CN108223787A - 驻车锁止促动器和用于控制驻车锁止促动器的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车传动机构的驻车锁止促动器(1)，包括驻车锁止卡爪(8)，其卡入或卡出到与机动车传动机构的从动部相连接的驻车锁止齿轮中；相对于操纵元件(4)可移位的且经由弹簧储能器(7)弹簧加载的锁止元件(5)，其在经锁止的状态中阻止驻车锁止卡爪(8)从驻车锁止齿轮的齿隙中压出，其中操纵元件(4)可在插入位置(E)和抽出位置(A)之间移位。根据本发明，为了抽出驻车锁止器，操纵元件(4)可从插入位置(E)中继续在插入方向(ER)上移位到最终位置(S)中，且随后才在抽出方向(AR)上，在其之后锁止元件(5)在使用附加的力冲量的情况下从经锁止的状态中被压出。由此，在抽出驻车锁止器的情况下可得到较大的抽出力。

Description

驻车锁止促动器和用于控制驻车锁止促动器的方法
技术领域
本发明涉及一种根据专利权利要求1的前序部分的特征的用于机动车传动机构的驻车锁止促动器(Parksperrenaktuator)，以及一种对于其控制的方法。
背景技术
机动车传动机构、尤其自动传动机构和/或用于电动车辆的传动机构经常装备有驻车锁止器(Parksperre)，其可机械地封锁机动车的车轮。从现有技术中已知用于这样的传动机构的驻车锁止机构。通常，这样的机构具有经预紧的弹簧，经由其激活驻车锁止器，其中驻车锁止功能经由锁止椎体-卡爪系统实现。为了操纵驻车锁止器，通常使用机械装置，在其中操纵元件、即操纵杆或操纵轴与驻车锁止卡爪和驻车锁止齿轮共同作用。这样的驻车锁止机构的通常构造成锁止椎体或锁止凸轮的锁止元件通常在经锁止的状态中夹入在驻车锁止卡爪和操纵轴的引导板或支承部之间，以便阻止驻车锁止卡爪从与传动机构的从动部相连接的驻车锁止齿轮的齿隙中被压出。在自动传动机构中(其不具有与车辆内部空间中的驾驶杆或选择杆的机械连接)的驻车锁止器经常以电机的方式被操纵。在驻车锁止器的抽出过程中，锁止椎体或锁止凸轮被从引导板和驻车锁止卡爪之间的锁止区域中拉出，其中锁止椎体被弹簧加载(anferdern)且经由操纵元件与电机式促动器有效连接。锁止椎体的弹簧加载对于如下情况，即驻车锁止卡爪的卡爪齿放置在驻车锁止齿轮的齿上而言，还能够尚在驻车锁止卡爪卡入到驻车锁止齿轮之前激活驻车锁止器。这样的驻车锁止促动器此外从文件DE 10 2007 000 426 A1中已知。
当驻车锁止器在负载下被抽出时，例如是这样的情况，当带有满载重量和/或拖车的较重的车辆处在较大的坡度处时，对于抽出过程而言较高的力是必要的，也就是说，促动器的抽出力必须是足够高的，以便抽出锁止元件，其夹入在驻车锁止卡爪和引导板之间。
在存在的传动机构处实现靠近传动机构的附加驻车锁止促动器(add-on-Parksperrenaktorik)的情况下，在结构空间需求和功率能力之间出现目标冲突。带有足够用于极端条件的功率能力的促动器也具有较高的电流需求或在选择较大的机械传动比的情况下具有过长的抽出时间。
发明内容
本发明的任务在于，为了执行驻车锁止器的抽出过程提供一种驻车锁止促动器和一种对于其控制的相应的方法，其至少部分地克服上面提到的缺点。
该任务通过根据权利要求1所述的根据本发明的驻车锁止促动器1、以及根据权利要求7所述的相应的控制方法来解决。本方法的另外的有利的设计方案从从属权利要求和本发明的优选实施例的随后的描述中得出。
驻车锁止促动器包括驻车锁止卡爪，其卡入或卡出到与传动机构的从动部相连接的驻车锁止齿轮中；相对于操纵元件可移位的且经由弹簧储能器弹簧加载的锁止元件，其在经锁止的状态中阻止驻车锁止卡爪从驻车锁止齿轮的齿隙中的压出。典型地，锁止元件在该位置中夹入在驻车锁止卡爪和操纵轴的固定在壳体处的引导板或支承部之间。操纵元件在运动技术上与促动器的驱动单元相连接且可在插入位置和抽出位置之间移位、尤其移动或扭转。操作元件可例如为推杆、转动轴。根据本发明，操纵元件可从插入位置中继续在插入方向上移位到最终位置中。由此，通过促动器提供的原则上静态的抽出力能以附加的动力学上的力冲量来提高，在其中作用到锁止元件上的力在操纵元件利用冲力(Schwung)抵靠到锁止元件上的情况中以促动器的运动的部分的惯性(Massentraegheit)来提高。对此有助于的有例如惯性，尤其操纵元件、变速器(Uebersetzung)和电动机的转子的惯量(Traegheit)。
根据本发明，相应地(为了提高抽出力)操纵元件继续从相应于插入的驻车锁止器的插入位置在插入方向上移位到最终位置中。锁止元件在此不运动，因为其夹入在引导板和驻车锁止卡爪之间。弹簧压力储能器在此有利地被继续加载。在到达最终位置之后，操纵元件此时在抽出方向上被操纵，在最终位置和插入位置之间的路径上得到附加的冲力且然后其以提高的力冲量撞击到锁止元件上。
附图说明
现在示例性地且参考附图说明本发明的实施例，在其中：
图1示出了驻车锁止促动器的透视图，
图2示意性地示出了操纵元件和锁止元件或驻车锁止卡爪的相对位置，其中示出了操纵元件如下位置：
图2a示出了抽出位置，
图2b示出了插入位置，当驻车锁止卡爪放置在驻车锁止齿轮的齿上时，
图2c示出了插入位置，当驻车锁止卡爪卡入在驻车锁止齿轮的齿隙中时；
图2d示出了最终位置。
具体实施方式
图1示出了驻车锁止促动器1，带有例如电机式驱动单元2，其可扭转杠杆轴3。驱动单元2由未示出的控制器操控。杠杆轴3在使推杆4扭转的情形中移动，在该推杆上可移动地布置有锁止元件5。在推杆4的端部处布置有用于锁止元件5的止挡部6。锁止元件5在止挡部6的方向上通过弹簧储能器7(在此为螺旋压力弹簧)预紧在推杆4上。此外，驻车锁止促动器1具有可摆动地支承的驻车锁止卡爪8，其可卡入到未更详细示出的驻车锁止齿轮中。锁止元件5锥形地实施且与驻车锁止卡爪8和引导板9的相应地成形的面对应，在该处在使驻车锁止卡爪8摆动的情形下支撑有锁止元件5。在另一实施例中，引导板的支撑功能可借助于推杆的支座来代替或辅助。
然后，图2示出了驻车锁止促动器1的元件的各个位置。图2a示出了在其抽出位置A中的推杆。驻车锁止器被抽出且车辆可滚动或行驶。锁止元件5通过弹簧储能器7被挤压到止挡部6处。驻车锁止卡爪8与驻车锁止齿轮脱开接合。在插入驻车锁止器的情况下，在插入方向ER上操纵推杆4且移动到在图2b上示出的插入位置E中。弹簧张紧的锁止元件5尝试挤压与驻车锁止齿轮处于接合中的驻车锁止卡爪8，该驻车锁止卡爪8然而放置在该驻车锁止齿轮的齿顶上。图2c示出了经锁止的状态。在驻车锁止齿轮在车辆滚动时扭转的情况下，驻车锁止卡爪8在没有推杆4的位置改变的情况下在驻车锁止齿轮的齿隙中卡住，其中该驻车锁止卡爪8通过锁止元件远离推杆的轴线摆动到位置8'中，该锁止元件5在止挡部6的方向上移动。在该位置中，锁止元件5锁止驻车锁止卡爪8，从而阻止其从驻车锁止齿轮的齿隙中的压出。在所示出的实施例中，锁止元件5在该经锁止的状态中支撑在止挡部6处。在另一实施例中，但是也可能的是，锁止元件5不贴靠在止挡部6处，且其位置通过驻车锁止卡爪8或引导板的几何形状来确定。
如果现在应利用较高的力抽出驻车锁止器时，在插入方向ER上操控驱动单元2且使推杆4从插入位置E继续向右在插入方向ER上移动到最终位置S中。在此，锁止元件5基本上保留在如迄今的相同的位置中，仅弹簧储能器7被更多地压缩且由此加载有更多的潜在的能量。在达到最终位置S后，在抽出方向AR上操控驱动单元2且推杆4运动回到插入位置E中，在该处其止挡部6以冲力碰撞到锁止元件5上，且其利用附加地从运动的部分的惯性中获取的力冲量向左移动离开与驻车锁止卡爪8的接触，直到达到抽出位置A。在此，基本上起作用的是推杆4、带有连接机构的完整的杠杆轴3和驱动单元2的可运动的部分(典型地变速器以及电动机的转子)的惯性。由此来辅助该过程，即，被更多地压缩的弹簧储能器7支撑在经锁止的锁止元件5处且辅助推杆4在抽出方向AR上的运动或在最终位置S和插入位置E之间的路段上加速。
由此，驱动单元可设计成较小且功率较弱的，且尽管如此也促使驻车锁止器在困难的极端条件下的抽出。
根据本发明的方法可在使用每个抽出过程中。
尽管如此有利的是，首先根据现有技术操控通常的抽出过程(利用该过程直接在抽出方向AR上从插入位置E操纵推杆4到抽出位置A中)且在该过程失败时或当预计到失败的情况中才应用根据本发明的抽出方法。对此，控制器可包括测定单元和评估单元。
这可如此进行，即，在通常的抽出过程的情况情况中(直接从E向A)测定代表推杆的操纵力的不同的参数。在此，其可例如为驱动单元2的电流需求。但是倘若其不是电机地而是液压地驱动等等，则也可设想其它的参数，例如驱动单元2的转矩，在操纵系统中的压力。经测定的参数与阈值相比较且假如其达到和/或超过确定的值时(例如超过最大的电流)，则在中断抽出方向AR上的操纵。随后，推杆4移动到最终位置S中且随后才在抽出方向AR上被操纵。阈值可储存在控制器中且也可取决于不同的周围环境参数(例如周围环境温度、传动机构油温、道路倾斜度…)或者在机动车的运行期间适配该阈值。
代替或附加于评估代表操纵力的参数，可测定自通常的抽出过程的开始起的时间。如果在确定的时间之后未达到驻车锁止器的元件(例如推杆4)的抽出位置A，这意味着驻车锁止器不可被抽出，则中断该过程且起动根据本发明的方法。
此外，关于抽出方法的选择(直接从E向A或从E向S且然后向A)或期望的抽出力的决定可取决于另外的、尤其周围环境参数来作出，例如由于已知的街道倾斜度和/或车辆重量。此外，当联接的拖车已知时，能以较高的抽出力(E向S且然后向A)来使用根据本发明的方法。
所有的提及的决定方法可单独地或以组合的方式来应用。
根据本发明的促动器和对于其控制的方法当然不限于该具体的实施例，而是反而可在驻车锁止促动器的不同的结构上的设计方案的情况中得到使用。例如，操纵元件可以是可扭转的操纵轴，在其上作为锁止元件(或锁止元件的一部分)可扭转地布置有锁止凸轮或锁止盘，且经由弹簧储能器在操纵轴上弹簧加载。于是，弹簧储能器可以是在操纵轴和锁止凸轮之间的扭力弹簧、压力弹簧或拉力弹簧。用于抽出锁止元件的止挡部在该情况中可以是抗扭地与操纵轴相连接的元件，其与锁止凸轮的一部分联通且实现锁止凸轮相对于操纵轴的确定的扭转角。

Claims (10)

1.一种用于机动车传动机构的驻车锁止促动器(1)，包括驻车锁止卡爪(8)，其卡入或卡出到与所述机动车传动机构的从动部相连接的驻车锁止齿轮中；相对于操纵元件(4)可移位的且经由弹簧储能器(7)弹簧加载的锁止元件(5)，其在经锁止的状态中阻止所述驻车锁止卡爪(8)从所述驻车锁止齿轮的齿隙中压出，其中所述操纵元件(4)可在插入位置(E)和抽出位置(A)之间移位，其特征在于，所述操纵元件(4)可从所述插入位置(E)中继续在插入方向(ER)上移位到最终位置(S)中。
2.根据权利要求1所述的驻车锁止促动器，其特征在于，所述锁止元件(5)在使所述操纵元件(4)从所述插入位置(E)移位到所述最终位置(S)中的情况中基本上保留在相同的位置中。
3.根据权利要求1或2所述的驻车锁止促动器，其特征在于，所述弹簧储能器(7)在使所述操纵元件(4)从所述插入位置(E)移位到所述最终位置(S)中的情况中可被继续加载。
4.根据前述权利要求中任一项所述的驻车锁止促动器，其特征在于，所述操纵元件(4)可被电机地或电动液压地操纵。
5.根据前述权利要求中任一项所述的驻车锁止促动器，其特征在于，所述锁止元件(5)可通过所述弹簧储能器(7)移位到经锁止的状态中，且可从所述经锁止的状态中通过所述操纵元件(4)、尤其通过其止挡部(6)移位。
6.根据前述权利要求中任一项所述的驻车锁止促动器，其特征在于，其包括一个或多个控制器或与一个或多个控制器功能有效地处于连接中，其中所述一个或多个控制器包括一个或多个测定单元和一个或多个评估单元。
7.一种用于控制根据前述权利要求中任一项所述的驻车锁止促动器的方法，其特征在于，其包括如下步骤：
- 从所述插入位置(E)在所述插入方向(ER)上操纵所述操纵元件(4)直至达到最终位置(S)且随后在所述抽出方向(AR)上操纵所述操纵元件(4)到所述抽出位置(A)中。
8.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，其包括如下步骤：
- 从所述插入位置(E)在所述抽出方向(AR)上操纵所述操纵元件(4)，
- 测定代表所述操纵元件(4)的操纵力的参数，
- 比较所述参数与阈值，
- 其中当所述参数达到所述阈值时，中断在所述抽出方向(AR)上的操纵，在所述插入方向(ER)上操纵所述操纵元件(4)且移动到所述最终位置(S)中且随后在所述抽出方向(AR)上操纵。
9.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述参数是所述促动器的操纵电流。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，其包括如下步骤：
- 从所述插入位置(E)在所述抽出方向(AR)上操纵所述操纵元件(4)，
- 测定所述驻车锁止器的元件的位置，
- 评估所述经测定的位置，
- 其中当在确定的时间结束之后未达到所述元件的相应于所述驻车锁止器的经抽出的位置的位置时，中断在所述抽出方向上的操纵，在所述插入方向(ER)上操纵所述操作元件(4)且移动到所述最终位置(S)中且随后在所述抽出方向(AR)上操纵。
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