DE102022214129A1 - Verfahren zum geräuscharmen Auslegen einer Parksperre eines Fahrzeugs mit elektrischem Antrieb - Google Patents

Verfahren zum geräuscharmen Auslegen einer Parksperre eines Fahrzeugs mit elektrischem Antrieb Download PDF

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum geräuscharmen Auslegen einer Parksperre (10) eines Fahrzeugs mit elektrischem Antrieb, der mit einer Drehachse (30) eines Klinkenrads (18) drehfest gekoppelt ist, mit nachfolgenden Verfahrensschritten:a) In einer Position „Parken“ (12) der Parksperre (10) bewirkt das Fahrzeug aufgrund einer auf dieses wirkenden Hangabtriebskraft ein erstes Drehmoment (32), welches die Parksperre (10) beaufschlagt und diese verklemmt,b) eine elektrische Maschine des elektrischen Antriebs wird mit einem zweiten Drehmoment (40) beaufschlagt, welches in entgegengesetzte Richtung zum gemäß Verfahrensschritt a) wirkenden ersten Drehmoment (32) gerichtet ist.c) während des Verfahrensschritts b) wird eine Sperrklinke (14) der Parksperre (10) mit einer ersten Auslegekraft (36) beaufschlagt, die auf die Sperrklinke (14) wirkt,d) sobald das zweite Drehmoment (40) das erste Drehmoment (32) übersteigt, wird eine Verklemmung der Parksperre (10) innerhalb eines Klemmbereichs (34) aufgelöst und ein Klinkenkopf (52) der Sperrklinke (14) fährt nahezu geräuschlos aus einer Zahnlücke (29) einer Außenverzahnung (20) des Klinkenrads (18) aus,e) die Parksperre (10) nimmt ihre Position „Entsperrt“ (50) ein.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum geräuscharmen Auslegen einer Parksperre eines Fahrzeugs mit elektrischem Antrieb, der mit einer Drehachse eines Klinkenrads drehfest gekoppelt ist. Die Erfindung bezieht sich ferner auf die Verwendung des Verfahrens zum geräuscharmen Auslegen einer Parksperre eines mit einer Hangabtriebskraft beaufschlagten batterieelektrischen Fahrzeugs oder Hybrid-Fahrzeugs oder eines elektrisch angetriebenen Nutzfahrzeugs.
  • Stand der Technik
  • DE 10 2004 043 416 A1 hat ein Fahrzeuggetriebe mit mehreren Schaltelementen und einer Parksperre zum formschlüssigen Festsetzen des Abtriebs eines Antriebsstranges sowie ein Verfahren zu dessen Steuerung zum Gegenstand. Soll die Parksperre bei einer aktuellen Fahrbahnneigung deaktiviert werden, werden in Abhängigkeit von der Fahrbahnneigung Schaltelemente derart in Schlupf gebracht, dass sich der Abtrieb entgegen seiner bei aktivierter Parksperre wirkenden Verspannungsrichtung verdreht, bis eine Verspannung am formschlüssigen Sperrelement der Parksperre zumindest teilweise abgebaut ist. Anschließend wird der Formschluss der Parksperre gelöst. Die aktuelle Fahrbahnneigung kann durch Neigungserkennung beispielsweise messtechnisch (Neigungssensor) oder rechnerisch (Fahrstreckendaten eines Navigationssystems) ermittelt und damit unter Berücksichtigung der Fahrzeugmasse der Betriebszustand erkannt werden.
  • DE 10 2016 220 282 B4 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, unter anderem mit einem Getriebe mit Parksperre. Wenn das Auslegen der Parksperre angefordert wird, wird eine aktuelle Neigung des Fahrzeugs mit einem Grenzwert verglichen, und dann bei noch eingelegter Parksperre mindestens ein weiteres Schaltelement im Getriebe geschlossen, welches zusammen mit jedem in der Parkposition geschlossenen Schaltelement des Getriebes dieses in einer entgegen der Neigung wirkenden Richtung entspannt, und wobei dann, wenn eine Getriebeeingangsdrehzahl des Getriebes einen Grenzwert erreicht, die Parksperre ausgelegt wird. Steht das Fahrzeug etwa hangaufwärts geparkt, werden durch ein Schaltelement des Getriebes der Vorwärtsgang und der Antriebstrang des Fahrzeugs entgegen der Neigung des Kraftfahrzeugs aktiviert, um dessen in Rückwärtsfahrtrichtung verspannte Parksperre in entgegengesetzter Richtung zu entspannen und so die Parksperre zu entlasten. Damit kann eine Parksperre besonders komfortabel unter Verringerung beziehungsweise Vermeidung eines Entlastungsstoßes ausgelegt werden.
  • DE 10 2011 085 149 A1 hat einen Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug zum Gegenstand, wobei das Getriebe als ein Planetengetriebe ausgebildet ist. Zum Lösen einer geschalteten Parksperre gegen die Wirkung einer Hangabtriebskraft kann ein kurzzeitiges Bestromen der Elektromaschine erfolgen, so dass der Antriebsstrang entspannt und die in ihre Schließstellung geschalteten Schaltelemente des Getriebes leicht in ihre Öffnungsstellung gebracht werden können. Ist bei einem an einer Steigung geparkten Fahrzeug, dessen Parksperre durch Schließen der Schaltklauen eingelegt ist, nicht genügend elektrische Energie im Energiespeicher vorhanden, um durch Bestromung einer Elektromaschine vor einem verbrennungsmotorischen Anfahren das Planetengetriebe zu entspannen und die Parksperre auszuschalten, wird die Trennkupplung geöffnet und der Verbrennungsmotor bei geschlossener erster Trennkupplung mittels der ersten Elektromaschine gestartet. Dieser Startvorgang erfordert weniger elektrische Energie als das Entspannen des Planetengetriebes an einer Fahrwegsteigung durch den Aufbau eines geeignet großen Antriebsdrehmomentes an einer der beiden Elektromaschinen. Bei einem entspannten Planetengetriebe wird dann die Schaltklaue geöffnet und anschließend über das Planetengetriebe bei geschlossener Schaltklaue ein antriebswirksames Anfahrdrehmoment über den Planetenradträger zur Getriebeabtriebswelle geleitet.
  • Bei Fahrzeugen mit einem elektrischen Antriebsstrang, ob rein elektrische oder hybridisierte Antriebsstränge (PEV oder HEV), erfolgt deren Parken an einem Hang unter Zuhilfenahme einer Parksperre, auf welcher die gesamte auf das Fahrzeug wirkende Hangabtriebskraft wirkt, insbesondere auf die Verzahnung der Parksperre beziehungsweise einer eingesetzten Sperrklinke. Die Parksperre ist in diesem Zustand mechanisch durch die Hangabtriebskraft verspannt. Beim Lösen der Parksperre muss diese aus einer verspannten Verzahnung gelöst werden, was zu einer mechanischen Belastung und insbesondere zu einer Geräuschentwicklung führen kann.
  • Darstellung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum geräuscharmen Auslegen einer Parksperre eines Fahrzeugs mit elektrischem Antrieb, der mit einer Drehachse eines Klinkenrads drehfest gekoppelt ist, vorgeschlagen, bei dem nachfolgende Verfahrensschritte durchlaufen werden:
    1. a) In einer Position „Parken“ der Parksperre bewirkt das Fahrzeug aufgrund einer auf dieses wirkenden Hangabtriebskraft ein erstes Drehmoment, welches die Parksperre beaufschlagt und diese verklemmt,
    2. b) eine elektrische Maschine des elektrischen Antriebs wird mit einem zweiten Drehmoment beaufschlagt, welches in entgegengesetzter Richtung zum gemäß Verfahrensschritt a) wirkenden ersten Drehmoment gerichtet ist.
    3. c) während des Verfahrensschritts b) wird eine Sperrklinke der Parksperre mit einer ersten Auslegekraft beaufschlagt, die auf die Sperrklinke wirkt,
    4. d) sobald das zweite Drehmoment das erste Drehmoment übersteigt, wird eine Verklemmung der Parksperre innerhalb eines Klemmbereichs aufgelöst und ein Klinkenkopf der Sperrklinke fährt nahezu geräuschlos aus einer Zahnlücke einer Außenverzahnung des Klinkenrads aus und
    5. e) die Parksperre nimmt ihre Position „Entsperrt“ ein.
  • Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren kann sichergestellt werden, dass bei einem in einer Hanglage abgestellten, geparkten elektrischen Fahrzeug die durch die Hangabtriebskraft bewirkten mechanischen Belastungen der Parksperre erheblich minimiert werden und eine signifikante Herabsetzung des Geräuschniveaus beim Auslegen der Parksperre erzielt wird.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens wird gemäß Verfahrensschritt d) die auf die Sperrklinke gemäß Verfahrensschritt c) einwirkende erste Auslegekraft auf eine erhöhte Auslegekraft gesteigert. Dadurch ist sichergestellt, dass die Sperrklinke sicher aus der Außenverzahnung des Klinkenrads der Parksperre ausfährt.
  • In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens wird die Dauer einer Ansteuerung des elektrischen Antriebs zur Erzeugung des zweiten Drehmoments über eine definierte Zeitspanne oder bis zum Durchfahren eines definierten Drehwinkels vorgenommen.
  • Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren wird darüber hinaus die Dauer der Ansteuerung des elektrischen Antriebs abhängig von der momentanen Steigung, in der die Parkposition des Fahrzeugs mit Parksperre in Position „Parken“ liegt und/oder abhängig von der Beladung des Fahrzeugs vorgenommen. Dadurch kann den örtlichen Abstellumständen eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs sowie dessen Beladung Rechnung getragen werden, da ein schwerer beladenes Fahrzeug an einer steilen Hanglage eine längere Ansteuerdauer des elektrischen Antriebs benötigt, bis das zweite Drehmoment so weit aufgebaut ist, dass dieses das erste Drehmoment übersteigt.
  • In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens wird der Grad der die Hangabtriebskraft erzeugenden Steigung in der Parkposition des Fahrzeugs kartenbasiert und/oder über mindestens einen im Fahrzeug verbauten Beschleunigungssensor oder über im Antriebssteuergerät beim Anhalten des Fahrzeugs gespeicherte Werte ermittelt.
  • Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren ermöglicht darüber hinaus die Ermittlung beziehungsweise Berechnung der Steigung aus einer gemessenen Verzögerung des Fahrzeugs durch die Hangabtriebskraft bei bekanntem oder geschätztem Gewicht des Fahrzeugs.
  • In einer alternativen Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens wird die Auslegekraft, die auf die Sperrklinke wirkt, zwischen dem der ersten Auslegekraft entsprechenden Wert und der erhöhten Auslegekraft geregelt oder gesteuert. Dadurch kann unter Verzicht auf eine Zeit- oder Drehwinkelsteuerung ein geräuscharmes Auslegen der Parksperre ebenfalls erreicht werden.
  • Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren wird zu Beginn der Entsperrung der Parksperre aus der Position „Parken“ die Auslegekraft beispielsweise zwischen 30 % und 50 % eingestellt, bevor das Andrehen der elektrischen Maschine zur Erzeugung des zweiten Drehmoments gestartet wird.
  • Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren besteht des Weiteren die Möglichkeit, dass nach Ablauf einer definierten Zeitspanne die Auslegekraft auf einen das Auslegen der Parksperre sicherstellenden Wert erhöht wird.
  • Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung des Verfahrens zum geräuscharmen Auslegen einer Parksperre eines mit einer Hangabtriebskraft beaufschlagten batterieelektrischen Fahrzeugs oder eines Hybrid-Fahrzeugs oder eines elektrisch angetriebenen leichten Nutzfahrzeugs.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann das mechanische System Parksperre, welches insbesondere bei Parkpositionen eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs in einer Hanglage mechanisch punktuell sehr beansprucht ist, entspannt werden, bevor die Parksperre aus ihrer Position „Parken“ in ihre Position „Entsperrt“ überführt wird. Des Weiteren ist durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung sichergestellt, dass die Geräuschentwicklung beim Auslegen der Parksperre idealerweise völlig entfällt oder zumindest signifikant reduziert ist. Vor dem Lösen der Parksperre wird deren mechanisches System entspannt, indem der elektrische Antrieb des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs das mit der Parksperre blockierte Getriebe um einen sehr kleinen Drehgrad bewegt, so dass noch keine Fahrzeugbewegung vorliegt und die verklemmte Verzahnung zwischen der Sperrklinke der Parksperre und deren Klinkenrad ohne großen Kraftaufwand und dementsprechend mit einer sehr geringen Geräuschentwicklung aufgelöst werden kann.
  • Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung lässt sich idealerweise eine geräuschlose Überführung der Parksperre von der Position „Parken“ in die Position „Entsperrt“ erreichen. Die Dauer der Aktivierung des elektrischen Antriebs zur Erzeugung des zweiten Drehmoments beziehungsweise zum Durchfahren eines die Verklemmung zwischen Zahn der Außenverzahnung des Klinkenrades und der Sperrklinke auflösenden Drehwinkels kann entweder über eine feste Zeitspanne oder über einen Drehwinkel gesteuert werden. Dies kann insbesondere derart erfolgen, dass abhängig von der momentanen Steigung, an der das elektrisch angetriebene Fahrzeug geparkt ist, sowie der Beladung des Fahrzeugs die feste Ansteuerzeit beziehungsweise der zu durchfahrende Drehwinkel gesteuert beziehungsweise geregelt wird. Hier kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass beispielsweise ein schwer beladenes Fahrzeug an einem sehr steilen Hang einer höheren mechanischen Belastung der Komponenten der Parksperre unterliegt als ein leichtes Fahrzeug an einer Abstellposition mit nur geringer Steigung.
  • Die vorliegende Steigung an der Parkposition kann entweder auf kartenbasiertem Weg ermittelt werden oder über am Fahrzeug verbaute Beschleunigungssensoren. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, die Steigung anhand eines gespeicherten Werts im Antriebssteuergerät beim Anhalten des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs zu ermitteln. Die Berechnung der Steigung kann beispielsweise im Antriebssteuergerät aus einer gemessenen Verzögerung des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs durch die Hangabtriebskraft bei bekanntem oder geschätztem Fahrzeuggewicht vorgenommen werden.
  • Falls die Auslegekraft, die zum Öffnen der Parksperre, d. h. zum Ausspuren der Sperrklinke aus der Außenverzahnung des Klinkenrades, erforderlich ist, geregelt werden kann, so kann anfänglich die Auslegekraft recht gering gehalten werden, so zum Beispiel 30 % einer nominellen Kraft. Die nominelle Kraft ist die maximale Kraft, die der Steller der Sperrklinke aufbringen kann, d. h. 100 %. Die jeweilige Auslegekraft ist dann die aktuell wirksame Kraft. Ohne Verklemmung ist die Auslegekraft sehr gering, mit Verklemmung liegt sie jedoch nahe bei 100 %. Durch diese Vorgehensweise ist erreichbar, dass sich die Parksperre automatisch löst, sobald die Klemmkraft entsprechend weit herabgesetzt ist. Unter Klemmkraft ist die Kraft zu verstehen, die in der Position „Parken“ zwischen dem Kinkenkopf der Sperrklinke einerseits und einer Flanke eines Zahns andererseits wirkt.
    Bei dieser Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens wäre demnach keine Zeitdauer oder Drehwinkelsteuerung erforderlich.
  • Schließlich ermöglicht die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung auch die Vorgabe einer bestimmten Zeitspanne, nach deren Ablauf die Auslegekraft auf einen nominellen Wert und demnach auf den maximalen Wert erhöht wird, um in jedem Fall die Parksperre sicher zu entsperren.
  • Neben der Vermeidung eines beim Entsperren der Parksperre auftretenden Geräuschs kann durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren auch die mechanische Belastung auf die Komponenten der Parksperre erheblich reduziert werden, so dass sich eine höhere Lebensdauer des Parksperrensystems erreichen lässt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 die Parksperre in der Position „Parken“, bei der das durch die Hangabtriebskraft erzeugte erste Drehmoment wirkt,
    • 2 Die Parksperre in der Position „Parken“ gemäß 1, wobei das dem ersten Drehmoment entgegenwirkende zweite Drehmoment durch die elektrische Maschine allmählich aufgebaut wird,
    • 3 den Zeitpunkt, zu dem das zweite Drehmoment das erste Drehmoment übersteigt und der Klinkenkopf der Sperrklinke innerhalb einer Zahnlücke steht und
    • 4 die aus der Zahnlücke gemäß 3 ausgefahrene Sperrklinke, die durch eine erhöhte Auslegekraft beaufschlagt ist.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
  • 1 zeigt eine Parksperre 10, die in ihre Position „Parken“ 12 gestellt ist. Die Parksperre 10 umfasst eine Sperrklinke 14, die um eine Drehachse 16 bewegbar ist. Der Aktuator der Sperrklinke 14, welcher eine auf die Sperrklinke 14 wirkende Auslegekraft aufbringt, ist hier nicht näher dargestellt.
  • Die Parksperre 10 umfasst darüber hinaus ein Klinkenrad 18. Das Klinkenrad 18 umfasst eine Außenverzahnung 20, die aus einer Abfolge von Zähnen 22 entlang des Umfangs der Außenverzahnung 20 aufgebaut ist, wobei zwischen den einzelnen Zähnen 22 Zahnlücken 29 liegen. Jeder der Zähne 22 der Außenverzahnung 20 des Klinkenrads 18 umfasst eine erste Zahnflanke 26 sowie eine zweite Zahnflanke 28. Ein Zahnkopf eines Zahns 22 ist mit Bezugszeichen 24 bezeichnet. Das Klinkenrad 18 ist um eine Drehachse 30 bewegbar. Die Drehachse 30 des Klinkenrads 18 ist drehfest mit einem hier nicht näher dargestellten elektrischen Antrieb eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs gekoppelt. Befindet sich das Klinkenrad 18 durch die Parksperre 10 in der in 1 dargestellten Position „Parken“ 12, so ist das Fahrzeug gegen Wegrollen gesichert.
  • Ist in der in 1 dargestellten Position „Parken“ 12 des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs dieses an einer Steigung eines Hangs entweder in Vorwärts- oder in Rückwärtsrichtung geparkt, so wirkt aufgrund der auf das Fahrzeug einwirkenden Hangabtriebskraft ein erstes Drehmoment 32 auf die mechanischen Komponenten der Parksperre 10. Insbesondere stellt sich in diesem Zustand, der in 1 dargestellt ist, innerhalb eines Klemmbereichs 34 eine große Flächenpressung zwischen einem Klinkenkopf 52 der Sperrklinke 14 einerseits und der diesem gegenüberliegenden zweiten Zahnflanke 28 des entsprechenden Zahns 22 ein. Der Klinkenkopf 52 der Sperrklinke 14 ist nahezu vollständig in die sich ergebende Zahnlücke 29 zweier voneinander beabstandeter Zähne 22 der Außenverzahnung 20 des Klinkenrads 18 eingetaucht.
  • Die entsprechend 1 in die Zahnlücke 29 eingetauchte Sperrklinke 14 bildet eine formschlüssige Verriegelung und verhindert eine freie Drehung des Klinkenrads 18. In der Darstellung gemäß 1 wirkt eine leichte, erste Auslegekraft 36 auf das dem Klinkenkopf 52 der Sperrklinke 14 gegenüberliegende Ende der Sperrklinke 14. In dem in 1 dargestellten Zustand, d. h. der dort dargestellten Position „Parken“ 12, reicht die erste Auslegekraft 36 nicht aus, um die Sperrklinke 14 sanft und geräuschlos auszulegen.
  • Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass bei entsprechender Ansteuerung der elektrischen Maschine des elektrischen Antriebs auf die Drehachse 30 des Klinkenrads 18 ein zweites Drehmoment 40 aufgebracht wird. Das zweite Drehmoment 40 wird durch den hier nicht näher dargestellten elektrischen Antrieb aufgebracht und wirkt im Gegenuhrzeigersinn 42. Das zweite Drehmoment 40 wirkt dem im Uhrzeigersinn 33 wirkenden ersten Drehmoment 32, welches aus der Hangabtriebskraft, die auf das abgestellte Fahrzeug wirkt, entgegen. Für den Fall, dass das Fahrzeug in einer entgegengesetzten Neigung geparkt ist, sind die entstehenden Kräfte und Momente ebenfalls genau entgegengesetzt gerichtet. Im in 2 dargestellten Zustand reicht das dem ersten Drehmoment 32 im Gegenuhrzeigersinn 42 entgegenwirkende zweite Drehmoment 40 jedoch noch nicht aus, um die Sperrklinke 14 geräuschlos oder mit zumindest reduzierter Geräuschentwicklung auszulegen. Im in 2 dargestellten Zustand ist zwar die Flächenpressung zwischen dem Klinkenkopf 52 und der zweiten Zahnflanke 28 innerhalb des Klemmbereichs 34 zwischen der Sperrklinke 14 und dem Zahn 22 reduziert, jedoch ist die dort im Klemmbereich 34 herrschende Flächenpressung noch nicht vollständig aufgehoben.
  • In der Darstellung gemäß 3 ist dies jedoch der Fall, da das durch die elektrische Maschine erzeugte zweite Drehmoment 40 nun groß genug ist, um die Verspannung innerhalb des Klemmbereichs 34 zwischen der zweiten Zahnflanke 28 des Zahns 22 und dem Klinkenkopf 52 der Sperrklinke 14 aufzulösen. Auf die Sperrklinke 14 wirkt nach wie vor die erste Auslegekraft 36, die an dem dem Klinkenkopf 52 gegenüberliegenden Ende der Sperrklinke 14 angreift. Gemäß der Darstellung in 3 befindet sich der Klinkenkopf 52 der Sperrklinke 14 aufgrund der auf die Sperrklinke 14 um die Drehachse 16 wirkenden ersten Auslegekraft 36 innerhalb der Zahnlücke 29 zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Zähnen 22 der Außenverzahnung 20 des Klinkenrads 18. Ein sich öffnender Spalt 44 löst nunmehr den Klemmbereich 34 auf. Der sich öffnende Spalt 44 entspricht im Wesentlichen einem Drehwinkel a 46. Ist der Drehwinkel α 46 durchfahren, d. h. übersteigt das zweite Drehmoment 40 das erste Drehmoment 32, so wird der in 3 dargestellte Zustand erreicht; der Klinkenkopf 52 der Sperrklinke 14 ist nunmehr frei, ohne dass diese an einen Zahn 22 der Außenverzahnung 20 des Klinkenrads 18 anliegt. Aus der Darstellung gemäß 4 geht hervor, dass die Parksperre 10 nunmehr in ihre Position „Entsperrt“ 50 überführt ist. Der Klinkenkopf 52 der Sperrklinke 14 ist vollständig aus der dem Klinkenkopf 52 in dieser Drehlage zugewandten Zahnlücke 29 ausgefahren. Mithin ist aufgrund eines fehlenden mechanischen Kontakts ein geräuschloses Auslegen der Parksperre 10 in die in 4 dargestellte Position „Entsperrt“ 50 möglich. Aus 4 geht hervor, dass im Vergleich zu den 1 bis 3 eine auf das dem Klinkenkopf 52 der Sperrklinke 14 gegenüberliegende Ende wirkende erhöhte Auslegekraft 48 wirkt. Die erhöhte Auslegekraft 48 ist aus Sicherheitsgründen nochmals erhöht, so dass ein sicheres Ausspuren der Sperrklinke 14 beziehungsweise von deren Klinkenkopf 52 aus der Zahnlücke 29 der Außenverzahnung 20 des Klinkenrads 18 gewährleistet ist.
  • Durch die vorstehend anhand der 1 bis 4 dargestellte Vorgehensweise kann, anstatt die Parksperre 10 sofort zu öffnen, durch den elektrischen Antrieb die Drehachse 30 des Klinkenrads 18 mit einem zweiten Drehmoment 40 beaufschlagt werden, welches dem die Verspannung der Parksperre 10 in der Position „Parken“ 12 aufgrund der Hangabtriebskraft auf das Fahrzeug wirkende erste Drehmoment 32 entgegenwirkt. Dadurch wird die Verspannung aufgelöst, so dass ein nahezu geräuschloses Lösen der Parksperre 10 in ihre Position „Entsperrt“ 50 vorgenommen werden kann. Die Dauer der Aktivierung des elektrischen Antriebs beziehungsweise die Größe des Drehwinkels α 46 kann dabei entweder über eine feste Zeitspanne oder abhängig vom Drehwinkel α 46 gesteuert oder geregelt werden. Dadurch kann berücksichtigt werden, dass abhängig von der momentan vorhandenen Steigung und der Beladung des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs die feste Zeitspanne innerhalb derer der Antrieb aktiviert ist, um das zweite Drehmoment 40 aufzubauen beziehungsweise das Durchfahren des Drehwinkels α 46 entsprechend einzustellen. Bei einem schwer beladenen Fahrzeug an einer sehr starken Steigung ist eine größere Entspannung, d. h. ein größeres zweites Drehmoment 40 durch den elektrischen Antrieb aufzubringen, verglichen mit einem zweiten Drehmoment 40, welches auf ein relativ leichtes Fahrzeug an einer geringen Steigung wirkt.
  • Der Grad der Steigung kann entweder auf kartenbasiertem Wege ermittelt werden oder über am Fahrzeug verbaute Beschleunigungssensoren detektiert oder auch über einen gespeicherten Wert im Antriebssteuergerät beim Anhalten des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs ermittelt werden. So lässt sich beispielsweise der Grad der Steigung aus einer gemessenen Verzögerung des Fahrzeugs durch die Hangabtriebskraft bei bekanntem oder geschätztem Gewicht des Fahrzeugs ermitteln.
  • Wird auf eine Zeit- oder Drehwinkelregelung zur Aufbringung des zweiten Drehmoments 40 verzichtet, so kann die Auslegekraft 36, 48, die die Sperrklinke 14 beaufschlagt, geregelt werden. Anfänglich kann die Auslegekraft 36, 48 sehr gering gehalten werden, so zum Beispiel 30 % bis 50 % einer nominellen Kraft und anschließend das Andrehen des elektrischen Antriebs gestartet werden. Dadurch löst sich die Parksperre 10 auf automatischem Wege, sobald die Auslegekraft 36, 48 soweit gesteigert ist, dass die Klemmkraft, die innerhalb des Klemmbereichs 34 zwischen der zweiten Zahnflanke 28 und dem Klinkenkopf 52 der Sperrklinke 14 vorliegt, weit genug reduziert wurde.
  • Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren ermöglicht darüber hinaus auch eine rein zeitgesteuerte Lösung, wonach nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne die Auslegekraft 36, 48 soweit gesteigert ist, dass auf jeden Fall sichergestellt ist, dass die Parksperre 10 ihre Position „Entsperrt“ 50 einnimmt.
  • Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102004043416 A1 [0002]
    • DE 102016220282 B4 [0003]
    • DE 102011085149 A1 [0004]

Claims (11)

  1. Verfahren zum geräuscharmen Auslegen einer Parksperre (10) eines Fahrzeugs mit elektrischem Antrieb, der mit einer Drehachse (30) eines Klinkenrads (18) drehfest gekoppelt ist, mit nachfolgenden Verfahrensschritten: a) In einer Position „Parken“ (12) der Parksperre (10) bewirkt das Fahrzeug aufgrund einer auf dieses wirkenden Hangabtriebskraft ein erstes Drehmoment (32), welches die Parksperre (10) beaufschlagt und diese verklemmt, b) eine elektrische Maschine des elektrischen Antriebs wird mit einem zweiten Drehmoment (40) beaufschlagt, welches in entgegengesetzte Richtung zum gemäß Verfahrensschritt a) wirkenden ersten Drehmoment (32) gerichtet ist. c) während des Verfahrensschritts b) wird eine Sperrklinke (14) der Parksperre (10) mit einer ersten Auslegekraft (36) beaufschlagt, die auf die Sperrklinke (14) wirkt, d) sobald das zweite Drehmoment (40) das erste Drehmoment (32) übersteigt, wird eine Verklemmung der Parksperre (10) innerhalb eines Klemmbereichs (34) aufgelöst und ein Klinkenkopf (52) der Sperrklinke (14) fährt nahezu geräuschlos aus einer Zahnlücke (29) einer Außenverzahnung (20) des Klinkenrads (18) aus, e) die Parksperre (10) nimmt ihre Position „Entsperrt“ (50) ein.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verfahrensschritt d) die auf die Sperrklinke (14) gemäß Verfahrensschritt c) einwirkende erste Auslegekraft (36) auf eine erhöhte Auslegekraft (48) gesteigert wird.
  3. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer einer Ansteuerung des elektrischen Antriebs zur Erzeugung des zweiten Drehmoments (40) über eine feste, definierte Zeitspanne oder bis zum Durchfahren eines definierten Drehwinkels α (46) vorgenommen wird.
  4. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der Ansteuerung des elektrischen Antriebs abhängig von der momentanen Steigung, in der die Position „Parken“ (12) des Fahrzeugs mit Parksperre (10) liegt und/oder abhängig von der Beladung des Fahrzeugs vorgenommen wird.
  5. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad der die Hangabtriebskraft erzeugenden Steigung in der Position „Parken“ (12) des Fahrzeugs kartenbasiert und/oder über im Fahrzeug verbaute Beschleunigungssensoren oder über im Antriebssteuergerät beim Anhalten des Fahrzeugs gespeicherte Werte ermittelt wird.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung der Steigung aus einer gemessenen Verzögerung des Fahrzeugs durch die Hangabtriebskraft bei bekanntem oder geschätztem Gewicht des Fahrzeugs ermittelt wird.
  7. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslegekraft, die auf die Sperrklinke (14) wirkt, zwischen der ersten Auslegekraft (36) und der erhöhten Auslegekraft (48) geregelt oder gesteuert wird.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn der Entsperrung der Parksperre (10) aus der Position „Parken“ (12) die Auslegekraft zwischen 30 % und 50 % der ersten Auslegekraft (36) beträgt und das Andrehen der elektrischen Maschine zur Erzeugung des zweiten Drehmoments (40) gestartet wird.
  9. Verfahren gemäß den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf einer definierten Zeitspanne die Auslegekraft auf einen das Auslegen der Parksperre (10) sicherstellenden Wert erhöht wird.
  10. Verwendung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 zum geräuscharmen Auslegen einer Parksperre (10) eines mit einer Hangabtriebskraft beaufschlagten batterieelektrischen Fahrzeugs oder eines Hybrid-Fahrzeugs.
  11. Verwendung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 zum geräuscharmen Auslegen einer Parksperre (10) eines mit einer Hangabtriebskraft beaufschlagten elektrischen angetriebenen Nutzfahrzeugs.
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