, falls eingeschaltet, beinhalten, obwohl die elektronische Feststellbremse beim Entladen und Lösen der Parksperrklinke eingeschaltet war oder nicht, da das Verfahren als Backup für das EPB-System ausgeführt werden kann.
Im Rahmen der Offenbarung beinhaltet ein Fahrzeugparksystem für ein Fahrzeug mit einer Getriebeabtriebswelle und einem mit der Getriebeabtriebswelle verbindbaren elektrischen Antriebsmotor ein Parkzahnrad, das auf der Getriebeabtriebswelle montiert ist, und eine Parksperrklinke, die aus einer Einrastposition, in der die Parksperrklinke mit dem Parkzahnrad in Eingriff steht, in eine Ausrastposition, in der die Parkklinke aus dem Parkzahnrad ausgekuppelt ist. Das Fahrzeugparksystem beinhaltet ein Parkstellglied mit einer Stellgliedwelle, einen Rasthebel, der auf der Stellgliedwelle montiert und funktionsfähig mit der Parksperrklinke wirkverbunden ist. Das Parkstellglied ist so konfiguriert, dass es die Stellgliedwelle dreht, um den Rasthebel und damit die Parksperrklinke zu bewegen. Das Parksystem beinhaltet eine elektronische Steuerung, die operativ mit dem Parkstellglied und dem elektrischen Antriebsmotor verbunden ist. Als Reaktion auf das Empfangen einer Schaltanforderung zum Außerbetriebsetzen der Parkposition ist die elektronische Steuerung konfiguriert, um: das Parkstellglied zu veranlassen, die Stellgliedwelle zu drehen; zu bestimmen, ob sich der Rasthebel innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums in Richtung einer Außer-Park-Position (in der sich die Parksperrklinke in einer entsprechenden ausgerückten Position befindet) bewegt hat, nachdem das Parkstellglied angewiesen wurde, die Stellgliedwelle zu drehen; und den elektrischen Antriebsmotor anzuweisen, ein Drehmoment auf die Getriebeabtriebswelle aufzubringen, um das Parkstellglied beim Entladen der Parksperre zu unterstützen, wenn sich der Rasthebel nicht innerhalb des vorbestimmten Zeitraums in Richtung der Außer-Park-Position bewegt hat.
Die vorstehend genannten Funktionen und Vorteile sowie andere Funktionen und Vorteile der vorliegenden Offenbarung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bestmöglichen praktischen Umsetzung der dargestellten Offenbarung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen hervor.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Parksystem.
2 ist eine schematische Darstellung des Fahrzeugs von 1, das an einer Steigung geparkt ist.
3 ist eine schematische Darstellung des Fahrzeugs von 1, das auf einem Gefälle geparkt ist.
4 ist eine schematische Darstellung in der Seitenansicht des Parksystems des Fahrzeugs von 1 in teilweiser fragmentarischer Ansicht, mit einer Getriebeabtriebswelle im Querschnitt und mit der Parksperrklinke in einer Außer-Park-Position.
5 ist eine schematische Darstellung des Parksystems von 4 in der Draufsicht.
6 ist eine schematische Darstellung in der Seitenansicht eines Parksystems von 4 mit der Parksperrklinke in einer Parkposition.
7 ist eine schematische Darstellung des Parksystems von 6 in der Draufsicht.
8 ist eine exemplarische Darstellung von elektronischen Signalparametern im Vergleich zur Zeit während einer Verschiebung aus dem Parkereignis des Fahrzeugs von 1 gemäß dem Verfahren von 9.
9 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Schaltens aus der Parkstellung des Fahrzeugs von 1.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist ein exemplarisches Fahrzeug 10 in 1 schematisch dargestellt, das einen elektrischen Antriebsmotor 12 aufweist, der mit einer Abtriebswelle 14 verbindbar ist, um die Abtriebswelle 14 mit Drehmoment zu versorgen. Der Motor 12 kann direkt mit der Abtriebswelle 14 durch eine Eingangswelle 15 und eine GetriebeAnordnung 16 verbunden werden, die in einem Getriebegehäuse 48 angeordnet ist. Die Getriebe- Anordnung 16 kann eine Anzahl von ineinandergreifenden Zahnrädern beinhalten, die als ein oder mehrere Planetenradsätze oder anderweitig angeordnet sein können, um das über den Motor 12 von der Eingangswelle 15 zur Abtriebswelle 14 bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen können eine oder mehrere selektiv einrückbare Kupplungen zwischen dem elektrischen Antriebsmotor 12 und der Abtriebswelle 14 vorhanden sein, die in Eingriff gebracht werden müssen, damit der elektrische Antriebsmotor 12 in der Lage ist, Drehmoment an die Abtriebswelle 14 bereitzustellen. In der dargestellten Ausführungsform müssen keine Kupplungen in Eingriff gebracht werden, damit Drehmoment von der Eingangswelle 15 zur Abtriebswelle 14 durch die Getriebe- Anordnung 16 bereitgestellt wird. In einem weiteren Beispiel sind die Eingangswelle 15 und die Ausgangswelle 14 als eine einzelne Welle ohne Getriebe- Anordnung 16 integriert.
Der Motor 12 beinhaltet einen drehbaren Rotor 18 und einen Stator 20, dem elektrische Energie von einer Energiespeichervorrichtung wie einer Batterie 22 zugeführt wird, wenn sie von einer elektronischen Steuerung 24 gesteuert wird. Wenn der Motor 12 Drehmoment bereitstellt, dreht sich der Rotor 18 in Drehmomentrichtung, und die Ausgangswelle 14 dreht sich in eine Richtung, die von der Drehmomentrichtung abhängt. Wenn beispielsweise die Getriebe- Anordnung 16 die Drehrichtung von der Eingangswelle 15 zur Ausgangswelle 14 umkehrt, dann dreht sich die Ausgangswelle 14 in eine Richtung entgegengesetzt zur Drehmomentrichtung. Wenn die Getriebeanordnung die Drehrichtung nicht umkehrt, dreht sich die Ausgangswelle 14 in die gleiche Richtung wie die Eingangswelle 15 und die Drehmomentrichtung des Motors 12. Die Ausgangswelle 14 ist mit Halbwellen 26 über ein Differenzial 28 verbunden, um die Fahrzeugräder 30 anzutreiben. Die Halbwellen 26 können als Antriebsachse bezeichnet werden.
Die Räder 30 können Vorderräder oder Hinterräder sein. Das Fahrzeug 10 weist eine weitere Achse mit einem Paar Räder auf, die nicht dargestellt sind. Neben dem elektrischen Antriebsmotor 12, der die Räder 30 antreibt, kann das Fahrzeug 10 auch eine oder mehrere Energiequellen zum Antreiben der Räder 30 oder des anderen Radpaares beinhalten (nicht dargestellt). Die separate Energiequelle oder -quellen kann ein anderer Elektromotor (z. B. wenn das Fahrzeug 10 ein vollelektrisches Fahrzeug ist) und/oder ein Verbrennungsmotor (z. B. wenn das Fahrzeug 10 ein Hybridfahrzeug ist) sein. In jeder exemplarischen Ausführungsform ist der Motor 12 jedoch konfiguriert, um der Ausgangswelle 14 ein Drehmoment bereitzustellen, ohne die andere(n) Stromquelle(n) zu benötigen.
Das Fahrzeug 10 kann mit einem elektronischen Getriebebereichswahlsystem-(ETRS)-System 32 ausgestattet sein, das es dem Fahrzeugführer ermöglicht, eine Betriebsart oder einen Bereich auszuwählen, der manchmal als „Gang“ bezeichnet wird, wie beispielsweise Parken, Rückwärtsgang, Leerlauf und einen oder mehrere Fahrbereiche.. Jeder Bereich kann mit einem Drehzahlbereich und Drehrichtung der Abtriebswelle 14 zugeordnet werden. Da ETRS-System 32 kann eine elektronische Bereichsauswahlvorrichtung 34 beinhalten, die funktionsfähig mit der Steuerung 24 verbunden ist.
Die elektronische Bereichswahlvorrichtung 34 ist funktionsfähig, um ein elektronisches Bereichsanforderungssignal 36 an die Steuerung 24 zu übertragen, um eine Verschiebung in den gewünschten Betriebsbereich anzufordern. In dem hierin beschriebenen Beispiel kann das elektronische Bereichsanforderungssignal 36 eine Verschiebung des Außer-Park-Anforderungssignals sein. Die Steuerung 24 ist konfiguriert, d. h. mit Hardware ausgerüstet und mit Software programmiert, zur Ausführung von Anweisungen für den Ablauf des Verfahrens 200, von dem ein Beispiel in 9 gegeben und das im Folgenden beschrieben wird. Die Ausführung des Verfahrens 200 steuert ultimativ eine Verschiebung aus dem Parkbetrieb (auch als Auszug aus dem Park-Betrieb bezeichnet) des Fahrzeugs 10. Das Verfahren 200 trägt dazu bei, sicherzustellen, dass eine Parksperre 38 eines FahrzeugParksystems 39 mit einem Parkzahnrad 41 , das zum Drehen auf der Abtriebswelle 14 in einer suffizienten und kurzen Zeit montiert ist, aus dem Eingriff bewegt wird, selbst wenn das Fahrzeug 10 auf einer Steigung geparkt ist, und unter Verwendung des elektrischen Antriebsmotors 12 zur Unterstützung eines Parksystemstellglieds 43 unter einigen Betriebsparametern, wie hierin beschrieben.
Die elektronische Bereichsauswahlvorrichtung 34 kann eine Vielzahl von Eingangselementen 40A, 40B, 40C, 40D beinhalten. Jedes Eingangselement 40A, 40B, 40C, 40D entspricht einem gewünschten Betriebsbereich des Fahrzeugs 10, z. B. ein Park-Eingabeelement 40A für den Park-Bereich; ein Rückwärtseingabe-Element 40B für den Rückwärtsbereich; ein Leerlaufeingabeelement 40C für den Leerlaufbereich; und ein Antriebseingangselement 40D für den Antriebsbereich. Die Eingangselemente 40A, 40B, 40C, 40D können vom Fahrzeugführer betätigt werden und können als federvorgespannte Tasten, als Symbole, die auf einer berührungsempfindlichen elektronischen Anzeige angezeigt werden, als Schalthebel oder andere ausgeführt werden.
Wenn sich das Fahrzeug 10 in einem Parkbereich befindet, kann ein elektrisches Bremssystem (EPB) 37 zum Bremsen der Fahrzeugräder 30 aktiviert werden. Wenn ein Fahrer vom Parkbereich auf einen der anderen operierenden Bereiche wechseln möchte (d. h. aus dem Parkbereich ausrücken), kann der Fahrer Folgendes tun: (i) seinen Fuß auf die Bremse zu stellen (z. B. auf das Bremspedal 27 von 1), wodurch die Steuerung 24 veranlasst wird, ein Hydrauliksystem 31 zu steuern, um Hydraulikdruck auf ein Hydraulikbremssystem 29 des Fahrzeugs auszuüben, und (ii) Anfordern einer Umschaltung aus dem Park, beispielsweise durch Betätigen (durch Drücken oder anderweitig) eines der Eingangselemente 40B, 40C oder 40D, wobei die Verwendung einer Übertragung des elektronischen Bereichsanforderungssignals 36 erfolgt durch ein Außer-Park-Anforderungssignal an die Steuerung 24, die das übermittelte Außer-Park-Anforderungssignal 36 empfängt.
Das Fahrzeugparksystem 39 beinhaltet die Parksperrklinke 38, die Zähne oder Verzahnungen aufweist, die mit Zähnen oder Verzahnungen des Parkgetriebes 41 zusammenpassen. Das Parkgetriebe 41 ist auf der Abtriebswelle montiert und so verbunden, dass es sich mit der gleichen Drehzahl dreht wie (z. B. im Gleichklang mit) der Abtriebswelle 14. Unter Bezugnahme auf die 4-7, ist eine exemplarische Ausführungsform des Fahrzeugpark- Systems 39 im Detail dargestellt. Das Parkgetriebe 41 wird auf einem stationären Getriebegehäuse 48 getragen, und die Abtriebswelle 14 erstreckt sich aus einer Öffnung in dem Gehäuse, 48. Die Parksperrklinke 38 ist schwenkbar an einem Vorsprung 48A des Gehäuses 48 montiert und schwenkt um die Schwenkachse 50. Wie dargestellt, ist das Ende der Parksperrklinke 38 nahe der Schwenkachse 50 teilweise innerhalb eines Schlitzes in dem Getriebegehäuse 48. Eine Parksperrenklinkenfeder 52 , die über eine Halterung 53 an einem Vorsprung 48B befestigt ist, des Gehäuses 48 spannt die Parksperrklinke 38 in eine ausgerückte Position vor, wie in 4 dargestellt, wobei eine Verzahnung 56 der Parksperrklinke 38 nicht mit einer Kerbe 58 des Parkgetriebes 41 eingreift.
Das Parkstellglied 43 ist ein elektrischer Motor, verzahnt mit einem Stellglied oder einer Welle 60 und konfiguriert, um eine Winkelbewegung der Stellgliedwelle 60 um eine Mittelachse 62 der Stellgliedwelle 60 zu bewirken. Anders ausgedrückt, ist das Parkstellglied 43 konfiguriert, um die Stellglied-Welle 60 zu drehen. Ein Abschnitt 45 des Gehäuses 48 ist im Querschnitt in 4 dargestellt und umgibt das Stellglied 43, wobei sich die Stellgliedwelle 60 aus einer Öffnung im Abschnitt 45 erstreckt. Ein Stellgliedpositionssensor 61 ist auf dem Stellglied 43 angeordnet und kann eine Drehposition der Stellgliedwelle 60 bestimmen.
Das Parksystem 39 beinhaltet auch einen Rasthebel 64, der mit der Stellgliedwelle 60 durch einen Rollstift 65 verbunden ist. Eine Rastfeder 68 ist an einem festen Ende des Gehäuses 48 durch einen Bolzen 69 befestigt. Der Rasthebel 64 weist zwei Rastungen 64A, 64B auf, die etwa um 45 Grad von einem Teil zum anderen der Achse 62 beabstandet ist. Eine Rollelement 70 am gegenüberliegenden freien Ende der Rastfeder 68 wird durch die Rastfeder 68 gegen eine konturierte Außenfläche des Rasthebels 64 vorgespannt, auch bezeichnet als eine Kameraoberfläche 81, sodass sie sich entweder zur ersten Rastung 64A oder zur zweiten Rastung 64B bewegt, abhängig von der Winkellage auf der Welle 60.
Das Parksystem 39 beinhaltet auch eine Park-Stellgliedstange 72, die mit dem Parkrasthebel 64 an einem gegenüberliegenden Ende mit der Stellgliedwelle 60 verbunden ist, die sich durch den Parkrasthebel 64 zwischen dem Ende mit den Rastungen 64A, 64B und dem Ende mit der Stellgliedstange 72 erstreckt. Eine Kompressionsfeder 74 ist konzentrisch mit der Stange 72 und ist zwischen der Rollenführung 76 und einer Endkappe 78 eingefangen. Wenn das Stellglied 43 die Welle 60 zum Drehen bringt, wird der Rasthebel 64 winklig über die Achse 62 mit der Welle 60 gedreht, wodurch die Feder 74 komprimiert wird und die Stange 72 sich linear entlang der Achse 73 orthogonal zur Achse 62 bewegt. Eines oder mehrere Rollelemente 80 an einem Ende der Stange 72 ist in der Rollenführung 76 eingefangen und bewegt sich entlang einer Nockenoberfläche 82 der Parksperrklinke 38 in Form der Translation der Stange 72. So können beispielsweise die rollenden Elemente 80 Rollenkugeln sein. Alternativsind verschiebbare Kugeln möglich. Die Nockenoberfläche 82 befindet sich auf einer gegenüberliegenden Seite der Parksperrklinke 38 von der Verzahnung 56. Die Bewegung der rollenden Elemente 80 entlang der Nockenoberfläche 82 bewirkt, dass die Parksperrklinke 38 um die Schwenkachse 50 schwenkt, sodass sich die Verzahnung 56 aus der Einrastposition von 4 zur eingerückten Position von 6 bewegt, während die Stange 72 von links nach rechts, und umgekehrt bewegt wird. In der Parkposition des Hebels 64 ist die Parksperrklinke 38 mit dem Parkgetriebe 41 verbunden. In der Außer-Park-Position des Hebels 64 greift die Parksperrklinke 38 mit dem Parkgetriebe 41 ein. Die Rastfeder 68 spannt das Rollelement 70 in der einen oder anderen der Rastungen 64A, 64B zusammen mit der Feder 74 vor, wobei der Hebel 64 auf eine der Parkpositionen und die Außer-Park-Position vorgespannt ist (und damit die Parksperrklinke 38 in die entsprechende Einrastposition oder Ausrastposition), sobald die Position hergestellt ist, dreht sich das Stellglied 43 in der gegenüberliegenden Richtung, um den Rasthebel 64 und die Parksperrklinke 38 in die andere Position zu bewegen.
Ein Getriebewahlbereichssensor (TRS) 71 ist auf dem Rasthebel 64 montiert, sodass es betreibbar ist, um eine Winkelposition des Rasthebels 64 zu kennzeichnen. Das TRS 71 ist betreibbar, um zu bestimmen, ob sich der Rasthebel 64 in Richtung der Außer-Park-Position bewegt hat, und deshalb wird die Parksperrklinke 38 aus der eingerückten Position herausgezogen. Das TRS 71 sendet ein Parksperren-Positionssignal an die Steuerung 24. Das TRS 71 kann ein Halleffekt-Sensor oder ein anderer Sensor sein, um zu bestimmen, ob sich der Rasthebel 64 in Richtung der Außer-Park-Position bewegt hat und somit die Parksperrklinke 38 aus der Eingriffsposition herausgezogen ist. So kann beispielsweise das TRS 71 ein pulsbreitenmoduliertes Signal ausgeben, das proportional zur Winkellage des Parkrasthebel 64 ist.
Wenn das Fahrzeug 10 auf einem signifikanten Upgrade, wie in 2 dargestellt, oder einem signifikanten bergab geparkt wird, wie in 3 dargestellt, können die Räder 30 langsam rollen, nachdem die Parksperrklinke 38 eingerastet ist, wodurch sich die Abtriebswelle 14 winklig um ihre Achse 55 dreht, wobei sich das Parkgetriebe 41 auch mit der Abtriebswelle 14 dreht und die Verzahnung 56 gegen die Parksperrklinke 38 in die Kerbe 58 drängt. Beim Parken bergauf, wird die Verzahnung 56 gegen das Parkgetriebe 41 an einer Seitenwand 38A des Getriebes 41 an der Kerbe 58 geladen, und beim Parken an einem Gefälle wird die Verzahnung 56 gegen das Parkgetriebe 41 an die gegenüberliegenden Seitenwand 38B des Parkgetriebes 41 an der Kerbe 58 geladen. Die Grade werden durch Winkel A1 und A2 in den 2 und 3 dargestellt. Die Größe der Beanspruchung der Verzahnung 56 ist abhängig von der Güteklasse und des Gesamtgewichts des Fahrzeugs 10. Ein Sensor in dem Antriebsmotor 12 kann die Richtung eines Fahrzeugrollens anzeigen, wenn das Fahrzeug 10 zum Parken verschoben wird, und wird in einem Beispiel des Verfahrens 200 hierin beschrieben, diese Informationen können in der Steuerung 24 zur Verwendung bei der Schätzung der Neigung während einer nachfolgenden Außer-Park-Verschiebung gespeichert werden. Zusätzlich oder alternativ kann einer am Fahrzeug 10 angeordneter Trägheitsmesseinheitssensor 35, beispielsweise in einem Sicherheitsmodul des Fahrzeugs 10, Änderungen der Längs- oder Winkelbeschleunigung des Fahrzeugs 10 durch ein Signal an die Steuerung 24 anzeigen, das indikativ ist und zum Schätzen des Grades gemäß des Verfahrens 200 verwendet werden kann.
Damit das Stellglied 43 die durch die Steigung verursachte Last auf die Verzahnung 56 der Parksperrklinke 38 überwindet und die Verzahnung 56 in der Kerbe 58 vom Parkzahnrad 41 wegbewegt (d. h. außerhalb des Kontaktes mit der Seitenwand 38A oder 38B), müsste das Stellglied 43 in der Lage sein, ein ausreichendes Drehmoment bereitzustellen, um die Welle 60 zu bewegen, oder es müsse genauso gehalten werden. Das vom Stellglied 43 verfügbare Drehmoment ist abhängig von der Größe des Elektromotors im Stellglied 43. Das Drehmoment, das vom Stellglied 43 allein zur Verfügung steht, kann so bestimmt werden, dass es ausreicht, um die Parksperrklinke 38 in Graden bei oder unter einem vorbestimmten Grad zu bewegen, wie bei oder unter 7 Prozent Aufwärts- oder Abwärtsgrad.
Um sicherzustellen, dass eine Außer-Park-Verschiebung innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums und ohne Ruckeln erfolgt, wird das Fahrzeug 10, einschließlich des Parksystems 39, eingesetzt, wird durch die Steuerung 24 gemäß einem Verfahren 200 gesteuert, das im Flussdiagramm von 9 dargelegt ist. Die grafische Darstellung 100 von 8 wird in der Erläuterung der Reihenfolge und der Schritte des Verfahrens 200 verwendet.
Die Steuerung 24 von 1 kann als eine Computervorrichtung verkörpert sein, oder als mehrere Vorrichtungen, die jede einen oder mehrere Prozessoren P und Speicher M beinhalten können. Der Speicher beinhaltet ausreichenden konkreten nichtflüchtigen Speicherplatz, d. h. magnetische oder optische ROM-Festspeicher, elektrisch programmierbare/löschbare-EEPROM-Festwertspeicher, Flash-Speicher usw., sowie nichtpermanente Speicher wie RAM-Arbeitsspeicher. Die Steuerung 24 kann auch einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, Analog-zu-Digital-Schaltkreise (A/D), Digital-zu-AnalogSchaltkreise (D/A) alle erforderlichen Eingabe-/Ausgabe-Schaltkreise und -Geräte (I/O) sowie Signalverarbeitungs-/Signalpuffer-/Signalfilterelektronik, die aus Klarheitsgründen nicht dargestellt sind, beinhalten.
Einzelne, in der Steuerung 24 residierende oder leicht zugängliche Steueralgorithmen, wie beispielsweise Anweisungen I, die das Verfahren 200 von 9 verkörpern, können im Speicher gespeichert sein und automatisch über den Prozessor ausgeführt werden, um die jeweilige Steuerungsfunktionalität bereitzustellen. Mögliche, aus der Ausführung des Verfahrens 200 resultierende Steuervorgänge sind im Folgenden ausführlich beschrieben.
Unter Bezugnahme nun auf 8 zeigt eine schematische Darstellung 100 eine Verschiebung aus dem Parkvorgang des Fahrzeugs 10 gemäß dem Verfahren 200 von 9. Die grafische Darstellung 100 beinhaltet eine Verschiebung aus dem Parkbetrieb, definiert als das Entfernen der Parksperrklinke 38 von 1 aus der Parkposition. Die Zeit t ist schematisch auf der horizontalen a-Achse dargestellt. Größen der elektronischen Signale 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114 und 116 sind schematisch auf der vertikalen Achse dargestellt. So können die Größen beispielsweise Spannungen der Signale sein. In der grafischen Darstellung 100 bezeichnet ein „Y“, dass die Steuerung 24 eine positive Antwort auf die Anfrage des zugehörigen Schrittes bestimmt hat, und „N“, dass die Steuerung eine negative Antwort bestimmt hat.
In bestimmten Ausführungsformen beginnt das Verfahren 200 mit den Schritten, noch bevor ein Fahrer eine Verlagerung aus der Parkposition anfordert. Und zwar es möglich, dass das Verfahren 200 sowohl Daten während eines unmittelbar vorhergehenden Verschiebens in den Parkzustand (was zum aktuellen Parkzustand des Fahrzeugs 10 führt) in Schritt 202 durch das Bestimmen der Fahrzeugrollrichtung, die während oder nach einer letzten Verschiebung zu einem Parkereignis eintritt, gesammelt werden. So kann beispielsweise die Drehrichtung und Geschwindigkeit des elektrischen Antriebsmotors 12, nachdem die Parksperrklinke 38 mit dem Parkgetriebe 41 in der letzten vorhergehenden Schaltung zum Parken in das Parkereignis eingelegt wurde, ist dies ein Indikator für die Rollrichtung des Fahrzeugs und die Fahrzeugbeladung der Verzahnung 56 der Parksperrklinke 38 infolge der Fahrzeugqualität und damit für die Richtung des Drehmoments, die zum Entladen der Parksperre 38 erforderlich. In Schritt 204, die Daten, die in Schritt 202 ermittelt wurden, werden gespeichert im Speicher M. Da aufgrund dessen, da diese Schritte auftreten bevor die Anforderung für eine Außer-Park-Position-Verschiebung zum Zeitpunkt, an dem die Schritte 202 und 204 auftreten, können angezeigt werden zum Zeitpunkt 1_-1 in 8.
Das Verfahren 200 beinhaltet Schritt 206, der nach den Schritten 202 und 204 erfolgt, wenn die Schritte 202 und 204 einbezogen sind. In Schritt 206 empfängt die Steuerung 24 eine Außer-Park-Schaltanforderung. Dies kann durch ein Signal 102 zu einem Zeitpunkt t₀ in 8 angezeigt werden, entsprechend dem Fahrer, der das Bremspedal 27 (wie von einem Positionssensor des Bremspedals übermittelt) betätigt, und durch ein Signal 104 zum Zeitpunkt t₁ entsprechend dem Betätigen eines der Eingangselemente 40B, 40C, 40D, durch den Fahrer, entsprechend einem anderen Bereich außer dem Parkbereich. In anderen Ausführungsformen, wie hierin erläutert, beinhaltet das Verfahren 200 keine Schritte 202 und 204, und beginnt stattdessen bei Schritt 206.
Nach Schritt 206 geht das Verfahren 200 zu Schritt 208 über, in dem die Steuerung 24 eine Steigung schätzt, auf der das Fahrzeug geparkt ist. Schritt 208 kann den Teilschritt 210 beinhalten, der ein Signal vom IMU-Sensor 35 empfängt, da die Größe und Richtung der Neigung basierend auf einem Sensorsignal einer Trägheitsmesseinheit geschätzt werden kann. Das Sensorsignal der Trägheitsmesseinheit ist ein Indikator für die Neigungsrichtung (d. h. ob das Fahrzeug 10 bei einer Herabstufung mit den Vorderrädern bergab der Hinterräder oder bei einer Heraufstufung mit den Vorderrädern bergauf der Hinterräder abgestellt wird). Alternativ zu Teilschritt 210, kann Schritt 208 den Teilschritt 212 beinhalten, auf gespeicherte Daten über die Rollrichtung des Fahrzeugs zugreifen (z. B. Drehrichtung und Geschwindigkeit des Antriebsmotors 12) von den Schritten 202 und 204.
Anschließend, in Schritt 214, weist die Steuerung 24 das Park-Stellglied 43 an, die Stellgliedwelle 60 zu drehen, wie durch das Befehlssignal 106 zum Zeitpunkt t₂ in 8 angezeigt. Das Verfahren 200 geht dann zu Schritt 216 über, wobei die Steuerung 24 bestimmt, ob sich der Rasthebel 64 innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums nach dem Anweisen des Parkstellglieds 43 zum Drehen der Stellgliedwelle 60 in Richtung der Außer-Park-Position bewegt hat. Basierend auf dem Betätigungspositionssensor 61 und einem Stromsensor im Stellglied 43 bestimmt beispielsweise die Steuerung 24 zum Zeitpunkt t₃ ob, innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums (die Differenz zwischen t₃ und Zeit t₂), das Stellglied 43 den Rasthebel 64 ausreichend bewegt hat, sodass der Rasthebel 64 sich in Richtung der Außer-Park-Position bewegt hat, und die Parksperrklinke 38 daher von der eingerückten Position wegbewegt wurde, kann die Bewegung der Parksperre 38 von der eingerückten Position weg von der Seitenwand (38A oder 38B bedeuten, abhängig von der Neigung), jedoch nicht notwendigerweise aus der aus der Kerbe 58 oder vollständig in die ausgerückte Position. Wenn sich der Rasthebel 64 innerhalb des vorgegebenen Zeitraums unter Schritt 216 in Richtung der Außer-Park-Position bewegt hat, dann ist es nicht erforderlich, den elektrischen Antriebsmotor 12 aus dem Park zu wechseln, und das Verfahren 200 springt zu Schritt 226. Anders ausgedrückt, ist das vom Stellglied 43 alleine bereitgestellte Drehmoment ausreichend ohne Unterstützung vom elektrischen Antriebsmotor 12, wenn die Anforderungen der von Schritt 216 erfüllt sind.
Wenn jedoch der Rasthebel 64 nicht in Richtung der Außer-Park-Position innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne bis zum Schritt 216 bewegt wurde, dann geht das Verfahren 200 zu Schritt 218 über, und die Steuerung 24 weist den elektrischen Antriebsmotor 12 an, um Drehmoment auf die Getriebeabtriebswelle 14 aufzubringen, um das Parkstellglied 43 beim Entladen der Parksperrklinke 38 zu unterstützen, einschließlich dem Anweisen einer Richtung des Drehmoments und einer Drehmomentgröße basierend auf der Neigung, wie in Schritt 208 geschätzt. Das Antriebsmotor-Drehmoment-Sollwertsignal 108 zum Zeitpunkt t₃ von 8 zeigt an, dass der Befehl von Schritt 218 für den Elektro-Motor 12 zum Aufbringen des Drehmoments verwendet wird. Außerdem, zum Zeitpunkt t₃, weist die Steuerung 24 den Fahrzeugbremsdruck an, wie durch die Linie 107 angegeben, sodass die Räder 30 stationär gehalten werden, wenn das Drehmoment des Antriebsmotors auf die Abtriebswelle 14 aufgebracht wird, während des Ausrückens der Außer-Park-Position.
Schritt 218 kann den Teilschritt 220 beinhalten und das Drehmoment des elektrischen Antriebsmotors 12, der auf die Abtriebswelle 14 aufgebracht wird, auf die Drehmomentgröße basierend auf der geschätzten Neigung aufbringen. In 8 wird die Rampenbildung durch die zunehmende Größe des Antriebsmotor-Drehmoment-Befehlssignals 108 angezeigt, das eine Spannungsgröße sein kann und zum Zeitpunkt t₄ ein konstantes Niveau erreicht. Das konstante Niveau ist das Niveau, das mit der Drehmomentgröße basierend auf der geschätzten Neigung korreliert ist, und ist auf den Wert beschränkt, wenn anfänglich eine reguläre Bewegung der Stellgliedwelle 60 erkannt wurde. Die Rampe verhindert ein abruptes Verlassen des Parks, was zu einem ungleichmäßigen Schaltgefühl führen könnte. Während der Verschiebung aus dem Parkereignis, zumindest bis zum Zeitpunkt t₁₀ in 8, bleibt die Rotationsgeschwindigkeit der Abtriebswelle 14 bei Null.
Das Verfahren 200 setzt sich bei Schritt 222 fort, wobei die Steuerung 24 die Winkelbewegung der Stellgliedwelle 60 überwacht, und dann in Schritt 224 ein Nulldrehmoment des elektrischen Antriebsmotors 12 anweist, sodass Drehmoment nicht mehr auf die Getriebeabtriebswelle 14 aufgebracht wird, wenn die Stellgliedwelle 60 einen ersten vorbestimmen Winkelbetrag bewegt hat. Es wäre zu begrüßen, die Winkelbewegung der Stellgliedwelle 60 zu überwachen, wobei dies durch Überwachung der Winkelbewegung des Parkrasthebels 64 geschehen kann, wobei sich der Parkrasthebel 64 für die Verbindung mit der Stellgliedwelle 60 durch den Rollstift 65, und die Stellgliedwelle 60 und den Parkrasthebel 64 bewegt, daher in der Einheit winkelmäßig.
Das Überwachen der Winkelbewegung der Stellgliedwelle 60 kann durch (i) den Parkstellglied-Positionssensor 61 und mittels des TRS 71, erfolgen (ii) zwei Parkschalter, oder beides. Das Signal des Parkstellglied-Positionssensors 61 wird in 8 als 114 angegeben. Das Signal des TRS 71 wird in 8 als 116 angegeben. Das Signal des alternativen der zusätzlichen Parkschalter ist dargestellt als ein erstes Parkschaltersignal 110 und ein zweites Parkschaltersignal 112 in 8. Wenn die Sensoren 61, 71 verwendet werden, beginnen deren Anweisung der Signale 114, 116 zum Zeitpunkt t₄ als Drehung der Stellgliedwelle 60, beginnend als der Antriebsmotor 12. Wenn die Parkschalter verwendet werden, beginnt das erste Parkschaltersignal 110 zum Zeitpunkt t6, wenn die Antriebswelle 60 einen ersten Winkelbetrag, wie beispielsweise 5 Grad, bewegt hat, der zum Entladen der Parksperrklinke 38 ausreichend sein kann. Die Werte des Sensorsignals 114, 116 zum Zeitpunkt t₆ sind indikativ für die Steuerung 24, dass sich die Stellgliedwelle 60 einen ersten Winkelbetrag bewegt hat, in den Ausführungsformen, in denen die Sensoren 61, 71 anstelle von Parkschaltern verwendet werden.
In beiden Fällen, wird nach der Anzeige durch den ersten Parkschalter oder durch die Sensoren 61, 71 zum Zeitpunkt t₆, zum Zeitpunkt t₇, das Antriebsmotor-Drehmomentbefehlssignal 108 zum Nulldrehmoment angewiesen, da das Stellglied 43 allein nun die Bewegung der Parksperrklinke 38 ii die ausgerückte Position ausführen kann.
Zum Zeitpunkt t₈ hat sich die Stellgliedwelle um einen zweiten Winkelbetrag bewegt, wie entweder durch das zweite Parkschaltersignal 112 oder in Ausführungsformen, in denen die Sensoren 61, 71 anstelle der Parkschalter verwendet werden, durch die Werte der Signale 114, oder durch die Werte der Signale 116 zum Zeitpunkt t₈. Der zweite Winkelbetrag kann beispielsweise 45 Grad sein, was dem Parkrasthebel in der Außer-Park-Position von 5 und der Parksperrklinke 38 in der Ausrastposition von 4 entsprechen kann.
Sobald sich der Rasthebel 64 in der Außer-Park-Position befindet, befindet sich die Parksperrklinke 38 in der ausgerückten Position, und das Verfahren 200 kann weiterhin den Schritt 226 beinhalten, was die Freigabe der elektronischen Parkbremse veranlasst, wenn auf Die elektronische Parkbremse kann oder kann nicht eingeschaltet sein, wenn die Parksperrklinke 38 entladen und gelöst wird, da das Verfahren 200 auch im Falle, dass das EPB-System 37 nicht in Betrieb ist, ausgeführt werden kann. Anschließend nimmt der Fahrer in Schritt 228 den Fuß vom Bremspedal 27, wie zum Zeitpunkt t₉ durch das Befehlssignal 102 angezeigt, das in den Aus-Zustand übergeht (z. B. null Volt).
Das Verfahren 200 kann mit Schritt 230 fortfahren, wobei die Steuerung 24 das Parkstellglied 43 zum Ausschalten anweist, wie zum Zeitpunkt t₁₀ angegeben, wobei sich die Antriebswelle 60 um einen zweiten vorbestimmten Winkelbetrag bewegt hat, welcher der Außer-Park-Position des Rasthebels 64 und der Außer-Eingriff-Position der Parksperrklinke 38 entspricht, und die Parkstellgliedstange 72 hat ihren Hub beendet, um den Rasthebel 64 in die Außer-Eingriff-Position zu bringen. Der zweite vorgegebene Winkelbetrag liegt über dem ersten vorgegebenen Winkelbetrag. So kann beispielsweise der erste vorgegebene Winkelbetrag, ist aber nicht auf 5 Grad begrenzt, und der zweite vorgegebene Winkelbetrag kann, ist aber nicht auf 45 Grad begrenzt.
Wenn sich die Parksperrklinke 38 in der ausgekuppelten Position und das hydraulische Bremssystem 29 und das EPB-System 37 freigegeben sind, endet das Verfahren bei Box 234, und das Fahrzeug 10 kann in dem Außer-Park-Bereich übergehen, wie unter dem Verfahren 200 geschaltet. Dementsprechend, da der elektrische Antriebsmotor 12 das Parkstellglied 43 bis zum Entladen Parksperr klinke 38 führt, wenn das Parkstellglied 43 nicht in der Lage ist, dies innerhalb eines ausreichenden Zeitraums allein zu tun, wie beispielsweise wenn sich das Fahrzeug 10 auf einem Niveau befindet, das zum Laden der Parksperrklinke 38 beiträgt und ein größeres Drehmoment erzeugt, als es vom Parkstellglied 43 verfügbar ist, wobei das Parkstellglied 43 für eine Worst-Case-Belastungssituation (z. B. eine Belastungssituation, wenn das Fahrzeug 10 sein maximales Gesamtfahrzeuggewicht erreicht hat und sich auf einem 30-prozentigen Gefälle befindet) nicht ausgelegt sein muss. Stattdessen kann das Parkstellglied 43 so bemessen sein, dass es ein maximales Drehmoment bereitstellt, das mit einer viel geringeren Belastung verbunden ist, und sich auf den Antriebsmotor 12 verlässt, um das zusätzliche Drehmoment bereitzustellen, das erforderlich ist, wodurch Verpackungsraum eingespart und die Anzahl der verschiedenen Stellglieder, die für verschiedene Fahrzeugplattformen benötigt werden, reduziert wird.
Während die besten Arten der Ausführung der Offenbarung detailliert beschrieben wurden, werden die mit der hier beschriebenen Technik vertrauten Fachleute diverse alternative Ausgestaltungen und Ausführungen erkennen, mit denen die Erfindung im Rahmen der nachfolgend aufgeführten Patentansprüche ausgeführt sein kann.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugparksystems (39) eines Fahrzeugs (10) mit einem elektrischen Antriebsmotor (12), der mit einer Getriebeabtriebswelle (14) verbindbar ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen einer Verschiebung aus der Parkanforderung über eine elektronische Steuerung (24); Anweisen eines Parkstellglieds (43) über die elektronische Steuerung (24), eine Stellgliedwelle (60) zu drehen; worin ein Rasthebel (64) auf der Stellgliedwelle (60) montiert und funktionsfähig mit einer Parksperrklinke (38) verbunden ist; worin der Rasthebel (64) von einer Parkposition, in der die Parksperrklinke (38) mit einem an der Getriebeabtriebswelle (14) montierten Parkgetriebe (41) in Eingriff steht, in eine Außer-Park-Position, in der die Parksperrklinke (38) vom Parkgetriebe (41) gelöst ist, beweglich ist; Bestimmen, ob sich der Rasthebel (64) innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne in Richtung Außer-Park-Position bewegt hat, nachdem das Parkstellglied (43) angewiesen wurde, die Stellgliedwelle (60) zu drehen; Überwachen der Winkelbewegung der Stellgliedwelle (60); Anweisen eines Nulldrehmoments des elektrischen Antriebsmotors (12), wenn die Stellgliedwelle (60) einen ersten vorbestimmten Winkel bewegt wurde; und Anweisen des elektrischen Antriebsmotors (12), ein Drehmoment auf die Getriebeabtriebswelle (14) aufzubringen, um das Parkstellglied (43) beim Entladen der Parksperrklinke (38) zu unterstützen, wenn sich der Rasthebel (64) innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne nicht in Richtung der Außer-Park-Position bewegt hat.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: Schätzen einer Neigung, auf der das Fahrzeug (10) geparkt ist; worin das Anweisen des elektrischen Antriebsmotors (12), Drehmoment auf die Getriebeabtriebswelle (14) aufzubringen, das Anweisen einer Drehmomentrichtung und einer Drehmomentgröße basierend auf der Neigung, wie geschätzt, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 2, worin das Fahrzeug (10) einen Trägheitsmesseinheitssensor (35) aufweist, und worin das Schätzen der Neigung zumindest teilweise auf einem Signal des Trägheitsmesseinheitssensors (35) basiert.
Verfahren nach Anspruch 2, worin das Schätzen der Neigung Folgendes beinhaltet: Zugriff auf gespeicherte Daten, die eine Richtung des Fahrzeugrollens anzeigen, die während oder nach einer letzten vorhergehenden Verschiebung zum Parkereignis auftritt.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend: Bestimmen der Drehrichtung und der Drehzahl des elektrischen Antriebsmotors (12), nachdem die Parksperrklinke (38) in der letzten vorhergehenden Schaltung zum Parkereignis in den Parkgang eingelegt wurde; und Speichern der Drehrichtung und der Drehgeschwindigkeit als die Daten, welche die Richtung des Fahrzeugrollens während der letzten vorhergehenden Verschiebung zum Parkereignis anzeigen.
Verfahren nach Anspruch 2, worin das Anweisen des elektrischen Antriebsmotors (12), das Drehmoment auf die Abtriebswelle (14) aufzubringen, das Erhöhen des auf die Abtriebswelle (14) aufgebrachten Drehmoments bis zur Größe des Drehmoments basierend auf der geschätzten Neigung beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend: Anweisen des Parkstellglieds (43) zum Ausschalten, wenn die Stellgliedwelle (60) einen zweiten vorbestimmten Winkelbetrag bewegt wurde, welcher der ausgekuppelten Position der Parksperrklinke (38) entspricht; wobei der zweite vorbestimmte Winkelbetrag größer ist als der erste vorbestimmte Winkelbetrag.
Fahrzeugparksystem (39) für ein Fahrzeug (10) mit einem elektrischen Antriebsmotor (12), der mit einer Getriebeabtriebswelle (14) verbindbar ist, wobei das Fahrzeugparksystem (39) Folgendes umfasst: ein Parkgetriebe (41), das auf der Getriebeabtriebswelle (14) montiert ist; eine Parksperrklinke (38), die aus einer eingerückten Position, in der die Parksperrklinke (38) mit dem Parkgetriebe (41) in Eingriff gebracht ist, in eine ausgerückte Position bewegbar ist, in der die Parksperrklinke (38) von dem Parkgetriebe (41) gelöst ist; ein Parkstellglied (43) mit einer Stellgliedwelle (60); einen Rasthebel (64), der auf der Stellgliedwelle (60) montiert und funktionsfähig mit der Parksperrklinke (38) verbunden ist; worin das Parkstellglied (43) konfiguriert ist, um die Stellgliedwelle (60) zu drehen, um den Rasthebel (64) aus einer Parkposition, in der sich die Parksperrklinke (38) in der eingerückten Position befindet, in eine Außer-Park-Position zu bewegen, in der sich die Parksperrklinke (38) in der ausgerückten Position befindet; eine elektronische Steuerung (24), die funktionsfähig mit dem elektrischen Antriebsmotor (12) und dem Parkstellglied (43) verbunden ist und als Reaktion auf das Empfangen einer Außer-Park-Schaltanforderung konfiguriert ist, zum: Anweisen des Parkstellglieds (43), die Stellgliedwelle (60) zu drehen; Bestimmen, ob sich der Rasthebel (64) innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne in Richtung Außer-Park-Position bewegt hat, nachdem das Parkstellglied (43) angewiesen wurde, die Stellgliedwelle (60) zu drehen; Überwachen der Winkelbewegung der Stellgliedwelle (60); Anweisen eines Nulldrehmoments des elektrischen Antriebsmotors (12), wenn die Stellgliedwelle (60) einen ersten vorbestimmten Winkel bewegt wurde; und Anweisen des elektrischen Antriebsmotors (12), ein Drehmoment auf die Getriebeabtriebswelle aufzubringen, um das Parkstellglied (43) beim Entladen der Parksperrklinke (38) zu unterstützen, wenn sich der Rasthebel (64) innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne nicht in Richtung der Außer-Park-Position bewegt hat.
Fahrzeugparksystem nach Anspruch 8, worin die elektronische Steuerung (24) konfiguriert ist, um eine Neigung zu schätzen, auf der das Fahrzeug (10) geparkt ist, und den elektrischen Antriebsmotor (12) anzuweisen, das Drehmoment auf die Abtriebswelle (14) in einer Richtung und Größe aufzubringen, basierend auf der Neigung, wie sie geschätzt wird.