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Die Erfindung betrifft eine Parksperren-Vorrichtung für das Getriebe eines Kraftfahrzeuges, insbesondere für ein Doppelkupplungsgetriebe, wobei die Parksperren-Vorrichtung mindestens eine Parksperrenklinke aufweist und die Parksperrenklinke zumindest in eine Einrastposition und in eine Neutralstellung bewegbar ist, wobei die Parksperrenklinke in der Neutralposition durch ein elektrisch betätigbares Sicherungselement fixierbar ist und in die Einrastposition durch ein Betätigungselement direkt bringbar und/oder die Bewegung der Parksperrenklinke in die Einrastposition durch das Betätigungselement unterstützbar ist.
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Im Stand der Technik sind unterschiedliche Ausführungsformen für Parksperren-Vorrichtungen für Getriebe von Kraftfahrzeugen bekannt. Im Allgemeinen werden derartige Parksperren-Vorrichtungen bei Automatikgetrieben bzw. automatisierten Schaltgetrieben für Kraftfahrzeuge eingesetzt. Derartige Parksperren-Vorrichtungen haben den Sinn und Zweck im vzw. abgeschalteten Zustand des Kraftfahrzeuges das Fahrzeug gegen Wegrollen zu sichern bzw. eine Drehmomentenübersetzung des Getriebes im abgeschalteten Zustand des Fahrzeugs zu verhindern bzw. zu blockieren. Hierzu weisen derartige Parksperren-Vorrichtungen insbesondere sogenannte „Parksperrenklinken“ auf, die entsprechend in bestimmte Zahnräder des Getriebes einrasten um diese zu blockieren, so dass eine Drehmomentenübertragung nicht mehr möglich ist und die Räder des Kraftfahrzeuges blockiert sind.
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So zeigt die
DE 103 20 280 A1 eine Parksperren-Vorrichtung mit einer Parksperrenklinke, die in ein entsprechendes Zahnrad einrasten kann. Zur Sicherung der Parksperrenklinke in ihrer Neutralposition ist ein elektrisch betätigbares Sicherungselement vorgesehen, so dass eine Bewegung der Parksperrenklinke in ihre Einrastposition entsprechend verhindert ist. Die Parksperrenklinke wird über ein separates Betätigungselement, das hier als Federelement ausgeführt ist, in die Einrastposition bewegt bzw. unterstützt dieses Betätigungselement die Bewegung der Parksperrenklinke in ihre Einrastposition. Bei der hier bekannten Parksperren-Vorrichtung ist dieses Betätigungselement vzw. als separate Schraubenfeder ausgeführt.
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Es ist aus der
DE 102 45 386 A1 eine weitere Parksperren-Vorrichtung bekannt, die hydraulisch betätigbar ist. Hier wird über ein als Federelement ausgebildetes Betätigungselement, dann wenn der entsprechende hydraulische Grenzdruck erreicht wird, der „Energiespeicher“ des Federelementes freigegeben und die Parksperrenklinke kann einrasten.
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Schließlich ist aus der
DE 199 40 029 A1 eine Parksperren-Vorrichtung bekannt, bei der ein elektrisch betätigbares Sicherungselement vorgesehen ist, mit dessen Hilfe das mit der Parksperrenklinke zusammenwirkende Betätigungselement in einer bestimmten Position fixierbar ist. Erst bei der Freigabe durch das Sicherungselement kann die Parksperrenklinke mit Hilfe des Betätigungselementes in die Einrastposition bewegt werden.
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Bei allen im Stand der Technik bekannten Parksperren-Vorrichtungen ist im Wesentlichen ein Sicherungselement zur Absicherung der Bewegungsabläufe der Parksperrenklinke vorgesehen. Dieses Sicherungselement wird entweder elektrisch oder hydraulisch betätigt. Bei einem Stromausfall und/oder Ausfall der entsprechenden Fahrzeugelektronik bzw. einem Ausfall der Hydraulikpumpe ist daher die Betätigung des Sicherungselementes nicht immer optimal gewährleistet.
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Aus der
DE 102 12 038 A1 ist eine Parksperre bekannt, bei der eine in eine eingerastete Stellung federvorgespannte Rasteinrichtung über eine Trennkupplung mit einem elektrischen Stellmotor in Verbindung steht. Der Stellmotor kann die Rasteinrichtung aus der eingerasteten federvorgespannten Stellung in eine Neutralstellung verlagern. Die Trennkupplung wird durch einen Elektromagneten geschlossen, wobei zusätzlich eine hydraulische Halteeinrichtung vorgesehen ist, die auf den Ankern des Elektromagneten in Schließrichtung der Trennkupplung wirkt. Beim Ausfall des Elektromagnets wird die Trennkupplung mittels der hydraulischen Halteeinrichtung geschlossen gehalten und somit die Rasteinrichtung mit dem Stellmotor in Verbindung gehalten. Solche Anordnung ist sehr kompliziert weil zum Betätigen und Sichern der Parksperre zwei elektrische und einen hydraulischen Aktuator benötigt werden.
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Aus der
DE 196 43 303 A1 ist eine Sicherheitseinrichtung für eine Parksperre bekannt, wo die Parksperre in die Neutralstellung federvorgespannt ist. In die eingelegte Stellung wird sie durch einen hydraulischen Zylinder überführt und in dieser Stellung ist sie mittels eines elektrisch betätigten Stifts arretierbar. Eine Sicherung in der Neutralstellung ist nicht vorgesehen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannten Parksperren-Vorrichtungen derart auszugestalten und weiterzubilden, dass einerseits die Parksperren-Vorrichtung unter sicherheitstechnischen Aspekten verbessert ist, andererseits eine kompakte und einfachere Baueinheit realisiert ist und das auch bei einem Ausfall der Stromversorgung und/oder der Hydraulikversorgung ein optimaler Funktionsablauf der Parksperren-Vorrichtung gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Parksperren-Vorrichtung mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Durch die Kombination eines elektrisch betätigbaren Sicherungselementes mit einer zusätzlich vorgesehen separaten Hydrauliksicherung für das Betätigungselement wird erreicht, dass eine funktionstüchtige Parksperren-Vorrichtung realisiert ist. Auch ist eine kompakte Baueinheit geschaffen, was im Folgenden noch näher erläutert wird. Im Ergebnis sind nunmehr zwei Sicherungssysteme vorgesehen, die unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Das elektrisch betätigbare Sicherungselement ist als ein elektrischer Schrittmotor ausgebildet und weist einen in eine Ausnehmung der Parksperrenklinke bewegbaren Raststift auf. Der Schrittmotor ist nun so ausgebildet, so dass auch bei einem Stromausfall dieser in der eingestellten Position stehen bleibt und damit auch die aktuelle Position des Raststiftes fixiert ist. Damit sind die eingangs beschriebenen Nachteile vermieden und entsprechende Vorteile erzielt.
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Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten die erfindungsgemäße Parksperren-Vorrichtung in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden soll nun eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der nachfolgenden Zeichnung und der dazugehörenden Beschreibung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt
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1 die erfindungsgemäße Parksperren-Vorrichtung mit druckunbeaufschlagter Hydrauliksicherung in schematischer perspektivischer Darstellung mit der Parksperrenklinke in der Neutralposition, fixiert durch das elektrisch betätigbare Sicherungselement,
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2 die erfindungsgemäße Parksperren-Vorrichtung gemäß 1 mit druckbeaufschlagter Hydrauliksicherung in schematischer, perspektivischer Darstellung,
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3 die erfindungsgemäße Parksperren-Vorrichtung mit durch das Sicherungselement entsicherter Parksperrenklinke mit druckbeaufschlagter Hydrauliksicherung in schematischer perspektiver Darstellung,
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4 die erfindungsgemäße Parksperren-Vorrichtung mit unbetätigtem Sicherungselement und druckunbeaufschlagter Hydrauliksicherung in schematischer perspektivischer Darstellung,
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5 die erfindungsgemäße Parksperren-Vorrichtung in schematischer perspektiver Darstellung mit entsichertem Sicherungselement und druckunbeaufschlagter Hydrauliksicherung, wobei die Parksperrenklinke in der Einrastposition eingelegt ist, und
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6 die erfindungsgemäße Parksperren-Vorrichtung mit entsichertem Sicherungselement und druckunbeaufschlagter Hydrauliksicherung, wobei die Parksperrenklinke noch die Neutralposition einnimmt.
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Die 1 bis 6 zeigen in perspektivischer schematischer Darstellung eine Parksperren-Vorrichtung 1 für das Getriebe eines Kraftfahrzeuges.
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Die hier dargestellte Parksperren-Vorrichtung 1 ist insbesondere für ein Doppelkupplungsgetriebe geeignet. Die Parksperren-Vorrichtung 1 weist eine Parksperrenklinke 2 auf, wobei die Parksperrenklinke 2 in eine Einrastposition und in eine Neutralstellung bewegbar ist.
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So zeigt die 1 bis 3 und die 6 die Parksperrenklinke 2 in ihrer Neutralposition, wobei die 5 die Parksperrenklinke 2 in ihrer Einrastposition zeigt und die 4 die Parksperrenklinke 2 kurz vor ihrer Einrastposition darstellt. Wie die 1 bis 6 zeigen ist die Parksperrenklinke 2 vzw. hebelartig ausgebildet und an ihrem unteren Ende schwenkbar angelenkt.
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Die 1 und 2 zeigen nun eine in ihrer Neutralposition gesicherte Parksperrenklinke 2, gesichert durch ein elektrisch betätigbares Sicherungselement 3. In ihrer Einrastposition ist die Parksperrenklinke 2 durch ein Betätigungselement 4 direkt bringbar und/oder die Bewegung der Parksperrenklinke 2 in die Einrastposition durch das Betätigungselement 4 zumindest unterstützbar.
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Wie die 1 bis 6 zeigen ist das Betätigungselement 4 hier vzw. hebelartig ausgebildet, wobei es ebenfalls schwenkbar an seinem rechten Ende angelenkt ist und sein linkes Ende – je nach Stellung – in eine erste Ausnehmung 2a der Parksperrenklinke 2 eingreifen kann, was im folgenden noch näher erläutert werden wird.
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Die eingangs genannten Nachteile sind nun dadurch vermieden, dass das Sicherungselement 3 als Elektromotor 5 ausgeführt ist und dass zur Sicherung der Bewegungsabläufe des Betätigungselementes 4 eine separate Hydrauliksicherung 6 vorgesehen ist. Sowohl der Elektromotor 5 wie auch die zusätzliche Hydrauliksicherung 6 sind in den 1 bis 6 gut ersichtlich dargestellt. Durch diese zwei separaten voneinander unabhängigen Sicherheitssysteme sind die eingangs genannten Nachteile vermieden.
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Das Betätigungselement 4 ist nun in eine die Bewegung der Parksperrenklinke 2 nicht beeinflussende erste Position und in eine die Parksperrenklinke 2 in die Einrastposition bringbare zweite Position bewegbar. Die erste Position des Betätigungselementes 4 ist in den 1 bis 3 bzw. 6 gut ersichtlich dargestellt. Die zweite Position des Betätigungselementes 4 ist gut in der 5 erkennbar, wobei die Position des Betätigungselementes 4 in der 4 eine Zwischenposition, nämlich den Bewegungsablauf des Betätigungselementes 4 von der ersten Position in die zweite Position darstellen soll.
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Das Sicherungselement 3 nicht nur als Elektromotor 5, sondern vzw. auch als elektrischer Schrittmotor 5a ausgebildet.
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Das Sicherungselement 3 bzw. der Schrittmotor 5a weist einen in eine zweite Ausnehmung 2b der Parksperrenklinke 2 bewegbaren Raststift 3a auf. Die Position des Raststiftes 3a und/oder die aktuelle Einstellung des Schrittmotor 5a ist sensierbar. Sämtliche Daten werden einer hier nicht dargestellten Steuervorrichtung übermittelt.
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Der Schrittmotor 5a ist nun so ausgebildet, so dass auch bei einem Stromausfall dieser in der eingestellten Position stehen bleibt und damit auch die aktuelle Position des Raststiftes 3a fixiert ist.
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Vzw. ist das Betätigungselement 4 – wie dargestellt – hebelartig ausgebildet und die Parksperrenklinke 2 und/oder das Betätigungselement 4 sind nun so angeordnet und/oder dimensioniert, so dass bei der Existenz der entsprechenden Trägheitsmomente die Parksperrenklinke 2 in die Einrastposition bewegbar ist, vzw. dann, wenn das Fahrzeug eine entsprechende niedrige Geschwindigkeit aufweist bzw. eben steht.
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Die zusätzlich vorgesehene Hydrauliksicherung 6 ist vzw. als Kolben-Zylindereinheit ausgeführt und weist einen mit dem Betätigungselement 4 in Kontakt bringbaren bewegbaren Fortsatz 6a auf. Im druckbeaufschlagten Zustand der Hydrauliksicherung 6 ist das Betätigungselement 4 durch den Fortsatz 6a in die erste Position bringbar, also in die nach unten verschobene Position, wo das linke Ende des Betätigungselements 4 in die erste Ausnehmung 2a der Parksperrenklinke 2 eingreift, so dass diese eben nicht durch das Betätigungselement 4 nach links verschoben werden kann, also in ihrer Neutralstellung verbleibt.
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Im druckunbeaufschlagten Zustand der Hydrauliksicherung 6 ist der Fortsatz 6a nun derart verschoben, so dass das Betätigungselement 4 in die zweite Position, also vzw. nach oben bewegbar ist. Anders ausgedrückt es wird durch den Fortsatz 6a eben dann nicht mehr nach unten gedrückt, wenn die Hydrauliksicherung 6 druckunbeaufschlagt ist, weil der Fortsatz 6a nach oben eingefahren bzw. verschoben worden ist. Vzw. ist zur Bewegung des Betätigungselementes 4 aus der ersten in die zweite Position mindestens ein hier nicht dargestelltes Federelement vorgesehen.
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Schließlich zeigen die 1 bis 6 am rechten Ende des Betätigungselementes 4 eine mit dem Betätigungselement 4 zusammenwirkende Kurvenscheibe 7. An der Kurvenscheibe 7 ist vzw. ein hier nicht dargestellter Bowdenzug vorgesehen, damit das Betätigungselement 4 aus der zweiten in die erste Position über den Bowdenzug wieder verbringbar ist, anders ausgedrückt dann – im Endeffekt – auch die Parksperrenklinke 2 aus der Einrastposition in die Neutralposition verschoben werden kann. Um diese Bewegung der Parksperrenklinke 2 zu unterstützen können wiederum nicht dargestellte Federelemente vorgesehen sein.
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Im Folgenden soll nunmehr nochmals kurz der Bewegungsablauf, der in den 1 bis 6 dargestellt ist kurz beschrieben werden:
Die 1 zeigt die Parksperrenklinke 2 in ihrer Neutralstellung, also in ihrer nicht aktivierten Stellung, wobei in der zweiten Ausnehmung 2b der eingeführte Raststift 3a, die Parksperrenklinke 2 blockiert bzw. sichert. Bei dieser Darstellung ist die Hydrauliksicherung 6 druckunbeaufschlagt, was gut zu erkennen ist, an dem hier nicht ersichtlichen, nämlich eingefahrenem Fortsatz 6a. Dadurch dass die Parksperrenklinke 2 durch den Schrittmotor 5a bzw. den Raststift 3a gesichert ist, kann diese nunmehr eben nicht nach links verschwenkt werden, obwohl das Betätigungselement 4 eben nicht gesichert ist, also die Hydrauliksicherung 6 druckunbeaufschlagt ist.
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Die 2 zeigt die Parksperren-Vorrichtung 1 bei durch den Raststift 3a gesicherter Parksperrenklinke 2 und das durch die Hydrauliksicherung 6 in seine erste Position verbrachte Betätigungselement 4, was deutlich durch den ausgefahrenen Fortsatz 6a zu erkennen ist. In dieser Position kann, auch selbst wenn durch den Schrittmotor 5a der Raststift 3a nach oben bewegt wird, die Parksperrenklinke 2 eben nicht nach links durch das Betätigungselement 4 verschwenkt werden, behält also nach wie vor ihre Neutralstellung bei.
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In 3 ist zu erkennen, dass der Raststift 3a sich nicht mehr in die zweite Ausnehmung 2b erstreckt, die Parksperrenklinke 2 hier durch das Sicherungselement 3 nicht mehr gesichert ist.
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Die 4 zeigt nun eine durch den Schrittmotor 5a bzw. den Raststift 3a nicht mehr gesicherte Parksperrenklinke 2 und eine druckunbeaufschlagte Hydrauliksicherung 6, nämlich eben keine nach unten ragenden Fortsatz 6a, so dass das Betätigungselement 4 aufgrund vzw. eines hier nicht dargestellten Federelementes nun langsam seine untere erste Position verlässt und in die obere zweite Position verschwenkt wird. Hierbei verlässt das linke Ende des Betätigungselementes 4 die erste Ausnehmung 2a der Parksperrenklinke 2 und drückt diese nach links in ihre Einrastposition, was gut in der 5 zu erkennen ist.
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6 zeigt schließlich die Betätigung der Kurvenscheibe 7 über den hier nicht dargestellten Bowdenzug zur Deaktivierung der Parksperrenklinke 2, so dass das Betätigungselement 4 aus der zweiten (oberen) Position in die erste (untere) Position bewegt wird.
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Vzw. wird das Betätigungselement 4 aus der zweiten (oberen Position) in die erste (untere Position) nur dann mit dem Bowdenzug bewegt, wenn die elektronische Ansteuerung der Parksperren-Vorrichtung 1 ausgefallen ist. Vzw. ist die Ansteuerung der Parksperren-Vorrichtung 1 nach dem „drive-by-wire-System“ realisiert. Für den Fall der ordnungsgemäßen elektronischen Ansteuerung der Parksperren-Vorrichtung 1 ist die Hydrauliksicherung 6 nunmehr insbesondere auch als eine Art Aktuator ausgeführt. Wird die Hydrauliksicherung 6 nämlich entsprechend angesteuert und zwar vzw. bei der in 5 dargestellten Position des Betätigungselementes 4, so ist die Hydrauliksicherung 6 so ausgebildet, dass nach einer hydraulischen Druckbeaufschlagung über den Fortsatz 6a das Betätigungselement 4 nach unten gedrückt werden kann, so dass dieses die Position, die in 2 und 3 dargestellt ist, einnimmt. Anders ausgedrückt mit Hilfe der Hydrauliksicherung 6 ist das Betätigungselement 4 in seine untere Position verbringbar, so dass die Hydrauliksicherung 6 die Bewegungsabläufe des Betätigungselement 4 auch dahingehend „sichert“, dass die Parksperrenklinke 2 deaktivierbar, also wieder von links nach rechts verschwenkbar ist. Über die Hydrauliksicherung 6 können daher hohe Kräfte über den Fortsatz 6a auf das Betätigungselement 4 ausgeübt werden, um dieses nach unten zu verschwenken.
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Mit der erfindungsgemäßen Parksperren-Vorrichtung 1 ist nunmehr eine kompakte Baueinheit geschaffen, mit deren Hilfe die eingangs beschriebenen Nachteile vermieden sind und die entsprechenden Vorteile erzielt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Parksperren-Vorrichtung
- 2
- Parksperrenklinke
- 2a
- erste Ausnehmung
- 2b
- zweite Ausnehmung
- 3
- Sicherungselement
- 3a
- Raststift
- 4
- Betätigungselement
- 5
- Elektromotor
- 5a
- Schrittmotor
- 6
- Hydrauliksicherung
- 6a
- Fortsatz
- 7
- Kurvenscheibe
