DE-102024130776-B4 - Verfahren zur Betätigung einer Fluidvorrichtung in einem Kraftfahrzeug

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betätigung einer Fluidvorrichtung in einem Kraftfahrzeug

Inventors

• Kirill Prokhorov

Assignees

• Schaeffler Technologies AG & Co. KG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241022

Claims (10)

1. Verfahren zur Betätigung einer Fluidvorrichtung (10) in einem Kraftfahrzeug mit mindestens einem Schaltventil (46), das mittels Bestromung aktuiert wird und einer Fluidpumpe (14) sowie einem Steuergerät (18), das mindestens das Schaltventil (46) und die Fluidpumpe (14) steuert, wobei die Fluidpumpe (14) über eine Hydraulikdruckleitung mit dem Schaltventil (46) verbunden ist und das Schaltventil (46) zwei Schaltstellungen aufweist und über einen ersten Druckleitungsast mit einer Parksperrenaktorik (420) einer Parksperrenbetätigungsvorrichtung (48) zur Betätigung einer Parksperrvorrichtung (50) und mit einem zweiten Druckleitungsast mit einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung (26) zur Betätigung einer Kupplung (28) verbunden ist, wobei die beiden Druckleitungsäste mittels des Schaltventils (46) wechselweise mit der Hydraulikdruckleitung verbindbar sind und wobei in der Parksperrenbetätigungsvorrichtung (48) ein mit dem Steuergerät (18) verbundener Wegsensor (350), der die Position der Parksperrenaktorik (420) der Parksperrenbetätigungsvorrichtung (48) ermittelt, angebracht ist, wobei die Parksperre (50) in einem Zustand „Park“ eingelegt und in einem Zustand „NotPark“ ausgelegt ist und wobei das Anfahren des Zustands „NotPark“ mittels der Fluidpumpe (14) in einer ersten Drehrichtung (Betätigen) entgegen der Wirkung einer Rückholfeder (300) erfolgt und wobei das Anfahren des Zustands „Park“ mittels der Rückholfeder (300) erfolgt, dadurch gekennzeichnet , dass beim Anfahren des Zustands „NotPark“, die Parksperrenaktorik (420) bei Erreichen des Zustands „NotPark“ in einer Haltevorrichtung (140_oben) einrastet und gehalten wird, • auch wenn anschließend das Schaltventil (46) in die Schaltventilstellung „Kupplung“ geschaltet wird und dadurch der Fluiddruck auf den Parksperrenkolben (340) der Parksperrenaktorik (420) sich aufgrund einer freigegebenen Verbindung zu einem Fluidspeicher (32) abbaut und/oder • auch wenn anschließend die Fluidpumpe (14) abgeschaltet oder in einer anderen Drehrichtung (Kühlen) betrieben wird, und wobei auf einen Fehler erkannt wird, wenn dabei mittels des Wegsensors (350) eine Bewegung der Parksperrenaktorik (420) in Richtung Zustand „Park“ detektiert wird und dabei zusätzlich auch ein vorgegebener Positionsschwellenwert „Position_NotPark_Fehler“ überfahren wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die in der Haltevorrichtung (140_oben) eingerastete Parksperrenaktorik (420) mittels einer Entsperrvorrichtung (140_unten), die durch das Steuergerät (18) gesteuert wird, entriegelt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass eine Fehlermeldung erfolgt und/oder ein Not-Betrieb des Fahrzeugs eingeleitet wird, wenn auf Vorliegen eines Fehlers erkannt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Fehler ein Fehler in der Haltevorrichtung (140_oben) oder der Entsperrvorrichtung (140_unten) ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Zustand „Park“ einen Anschlag (500) aufweist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Parksperre (50) ausgehend vom Zustand „Park“ in den Zustand „NotPark“ ausgelegt wird, wobei dazu das Schaltventil (46) in die Schaltventilstellung „Parksperre“ geschaltet wird, sodass die Fluidpumpe (14) über die Hydraulikdruckleitung und das Schaltventil (46) und über den ersten Druckleitungsast mit der Parksperrenaktorik (420) der Parksperrenbetätigungsvorrichtung (48) verbunden ist und wobei anschließend die Fluidpumpe (14) mit einer vorgegebenen Drehzahl aktiviert wird und sich die Parksperrenaktorik (420) in Richtung Zustand „NotPark“ bewegt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Parksperre (50) ausgehend vom Zustand „NotPark“ in den Zustand „Park“ eingelegt wird, wobei dazu das Schaltventil (46) in die Schaltventilstellung „Kupplung“ geschaltet wird und dadurch ein Ablass für das Fluid in der Parksperrenaktorik (420) freigegeben wird, sodass durch die Wirkung der Rückholfeder (300) die Parksperrenaktorik (420) in Richtung Zustand „Park“ bewegt wird und dabei das Fluid mittels des Parksperrenkolbens (370) der Parksperrenaktorik (420) aus einem Parksperrenzylinder der Parksperrenaktorik (420) verdrängt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Signale des Wegsensors (350) durch das Steuergerät (18) empfangen und ausgewertet werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass Ermittlung, Senden, Empfang und Auswertung der Signale des Wegsensors (350) hinreichend schnell und häufig erfolgt, beispielsweise in einem 2ms Takt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Anfahren des jeweiligen Zustands „Park“ oder „NotPark“ mittels der Parksperrenaktorik (420), des Wegsensors (350) sowie einem dem jeweiligen Zustand zugeordneten, hinterlegten Positionswert (Position_NotPark, Position_Park) erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betätigung einer Fluidvorrichtung in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff nach Anspruch 1. Immer weiter steigende Komplexität der Fahrzeuge erfordert eine einwandfreie Funktion und Interaktion aller Komponenten. Besonders die Funktion der Elektrokomponenten ist enorm wichtig, um ein rein elektrisches Fahren zu ermöglichen und den Wirkungsgrad zu erhöhen. Ausfall oder Defekt bestimmter elektronischer Komponente kann zu gravierenden Auswirkungen am Fahrzeug führen. DE 10 2020 108 988 A1 offenbart ein Verfahren zur Betätigung einer in einem Fahrzeug angeordneten Parksperre. In DE 10 2020 111 970 A1 ist eine Hydraulikvorrichtung beschrieben, die eine Betätigungsvorrichtung mit einem Betätigungsfluiddruck versorgt. Eine Hybridtrennkupplung wird abhängig von dem Betätigungsfluiddruck betätigt. Ein Ablassventil wird zum Öffnen der Hybridtrennkupplung betätigt, wodurch ein Druckabfall bei dem Betätigungsfluiddruck entsteht. Die noch unveröffentlichte deutsche Patentanmeldung DE 10 2024 118 008 A1 offenbart ein Verfahren zur Plausibilisierung eines Wegsignals in einer bistabilen Parksperre insbesondere zur Erkennung der ungewollten Verschiebung eines Sensormagneten in der Aktorik der Parksperre. Die noch unveröffentlichte deutsche Patentanmeldung DE 10 2023 106 429 A1 offenbart ein Verfahren zur Detektion unzulässig hoher Drücke in einem Hydraulikzylinder einer Parksperre mit Hilfe eines Wegsensors. Die noch unveröffentlichte deutsche Patentanmeldung DE 10 2022 132 010 A1 offenbart ein Verfahren zur Detektion der Endlagen einer bistabilen Parksperre ohne Wegsensor. Die noch unveröffentlichte deutsche Patentanmeldung DE 10 2023 108 130 A1 offenbart ein Verfahren zum Entriegeln einer, einen Parksperrenaktor aufweisende Parksperre. WO 2023 / 217 314 A1 offenbart einen in einer Hülse integrierten Magneten zur Wegsensierung eines Hydraulikkolbens. DE 10 2020 117 020 A1 offenbart ein Parksperrenbetätigungssystem mit formschlüssig gehaltenem Verriegelungselement sowie ein Verfahren zum Ansteuern des Parksperrenbetätigungssystems. DE 10 2019 118 485 A1 offenbart ein Verfahren zur Erkennung einer Notentriegelung einer Parksperre. DE 10 2019 124 561 A1 offenbart eine Anordnung zur Deaktivierung eine Parksperre eines Fahrzeuges. Viele automatisierte Kupplungssysteme haben einen Aktor, welcher einen verschiebbaren Kolben beinhaltet, beispielsweise einen Geberzylinder mit einem Geberzylinderkolben und einen Nehmerzylinder CSC (Concentric Slave Cylinder) mit einem Nehmerzylinderkolben, wobei die Kolben über ein Hydraulikfluid in einer Hydraulikleitung miteinander wechselwirken. Somit wird ein bestimmtes Fluidvolumen bei Kupplungsbetätigung verschoben. Soll der Druck konstant gehalten werden, so verharrt der Kolben in einer Position. Wird ein zu geringer bzw. zu hoher Druck detektiert, so wird er über Verschieben des Kolbens im Aktor geregelt. Wenn kein Druck mehr gefordert wird, fährt der Kolben in seine Ausgangsposition und der Druck fällt auf 0 bar ab. Die Kupplung wird mit einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung betätigt. Das Hydraulikfluid wird im Folgenden auch als Öl bezeichnet. Die Fluidvorrichtung, wie sie beispielsweise in 1 dargestellt ist, betätigt eine Parksperre (PL, Park Lock) ebenso wie eine Kupplung mittels eines Pumpenaktuators (SHA: Smart Hydraulic Actuator), der eine Fluidpumpe aufweist und Teil der Fluidvorrichtung ist. Der Pumpenaktuator stellt den erforderlichen Fluidvolumenstrom zur Betätigung der beiden Systeme (Parksperre und Kupplung) zur Verfügung und ein Schaltventil verteilt den Fluidvolumenstrom nach Bedarf zur Parksperre oder zur Kupplung. Per Default befindet sich das Schaltventil in Stellung „Kupplung“. Das bedeutet, dass solange das Schaltventil nicht bestromt wird, wird von der Fluidpumpe geförderte Fluid zum Schließen der Kupplung in Richtung der Kupplung weitergeleitet, während das Schaltventil die Leitung zur Parksperre sperrt. Die Parksperre wird also bei bestromtem Schaltventil über den Pumpenaktuator SHA betätigt. Die Betätigung erfolgt mittels einer wegabhängigen Regelung. Ein Wegsensor in der Parksperre ermittelt die aktuelle Position des Parksperrenkolbens (PL: Park Lock) und meldet es an das Steuergerät (LCU) des Pumpenaktuators SHA. Sobald der Zielweg erreicht ist, hört der Pumpenaktuator SHA auf, weiter Fluid in die Parksperre zu pumpen und wechselt bei Bedarf wieder die Drehrichtung zur Kühlung anderer Aggregate des Fahrzeugs. Die Drehzahl der Fluidpumpe ist temperaturabhängig. Bei tiefen Temperaturen ist die Drehzahl entsprechend geringer als bei hohen Temperaturen. Vor der Getriebeauslieferung an den Kunden wird der Wegsensor der Parksperre während der End-of-Line-Kontrolle eingelernt. Das bedeutet, dass die RAW-Werte des Sensors den physikalischen Millimeter-Werten zugeordnet werden. Der Magnet ist im Kolben der Parksperre zwischen einer Presshülse und einem Gummipuffer befestigt. Der Wegsensor befindet sich statisch am Gehäuse der Park