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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Sperrmagneten sowie auf eine Wählhebelvorrichtung für ein Fahrzeug.
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In einer Gangwahleinrichtung für ein Automatikgetriebe wird ein Wählhebel der Gangwahleinrichtung in bestimmten Positionen gesperrt.
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Die
DE 196 01442 A1 befasst sich mit einer Wählhebelsperre für eine Schaltung eines automatischen Getriebes in einem Kraftfahrzeug.
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Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Ansteuern eines Sperrmagneten eine verbesserte Vorrichtung zum Ansteuern eines Sperrmagneten sowie eine verbesserte Wählhebelvorrichtung gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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In einer Gangwahleinrichtung für ein Automatikgetriebe wird ein Wählhebel der Gangwahleinrichtung durch einen Sperrmagnet in bestimmten Positionen gesperrt. Der Sperrmagnet gibt den Wählhebel frei, wenn eine Freigabebedingung erfüllt ist. Wenn der Sperrmagnet den Wählhebel in einer Position stromlos sperrt, wird der Sperrmagnet zum Freigeben des Wählhebels aus der Position bestromt. Um eine Erwärmung des Sperrmagneten zu vermeiden, kann der Sperrmagnet nach einem Erkennen des Verlassens der Position wieder stromlos geschaltet werden.
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Wenn der Wählhebel mit einer geringen Geschwindigkeit bewegt wird, kann der Sperrmagnet beim stromlos Schalten eine Sperrkontur der Gangwahleinrichtung berühren.
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Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird das Berühren der Sperrkontur verhindert, indem der Sperrmagnet an einer vorbestimmten Umschaltposition stromlos geschalten wird. Da die Umschaltposition für einen Betrieb des Automatikgetriebes keine Relevanz aufweist, kann die Umschaltposition schnell erkannt werden.
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Es wird ein Verfahren zum Ansteuern eines Sperrmagneten zum Sperren eines Wählhebels eines Fahrzeugs vorgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Bestimmen einer Position des Wählhebels unter Verwendung zumindest eines durch Sensorsignale abgebildeten Sensorbilds, wobei die Sensorsignale von Positionssensoren für den Wählhebel eingelesene Signale repräsentieren;
Ermitteln eines Schaltzeitpunkts für den Sperrmagnet unter Verwendung der Position; und
Bereitstellen eines Steuersignals zum Ansteuern des Sperrmagneten zu dem Schaltzeitpunkt.
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Unter einem Sperrmagnet kann ein Elektromagnet verstanden werden. Der Sperrmagnet kann durch ein Steuersignal zwischen bestromt und unbestromt beziehungsweise stromdurchflossen und stromfrei geschaltet werden. Der Sperrmagnet ist ausgebildet, um ein mit einem Magnetkern gekoppeltes Verriegelungselement zu bewegen. In unbestromtem Zustand wird der Magnetkern beziehungsweise das Verriegelungselement durch eine Feder in einer ersten Position gehalten. In bestromtem Zustand wird der Magnetkern mit dem Verriegelungselement gegen die Feder in eine zweite Position gezogen. Ein Sensorbild bildet Signalpegel verschiedener Positionssensoren für den Wählhebel ab. Die Signalpegel verändern sich abhängig von der Position des Wählhebels. Jeder Position kann ein eindeutig unterscheidbares Sensorbild zugeordnet werden. Die Sensorsignale können über eine Schnittstelle zu den Positionssensoren eingelesen werden.
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Die Position kann ansprechend auf ein Erkennen eines Verlassens einer Referenzposition bestimmt werden. Die Referenzposition kann unter Verwendung zumindest eines der Referenzposition zugeordneten Positionssensors der Positionssensoren überwacht werden. Unter einer Referenzposition kann eine Parkstellung des Wählhebels verstanden werden. Durch eine Startbedingung kann ein Überwachungsaufwand eingeschränkt werden, da nur das Sensorsignal des zumindest einen, der Referenzposition zugeordneten Positionssensors überwacht werden braucht.
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Das Verlassen der Referenzposition kann unter Verwendung eines Entprellens des Sensorsignals des der Referenzposition zugeordneten Positionssensors erkannt werden. Durch ein Entprellen kann ein Rauschen des Sensorsignals ausgeglichen werden. Durch das Entprellen können eindeutig und sicher zwei Signalzustände unterschieden werden.
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Der Schaltzeitpunkt kann unter Verwendung eines Verzögerungswerts ermittelt werden. Der Verzögerungswert kann einen Zeitversatz zwischen einem Zeitpunkt des Erreichens der Position und dem Schaltzeitpunkt abbilden. Durch einen Verzögerungswert kann ein Sicherheitsabstand für das Bereitstellen des Steuersignals erreicht werden. Durch den Verzögerungswert kann die Position erneut überprüft werden und eine Genauigkeit der Positionserkennung verbessert werden.
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Das Verfahren kann einen Schritt des Ermittelns des Sensorbilds unter Verwendung zumindest zweier der Sensorsignale aufweisen. Das Sensorbild kann eine Momentaufnahme von Signalpegeln der Sensorsignale sein. Das Sensorbild kann auch als Ausschnitt aus einer Vielzahl von Sensorsignalen ermittelt werden. Durch das Ermitteln kann die Position mit einer erhöhten Sicherheit bestimmt werden.
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Das Sensorbild kann unter Verwendung zumindest zweier Sensorsignale von zwei benachbart angeordneten Positionssensoren ermittelt werden. Durch zwei Sensorsignale von benachbarten Positionssensoren kann die Position eindeutig bestimmt werden.
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Die Position kann bestimmt werden, wenn eine vorbestimmte Abfolge von Sensorbildern durch die Sensorsignale abgebildet wurde. Durch ein Erkennen mehrerer Sensorbilder nacheinander kann eine Bewegungsrichtung des Wählhebels bestimmt werden. Zusätzlich kann eine Bewegungsgeschwindigkeit des Wählhebels bestimmt werden. So kann das Steuersignal bereitgestellt werden, wenn sich der Wählhebel in eine vorbestimmte Bewegungsrichtung bewegt.
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Weiterhin wird eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Sperrmagneten zum Sperren eines Wählhebels eines Fahrzeugs vorgestellt, die eingerichtet ist, um Schritte des Verfahrens gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche in entsprechenden Einheiten auszuführen.
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Eine Vorrichtung kann ein elektrisches Gerät sein, das elektrische Signale, beispielsweise Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine oder mehrere geeignete Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen der Vorrichtung umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Ferner wird eine Wählhebelvorrichtung für ein Fahrzeug vorgestellt, wobei die Wählhebelvorrichtung die folgenden Merkmale aufweist:
einen Wählhebel mit dem Sperrmagnet;
ein Gehäuse, in dem der Wählhebel beweglich gelagert ist, wobei das Gehäuse eine Sperrkontur zum Sperren des Wählhebels unter Verwendung des Sperrmagneten und Positionssensoren zum Erfassen einer Position des Wählhebels aufweist; und
eine Vorrichtung gemäß dem hier vorgestellten Ansatz zum Ansteuern des Sperrmagneten.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Darstellung eines Wählhebels in einer Parkposition P;
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2 eine Darstellung eines Wählhebels in einer Parkposition P mit aktiviertem Sperrmagnet;
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3 eine Darstellung eines Wählhebels in einer Position Z;
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4 eine Darstellung eines Wählhebels in der Gasse;
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5 eine Darstellung eines Wählhebels in einer Neutralposition N;
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6 eine Darstellung eines Wählhebels mit hakendem Sperrmagnet;
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7 eine Darstellung eines Wählhebels in der Gasse;
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8 eine Darstellung eines Wählhebels vor einer Deaktivierungsposition;
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9 eine Darstellung eines Wählhebels mit aufsetzendem Sperrmagnet;
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10 eine Darstellung verschiedener Sensorbilder gemäß dem hier vorgestellten Ansatz;
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11 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Ansteuern eines Sperrmagneten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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12 eine Darstellung einer Wählhebelvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine Darstellung eines Wählhebels 100 in einer Parkposition P. Der Wählhebel 100 ist Bestandteil einer Gangwahleinheit eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs. Der Wählhebel 100 beziehungsweise Gangwahlschalter ist in einer Gasse 102 der Gangwahleinheit angeordnet und entlang einer vorbestimmten Bewegungsbahn zwischen der Parkstellung P über eine Rückwärtsstellung R, eine Neutralstellung N, einer Fahrstellung D und einer Langsamstellung S beweglich gelagert. P, R, N, D und S sind rastierte Positionen für den Wählhebel 100. Die Gasse 102 weist in der Parkstellung P und der Neutralstellung N auf gegenüberliegenden Seiten Sperrkonturen 104 auf. Der Wählhebel 100 weist einen Sperrmagnet 106 zum Arretieren des Wählhebels 100 an den Sperrkonturen 104 auf. Der Sperrmagnet 106 ist ein Elektromagnet. Der Sperrmagnet 106 ist ausgebildet, um in einem aktivierten Zustand einen Riegel aus einer ersten Position in eine zweite Position zu bewegen.
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In 1 ist der Sperrmagnet 106 deaktiviert beziehungsweise stromlos und in Ruhelage. Der Riegel wird durch eine Feder in der ersten Position gehalten. Der Wählhebel 100 ist in der Parkstellung P angeordnet und der Riegel wird durch die Feder in die dortige Sperrkontur 104 gedrückt. Dadurch sind Bewegungen des Wählhebels 100 in der Gasse 102 gesperrt.
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2 zeigt eine Darstellung eines Wählhebels 100 in einer Parkposition P mit aktiviertem Sperrmagnet 106 beziehungsweise bestromten und ausgefahrenen Sperrmagneten 106. Die dargestellte Gangwahleinrichtung entspricht im Wesentlichen der Darstellung in 1. Der Sperrmagnet 106 wird beispielsweise aktiviert, wenn ein Bremspedal des Fahrzeugs betätigt wird. Beim Aktivieren zieht der Sperrmagnet 106 den Riegel gegen die Federkraft aus der Sperrkontur 104. Damit kann der Wählhebel 100 entlang der Gasse 102 bewegt werden.
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3 zeigt eine Darstellung eines Wählhebels 100 in einer Position Z. Die dargestellte Gangwahleinrichtung entspricht im Wesentlichen der Darstellung in den 1 und 2. Der Sperrmagnet 106 wird zwischen der Parkstellung P und der Rückwärtsstellung R deaktiviert, damit der Riegel von der Feder aus der zweiten Position zurück in die erste Position bewegt wird.
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Bei einer normalen Schaltgeschwindigkeit beziehungsweise einer bestimmungsgemäßen Bewegungsgeschwindigkeit des Wählhebels wird der Sperrmagnet 106 bestimmungsgemäß an der vorgesehenen Position Z zwischen der Parkstellung P und der Rückwärtsstellung R deaktiviert. Dadurch berührt der Riegel die Begrenzungen der Gasse 102 nicht.
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Eine Deaktivierungsbedingung für den Sperrmagnet 106 wird erkannt, wenn der Wählhebel 100 die Parkstellung P sicher verlassen hat. Die Parkstellung P kann als Referenzposition bezeichnet werden. Ein Erkennen des Verlassens erfordert eine gewisse Zeitdauer. Während dieser Zeit wird der Wählhebel 100 bereits entlang der Gasse 102 bewegt. Wird der Wählhebel 100 mit der bestimmungsgemäßen Bewegungsgeschwindigkeit bewegt, befindet sich der Wählhebel 100 nach der Zeitdauer an der Position Z.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Gangwahlschalter 100 in den Positionen P und N mittels eines Elektromagneten 106 verriegelt. Um den Gangwahlschalter 100 aus den Positionen P und N zu bewegen, ist es erforderlich, mindestens die Bremse des Fahrzeugs zu betätigen, die dann den Elektromagnet (SL-Magnet) 106 steuert.
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In der Position P ist der Gangwahlschalter 100 stromlos verriegelt beziehungsweise bestromt freigegeben. In den restlichen Positionen ist aus Energie- und Temperaturgründen der Gangwahlschalter 100 stromlos freigegeben und bestromt in N und somit verriegelt. Daraus folgt, dass bei der Schaltbewegung von P zu N der SL-Magnet 106 von bestromt frei zu stromlos frei umgeschaltet wird. Zur Umsteuerung wird bisher ein fester lokaler Punkt zwischen der P- und der R-Position verwendet. Bei einer normalen Schaltgeschwindigkeit ist das Umschalten des SL-Magneten geräuschlos.
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4 zeigt eine Darstellung eines Wählhebels 100 in einer Gasse 102. Die dargestellte Gangwahleinrichtung entspricht im Wesentlichen der Darstellung in den 1 bis 3. Zwischen der Rückwärtsstellung R und der Langsamstellung S ist der Wählhebel 100 frei in der Gasse 102 beweglich, wenn der Riegel in der ersten Position angeordnet ist.
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5 zeigt eine Darstellung eines Wählhebels 100 in einer Neutralposition N. Die dargestellte Gangwahleinrichtung entspricht im Wesentlichen der Darstellung in den 1 bis 4. Der Sperrmagnet 106 wird nur in der Neutralstellung N aktiviert, um den Riegel in die zweite Position und somit in die dortige Sperrkontur 104 zu bewegen.
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6 zeigt eine Darstellung eines Wählhebels 100 mit hakendem Sperrmagnet 106. Die dargestellte Gangwahleinrichtung entspricht im Wesentlichen der Darstellung in den 1 bis 5. Hier wird der Wählhebel 100 mit einer schnellen Schaltgeschwindigkeit beziehungsweise einer Bewegungsgeschwindigkeit bewegt, die größer ist, als die bestimmungsgemäße Bewegungsgeschwindigkeit. Das Erkennen des Verlassens erfordert auch hier die Zeitdauer. Nach der Zeitdauer ist der Wählhebel 100 bereits über die Position Z hinaus bewegt worden. Dadurch wird der Sperrmagnet 106 zu spät deaktiviert und der Riegel berührt die Begrenzung der Gasse 102 zwischen der Rückwärtsstellung R und der Neutralstellung N, was zu einem Verhaken des Wählhebels 100 führen kann.
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7 zeigt eine Darstellung eines Wählhebels 100 in der Gasse 102. Die dargestellte Gangwahleinrichtung entspricht im Wesentlichen der Darstellung in den 1 bis 6.
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8 zeigt eine Darstellung eines Wählhebels 100 vor einer Deaktivierungsposition für den Sperrmagnet 106. Die dargestellte Gangwahleinrichtung entspricht im Wesentlichen der Darstellung in den 1 bis 7. Hier wird der Wählhebel 100 mit einer langsamen Schaltgeschwindigkeit beziehungsweise einer Bewegungsgeschwindigkeit bewegt, die kleiner ist, als die bestimmungsgemäße Bewegungsgeschwindigkeit. Nach der Zeitdauer ist der Wählhebel 100 noch nicht bis zur Position Z bewegt worden.
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9 zeigt eine Darstellung eines Wählhebels 100 mit aufsetzendem Sperrmagnet 106. Die dargestellte Gangwahleinrichtung entspricht im Wesentlichen der Darstellung in den 1 bis 8. Da der Wählhebel 100 die Position Z noch nicht erreicht hat, wird der Sperrmagnet 106 zu früh deaktiviert und der Riegel kann auf die Begrenzung der Gasse 102 zwischen der Parkstellung P und der Rückwärtsstellung R aufschlagen, was zu einem störenden Geräusch führen kann.
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Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird der Sperrmagnet 106 deaktiviert, wenn der Wählhebel 100 eine konstruktiv vorgesehene Deaktivierungsposition erreicht. Dadurch wird der Riegel unabhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit aus der zweiten Position in die erste Position bewegt und berührt die Begrenzung der Gasse 102 nicht.
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10 zeigt eine Darstellung verschiedener Sensorbilder 1000, 1002 gemäß dem hier vorgestellten Ansatz. Die Sensorbilder 1000, 1002 bilden eine Position eines Positionsgebers ab. Die Sensorbilder 1000, 1002 setzen sich aus Signalpegeln 1004 von Sensorsignalen 1006, 1008, 1010, 1012, 1014, 1016 einzelner Positionssensoren zusammen. Die Positionssensoren sind entlang der in 1 dargestellten Gasse einer Gangwahleinheit verteilt. Der Positionsgeber ist mit dem in 1 dargestellten Wählhebel gekoppelt. Dadurch ist der Positionsgeber relativ zu den Positionssensoren beweglich. Der Positionsgeber ist hier ein Permanentmagnet. Die Positionssensoren sind hier Hall-Sensoren beziehungsweise Magnetfeldsensoren. Die Hall-Sensoren bilden eine magnetische Feldstärke eines Magnetfelds 1018 des Permanentmagneten in den Signalpegeln 1004 der elektrischen Signale 1006, 1008, 1010, 1012, 1014, 1016 ab. Dadurch ergibt sich an jeder Position des Permanentmagneten aus den verschiedenen Signalpegeln 1004 der Signale 1006, 1008, 1010, 1012, 1014, 1016 ein eindeutiges Signalbild.
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Die Signalbilder 1000, 1002 sowie das jeweils zugehörige Magnetfeld 1018 sind hier in einem Diagramm dargestellt, das auf seiner Abszisse eine Position x und auf seiner Ordinate die Signalpegel 1004 angetragen hat. Das erste Signalbild 1000 ist hier durch Kreise dargestellt. Das zweite Signalbild 1002 ist durch Dreiecke dargestellt. Das Magnetfeld 1018 weist an der Position des Permanentmagneten ein Maximum auf und fällt in beide Richtungen ab. Dadurch bildet der derjenige Positionssensor, der am nächsten an der Position des Permanentmagneten angeordnet ist, die magnetische Feldstärke im Signal 1006, 1008, 1010, 1012, 1014, 1016 mit dem höchsten Signalpegel 1004 ab. Mit anderen Worten weisen die Signale 1006, 1008, 1010, 1012, 1014, 1016 der Positionssensoren mit zunehmender Entfernung von der Position des Permanentmagneten geringere Signalpegel 1004 auf.
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Wenn nun wie in 3 dargestellt der Wählhebel aus der Parkstellung P heraus bewegt wird, wird herkömmlicherweise ein Verlassen der Parkstellung P erkannt, wenn ein oder mehrere der Parkstellung P zugeordnete Positionssensoren einen Signalpegel 1004 abbilden, der kleiner als ein Grenzwert 1020 ist. Bis der Signalpegel 1004 kleiner als der Grenzwert 1020 ist, ist der Permanentmagnet bereits entlang der Gasse bewegt worden. Zusätzliche Zeit wird benötigt, um das Verlassen der Parkstellung P zu erkennen, da die Signalpegel 1004 ein Rauschen aufweisen. Um eine eindeutige Unterscheidung treffen zu können, ist deswegen eine Entprellung des Signalpegels 1004 erforderlich. Die Entprellung benötigt eine bestimmte Zeitdauer, in der sich der Permanentmagnet mit dem Wählhebel weiter in der Gasse bewegt. Je nach Bewegungsgeschwindigkeit legen der Permanentmagnet und der Wählhebel während der Zeit der Entprellung eine zusätzliche Distanz zurück.
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Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird die Position des Permanentmagneten unter Verwendung der Signalbilder 1000, 1002 erkannt. Da die Signalbilder 1000, 1002 mindestens die Signalpegel 1004 von zwei der Positionssensoren abbilden, ist eine eindeutige Zuordnung der Signalbilder 1000, 1002 der tatsächlichen Position trotz des Rauschen des Signals 1006, 1008, 1010, 1012, 1014, 1016 sicher möglich. Zusätzlich entfällt die für das Entprellen erforderliche Zeit. So kann der Sperrmagnet in dem Moment deaktiviert werden, in dem ein der vorgesehenen Deaktivierungsposition zugeordnetes Signalbild 1000, 1002 erkannt wird.
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Bei schnellen Schaltvorgängen wird der Umschaltzeitpunkt gemäß dem hier vorgestellten Ansatz möglichst früh beziehungsweise dicht an der P-Position gewählt, da andernfalls der SL-Magnet in der N-Position noch bestromt ist und er dort fälschlicherweise sperrt. Für sehr langsames Schalten erfolgt das Umschalten möglichst bei der R-Position, da der SL-Magnet ansonsten auf eine Sperrkontur schlägt, was zu einem störenden Geräusch führt. Durch den hier vorgestellten Ansatz kann eine Verbesserung der Akustik erreicht werden.
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Das hier vorgestellte Umschaltkonzept wird bei schnellen Schaltvorgängen nicht zum fälschlichen sperren in N führen, und wird für langsame Schaltvorgänge die Akustik deutlich verbessern beziehungsweise keine Anschlaggeräusche produzieren. Das Konzept ist eine Software Lösung, die kostenneutral umgesetzt werden kann.
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11 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1100 zum Ansteuern eines Sperrmagneten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 1100 kann beispielsweise dazu verwendet werden, den in 1 dargestellten Sperrmagnet anzusteuern. Das Verfahren 1100 weist einen Schritt 1102 des Bestimmens, einen Schritt 1104 des Ermittelns und einen Schritt 1106 des Bereitstellens auf. Im Schritt 1102 des Bestimmens wird eine Position des Wählhebels unter Verwendung zumindest eines durch Sensorsignale abgebildeten Sensorbilds bestimmt. Die Sensorsignale werden von Positionssensoren für den Wählhebel eingelesen, wie Sie beispielsweise in 10 dargestellt sind. Im Schritt 1104 des Ermittelns wird ein Schaltzeitpunkt für den Sperrmagnet unter Verwendung der Position ermittelt. Im Schritt 1106 des Bereitstellens wird ein Steuersignal zum Ansteuern des Sperrmagneten zu dem Schallzeitpunkt bereitgestellt.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel eignet sich das Verfahren 1100 zum geräuschlosen Umsteuern eines Elektromagneten bei einem Gangwahlschalter während des Schaltvorganges. Durch den hier vorgestellten Ansatz ergibt sich eine deutliche Verbesserung der Akustik. Das Verfahren 1100 kann kostenneutral umgesetzt werden und kann auch als Softwarelösung bereitgestellt werden.
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Die Umschaltung des SL-Magneten geschieht gemäß diesem Ausführungsbeispiel nicht zu einem festen lokalen Punkt zwischen der P- und der R-Position, die als Z-Position bezeichnet wird. Wenn bei einem Schaltvorgang von P zu N mechanisch die Position {P nicht} erreicht wird, würde diese bei der Verwendung eines festen lokalen Punkts elektronisch entprellt werden, um die Position als gültig zu erkennen. Diese Entprellung ist modellabhängig und kann beispielsweise 40 ms bis 45 ms dauern. Sobald die neue Position bei der Verwendung eines festen lokalen Punkts als gültig erkannt würde, würde der Magnet umgeschaltet. Das würde dazu führen, dass abhängig von der Schaltgeschwindigkeit nach der Position P die Position Z oder auch die Position R oder N erkannt wird.
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Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird der Umschaltpunkt abhängig von der Schaltgeschwindigkeit gesteuert. In einem Ausführungsbeispiel wird nicht nur auf die Position {P nicht} geachtet, sondern unterschieden in {P nicht UND Z} oder {P nicht UND Z nicht}.
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Bei {P nicht UND Z nicht} handelt es sich um einen normalen beziehungsweise schnellen Schaltvorgang, bei dem so verfahren wird wie bisher.
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Bei {P nicht UND Z} handelt es sich um einen langsamen Schaltvorgang. Der grundsätzliche Trigger zur Umschaltung des Magneten ist jetzt gesetzt, es wird aber vor der Umschaltung in einem kurzen Zeitintervall die aktuelle Position geprüft und mit einer vordefinierten Kombination von Sensorbildern oder analogen Spannungswerten verglichen. Diese Positionsüberprüfung geschieht ohne Entprellung und ist somit in sehr kurzen Zeitabschnitten möglich. Abhängig, wie schnell die Kombination aus Sensorbildern durchlaufen wird, wird der SL-Magnet dann zu einem vordefinierten Zeitpunkt umgeschaltet.
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Beispielsweise ist die Umschaltbedingung {P nicht UND Z} erkannt worden und es sind drei lokal aufeinanderfolgende Sensorbilder definiert worden, wobei das erste Sensorbild lokal am dichtesten an der Z-Position liegt und das dritte Sensorbild am dichtesten an der R-Position liegt.
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Wird {P nicht UND Z} erkannt, wird anschließend, beispielsweise nach 5 ms, die Position erneut überprüft. Die Zeitspanne von 5 ms kann sich aus einer Taktung an den Sensoren ergeben. Werden das erste und zweite Sensorbild der drei Sensorbilder erkannt, handelt es sich um einen sehr langsamen Schaltvorgang, und es wird solange eine Positionsabfrage durchgeführt, bis die Bedingung {P nicht UND Z} und keines der drei Sensorbilder erfüllt ist. Anschließend nach Erfüllung der Bedingung wird der SL-Magnet sofort umgeschaltet.
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Wird das dritte Sensorbild der drei Sensorbilder erkannt, handelt es sich um einen langsamen Schaltvorgang, der anschließend an die Erkennung ein sofortiges Umschalten des SL-Magneten zur Folge hat.
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Die Genauigkeit der geschwindigkeitsabhängigen Steuerung des Umschaltpunktes kann verbessert werden, durch das Einbringen von Delayzeiten, zwischen der Erfüllung einer Bedingung und dem Umschaltpunkt, und der Anzahl und dem dazugehörigen Verhalten der Sensorbilder oder analogen Spannungswerten, die vordefiniert werden.
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12 zeigt eine Darstellung einer Wählhebelvorrichtung 1200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Wählhebelvorrichtung 1200 weist einen Wählhebel 100, ein Gehäuse 1202 und eine Vorrichtung 1204 zum Ansteuern eines Sperrmagneten 106 zum Sperren des Wählhebels 100 auf. Der Wählhebel 100 und der Sperrmagnet 106 entsprechen dabei im Wesentlichen den Darstellungen in den 1 bis 9. Der Wählhebel 100 ist in dem Gehäuse 1202 beweglich gelagert. Das Gehäuse 1202 weist eine Sperrkontur 104 für den Sperrmagnet 106 auf. Weiterhin sind in dem Gehäuse 1202 zumindest zwei Positionssensoren 1206, 1208 zum Erfassen einer Position des Wählhebels 100 angeordnet. Der erste Positionssensor 1206 stellt ein erstes Positionssignal 1006 bereit. Der zweite Positionssensor 1208 stellt ein zweites Positionssignal 1008 bereit. Die Positionssignale 1006, 1008 entsprechen im Wesentlichen den in 10 dargestellten Positionssignalen.
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Die Vorrichtung 1204 weist eine Einrichtung 1210 zum Bestimmen, eine Einrichtung 1212 zum Ermitteln und eine Einrichtung 1214 zum Bereitstellen auf. Die Einrichtung 1210 zum Bestimmen ist mit den Positionssensoren 1206, 1208 verbunden. Die Einrichtung 1210 zum Bestimmen ist dazu ausgebildet die Positionssignale 1006, 1008 einzulesen und unter Verwendung von zumindest einem durch die Positionssignale 1006, 1008 abgebildeten Sensorbilds eine Position des Wählhebels 100 in dem Gehäuse 1202 zu bestimmen. Die Einrichtung 1212 zum Ermitteln ist dazu ausgebildet, eine die Position repräsentierende Positionsinformation 1216 einzulesen und unter Verwendung der Position einen Schaltzeitpunkt für den Sperrmagnet 106 zu ermitteln. Die Einrichtung 1214 zum Bereitstellen ist dazu ausgebildet, eine den Schaltzeitpunkt repräsentierende Zeitinformation 1218 einzulesen und zu dem Schaltzeitpunkt ein Steuersignal 1220 zum Ansteuern des Sperrmagneten 106 bereitzustellen.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Wählhebel
- 102
- Gasse
- 104
- Sperrkontur
- 106
- Sperrmagnet
- 1000
- erstes Sensorbild
- 1002
- zweites Sensorbild
- 1004
- Signalpegel
- 1006
- erstes Positionssignal
- 1008
- zweites Positionssignal
- 1010
- drittes Positionssignal
- 1012
- viertes Positionssignal
- 1014
- fünftes Positionssignal
- 1016
- sechstes Positionssignal
- 1018
- Magnetfeld
- 1020
- Grenzwert
- 1100
- Verfahren zum Ansteuern
- 1102
- Schritt des Bestimmens
- 1104
- Schritt des Ermittelns
- 1106
- Schritt des Bereitstellens
- 1200
- Wählhebelvorrichtung
- 1202
- Gehäuse
- 1204
- Vorrichtung zum Ansteuern
- 1206
- erster Positionssensor
- 1208
- zweiter Positionssensor
- 1210
- Einrichtung zum Bestimmen
- 1212
- Einrichtung zum Ermitteln
- 1214
- Einrichtung zum Bereitstellen
- 1216
- Positionsinformation
- 1218
- Zeitinformation
- 1220
- Steuersignal
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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