DE102006053762A1

DE102006053762A1 - Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre

Info

Publication number: DE102006053762A1
Application number: DE102006053762A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dr. Berger; Carmen Ciemek
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2005-12-03
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2007-06-06

Abstract

Es ist eine Vorrichtung vorgesehen zur Betätigung einer Parksperre eines insbesondere automatisiert betätigten Getriebes eines Fahrzeugs, wobei die Parksperre mittels einer Federeinrichtung in eine gesperrte Stellung bringbar ist und mittels eines Aktuators aus der gesperrten Stellung in eine entsperrte Stellung bringbar ist, und ein elektrisch betätigter Aktuator vorgesehen ist, der eine in der entsperrten Stellung der Parksperre mit einem Sperrschieber in einer Eingriffstellung angeordnete Verriegelungsklinke zum Lösen der Eingriffstellung beaufschlagt derart, dass die Federeinrichtung die Parksperre in die gesperrte Stellung bringt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre eines insbesondere automatisiert betätigten Getriebes eines Fahrzeugs, wobei die Parksperre mittels einer Federeinrichtung in eine gesperrte Stellung bringbar ist und mittels eines Aktuators aus der gesperrten Stellung in eine entsperrte Stellung bringbar ist.
Neben Automatikgetrieben in Planetenbauart sind auch bereits andere automatisiert betätigte Fahrzeuggetriebe bekannt geworden, beispielsweise so genannte automatisierte Schaltgetriebe oder beispielsweise auch Doppelkupplungsgetriebe. Diese Getriebe werden in der Regel mit einem elektrisch betätigten Aktuator betrieben, der von einer entsprechenden Getriebesteuerung angesteuert Gangwechselvorgänge durchführt. Wenn nun ein mit einem solchen Getriebe ausgestattetes Fahrzeug abgestellt wird und der Fahrer das Fahrzeug verlässt, wird üblicherweise eine Parksperre des Getriebes aktiviert, mit der eine Abtriebswelle blockiert wird und somit ein Wegrollen des Fahrzeugs verhindert wird.

Zu diesem Zweck weisen solche Getriebe oftmals eine park-by-wire Funktion auf, die dafür sorgt, dass über beispielsweise einen mittels des Wählhebels betätigten Schalter die Parksperre aktiviert wird. Ein solches System ist anhand der DE 102 59 893 A1 bekannt geworden, nach der eine Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre eines automatisiert betätigten Getriebes bekannt geworden ist, mit einer mechanischen Federeinrichtung, die die Parksperre selbsttätig aktiviert, indem die Stromversorgung zu einem Halteaktuator unterbrochen wird, der die Parksperre in einem deaktivierten, d. h. entsperrten Zustand hält und nach einer Unterbrechung der Stromversorgung zum Haltmagneten die Parksperre selbsttätig aktiviert wird, also in die gesperrte Stellung fällt. Zu diesem Zweck muss nun die Unterbrechung der Stromversorgung durch die Getriebesteuerung herbeigeführt werden, sodass es nach einem Ausbleiben des die Getriebesteuerung entsprechend ansteuernden Steuerimpulses dazu kommen kann, dass die Getriebesteuerung die Stromversorgung zum Haltemagneten nicht unterbricht und damit die Parksperre nicht selbsttätig einrastet.

Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre eines insbesondere automatisiert betätigten Getriebes zu schaffen, welche diese Nachteile vermeidet.

Die Erfindung schafft nunmehr zur Lösung dieser Aufgabe eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.

Nach der Erfindung ist nunmehr eine Vorrichtung vorgesehen zur Betätigung einer Parksperre eines insbesondere automatisiert betätigten Getriebes eines Fahrzeugs, wobei die Parksperre mittels einer Federeinrichtung in eine gesperrte Stellung bringbar ist und mittels eines Aktuators aus der gesperrten Stellung in eine entsperrte Stellung bringbar ist, wobei ein elektrisch betätigter Aktuator vorgesehen ist, der ein in der entsperrten Stellung der Parksperre mit einem Sperrschieber in einer Eingriffsstellung angeordnetes Verriegelungsmittel, beispielsweise eine Verriegelungsklinke zum Lösen der Eingriffsstellung beaufschlagt derart, dass die Federeinrichtung die Parksperre in die gesperrte Stellung bringt. Im Gegensatz zu der Eingangs beschriebenen bekannten Parksperre ist daher nach der vorliegenden Erfindung ein elektrisch zu betätigender Aktuator vorgesehen, der die Parksperre in der entsperrten Stellung hält, indem er einen Sperrschieber in einer Eingriffsstellung mit einem Verriegelungsmittel wie Verriegelungsklinke hält und zum Lösen der entsperrten Stellung, also zum Einlegen der gesperrten Stellung der Parksperre mittels aktiver Bestromung beaufschlagt werden muss, um die Eingriffsstellung zwischen dem Verriegelungsmittel und dem Sperrschieber zu lösen, sodass die Federeinrichtung die Parksperre in die gesperrte Stellung bringen kann.

Um nun die Eingriffstellung zwischen dem Verriegelungsmittel und dem Sperrschieber zu lösen, kann nach der vorliegenden Erfindung ein zur Durchführung von Gangwechselvorgängen des automatisierten Getriebes vorgesehner erster Aktuator vorgesehen sein.

Um die Redundanz des Systems zu erhöhen, ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der elektrisch betätigte Aktuator ein zur Betätigung des Verriegelungsmittels vorgesehener zweiter Aktuator ist, der darüber hinaus mittels einer vom Bordspannungsnetz des Fahrzeugs unabhängigen elektrischen Energiequelle gespeist wird und von einer von einer Getriebesteuerung unabhängigen Steuerung angesteuert wird. Damit wird erreicht, dass selbst bei einem Ausfall des Bordspannungsnetzes und damit der Getriebesteuerung der von einer unabhängigen Energiequelle und von einer unabhängigen Steuerung angesteuerte zweite Aktuator die Eingriffsstellung zwischen dem Verriegelungsmittel und dem Sperrschieber aufheben kann und so die Federeinrichtung die Parksperre in die eingerückte, d. h. also gesperrte Stellung bringen kann.

Nach einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Schaltfinger des ersten Aktuators entlang einer Schaltgasse zur Beaufschlagung der Verriegelungsklinke zum Lösen der Eingriffsstellung verfahren werden kann. In diesem Fall kann die Schaltgasse also eine zusätzliche Schaltgasse besitzen entlang welcher der Schaltfinger so verfahren kann, dass er das Verriegelungsmittel zum Lösen der Eingriffsstellung betätigt. Zu diesem Zweck kann der Schaltfinger einen federbelasteten Auslösehebel beaufschlagen, der die Verriegelungsklinke zum Lösen der Eingriffsstellung beaufschlagt, sodass die Federeinrichtung die Parksperre in die gesperrte Stellung bringen kann.

Bei dem vorstehend genannten zweiten Aktuator kann es sich nach der Erfindung um einen Elektromagneten oder auch beispielsweise um eine elektromotorisch angetriebene Kurvenscheibe handeln, welche das Verriegelungsmittel aus der Eingriffsstellung löst, sodass die Federeinrichtung die Parksperre in die gesperrte Stellung bringt. Der Elektromagnet oder die elektromotorisch angetriebene Kurvenscheibe werden daher von der unabhängigen elektrischen Energiequelle gespeist, die beispielsweise auch die vorstehend genannte unabhängige Steuerung mit Energie versorgt.

Die Parksperre wird also nach der vorliegenden Erfindung nicht selbsttätig aktiviert, sondern es ist hierfür ein Steuerimpuls der beispielsweise vorstehend genannten unabhängigen Steuerung notwendig. Die Parksperre wird daher nach einem etwaigen Ausfall der Getriebesteuerung oder eines Bedienelements in Form des vorstehend genannten Wählhebels nicht selbsttätig eingelegt, sondern erst wenn der Fahrer des Fahrzeugs beispielsweise den Zündschlüssel abzieht oder eine Key-Card entfernt, die zum Betrieb des Fahrzeugs notwendig ist. Dies kann nun als Steuerimpuls verwendet werden für den vorstehend genannten zweiten Aktuator, der von der unabhängigen Steuerung angesteuert wird und dann dafür sorgt, dass die Eingriffsstellung zwischen dem Verriegelungsmittel und dem Sperrschieber aufgehoben wird und somit die Federeinrichtung die Parksperre in die gesperrte Stellung bringt.

Die Erfindung wird nunmehr im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

2 einen Ausschnitt aus 1 zur Erläuterung einer eingelegten, d. h. gesperrten Parksperre;

3 eine Darstellung zur Erläuterung des Auslegens der Parksperre;

4 eine Darstellung ähnlich 3 mit einer in die Ausgangslage versetzten Schaltschiene und ausgelegter, d. h. entsperrter Parksperre;

5, 6 Darstellungen zur Erläuterung des Einlegens der Parksperre;

7, 8 Darstellungen zur Erläuterung des Einlegens der Parksperre mittels eines Getriebeaktuators; und

9, 10 Darstellungen zur Erläuterung des Einlegens der Parksperre mittels eines zweiten Aktuators in der Form einer Kurvenscheibe.

1 der Zeichnung zeigt in einer schematischen Darstellung eine Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zur Betätigung einer Parksperre nach der vorliegenden Erfindung, wobei 1 einer gesperrten Stellung der Parksperre entspricht.
Um die Parksperre in diese gesperrte Stellung zu bringen wird eine Parksperrenklinke 2 in eine Eingriffstellung gebracht mit einem nicht näher dargestellten Sperrrad, welches sich beispielsweise an einer Getriebeabtriebswelle angeordnet befindet.
Über eine Federeinrichtung in der Form einer Feder 3 wird ein Sperrschieber 4 entlang einer konischen Fläche 5 mit dem Parksperrenmittel, wie hier beispielsweise in Ausgestaltung der Parksperrenklinke 2 so in Kontakt gebracht, dass die Parksperrenklinke 2 in Richtung des Pfeils P verschoben wird und somit mit dem nicht dargestellten Sperrrad in Eingriff kommt.
Über einen ersten Aktuator 6, der von einer Getriebesteuerung 7 angesteuert wird, kann ein Schaltfinger 8 betätigt werden, der auf eine Schaltschiene 9 wirkt und die Schaltschiene gegen die Wirkung der Druckfeder 10 verschieben kann.
Der Sperrschieber 4 befindet sich mit einer zweiten konischen Fläche 11 mit einem Verriegelungsmittel wie hier in der Ausgestaltung einer Verriegelungsklinke 12 in Eingriff, die von einem zweiten Aktuator 13 betätigt werden kann, der mittels einer Steuerung 14 angesteuert wird, die von der Getriebesteuerung 7 unabhängig ist und darüber hinaus auch eine vom Bordspannungsnetz des Fahrzeugs unabhängige elektrische Energiequelle 15 beinhalten kann.
2 und 3 der Zeichnung zeigen den Vorgang des Auslegens der Parksperre, wenn also die Parksperre von der noch in 2 gezeigten, gesperrten Stellung in die in 3 gezeigte entsperrte Stellung überführt wird.
Der erste Aktuator 6 betätigt zum Entriegeln der Parksperrenklinke 2 den Schaltfinger 8 und drückt auf diese Weise die Schaltschiene 9 in der Zeichnungsebene in Richtung nach links gegen die Wirkung der Druckfeder 10, sodass die Schaltschiene 9 mit dem Sperrschieber 4 in Kontakt gelangt und diesen gegen die Wirkung der Feder 3 aus dem Eingriff mit der Parksperrenklinke 2 löst. Die Parksperrenklinke 2 wandert in der Zeichnungsebene in Richtung nach oben und gibt das nicht näher dargestellte Sperrrad frei, die Parksperre ist ausgelegt. In der entsperrten Stellung rastet die Verriegelungsklinke 12 an einer hinterschnittenen Fläche 16 des Sperrschiebers 4 ein und hält diesen gegen die Wirkung der Feder 3 aus der Eingriffsstellung mit der Parksperrenklinke 2.
Diese Stellung ist auch in 4 gezeigt, wobei sich 4 von 3 noch dadurch unterscheidet, dass die Druckfeder 10 die Schaltschiene 9 in die Ausgangsstellung zurückgedrückt hat, nachdem der Schaltfinger 8 über den ersten Aktuator 6 in die Ausgangsstellung zurückbewegt worden ist. In dieser Stellung kann der erste Aktuator 6 auch Gänge im nicht näher dargestellten Getriebe schalten.
Soll nun die Parksperre aus der entsperrten Stellung in die gesperrte Stellung überführt werden, so wird der zweite Aktuator 13 über die Steuerung 14 aktiv bestromt und zieht gegen die Wirkung der Feder 17 die Verriegelungsklinke 12 aus dem Eingriff mit dem Sperrschieber 4, der in Folge dessen von der Feder 3 in der Zeichnungsebene in Richtung nach rechts gedrückt wird und dessen konische Fläche 5 mit der Parksperrenklinke 2 in Eingriff kommt. 5 der Zeichnung zeigt darüber hinaus auch einen weiteren Aktuator 18, der von der Getriebesteuerung 7 (siehe 1 der Zeichnung) entsprechend angesteuert wird und beispielsweise als ein Hauptbetätigungsaktuator für die Betätigung der Verriegelungsklinke 12 entgegen der Wirkung der Feder 17 eingesetzt werden kann, nicht aber notwendig ist, sondern bei einer Ausführungsform der Vorrichtung vorgesehen sein kann, wenn es gewünscht ist, dass der zweite Aktuator 13 nur als Notfallbetätigungsaktuator für die Verriegelungsklinke 12 vorgesehen ist.
6 zeigt dann eine Stellung, bei der der Sperrschieber 4 mit der Parksperrenklinke 2 an der konischen Fläche 5 bereits in Kontakt gekommen ist und somit das nicht dargestellte Sperrrad verriegelt. Die konische Fläche 5 kann dabei selbsthemmend ausgebildet sein, sodass die Parksperrenklinke 2 den Sperrschieber 4 nicht selbsttätig in die in 4 gezeigte Stellung zurückdrücken kann.
7, 8 der Zeichnung zeigen in einer schematischen Darstellung eine alternative Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung, nach der erste Aktuator 6 mit seinem Schaltfinger 8 einen Auslösehebel 19 gegen die Wirkung einer Feder 20 betätigen kann. 7 zeigt dabei die ausgelegte Stellung der Parksperre (aus Gründen der besseren Darstellung ist die Parksperrenklinke 2 weggelassen worden) und der Auslösehebel 19 wird von der Feder 20 so beaufschlagt, dass er mit einer schrägen Fläche 21 an einer schrägen Fläche 22 der Verriegelungsklinke 12 anliegt und die Verriegelungsklinke 12 den Sperrschieber 4 in der gegen die Wirkung der Feder 3 in der Zeichnungsebene in Richtung nach links gedrückten Stellung hält.
Soll nun die Parksperrenklinke 2 mit dem Sperrrad in Eingriff kommen, so wird von dem ersten Aktuator 6 der Schaltfinger 8 so betätigt, dass er auf den Auslösehebel 19 drückt, sodass die schräge Fläche 21 gegen die schräge Fläche 22 der Verriegelungsklinke 12 drückt und diese entgegen der Wirkung der Feder 17 so in Richtung nach unten drückt, dass die Verriegelungsklinke 12 sich aus der Eingriffsstellung mit dem Sperrschieber 4 löst und der Sperrschieber aufgrund der Wirkung der Feder 3 in Richtung des Pfeils F in der Zeichnungsebene in Richtung nach rechts gedrückt wird, sodass die konische Fläche 5 mit der Parksperrenklinke 2 in Eingriff gelangt und diese das Sperrrad verriegelt. Sollte es beispielsweise aufgrund eines Bordspannungsfehlers zu einem Funktionsausfall des Getriebeaktuators 6 kommen, so kann über den zweiten Aktuator 13 die Verriegelungsklinke 12 entgegen der Wirkung der Feder 17 aus der Eingriffsstellung mit dem Sperrschieber 4 gezogen werden und auf diese Weise der Sperrschieber 4 von der Feder 3 in Richtung des Pfeils F (8) gedrückt werden, sodass die Parksperrenklinke 2 das Sperrrad verriegelt.
9, 10 der Zeichnung nun zeigen noch eine Ausführungsform mit einer Kurvenscheibe 23 zur Betätigung der Verriegelungsklinke 12. 9 der Zeichnung zeigt dabei die entsperrte Stellung der Parksperre, die Parksperrenklinke 2 befindet sich nicht in Kontakt mit dem Sperrschieber 4 und die Verriegelungsklinke 12 befindet sich in der Eingriffsstellung mit dem Sperrschieber 4. Soll nun die Parksperre eingelegt werden, d. h. also die Parksperrenklinke 2 aus der in 9 gezeigten entsperrten Stellung in die in 10 gezeigte gesperrte Stellung überführt werden, so wird die Kurvenscheibe 23 von dem in 9, 10 nicht näher dargestellten zweiten Aktuator gedreht und sorgt dafür, dass sich die Verriegelungsklinke 12 aus der Eingriffstellung mit dem Sperrschieber 4 löst, sodass dieser von der Feder 3 in der Zeichnungsebene in Richtung nach rechts gedrückt wird und die konische Fläche 5 des Sperrschiebers 4 mit der Parksperrenklinke 2 in Eingriff kommt und somit die Parksperre verriegelt.
Damit kann die Parksperre nur über eine Betätigung und damit aktive Bestromung des ersten oder zweiten Aktuators von der entsperrten Stellung in die gesperrte Stellung gebracht werden. Sollte es beispielsweise aufgrund eines Bordnetzausfalls zu einer Störung der Getriebesteuerung 7 kommen, sodass der erste Aktuator 6 und ein etwaiger weiterer Aktuator 18 nicht mehr entsprechend angesteuert werden können, so sorgt die unabhängige Steuerung 14 mit der unabhängigen Energiequelle 15 dafür, dass der zweite Aktuator 13 so angesteuert werden kann, dass die Parksperre sicher eingelegt werden kann.
Hinsichtlich vorstehend im Einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird im Übrigen auf die Ansprüche und die Zeichnung verwiesen.

1: Vorrichtung
2: Parksperrenklinke
3: Feder, Federeinrichtung
4: Sperrschieber
5: konische Fläche
6: erster Aktuator
7: Getriebesteuerung
8: Schaltfinger
9: Schaltschiene
10: Druckfeder
11: konische Fläche
12: Verriegelungsklinke
13: Aktuator
14: Steuerung
15: Energiequelle
16: Fläche
17: Feder
18: Aktuator
19: Auslösehebel
20: Feder
21: schräge Fläche
22: schräge Fläche
23: Kurvenscheibe

Claims

Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre eines insbesondere automatisiert betätigten Getriebes eines Fahrzeugs, wobei die Parksperre mittels einer Federeinrichtung (3) in eine gesperrte Stellung bringbar ist und mittels eines Aktuators (6) aus der gesperrten Stellung in eine entsperrte Stellung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisch betätigter Aktuator (6; 13, 18) vorgesehen ist, der eine in der entsperrten Stellung der Parksperre mit einem Sperrschieber (4) in einer Eingriffstellung angeordnetes Verriegelungsmittel (12) zum Lösen der Eingriffstellung beaufschlagt derart, dass die Federeinrichtung (3) die Parksperre in die gesperrte Stellung bringt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator ein zur Durchführung von Gangwechselvorgängen vorgesehener erster Aktuator (6) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator ein zur Betätigung des Verriegelungsmittels (12) vorgesehener zweiter Aktuator (13, 18) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Aktuator (13) mittels einer vom Bordspannungsnetz des Fahrzeugs unabhängigen elektrischen Energiequelle (15) gespeist ist und von einer von einer Getriebesteuerung (7) unabhängigen Steuerung (14) angesteuert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltfinger (8) des ersten Aktuators (6) entlang einer Schaltgasse zur Beaufschlagung des Verriegelungsmittels (12) zum Lösen der Eingriffstellung verfahrbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltfinger (8) einen federbelasteten Auslösehebel (19) beaufschlagt, der das Verriegelungsmittel (12) zum Lösen der Eingriffstellung beaufschlagt.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Aktuator (13) ein Elektromagnet oder eine elektromotorisch angetriebene Kurvenscheibe (23) ist, welche das Verriegelungsmittel (12) aus der Eingriffsstellung löst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (6) oder zweite (13) Aktuator zum Lösen der Eingriffsstellung durch Entfernen einer zum Betrieb des Fahrzeugs notwendigen Autorisierung aktiviert ist.