CN109312858A - 用于操纵自动变速器的驻车锁的装置以及用于这种自动变速器的驻车锁机构 - Google Patents

用于操纵自动变速器的驻车锁的装置以及用于这种自动变速器的驻车锁机构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于操纵机动车的自动变速器的驻车锁的装置(10)，该装置具有：可运动地容纳在壳体元件(26)中的活塞(20)，为了操纵所述驻车锁能够经由阀组件(24)对该活塞加载来自容器(22)的液压介质，该阀组件包括第一阀(349)和第二阀(36)，该第二阀在液压介质从容器(22)到活塞(20)的流动方向上布置在所述第一阀(34)的下游、所述活塞(20)的上游，该第二阀具有至少一个组件接口(A1)和至少两个切换状态，经由该组件接口能对所述活塞(20)加载液压介质；通过壳体元件(26)和活塞(20)界定的工作腔室(32)，为了对活塞(20)加载液压介质能经由阀组件(24)将来自容器(22)的液压介质导入工作腔室中；可电操纵的致动器(38)，通过为致动器(38)通电能借助于所述致动器使第二阀(36)从切换状态中的第一切换状态运动到第二切换状态；至少一个弹簧元件(40)，在致动器(38)的断电状态中借助于该弹簧元件能使第二阀(36)从第二切换状态运动到第一切换状态，其中，设置有与所述组件接口(A1)流体连接的控制线路(42)，经由该控制线路能对第二阀(36)加载液压介质，由此使所述第二阀保持在第二切换状态中。

Description

用于操纵自动变速器的驻车锁的装置以及用于这种自动变速 器的驻车锁机构
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于操纵机动车的自动变速器的驻车锁的装置以及用于机动车的自动变速器的驻车锁机构。
背景技术
用于操纵用于机动车、尤其汽车的自动变速器的驻车锁的这种装置例如已由文献DE 10 2010 043 257 A1公开。在此，装置包括构造为缸体的壳体元件以及可运动地容纳在壳体元件中的活塞。在此，活塞尤其是能相对于壳体元件平移运动。为了操纵驻车锁，可经阀组件对活塞加载来自容器的液压介质，其中，借助于阀组件对活塞的介质加载是可调的。在此，阀组件包括第一阀和第二阀，该第二阀在液压介质从容器至活塞的流动方向上布置在第一阀的下游、活塞的上游，即，布置在第一阀与活塞之间。在此，第二阀具有至少一个组件接口，通过该组件接口可为活塞加载液压介质。这意味着，来自容器的液压介质可通过第二阀的组件接口输送给活塞。此外，第二阀具有至少两个切换状态，第二阀可被引入、尤其运动到该切换状态中。
此外，装置具有通过壳体元件和活塞界定的工作腔室，为了为活塞加载液压介质，来自容器的液压介质可通过阀组件导入该工作腔室中。换句话说，来自容器的液压介质可通过第二阀的组件接口引入工作腔室中，以便由此为活塞加载液压介质，由此操纵活塞。例如根据液压介质的压力，通过液压介质引入工作腔室中将液压介质的力施加到活塞上，活塞可借助于该力来操纵，尤其相对于壳体元件运动。
此外，设置有可电操纵的致动器，借助于它通过致动器的通电可使第二阀从切换状态中的第一切换状态运动到第二切换状态中，并且可被引入第二切换状态中。因此，第二阀为可电操纵的阀，其凭借电流来操纵并且在此可从第一切换状态运动到第二切换状态中。致动器的通电可理解成，为致动器供给电流，以便由此借助于致动器操纵第二阀，并且在此从第一切换状态带到、即运动到第二切换状态中。装置还包括至少一个弹簧元件，借助于它可使第二阀在致动器的断电状态中从第二切换状态运动到第一切换状态中。
此外，DE 10 2010 055 859 A1公开了一种用于操纵机动车中的自动变速器的驻车锁的装置，其具有与锁定齿轮相互作用的锁定棘爪，为了驻车锁的挂入，该锁定棘爪通过弹簧储能器来加载，并且为了驻车锁的退出，该锁定棘爪可通过具有相应的控制阀的液压的变速器控制部液压地加载以克服弹簧储能器的预紧力。在此，控制阀可根据机动车和选挡机构的运行参数电气操控。此外，设置有可电磁操纵的锁止元件，其在受操控的状态中将锁定棘爪在机动车的限定的运行状态中附加地保持在退出的位置中。还设置成，在液压的变速器控制部中集成有纯粹液压地起作用的自保持阀，其在驻车锁操纵的压力加载的情况下或在驻车锁退出时维持受操控的系统压力。
最后，由DE 10 2009 035 348 A1已知用于自动的或自动化的机动车变速器的驻车锁装置，其具有至少一个锁定单元和至少一个液压缸。液压缸和/或其活塞被弹簧元件、优选地压力弹簧在一调节方向上加载弹簧负荷，其中，机动车变速器可借助于锁定单元卡锁，并且其中，锁定单元在功能上与液压缸和/或活塞有效耦联，使得在液压缸的无压力的状态中可借助于弹簧元件或压力弹簧使锁定单元挂入，并且可卡锁机动车变速器。通过液压缸的压力加载可使锁定单元脱开，其中，液压缸中的压力可通过具有安全阀的压力管路来调节。在此设置成，在压力管路中在安全阀和液压缸之间设置有滑阀，其通过切换阀进行先导控制。
发明内容
本发明的目的在于改进开头提到的类型的装置以及驻车锁机构，从而能在低结构空间需求的情况下实现简单构建且冗余的锁定机构。
该目的通过具有权利要求1的特征的装置以及具有权利要求11的特征的驻车锁机构实现。具有本发明的适宜的改进的有利的设计方案在其余权利要求中给出。
本发明的第一方面涉及用于操纵机动车的自动变速器的驻车锁的装置，其具有可运动地容纳在壳体元件中的活塞，为了操纵驻车锁，可通过阀组件为该活塞加载来自容器的液压介质。壳体元件例如为缸体，其中，活塞例如可平移地容纳在缸体中。因此，活塞可相对于壳体元件尤其平移运动。
在此，活塞可经由阀组件被加载液压介质，从而借助于阀组件为活塞加载液压介质是可调节的，即，可开环控制或可闭环控制的。
在此，阀组件包括第一阀以及第二阀，该第二阀在液压介质从容器到活塞的流动方向上布置在第一阀的下游、活塞的上游。换句话说，第二阀基于液压介质从容器至活塞的流动方向布置在活塞与第一阀之间。第二阀具有至少一个组件接口，可经由该组件接口对活塞加载液压介质。这意味着，液压介质可经第二阀的组件接口被从容器输送给活塞。第二阀还具有两个切换状态，第二阀可被置于或运动到这两个切换状态中。
此外，装置具有通过壳体元件和活塞至少部分地界定的工作腔室，为了对活塞加载液压介质，来自容器的液压介质可经由阀组件被导入该工作腔室中。换句话说，来自容器的液压介质通过阀组件并且尤其通过第二阀的组件接口被导入工作腔室中，以便由此为活塞加载引入到工作腔室中的液压介质。由此操纵活塞，即，使之相对于壳体元件运动。引入工作腔室中的液压介质例如根据其压力将力施加到活塞上，借助于力来操纵该活塞并且在此使之相对于壳体元件运动。
装置还包括可电操纵的致动器，通过对致动器通电可借助于该致动器使第二阀从切换状态的第一切换状态运动到第二切换状态。致动器的通电可理解成为致动器供给电流，以便由此使第二阀从第一切换状态运动到第二切换状态，并且尤其使之保持在第二切换状态中。因此，第二阀为可电操纵的阀，这是因为第二阀可凭借电流来操纵，即，尤其从第一切换状态运动到第二切换状态中。此外，为致动器例如通电，以便将第二阀保持在第二切换状态中。
装置还包括至少一个弹簧元件，在致动器的断电状态中借助于该弹簧元件可使第二阀从第二切换状态运动到第一切换状态。致动器的断电状态可理解成，致动器不被供给电流。例如弹簧元件在第二阀的第二切换状态中比在第一切换状态中更强地张紧，使得弹簧元件在第二切换状态中提供弹力，其例如作用于第二阀。在此，第二阀通过以下方式克服弹力保持在第二切换状态中，即，为致动器例如供给电流，即，通电。
如果致动器的通电例如结束，使得致动器从其通电状态转变到其断电状态中，则弹簧元件例如可卸载或者说借助于弹力使第二阀从第二切换状态运动到第一切换状态。优选地设置成，弹簧元件还在第一切换状态中仍略张紧，使得弹簧元件还在第一切换状态中提供弹力，其作用于第二阀，使得第二阀可借助于弹力保持在第一切换状态中。
现在，为了以特别低的结构空间需求实现特别简单地构建的、冗余的装置锁定机构，根据本发明设置有与第二阀的组件接口流体连接的控制线路，经由该控制线路能对第二阀加载液压介质并且可由此使之保持在第二切换状态中。通过控制线路可对第二阀加载以在第二阀的输出部处存在的液压介质压力，使得第二阀可借助于液压介质或借助于液压介质的压力保持在第二切换状态中，尤其在致动器断电时，即，在致动器没有通电时。换句话说，通过第二阀经由控制线路的以说明的方式的压力加载可在致动器处于其断电状态中时将第二阀保持在第二切换状态中，使得可防止阀从第二切换状态不期望地运动到第一切换状态中。
因此，根据本发明设置成，第二阀不仅设计为可电操纵的阀，而且设计为可电操纵并且可液压操纵的阀，使得第二阀能借助于致动器并且因此凭借电流保持在第二切换状态中并且能借助于液压介质并且因此液压地保持在第二切换状态中，并且能防止其从第二切换状态不期望地运动到第一切换状态。由此可实现简单构建的冗余的锁定机构，其中，同时可将根据本发明的装置的结构空间需求和电流需求保持得特别小。此外，可实现装置或锁定机构在自动变速器中的至少在很大程度上自由的可放置性。
通过使用控制线路，可以为优选构造为线控换挡变速器的自动变速器的活塞、进而为驻车锁实现液压的锁定系统或液压的锁定机构。在此，本发明尤其基于以下认识：机动车的传统的自动变速器通常配备有机械式驻车锁来锁死变速器的输出轴。在此，通常为变速器分配有布置在机动车的内部空间中的变速杆，其例如可在至少一个行驶状态和至少一个驻车状态之间运动。驻车状态通常还被表示为P。如果变速杆运动到驻车状态P中以选定变速器的驻车挡位，则使驻车锁挂入/起作用。
行驶状态通常还用D来表示。如果变速杆运动到行驶状态D中，则挂入变速器的行驶挡位。在行驶挡位或与驻车挡位不同的其他行驶挡位中，在其中机动车应当是能行驶的，驻车锁退出。因此，如果例如变速杆从驻车状态P运动到例如以D表示的行驶状态中，则驻车锁退出。对于具有电气的行驶挡位选择的自动变速器，其因此构造为线控换挡变速器，驻车锁主要通过液压缸退出，其使驻车锁操纵轴朝一个方向转动。液压缸例如包括上文说明的壳体元件和上文说明的活塞，该活塞液压地来操纵并且因此使之运动，以便例如使驻车锁操纵轴转动。通过转动驻车锁操纵轴使例如驻车锁定棘爪与对应的并且例如不可相对转动地与输出轴连接的驻车锁定齿轮脱离相互作用。此时，驻车锁退出。在挂入驻车锁时，驻车锁定棘爪运动到与驻车锁定齿轮相互作用、尤其与驻车锁定齿轮形状配合的相互作用，由此使输出轴不能转动。由此可防止机动车溜车。
因此规定，为液压缸或活塞加载液压介质并且因此加载压力，以便由此使驻车锁退出。为了在液压系统中出现导致液压缸中的压力下降的故障时驻车锁不会无意地挂入，例如在机动车行驶期间，通常设置附加的机电锁定系统，其作为冗余系统还在液压系统压力下降时避免驻车锁挂入。此外可使用这样的机电式系统，其作为冗余系统在驻车挡位中锁止用作驻车锁退出缸的液压缸，并且因此在驻车锁退出缸、即液压缸的无意的压力加载的情况下避免退出。
在此，传统的机电式锁定系统具有以下缺点：结构通常非常复杂，因为通常使用卡钳系统和球锁系统。针对锁止驻车挡位的情况，传统的锁定系统必须设计得尺寸非常大，才能克服液压压力保持锁定并且由此具有显著的结构空间和电流需求。此外，传统的锁定系统必须布置在液压缸的力流中。由此在变速器中的可放置性显著受限。这些问题和缺点可借助于根据本发明的装置予以避免，因为通过使用控制线路可实现液压的锁定系统。
为了能特别有利地防止无意地操纵装置并因此操纵驻车锁，在本发明的有利的实施方式中设置有：与组件接口联接的输送管路，通过其可将液压介质从组件接口输送给工作腔室；和布置在输送管路中的止回阀，其在朝工作腔室的方向上打开并且在朝组件接口的方向上锁闭。这意味着，止回阀允许液压介质通过输送管路朝工作腔室的方向流动，并且因此允许从第二阀离开，因为止回阀朝工作腔室的方向打开。然而，因为止回阀在朝组件接口的方向上锁闭，止回阀避免液压介质通过输送管路朝组件接口的方向并且因此朝第二阀的方向离开工作腔室。
在此已经显示为特别有利的是，控制线路与输送管路在连接部位处流体连接，该连接部位在液压介质的流动方向上布置在组件接口和止回阀之间。因此，例如基于液压介质从组件接口至工作腔室的流动方向，连接部位布置在组件接口的下游、止回阀的上游。因此，在第二阀的组件接口处的压力得以保持并且通过控制线路回引到第二阀，由此，尤其在致动器处在其断电状态中或不期望地到达其断电状态中时，将第二阀液压地、即通过经由控制线路的上说明的压力加载保持在第二切换状态中。因此可实现特别高效的液压的锁定系统。
另一实施方式的特征在于，设置有在一侧与工作腔室流体连接并且在另一侧与第二阀的第二组件接口联接的第一回引管路，通过该第一回引管路可将液压介质从工作腔室引导至第二阀。此外，设置有在一侧与容器流体连接并且在另一侧与第二阀的第三组件接口联接的第二回引管路，通过该第二回引管路可将液压介质从第二阀引导到容器中。还设置有在一侧与容器流体连接并且在另一侧与第二阀的第四组件接口联接的第三回引管路，通过该第三回引管路可将液压介质从第二阀引导到容器中。此外，设置有在一侧与第二阀的第五组件接口并且在另一侧与第一阀的第六组件接口联接的联接管路。由此，可以对结构空间特别有利的方式实现用于液压介质的特别有利的流动路径，从而可以特别简单且对结构空间有利的方式避免对装置、进而对驻车锁的无意操纵。
相应的输送管路、联接管路和回引管路是如下的管路：在本发明的范围内可将这种管路理解成能被液压介质流过以用于引导或导引液压介质的元件。在此，管路可为单独的管路或例如为构造为通过钻孔形成的通道，其例如集成到尤其是阀组件的相应的壳体中。
已经显示为特别有利的是，在第二阀的第一切换状态中，联接管路与输送管路和第一回引管路分离，其中，在第二阀的第一切换状态中，输送管路通过第一组件接口和第四组件接口与第三回引管路流体连接，并且其中，在第二阀的第一切换状态中，第一回引管路通过第二组件接口和第三组件接口与第二回引管路流体连接。由此可实现装置的适合需要的运行，其中，尤其能可靠地避免装置、因此驻车锁被不期望的操纵。
还已经显示为特别有利的是，在第二阀的第二切换状态中，输送管路通过第一组件接口和第五组件接口与联接管路流体连接，其中，在第二阀的第二切换状态中，第一回引管路与第二组件接口和第三回引管路分离。由此可以对结构空间特别有利的方式实现冗余的液压的锁定机构，其中，装置的零件数量、重量和成本可保持得特别少。
另一实施方式的特征在于，设置有与第一阀的第七组件接口联接并且与容器流体连接的第四回引管路和与第一阀的第八组件接口联接并且与容器流体连接的第二回引管路。由此，可适合需要地调节液压介质通过阀组件向工作腔室的输送，以及适合需要地调节液压介质从工作腔室经由阀组件向容器的输出，其中，同时可避免无意或不期望地操纵装置、进而操纵驻车锁。
例如，第二阀构造为二位五通阀，从而第二阀例如具有恰好五个组件接口和恰好两个切换状态。替代地或附加地可考虑，第一阀构造为二位三通阀，其具有恰好三个组件接口和恰好两个切换状态。
在本发明的特别有利的设计方案中，在第一阀的第一切换状态中，联接管路通过第六组件接口和第七组件接口与第四回引管路流体连接并且与第二输送管路分离。
在本发明的另一有利的实施方式中规定，在第一阀的第二切换状态中，联接管路通过第六组件接口和第八组件接口与第二输送管路流体连接，并且与第四回引管路分离。
最后，已经显示为特别有利的是，第二阀具有与第二阀的第一切换状态和第二切换状态不同的中间状态，在该中间状态中允许液压介质从第一组件接口同时流至第四组件接口和第五组件接口。
装置的特别的优点还为，可通过双重的压力解耦来设定出静止状态。为此，第一阀和第二阀相应处于第一切换状态中。
本发明的第二方面涉及用于机动车、尤其汽车的自动变速器的驻车锁机构，具有至少一个驻车锁和根据本发明的装置，借助于该装置可操纵驻车锁。在此，本发明的第一方面的有利的设计方案可看作本发明的第二方面的有利的设计方案，并且反之亦然。
附图说明
从以下对优选实施例的说明以及借助附图得到本发明的其他的优点、特征和细节。在上文的说明中提到的特征和特征组合以及下文在附图说明中提到的和/或仅在附图中示出的特征和特征组合不仅可以相应给出的组合应、而且可以其他的组合应用或单独应用，而不背离本发明的范围。其中：
图1示出了根据本发明的用于操纵机动车的自动变速器的驻车锁的装置的示意性图，其中，在图1中示出了装置的静止状态；
图2示出了装置的另一示意性图，其中，在图2中示出了装置的正常运行；
图3示出了装置的另一示意图，其中，在图3中示出了第一故障状态；
图4示出了装置的另一示意图，其中，在图4中示出了第二故障状态；并且
图5示出了装置的另一示意图，其中，在图5中说明了装置的至少一个过渡状态。
具体实施方式
在附图中，相同或功能相同的元件设有相同的附图标记。
图1示出了总体上用“10”来表示的、用于操纵机动车、尤其是汽车的自动变速器的驻车锁(在图1中未详细示出)的装置。自动变速器为自动的或自动化的变速器，其具有至少一个输出轴，通过该输出轴可驱动机动车的车轮。驻车锁和装置10为驻车锁机构的组成部分，该驻车锁机构具有以不可相对转动的方式与输出轴连接的驻车锁定齿轮。驻车锁定齿轮例如具有多个在驻车锁定齿轮的周向方向上相继的齿，在齿之间布置有相应的齿槽。此外，驻车锁包括至少一个棘爪，其还被称为锁定棘爪或驻车锁定棘爪。驻车锁或棘爪例如与操纵轴12耦联，使得棘爪可通过以下方式在至少一个锁定状态和至少一个释放状态之间摆动，即，使操纵轴12围绕转动轴线14转动。操纵轴12围绕转动轴线14的可转动性在图1中通过双箭头16示出。与操纵轴12不可相对转动地耦联的是操纵臂18，该操纵臂可围绕转动轴线14在至少一个第一状态S1和至少一个第二状态S2之间摆动。通过操纵臂18的摆动使操纵轴12围绕转动轴线14转动，从而棘爪经由操纵轴12和操纵臂18来摆动或可摆动。由此棘爪可通过以下方式在至少一个挂入状态和至少一个退出状态之间摆动，即，使操纵臂18在状态S1和S2之间摆动。
在此，棘爪或驻车锁的挂入状态对应于第一状态S1，其中，驻车锁或棘爪的退出状态对应于第二状态S2。这意味着，为了使驻车锁挂入，使操纵臂18从第二状态S2摆动到第一状态S1中。为了使驻车锁退出，使操纵臂18从第一状态S1摆动到第二状态S2中。在挂入状态中，驻车锁、尤其是其棘爪，形状配合地与驻车锁定齿轮相互作用，为此例如驻车锁、尤其其棘爪接合到其中一个齿槽中。由此使驻车锁定齿轮不能转动，并且通过驻车锁定齿轮使输出轴不能转动，从而机动车的可由输出轴驱动的车轮不能转动。由此避免机动车不期望地溜车。
在退出状态中，驻车锁、尤其其棘爪与驻车锁定齿轮不相互作用。这意味着，驻车锁、尤其其棘爪在退出状态中没有接合到其中一个齿槽中，从而驻车锁释放输出轴的转动。由此，机动车在驻车锁的退出状态中可运动。
在此，装置10包括活塞20，为了操纵驻车锁，尤其为了使驻车锁退出，可通过装置10的阀组件24为活塞加载来自总体上用“22”表示的容器的液压介质，即，液体。这意味着，装置10包括阀组件24，并且必要时还包括容器22。
在此，装置10包括构造为壳体元件的缸体26，活塞20以可平移运动的方式容纳在该缸体中。这意味着，活塞20可相对于缸体26平移运动。在此，活塞20与活塞杆28连接，从而活塞杆28与活塞20可相对于缸体26一起运动。活塞20和活塞杆28相对于缸体26的可运动性在图1中通过双箭头30来表示。为了使驻车锁退出，即，为了使驻车锁从其挂入状态运动到其退出状态中，使活塞20如此相对于缸体26运动，即，使活塞杆28从缸体26运动出来。由此使操纵臂18从第一状态S1运动到第二状态S2。为了操纵活塞20，并且因此为了使驻车锁退出，为活塞20加载来自容器22的液压介质。为此，如下文中还将更详细地阐述的那样，将液压介质导入到装置10的缸体26中，尤其导入到通过活塞20和缸体26相应部分界定的工作腔室32中。
为了使驻车锁退出，即，为了使驻车锁从其挂入状态运动到其退出状态中，将液压介质从缸体26、尤其从工作腔室32中引出。此外，为了使驻车锁退出，设置有构造为回位弹簧35的第一弹簧元件，其例如与操纵臂18耦联，并且在驻车锁的退出状态中比在挂入状态中张紧得更厉害。由此，在退出状态中，回位弹簧35提供弹力，其在此通过操纵臂18和操纵轴12作用于驻车锁。驻车锁例如借助于导入到缸体26、尤其工作腔室32中的液压介质克服由回位弹簧35提供的弹力保持在退出状态中。如果将液压介质从工作腔室32中引出，则回位弹簧35例如可卸载，从而驻车锁可借助于回位弹簧35或借助于由回位弹簧35提供的弹力挂入。这在此是这样的情况：因为液压介质至少部分地从工作腔室32中引出，所以此时操纵臂18借助于回位弹簧35的弹力从第二状态S2摆动到第一状态S1中。
活塞20和缸体26形成用于操纵驻车锁的液压缸，其中，该液压缸还被称为驻车锁退出缸(PAZ)。阀组件24包括第一阀34，其在此构造为二位三通阀并且还被称为操控阀或驻车锁操控阀(PAV)。
阀组件24还包括第二阀36，其在液压介质从容器22至活塞20或工作腔室32的流动方向上布置在第一阀34下游和活塞20、尤其工作腔室32的上游。这意味着，第二阀36基于液压介质从容器22至工作腔室32的流动方向布置在工作腔室32与第一阀34之间。如下文还将更详细地阐述的那样，第二阀36在附图中说明的实施例中构造为二位五通阀。在此，第二阀36具有第一组件接口A1，其为第二阀36的输出部。活塞20可通过第一组件接口A1加载液压介质，因为来自容器22的液压介质通过第一组件接口A1可导入或导入工作腔室32中，以使驻车锁退出。
如下文还将更详细地阐述的那样，第二阀36可在彼此不同的两个切换状态之间进行移位。换句话说，第二阀36可在图1所示的第一切换状态和图2所示的第二切换状态之间运动。同样，第一阀34可在此在彼此不同的两个切换状态之间运动，从而第一阀34可在第一阀34的第一切换状态和第一阀34的第二切换状态之间运动。阀34的切换状态还被称为第三切换状态和第四切换状态，以便阀34的切换状态可在措辞上与阀36的切换状态区分开。
因此，阀组件24具有四个系统状态。在系统状态中的第一系统状态中，阀34、36处在其相应的第一切换状态中。在系统状态的第二系统状态中，第一阀34处在其第一切换状态中，并且第二阀36处在其第二切换状态中。在系统状态的第三系统状态中，阀34、36处在其各自的第二切换状态中。并且在第四系统状态中，阀34处在其第二切换状态中，同时阀36处在其第一切换状态中。在此，第二阀36可液压地和/或电地保持在第二阀36的第二切换状态中。
如上所述，来自容器22的液压介质可导入由缸体26和活塞20界定的工作腔室32中，以便由此操纵活塞20，尤其使活塞运动。通过操纵活塞或使活塞20运动，驻车锁可如上文说明的那样退出。
阀组件24还包括为第二阀36分配的致动器38，借助于该致动器通过为致动器38通电，第二阀36可从第二阀36的第一切换状态运动到第二阀36的第二切换状态。可将为致动器38通电理解成为致动器38供给电流，其中，为致动器38供给电流还被称为操控致动器38。因此，致动器38为可用电操纵或使之运行的致动器，借助于它可操纵第二阀36或使之运动，从而第二阀36构造为可电操纵的阀，并且在此可电气地从第二阀36的第一切换状态运动到第二阀36的第二切换状态中。
装置10还包括为第二阀36分配的第二弹簧元件40，借助于它可使第二阀36在致动器38的断电状态中从第二阀36的第二切换状态中运动到第二阀36的第一切换状态。例如，弹簧元件40在第二阀36的第二切换状态中比在第二阀36的第一切换状态中更强地张紧，使得弹簧元件40至少在第二阀36的第二切换状态中提供弹力，借助于该弹力，阀36可从第二阀36的第二切换状态运动到第二阀36的第一切换状态中。阀36通过致动器38的通电克服由弹簧元件40提供的弹力从第二阀36的第一切换状态运动到第二阀36的第二切换状态中，并且保持在第二阀36的第二切换状态中。由此，在致动器38通电时，即，在为致动器38供给电流时，弹簧元件40例如可不卸载。如果结束致动器38的通电，则弹簧元件40例如可卸载，从而第二阀36借助于由弹簧元件40在第二阀36的第二切换状态中提供的弹力从第二阀36的第二切换状态返回地运动到第二阀36的第一切换状态中或可运动到第二阀36的第一切换状态中。例如，弹簧元件40还在第二阀36的第一切换状态中同样略张紧，从而弹簧元件40同样在第二阀36的第一切换状态中提供弹力，借助于它将第二阀36保持在第二阀36的第一切换状态中。可将致动器38的上文提到的断电状态理解成致动器38在断电状态中没有被供给电流。第二阀36还被称为锁定阀(SPV)。
为了此时在小的结构空间需求、降低的电流需求和至少在很大程度上在变速器中的自由的可放置性的情况下实现装置10的简单构建且冗余的锁定机构，设置有控制线路42，其也被称为液压的控制线路(HSL)。
控制线路42与组件接口A1流体连接，使得可经由控制线路42对第二阀36加载以在组件接口A1处存在的液压介质，由此可使之保持在第二阀36的第二切换状态中。换句话说，第二阀36可通过控制线路42加载液压介质的压力，其具有在组件接口A1处的所述压力，从而第二阀36可借助于该压力并且因此液压地保持在第二阀36的第二切换状态中。因为第二阀36可不仅借助于致动器38并且因此不仅凭借电流，而且凭借压力并且因此液压地保持在第二切换状态中，所以第二阀36构造为可电气且液压地操纵的阀。
此外，在构造为输出部的组件接口A1处布置有止回阀44(RSV)。在此，止回阀44布置在与组件接口A1联接的输送管路46中，通过该输送管路可从组件接口A1为工作腔室32输送液压介质。因此，输送管路46在一侧与工作腔室32流体连接，并且在另一侧与组件接口A1联接。在此，止回阀44在朝组件接口A1的方向上锁闭，并且在朝工作腔室32的方向上打开，从而液压介质能通过输送管路46朝工作腔室32的方向流动，但不能朝组件接口A1的方向流动。
在此，控制线路42在连接部位V处与输送管路46流体连接，其中，连接部位V在液压介质通过输送管路46的流动方向上布置在组件接口A1和止回阀44之间。由此，例如，在第二阀36处在第二阀36的第二切换状态中时，并且在由于故障而使致动器38结束通电时，此时在控制线路42中可保持液压介质的压力，使得第二阀36可借助于液压介质的压力保持在第二阀36的第二切换状态中。
装置10还包括在一侧与工作腔室32流体连接并且在另一侧与第二阀36的第二组件接口A2联接的第一回引管路48，液压介质可通过该第一回引管路从工作腔室32引导至第二阀36、尤其组件接口A2。装置10还包括在一侧与容器22流体连接并且在另一侧与第二阀36的第三组件接口A3联接的第二回引管路50，液压介质可通过该第二回引管路从第二阀36、尤其组件接口A3引导到容器22中。此外，设置有在一侧与容器22流体连接并且在另一侧与第二阀36的第四组件接口A4联接的第三回引管路52，液压介质可通过该第三回引管路从第二阀36、尤其组件接口A4引导到容器22中。装置10还包括在一侧与第二阀36的第五组件接口A5并且在另一侧与第一阀34的第六组件接口A6联接的联接管路54，液压介质可通过该联接管路从阀34流到阀36，反之亦然。
此外，设置有在一侧与阀34的第七组件接口A7联接并且在另一侧与容器22连接的第四回引管路55，液压介质例如可通过该第四回引管路从阀34、尤其组件接口A7引导到容器22中。装置10还包括第二输送管路56，其在一侧与阀34的第八组件接口A8联接，并且在另一侧与容器22流体连接。在此，容器22包括储备箱58，在其中容纳或存储例如为油的液压介质。
装置10还包括泵P，其可由例如构造为电机的马达M驱动。通过驱动泵P，借助于泵P将液压介质从容器22、尤其储备箱58吸出和输送至输送管路56，其中，液压介质通过输送管路56输送到组件接口A8，并且因此输送到阀34。容器22还包括构造为压力存储器的存储器S，在其中可存储处于压力下的液压介质。借助于泵P可将液压介质从储备箱58输送至并且尤其输送到存储器中，使得输送至存储器或输送到存储器中的液压介质可加压地存储在存储器S中。由此例如可行的是，为了使驻车锁退出，使用加压地存储在存储器S中的液压介质的至少一部分并且为活塞20加载来自存储器的液压介质。
组件接口A5例如为阀36的压力输入部，其中，组件接口A3和A4为与储备箱58的连接部。在此，止回阀44布置在组件接口A1处，并且阻止液压介质从驻车锁退出缸(PAZ)回流到锁定阀(SPV)中。在此，液压的控制线路42(HSL)布置在止回阀44和组件接口A1之间，其中，控制线路42或流经控制线路42的或容纳在控制线路42中的液压介质在压力加载时使阀36运动到第二阀36的第二切换状态中。换句话说，第二阀36可通过控制线路42加载液压介质，并且因此加载液压介质的压力，并且由此可运动到第二阀36的第二切换状态中或使之保持在第二阀36的第二切换状态中。
为了操控致动器38并且因此使致动器38运行，例如设置第一控制器60，其例如分配给所谓的变速杆模块。变速杆模块包括第一控制器60，其构造为电子控制器。变速杆模块例如还包括布置在机动车的内部空间中的变速杆，借助于它可选择并且由此挂入自动变速器的不同的行驶挡位。行驶挡位的第一行驶挡位例如为驻车挡位P。为了挂入驻车挡位P，使变速杆运动到其同样以P表示的驻车状态中，由此使驻车锁挂入。行驶挡位的第二行驶挡位为以D来表示的行驶挡位，在其中机动车可行驶。为了挂入行驶挡位D，使变速杆例如运动到其同样以D表示的行驶状态中，使得驻车锁退出。
此外，设置有与控制器60不同的、附加于控制器60设置的控制器62，其例如为变速器控制器。在此，装置10包括附加于致动器38设置的、为阀34分配的第二致动器64，其同样可电气运行或操纵。借助于致动器64，第一阀34可从其第一切换状态运动到其第二切换状态中，并且尤其保持在第一阀34的第二切换状态中。在此，第一阀34可借助于致动器64通过为致动器64通电从第一阀34的第一切换状态运动到第一阀34的第二切换状态中。
装置10还包括附加于弹簧元件40设置的、为阀34分配的第三弹簧元件66，借助于它，阀34可在致动器64的断电状态中从第一阀34的第二切换状态运动到第一阀34的第一切换状态中。例如，弹簧元件66在第一阀34的第二切换状态中比在第一阀34的第一切换状态中更强地张紧，使得弹簧元件66在第一阀34的第二切换状态中提供弹力，阀34可借助于该弹力从第一阀34的第二切换状态运动到第一阀34的第一切换状态中。优选地，弹簧元件66在第一阀34的第一切换状态中仍略张紧，使得弹簧元件66同样在第一阀34的第一切换状态中提供弹力，借助于它可将阀34保持在第一阀34的第一切换状态中。阀34通过致动器64的通电从第一阀34的第一切换状态克服由弹簧元件66提供的弹力运动到第一阀34的第二切换状态中，并且保持在第一阀34的第二切换状态中。如果致动器64的通电结束，则弹簧元件66例如可卸载一段，使得阀34可借助于由弹簧元件66提供的弹力从第一阀34的第二切换状态返回运动到第一阀34的第一切换状态中。因此，阀34构造为可电操纵的阀。
在图1中可看出，致动器38可借助于控制器60操控，使得致动器38的通电可借助于控制器60来调节。由此，阀36可通过致动器38借助于控制器60来操纵，即，例如可在阀36的第一切换状态和第二切换状态之间运动。此外可从图1中看出，致动器64可借助于构造为电子控制器的控制器62来操控，使得致动器64的通电可借助于控制器62来调节。由此，第一阀34可通过致动器64借助于控制器62来操纵，即，例如可在第一阀34的第一切换状态和第一阀34的第二切换状态之间运动。在第二阀36的第一切换状态中，第二阀36(锁定阀SPV)不被操纵，并且在此借助于由弹簧元件40提供的弹力保持在第二阀36的第一切换状态中。
因为液压介质例如为油，所以液压介质的流动在下文中还被称为油流或油流动。在第二阀36的第一切换状态中，从阀34至工作腔室32或活塞20通过组件接口A5的油流动被阻止，并且开启或释放从工作腔室32经由组件接口A2、A3至储备箱58的油流动。同样开启或释放从控制线路42经由组件接口A1、A4至储备箱58的油流动。
在第二阀36的第二切换状态中，抵抗用作回位弹簧的弹簧元件40，电操纵阀36。在此，开启或释放从阀34经由组件接口A5、A1至工作腔室32的油流动，并且阻止从工作腔室32经由组件接口A2通过阀36并且进一步到储备箱58中的油流动。
由此可实现液压的锁定系统，其可仅仅包括呈具有仅仅两个切换位置的阀36的形式的简单的阀以及呈止回阀44的形式的简单的止回阀。由于阀34、36和止回阀44的结构尺寸小，所以液压的锁定系统仅需要很小的结构空间。锁定阀(SPV)具有非常小的电流需求，而与存在的压力水平和由此引起的锁定力需求无关。锁定系统零件“锁定阀(SPV)”和“止回阀44(RSV)”的空间布置可与驻车锁退出缸(PAZ)的布置无关地实现。此外，液压的锁定系统能够实现可靠地锁定两个驻车锁状态，即，挂入状态和退出状态。
在此，图1示出了静止状态，在其中机动车例如停止运行并且驻车锁挂入。例如如果在变速器控制器(控制器62)中出现故障，则两个阀34、36断电。为相应的致动器38或64供给的相应的电流在图1中用I表示。因为在此致动器38和致动器64并且因此阀36和阀34都没有通电，相应的电流I为0安培，从而：I＝0A(安培)。该静止状态特别有利，因为实现了双重压力解耦。因此，存在于压力存储器S中的液压的过压冗余地通过呈阀34、36的形式的两个锁定阀防止活塞20在缸体26中运动。
图2示出了正常运行状态，在其中机动车通电并且驻车锁退出。在此，两个阀34、36或其致动器64、38通电，从而阀36处于其第二切换状态中，并且阀34处于其第二切换状态中。可从图1和图2中看出，在阀36的第一切换状态中，联接管路54与输送管路46和第一回引管路48分离，其中，在阀36的第一切换状态中，输送管路46通过第一组件接口A1和第四组件接口A4与第三回引管路52流体连接。此外，在阀36的第一切换状态中，第一回引管路48通过第二组件接口A2和第三组件接口A3与第二回引管路50流体连接。
在阀36的第二切换状态中，输送管路46通过第一组件接口A1和第五组件接口A5与联接管路54流体连接，其中，在阀36的第二切换状态中，第一回引管路48与第二回引管路50和第三回引管路54分离。
在第一阀34的第一切换状态中，联接管路54通过第六组件接口A6和第七组件接口A7与第四回引管路55流体连接，并且与第二输送管路56分离。在第一阀34的第二切换状态中，联接管路54通过第六组件接口A6和第八组件接口A8与第二输送管路56流体连接，并且与第四回引管路55分离。
图3说明了装置10的第一故障状态。在此，机动车通电，并且驻车锁退出。例如，在控制器62(变速器控制器)中出现故障，使得例如出现致动器64或阀34的通电失灵或失效。此时，控制线路42或通过控制线路42形成的路径(可通过该路径对阀36加载液压介质并且因此加载其压力)没有压力，并且阀36电气地，即，借助于致动器38更确切地说通过致动器38的通电保持在阀36的第二切换状态中。此时，驻车锁的挂入通过以下方式仍是可行的：切断致动器38或阀36，即，结束致动器38的通电，从而阀36可借助于弹簧元件40从阀36的第二切换状态运动到阀36的第一切换状态中。
图4示出了装置10的第二故障状态。在此，机动车通电并且驻车锁退出。在此，在控制器60中例如出现故障，使得致动器38或阀36没有通电。这例如出现在致动器38的供电的失效或失灵的情况中。在这种情况下，控制线路42或通过控制线路42形成的路径保持压力加载，从而将阀36液压地保持在阀36的第二切换状态中。阀34或致动器64保持通电。在此，驻车锁的挂入通过以下方式仍是可行的：切断致动器64或阀34，即，结束致动器64的通电，使得例如阀34借助于弹簧元件66可从阀34的第二切换状态运动到阀34的第一切换状态中。因此，控制线路42没有压力，使得阀36同样打开或从第二切换状态运动到第一切换状态中。
在优选的实施方式中可设置成，相对于阀34，阀36冗余地或独立地由第二控制器或其他控制器来操控。阀36的操控例如通过线控换挡操纵部的换挡操纵控制器(SBSG)来实现。这在图1至图5中进行了说明，因为致动器64借助于控制器62操控，而致动器38借助于与控制器62不同的、附加于此设置的控制器60操控。优选地，止回阀44和液压的控制线路42集成到阀36(锁定阀SPV)的阀壳体中。替代地或附加地可设置成，锁定阀(阀36)、止回阀44和液压的控制线路42集成到具有驻车锁退出缸(PAZ)的结构单元中。
替代地或附加地，例如为了在切断阀36时、即在结束致动器38的通电时排空液压的控制线路42，设置阀36的中间状态。液压的控制线路42的排空可理解成，首先将容纳在控制线路42中的液压介质从控制线路42中引出。在中间状态中，调节或允许油流动，即，液压介质从组件接口A1同时流动至组件接口A5、A4，这例如可通过尤其阀36的所谓的阀重叠来实现。中间状态还被称为在图5中说明的过渡状态。在与第一切换状态和第二切换状态不同的过渡状态中，输送管路46并且例如经由该输送管路46使控制线路42通过组件接口A1与组件接口A4、A5流体连接，使得例如液压介质可从控制线路42通过组件接口A1和组件接口A4、A5流到回引管路52、55，并且通过回引管路52、55流到容器22中。在此，优选地设置成，不是有针对性地操控中间状态或过渡状态，而是在阀36的未被操纵的和操纵的状态之间变换时，即，在第一切换状态和第二切换状态之间变换时经过该中间状态或过渡状态。相对于在图5中说明的中间状态或过渡状态，替代的实施方案可通过从组件接口A2至组件接口A3的开启的或允许的油流动来实现。
虽然组件接口A3、A4原则上可联合成唯一的组件接口，然而在此有意地彼此分离地实施，以便可排除来自驻车锁退出缸的液压介质的压力对液压的控制线路42的反作用。相应的组件接口A3、A4或A7的例如无压力的回引管路50、52和/或55在很多应用情况下可能不需要。通常足够的是，液压介质可从相应的阀壳体直接流出到变速器的内部中，在此其汇集在油池中。油池例如为储备箱58。换句话说，回引管路50、52和/或55例如可集成到阀36或34的相应的壳体中并且尤其构造为孔。
在另一实施方式中可设置成，阀36、止回阀44和液压的控制线路42可布置在变速器的滑阀箱中，或可布置在驻车锁操控阀(第一阀34)和驻车锁退出缸(PAZ)之间的油流动中的任意部位处。
通过在图5中说明的过渡状态例如可避免非限定的或振荡的过渡状态。在此，容纳在控制线路42中的液压介质残留体积不应影响切换。残留体积应可被卸载，例如卸载到存储腔室或箱、例如储备箱58中。控制线路42应如此地进行压力加载，即，在阀36被完全地切换以避免阀36在其过渡状态下的液压地进一步运动时加载，即，在压力峰值本身的情况下，此时控制线路42才最终有效。通过分离地实施组件接口A3、A4可在切断期间避免通过控制线路42形成的路径至由PAZ形成的路径的引导压力的连接，以便避免压力峰值或反冲作用到由控制线路42形成的路径上。

Claims (11)

1.一种用于操纵机动车的自动变速器的驻车锁的装置(10)，该装置具有：
可运动地容纳在壳体元件(26)中的活塞(20)，为了操纵所述驻车锁能够经由阀组件(24)对该活塞加载来自容器(22)的液压介质，该阀组件包括第一阀(34)和第二阀(36)，该第二阀在液压介质从容器(22)到活塞(20)的流动方向上布置在所述第一阀(34)的下游、所述活塞(20)的上游，该第二阀具有至少一个组件接口(A1)和至少两个切换状态，经由该组件接口能对所述活塞(20)加载液压介质；
由壳体元件(26)和活塞(20)界定的工作腔室(32)，为了对活塞(20)加载液压介质能经由阀组件(24)将来自容器(22)的液压介质导入工作腔室中；
能电操纵的致动器(38)，通过为致动器(38)通电能借助于所述致动器使第二阀(36)从切换状态中的第一切换状态运动到第二切换状态；
至少一个弹簧元件(40)，在致动器(38)的断电状态中借助于该弹簧元件能使第二阀(36)从第二切换状态运动到第一切换状态，
其特征在于，设置有与所述组件接口(A1)流体连接的控制线路(42)，经由该控制线路能对第二阀(36)加载液压介质，由此使所述第二阀保持在第二切换状态中。
2.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，设置有与所述组件接口(A1)联接的输送管路(46)和布置在所述输送管路(46)中的止回阀(44)，经由所述输送管路能将液压介质从组件接口(A1)输送给工作腔室(32)，所述止回阀在朝向工作腔室(32)的方向上打开，而在朝向所述组件接口(A1)的方向上锁闭。
3.根据权利要求2所述的装置(10)，其特征在于，所述控制线路(42)与输送管路(46)在连接部位(V)处流体连接，该连接部位在液压介质的流动方向上布置在组件接口(A1)与止回阀(44)之间。
4.根据上述权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述装置包括：
-第一回引管路(48)，该第一回引管路在一侧与工作腔室(32)流体连接并且在另一侧与第二阀(36)的第二组件接口(A2)联接，经由该第一回引管路能将液压介质从所述工作腔室(32)引导至所述第二阀(36)；
-第二回引管路(50)，该第二回引管路在一侧与容器(22)流体连接，并且在另一侧与第二阀(36)的第三组件接口(A3)联接，经由该第二回引管路能将液压介质从所述第二阀(36)引导到所述容器(22)中；
-第三回引管路(52)，该第三回引管路在一侧与所述容器(22)流体连接，并且在另一侧与所述第二阀(36)的第四组件接口(A4)联接，经由该第三回引管路能将液压介质从所述第二阀(36)引导到所述容器(22)中；和
-联接管路(54)，该联接管路在一侧与所述第二阀(36)的第五组件接口(A5)联接，并且在另一侧与所述第一阀(34)的第六组件接口(A6)联接。
5.根据引用权利要求2或3的权利要求4所述的装置(10)，其特征在于，在所述第二阀(36)的第一切换状态中，联接管路(54)与输送管路(46)和第一回引管路(48)分离，其中，在所述第二阀(36)的第一切换状态中，输送管路(46)经由第一组件接口和第四组件接口(A1、A4)与第三回引管路(52)流体连接，在第二阀(36)的第一切换状态中，所述第一回引管路(48)经由第二组件接口和第三组件接口(A2、A3)与第二回引管路(50)流体连接。
6.根据权利要求5或根据引用权利要求2或3的权利要求4所述的装置(10)，其特征在于，在第二阀(36)的第二切换状态中，所述输送管路(46)通过第一组件接口和第五组件接口(A1、A5)与联接管路(54)流体连接，其中，在第二阀(36)的第二切换状态中，第一回引管路(48)与第二回引管路和第三回引管路(50、52)分离。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的装置(10)其特征在于，设置有第四回引管路(55)和第二输送管路(56)，该第四回引管路(55)在一侧与第一阀(34)的第七组件接口(A7)联接并且在另一侧与所述容器(22)流体连接，该第二输送管路(56)在一侧与所述第一阀(34)的第八组件接口(A8)联接并且在另一侧与所述容器(22)流体连接。
8.根据权利要求7所述的装置(10)，其特征在于，在第一阀(34)的第一切换状态中，联接管路(54)经由第六组件接口和第七组件接口(A6、A7)与第四回引管路(55)流体连接并且与第二输送管路(56)分离。
9.根据权利要求7或8所述的装置(10)，其特征在于，在第一阀(34)的第二切换状态中，所述联接管路(54)经由第六组件接口和第八组件接口(A6、A8)与第二输送管路(56)流体连接，并且与所述第四回引管路(55)分离。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的装置(10)，其特征在于，第二阀(36)具有与第二阀(36)的第一切换状态和第二切换状态不同的中间状态，在该中间状态中允许液压介质从第一组件接口(A1)同时流到第四组件接口和第五组件接口(A4、A5)。
11.一种用于机动车的自动变速器的驻车锁机构，具有至少一个驻车锁和用于操纵所述驻车锁的、根据上述权利要求中任一项所述的装置(10)。
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