DE102016213560A1

DE102016213560A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Betätigung einer Parksperre eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102016213560A1
Application number: DE102016213560.0A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Bley; Andreas Löhner; Henning Wöhl-Bruhn; Oleg Semke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-07-25
Filing date: 2016-07-25
Publication date: 2018-01-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) und Verfahren zur Betätigung einer Parksperre eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges, mit mindestens einem elektrisch betätigbaren ersten Aktuator (2), insbesondere einem Elektromotor (2a), mit mindestens einem elektrisch betätigbaren zweiten Aktuator (3), insbesondere einem Hubmagneten (3a), und mit mindestens einem Betätigungsmechanismus (4), wobei der Betätigungsmechanismus (4) mindestens eine Spindel (5), mindestens eine Spindelmutter (6) und mindestens eine Rückstellfeder (7) aufweist, wobei bei einem Ausfall des zweiten Aktuators (3) mit Hilfe der Rückstellfeder (7) eine Parksperre im Getriebe einlegbar ist. Mechanischer Verschleiß und Reparaturaufwand ist dadurch vermieden, dass der Betätigungsmechanismus (4) derart ausgebildet und/oder ausgeführt ist, so dass bei dem Ausfall des zweiten Aktuators (3) die Parksperre im Getriebe zunächst einlegbar ist, aber mit Hilfe des ersten Aktuators (2) die im Getriebe eingelegte Parksperre auch wieder auslegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Verfahren zur Betätigung einer Parksperre eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von unterschiedlich ausgebildeten Vorrichtungen zur Betätigung von Parksperren in Getrieben, von auch sogenannten „Getriebe-Parksperren” bei Kraftfahrzeugen bekannt. Teils weisen derartige Vorrichtung elektrische und/oder hydraulisch betätigbare Aktuatoren, wie beispielsweise Elektromagneten, insbesondere Hubmagneten auf. Hierbei wird im Allgemeinen über einen spezifisch ausgestalteten Betätigungsmechanismus die Parksperre im Getriebe ein- bzw. ausgelegt. Die hier bekannten Betätigungsmechanismen weisen insbesondere eine Spindel, eine Spindelmutter und/oder eine Rückstellfeder auf.
So ist aus der DE 20 2010 007 515 U1 eine Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre eines Getriebes, von dem die Erfindung ausgeht, bekannt, wo mit Hilfe eines elektrisch betätigbaren ersten Aktuators, insbesondere eines Elektromotors eine Spindel antreibbar ist. Eine auf der Spindel bewegbar angeordnete Spindelmutter wird durch die Bewegung der Spindel im Wesentlichen axial zur Spindel verschoben und ist Teil eines Betätigungsmechanismus. Der hier vorgesehene Betätigungsmechanismus weist zwei zangenartige Betätigungsarme auf, mit deren Hilfe ein Kopfteil eines Betätigungselementes, insbesondere eines Bowdenzuges ergriffen werden kann, insbesondere um die Parksperre zu betätigen. Die zangenartigen Betätigungsarme des Betätigungsmechanismus sind bewegbar angeordnet und sind mit Hilfe eines elektrisch betätigbaren zweiten Aktuators, insbesondere eines Elektromagneten aufeinander zu bewegbar. Bei einer Bestromung des Elektromagneten, also bei einer Aktivierung des zweiten Aktuators werden die zangenartigen Betätigungsarme aufeinander zubewegt, insbesondere um das Kopfteil des Betätigungselementes, insbesondere des Bowdenzuges zu hintergreifen. Bei einem Stromausfall wird der zweite Aktuator, insbesondere der Elektromagnet nicht mehr bestromt. Die zangenartigen Betätigungsarme werden dann mit Hilfe eines Federelementes auseinander geschwenkt, wobei das Kopfteil des Betätigungselementes, insbesondere des Bowdenzuges freigegeben wird, so dass dann über eine vorgesehene Rückstellfeder die Parksperre betätigt und im Getriebe eingelegt wird. Bei einem Ausfall des zweiten Aktuators, insbesondere bei einem Stromausfall wird daher mit Hilfe der Rückstellfeder die Parksperre im Getriebe des Kraftfahrzeuges eingelegt.
Aus der DE 44 22 257 C1 ist eine Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges bekannt, wobei diese Vorrichtung mit der Steuereinrichtung zum Einlegen von Fahr-Betriebsstufen (wie beispielsweise „D, R und N”) wirksam gekoppelt ist. Das Einrücken der Parksperre wird hier verhindert, wenn an der Steuereinrichtung nicht die Betriebsstufe „P” auch eingelegt ist. Zusätzlich ist ein „Federspeicher” vorgesehen, mit dessen Hilfe die Parksperre eingelegt wird, wenn es zu einem Stromausfall kommt. Der Konstruktionsaufwand dieser Vorrichtung ist hoch.
Weiterhin sind Vorrichtungen zur Betätigung einer Parksperre eines Getriebes bekannt, bei denen elektrische und hydraulische Aktuatoren miteinander kombiniert werden, wie beispielsweise in der DE 100 15 782 A1 beschrieben. Der Konstruktionsaufwand derartiger Vorrichtungen ist sehr aufwendig.
Schließlich sind im Stand der Technik auch rein elektrische Systeme mit sogenannten „bistabilen Parksperrenaktuatoren” bekannt, die im Fehlerfall des Systems, insbesondere bei einem Stromausfall, eben nicht automatisch die Parksperre im Getriebe einlegen. Letzteres kann bei einem Stromausfall aber auch zu einem „ungewollten Wegrollen” des Fahrzeugs führen.
Bei dem eingangs beschriebenen Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht ( DE 20 2010 007 515 U1 ), kommt es bei einem Stromausfall zu einer „Entriegelung” des dort verwendeten Betätigungsmechanismus und dann zu einem sofortigen Einlegen der Parksperre im Getriebe des Kraftfahrzeuges. Dies kann beispielswiese zu einem Verschleiß der Mechanik des Betätigungsmechanismus führen, insbesondere wenn beispielsweise der zweite Aktuator, also der Elektromagnet hier defekt ist, es zu einer Entriegelung des zangenartigen Betätigungsmechanismus kommt und die Parksperre im Getriebe dann eingelegt wird, obwohl es beispielsweise noch zu keinem Stromausfall gekommen ist, also die „normale Bordnetzspannung” noch existiert bzw. vorhanden ist.
Insbesondere ist für den Ausfall/den Defekt des zweiten Aktuators bei noch vorhandener Bordnetzspannung und einer bestimmten, noch vorhandenen Geschwindigkeit des Fahrzeuges, die hier im Stand der Technik realisierte Lösung noch nicht optimal, da die Mechanik des Betätigungsmechanismus verschlissen wird bzw. eventuell im Nachhinein eine kostenintensive Reparatur notwendig ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung, von der die Erfindung ausgeht, nun derart auszugestalten und weiterzubilden, dass bei einem Ausfall eines Aktuators, insbesondere bei dem Ausfall/des Defekts des zweiten Aktuators, der Verschleiß eines Betätigungsmechanismus der Vorrichtung verringert ist und/oder eine notwendige Reparatur und die damit verbundenen Kosten verhindert sind.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und Patentanspruchs 10 gelöst.
Der vorhandene Betätigungsmechanismus ist nun derart ausgebildet und/oder ausgeführt, so dass bei dem Ausfall des zweiten Aktuators und die Parksperre im Getriebe zunächst einlegbar ist, aber mit Hilfe des ersten Aktuators die im Getriebe eingelegte Parksperre auch wieder auslegbar ist. Anders ausgedrückt bei Ausfall des zweiten Aktuators kann eine dann bereits aktivierte, nämlich im Getriebe eingelegte Parksperre mit Hilfe des ersten Aktuators weiter ausgelegt bzw. deaktiviert werden. Letzteres insbesondere für den Fall, dass das Bordnetz bzw. die Bordnetzspannung noch vorhanden ist und die aufgrund des Ausfalls/des Defekts des zweiten Aktuators im Getriebe eingelegte Parksperre dann mit Hilfe des ersten Aktuators ausgelegt wird. Hierdurch wird ein Verschleiß des mechanischen Betätigungsmechanismus verhindert, insbesondere ist eine Reparatur der Parksperrenaktuatorik verhindert, da die Parksperre bei Ausfall des zweiten Aktuators sehr kurzfristig im Getriebe ausgelegt wird, insbesondere wenn das Fahrzeug beispielsweise noch mit einer bestimmten Geschwindigkeit oder mit einer Geschwindigkeit größer als diese bestimmte Geschwindigkeit rollt bzw. fährt.
Es kann die Lage der Parksperre und Zustand der Vorrichtung ermittelt werden, und der erste Aktuator zum Auslegen der Parksperre angesteuert werden, wenn eingelegte Parksperre und „Nicht-in-Ordnung-Zustand” der Vorrichtung ermittelt wird. Vorzugsweise könnte der Zustand des zweiten Aktuators ermittelt werden und der erste Aktuator zusätzlich nur dann angesteuert werden, wenn der zweite Aktuator im Fehlerzustand ist.
Insbesondere kann die Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt und dann der erste Aktuator zum Auslegen der Parksperre angesteuert werden, wenn eingelegte Parksperre ermittelt wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als ein Grenzwert ist.
Der Betätigungsmechanismus, der hier insbesondere auf eine spezifische Art und Weise ausgebildet ist, weist eine Spindel, eine Spindelmutter und eine Rückstellfeder auf. Letztere ist im Wesentlichen druckbeaufschlagt und als „Federspeicher” ausgeführt. Die Spindel ist wirksam mit einem Betätigungselement der Parksperre, insbesondere mit einem Bowdenzug verbunden. Über das Betätigungselement bzw. über den Bowdenzug wird – im Endeffekt – die Parksperre bzw. das jeweilige Parksperrenelement im Getriebe ein- bzw. ausgelegt.
Die Spindelmutter weist einen Schaft auf, wobei ein Innengewinde an der Innenseite des Schaftes mit einem Außengewinde an der Außenseite der Spindel wirksam in Eingriff steht. Durch die Kombination Spindel/Spindelmutter kann auf sehr kostengünstige Weise eine rotatorische in eine translatorische Bewegung umgesetzt werden.
Hierbei ist nun die Spindelmutter vom ersten Aktuator drehbar antreibbar, wobei insbesondere zwischen dem ersten Aktuator und der Spindelmutter ein Aktuatorgetriebe vorgesehen ist. Die Spindelmutter ist insbesondere relativ zum ersten Aktuator bzw. relativ zum Aktuatorgetriebe in axialer Richtung ihres Schaftes verschiebbar gelagert. Aufgrund dieser verschiebbaren Lagerung können mit Hilfe der verschiebbar angeordneten Spindelmutter unterschiedliche Funktionen ausgeübt werden, die im Folgenden näher erläutert werden.
Die Rückstellfeder ist nun zwischen dem Aktuatorgetriebe und einem Kopfbereich der Spindelmutter angeordnet, insbesondere hier in druckbeaufschlagten Zustand angeordnet, so dass hierdurch eine Art „Federspeicher” gebildet ist.
Der zweite Aktuator, der insbesondere als Elektromagnet, vorzugsweise als Hubmagnet ausgebildet ist, stellt bei entsprechender Betätigung und/oder Ansteuerung einen ersten Anschlag für den Kopfbereich der Spindelmutter bereit. Bei Anschlag bzw. Kontakt des Kopfbereiches der Spindelmutter am ersten Anschlag des zweiten Aktuators wird dann bei einer Betätigung der Spindelmutter die Spindel entsprechend verschoben, insbesondere von der Spindelmutter angetrieben.
Zusätzlich ist ein zweiter Anschlag, insbesondere ein am Getriebegehäuse ausgebildeter Endanschlag für den Kontakt mit dem Kopfbereich der Spindelmutter vorgesehen, insbesondere für den Fall, dass der zweite Aktuator ausfällt, so dass der durch den zweiten Aktuator bereit gestellte erste Anschlag eben nicht mehr zur Verfügung steht. Da der zweite Anschlag insbesondere am Getriebegehäuse als Endanschlag ausgebildet ist, ist dieser kostengünstig herstellbar. Der zweite Anschlag, insbesondere der Endanschlag dient zur Begrenzung der Bewegung der Spindelmutter in einer Richtung, wobei bei einem Ausfall des zweiten Aktuator mit Hilfe der Rückstellfeder bzw. des so realisierten Federspeichers (und der hieraus resultierenden Zwangs-Bewegung der Spindelmutter) die Parksperre im Getriebe einlegbar ist.
Von weiteren Vorteil ist insbesondere, dass das zwischen der Spindel und der Spindelmutter ausgebildete bzw. hier wirksame Gewinde, insbesondere das Außengewinde der Spindel in einem ersten Bereich im Wesentlichen nicht selbsthemmend und in einem zweiten Bereich im Wesentlichen selbsthemmend ausgeführt ist. Dies bedeutet, dass in einem ersten „Verfahrweg” des Betätigungsmechanismus die Hemmung geringer ist, als die Rückstellkraft der Rückstellfeder, wobei in einem zweiten „Verfahrweg”, nämlich im zweiten Bereich, die Hemmung größer als die Rückstellkraft der Rückstellfeder ist. Im letzterem Fall kann dieser Bereich nur mit Hilfe des ersten Aktuators, insbesondere mit Hilfe der Elektro-Motorkraft entsprechend bewegt/verfahren bzw. verlassen werden.
Bei einem Ausfall des zweiten Aktuators liegt der Kopfbereich der Spindelmutter dann – im Endeffekt – am zweiten Anschlag, insbesondere am Endanschlag an. Die Parksperre im Getriebe ist zunächst wirksam eingelegt, denn die Spindelmutter steht mit dem zweiten Bereich der Spindel selbsthemmend im Eingriff, so dass bei der Bewegung der Spindelmutter die Spindel so mit bewegt wird, dass die Parksperre im Getriebe von der ausgelegten in die eingelegte Position bewegt wird. In dieser Position, also in der eingelegten Position der Parksperre, kann die Parksperre aber dann mit Hilfe des ersten Aktuators wieder ausgelegt werden. Der erste Aktuator dreht die Spindelmutter, die sich gegen den zweiten Anschlag, insbesondere gegen den Endabschlag abstützt, so dass dann mit Hilfe der sich dann insbesondere axial zur Spindelmutter entsprechend verschiebenden Spindel die Parksperre im Getriebe wieder ausgelegt wird. So ist beim Ausfall des zweiten Aktuators, insbesondere aber bei einer noch vorhandener Bordnetzspannung mit Hilfe des ersten elektrisch betriebenen Aktuators dann die Parksperre auslegbar, was zu den eingangs genannten Vorteilen führt.
Ein Kraftfahrzeug, das eine derartige erfindungsgemäße Vorrichtung aufweist, bringt auch entscheidende Vorteile mit sich. Insbesondere führt der Ausfall des zweiten Aktuators eben nicht direkt zu einem „Fahrzeugliegenbleiber”, wobei insbesondere ein mechanischer Verschleiß des Betätigungsmechanismus und/oder eine notwendige Reparatur der Parksperrenmechanik bzw. der beteiligten Komponenten und der damit verbundenen Kosten entfällt.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Vorrichtung in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche sowie auch auf den Patentanspruch 10 verwiesen werden. Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der nachfolgenden Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 die bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs in stark vereinfachter schematischer Darstellung, wobei hier in 1 im Wesentlichen ein „In-Ordnung-Zustand” dargestellt ist, insbesondere die Bordnetzspannung des Kraftfahrzeugs vorhanden ist, die Parksperre im Getriebe eingelegt ist, der zweite Aktuator aber unbestromt ist,
2 die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre eines Getriebes in stark vereinfachter schematischer Darstellung, wobei hier der sogenannte „In-Ordnung-Zustand” des Systems dargestellt ist, hier aber – im Vergleich zu 1 – nun der zweite Aktuator bestromt ist und eine Anschlag bereitstellt,
3 die bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß den 1 und 2 in stark vereinfachter schematischer Darstellung, wobei ebenfalls hier ein „In-Ordnung-Zustand” des Systems vorliegt, aber – im Vergleich zu den 1 bzw. 2 – hier der erste Aktuator so betätigt wird bzw. worden ist, so dass die Parksperre im Getriebe ausgelegt wird bzw. ist (und der zweite Aktuator entsprechend bestromt ist),
4 die in den 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung in stark vereinfachter schematischer Darstellung, wobei hier allerdings ein „Nicht-in-Ordnung-Zustand” des Systems dargestellt ist, insbesondere der zweite Aktuator ausgefallen bzw. defekt ist und die Parksperre im Getriebe eingelegt ist bzw. wird, und
5 die in den 1 bis 4 dargestellte Vorrichtung, wobei hier auch (wie in 4) der „Nicht-in-Ordnung-Zustand” des Systems dargestellt ist, insbesondere der zweite Aktuator ausgefallen bzw. defekt ist, wobei aber hier mit Hilfe des ersten Aktuators die Parksperre im Getriebe nunmehr ausgelegt ist bzw. wird.
Die 1 bis 4 zeigen – zumindest teilweise – eine Vorrichtung 1 zur Betätigung einer hier nicht im Einzelnen dargestellten Parksperre eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges. Das Getriebe selbst bzw. das Kraftfahrzeug selbst ist hier nicht im Einzelnen dargestellt.
Die Vorrichtung 1 weist mindestens einen elektrisch betätigbaren ersten Aktuator 2 und mindestens einen elektrisch betätigbaren zweiten Aktuator 3 auf. Der erste Aktuator 2 ist insbesondere als Elektromotor 2a und der zweite Aktuator 3 insbesondere als ein Elektromagnet, vorzugsweise als ein Hubmagnet 3a ausgeführt.
Weiterhin weist die Vorrichtung 1 einen, insbesondere mechanischen Betätigungsmechanismus 4 auf, mit dessen Hilfe die Parksperre im Getriebe ein- bzw. auslegbar ist. Der Betätigungsmechanismus 4 weist mindestens eine Spindel 5, mindestens eine Spindelmutter 6 und mindestens eine Rückstellfeder 7 auf. Die zuvor genannten Komponenten des Betätigungsmechanismus 4 sind in den 1 bis 5 deutlich dargestellt, wobei deren Anordnung und/oder Funktionsweise im Folgenden noch erläutert werden darf.
Bei einem Ausfall des zweiten Aktuators 3, insbesondere des Hubmagneten 3a, ist mit Hilfe der Rückstellfeder 7 eine Parksperre im Getriebe einlegbar.
Vor der Beschreibung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 darf allgemein zu den 1 bis 5 noch folgendes ausgeführt werden:
Die Spindel 5 ist wirksam mit einem Betätigungselement 8, insbesondere hier mit einem Bowdenzug 8a, verbunden. Aufgrund der entsprechenden Bewegung/Verschiebung des Betätigungselementes 8 wird die hier nicht im Einzelnen dargestellte Parksperre im Getriebe eines Kraftfahrzeuges ein- bzw. ausgelegt. Die Parksperre ist im Getriebe eingelegt, wenn der in den 1 bis 5 dargestellte Endbereich 8b des Betätigungselementes 8 die Position „P” einnimmt bzw. ist die Parksperre im Getriebe ausgelegt, wenn der Endbereich 8b des Betätigungselementes 8 die Position „Nicht P” einnimmt. Das hier dargestellte Gehäuse 9, in dem das Betätigungselement 8 zumindest teilweise verschiebbar gelagert ist, kann als separates Gehäuse 9 ausgebildet sein, ist vorzugsweise aber als Bestandteil des hier nicht im Einzelnen dargestellten Getriebegehäuses ausgebildet bzw. ausgeführt. Das Gehäuse 9 bzw. der entsprechende Bereich des Getriebegehäuses weist insbesondere auch einen Anschlagsbereich 9a für die Begrenzung der Bewegung des Betätigungselementes 8, hier in den 1 bis 5 von links nach rechts auf, nämlich wenn der Endbereich 8b dann an den Anschlagsbereich 9a zur Anlage kommt, wie beispielsweise in 4 dargestellt, ist die weitere Bewegung des Endbereichs 8b und auch der Spindel 5 nach rechts begrenzt.
Die eingangs genannten Nachteile sind nun zunächst dadurch vermieden, dass der Betätigungsmechanismus 4 derart ausgebildet und/oder ausgeführt ist, so dass bei dem Ausfall des zweiten Aktuators 3 die Parksperre im Getriebe zunächst einlegbar ist, aber mit Hilfe des ersten Aktuators 2 die im Getriebe eingelegte Parksperre auch wieder auslegbar ist. Dies soll insbesondere durch die 4 und 5 im Folgenden näher erläutert werden. Insbesondere bei einem „Nicht-in-Ordnung-Zustand” des Systems, nämlich wenn der zweite Aktuator ausfällt, insbesondere beispielsweise dann defekt oder aufgrund einer Leitungsunterbrechung unbestromt ist, wird zunächst die Parksperre im Getriebe vorsorglich eingelegt (dieser Zustand ist in 4 dargestellt), wobei wenn aber dieser spezifische „Nicht-in-Ordnung-Zustand” dann für das Kraftfahrzeug als „unkritisch” ermittelt wird, die im Getriebe eingelegte Parksperre dennoch mit Hilfe des ersten Aktuators 2 dann im Getriebe wieder auslegbar ist (wobei dieser Zustand in 5 dargestellt ist), insbesondere dann wenn die Bordnetzspannung noch vorhanden ist.
Die Spindelmutter 6 weist einen Schaft 6a auf, wobei ein Innengewinde an der Innenseite des Schaftes 6a mit einem Außengewinde an der der Außenseite der Spindel 5 wirksam in Eingriff steht. Das Innen- und Außengewinde ist hier in den 1 bis 4 nicht explizit dargestellt. Das jeweilige Innen- bzw. Außengewinde steht aber miteinander wirksam in Eingriff, so dass im Wesentlichen eine wirksame „Gewindeverbindung” zwischen der Spindel 5 und der Spindelmutter 6 realisiert ist.
Die Spindelmutter 6 ist vom ersten Aktuator 2 drehbar antreibbar. Insbesondere ist zwischen dem ersten Aktuator 2 und der Spindelmutter 6 ein Aktuatorgetriebe 10 vorgesehen. Das Aktuatorgetriebe 10 ist insbesondere so ausgeführt, so dass die Spindelmutter 6 relativ zum ersten Aktuator 2 bzw. relativ zum Aktuatorgetriebe 10 insbesondere in Richtung des Schaftes 6a der Spindelmutter 6 verschiebbar gelagert ist. Anders ausgedrückt, der Schaft 6a der Spindelmutter 6 ist insbesondere im Aktuatorgetriebe 10 axial verschiebbar gelagert. Das Aktuatorgetriebe 10 kann dafür ein entsprechendes Abtriebsrad aufweisen, das entsprechende Zähne aufweist, die insbesondere in Axialnuten des Schaftes 6a eingreifen.
Die Rückstellfeder 7 ist zwischen dem Aktuatorgetriebe 10 und einem Kopfbereich 6b der Spindelmutter 6 angeordnet und/oder vorgesehen. Insbesondere ist die Rückstellfeder 7 in einem druckbeaufschlagten Zustand zwischen dem Aktuatorgetriebe 10 und dem Kopfbereich 6b angeordnet, wie dieses insbesondere aus den 1 bis 3 im Vergleich zu den 4 und 5 gut ersichtlich ist.
Die 1 zeigt nun einen „In-Ordnung-Zustand” des Systems, hier ist die Parksperre im Getriebe eingelegt, der Endbereich 8b des Betätigungselementes 8 nimmt entsprechend die Position „P” ein, wie in 1 dargestellt, wobei hier aber der zweite Aktuator 3, hier der Hubmagnet 3a nicht defekt, aber unbestromt ist.
2 zeigt hingegen nun den bestromten zweiten Aktuator 3, hier den Hubmagneten 3a. Es ist deutlich zu sehen, dass hier der zweite Aktuator 3, hier der Hubmagnet 3a, bei entsprechender Betätigung und/oder Ansteuerung, insbesondere nämlich einer Bestromung, einen ersten Anschlag 11 für den Kopfbereich 6b der Spindelmutter 6 bereitstellt.
Wird in diesem Zustand, gemäß der 2, nun mit Hilfe des ersten Aktuators 2, hier des Elektromotors 2a, die Spindelmutter 6 drehbar angetrieben, so kann dann, so wie in 3 gezeigt, die Parksperre im Getriebe ausgelegt werden. Es wird nun nämlich das Betätigungselement 8 bzw. der Endbereich 8b des Betätigungselementes 8 von rechts nach links verschoben, nämlich aus der Position „P” in die Position „Nicht P”, so wie in 3 im Endeffekt dargestellt. Hierbei wird über den Antrieb der Spindelmutter 6 die Spindel 5 entsprechend von rechts nach links verschoben und wirkt entsprechend auf das Betätigungselement 8 ein, wobei der Kopfbereich 6b der Spindelmutter 6 sich gegen den ersten Anschlag 11 abstützt.
Wie die 1 bis 5 weiter zeigen ist nun ein zweiter Anschlag 12 vorgesehen, der insbesondere am Getriebegehäuse ausgebildet und als Endanschlag 12a für den Kontakt mit dem Kopfbereich 6b der Spindelmutter 6 ausgebildet ist. Dieser zweite Anschlag 12 bzw. dieser Endanschlag 12a ist insbesondere bei einem Ausfall bzw. für den Ausfall des zweiten Akutators 3, hier insbesondere des Hubmagneten 3a, vorgesehen. Dieser Fall, der Ausfall/der Defekt des zweiten Aktuators 3, insbesondere des Hubmagneten 3a, ist zunächst in 4 dargestellt. Fällt nun der zweite Aktuator 3 aus, wird also im Gegensatz zu 3, wo der zweite Aktuator 3 noch bestromt ist, nun der zweite Aktuator 3 in 4 beispielsweise aufgrund eines Leitungsbruches nicht mehr bestromt, so ist der erste Anschlag 11, wie in 3 ersichtlich, für den Kopfbereich 6b der Spindelmutter 6 nicht mehr vorhanden. Dies führt dazu, dass, wie in 4 gezeigt, nun aufgrund der Rückstellkraft der Rückstellfeder 7 die Spindelmutter 6 von links nach rechts bewegt wird, bis der Kopfbereich 6b am zweiten Anschlag 12, insbesondere an dem Endanschlag 12a anliegt. Hierbei wird der Schaft 6a bzw. die Spindelmutter 6 entsprechend relativ zum ersten Aktuator 2 bzw. relativ zum Aktuatorgetriebe 10 von links nach rechts verschoben. Bei dieser Bewegung/Verschiebung der Spindelmutter 6 nimmt die Spindelmutter 6 aber die Spindel 5 zumindest teilweise entsprechend mit, so dass die im Getriebe zunächst gemäß 3 ausgelegte Parksperre dann im Getriebe entsprechend eingelegt wird, so wie in 4 dargestellt. In 4 ist der Endbereich 8b des Betätigungselementes 8 in der entsprechenden Position „P” positioniert und liegt am Anschlagsbereich 9a an.
Damit die entsprechende Bewegung/Verschiebung der Spindelmutter 6, insbesondere auch in entsprechender Wirkweise mit der Spindel 5 realisierbar ist, ist insbesondere dass zwischen der Spindel 5 und der Spindelmutter 6 ausgebildete wirksame Gewinde, insbesondere das Außengewinde der Spindel 5 in einem ersten Bereich nicht selbsthemmend und in einem zweiten Bereich im Wesentlichen selbsthemmend ausgeführt. Insbesondere hat eine derartige Ausführung des zwischen der Spindel 5 und der Spindelmutter 6 ausgeführten Gewindes den Vorteil, dass der zweite Bereich, der selbsthemmend ausgeführt ist, nur mit Hilfe der Betätigung des ersten Aktuators 2 wieder „verlassen” werden kann.
Insbesondere die 4 und 5 machen deutlich, dass bei einem Ausfall des zweiten Aktuators 3, insbesondere des Hubmagneten 3a, der Kopfbereich 6b der Spindelmutter 6 am zweiten Anschlag 12, insbesondere am Endanschlag 12a anliegt, wobei die Parksperre im Getriebe zunächst wirksam eingelegt ist bzw. wird (vgl. 4). Bei einem „Nicht-in-Ordnung-Zustand” des Systems, also insbesondere wenn der zweite Aktuator 3 defekt ist, beispielsweise nicht ausreichend bestromt wird und/oder ausfällt, insbesondere aber die Bordnetzspannung noch existent bzw. vorhanden ist, kann dann mit Hilfe des ersten Aktuators 2 die im Getriebe eingelegte Parksperre wieder ausgelegt werden. Hierzu wird dann nun, bei dem in 4 dargestellten Zustand, mit Hilfe des ersten Aktuator 2 die Spindelmutter 6 betätigt bzw. gedreht. Die Spindelmutter 6 stützt sich nun gegen den zweiten Anschlag 12, insbesondere gegen den Endanschlag 12a ab und wird durch den ersten Aktuator 2 entsprechend drehbar angetrieben. Aufgrund der Drehbewegung bzw. des Antriebs der Spindelmutter 6 wird dann die Spindel 5 entsprechend angetrieben bzw. axial so verschoben, dass in Wirkverbindung mit dem Betätigungselement 8, insbesondere dem Bowdenzug 8a, die Parksperre im Getriebe auslegbar ist, nämlich gemäß der 5 die Spindel 5 von rechts nach links verschoben wird, so dass der Endbereich 8b des Betätigungselementes 8 von rechts nach links aus der Position „P” in die Position „Nicht P” verschoben wird, so wie dargestellt.
So kann daher, wie insbesondere in den 4 und 5 dargestellt, bei einem „Nicht-in-Ordnung-Zustand” des Systems, nämlich wenn der zweite Aktuator 3 defekt ist bzw. ausfällt, eine im Getriebe dann zunächst eingelegte Parksperre mit Hilfe des ersten Aktuators 2 wieder problemlos ausgelegt werden. Es ist also auch kein weiterer zusätzlich dritter Aktuator notwendig bzw. keine weitere manuelle Notentriegelung notwendig, um die Parksperre wieder auszulegen, da dies mit dem bereits vorhandenen ersten Aktuator 2 realisiert werden kann, Letzteres insbesondere, wenn das Bordnetz des Kraftfahrzeuges noch funktioniert bzw. eine entsprechende Stromversorgung existiert.
Insbesondere ist die hier in den 1 bis 5 dargestellte Vorrichtung 1 in einem Kraftfahrzeug vorgesehen bzw. angeordnet, das ein Getriebe, insbesondere ein automatisches und/oder automatisiertes Schaltgetriebe, aufweist. In diesem Getriebe des Kraftfahrzeugs ist eine Parksperre vorgesehen und hier entsprechend ein- bzw. auslegbar, insbesondere mit der in den 1 bis 5 dargestellten Vorrichtung 1.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: erster Aktuator
2a: Elektromotor
3: zweiter Aktuator
3a: Hubmagnet
4: Betätigungsmechanismus
5: Spindel
6: Spindelmutter
6a: Schaft
6b: Kopfbereich
7: Rückstellfeder
8: Betätigungselement
8a: Bowdenzug
8b: Endbereich
9: Gehäuse
9a: Anschlagsbereich
10: Aktuatorgetriebe
11: erster Anschlag
12: zweiter Anschlag
12a: Endanschlag

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202010007515 U1 [0003, 0007]
DE 4422257 C1 [0004]
DE 10015782 A1 [0005]

Claims

Vorrichtung (1) zur Betätigung einer Parksperre eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges, mit mindestens einem elektrisch betätigbaren ersten Aktuator (2), insbesondere einem Elektromotor (2a), mit mindestens einem elektrisch betätigbaren zweiten Aktuator (3), insbesondere einem Hubmagneten (3a), und mit mindestens einem Betätigungsmechanismus (4), wobei der Betätigungsmechanismus (4) mindestens eine Spindel (5), mindestens eine Spindelmutter (6) und mindestens eine Rückstellfeder (7) aufweist, wobei bei einem Ausfall des zweiten Aktuators (3) mit Hilfe der Rückstellfeder (7) eine Parksperre im Getriebe einlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsmechanismus (4) derart ausgebildet und/oder ausgeführt ist, so dass bei dem Ausfall des zweiten Aktuators (3) die Parksperre im Getriebe zunächst einlegbar ist, aber mit Hilfe des ersten Aktuators (2) die im Getriebe eingelegte Parksperre auch wieder auslegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (5) wirksam mit einem Betätigungselement (8), insbesondere mit einem Bowdenzug (8a) zur Betätigung der Parksperre verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter (6) einen Schaft (6a) aufweist, wobei ein Innengewinde an der Innenseite des Schaftes (6a) mit einem Außengewinde an der Außenseite der Spindel (5) wirksam in Eingriff steht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter (6) vom ersten Aktuator (2) drehbar antreibbar ist, insbesondere zwischen dem ersten Aktuator (2) und der Spindelmutter (6) ein Aktuatorgetriebe (10) vorgesehen ist, und/oder dass die Spindelmutter (6) relativ zum ersten Aktuator (2) bzw. relativ zum Aktuatorgetriebe (10) in Richtung des Schaftes (6a) verschiebbar gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfeder (7) zwischen dem Aktuatorgetriebe (10) und einem Kopfbereich (6b) der Spindelmutter (6) angeordnet und/oder vorgesehen, insbesondere in einem druckbeaufschlagtem Zustand, angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Aktuator (3) bei entsprechender Betätigung und/oder Ansteuerung einen ersten Anschlag (11) für den Kopfbereich (6b) der Spindelmutter (6) bereitstellt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Anschlag (12), insbesondere ein am Getriebegehäuse (9) ausgebildeter Endanschlag (12) für den Kopfbereich (6b) der Spindelmutter (6), insbesondere bei einem Ausfall des zweiten Aktuators (3) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischen der Spindel (5) und der Spindelmutter (6) ausgebildete wirksame Gewinde, insbesondere das Außengewinde der Spindel (5) in einem ersten Bereich im Wesentlichen nicht selbsthemmend und in einem zweiten Bereich im Wesentlichen selbsthemmend ausgeführt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Ausfall des zweiten Aktuators (3) der Kopfbereich (6b) der Spindelmutter (6) am zweiten Anschlag (12) anliegt, wobei die Parksperre im Getriebe wirksam eingelegt ist und dann mit Hilfe des ersten Aktuators (2) die Spindelmutter (6) sich gegen den zweiten Anschlag (12) abstützend so drehbar ist, dass mit Hilfe der sich dann axial verschiebenden Spindel (5) die Parksperre im Getriebe auslegbar ist.
Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges, nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der Parksperre und Zustand der Vorrichtung ermittelt wird, und dass der erste Aktuator zum Auslegen der Parksperre angesteuert wird, wenn eingelegte Parksperre und „Nicht-in-Ordnung-Zustand” der Vorrichtung ermittelt wird.