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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.
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Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von unterschiedlich ausgebildeten Vorrichtungen zur Betätigung von Parksperren in Getrieben, also von sogenannten „Getriebe-Parksperren“ für Kraftfahrzeuge bekannt. Teils weisen derartige Vorrichtungen elektrische und/oder hydraulisch betätigbare Aktuatoren, wie beispielsweise Elektromagnete, insbesondere Hubmagnete 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.
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Die gattungsgemäße Vorrichtung, von der die Erfindung ausgeht (
DE 10 2010 053 505 A1 ) weist zunächst einen Betätigungsmechanismus zur Betätigung, insbesondere zum Ein- und/oder Auslegen der Parksperre des Getriebes eines Kraftfahrzeugs auf. Der Betätigungsmechanismus weist einen ersten Aktuator, nämlich einen Elektromotor und mindestens einen mit der Parksperre wirksam verbundenes Betätigungselement auf. Der bei dieser bekannten Vorrichtung realisierte Betätigungsmechanismus weist einen sogenannten Bowdenzug (Seele- und Seilzugelement) bzw. ein Hebelelement auf, wobei das Hebelelement schwenkbar angelenkt ist und im Endeffekt eine Parksperre im Getriebe ein- und auslegt. Im Normalbetrieb, wenn das hier als Hebelelement ausgeführte Betätigungselement in einer ersten Position (Einlegeposition) positioniert ist, ist die Parksperre im Getriebe eingelegt, wobei im Normalbetrieb, wenn das Betätigungselement in einer zweiten Position (Auslegeposition im Normalbetrieb) positioniert ist, dann die Parksperre im Getriebe ausgelegt ist. Zur Erfassung der jeweiligen Positionen des als Hebelelement ausgebildeten Betätigungselementes ist mindestens ein Sensor vorgesehen, wobei dann die durch den Sensor jeweils erfasste Position des Hebelelementes bzw. ein entsprechendes Signal einem Steuergerät zuleitbar ist. Schließlich ist eine manuell betätigbare Notentriegelungsfunktion realisiert, mit deren Hilfe das als Hebelelement ausgeführte Betätigungselement in eine weitere Position (Notentriegelungs-Position / Auslegeposition bei Notbetrieb) verbringbar ist, wobei dann die Parksperre im Getriebe ebenfalls ausgelegt ist. Hierzu muss die Seele der Seilzugvorrichtung entsprechend manuell betätigt werden, um das als Hebelelement ausgeführte Betätigungselement entsprechend zu verschwenken, wobei in diese weitere Position das als Hebelelement ausgebildete Betätigungselement im Wesentlichen nur durch die entsprechende manuelle Betätigung der Notentriegelung verbringbar ist. Der erste Aktuator, nämlich hier der Elektromotor verbringt das als Hebelelement ausgebildete Betätigungselement lediglich im Normalbetrieb in die erste Position (Einlegeposition) oder im Normalbetrieb in die zweite Position (Auslegeposition im Normalbetrieb).
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Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs bekannt (
DE 44 22 257 C1 ), wo ein Betätigungsmechanismus zur Betätigung, nämlich zum Ein- und Auslegen einer Parksperre realisiert ist, der die bereits eingangs erwähnte Spindel, die durch den Elektromotor antreibbar ist, aufweist. Im Endbereich der Spindel ist ein Parksperrenelement gelagert, das insbesondere mit Hilfe der über den Elektromotor antreibbaren Spindel axial verschiebbar ist und je nach Bewegung und/oder Positionierung der Spindel ein Parksperrenrad blockieren oder freigeben kann. Zusätzlich ist ein Federelement bzw. ein Federspeicher für eine Druckbeaufschlagung des Parksperrenelementes vorgesehen, wobei zusätzlich auch ein Notentriegelungsmechanismus vorgesehen ist. Die Bewegungen und/oder spezifischen Positionierungen der Spindel sind über einen Sensor erfassbar, wobei ein Steuergerät den Elektromotor ansteuert und über den Sensor im Normalbetrieb die jeweilige Position der Spindel und damit grundsätzlich auch des Parksperrenelementes erfasst werden. Der Sensor weist insbesondere einen am Außenumfang der Spindel angeordneten Permanentmagneten und mehrere ortsfest angeordnete Reedschalter auf, wobei durch den Permanentmagneten und die Reedschalter eine entsprechende Positionsmeldeeinrichtung zur Positionsbestimmung der bewegbaren Spindel realisiert ist.
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Weiterhin sind im Stand der Technik Vorrichtungen zur Betätigung von Parksperren bei Getrieben eines Kraftfahrzeugs bekannt, wo bei einem Systemausfall, insbesondere einem Stromausfall, die Parksperre im Getriebe des Kraftfahrzeugs mit Hilfe eines Federspeichers, insbesondere einer Rückstellfeder eingelegt wird. Zwar 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 insbesondere bei einem Stromausfall aber zu einem „ungewollten Wegrollen“ des Fahrzeugs führen.
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So sind im Stand der Technik aber auch Systeme bekannt, die weitere, insbesondere zweite Aktuatoren, beispielsweise Hubmagneten aufweisen, die beispielsweise für sich alleine ausfallen können und insbesondere dann zu einem Teil-Systemausfall führen. Bei einem derartigen Teil-Systemausfall wird dann im allgemeinen die Parksperre im Getriebe zunächst eingelegt und kann, insbesondere mit Hilfe des ersten Aktuators, wobei ein elektrisch betätigbarer erster Aktuator insbesondere bei einem Teil-Systemausfall auch noch betätigbar ist, insbesondere da die Bordnetzspannung noch vorhanden ist, wieder ausgelegt werden. Auch mit Hilfe von vorgesehenen Notentriegelungen können im Getriebe eingelegte Parksperren, insbesondere manuell ausgelegt werden. Für die einzelnen Zustände außerhalb des Normalbetriebs, also insbesondere für einen Teil-Systemausfall benötigt der Fahrer eines Kraftfahrzeugs eine Vielzahl von Informationen, insbesondere möglicherweise eine Information darüber, ob der zweite Aktuator, insbesondere der Hubmagnet ausgefallen ist, oder beispielsweise eine Information darüber, ob bereits die Notentriegelung realisiert ist. Insbesondere im letzteren Falle einer bereits betätigten Notentriegelung wäre beispielsweise das Fahrzeug gegen ein ungewolltes Wegrollen zumindest mit der Parksperre nicht mehr entsprechend sicherbar, welches eine notwendige Information für den Fahrer darstellt. Um die einzelnen Zustände, einerseits für den Normalbetrieb, andererseits insbesondere für unterschiedliche Teil-Systemausfälle erfassen können, sind daher bei den im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen eine Vielzahl von Sensoren notwendig, die beispielsweise im Bereich des ersten und/oder zweiten Aktuators, im Bereich eines Schaltelementes (für eine Notentriegelung) und/oder im Bereich eines Spindelantriebes zur Sensierung der jeweiligen Positionen vorgesehen sind. Der Konstruktions-, Montage- und Kostenaufwand für die im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen, insbesondere aufgrund der Vielzahl der Sensoren ist daher entsprechend hoch.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung, von der die Erfindung ausgeht, nun derart auszugestalten und weiterzubilden, dass dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs notwendige Informationen über unterschiedliche Betriebszustände auf einfache Weise zur Verfügung gestellt werden können, insbesondere der hierfür notwendige Konstruktions-, Montage- und/oder Kostenaufwand verringert ist.
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Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun zunächst mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Bei einem Teil-Systemausfall ist eine im Getriebe, insbesondere aufgrund des Teil-Systemsaufalls eingelegte Parksperre mit Hilfe des ersten Aktuators und des Betätigungsmechanismus auslegbar, wobei dann bei ausgelegter Parksperre das Betätigungselement in einer dritten Position positioniert ist und die dritte Position von der ersten und von der zweiten Position verschieden und von dem Sensor entsprechend erfassbar ist. Anders ausgedrückt, bei einem Teil-Systemausfall nimmt das Betätigungselement eine „dritte Position“ (Auslegeposition bei einem Teil-Systemausfall) ein, die insbesondere von der zweiten Position (Auslegeposition im Normalbetrieb) verschieden ist und auch von dem Sensor entsprechend erfassbar ist. Hierdurch kann nun die Anzahl der Sensoren reduziert werden, wobei dem Steuergerät die „dritte Position“ übermittelt wird, so dass der Teil-Systemausfall vom Normalbetrieb entsprechend unterschieden bzw. ermittelt werden kann, obwohl die Parksperre im Getriebe in den zuvor genannten Fällen ausgelegt ist, aber das Betätigungselement für jeden Fall eine jeweilige bestimmte andere Position einnimmt bzw. hierin positioniert ist. Basierend auf der Signalisierung der „dritten Position“ können dann dem Fahrer entsprechende notwendige zusätzliche Informationen, insbesondere mit Hilfe des Steuergerätes über Anzeigevorrichtungen übermittelt werden.
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Bei der hier bevorzugten Ausführungsform ist der Betätigungsmechanismus insbesondere auf spezifische Art und Weise ausgebildet, weist mindestens eine Spindel, mindestens eine Spindelmutter und mindestens eine Rückstellfeder auf. Die Spindel ist wirksam mit dem Betätigungselement, das insbesondere als eine Seilzuganbindung und/oder als Seilzug (und/oder als Bowdenzug) ausgebildet ist, verbunden.
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Wie bereits eingangs erwähnt weist die Vorrichtung einen zweiten Aktuator, insbesondere einen Hubmagneten auf, wobei bei einem Ausfall des zweiten Aktuators, insbesondere bei einem Teil-Systemausfall mit Hilfe der Rückstellfeder die Parksperre im Getriebe zwar zunächst einlegbar ist, insbesondere aber mit Hilfe des spezifisch ausgebildeten Betätigungsmechanismus und mit Hilfe des ersten Aktuators auch wieder auslegbar ist. Bei einer dann aber – bei einem Teil-Systemausfall – ausgelegten Parksperre nimmt das Betätigungselement die oben beschriebene „dritte Position“ ein bzw. ist in dieser „dritten Position“ positioniert.
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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. Die Spindelmutter ist vom ersten Aktuator drehbar antreibbar, wobei zwischen dem ersten Aktuator und der Spindelmutter ein Aktuatorgetriebe vorgesehen ist. Die Spindelmutter ist insbesondere relativ zum ersten Aktuator bzw. relativ zum Aktuatorgetriebe in Richtung des Schaftes verschiebbar gelagert, wobei die Rückstellfeder zwischen dem Aktuatorgetriebe und einem Kopfbereich der Spindelmutter angeordnet und/oder vorgesehen ist, insbesondere dort in einem druckbeaufschlagten Zustand angeordnet ist. Mit dem so ausgebildeten Betätigungsmechanismus können unterschiedliche Betriebszustände, einerseits im Normalbetrieb sowie unterschiedliche Betriebszustände bei einem Teil-Systemausfall und/oder im „Notbetrieb“ realisiert werden. Daher hat sich dieser besonders bevorzugt ausgebildete Betätigungsmechanismus als entsprechend vorteilhaft erwiesen. Insbesondere stellt der zweite Aktuator bei entsprechender Betätigung und/oder Ansteuerung einen ersten Anschlag für den Kopfbereich der Spindelmutter bereit, wobei ein zweiter Anschlag, insbesondere ein am Getriebegehäuse ausgebildeter Endanschlag für den Kopfbereich der Spindelmutter, insbesondere bei einem Ausfall des zweiten Aktuators, insbesondere bei einem Teil-Systemausfall vorgesehen ist bzw. zum Einsatz kommt.
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Bei einem Ausfall des zweiten Aktuators, insbesondere also bei einem Teil-Systemausfall liegt der Kopfbereich der Spindelmutter am zweiten Anschlag an, wobei die Parksperre im Getriebe zunächst eingelegt ist und dann mit Hilfe des ersten Aktuators die Spindelmutter sich gegen den zweiten Anschlag abstützend so drehbar ist, dass mit Hilfe der sich dann axial verschiebenden Spindel die Parksperre im Getriebe auslegbar ist. Die einzelnen „bestimmten Positionen“ des Betätigungselementes, wie die erste Position, die zweite Position und/oder die dritte Position, müssen hierbei nicht durch bestimmte Punkte definiert sein, sondern können durch bestimmte „Positionierungsbereiche“ bestimmt sein, können also innerhalb bestimmter Intervallgrenzen liegen. Denkbar ist auch, dass die jeweiligen Positionen durch bestimmte Punkte und/oder Wegpunkte definiert sind. So kann die erste Position des Betätigungselementes durch einen bestimmten ersten Positionierungsbereich und/oder die zweite Position des Betätigungselementes durch einen bestimmten zweiten Positionierungsbereiches und/oder die dritte Position des Betätigungselementes durch einen bestimmten dritten Positionierungsbereich bestimmt sein. Der jeweilige Ausdruck „erste, zweite dritte Position“ kann daher jeweils durch eine einzelne bestimmte Position bestimmt sein oder jeweils durch mehrere (bestimmte) Positionen, die innerhalb eines bestimmten Positionierungsbereiches (innerhalb bestimmter Intervallgrenzen) liegen.
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So kann zum Auslegen der Parksperre, insbesondere eine manuell betätigbare Notentriegelungsfunktion, insbesondere ein manuell betätigbares Schaltelement vorgesehen sein. Bei ausgelöster Notentriegelung ist dann das Betätigungselement in einer vierten Position positioniert. Auch diese vierte Position des Betätigungselementes kann, wie oben für die erste, zweite und dritte Position bereits erläutert, durch eine einzelne bestimmte Position oder durch einen bestimmten vierten Positionierungsbereich (jeweilige Intervallgrenzen) bestimmt sein. Die vierte Position ist insbesondere auch durch den Sensor entsprechend erfassbar. Das Steuergerät kann daher anhand der entsprechenden Signale auch eine realisierte Notentriegelung entsprechend erfassen.
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Die zuvor genannte Vorrichtung ist insbesondere in einem Kraftfahrzeug mit einem Getriebe, insbesondere mit einem automatischen und/oder automatisierten Schaltgetriebe vorgesehen bzw. verwendbar. Insbesondere bei einem automatischen und/oder automatisierten Schaltgetriebe benötigt der Fahrer für die einzelnen Betriebszustände, insbesondere bei einem Teil-Systemausfall von verschiedenen Komponenten und/oder in einem Notbetrieb, unterschiedliche Informationen, wie eingangs bereits erläutert.
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Im Ergebnis sind die eingangs genannten Nachteile vermieden und entsprechende Vorteile erzielt. Insbesondere bringt eine derartige erfindungsgemäße Vorrichtung bei einem Kraftfahrzeug entscheidende Vorteile mit sich. Insbesondere der Ausfall des zweiten Aktuators führt eben nicht direkt zu einem „Fahrzeugliegenbleiber“, wobei dem Fahrer aber auch notwendige Informationen zur Verfügung gestellt werden und der Konstruktions-, Montage- und Kostenaufwand für die erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend verringert sind.
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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:
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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“, also ein Normalzustand bzw. ein Normalbetrieb dargestellt ist, insbesondere die Bordnetzspannung des Kraftfahrzeugs vorhanden ist, die Parksperre eingelegt ist, der zweite Aktuator aber unbestromt ist,
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2 die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre eines Getriebes in stark vereinfachter schematischer Darstellung, wobei hier der sogenannte „In-Ordnung-Zustand“ des Systems, also der Normalzustand bzw. ein Normalbetrieb dargestellt ist, hier aber – im Vergleich zu 1 – nun der zweite Aktuator bestromt ist und einen Anschlag bereitstellt, und der erste Aktuator so betätigt wird bzw. worden ist, so dass die Parksperre im Getriebe ausgelegt wird bzw. ist,
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3 die in den 1 und 2 dargestellte Vorrichtung in stark vereinfachter schematischer Darstellung, wobei hier allerdings ein „Nicht-in-Ordnung-Zustand“ des Systems, insbesondere ein Teil-Systemausfall dargestellt ist, insbesondere der zweite Aktuator ausgefallen und/oder defekt ist und die Parksperre im Getriebe eingelegt ist bzw. wird,
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4 die in den 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung, wobei hier auch (wie in 3) der „Nicht-in-Ordnung-Zustand“ des Systems, also ein Teil-Systemausfall, dargestellt ist, insbesondere der zweite Aktuator ausgefallen und/oder defekt ist, wobei aber hier mit Hilfe des ersten Aktuators die Parksperre im Getriebe nunmehr ausgelegt ist, und
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5 die in 1 bis 4 dargestellte Vorrichtung, wobei der „Nicht-in-Ordnung-Zustand“ des Systems, insbesondere also ein Teil-Systemausfall dargestellt ist, insbesondere nämlich der zweite Aktuator ausgefallen und/oder defekt ist, aber mit Hilfe des Notentriegelungsmechanismus die Parksperre im Getriebe ausgelegt ist bzw. wird.
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Die 1 bis 5 zeigen – zumindest teilweise – eine Vorrichtung 1 zur Betätigung einer hier nicht im Einzelnen dargestellten Parksperre eines Kraftfahrzeuges. Das Getriebe selbst bzw. das Kraftfahrzeug selbst ist hier nicht im Einzelnen dargestellt.
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Die Vorrichtung 1 weist mindestens einen Betätigungsmechanismus 4 zur Betätigung, insbesondere zum Ein- und/oder Auslegen der Parksperre auf, wobei der Betätigungsmechanismus 4 mindestens einen ersten Aktuator 2, insbesondere einen elektrisch betätigbaren ersten Aktuator 2, insbesondere einen Elektromotor 2a aufweist. Weiterhin weist der Betätigungsmechanismus 4 mindestens ein mit der Parksperre wirksam verbundenes Betätigungselement 8 auf, insbesondere eine Seilzuganbindung 8a und/oder einen Seilzug auf. Das Betätigungselement 8 ist zumindest teilweise bewegbar angeordnet. Denkbar ist auch, dass das Betätigungselement als Bowdenzug ausgebildet ist.
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Im Normalbetrieb, wenn das Betätigungselement 8 in einer bestimmten ersten Position Ia (Einlegeposition) positioniert ist, so wie in 1 dargestellt, dann ist die Parksperre im Getriebe eingelegt. Im Normalbetrieb, wenn das Betätigungselement 8 in einer bestimmten zweiten Position IIa (Auslegeposition im Normalbetrieb) positioniert ist, dann ist die Parksperre im Getriebe ausgelegt, so wie in 2 dargestellt.
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Unter dem Begriff „Normalbetrieb“ wird ein Betrieb der Vorrichtung 1 im Normalzustand, also ein entsprechender Normalbetrieb verstanden, bei dem keine der wesentlichen Komponenten der Vorrichtung 1 ausgefallen ist und/oder eine Bordnetzspannung vorhanden ist bzw. es also zu keinem Stromausfall gekommen ist.
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Weiterhin ist nun mindestens ein Sensor 13 zur Auffassung der jeweiligen Positionen, insbesondere der ersten und zweiten Position Ia und IIa des Betätigungselementes 8 vorgesehen, wobei diese jeweilige erfasste Position und/oder ein entsprechendes Signal einem nicht näher dargestellten Steuergerät zuleitbar ist.
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Bevor auf die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 bzw. auf der spezifische Betriebsweise noch näher eingegangen werden darf, darf allgemein unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 zunächst folgendes ausgeführt werden:
- Die Vorrichtung 1 weist insbesondere zusätzlich einen zweiten Aktuator 3 auf. Der zweite Aktuator 3 ist insbesondere als Elektromagnet vorzugsweise als ein Hubmagnet 3a ausgeführt.
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Weiterhin weist der Betätigungsmechanismus 4 in der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform mindestens eine Spindel 5, mindestens eine Spindelmutter 6 und mindestens eine Rückstellfeder 7 auf. Hierbei ist die Spindel 5 wirksam mit dem Betätigungselement 8, insbesondere mit der Seilzuganbindung 8a (und/oder einem Seilzug) verbunden.
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Die Spindelmutter 6 weist insbesondere einen Schaft 6a auf, wobei ein Innengewinde an der Innenseite des Schaftes 6a mit einem Außengewinde an der Außenseite der Spindel 5 wirksam in Eingriff steht. Hierbei ist die Spindelmutter 6 vom ersten Aktuator 2 drehbar antreibbar. Hierfür ist insbesondere zwischen dem ersten Aktuator 2 und der Spindelmutter 6 ein Aktuatorgetriebe 10 vorgesehen. Die Spindelmutter 6 ist relativ zum ersten Aktuator 2 bzw. relativ zum Aktuatorgetriebe 10 in Richtung des Schaftes 6a verschiebbar gelagert. Hierbei ist die Rückstellfeder 7 zwischen dem Aktuatorgetriebe 10 und einem Kopfbereich 6b der Spindelmutter 6 angeordnet bzw. vorgesehen, insbesondere hier in einem druckbeaufschlagten Zustand angeordnet.
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Der zweite Aktuator 3 bildet bei entsprechender Betätigung und/oder Ansteuerung einen ersten Anschlag 11 für den Kopfbereich 6b der Spindelmutter 6 bzw. stellt daher einen ersten Anschlag 11 bereit, so wie in der 2 dargestellt. Insbesondere ist ein am Getriebegehäuse ausgebildeter zweiter Anschlag 12, insbesondere ein Endanschlag 12a für den Kopfbereich 6b der Spindelmutter 6 vorgesehen. Der Kopfbereich 6b der Spindelmutter 6 liegt insbesondere bei einem Ausfall des zweiten Aktuators 3, insbesondere bei einem Teil-Systemausfall am zweiten Anschlag 12 bzw. am Endanschlag 12a an, so wie in den 3 und 4 dargestellt.
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Wie die 1 bis 5 zeigen, ist insbesondere das Betätigungselement 8, hier insbesondere die Seilzuganbindung 8a zumindest teilweise bewegbar innerhalb eines Gehäuses 9 angeordnet, wie die 1 bis 5 zeigen kann ein Endbereich 8b des Betätigungselementes 8 und damit auch das Betätigungselement 8 selbst bestimmte Positionen einnehmen, die im Folgenden näher erläutert werden dürfen. Zunächst darf allgemein zu den 1 bis 5 noch folgendes ausgeführt werden:
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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 eine Position innerhalb des Bereiches „P“ einnimmt bzw. ist die Parksperre im Getriebe ausgelegt, wenn der Endbereich 8b des Betätigungselementes 8 die Position innerhalb des dargestellten Bereiches „Nicht P“ einnimmt. Das hier dargestellte Gehäuse 9, in dem das Betätigungselement 8 zumindest teilweise verschiebbar gelagert bzw. geführt 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 Teil 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. Wenn nämlich der Endbereich 8b dann an dem Anschlagsbereich 9a zur Anlage kommt, wie insbesondere in 1 dargestellt, ist die weitere Bewegung des Endbereiches 8b und insbesondere auch der Spindel 5 nach rechts begrenzt, insbesondere die Parksperre im Getriebe eingelegt.
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Die eingangs genannten Nachteile sind nun zunächst dadurch vermieden, dass bei einem Teil-Systemausfall eine im Getriebe eingelegte Parksperre mit Hilfe des ersten Aktuators 2 und des Betätigungsmechanismus 4 auslegbar ist und dann bei ausgelegter Parksperre das Betätigungselement 8 in einer dritten Position IIIa positioniert ist, wobei die dritte Position IIIa von der ersten und von der zweiten Position Ia bz. IIa verschieden und von dem Sensor 13 entsprechend erfassbar ist.
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Dies soll insbesondere durch die 1 bis 5 nun näher erläutert werden:
- 1 zeigt den Normalbetrieb der Vorrichtung 1, wo die Bordnetzspannung bzw. der Strom vorhanden ist und der erste und zweite Aktuator 2 und 3 entsprechend angesteuert werden können und funktionieren. Im Normalbetrieb gemäß 1 ist hier das Betätigungselement 8, insbesondere der Endbereich 8b des Betätigungselementes 8 in einer ersten Position Ia positioniert. Insbesondere liegt der Endbereich 8b am Anschlagsbereich 9a des Gehäuses 9 entsprechend an, der zweite Aktuator 3 ist unbestromt und der erste Aktuator 2 hat das Betätigungselement 8 mit Hilfe des Betätigungsmechanismus 4 in die in 1 dargestellte erste Position Ia verfahren.
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Soll im Normalbetrieb nun die Parksperre ausgelegt werden, so wird der zweite Aktuator 3 bestromt, so wie in 2 dargestellt, und stellt einen ersten Anschlag 11 für den Kopfbereich 6b der Spindelmutter 6 zur Verfügung. Die Spindelmutter 6 wird nun mit Hilfe des ersten Aktuators 2 bzw. mit Hilfe des Aktuatorgetriebes 10 so angetrieben, dass die Spindel 5 in 2 von rechts nach links verschoben wird und das Betätigungselement 8 so ebenfalls von rechts nach links verschoben wird, bis sich dieses bzw. der Endbereich 8b des Betätigungselementes 8 in der zweiten Position IIa befindet.
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Es ist nun mindestens ein Sensor 13 zur Auffassung der jeweiligen Positionen des Betätigungselementes 8 vorgesehen, wobei eine jeweilige erfasste Position und/oder ein entsprechendes Signal einen hier nicht näher dargestellten Steuergerät zuleitbar ist. Insbesondere ist der Sensor 13 hier als ein „Hall-Sensor“ ausgeführt und weist einen oder mehrere insbesondere im Gehäusebereich 9 entlang der Bewegungsbahn des Endbereichs 8b angeordnete Hall-Empfänger 13b und insbesondere einen am Endbereich 8b angeordneten Hall-Geber 13a auf. Elektrische und/oder elektronische Leitungen sind ebenfalls hier in den stark vereinfachten Darstellungen nicht dargestellt.
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Die 1 und 2 zeigen insbesondere den Normalbetrieb ohne einen Teil-Systemausfall wesentlicher Komponenten der Vorrichtung 1, also einen „In-Ordnung-Zustand“ des Systems.
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Die 3 bis 5 zeigen ein „Nicht-in-Ordnung-Zustand“ des Systems bzw. der Vorrichtung 1, insbesondere die 3 und 4 zeigen einen Ausfall des zweiten Aktuators 3, insbesondere des Hubmagneten 3a, insbesondere wenn der zweite Aktuator 3 defekt ist, aber die Bordnetzspannung bzw. der Strom im System noch vorhanden ist. Hier kommt es also dann zu einem Teil-Systemausfall, insbesondere durch den Ausfall des zweiten Aktuators 3. Hierbei ist nun, wie in den 3 und 4 gezeigt, durch den zweiten Aktuator 3 dann kein erster Anschlag 11 bereitstellbar, so dass mit Hilfe der Rückstellfeder 7 die Parksperre im Getriebe zunächst einlegbar ist, so wie in 3 dargestellt.
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Bei der bevorzugten hier beschriebenen Ausführungsform wird zunächst – rein vorsorglich – bei einem Teil-Systemausfall die Parksperre im Getriebe eingelegt, wie in 3 dargestellt, insbesondere mit Hilfe der Rückstellfeder 7 und des spezifisch hier entsprechend ausgebildeten Betätigungsmechanismus 4. Hierbei liegt der Kopfbereich 6b der Spindelmutter 6 nun am zweiten Anschlag 12, insbesondere dem Endanschlag 12a, an, wobei der Endbereich 8b sich in einer bestimmten ersten Position Ia befindet, wie in 3 dargestellt. Allerdings wird nun bei dem zuvor beschriebenen Teil-Systemausfall mit Hilfe des ersten Aktuators 3, insbesondere weil die Bordnetzspannung noch existiert bzw. vorhanden ist, und mit Hilfe des Betätigungsmechanismus 4 die im Getriebe eingelegte Parksperre 4 ausgelegt, indem nämlich der erste Aktuator 2 über das Aktuatorgetriebe 10 die Spindelmutter 6 antreibt und die Spindel 5 dann das Betätigungselement 8 von rechts nach links in eine dritte Position IIIa verschiebt, wo die Parksperre im Getriebe ausgelegt ist, nämlich der Endbereich 8b sich in dem Bereich „Nicht P“ befindet, so wie aus der 4 ersichtlich. Der Vorgang des Auslegens der Parksperre im Getriebe wird bei einem Teil-Systemausfall, insbesondere bei einem „Nicht-in-Ordnung-Zustand“ dann realisiert, wenn dieser „spezifische Nicht-in-Ordnung-Zustand“ dann für das Kraftfahrzeug als „unkritisch“ ermittelt wird, insbesondere dann, wenn die Bordnetzspannung noch vorhanden ist.
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Allgemein darf zum Betätigungsmechanismus 4 noch ausgeführt werden, dass zwischen der Spindelmutter 6 und der Spindel 5 eine wirksame „Gewindeverbindung“ realisiert ist, insbesondere das jeweilige Innen- und Außengewinde miteinander wirksam in Eingriff stehen. Das Aktuatorgetriebe 10 ist insbesondere so ausgeführt, dass die Spindelmutter 6 relativ zum ersten Aktuator 2 bzw. relativ zum Aktuatorgetriebe 10, insbesondere in Richtung des Schaftes 6a der Spindelmutter 6, also in axialer Richtung 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. Insbesondere damit die entsprechende Bewegung / Verschiebung der Spindelmutter 6, insbesondere auch in entsprechender Wirkweise mit der Spindel 5 realisierbar ist, ist insbesondere das 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.
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Wie die 1 bis 5 verdeutlichen, ist die erste Position Ia des Betätigungselementes 8 durch einen bestimmten ersten Positionierungsbereich I und oder die zweite Position IIa des Betätigungselementes 8 durch einen bestimmten zweiten Positionsbereich II und/oder die dritte Position IIIa des Betätigungselementes 8 durch einen bestimmten dritten Positionierungsbereich III bestimmt ist. Aus den 1 bis 5 ist deutlich zu ersehen, dass die bestimmten Bereiche I, II, III (und IV) durch jeweilige entsprechend definierte Abschnitte bestimmt sind und damit auch die entsprechende erste, zweite, dritte und/oder vierte Position Ia, IIa, IIIa, IVa des Betätigungselementes 8 bestimmt ist, insbesondere dann wenn die jeweilige Position Ia, IIa, IIIa, IVa des Betätigungselementes 8 in den jeweiligen Bereich I bis IV, insbesondere der Endbereich 8b eine jeweilige Position Ia, IIa, IIIa, IVa innerhalb eines dieser Positionierungsbereiche I, II, III oder IV einnimmt.
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Wie aus der 3 und den zuvor gemachten Erläuterungen ersichtlich ist, ist die dritte Position IIIa bzw. der dritte Positionierungsbereich III verschieden von der ersten und zweiten Position Ia und IIa bzw. von dem ersten und zweiten Positionierungsbereich I und II.
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Wird dem hier nicht dargestellten Steuergerät daher die in 4 dargestellte Position des Endbereiches 8b in der dritten Position IIIa signalisiert, so erkennt das Steuergerät mit Hilfe der dritten Position IIIa, dass es zu einem Teil-Systemausfall gekommen ist, insbesondere dass der zweite Aktuator 3 ausgefallen ist und/oder ein Leitungsbruch der zum zweiten Aktuator 3 führenden Leitung vorliegt. Diese Information kann dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs entsprechend über Anzeigeelemente bzw. eine Anzeigevorrichtung zur Verfügung gestellt werden.
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Insbesondere kann zum Auslegen der Parksperre eine insbesondere manuell betätigbare Notentriegelungsfunktion, insbesondere ein manuell betätigbares Schaltelement 14 vorgesehen sein, so wie in 5 gezeigt. Bei einer ausgelösten Notentriegelung, mit Hilfe des Schaltelementes 14 wird das Betätigungselement 8, insbesondere der Endbereich 8b des Betätigungselementes 8 in einer bestimmten vierten Position IVa positioniert. Auch diese vierte Position IVa des Betätigungselementes 8 kann durch einen bestimmtem vierten Positionierungsbereich IV bestimmt sein, wobei die vierte Position IVa durch den Sensor 13 bzw. 13a, 13b erfassbar ist.
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Grundsätzlich ist denkbar, dass auch andere Sensoren, also nicht als „Hall-Geber“ ausgeführte Sensoren 13a bzw. 13b verwendet werden. Weiterhin ist denkbar, dass die entsprechenden Sensoren auch in anderen Bereichen des Gehäuses 9 und/oder des Betätigungsmechanismus 4 zur Überwachung der Bewegung des Betätigungselementes 8 vorgesehen und/oder angeordnet sind.
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Bei der hier bevorzugten Ausführungsform liegt die dritte Position IIIa bzw. der dritte Positionierungsbereich III insbesondere zwischen der ersten und zweiten Position Ia, IIa bzw. zwischen dem ersten und zweiten Positionierungsbereich I und II. Dem Erfindungsprinzip liegt der Grundgedanke zugrunde, dass durch eine jeweilige spezifische Position eines Betätigungselementes zur Betätigung der Parksperre und/oder durch einen jeweiligen spezifischen Positionierungsbereich, der dann die jeweilige spezifische Position definiert bzw. bestimmt, auch ein bestimmter spezifischer Betriebszustand der Vorrichtung 1 festgelegt ist bzw. über eine entsprechende Signalgebung für das Steuergerät erkennbar bzw. ermittelbar ist. Zusammenfassend lässt sich daher nochmal folgendes ausführen:
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Durch die erste Position Ia, die auch als „Einlegeposition im Normalbetrieb“ bezeichenbar ist, bzw. durch den ersten Positionierungsbereich I wird dem Steuergerät eine im Normalbetrieb eingelegte Parksperre signalisiert. Mit der zweiten Position IIa, die auch als „Auslegeposition im Normalbetrieb“ bezeichenbar ist, bzw. durch den zweiten Positionierungsbereich wird dem Steuergerät eine im Normalbetrieb ausgelegte Parksperre signalisiert. Mit der dritten Position IIIa, die auch als „Auslegeposition bei einem Teil-Systemausfall“ bezeichenbar ist, bzw. durch den dritten Positionierungsbereich III wird dem Steuergerät ein Teil-Systemausfall und eine im Getriebe ausgelegte Parksperre signalisiert. Schließlich wird mit der vierten Position IVa, die auch als „Auslegeposition bei Notentriegelung“ bezeichenbar ist, bzw. durch den vierten Positionierungsbereich IV dem Steuergerät eine per Notentriegelungsfunktion ausgelegte Parksperre signalisiert. Daher kann das Steuergerät bzw. die entsprechenden Anzeigenelemente, die mit dem Steuergerät in Verbindung stehen, dem Fahrer des Kraftfahrzeugs alle entsprechenden notwendigen Informationen zur Verfügung stellen.
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Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile sind erzielt.
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Bezugszeichenliste
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- 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
- Seilzuganbindung (Bowdenzug)
- 8b
- Endbereich
- 9
- Gehäuse
- 9a
- Anschlagsbereich
- 10
- Aktuatorgetriebe
- 11
- erster Anschlag
- 12
- zweiter Anschlag
- 12a
- Endanschlag
- 13
- Sensor
- 13a
- Hall-Geber
- 13b
- Hall-Empfänger
- 14
- Schaltelement
- Ia
- erste Position (Einlegeposition)
- IIa
- zweite Position (Auslegeposition im Normalbetrieb)
- IIIa
- dritte Position (Auslegeposition bei Teil-Systemausfall)
- IVa
- vierte Position (Notentriegelungs-Position / Auslegeposition bei Notentriegelung)
- I
- erster Positionierungsbereich
- II
- zweiter Positionierungsbereich
- III
- dritter Positionierungsbereich
- IV
- vierter Positionierungsbereich
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010053505 A1 [0003]
- DE 4422257 C1 [0004]
