DE102010043257A1

DE102010043257A1 - Vorrichtung zum Betreiben einer Parksperreneinrichtung

Info

Publication number: DE102010043257A1
Application number: DE102010043257A
Authority: DE
Inventors: Markus Herrmann; Thilo Schmidt; Markus Henneken
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-11-03
Filing date: 2010-11-03
Publication date: 2012-05-03

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (1) zum Betreiben einer Parksperreneinrichtung mit einer hydraulisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Einrichtung (2), die über eine Ventileinrichtung (3) mit Betätigungsdruck (p_B) zum Betätigen der Parksperreneinrichtung beaufschlagbar ist, beschrieben. Die Ventileinrichtung (3) ist mit wenigstens einer elektrisch betreibbaren Aktoreinrichtung (4) und zumindest einer über die Aktoreinrichtung (4) mit Vorsteuerdruck (p_VS38) beaufschlagbaren Ventileinheit (37) ausgeführt. Die Kolben-Zylinder-Einrichtung (2) ist als doppelt wirkende Kolben-Zylinder-Einrichtung ausgebildet, deren Kolben (18) im Bereich von jeweils wenigstens einer Wirkfläche (19, 20) über die Ventileinrichtung (3) mit einem in Richtung einer zu einem ausgelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung äquivalenten Stellung oder in Richtung einer zu einem eingelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung äquivalenten Stellung wirkenden Betätigungsdruck (p_B) beaufschlagbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben einer Parksperreneinrichtung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 21 näher definierten Art.
Eine Vorrichtung zum Betreiben einer Parksperreneinrichtung mit einer hydraulisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Einrichtung ist aus der DE 10 2009 015 853 A1 bekannt. Die Kolben-Zylinder-Einrichtung ist über eine Ventileinrichtung mit Betätigungsdruck zum Betätigen der Parksperreneinrichtung beaufschlagbar. Die Ventileinrichtung ist mit wenigstens einer elektrisch betätigbaren Aktoreinrichtung und zumindest einer über die Aktoreinrichtung mit Vorsteuerdruck beaufschlagbaren Ventileinheit ausgeführt.
Nachteilhafterweise fällt die Parksperreneinrichtung bei einem Druckabfall des Betätigungsdruckes unterhalb eines definierten Druckniveaus selbsttätig ein, was jedoch unerwünscht ist.
Des Weiteren ist aus der DE 102 45 386 A1 eine Parksperrenbetätigungseinrichtung und eine Fahrstufenwähleinrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges bekannt. Die Parksperrenbetätigungseinrichtung ist mit einer über einen Betätigungsdruck entgegen einer Federkraft einer Federeinrichtung betätigbaren, einfach wirkenden Kolben-Zylinder-Einrichtung ausgeführt, die über ein 3/2-Wegeventil mit dem Betätigungsdruck zum Auslegen der Parksperrenbetätigungseinrichtung beaufschlagbar ist und zum Einlegen der Parksperrenbetätigungseinrichtung über das 3/2-Wegeventil im Wesentlichen drucklos schaltbar ist. Das 3/2-Wegeventil ist über eine elektrisch betätigbare Aktoreinrichtung mit Vorsteuerdruck beaufschlagbar. Zusätzlich ist eine druckabhängig schaltbare Verriegelungseinrichtung zum Halten der Parksperre sowohl in ausgelegtem als auch in eingelegtem Betriebszustand vorgesehen.
Nachteilhafterweise wird eine Federeinrichtung der Verriegelungseinrichtung bei einer Absenkung des Parksperrendrucks unter einen Grenzwert freigegeben und die Verriegelungseinrichtung geht dadurch in ihre Entriegelungsstellung über, womit die Parksperre sich bei entsprechend an der Kolben-Zylinder-Einrichtung anliegendem Betätigungsdruck selbsttätig einlegt. Dies ist jedoch in definierten Betriebszuständen eines mit der Parksperrenbetätigungseinrichtung ausgeführten Fahrzeugantriebsstranges unerwünscht, da dann der Abtrieb des Fahrzeugantriebsstranges im Bereich der Parksperre blockiert ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Betreiben einer Parksperreneinrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels welcher ein selbsttätiges Einlegen der Parksperreneinrichtung bei einem Druckabfall unter ein Druckgrenzniveau in definierten Betriebszuständen vermeidbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 bzw. des Patentanspruches 21 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Betreiben einer Parksperreneinrichtung mit einer hydraulisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Einrichtung, die über eine Ventileinrichtung mit Betätigungsdruck zum Betätigen der Parksperreneinrichtung beaufschlagbar ist, ist die Ventileinrichtung mit wenigstens einer elektrisch betätigbaren Aktoreinrichtung und zumindest einer über die Aktoreinrichtung mit Vorsteuerdruck beaufschlagbaren Ventileinheit ausgeführt.
Erfindungsgemäß ist die Kolben-Zylinder-Einrichtung als doppelt wirkende Kolben-Zylinder-Einrichtung ausgebildet, deren Kolben im Bereich von jeweils wenigstens einer Wirkfläche über die Ventileinrichtung mit einem in Richtung einer zu einem ausgelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung äquivalenten Stellung oder in Richtung einer zu einem eingelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung äquivalenten Stellung wirkenden Betätigungsdruck beaufschlagbar ist.
Aufgrund der Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem bidirektionalen Hydraulikzylinder erfolgt ein Betriebszustandswechsel der Parksperreneinrichtung aus einem eingelegten Betriebszustand in einen ausgelegten Betriebszustand oder aus einem ausgelegten Betriebszustand in einen eingelegten Betriebszustand nur bei Vorliegen eines entsprechenden Betätigungsdruckes, der beispielsweise von einem Hydrauliksystem einer als Automatikgetriebe ausgeführten Getriebeeinrichtung zur Verfügung stellbar ist.
Das bedeutet, dass die Parksperreneinrichtung selbst im Fehlerfall, während welchem sowohl die elektrische Versorgung der Aktoreinrichtung als auch ein Ausfall der hydraulischen Ölversorgung der Kolben-Zylinder-Einrichtung vorliegt, die Parksperreneinrichtung in ausgelegtem Zustand verbleibt, wenn diese unmittelbar vor Eintritt des Fehlerfalls in ausgelegtem Zustand vorgehalten wurde.
Eine hierzu alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Betreiben einer Parksperreneinrichtung ist mit einer über einen Betätigungsdruck entgegen einer Federkraft einer Federeinrichtung betätigbaren einfach wirkenden Kolben-Zylinder-Einrichtung ausgeführt, die über ein 3/2-Wegeventil mit dem Betätigungsdruck zum Auslegen der Parksperreneinrichtung beaufschlagbar ist und zum Einlegen der Parksperreneinrichtung über das 3/2-Wegeventil im Wesentlichen drucklos schaltbar ist. Das 3/2-Wegeventil ist über eine elektrisch betätigbare Aktoreinrichtung mit Vorsteuerdruck beaufschlagbar. Zusätzlich ist eine druckabhängig schaltbare Verriegelungseinrichtung zum Halten der Parksperre sowohl in ausgelegtem als auch in eingelegtem Betriebszustand vorgesehen.
Erfindungsgemäß ist die Verriegelungseinrichtung zum Halten der Parksperre mit einem Verriegelungselement mit einem Kolbenelement der Kolben-Zylinder-Einrichtung in Wirkverbindung bringbar, wobei das Verriegelungselement über eine Federeinrichtung mit einer in Richtung einer Verriegelungsstellung wirkenden Federkraft beaufschlagt ist und entgegen der Federkraft über einen Entriegelungsdruck in ihre Entriegelungsstellung führbar ist, während ein. Ventilschieber des 3/2-Wegeventils über eine Federeinrichtung, die dem Vorsteuerdruck der Aktoreinrichtung entgegenwirkt, in eine erste Schaltstellung führbar ist, in der die Kolben-Zylinder-Einrichtung im Wesentlichen drucklos geschaltet ist.
Damit ist auf einfache Art und Weise gewährleistet, dass sowohl bei einem Strom- als auch bei einem Druckausfall die Parksperreneinrichtung nicht selbstständig aus einem ausgelegten Betriebszustand in einen eingelegten Betriebszustand übergeht. Dies resultiert aus der Tatsache, dass bei Strom- und Druckabfall das 3/2-Wegeventil in seine die Kolben-Zylinder-Einrichtung drucklos schaltende erste Schaltstellung überführt wird und gleichzeitig die Verriegelungseinrichtung in ihre Verriegelungsstellung übergeht und die Kolben-Zylinder-Einrichtung in ihrem zum ausgelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung äquivalenten Betriebszustand hält.
Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Patentansprüchen und den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele zugunsten der Übersichtlichkeit für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Es zeigt:
1 ein Schaltschema eines ersten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer doppelt wirkenden Kolben-Zylinder-Einrichtung;
2 eine Schaltlogik der Vorrichtung gemäß 1 in tabellarischer Form;
3 eine 1 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit doppelt wirkender Kolben-Zylinder-Einrichtung;
4 eine 2 entsprechende Darstellung einer Schaltlogik der Vorrichtung gemäß 3;
5 eine 1 entsprechende Darstellung einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit doppelt wirkender Kolben-Zylinder-Einrichtung;
6 eine 1 entsprechende Darstellung der Schaltlogik der Vorrichtung gemäß 5;
7 eine 1 entsprechende Darstellung einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit doppelt wirkender Kolben-Zylinder-Einrichtung;
8 eine 1 entsprechende Darstellung einer Schaltlogik der Vorrichtung gemäß 7;
9 eine 1 entsprechende Darstellung einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einfach wirkender Kolben-Zylinder-Einrichtung; und
10 eine beispielhafte Darstellung eines Verlaufes des Betätigungsdruckes der Kolben-Zylinder-Einrichtung der Vorrichtung gemäß 9 über der Zeit t.
1 zeigt einen Teil eines Schaltschemas einer Vorrichtung 1 zum Betreiben einer in der Zeichnung nicht näher dargestellten Parksperreneinrichtung mit einer hydraulisch betätigbaren und doppelt wirkenden Kolben-Zylinder-Einrichtung 2, die über eine Ventileinrichtung 3 mit Betätigungsdruck p_B zum Betätigen der Parksperreneinrichtung beaufschlagbar ist. Die Ventileinrichtung 3 ist mit einer elektrisch betätigbaren Aktoreinrichtung 4 und über die Aktoreinrichtung 4 mit Vorsteuerdruck p_VS5 bzw. p_VS6 beaufschlagbaren Ventileinheiten 5, 6 ausgeführt.
Dabei umfasst die Aktoreinrichtung 4 vorliegend einen als Magnetschaltventil ausgeführten Aktor 7 und einen als Druckregelventil ausgebildeten weiteren Aktor 8. Im Bereich des Magnetschaltventiles 7 ist jeweils zwischen einem minimalen Vorsteuerdruckwert und einem maximalen Vorsteuerdruckwert des Vorsteuerdruckes p_VS5 für die Ventileinheit 5 umschaltbar, während im Bereich des Druckregelventils 8 der Vorsteuerdruck p_VS6 der Ventileinheit 6 zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert stufenlos variierbar ist.
Eine Schaltlogik der Vorrichtung 1 gemäß 1 zeigt 2, die die funktionalen Zusammenhänge zwischen den einzelnen Komponenten der Vorrichtung 1 tabellarisch darstellt.
Die Ventileinheit 6 ist als 5/2-Wegeventil ausgeführt, dessen Ventilschieber im Bereich einer Steuerfläche 9 mit dem Vorsteuerdruck p_VS6 des Aktors 8 beaufschlagbar ist, der in Richtung einer ersten Schaltstellung ST1 der Ventileinheit 6 wirkt. Die Ventileinheit 5 ist vorliegend als 4/2-Wegeventil ausgeführt. Im Bereich einer Steuerfläche 10 des Ventilschiebers der Ventileinheit 5 ist der im Bereich des Aktors 7 einstellbare Vorsteuerdruck p_VS5 anlegbar und wirkt ebenfalls in Richtung einer ersten Schaltstellung ST1 des 4/2-Wegeventils 5. Sowohl an dem Ventilschieber der Ventileinheit 6 als auch an dem Ventilschieber der Ventileinheit 5 greift jeweils eine Federeinrichtung 11, 12 an, die jeweils in zweite Schaltstellungen ST2 der Ventileinheiten 5 und 6 wirkt, wobei die Ventileinheiten in 1 jeweils in ihren zweiten Schaltstellungen ST2 bzw. in ihren Ruhestellungen dargestellt sind.
Die Ventileinheit 5 ist zwischen einem den Betätigungsdruck p_B zur Verfügung stellenden Hochdruckbereich 13 und der Ventileinheit 6 angeordnet. In der zweiten Schaltstellung ST2 der Ventileinheit 5 ist eine Verbindungsleitung 14 zwischen der Ventileinheit 5 und der Ventileinheit 6 mit dem Hochdruckbereich 13 verbunden, während eine weitere Verbindungsleitung 15 zwischen den Ventileinheiten 5 und 6 in der zweiten Schaltstellung ST2 der Ventileinheit 5 über diese mit einem Niederdruckbereich 16 gekoppelt ist, dessen Druckniveau vorliegend im Wesentlichen Null ist bzw. dem Atmosphärendruck entspricht.
Bei einer Integration der Vorrichtung 1 in eine Getriebeeinrichtung eines Fahrzeugantriebsstranges wird die Vorrichtung 1 von einem Hydrauliksystem der vorzugsweise als Automatikgetriebe ausgeführten Getriebeeinrichtung versorgt. Der Hochdruckbereich 13 steht dann vorzugsweise mit einer das Hydrauliksystem des Automatikgetriebes mit Hydraulikfluid versorgenden Getriebeölpumpe in Wirkverbindung, während der Niederdruckbereich dann einem Ölsumpf des Automatikgetriebes entspricht.
Wird die Ventileinheit 5 bei entsprechendem Vorsteuerdruck p_VS5 entgegen der Federkraft der Federeinrichtung 11 in ihre erste Schaltstellung ST1 umgeschoben, ist die Verbindungsleitung 14 über die Ventileinheit 5 mit dem Niederdruckbereich 16 und die Verbindungsleitung 15 mit dem Hochdruckbereich 13 verbunden.
Die doppelt wirkende Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 ist mit einem in einem Zylinder 17 verschiebbar angeordneten Kolben 18 ausgebildet, der im Bereich von Wirkflächen 19 und 20 über die Ventileinrichtung 3 mit einem in Richtung einer zu einem ausgelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung äquivalenten Stellung S2 oder in Richtung einer zu einem eingelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung äquivalenten Stellung S1 wirkenden Betätigungsdruck p_B beaufschlagbar ist. Der Kolben 18 ist in 1 in seiner zum ausgelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung äquivalenten Stellung S1 gezeigt, in der der Kolben 18 über eine mit einer Kolbenstange 21 zusammenwirkende Endlagenrastierung 22 mit einer derartigen Rastkraft gehalten ist, dass in drucklosem Betriebszustand der Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 ein selbsttätiges Verschieben des Kolbens 18 vermieden ist.
Wird der Kolben 18 bei entsprechender Beaufschlagung mit Betätigungsdruck p_B in seine zum eingelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung äquivalente Stellung S2 verschoben, wird der Kolben 18 in drucklosem Betriebszustand der Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 über die Endlagenrastierung 22 auch in seiner zweiten Stellung S2 arretiert gehalten.
In der zweiten Schaltstellung ST2 der Ventileinheit 6 ist der Ventilschieber der Ventileinheit 6 von der Federkraft der Federeinrichtung 12 entgegen dem an der Wirkfläche 9 des Ventilschiebers anliegenden Vorsteuerdruck p_VS6 umgeschoben, wobei dann die Verbindungsleitung 14 im Bereich der Ventileinheit 6 in Richtung der Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 gesperrt ist. Die Verbindungsleitung 15 ist in der zweiten Schaltstellung ST2 der Ventileinheit 6 über die Ventileinheit 6 mit einer Verbindungsleitung 24 verbunden, die zwischen der Ventileinheit 6 und einem von der Wirkfläche 19 des Kolbens 18 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 begrenzten Druckraum 23 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 vorgesehen ist. Eine weitere zwischen der Ventileinheit 6 und einem von der Wirkfläche 20 des Kolbens 18 und dem Zylinder 17 begrenzten Druckraum 26 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 verlaufende Verbindungsleitung 25 ist in der zweiten Schaltstellung der Ventileinheit 6 über die Ventileinheit 6 mit dem Niederdruckbereich 16 verbunden.
Wird die Ventileinheit 6 entgegen der Federkraft der Federeinrichtung 12 vom Vorsteuerdruck p_VS6 in seine erste Schaltstellung ST1 umgeschaltet, ist die Verbindungsleitung 14 mit der Verbindungsleitung 25 und die Verbindungsleitung 24 mit dem Niederdruckbereich 16 verbunden, während die Verbindungsleitung 15 im Bereich der Ventileinheit 6 gesperrt ist.
Bei Vorliegen eines zweiten Betriebszustandes B2 der Ventileinrichtung 3, zu der sich die Ventileinheit 6 in ihrer Schaltstellung befindet und die Ventileinheit 5 vom Vorsteuerdruck p_VS5 in seiner Schaltstellung umgeschoben ist, ist der der Wirkfläche 19 zugeordnete Druckraum 23 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 mit dem Hochdruckbereich 13 verbunden und wird mit dem Betätigungsdruck p_B beaufschlagt, während der der Wirkfläche 20 zugeordnete Druckraum 26 mit dem Niederdruckbereich 16 in Wirkverbindung steht. Damit wird der Kolben 18 im Bereich der Wirkfläche 19 in Richtung der zweiten Stellung 52, die zum eingelegten Betriebszustand der Parksperre äquivalent ist, mit Betätigungsdruck p_B beaufschlagt und über den Betätigungsdruck p_B entweder in seine zweite Schaltstellung S2 verschoben oder in dieser gehalten.
In einem ersten Betriebszustand B1 der Ventileinrichtung 3, zu dem sich die Ventileinheit 6 in ihrer ersten Schaltstellung ST1 befindet und die Ventileinheit 5 von der Federeinrichtung 11 in ihre zweite Schaltstellung ST2 überführt ist, ist der Druckraum 26 mit dem Hochdruckbereich 13 verbunden, womit die Wirkfläche 20 des Kolbens 18 mit dem Betätigungsdruck p_B beaufschlagt ist. Gleichzeitig ist der Druckraum 23 im Bereich der Ventileinheit 6 mit dem Niederdruckbereich 16 verbunden und entlüftet. Dadurch wird der Kolben 18 vom Betätigungsdruck p_B in Richtung seiner ersten Stellung S1 verschoben und die Parksperreneinrichtung ausgelegt oder die Parksperreneinrichtung vom Betätigungsdruck p_B in ausgelegtem Betriebszustand gehalten.
Während eines dritten Betriebszustandes B3 der Ventileinrichtung 3, zu dem beide Ventileinheiten 5 und 6 gleichzeitig entweder in ihrer ersten Schaltstellung ST1 oder gleichzeitig in ihrer zweiten Schaltstellung ST2 vorliegen, sind sowohl der Druckraum 23 als auch der Druckraum 26 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 mit dem Niederdruckbereich 16 verbunden, womit am Kolben 18 keine den Kolben 18 verschiebende resultierende Gesamtkraftkomponente anliegt und der Kolben 18 keine Positionsänderung ausgehend von seiner aktuellen Position ausführt.
Die dem Kolben 18 und dem dritten Betriebszustand B3 der Ventileinrichtung 3 jeweils zugeordneten Zellen der tabellarischen Schaltlogik gemäß 2 sind nicht befüllt, da der Kolben 18 aufgrund des vollständig drucklosen Betriebszustandes der Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 beliebige Zwischenstellungen zwischen seinen beiden Stellungen S1 und S2 aufweisen kann und weder in Richtung der Schaltstellung S1 noch in Richtung der Schaltstellung S2 verschoben wird.
Die Betätigung bzw. Ansteuerung des bidirektionalen Hydraulikzylinders bzw. der Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 erfolgt über die beiden Aktoren 7 und 8 und die beiden Ventilschieber bzw. die beiden Ventileinheiten 5 und 6. Die Ausführung der Aktoreinrichtung 4 mit den beiden Aktoren 7 und 8 sichert eine ungewollte Betätigung der Parksperreneinrichtung bei Auftreten eines Einfachfehlers ab.
Besonders bei einer Integration der Vorrichtung 1 in ein hydraulisches Betätigungssystem eines Automatikgetriebes ist es vorteilhaft, wenn die Aktoren 7 und 8 gleichzeitig Aktoren des Automatikgetriebes sind, über die gleichzeitig Funktionalitäten des Automatikgetriebes darstellbar sind, da dann die Herstellkosten der Vorrichtung 1 und auch deren Bauraumbedarf gering sind.
Generell ist nach erfolgreichem Einlegen oder Auslegen der Parksperreneinrichtung die Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 beidseitig im Bereich der Druckräume 23 und 26 drucklos schaltbar, womit die Vorrichtung 1 mit hohem Wirkungsgrad betreibbar ist.
Da der Kolben 18 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 in drucklosem Betriebszustand in seiner aktuellen Stellung verbleibt, ist ein selbständiges Auslegen der Parksperreneinrichtung oder auch ein ungewolltes Einlegen der Parksperreneinrichtung während eines mechanischen Getriebenotlaufes, während dem weder der Aktor 7 noch der Aktor 8 mit Steuerstrom versorgt werden, und die Vorsteuerdrücke p_VS5 und p_VS6 gleich Null sind, sicher vermieden. Zusätzlich führt auch der Ausfall der Druckversorgung der Vorrichtung 1 nicht zu einer Betriebszustandsänderung im Bereich der Parksperreneinrichtung.
Um die Parksperreneinrichtung auch nach einem Einfall in den mechanischen Getriebenotlauf ein- oder auslegen zu können, ist der Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 eine nicht näher dargestellte Notbetätigung zuordenbar. Dabei kann es vorgesehen sein, dass ein Hebel über einen Bowden-Zug mit dem Kolben 18 wirkverbunden ist und die Parksperreneinrichtung manuell notentriegelbar oder notverriegelbar ist.
Tritt im Bereich der Aktoren 7 und 8 ein Fehler auf, während welchem der Aktor 7 oder der Aktor 8 dauerhaft einen Vorsteuerdruck p_VS5 bzw. p-VS6 ausgibt, ist der auftretende Fehler über den jeweils anderen noch voll funktionsfähigen Aktor 7 oder 8 in der nachfolgend näher beschriebenen Art und Weise ausgleichbar.
Liegt die Parksperreneinrichtung in ihrem eingelegten Betriebszustand vor und liegt vom Aktor 8 an der Ventileinheit 6 dauerhaft ein Vorsteuerdruck p_VS6 an, der bei entsprechendem Vorsteuerdruck p_VS5 des Aktors 7 zum Auslegen der Parksperreneinrichtung führen würde, ist durch dauerhaftes Hinzuschalten des Vorsteuerdruckes p_VS5 über den Aktor 7 der Fehler im Bereich des Aktors 8 ausgleichbar. Mittels dieser Vorgehensweise ist die Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 im Bereich beider Druckräume 23 und 26 drucklos schaltbar und der Kolben verbleibt in seiner aktuellen zweiten Schaltstellung S2. Durch präventives Bedrucken der Ventileinheit 5 durch den Aktor 7 ist eine plötzlich auftretende Fehlfunktion des Aktors 8 über den gesamten Betriebsbereich der Vorrichtung 1 von vorneherein ausgleichbar.
Befindet sich die Parksperreneinrichtung in ausgelegtem Betriebszustand, ist ein unerwünschtes Einlegen der Parksperreneinrichtung durch eine Fehlfunktion des Aktors 7, während der die Ventileinheit 5 dauerhaft mit dem Vorsteuerdruck p_VS5 beaufschlagt wird, über eine permanente Druckbeaufschlagung der Ventileinheit 6 mit dem Vorsteuerdruck p_VS6 ausgleichbar, wobei auch hierfür eine dauerhafte aktorseitige Bedruckung der Ventileinheit 6 vorgesehen werden kann, um ein selbsttätiges Einlegen der Parksperreneinrichtung durch das plötzliche Auftreten einer Fehlfunktion des Aktors 7 zu vermeiden.
3 zeigt eine 1 entsprechende Darstellung eines Schaltschemas einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung 1, die im Wesentlichen der Vorrichtung 1 gemäß 1 entspricht, weshalb in der nachfolgenden Beschreibung hauptsächlich auf die Unterschiede eingegangen wird und bezüglich der weiteren Funktionsweise der Vorrichtung 1 gemäß 3 auf die Beschreibung zu 1 und 2 verwiesen wird.
Bei der Vorrichtung 1 gemäß 3 wird sowohl die Ventileinheit 6 als auch die Ventileinheit 5 in Richtung ihrer ersten Schaltstellung ST1 vom Aktor 8, der vorliegend auch als Schaltventil ausgeführt sein kann, mit dem gleichen Vorsteuerdruck p_VS5 bzw. p_VS6 entgegen der Federkraft der Federeinrichtung 11 bzw. 12 beaufschlagt. Am Ventilschieber der Ventileinheit 6 ist im Bereich einer Steuerfläche 27 ein im Bereich des Aktors 7 einstellbarer Vorsteuerdruck p_VS27 anlegbar, der in Richtung der zweiten Schaltstellung ST2 der Ventileinheit 6 wirkt, womit die vom Aktor 7 am Ventilschieber der Ventileinheit 6 anlegbare Druckkraft kumulativ zur Federkraft der Federeinrichtung 12 wirkt.
Der Aktor 8 ist bei der Vorrichtung 1 gemäß 3 als Druckregler ausgeführt. Aufgrund der Auslegung der Federeinrichtungen 11 und 12 weisen die Ventileinheiten 5 und 6 zwei unterschiedliche Schaltpunkte auf. Die Federkonstante der Feder-Einrichtung 12 der Ventileinheit 6 bzw. die Federkraft der Federeinrichtung 12 ist kleiner als die Federkraft der Federeinrichtung 11 der Ventileinheit 5. Dies führt dazu, dass die Ventileinheit 6 bei Vorliegen eines niedrigeren Vorsteuerdruckes p_VS5 bzw. p_VS6 in die erste Schaltstellung ST1 umschaltet als die Ventileinheit 5. Vorliegend liegt der Schaltpunkt der Ventileinheit 6 bei etwa 0,9 bar. Mit steigendem Vorsteuerdruck p_VS5 bzw. p_VS6 wird auch die Ventileinheit 5 vom Vorsteuerdruck p_VS5 bzw. p_VS6 entgegen der Federkraft der Federeinrichtung 11 in seine erste Schaltstellung ST1 verschoben, wobei der Schaltpunkt der Ventileinheit 5 vorliegend bei etwa 2,5 bar liegt.
Der vom Aktor 7 an der Ventileinheit 6 zusätzlich anlegbare Vorsteuerdruck p_VS27 wird betriebszustandsabhängig unterstützend zur Federkraft der Federeinrichtung 12 an der Ventileinheit 6 in Richtung der zweiten Schaltstellung ST2 angelegt, um den Ventilschieber der Ventileinheit 6 unabhängig vom Vorsteuerdruck p_VS5 bzw. p_VS6 stets in die zweite Schaltstellung ST2 umschalten zu können.
Die Ventileinrichtung 3 befindet sich in dem in 3 dargestellten Zustand in ihrem dritten Betriebszustand B3 und der Kolben 18 ist in seine erste Schaltstellung S1 umgeschoben, womit die Parksperreneinrichtung ausgelegt ist. In diesem fehlerfreien Normalbetriebszustand der Vorrichtung 1 ist lediglich der Aktor 8 bestromt und es liegt der Vorsteuerdruck p_VS5 bzw. p_VS6 an den Ventileinheiten 5 und 6 an. Das über den Aktor 8 eingestellte Druckniveau des Vorsteuerdruckes p_VS5 bzw. p_VS6 liegt im Normalbetriebszustand immer über dem Schaltpunkt der Ventileinheit 5. Damit ist bei einer Mehrfachverwendung des Aktors 8, beispielsweise auch für Stellfunktionen in einem Automatikgetriebe, wie eine Kupplungskühlölvorgabe oder dergleichen, gewährleistet, dass der vom Aktor 8 belegte Druckbereich, der dann oberhalb der beiden Schaltpunkte der Ventileinheiten 5 und 6 liegt, für andere Stellfunktionen im Getriebe verwendbar ist, ohne die aktuell ausgewählte Funktion der Vorrichtung 1 zu beeinträchtigen.
4 zeigt eine tabellarische Schaltlogik der Vorrichtung 1 gemäß 3, wobei neben den Schaltstellungen ST1 und ST2 der Ventileinheiten 5 und 6 und dem jeweils damit korrespondierenden Betriebszustand B1, B2 oder B3 der Ventileinrichtung 3 Betriebszustände der Aktoren 7 und 8 angegeben sind. Die Betriebszustände der Aktoren 7 und 8 sind durch die Zahlen Null und Eins angegeben, wobei dem Wert Null ein Vorsteuerdruck p_VS5 bzw. p_VS6 oder p_VS7 im Wesentlichen gleich Null entspricht, während dem Wert Eins jeweils ein maximal über den Aktor 7 oder 8 einstellbarer Druckwert des Vorsteuerdruckes p_VS5 bzw. p_VS6 oder p_VS7 entspricht. Der durch den Buchstaben x gekennzeichnete Betriebszustand des Aktors 8 entspricht einem Regelbetriebszustand des Aktors 8.
Zum Einlegen der Parksperreneinrichtung ist der Druckraum 23 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 mit dem Betätigungsdruck p_B zu beaufschlagen. Hierfür ist der Vorsteuerdruck p_VS5 bzw. p_VS6 über den Aktor 8 über das Schaltdruckniveau der Ventileinheit 5 zu führen, damit diese entgegen der Federkraft der Federeinrichtung 11 in ihre erste Schaltstellung ST1 überführt wird. Gleichzeitig ist die Ventileinheit 6 in ihrer zweiten Schaltstellung ST2 zu halten. Dazu ist es erforderlich, über den Aktor 7 einen entsprechenden Vorsteuerdruck p_VS27 einzustellen, damit der Vorsteuerdruck p_VS5 bzw. p_VS6 die Ventileinheit 6 nicht gegen die Summe aus der Federkraft der Federeinrichtung 12 und der Druckkraft des Vorsteuerdruckes p_VS27 aus seiner zweiten Schaltstellung ST2 in seine erste Schaltstellung ST1 überführen kann.
Der Druckraum 26 ist in diesem zweiten Betriebszustand B2 der Ventileinrichtung 3 über die Ventileinheit 6 mit dem Niederdruckbereich 16 verbunden und entlüftet bzw. drucklos geschaltet, womit der Kolben 18 in seine zweite Schaltstellung 2 verschoben wird und die Parksperreneinrichtung eingelegt wird. Nach dem Einlegevorgang der Parksperreneinrichtung ist die Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 im Bereich der beiden Druckräume 23 und 26 entlüftbar, wobei hierfür entweder der Vorsteuerdruck p_VS27 auf Null gesetzt wird und der Vorsteuerdruck p_VS5 bzw. p_VS6 über den Aktor 8 auf ein erforderliches Druckniveau eingestellt wird oder der Vorsteuerdruck p_VS27 und der Vorsteuerdruck p_VS5 bzw. p_VS6 werden gleichzeitig auf Null abgesenkt.
Zum Auslegen der Parksperreneinrichtung ist der Druckraum 26 mit Betätigungsdruck p_B zu beaufschlagen. Um dies zu gewährleisten, wird der Vorsteuerdruck p_VS5 bzw. p_VS6 im Bereich des Aktors 8 auf ein Druckniveau eingestellt, das oberhalb des Schaltpunktes der Ventileinheit 6 liegt und zu dem die Ventileinheit 5 gleichzeitig in ihrer zweiten Schaltstellung ST2 verbleibt. In diesem ersten Betriebszustand B1 der Ventileinrichtung 3 ist der Druckraum 23 über die Ventileinheit 6 mit dem Niederdruckbereich 16 verbunden und entlüftet, womit der Kolben 18 in Richtung seiner ersten Schaltstellung S1 verstellt wird.
Damit die Parksperreneinrichtung im drucklosen Betriebszustand der Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 durch äußere Einflüsse, beispielsweise durch Vibrationen, aus seiner aktuellen Stellung S1 oder S2 nicht selbständig verfährt, ist wiederum die Endlagenrastierung 22 vorgesehen.
Über die in 4 dargestellte Schaltlogik ist gewährleistet, dass der Kolben 18 in drucklosem Zustand der Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 in seiner aktuellen Stellung d. h. in der Schaltstellung S1 oder der Schaltstellung 2 oder in einer beliebigen dazwischen liegenden Schaltstellung verbleibt. Damit ist auch bei einem Einfall in den mechanischen Getriebenotlauf, während dem eine Bestromung der Aktoren 7 und 8 unterbrochen ist und über die beiden Aktoren 7 und 8 kein Vorsteuerdruck p_VS5 bzw. p_VS6 sowie p_VS27 zur Verfügung stellbar ist, ein ungewolltes Verschieben des Kolbens 18 vermieden.
Um die Parksperreneinrichtung dennoch zumindest manuell betätigen zu können, ist die Vorrichtung 1 gemäß 3 in dem zu 1 beschriebenen Umfang mit einer manuell betätigbaren Notbetätigung kombinierbar.
Tritt im Bereich des Aktors 7 oder des Aktors 8 eine Fehlfunktion auf, bei der über den Aktor 7 oder den Aktor 8 jeweils fehlerhaft dauerhaft ein Vorsteuerdruck p_VS5 bzw. p_VS6 oder p_VS27 ausgegeben wird, ist die Fehlfunktion über den jeweils anderen Aktor 7 oder 8 in der nachfolgend beschriebenen Art und Weise ausgleichbar.
Liegt vom Aktor 8 bei eingelegter Parksperreneinrichtung ein Vorsteuerdruck p_VS5 bzw. p_VS6 an den Ventileinheiten 5 und 6 an, der ungewollt zum Auslegen der Parksperreneinrichtung führen würde, ist durch dauerhaftes Aufschalten eines Vorsteuerdruckes p_VS27 an der Ventileinheit 6 durch den Aktor 7 ein ungewolltes Auslegen der Parksperreneinrichtung verhinderbar, da hierdurch die Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 bzw. der Kolben 18 in Richtung seiner zweiten Schaltstellung S2 mit Betätigungsdruck p_B beaufschlagbar wird und somit in seiner aktuellen zweiten Schaltstellung S2 verbleibt. Wird der Vorsteuerdruck p_VS27 präventiv an der Ventileinheit 6 dauerhaft angelegt, kann ein unbeabsichtigtes Umschalten bzw. Auslegen der Parksperreneinrichtung von vorneherein vermieden werden.
Ist die Parksperreneinrichtung ausgelegt, kann eine Fehlfunktion des Aktors 7, zu der ein entsprechend hoher Vorsteuerdruck p_VS27 an der Ventileinheit 6 anliegt, ein unbeabsichtigtes Einlegen der Parksperreneinrichtung auslösen, wobei der Vorsteuerdruck p_VS5 bzw. p_VS6 hierfür oberhalb des Schaltpunktes der Ventileinheit 5 liegen muss. Bei Erkennen einer solchen Fehlfunktion des Aktors 7 ist das Druckniveau des Vorsteuerdruckes p_VS5 bzw. p_VS6 unterhalb des Schaltpunktniveaus der Ventileinheit 6 zu reduzieren.
Des Weiteren besteht bei der Vorrichtung 1 gemäß 3 die Möglichkeit, über den Aktor 7 eine Löschfunktion für die Ventileinheit 6 darzustellen. Dies ist dann erforderlich, wenn in Steuergeräten einer elektrischen Schaltung eines Automatikgetriebes über die Ventileinheit 6 die Druckversorgung bestimmter Schaltkupplungen des Automatikgetriebes hergestellt wird und im Bereich der Ventileinheit 6 eine so genannte Notganginformation gespeichert wird. Über die über den Aktor 7 zur Verfügung stehende Löschfunktion besteht die Möglichkeit, diese Notganginformation jederzeit zu löschen, womit eine Erhöhung der Fehlerlatenzzeit erreicht wird und Anlassersperrzeiten wesentlich verkürzt werden.
Eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung 1 zeigt 5 in einer 1 entsprechenden Darstellung, wobei die Vorrichtung 1 lediglich mit einer einzigen und als 7/2-Wegeventil ausgeführten Ventileinheit 28 ausgebildet ist, jedoch grundsätzlich die gleichen Funktionen wie die Vorrichtungen 1 gemäß 1 und 3 zur Verfügung stellt. Ein Ventilschieber der Ventileinheit 28 ist im Bereich einer ersten Wirkfläche 29 mit einem Vorsteuerdruck p_VS29 in Richtung einer ersten Schaltstellung ST1 beaufschlagbar, der im Bereich eines vorliegend als Magnetschaltventil ausgeführten Aktors 30 in Abhängigkeit eines jeweils anliegenden Steuerstromes einstellbar ist. Zusätzlich ist am Ventilschieber der Ventileinheit 28 im Bereich einer zweiten Steuerfläche bzw. einer zweiten Wirkfläche 31 ein im Bereich eines nicht näher dargestellten Druckbegrenzungsventils, das auch Teil des Hydrauliksystems der zugeordneten Getriebeeinrichtung sein kann, der Aktoreinrichtung 4 der Vorrichtung 1 einstellbares Drucksignal p_red anlegbar, das in Richtung einer zweiten Schaltstellung ST2 der Ventileinheit 28 und dem Vorsteuerdruck p_VS29 des Aktors 30 entgegenwirkt. Das Drucksignal p_red variiert zwischen Null und einer definierten Obergrenze, wobei ab Erreichen der Obergrenze das Druckniveau des Drucksignals p_red konstant bleibt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht die Obergrenze in etwa 5,5 bar.
Zusätzlich ist an dem Ventilschieber der Ventileinheit 28 im Bereich einer dritten Steuerfläche 32 ein Drucksignal p_C/E anlegbar, das in Richtung der ersten Schaltstellung der Ventileinheit 28 wirkt. Das Drucksignal p_C/E entspricht vorzugsweise einem Betätigungsdruck eines Schaltelementes, wie einer Schaltkupplung, des zugeordneten Automatikgetriebes, welches während der Darstellung einer Vorwärtsfahrtrichtung im Bereich des Automatikgetriebes permanent vorliegt.
In der zweiten Schaltstellung ST2 der Ventileinheit 28 ist im Bereich der Ventileinheit 28 von deren Ventilschieber eine Verbindung zwischen dem Hochdruckbereich 13 und einer vierten Steuerfläche 33 des Ventilschiebers eine Verbindung freigegeben, über die ein weiteres Drucksignal p_B_red an der vierten Steuerfläche 33 anlegbar ist. Das Drucksignal p_B_red weist ein gegenüber dem Druck p_B des Hochdruckbereiches 13 über eine Drosseleinrichtung 35 gedrosseltes Druckniveau auf und stellt einen so genannten Sperrdruck dar. Der Betätigungsdruck p_B liegt über eine. Leitung 34 an der Ventileinheit 28 an, wobei stromauf der Ventileinheit 28 eine erste Drosseleinheit 35A der Drosseleinrichtung 35 vorgesehen ist. Über den Ventilschieber der Ventileinheit 28 zweigt der im Bereich der ersten Drosseleinheit 35A gedrosselte Betätigungsdruck p_B in Richtung einer zweiten Drosseleinheit 35B ab, die stromab der Ventileinheit 28 und stromauf des Niederdruckbereiches 16 vorgesehen ist. Damit wird der an der Ventileinheit 28 anliegende Betätigungsdruck p_B zunächst im Bereich der ersten Drosseleinheit 35A auf ein erstes reduziertes Druckniveau abgesenkt und über eine die zweite Drosseleinheit 35B aufweisende Leckage-Leitung 36 in Richtung des Niederdruckbereiches 16 weiter abgesenkt, wobei das weiter abgesenkte Druckniveau p_B_red an der vierten Steuerfläche 33 des Ventilschiebers der Ventileinheit 28 in der zweiten Schaltstellung der Ventileinheit 28 anliegt.
Die Verbindung zwischen dem Hochdruckbereich 13 und der vierten Steuerfläche 33 des Ventilschiebers der Ventileinheit 28 ist in der ersten Schaltstellung der Ventileinheit 28 gesperrt und die vierte Steuerfläche 33 wird über den Ventilschieber mit dem Niederdruckbereich 16 verbunden, womit diese drucklos geschaltet ist.
6 zeigt eine Schaltlogik der Vorrichtung 1 gemäß 5, wobei über die Ventileinheit 28 lediglich die beiden Betriebszustände B1 und B2 der Ventileinrichtung 3, in der entweder der Druckraum 23 oder der Druckraum 26 mit Betätigungsdruck p_B beaufschlagt sind und der jeweils andere Druckraum 26 oder 23 mit dem Niederdruckbereich 13 verbunden ist, darstellbar sind. Ein gleichzeitiges Drucklosschalten der beiden Druckräume 23 und 26 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 2 ist bei der Vorrichtung 1 gemäß 5 nicht möglich.
In der Schaltlogik gemäß 6 ist in der ersten Spalte jeweils die aktuelle Schaltstellung S1 oder S2 des Kolbens 18 aufgeführt. In der zweiten Spalte ist ein aktueller Betriebszustand des Aktors 30 angegeben, wobei der Wert Eins angibt, dass vom Aktor 30 ein Vorsteuerdruck p_VS29 größer Null am Ventilschieber der Ventileinheit 28 aktuell angelegt wird. Der Wert Null gibt hingegen an, dass der Vorsteuerdruck p_VS29 im Bereich des Aktors 30 auf Null eingestellt ist.
In der dritten Spalte gibt der Wert Null an, dass der aktuell anliegende Druckwert des Drucksignales p_C/E wenigstens annähernd gleich Null ist, während bei eingetragenem Wert Eins das Drucksignal p_C/E im Bereich der dritten Steuerfläche 32 des Ventilschiebers der Ventileinheit 28 größer Null ist.
In der vierten Spalte der Schaltlogik gemäß 6 ist jeweils die Höhe des Betätigungsdruckes p_B mit MIN als erster Druckwert oder mit MAX als zweiter höherer Druckwert angegeben, welcher benötigt wird, um den Kolben 18 ausgehend von der in Spalte 1 aktuell vorliegenden Schaltstellung S1 oder S2 des Kolbens 18 in die in der letzten Spalte angegebene Zielschaltstellung S2 oder S1 des Kolbens 18 zu überführen oder zu halten. In der fünften Spalte der Schaltlogik ist die jeweils vorliegende Schaltstellung ST1 oder ST2 der Ventileinheit 28 angegeben.
Ausgehend von einem eingelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung, der zu der zweiten Schaltstellung S2 des Kolbens 18 äquivalent ist, bleibt die Parksperreneinrichtung eingelegt, wenn das Drucksignal p_C/E gleich Null ist und die Ventileinheit 28 sich in ihrer zweiten Schaltstellung befindet. Gleichzeitig ist der Betätigungsdruck auf seinen Druckwert MAX zu führen.
In dem in 5 dargestellten Betriebszustand der Vorrichtung 1 ist die Parksperreneinrichtung ausgelegt und der Kolben 18 befindet sich in seiner ersten Schaltstellung S1. Die an der Ventileinheit 28 anliegenden Drucksignale führen dazu, dass der Betätigungsdruck p_B in Richtung des Druckraumes 23 durchgeschaltet wird, während der Druckraum 26 in Richtung des Niederdruckbereiches 16 entlüftet wird. Damit die Parksperreneinrichtung eingelegt wird, sind der Vorsteuerdruck p_VS29 im Bereich des Aktors 30 und das Drucksignal p_C/E, welches an der dritten Wirkfläche 32 des Ventilschiebers der Ventileinheit 28 anliegt, auf einen minimalen Druckwert zu führen, damit der Ventilschieber von dem dauerhaft im Bereich der Wirkfläche 31 anliegenden Drucksignal p_red in seine in 5 dargestellte zweite Schaltstellung ST2 verfahren wird und der Druckraum 23 mit dem Betätigungsdruck p_B beaufschlagt wird. Der Druckraum 26 wird gleichzeitig über die Ventileinheit 28 in Richtung des Niederdruckbereiches 16 entlüftet, womit der Kolben 18 in seine zweite Schaltstellung S2 verfährt und die Parksperreneinrichtung eingelegt wird. Der Betätigungsdruck p_B liegt dabei dauerhaft an der Wirkfläche 19 des Kolbens 18 an.
Um die Parksperreneinrichtung auslegen zu können, ist ein sequentieller Ablauf durchzuführen. Dabei ist der Ventilschieber der Ventileinheit 28 zunächst in seine erste Schaltstellung ST1 zu verschieben, um den Druckraum 23 drucklos zu schalten und den Druckraum 26 mit dem Betätigungsdruck p_B zu beaufschlagen. Hierfür ist zunächst der Betätigungsdruck p_B auf den Druckwert MIN einzustellen, da der Betätigungsdruck p_B in der zweiten Schaltstellung der Ventileinheit 28 gleichzeitig als Sperrdruck p_B_red im Bereich der vierten Wirkfläche 33 am Ventilschieber der Ventileinheit 28 anliegt und als Absicherung gegen ein ungewolltes Auslegen der Parksperreneinrichtung wirkt. Bei eingelegter Parksperreneinrichtung ist das einen Haltedruck darstellende Drucksignal p_C/E im Wesentlichen Null, womit auf einfache Art und Weise Verspannungen im Fahrzeugantriebsstrang vermieden werden. Durch gleichzeitiges Aufschalten des Vorsteuerdruckes p_VS29 des Aktors 30 greift in der zweiten Schaltstellung ST2 der Ventileinheit 28 im Bereich des Ventilschiebers der Ventileinheit 28 eine Gesamtkraftkomponente an, die den Ventilschieber der Ventileinheit 28 wiederum in seine erste Schaltstellung S1 überführt, in der die Parksperreneinrichtung ausgelegt wird.
Wird über den Aktor 30 der Vorsteuerdruck p_VS29 am Ventilschieber der Ventileinheit 28 angelegt, ist der Ventilschieber über den Vorsteuerdruck p_VS29 nur dann in seine erste Schaltstellung ST1 umschaltbar, wenn die aus dem Vorsteuerdruck p_VS29 resultierende Schiebekraft größer als die aus dem Sperrdruck p_B_red und dem Drucksignal p_red resultierende Stellkraft ist.
Bei eingelegter Parksperreneinrichtung und bei einer Fehlfunktion im Bereich des Aktors 30 wird zur Vermeidung eines ungewollten Auslegens der Parksperreneinrichtung der Betätigungsdruck p_B auf ein Druckniveau größer als eine Druckschwelle eingestellt. Dadurch wird vermieden, dass ein unerwünscht anliegender Vorsteuerdruck p_VS29 die Ventileinheit 28 in seine erste Schaltstellung ST1 umschiebt und die Parksperreneinrichtung fehlerhaft ausgelegt wird.
Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, die Parksperreneinrichtung über eine vorbeschriebene Notbetätigung manuell zu notentriegeln oder zu notverriegeln.
7 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1, das ebenfalls mit einer einzigen Ventileinheit 37 ausgebildet ist. Die Ventileinheit 37 ist als 5/2-Wegeventil ausgeführt und in 7 in ihrer zweiten Schaltstellung ST2 gezeigt. Der Ventilschieber der Ventileinheit 37 ist im Bereich einer ersten Wirkfläche bzw. ersten Steuerfläche 38 mit einem Steuerdruck p_VS38 beaufschlagbar, der im Bereich eines vorliegend als Druckregelventil ausgeführten Aktors 39 einstellbar ist. Der Vorsteuerdruck p_VS38 greift an dem Ventilschieber der Ventileinheit 37 in Richtung einer ersten Schaltstellung ST1 an. Im Bereich einer zweiten Steuerfläche 40 liegt ein Drucksignal p_C/E an, das im Wesentlichen einem mit dem Drucksignal p_C/E der Vorrichtung 1 gemäß 5 vergleichbaren Drucksignal entspricht. Das Drucksignal p_C/E wirkt ebenfalls in Richtung der ersten Schaltstellung ST1 der Ventileinheit 37.
An einer dritten Steuerfläche 41 des Ventilschiebers der Ventileinheit 37 ist das Drucksignal p_red in Richtung der zweiten Schaltstellung ST2 der Ventileinheit 37 anlegbar, das im Wesentlichen dem Drucksignal p_red der Vorrichtung 1 gemäß 5 entspricht. An einer vierten. Steuerfläche 42 des Ventilschiebers der Ventileinheit 37 ist ein im Bereich eines weiteren Aktors 43 einstellbarer Vorsteuerdruck p_VS42 anlegbar, wobei der Aktor 43 vorliegend als Magnetschaltventil ausgebildet ist. Über den Vorsteuerdruck p_VS42 ist im Wesentlichen die Sperrdruckfunktion des reduzierten Betätigungsdruckes p_B_red der Vorrichtung 1 gemäß 5 darstellbar, womit die Vorrichtung 1 gemäß 7 unabhängig von Toleranzen im Bereich der Drosseleinrichtung 35 und der minimalen Druckhöhe des Betätigungsdruckes p_B ist. Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung 1 gemäß 7 gegenüber der Vorrichtung 1 gemäß 5 ist, dass der Sperrdruck p_VS42 jederzeit durch entsprechende Betätigung des Aktors 43 im Bereich der Wirkfläche 42 anlegbar ist oder auf Null reduzierbar ist.
Wird der Aktor 43 an einen separaten High-Side-Switch (HSS) angeschlossen, besteht die Möglichkeit, beim Ausfall des primären HSS der Kupplungsansteuerung, was prinzipiell einem elektrischen Notlauf entspricht, die Parksperreneinrichtung bei laufendem Motor durch entsprechende Betätigung des Aktors 43 und einem daraus resultierenden Anlegen des Vorsteuerdruckes p_VS42 an der Wirkfläche 42 einzulegen.
Zusätzlich ist der Sperrdruck p_VS42 zum Rücksetzen eines in 7 nicht näher gezeigten Positionsventils eines Hydrauliksystems eines Automatikgetriebes verwendbar, wodurch die Druckversorgung von so genannten Notgang-Kupplungen im Automatikgetriebe unterbrechbar ist und eine hydraulisch gespeicherte Notgang-Information löschbar ist. Mittels der letztbeschriebenen Funktionalität können Anlasser-Sperrzeiten eines Fahrzeugantriebsstranges in erheblichem Umfang reduziert werden.
Befindet sich eine zugeordnete Getriebesteuerung in mechanischem Notlauf, in dem eine Bestromung der Aktoren 39 und 43 unterbrochen ist, besteht in gleichem Umfang wie bei der Vorrichtung 1 gemäß 5 die Möglichkeit, durch kurzzeitige Druckbeaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit 2 die Parksperreneinrichtung aus einem ausgelegten Betriebszustand in einen eingelegten Betriebszustand zu überführen.
8 zeigt eine Schaltlogik der Vorrichtung 1 gemäß 7, wobei in der ersten Spalte wiederum jeweils eine aktuelle Schaltstellung S1, S2 des Kolbens 18 aufgeführt ist und die in der letzten Spalte jeweils aufgeführte Zielschaltstellung S1, S2 des Kolbens 18 durch die jeweils in der zweiten bis vierten Spalte aufgeführten Betriebszustände der Aktoren 39 und 43 sowie des aktuell im Bereich der Steuerfläche 40 aufgeschalteten Drucksignales p_C/E und der in der fünften Spalte angegebenen aktuellen Schaltstellung ST1, ST2 der Ventileinheit 37 erreicht wird.
Ausgehend von einem eingelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung wird die Parksperreneinrichtung gemäß der ersten Zeile der Schaltlogik in eingelegtem Betriebszustand belassen, wenn über den Aktor 43 ein entsprechender Vorsteuerdruck p_VS42 im Bereich der Steuerfläche 42 angelegt wird.
Gleichzeitig ist das Drucksignal p_C/E im Wesentlichen auf Null oder einen minimalen Druckwert zu stellen, während die Ventileinheit 37 in der in 7 dargestellten zweiten Schaltstellung ST2 zu halten ist, wobei die Höhe des Vorsteuerdruckes p_VS38 unerheblich ist.
Ist der Kolben 18 von seiner zweiten Schaltstellung S2, die zum eingelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung äquivalent ist, in seine erste Schaltstellung S1 zu überführen und die Parksperreneinrichtung auszulegen, ist der Vorsteuerdruck p_VS42 gemäß der zweiten Zeile der Schaltlogik im Bereich des Aktors 43 im Wesentlichen auf Null zu führen und der Vorsteuerdruck p_VS38 auf einen Wert anzuheben, zu dem die Ventileinheit 37 von seiner zweiten Schaltstellung ST2 in seine erste Schaltstellung ST1 umschaltet.
Soll die Parksperreneinrichtung in ausgelegtem Betriebszustand belassen werden, ist der Vorsteuerdruck p_VS42 gemäß der dritten Zeile der Schaltlogik über den Aktor 43 auf einen Minimalwert abzusenken, der vorzugsweise gleich Null ist. Gleichzeitig ist der Vorsteuerdruck p_VS38 über den Aktor 39 anzuheben und die Ventileinheit 37 in ihre erste Schaltstellung ST1 zu führen oder in dieser zu halten. Dabei kann das Drucksignal p_C/E gleich Null sein oder auch einen hiervon abweichenden Wert aufweisen.
Liegt die Parksperreneinrichtung in ausgelegtem Betriebszustand vor und soll diese in einen eingelegten Betriebszustand überführt werden, wird der Vorsteuerdruck p_VS42 gemäß der vierten Zeile der Schaltlogik über den Aktor 43 auf ein entsprechendes Druckniveau angehoben, während das Drucksignal p_C/E auf Null absinkt. In Abhängigkeit der Auslegung der Wirkfläche 38 wird die Ventileinheit 37 vom anliegenden Vorsteuerdruck p_VS42 und dem anliegenden Drucksignal p_red in ihre zweite Schaltstellung ST2 geführt, auch wenn im Bereich der Wirkfläche 38 ein Vorsteuerdruck p_VS38 anliegt.
Ein fünftes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 zum Betreiben einer Parksperreneinrichtung zeigt 9. Die Vorrichtung 1 umfasst eine über den Betätigungsdruck p_B entgegen einer Federkraft einer Federeinrichtung 44 betätigbare Kolben-Zylinder-Einrichtung 45, die über ein 3/2-Wegeventil 46 mit dem Betätigungsdruck p_B zum Auslegen der Parksperreneinrichtung beaufschlagbar ist und zum Einlegen der Parksperreneinrichtung über das 3/2-Wegeventil 46 im Wesentlichen drucklos schaltbar ist. Das 3/2-Wegeventil 46 ist über eine elektrisch betätigbare Aktoreinrichtung 47 im Bereich einer ersten Steuerfläche 48 mit Vorsteuerdruck p_VS48 beaufschlagbar, der in Abhängigkeit des Betätigungsdruckes p_B steht. Zusätzlich ist eine druckabhängig schaltbare Verriegelungseinrichtung 49 zum Halten der Parksperreneinrichtung sowohl in ausgelegtem als auch in eingelegtem Betriebszustand vorgesehen.
Die Verriegelungseinrichtung 49 zum Halten der Parksperreneinrichtung ist mit einem Verriegelungselement 50 mit einem Kolbenelement 51 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 45 in Wirkverbindung bringbar, wobei das Verriegelungselement 50 über eine Federeinrichtung 52 mit einer in Richtung einer Verriegelungsstellung der Verriegelungseinrichtung 49 wirkenden Federkraft beaufschlagt ist und entgegen der Federkraft über einen Entriegelungsdruck, der vorliegend dem Betätigungsdruck p_B entspricht, in Entriegelungsstellung der Verriegelungseinrichtung 49 führbar ist, während ein Ventilschieber des 3/2-Wegeventils 46 über eine weitere Federeinrichtung 53, die dem Vorsteuerdruck p_VS48 der vorliegend mit einem Magnetschaltventil ausgeführten Aktoreinrichtung 47 entgegenwirkt, in eine erste Schaltstellung führbar ist, in der die Kolben-Zylinder-Einrichtung 45 im Wesentlichen drucklos geschaltet ist.
Zusätzlich ist im Bereich einer weiteren Steuerfläche 58 des Ventilschiebers des 3/2-Wegeventils 46 ein Drucksignal p_F anlegbar, das der Federkraft der weiteren Federeinrichtung 53 entgegenwirkt.
Um über die Vorrichtung 1 sowohl im Normalbetrieb, während welchem die Aktoreinrichtung 47 mit Steuerstrom beaufschlagbar ist und die Vorrichtung 1 über ein Hydrauliksystem einer Automatikgetriebeeinrichtung mit einem ausreichenden Hydraulikfluiddruck versorgt wird, als auch im mechanischen Getriebenotlauf, während welchem eine Stromversorgung der Aktoreinrichtung 47 unterbrochen ist, in der nachfolgend näher beschriebenen Art und Weise betreiben zu können, sind die Kolben-Zylinder-Einrichtung 45, das 3/2-Wegeventil 46 und die Verriegelungseinrichtung 49 wie folgt aufeinander abgestimmt.
Eine Betätigung des Kolbenelementes 51 entgegen der Federeinrichtung 44 erfolgt oberhalb einer ersten in 10 näher dargestellten Druckschwelle p_B1 des Betätigungsdruckes p_B, die bei dem vorliegend näher betrachteten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 in etwa 2,5 bar beträgt. Das bedeutet, dass der Kolben 51 aus seiner in 9 dargestellten zweiten Schaltstellung S2, die zum eingelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung äquivalent ist, entgegen der Federkraft der Federeinrichtung 44 in Richtung seiner ersten Schaltstellung S1, die zum ausgelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung äquivalent ist, verschoben wird. Das Kolbenelement 51 wird unterhalb der ersten Druckschwelle p_B1 des Betätigungsdruckes p_B von der Federeinrichtung 44 in die in 9 dargestellte Position S1 verstellt und die Parksperreneinrichtung eingelegt.
Oberhalb einer zweiten Druckschwelle p_B2 des Betätigungsdruckes p_B, die größer als die erste Druckschwelle p_B1 ist, wird das 3/2-Wegeventil 46 entgegen der Federkraft der weiteren Federeinrichtung 53 aus der in 9 dargestellten Schaltstellung vom Vorsteuerdruck p_VS48, der dann Werte oberhalb der zweiten Druckschwelle p_B2 des Betätigungsdruckes p_B annimmt, umgeschoben. Die zweite Druckschwelle p_B2 entspricht vorliegend einem Druckwert von etwa 6 bar.
Wiederum oberhalb einer dritten Druckschwelle p_B3 des Betätigungsdruckes p_B, die größer als die zweite Druckschwelle p_B2 ist, wird das Verriegelungselement 50 vom Betätigungsdruck p_B entgegen der Federkraft der Federeinrichtung 52 aus seiner Verriegelungsstellung in seine Entriegelungsstellung des Kolbenelementes 51 geführt. In der Entriegelungsstellung der Verriegelungseinrichtung 49 ist eine Bewegung des Kolbenelementes 51 von der Verriegelungseinrichtung 49 freigegeben und wird durch den mit der Kolbenstange 55 herstellbaren mechanischen Formschluss nicht gesperrt.
Während dem in 9 dargestellten Betriebszustand der Vorrichtung 1 ist ein mit Betätigungsdruck p_B beaufschlagbarer Druckraum 56 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 45 im Bereich des 3/2-Wegeventils 46 mit dem Niederdruckbereich 16 verbunden, während die Verbindung zwischen dem Druckraum 56 und dem Hochdruckbereich 13 im Bereich des 3/2-Wegeventil 46 gesperrt ist. Da der Druck im Bereich des Niederdruckbereichs 16 kleiner als die erste Druckschwelle p_B1 ist und im Normalbetrieb eines Automatikgetriebes vom Hochdruckbereich 13 üblicherweise ein Betätigungsdruck p_B größer als die dritte Druckschwelle p_B3 zur Verfügung gestellt ist, ist die Verriegelungs-Einrichtung 49 vom Betätigungsdruck p_B in ihre Entriegelungsstellung verstellt, womit das Kolbenelement 51 von der Federeinrichtung 44 in seine zum eingelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung äquivalente Schaltstellung verschiebbar ist.
Wird der Betätigungsdruck p_B auf ein Druckniveau unterhalb der dritten Druckschwelle p_B3 und oberhalb der zweiten Druckschwelle p_B2 abgesenkt, verriegelt die Verriegelungseinrichtung 49 das Kolbenelement 51 in seiner zweiten Schaltstellung S2 ohne dass das Kolbenelement 51 von der Federeinrichtung 44 verstellbar ist, womit ein ungewolltes Auslegen der Parksperreneinrichtung auch bei anschließendem weiteren Absinken des Betätigungsdruckes unterhalb der ersten Druckschwelle p_B1 vermieden ist.
Befindet sich das Kolbenelement 51 in seiner ersten Schaltstellung S1, die zum ausgelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung äquivalent ist, und liegt eine entsprechende Anforderung zum Einlegen der Parksperreneinrichtung vor, ist der Druck im Druckraum 56 auf ein Druckniveau unterhalb der ersten Druckschwelle p_B1 abzusenken. Hierfür ist das 3/2-Wegeventil 46 in die in 9 dargestellte Schaltstellung zu überführen, wobei der Betätigungsdruck p_B ein Druckniveau oberhalb der dritten Druckschwelle p_B3 aufweisen muss, um die Verriegelungseinrichtung 49 aus ihrem Verriegelungszustand in ihren Entriegelungszustand überführen zu können.
Um das 3/2-Wegeventil 46 in die in 9 dargestellte Schaltstellung überführen zu können, wird die Bestromung der Aktoreinrichtung 47 auf ein derartiges Niveau geführt, dass die vom Vorsteuerdruck p_VS48 am Ventilschieber der Aktoreinrichtung 46 anliegende Kraftkomponente kleiner als die Federkraft einer Federeinrichtung 53 ist, wobei die Wirkfläche 48 des 3/2-Wegeventils 46 in der in 9 gezeigten Schaltstellung des Aktors 47 im Wesentlichen drucklos geschaltet ist.
Das im Bereich einer weiteren Wirkfläche 58 des 3/2-Wegeventils 46 anlegbare Drucksignal p_F entspricht im Wesentlichen einem Betätigungsdruck eines zur Darstellung einer Vorwärtsfahrtrichtung im Automatikgetriebe zuzuschaltenden Schaltelementes. Das Drucksignal p_F weist im Normalbetrieb der der Vorrichtung 1 zugeordneten Getriebeeinrichtung ein Druckniveau auf, mittels welchem das 3/2-Wegeventil 46 ohne gleichzeitig anliegendem Vorsteuerdruck p_VS48 nicht aus der in 9 gezeigten Schaltstellung in seine umgeschobene Schaltstellung überführbar ist, in der der Druckraum 56 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 45 mit dem Betätigungsdruck p_B beaufschlagt ist.
Liegt eine entsprechende Anforderung zur Darstellung eines neutralen Betriebszustandes im Bereich der Getriebeeinrichtung, während welchem ein Kraftfluss im Bereich der Getriebeeinrichtung unterbrochen ist, eine Anforderung zur Darstellung eines Rückwärtsfahrbetriebes oder eine entsprechende Anforderung für einen Parkbetriebszustand vor, während welchem die Parksperreneinrichtung einzulegen ist, wird das Drucksignal p_F auf ein Druckniveau abgesenkt, das vorzugsweise gleich Null ist, so dass das Drucksignal p_F einem Umschaltvorgang des 3/2-Wegeventils 46 durch die weitere Federeinrichtung 53 nicht entgegenwirkt.
Fällt das elektrohydraulische Steuerungssystem der Getriebeeinrichtung, über welches auch die Vorrichtung 1 vorliegend mit Strom und Hydraulikdruck versorgt wird, in den mechanischen Getriebenotlauf um, während dem die Stromversorgung des Aktors 47 unterbrochen ist, wird der Ventilschieber des Aktors 47 von der Federeinrichtung 57 in die in 9 dargestellte Schaltstellung umgeschoben und der an der Wirkfläche 48 des 3/2-Wegeventils anliegende Vorsteuerdruck p_VS48 fällt im Wesentlichen auf Null ab. Gleichzeitig wird der Betätigungsdruck p_B auf seinen Maximalwert eingestellt, was einen Übergang der Verriegelungseinrichtung 49 in die Entriegelungsstellung zur Folge hat.
In Abhängigkeit des Drucksignals p_F, das von einem Schaltelement des Automatikgetriebes abgezweigt wird, wird das 3/2-Wegeventil 46 entgegen der Federkraft 53 in die zu der in 9 dargestellten Schaltstellung umgeschobene Schaltstellung überführt oder in dieser gehalten, wenn im Bereich der Getriebeeinrichtung ein Notgang zur Darstellung einer Vorwärtsfahrt eingelegt ist, zu dessen Darstellung das Schaltelement mit dem maximalen Betätigungsdruck p_B beaufschlagt wird.
Ist in der Getriebeeinrichtung der Neutralbetriebszustand, ein Rückwärtsfahrtbetriebszustand oder der Parkbetriebszustand dargestellt und fällt die Getriebeeinrichtung in den mechanischen Getriebenotlauf ein, sinkt das Drucksignal p_F im Wesentlichen auf Null ab, womit das 3/2-Wegeventil 46 nach dem Einfall in den mechanischen Getriebenotlauf in die in 9 dargestellte Schaltstellung übergeht oder in dieser verbleibt.
Dadurch, dass der Betätigungsdruck p_B im mechanischen Notlauf seinen Maximalwert annimmt, der vorliegend etwa 19 bis 20 bar entspricht, steigt das Druckniveau des Drucksignals p_F im mechanischen Getriebenotlauf ebenfalls an, womit das 3/2-Wegeventil im mechanischen Getriebenotlauf während der Darstellung einer Vorwärtsfahrtrichtung im der Automatikgetriebeeinrichtung vom Drucksignal p_F gegenüber der in 9 dargestellten Schaltstellung umgeschoben wird. Dann wird der Druckraum 56 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 44 mit dem maximalen Betätigungsdruck p_B beaufschlagt und die Parksperreneinrichtung ausgelegt oder in ausgelegtem Betriebszustand gehalten.
Damit wird erreicht, dass die Parksperreneinrichtung beim Einfall in den mechanischen Getriebenotlauf ausgehend von einem Betriebszustand der Getriebeeinrichtung, zu dem vor dem Einfall in den mechanischen Notlauf eine Übersetzung für Vorwärtsfahrt dargestellt wurde, sicher im ausgelegten Betriebszustand gehalten wird. Zusätzlich wird gewährleistet, dass die Parksperreneinrichtung beim Einfall in den mechanischen Getriebenotlauf ausgehend von einem Normalbetriebszustand der Getriebeeinrichtung, während dem der Neutralbetriebszustand, der Betriebszustand für Rückwärtsfahrt oder der Parkbetriebszustandes dargestellt wurde, in eingelegten Betriebszustand überführt wird oder in diesem belassen wird.
Fällt ein ABS-System eines Fahrzeuges während einer Vollbremsung im mechanischen Notlauf der Getriebeeinrichtung aus, wird die Parksperreneinrichtung durch einen damit einhergehenden Abfall des Betätigungsdruckes p_B auf ein Druckniveau kleiner als die dritte Druckschwelle p_B3 von der Verriegelungseinrichtung 49 sicher in ausgelegtem Betriebszustand gehalten, da bei Unterschreiten der dritten Druckschwelle p_B3 das Verriegelungselement 50 das Kolbenelement 51 formschlüssig in seiner zum ausgelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung äquivalenten Schaltstellung S1 hält.
Dies wird dadurch erreicht, dass die Verriegelungseinrichtung 49 bereits bei höheren Druckwerten in seine Verriegelungsstellung übergeht als das Kolbenelement 51 von der Federeinrichtung 44 aus seiner ersten Schaltstellung S1 in seine zweite Schaltstellung S2, die zum ausgelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung äquivalent ist, umgeschoben wird.
Aufgrund der Ausführung der Vorrichtung 1 mit der Verriegelungseinrichtung 49 und der vorbeschriebenen Abstimmung der Vorrichtung 1 ist bei Vorliegen einer mechanischen Verriegelung des Kolbenelementes 51 die aktuelle Schaltstellung des 3/2-Wegeventils 46 und auch der Betriebszustand der Aktoreinrichtung 47 bei Auftreten eines vorzugsweise fehlerbedingten Druckabfalls des Betätigungsdruckes p_B nicht mehr relevant, da die Parksperreneinrichtung von der Verriegelungseinrichtung 49 sicher in ausgelegtem Betriebszustand gehalten wird.
Um die Parksperreneinrichtung beispielsweise bei abgestelltem Fahrzeug manuell einlegen zu können, besteht die Möglichkeit, das Verriegelungselement 50 im Bereich der Federseite mit einem Zugmechanismus zu koppeln, über die die Verriegelungseinrichtung 49 in ihre Entriegelungsstellung manuell von einem Fahrer überführbar ist. Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, die Parksperreneinrichtung aus ihrem eingelegten Betriebszustand, beispielsweise über einen Bowden-Zug, manuell in ihren ausgelegten Betriebszustand zu überführen.
Des Weiteren besteht auch die Möglichkeit, die Parksperreneinrichtung im mechanischen Getriebenotlauf nach einem Abstellen des Fahrzeuges und der Antriebsmaschine, über die die Drucköl fördernde Pumpeneinrichtung angetrieben wird, aus ihrem ausgelegten Betriebszustand in ihren eingelegten Betriebszustand zu überführen, indem der Betätigungsdruck p_B durch nochmaliges Starten der Antriebsmaschine auf ein Druckniveau oberhalb der dritten Druckschwelle p_B3 angehoben wird. Dann wird die Verriegelungseinrichtung 49 vom Betätigungsdruck aus ihrer Verriegelungsstellung in ihre Entriegelungsstellung überführt. Da durch den Betrieb der Antriebsmaschine im mechanischen Notlauf der Getriebeeinrichtung am 3/2-Wegeventil weder ein entsprechender Vorsteuerdruck p_VS48 noch ein entsprechendes Drucksignal p_F anliegt, liegt das 3/2-Wegeventil 46 aufgrund der Federeinrichtung 53 in der in 9 dargestellten Schaltstellung vor, in der der Druckraum 56 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 45 im Wesentlichen drucklos geschaltet ist. Das bedeutet, dass das Kolbenelement 51 durch den Motorstart über die Verriegelungseinrichtung 49 nicht länger gehalten wird und von der Federeinrichtung 44 in seine zweite Schaltstellung S2 überführt wird sowie die Parksperreneinrichtung eingelegt wird.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Kolben-Zylinder-Einrichtung
3: Ventileinrichtung
4: Aktoreinrichtung
5: Ventileinheit
6: Ventileinheit
7: Aktor
8: Aktor
9: Steuerfläche
10: Steuerfläche
11: Federeinrichtung
12: Federeinrichtung
13: Hochdruckbereich
14: Verbindungsleitung
15: weitere Verbindungsleitung
16: Niederdruckbereich
17: Zylinder
18: Kolben
19: Wirkfläche
20: Wirkfläche
21: Kolbenstange
22: Endlagenrastierung
23: Druckraum
24: Verbindungsleitung
25: Verbindungsleitung
26: Druckraum
27: Steuerfläche
28: Ventileinheit, 7/2-Wegeventil
29: Wirkfläche
30: Aktor
31: Steuerfläche
32: Steuerfläche
33: Steuerfläche
34: Leitung
35: Drosseleinrichtung
35A, 35B: Drosseleinheit
36: Leckage-Leitung
37: Ventileinheit
38: Steuerfläche
39: Aktor
40: Steuerfläche
41: Steuerfläche
42: Steuerfläche
43: Aktor
44: Federeinrichtung
45: Kolben-Zylinder-Einrichtung
46: 3/2-Wegeventil
47: Aktoreinrichtung
48: Steuerfläche
49: Verriegelungseinrichtung
50: Verriegelungselement
51: Kolbenelement
52: Federeinrichtung
53: weitere Federeinrichtung
54: Steuerfläche
55: Kolbenstange
56: Druckraum
57: Federeinrichtung
B1, B2, B3: Betriebszustand der Ventileinrichtung
p_B: Betätigungsdruck
p_B_red: reduzierter Betätigungsdruck, Sperrdruck
p_B1: erste Druckschwelle des Betätigungsdruckes
p_B2: zweite Druckschwelle des Betätigungsdruckes
p_B3: dritte Druckschwelle des Betätigungsdruckes
p_C/E: Drucksignal
p_F: Drucksignal
p_red: Drucksignal
p_VS: Vorsteuerdruck
S1: Schaltstellung
S2: Schaltstellung
ST1: Schaltstellung
ST2: Schaltstellung
t: Zeit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009015853 A1 [0002]
DE 10245386 A1 [0004]

Claims

Vorrichtung (1) zum Betreiben einer Parksperreneinrichtung mit einer hydraulisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Einrichtung (2), die über eine Ventileinrichtung (3) mit Betätigungsdruck (p_B) zum Betätigen der Parksperreneinrichtung beaufschlagbar ist, wobei die Ventileinrichtung (3) mit wenigstens einer elektrisch betreibbaren Aktoreinrichtung (4) und zumindest einer über die Aktoreinrichtung (4) mit Vorsteuerdruck (p_VS38, p_VS42) beaufschlagbaren Ventileinheit (37) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben-Zylinder-Einrichtung (2) als doppeltwirkende Kolben-Zylinder-Einrichtung ausgebildet ist, deren Kolben (18) im Bereich von jeweils wenigstens einer Wirkfläche (19, 20) über die Ventileinrichtung (3) mit einem in Richtung einer zu einem ausgelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung äquivalenten Stellung (S1) oder in Richtung einer zu einem eingelegten Betriebszustand der Parksperreneinrichtung äquivalenten Stellung (S2) wirkenden Betätigungsdruck (p_B) beaufschlagbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen eines ersten Betriebszustandes (B1) der Ventileinrichtung (3) ein einer Wirkfläche (19 oder 20) des Kolbens (18) zugeordneter Druckraum (23 oder 26) der Kolben-Zylinder-Einheit (2) mit einem Niederdruckbereich (16) verbunden ist, während ein einer weiteren Wirkfläche (20 oder 19) des Kolbens (18) zugeordneter Druckraum (26 oder 23) mit einem Hochdruckbereich (13) in Wirkverbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen eines zweiten Betriebszustandes (B2) der Ventileinrichtung (3) der der Wirkfläche (19 oder 20) des Kolbens (18) zugeordnete Druckraum (23 oder 26) der Kolben-Zylinder-Einheit (2) mit dem Hochdruckbereich (13) verbunden ist, während der der weiteren Wirkfläche (20 oder 19) des Kolbens (18) zugeordnete Druckraum (26 oder 23) mit dem Niederdruckbereich (16) in Wirkverbindung steht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (3) eine als 5/2-Wegeventil ausgebildete Ventileinheit (6; 37) umfasst, deren Ventilschieber im Bereich einer ersten Steuerfläche (9; 38) mit dem im Bereich der Aktoreinrichtung (4) einstellbaren Vorsteuerdruck (p_VS6; p_VS38) beaufschlagbar ist, der in Richtung einer ersten Schaltstellung (ST1) der Ventileinheit (6; 37) wirkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsteuerdruck (p_VS6; p_VS38) im Bereich eines als Druckregelventil ausgeführten Aktors (8; 39) der Aktoreinrichtung (4) einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ventilschieber des 5/2-Wegeventils (6; 37) im Bereich einer zweiten Steuerfläche (27, 42) ein im Bereich eines als Schaltventil ausgeführten Aktors (7; 43) der Aktoreinrichtung (4) einstellbarer Vorsteuerdruck (p_VS42; p_VS27) anlegbar ist, der in Richtung einer zweiten Schaltstellung (ST2) des 5/2-Wegeventils (6; 37) wirkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ventilschieber des 5/2-Wegeventils (6) eine in Richtung einer zweiten Schaltstellung (ST2) des 5/2-Wegeventils (6) wirkende Federeinrichtung (12) angreift.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (3) eine weitere als 4/2-Wegeventil ausgeführte Ventileinheit (5) umfasst, die zwischen dem Hochdruckbereich (13) und dem 5/2-Wegeventil (6) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventilschieber des 4/2-Wegeventils (5) im Bereich einer Steuerfläche (10) mit einem in Richtung einer ersten Schaltstellung (ST1) des 4/2-Wegeventils (5) wirkenden Vorsteuerdruck (p_VS5) beaufschlagbar ist, der entgegen einer an dem Ventilschieber in Richtung einer zweiten Schaltstellung (ST2) angreifenden Federeinrichtung (11) wirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsteuerdruck (p_VS5) des 4/2-Wegeventils (5) im Bereich eines Druckregelventils (8) oder eines Schaltventils (7) einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das 5/2-Wegeventil (6) und das 4/2-Wegeventil (5) über ein gemeinsames Druckregelventil (8) der Aktoreinrichtung (4) mit dem gleichen Vorsteuerdruck (p_VS5; p_VS6) beaufschlagbar sind, wobei die Federkraft der dem 5/2-Wegeventil (6) zugeordneten Federeinrichtung (12) kleiner ist als die Federkraft der dem 4/2-Wegeventil (5) zugeordneten Federeinrichtung (11).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dritten Betriebszustand der Ventileinrichtung (3) der der Wirkfläche (19) des Kolbens (18) zugeordnete Druckraum (23) der Kolben-Zylinder-Einheit (2) und der der weiteren Wirkfläche (20) des Kolbens (18) zugeordnete Druckraum (26) mit dem Niederdruckbereich (16) verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ventilschieber des 5/2-Wegeventils (37) im Bereich einer dritten Steuerfläche (41) ein im Bereich eines Druckbegrenzungsventils der Aktoreinrichtung (4) einstellbares Drucksignal (p_red) anlegbar ist, das in Richtung der zweiten Schaltstellung (ST2) des 5/2-Wegeventils (37) wirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ventilschieber des 5/2-Wegeventils (37) im Bereich einer vierten Steuerfläche (40) ein weiteres Drucksignal (p_C/E) anlegbar ist, das in Richtung der ersten Schaltstellung (ST1) des 5/2-Wegeventils (37) wirkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (3) mit einer als 7/2-Wegeventil ausgebildeten Ventileinheit (28) ausgeführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsteuerdruck (p_VS29) im Bereich eines als Schaltventil ausgebildeten Aktors (30) der Aktoreinrichtung (4) einstellbar ist und in Richtung einer ersten Schaltstellung (ST1) des 7/2-Wegeventils (28) im Bereich einer ersten Wirkfläche (29) eines Ventilschiebers des 7/2-Wegeventils (28) anlegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ventilschieber des 7/2-Wegeventils (28) im Bereich einer zweiten Steuerfläche (31) ein im Bereich eines Druckbegrenzungsventils der Aktoreinrichtung (4) einstellbares Drucksignal (p_red) anlegbar ist, das in Richtung der zweiten Schaltstellung (ST2) des 7/2-Wegeventils (28) wirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ventilschieber des 7/2-Wegeventils (28) im Bereich einer dritten Steuerfläche (32) ein Drucksignal (p_C/E) anlegbar ist, das in Richtung der ersten Schaltstellung (ST1) des 7/2-Wegeventils (28) wirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Schaltstellung (ST1) des 7/2-Wegeventils (28) im Bereich des 7/2-Wegeventils (28) vom Ventilschieber eine Verbindung zwischen dem Hochdruckbereich (13) und einer vierten Steuerfläche (33) des Ventilschiebers freigegeben ist, über die ein weiteres Drucksignal (p_B_red) an der vierten Steuerfläche (33) anlegbar ist, das ein gegenüber dem Druck (p_B) des Hochdruckbereiches (13) über eine Drosselrichtung (35) gedrosseltes Druckniveau aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Hochdruckbereich (13) und der vierten Steuerfläche (33) des Ventilschiebers in der ersten Schaltstellung (ST1) des 7/2-Wegeventils (28) gesperrt und die vierte Steuerfläche (33) über den Ventilschieber mit dem Niederdruckbereich (16) verbunden ist.
Vorrichtung (1) zum Betreiben einer Parksperreneinrichtung mit einer über einen Betätigungsdruck entgegen einer Federkraft einer Federeinrichtung (44) betätigbaren einfachwirkenden Kolben-Zylinder-Einrichtung (45), die über ein 3/2-Wegeventil (46) mit dem Betätigungsdruck (p_B) zum Auslegen der Parksperreneinrichtung beaufschlagbar ist und zum Einlegen der Parksperreneinrichtung über das 3/2-Wegeventil (46) im Wesentlichen drucklos schaltbar ist, wobei das 3/2-Wegeventil (46) über eine elektrisch betätigbare Aktoreinrichtung (47) mit Vorsteuerdruck (p_VS48) beaufschlagbar ist und eine druckabhängig schaltbare Verriegelungseinrichtung (49) zum Halten der Parksperreneinrichtung in ausgelegtem als auch in eingelegtem Betriebszustand vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (49) zum Halten der Parksperreneinrichtung mit einem Verriegelungselement (50) mit einem Kolbenelement (51) der Kolben-Zylinder-Einrichtung (45) in Wirkverbindung bringbar ist, wobei das Verriegelungselement (50) über eine Federeinrichtung (52) mit einer in Richtung einer Verriegelungsstellung wirkenden Federkraft beaufschlagt ist und entgegen der Federkraft über einen Entriegelungsdruck (p_B) in Entriegelungsstellung führbar ist, während ein Ventilschieber des 3/2-Wegeventils (46) über eine Federeinrichtung (53), die dem Vorsteuerdruck (p_VS48) der Aktoreinrichtung (4) entgegenwirkt, in eine erste Schaltstellung führbar ist, in der die Kolben-Zylinder-Einrichtung (45) im Wesentlichen drucklos geschaltet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktoreinrichtung (47) ein Magnetschaltventil umfasst, in dessen Bereich der Vorsteuerdruck (p_VS48) einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das der Steuerdruck (p_VS48) im Bereich einer Steuerfläche (48) eines Ventilschiebers des 3/2-Wegeventils (46) anlegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer weiteren Steuerfläche (58) des Ventilschiebers des 3/2-Wegeventils (46) ein Drucksignal (p_F) anlegbar ist, das der Federeinrichtung (53) entgegenwirkt.