DE10136425B4

DE10136425B4 - Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre

Info

Publication number: DE10136425B4
Application number: DE10136425A
Authority: DE
Inventors: Tobias Dipl.-Ing. Gödecke; Carsten Dipl.-Ing. Härtel
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2009-10-01
Anticipated expiration: 2021-07-27
Also published as: DE10136425A1; JP2003054393A; US20030019702A1

Abstract

Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit, die mit der Parksperre zu deren Betätigung in Wirkverbindung steht, und mit einer Druckquelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder-Kolben-Einheit (10) beidseitig mit Druck beaufschlagbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 41 27 991 C2 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die Vorrichtung besitzt eine hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit, die über ein Magnetventil mit einer Pumpe verbindbar ist. Ein Kolben der Zylinder-Kolben-Einheit steht über ein Betätigungsgestänge mit der Parksperre zu deren Betätigung in Wirkverbindung.
Der Kolben ist in Richtung seiner ersten Endstellung mit einer Schraubendruckfeder belastet und ist in Richtung seiner zweiten Endstellung mit Druckmittel von der Pumpe entgegen der Federkraft der Schraubendruckfeder belastbar. Steht kein Druckmittel am Kolben an, wird der Kolben durch die Schraubendruckfeder in seiner ersten Endstellung gehalten, und die Parksperre ist eingelegt. Wird der Kolben mit Druckmittel beaufschlagt, wird dieser entgegen der Schraubendruckfeder in seine zweite Endstellung verschoben, und die Parksperre ist gelöst.
Um die Parksperre für einen begrenzten Zeitraum bei abgeschalteter Pumpe in gelöster Stellung halten zu können, ist vor der Einheit ein Druckmittelspeicher angeordnet.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung bereitzustellen, bei der eine unbeabsichtigte Betätigung sicher vermeidbar ist. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre, insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit einer hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit, die mit der Parksperre zu deren Betätigung in Wirkverbindung steht, und mit einer Druckquelle.
Es wird vorgeschlagen, daß die Zylinder-Kolben-Einheit beidseitig mit Druck beaufschlagbar ist bzw. einen doppeltwirkenden Zylinder aufweist, wodurch eine unbeabsichtigte Betätigung durch beispielsweise einen Druckabfall sicher vermieden werden kann. Ferner kann eine zusätzliche Druckfeder eingespart und es kann eine Betätigung der Zylinder-Kolben-Einheit und eine Fixierung der Zylinder-Kolben-Einheit in einer Endstellung mit einem geringen Druck erreicht werden, wodurch die Druckquelle klein und kostengünstig ausgeführt und Energie eingespart werden kann.
Ist die Zylinder-Kolben-Einheit mit einem Druckspeicher verbindbar, kann die Parksperre bei abgeschalteter Pumpe mehrfach ein- und ausgerückt werden. Ferner können unerwünschte Einflüsse von Druckschwankungen auf die Parksperre zumindest weitgehend vermieden werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Betätigung der Parksperre über eine Steuereinheit abhängig von zumindest einem erfaßten Betriebsparameter steuerbar ist. Es können weitere Sicherheitsfunktionen aufgebaut und Fehlschaltungen vermieden werden. Insbesondere kann ein Einlegen der Parksperre ab einer bestimmten Geschwindigkeit und ein damit verbundenes sogenanntes Ratschen der Parksperre sicher vermieden werden. Die Parksperre kann platzsparend und kostengünstig ausgelegt werden. Ferner kann eine teilautomatisierte oder sogar eine vollautomatisierte Betätigung der Parksperre erreicht werden, so daß beispielsweise die Parksperre beim Abstellen des Kraftfahrzeugs automatisch eingelegt und beim Anfahren automatisch gelöst wird. Die Betriebsparameter können dabei beispielsweise von einer Gaspedalstellung, einer Stellung eines Zündschlüssels, einer Fahrgeschwindigkeit, einer Neigung des Fahrzeugs usw. gebildet sein.
Ist die Steuereinheit zumindest teilweise einstückig mit einer Getriebesteuereinheit ausgeführt, können zusätzliche Bauteile, Bauraum, Montageaufwand und Kosten eingespart und es können Schnittstellen zur Übertragung von Betriebsparametern in eine separate Steuereinheit vermieden werden. Ferner können zusätzliche Bauteile eingespart werden, indem die Druckquelle von einer Getriebepumpe gebildet ist.
Hat die Parksperre die gewünschte Stellung eingenommen oder ist ein ausreichender Druck in einem Druckspeicher erreicht, kann das Druckmittel über die Pumpe in einen Tank gefördert werden, beispielsweise über ein Überdruckventil. Ist der Pumpe jedoch ein Abschaltventil nachgeschaltet, kann diese einfach abgeschaltet bzw. abgekoppelt und Energie eingespart werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Druckquelle von einer zu einer Getriebepumpe getrennten Pumpe gebildet ist. Die Pumpe kann gezielt auf ihre Funktion ausgelegt und es kann eine besonders exakte, flexible und energiesparende Ansteuerung der Parksperre realisiert wer den. Ferner kann die zusätzliche Pumpe vorteilhaft dazu genutzt werden, die Getriebepumpe oder eine andere Pumpe zu unterstützen, und zwar indem diese mit zumindest einem weiteren Hydrauliksystem in Wirkverbindung bringbar und zur Unterstützung zumindest einer weiteren Pumpe nutzbar ist. Die Pumpe kann dabei von einer bereits vorhandenen Antriebseinheit oder von einer zusätzlich vorgesehenen Antriebseinheit angetrieben sein.
Grundsätzlich ist denkbar, daß die Zylinder-Kolben-Einheit bei abgestelltem Kraftfahrzeug allein durch einen im System weiterhin vorherrschenden Druck in einer Endstellung gehalten wird. Wie bereits ausgeführt, ist zur Betätigung und zur Fixierung der Zylinder-Kolben-Einheit in einer Endstellung nur ein kleiner Druck erforderlich. Ist jedoch die Parksperre zumindest in ihrer eingelegten Stellung über eine Haltevorrichtung fixierbar, kann konstruktiv einfach ein Lösen der Parksperre auch bei über längerer Zeit abgestelltem Kraftfahrzeug besonders sicher vermieden werden. Um bei defekter Haltevorrichtung dennoch einen Betrieb des Kraftfahrzeugs sicherzustellen, ist vorteilhaft die Haltevorrichtung in der Weise ausgelegt, daß die Parksperre durch die Druckquelle und/oder durch einen Druckspeicher über die Zylinder-Kolben-Einheit entgegen einer Haltekraft der Haltevorrichtung bewegbar ist.
Die Haltevorrichtung kann von einer Rastvorrichtung oder von einer sonst dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Vorrichtung gebildet sein. Besitzt die Haltevorrichtung jedoch einen Stellaktuator, können vorteilhaft große Haltekräfte erreicht und es können Haltekräfte bei der Betätigung der Parksperre zumindest weitgehend vermieden werden.
Ferner wird vorgeschlagen, daß die Stellung der Zylinder-Kolben-Einheit über zumindest einen Endlagenschalter überwacht ist, wodurch eine einfache Steuerung erzielt werden kann. Ferner kann bei einer erkannten Endstellung der Druck in der Zylinder-Kolben-Einheit und/oder eine Antriebsleistung, beispielsweise einer die Druckquelle bildenden Pumpe, reduziert und Energie eingespart werden.
Ist die Zylinder-Kolben-Einheit über zumindest eine Ausgleichskupplung mit der Parksperre verbunden, kann insbesondere axialer Versatz zwischen der Zylinder-Kolben-Einheit und der Parksperre einfach ausgeglichen und ein Verklemmen sicher vermieden werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigt:
1 eine schematisch dargestellte Vorrichtung mit einer von einer Getriebepumpe gebildeten Druckquelle und
2 eine zu 1 alternative Vorrichtung mit einer von einem Elektromotor angetriebenen Pumpe.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre 12 eines Kraftfahrzeugs. Die Vorrichtung besitzt eine hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit 10, die mit der Parksperre 12 zu deren Betätigung über ein Betätigungsgestänge 24 und über eine einen axialen Versatz ausgleichenden Ausgleichskupplung 23 in Wirkverbindung steht. Die Vorrichtung besitzt eine von einer Getriebepumpe 14 gebildete Druckquelle, die von einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs angetrieben ist. Erfindungsgemäß ist die Zylinder-Kolben-Einheit 10 beidseitig mit Druck beaufschlagbar.
Der zur Betätigung erforderliche Druck eines Kolbens 26 der Zylinder-Kolben-Einheit 10 wird von einem Hydrospeicher 11 bereitgestellt, der über ein leckagefreies Rückschlagventil 27 und über ein Abschaltventil 15 mit der Getriebepumpe 14 verbindbar ist. Das Abschaltventil 15 wird von einem elektromagnetisch gegen eine Rückstellfeder betätigbaren 2/2-Wegeventil mit Durchfluß-Nullstellung gebildet.
Ein Bediener des Kraftfahrzeugs kann über eine Bedieneinheit 25 eingeben, ob die Parksperre 12 eingelegt oder gelöst werden soll, wobei ein entsprechendes Signal an eine Steuereinheit 13 weitergeleitet wird, die einstückig mit einer Getriebesteuereinheit ausgeführt ist. Ferner ist die Steuereinheit 13 mit einer Sensoreinheit 28 verbunden. Wird ein Zündschlüssel des Kraftfahrzeugs abgezogen, wird die Parksperre 12 automatisch durch die Steuereinheit 13 eingelegt. Wird nach dem Start des Kraftfahrzeugs eine bestimmte Gaspedalstellung überschritten wird die Parksperre 12 automatisch gelöst. Ferner wird bei einer Fahrgeschwindigkeit größer als acht Kilometer pro Stunde ein Einlegen der Parksperre 12 verhindert.
Um den Kolben 26 aus seiner einer Parkstellung „P” zugeordneten ersten Endstellung 17 in eine Betriebsstellung „D”, „N” und „R” zugeordneten zweiten Endstellung 18 zu verschieben, wird von der Steuereinheit 13 eine Haltevorrichtung 19 gelöst. Dabei wird ein elektromagnetischer Aktuator 20 der Haltevorrichtung 19 kurz bestromt, der dadurch eine auf eine Rastkugel 29 wirkende, vorgespannte Schraubendruckfeder 30 kurzzeitig entlastet. Gleichzeitig wird von der Steuereinheit 13 ein Umschaltventil 34 und ein Schaltventil 31 betätigt, wodurch ein Zylinder 32 der Zylinder-Kolben-Einheit 10 auf der der Parksperre 12 zugewandten Seite mit Druck aus dem Hydrospeicher 11 beaufschlagt und auf der der Parksperre 12 abgewandten Seite druckentlastet wird. Das Schaltventil 31 wird von einem elektromagnetisch gegen eine Rückstellfeder betätigbaren 2/2-Wegeventil mit Durchfluß-Nullstellung gebildet, und das Umschaltventil wird von einem in beide Schaltstellungen elektromagnetisch betätigbaren 4/2-Wegeventil gebildet.
Der Kolben 26 wird in seine zweite Endstellung 18 verschoben und die Parksperre 12 gelöst. In der zweiten Endstellung 18 rastet die Rastkugel 29 in eine im Betätigungsgestänge 24 erste Ausnehmung 33 ein, und die Parksperre 12 ist in ihrer gelösten Stellung arretiert. Über einen ersten Endlagenschalter 21, der von einem am Betätigungsgestänge 24 befestigten Schaltzapfen 35 betätigt wird, wird der Steuereinheit 13 signalisiert, daß die zweite Endstellung 18 erreicht ist.
Um den Kolben 26 aus seiner zweiten Endstellung 18 in seine erste Endstellung 17 zu bewegen, wird der Aktuator 20 kurz bestromt und die Schraubendruckfeder 30 entlastet. Gleichzeitig wird von der Steuereinheit 13 das Umschaltventil 34 und das Schaltventil 31 betätigt, wodurch der Zylinder 32 auf der der Parksperre 12 zugewandten Seite druckentlastet und auf der der Parksperre 12 abgewandten Seite mit Druck aus dem Hydrospeicher 11 beaufschlagt wird. Der Kolben 26 wird in seine erste Endstellung 17 verschoben und die Parksperre 12 eingelegt. In der ersten Endstellung 17 rastet die Rastkugel 29 in eine im Betätigungsgestänge 24 zweite Ausnehmung 36 ein, und die Parksperre 12 ist in ihrer eingelegten Stellung arretiert. Über einen zweiten Endlagenschalter 22, der von dem am Betätigungsgestänge 24 befestigten Schaltzapfen 35 betätigt wird, wird der Steuereinheit 13 signalisiert, daß die erste Endstellung 17 erreicht ist.
Der Druck im Hydrospeicher 11 wird über einen Drucksensor 37 überwacht. Ist im Hydrospeicher 11 ein bestimmter Druck erreicht, wird vom Drucksensor 37 ein Signal an die Steuereinheit 13 übermittelt, welche veranlaßt, daß das Abschaltventil 15 die Druckzuführung zum Hydrospeicher 11 unterbricht. Eine Überschreitung eines maximal zulässigen Drucks wird über ein Druckbegrenzungsventil 38 verhindert, das von einem elektromagnetisch gegen eine Rückstellfeder betätigbaren 2/2-Wegeventil mit Durchfluß-Nullstellung gebildet ist.
In 2 ist eine alternative Vorrichtung dargestellt. Im wesentlichen gleichbleibende Bauteile sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Ferner kann bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in 1 verwiesen werden. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel in 1.
Ein Hydrospeicher 11 wird über eine von einer Getriebepumpe getrennten Pumpe 16 mit Druckmittel befüllt. Die Pumpe 16 wird von einem Elektromotor 39 angetrieben. Der Druck im Hydrospeicher 11 wird über einen Drucksensor 37 überwacht. Ist im Hyd rospeicher 11 ein bestimmter Druck erreicht, wird vom Drucksensor 37 ein Signal an die Steuereinheit 13 übermittelt, welche veranlaßt, daß der Elektromotor 39 abgeschaltet wird.
Zur Unterstützung einer weiteren, nicht näher dargestellten Pumpe, ist die Pumpe 16 über eine Leitung 40 mit einem weiteren, nicht näher dargestellten Hydrauliksystem in Wirkverbindung bringbar.

10: Zylinder-Kolben-Einheit
11: Druckspeicher
12: Parksperre
13: Steuereinheit
14: Getriebepumpe
15: Abschaltventil
16: Pumpe
17: Endstellung
18: Endstellung
19: Haltevorrichtung
20: Aktuator
21: Endlagenschalter
22: Endlagenschalter
23: Ausgleichskupplung
24: Betätigungsgestänge
25: Bedieneinheit
26: Kolben
27: Rückschlagventil
28: Sensoreinheit
29: Rastkugel
30: Schraubendruckfeder
31: Schaltventil
32: Zylinder
33: Ausnehmung
34: Umschaltventil
35: Schaltzapfen
36: Ausnehmung
37: Drucksensor
38: Druckbegrenzungsventil
39: Elektromotor
40: Leitung

Claims

Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit, die mit der Parksperre zu deren Betätigung in Wirkverbindung steht, und mit einer Druckquelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder-Kolben-Einheit (10) beidseitig mit Druck beaufschlagbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder-Kolben-Einheit (10) mit einem Druckspeicher (11) verbindbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Parksperre (12) über eine Steuereinheit (13) abhängig von zumindest einem erfaßten Betriebsparameter steuerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (13) zumindest teilweise einstückig mit einer Getriebesteuereinheit ausgeführt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckquelle von einer Getriebepumpe (14) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebepumpe (14) ein Abschaltventil (15) nachgeschaltet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckquelle von einer zu einer Getriebepumpe getrennten Pumpe (16) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (16) mit zumindest einem weiteren Hydrauliksystem in Wirkverbindung bringbar und zur Unterstützung zumindest einer weiteren Pumpe nutzbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Parksperre (12) zumindest in ihrer eingelegten Stellung über eine Haltevorrichtung (19) fixierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (19) einen Aktuator (20) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung der Zylinder-Kolben-Einheit (10) über zumindest einen Endlagenschalter (21, 22) überwacht ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder-Kolben-Einheit (10) über zumindest eine Ausgleichskupplung (23) mit der Parksperre (12) verbunden ist.