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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Parksperrenanordnung für ein Kraftfahrzeuggetriebe, ein Kraftfahrzeuggetriebe sowie ein Verfahren zum Betrieb des Kraftfahrzeuggetriebes.
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Parksperrenanordnungen werden in der Regel in Automatikgetrieben, wie Wandlerautomatikgetrieben, automatisierten Schaltgetrieben oder Doppelkupplungsgetrieben für Kraftfahrzeuge verwendet.
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Parksperrenanordnungen umfassen üblicherweise eine Sperranordnung. Die Sperranordnung umfasst häufig ein Parksperrenrad, das eine Verzahnung mit Zähnen und Zahnlücken aufweist. Das Parksperrenrad ist in der Regel an einer Ausgangswelle des Getriebes festgelegt, kann jedoch auch an einem Glied eines Differentials festgelegt sein. Das Parksperrenrad ist üblicherweise folglich direkt mit einem Abtrieb des Kraftfahrzeuges gekoppelt. Ferner beinhaltet eine solche Sperranordnung regelmäßig eine Parksperrenklinke, die einen Klinkenzahn aufweist. Die Parksperrenklinke ist üblicherweise zwischen einer Freigabeposition und einer Sperrposition verschwenkbar an einem Gehäuse gelagert.
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Zum Bewegen der Parksperrenklinke zwischen der Freigabeposition und der Sperrposition ist aus dem Stand der Technik eine Vielzahl an Systemen bekannt.
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In
DE 20 2008 001 760 U1 wird beispielsweise eine Parksperrenanordnung für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einem Parksperrenrad, das an einer um eine erste Achse drehbaren Welle des Kraftfahrzeuggetriebes festlegbar ist, beschrieben. Diese Parksperrenanordnung umfasst weiterhin eine Parksperrenklinke, die um eine zweite Achse verschwenkbar gelagert ist, einen Betätigungsmechanismus, mittels dessen die Parksperrenklinke in eine Sperrposition verschwenkbar ist, in der die Parksperrenklinke mit dem Parksperrenrad in Eingriff steht, und einen Freigabemechanismus, mittels dessen die Parksperrenklinke aus der Sperrposition in eine Freigabeposition verschwenkbar ist, in der die Parksperrenklinke von dem Parksperrenrad entkoppelt ist. Der Betätigungsmechanismus weist einen Nocken auf, der um eine dritte Achse verschwenkbar gelagert ist und der die Parksperrenklinke in einer ersten Nockenposition in der Sperrposition hält.
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Die
DE 103 10 977 B4 offenbart ein Getriebe mit einer Sperrklinke, die schwenkbar an einem Getriebegehäuse gelagert ist, und einen Schieber aufweist, der zum Einrichten der Parksperre zwischen das Getriebegehäuse und die Sperrklinke schiebbar ist.
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Eine Kraftübertragung bei elektromechanisch betätigten Parksperren, welche von Schaltwalzen im Getriebe betätigt werden, erfolgt meist über Gleitelemente, welche in eine Art Kurvenscheibe eingreifen. Durch die Verwendung von Kurvenscheiben können alle anderen Gangpositionen angefahren werden ohne die Parksperre zu betätigen. Von dort aus erfolgt die Betätigung des Parksperrensystems üblicherweise über Hebel und Zahnräder.
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Aus der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung mit der Nummer
DE 10 2013 107 860.5 ist eine Parksperrenanordnung für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einer Betätigungsanordnung zum Betätigen einer Sperranordnung bekannt. Die Betätigungsanordnung weist ein Gehäuse, eine Kurvenscheibe, die um eine Drehachse herum an dem Gehäuse gelagert und eintreibbar ist und die einen Betätigungskurvenabschnitt aufweist, der sich über einen ersten Umfangsbereich der Kurvenscheibe erstreckt, der größer ist als 5° und kleiner ist als 180°, und einen Hebel auf, der verschwenkbar an dem Gehäuse gelagert ist und mit der Sperranordnung gekoppelt ist. Der Hebel ist mit einem Mitnehmer verbunden, der mit der Kurvenscheibe gekoppelt ist, derart, dass der Mitnehmer bei einer Verdrehung der Kurvenscheibe von dem Betätigungskurvenabschnitt so mitgenommen wird, dass der Hebel verschwenkt wird, um die Sperranordnung zu betätigen.
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Nachteilig hierbei ist, dass durch Gleitelemente in Kurvenscheiben ein ständiger mechanischer Kontakt besteht. Dies verursacht Reibung, Verschließ und Geräusche.
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Weiterhin benötigen Betätigungshebel und/oder Zahnräder eine separate Lagerstelle, beispielsweise eine Achse, im Getriebe, was zu großem Bauraumbedarf und Montageproblemen führen kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Es werden daher eine Parksperrenanordnung für ein Kraftfahrzeuggetriebe, ein Kraftfahrzeuggetriebe und ein Verfahren zum Betrieb des Kraftfahrzeuggetriebes vorgeschlagen, welche die Nachteile bekannter Parksperrenanordnungen, Kraftfahrzeuggetriebe und Verfahren zumindest weitgehend vermeiden.
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Die Parksperrenanordnung für ein Kraftfahrzeuggetriebe umfasst mindestens eine Sperranordnung. Unter der Parksperrenanordnung kann eine Vorrichtung verstanden werden, welche eingerichtet ist, um ein Kraftfahrzeug bei Bedarf zu immobilisieren. Unter einem Kraftfahrzeuggetriebe kann eine Vorrichtung verstanden werden, welche mindestens ein Getriebegehäuse, mindestens eine Getriebeeingangswelle, die mit einem Motor des Kraftfahrzeuges verbindbar ist, und mindestens eine Getriebeausgangswelle umfassen kann, die in einem eingebauten Zustand des Kraftfahrzeuggetriebes mit Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges verbunden sein kann. Unter der Sperranordnung kann eine Vorrichtung verstanden werden, welche mindestens ein zu einer Kraftübertragung von der Getriebeeingangswelle zu der Getriebeausgangswelle dienendes Rad, vorzugsweise ein Parksperrenrad, umfassen kann. Das Rad, bevorzugt das Parksperrenrad, kann bevorzugt zwangsläufig mit der Getriebeausgangswelle gekoppelt sein. Die Sperranordnung kann insbesondere dazu ausgelegt sein, das Rad, bevorzugt das Parksperrenrad, formschlüssig mit dem Getriebegehäuse zu verbinden, um bei Bedarf das Kraftfahrzeug zu immobilisieren. Die Parksperrenanordnung und das Kraftfahrzeuggetriebe können prinzipiell separat voneinander ausgestaltet sein. Bevorzugt kann die Parksperrenanordnung zumindest teilweise in das Kraftfahrzeuggetriebe, beispielsweise in das Getriebegehäuse integriert sein. Unter einem Kraftfahrzeug kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein beliebiges Fahrzeug verstanden werden, welches zumindest teilweise durch mindestens einen Motor angetrieben werden kann, beispielsweise ein Automobil und/oder ein Motorrad und/oder ein Elektrofahrrad.
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Die Sperranordnung ist zwischen einer Freigabeposition und einer Sperrposition betätigbar. Unter der Sperranordnung und/oder der Freigabeposition können zwei Zustände der Sperranordnung verstanden werden. Unter der Sperrposition kann ein Zustand der Sperranordnung verstanden werden, bei welchem das Parksperrenrad blockiert ist, insbesondere bei welchem eine Drehung des Parksperrenrades blockiert ist, beispielsweise durch Betätigung mindestens einer Parksperrenklinke, insbesondere durch Eingreifen mindestens eines Parksperrenzahns der Parksperrenklinke in mindestens eine Vertiefung des Parksperrenrades. Unter der Freigabeposition kann ein Zustand der Sperranordnung verstanden werden, bei welchem das Parksperrenrad nicht blockiert ist, insbesondere bei welchem eine Drehung des Parksperrenrades nicht blockiert ist, wobei bevorzugt kein Parksperrenzahn in eine Vertiefung des Parksperrenrades eingreift. Unter dem Ausdruck „betätigbar” und/oder „Betätigung” und/oder „Betätigen” kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Wechsel zwischen der Freigabeposition und der Sperrposition verstanden werden. Der Wechsel kann beispielsweise von der Freigabeposition in die Sperrposition und/oder von der Sperrposition in die Freigabeposition erfolgen. Bevorzugt kann der Wechsel beliebig in beide Richtungen erfolgen. Besonders bevorzugt können der Wechsel und/oder die Betätigung reversibel erfolgen. Beispielsweise kann der Wechsel beliebig häufig erfolgen. Der Wechsel kann beispielsweise automatisch und/oder durch einen Fahrer, beispielsweise durch Betätigung mindestens eines Schaltknaufs, erfolgen.
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Die Sperranordnung ist dazu ausgebildet, in der Sperrposition ein Kraftfahrzeug zu immobilisieren. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich bevorzugt um eine Vorrichtung wie oben beschrieben handeln. Unter dem Ausdruck „immobilisieren” kann verstanden werden, dass eine Fortbewegung, beispielsweise ein Wegrollen, des Kraftfahrzeuges zumindest teilweise verhindert wird. Beispielswese kann eine Fortbewegung auf wenige Zentimeter, bevorzugt wenige Millimeter, besonders bevorzugt komplett eingeschränkt werden. Diese Fortbewegung kann beispielsweise abhängig von der Anzahl der Vertiefungen des Parksperrenrades und/oder einer Stellung des Fahrzeuggetriebes und/oder des Parksperrenrades bei dem Wechsel von der Freigabeposition in die Sperrposition sein.
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Die Parksperrenanordnung umfasst mindestens eine Betätigungsanordnung zum Betätigen der Sperranordnung. Unter der Betätigungsanordnung kann beispielsweise eine Vorrichtung verstanden werden, welche ausgebildet ist, um die Parksperrenklinke zu betätigen, bevorzugt um das Eingreifen des Parksperrenzahns in die Vertiefung des Parksperrenrades auszuführen und/oder des Lösen des Parksperrenzahns aus der Vertiefung des Parksperrenrades auszuführen. Der Parksperrenzahn befindet sich bevorzugt an einem Ende der Parksperrenklinke. Die Parksperrenanordnung kann mindestens ein Parksperrensystem umfassen.
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Das Parksperrensystem kann beispielsweise die Betätigungsanordnung umfassen. Die Betätigungsanordnung umfasst mindestens ein Schaltwalzensystem. Bei dem Schaltwalzensystem kann es sich um eine Vorrichtung handeln, welche eingerichtet ist, um zwischen verschiedenen Betriebszuständen des Kraftfahrzeuggetriebes zu wechseln, beispielsweise um zwischen verschiedenen Gängen zu schalten und/oder um die Sperranordnung zu betätigen.
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Das Schaltwalzensystem umfasst mindestens eine Schaltwalze. Die Schaltwalze ist um mindestens eine Schaltwalzenachse herum antreibbar gelagert. Das Schaltwalzensystem kann mindestens einen steuerbaren Antriebsmotor, beispielsweise mindestens einen Elektromotor, umfassen, um die Schaltwalze um die Schaltwalzenachse herum anzutreiben. Der Antriebsmotor kann durch mindestens eine Steuerung, beispielsweise durch mindestens eine Schaltungssteuerung und/oder mindestens eine Parksperrenansteuerung, angetrieben werden. Die Parksperrenansteuerung kann die Schaltwalze bevorzugt insbesondere hinsichtlich einer Drehrichtung und/oder einer Winkelgeschwindigkeit und/oder eines zu überstreichenden Winkelabschnitts ansteuern.
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Die Schaltwalze kann bevorzugt über mindestens ein Stirnrad, beispielsweise als Stirnradstufe ausgebildet, von dem Elektromotor angetrieben werden. Das Stirnrad kann als Zahnrad ausgebildet sein. Bei dem Zahnrad kann es sich beispielsweise um ein Schaltwalzenzahnrad handeln. Die Schaltwalze kann das Stirnrad umfassen.
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Bei der Schaltwalze kann es sich um eine Vorrichtung handeln, die mindestens ein Zahnrad, bevorzugt mindestens ein Schaltwalzenzahnrad und/oder das Stirnrad und/oder die Stirnradstufe, umfasst. Die Schaltwalze, bevorzugt das Schaltwalzenzahnrad, kann mit dem Antriebsmotor, bevorzugt dem Elektromotor, gekoppelt sein, beispielsweise über mindestens ein Zahnrad. Die Schaltwalze, bevorzugt das Schaltwalzenzahnrad, kann je nach Ansteuerung durch den Antriebsmotor in unterschiedlichen Drehrichtungen angetrieben werden. Je nach Ansteuerung kann die Schaltwalze, bevorzugt das Schaltwalzenzahnrad, unterschiedliche Winkelabschnitte, bevorzugt des Schaltwalzenzahnrades, überstreichen.
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Das Schaltwalzensystem, bevorzugt die Schaltwalze und/oder das Schaltwalzenzahnrad, kann mindestens eine Kurvenscheibe umfassen. Die Kurvenscheibe kann mindestens eine Steuerkurve umfassen. Die Schaltwalzenachse kann bevorzugt eine Achse sein, auf welcher die Schaltwalze und/oder das Schaltwalzenzahnrad und/oder die Kurvenscheibe antreibbar gelagert sein können. Die Schaltwalze und/oder das Schaltwalzenzahnrad und/oder die Kurvenscheibe können bevorzugt drehfest miteinander gekoppelt sein. Der mindestens einen Steuerkurve kann mindestens ein Kurvenfolger zugeordnet sein. Der Kurvenfolger kann mit mindestens einer Schaltmuffe verbindbar sein, bevorzugt um Gänge und/oder Gangstufen einzulegen und/oder auszulegen.
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Die Betätigungsanordnung umfasst mindestens einen Hebel. Bei dem Hebel kann es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung um eine Vorrichtung handeln, welche durch eine Kraftübertragung direkt oder indirekt die Parksperrenklinke bewegen kann. Der Hebel kann beispielsweise auf der Schaltwalzenachse gelagert sein. Alternativ hierzu kann der Hebel auch separat von dem Schaltwalzensystem ausgebildet sein. Der Schalthebel kann mit dem Schaltwalzensystem koppelbar ausgestaltet sein. Beispielsweise kann der Hebel während der Betätigung der Sperranordnung mit dem Schaltwalzensystem koppelbar sein, wobei der Hebel außerhalb einer Betätigung der Parksperre, beispielsweise während eines Einlegens von Gängen oder Gangstufen bevorzugt nicht mit dem Schaltwalzensystem in direktem Kontakt steht.
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Die Parksperrenanordnung, insbesondere die Betätigungsanordnung, kann mindestens ein Zahnrad aufweisen. Bevorzugt kann die Betätigungsanordnung mindestens zwei Zahnräder aufweisen. Besonders bevorzugt kann die Betätigungsanordnung mindestens vier Zahnräder aufweisen.
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Die Parksperrenanordnung kann mindestens ein Verbindungselement aufweisen. Der Hebel kann über das Verbindungselement direkt oder indirekt, beispielsweise über mindestens ein weiteres Element, mit der Sperranordnung, bevorzugt mit der Parksperrenklinke verbunden sein.
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Die Betätigungsanordnung umfasst mindestens ein Druckstück. Bei dem Druckstück kann es sich um eine Vorrichtung handeln, welche eingerichtet ist, um beispielsweise den Hebel und/oder mindestens ein anderes Element der Parksperrenanordnung mitzunehmen. Das Druckstück kann beispielsweise eine Vorrichtung sein, welche eingerichtet ist um mindestens einem Element, beispielsweise den Hebel mitzunehmen, insbesondere mit einer Bewegung der Schaltwalze mitzunehmen.
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Das Druckstück kann beispielsweise mindestens einen Kunststoff umfassen, bevorzugt mindestens einen hitzebeständigen Kunststoff. Alternativ oder zusätzlich kann das Druckstück mindestens ein Metall, beispielsweise Stahl, umfassen.
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Der Hebel, das Druckstück und das Schaltwalzensystem sind derart zueinander angeordnet, dass bei einem Überstreichen zumindest eines Teils mindestens eines ersten Winkelabschnitts der Schaltwalze eine Kraftübertragung von der Schaltwalze über das Druckstück zu dem Hebel stattfindet, um die Sperranordnung zu betätigen.
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Bei dem ersten Winkelabschnitt kann es sich um einen Winkelabschnitt handeln, welcher vorgesehen ist um der Betätigung der Sperranordnung zu dienen.
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Bei dem ersten Winkelabschnitt kann es sich beispielsweise um einen Winkelabschnitt handeln, welcher zwischen 0° und 360°, bevorzugt zwischen 10° und 90°, besonders bevorzugt zwischen 30° und 40°.
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Das Überstreichen kann prinzipiell in beide Richtungen ausgeführt werden. Bevorzugt kann die Parksperrenanordnung derart ausgestaltet sein, dass das Überstreichen zu einer Betätigung der Sperranordnung von der Sperrposition in die Freigabeposition in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung bei der Betätigung von der Freigabeposition in die Sperrposition ausgeführt werden muss.
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Bei der Kraftübertragung kann es sich bevorzugt um eine mechanische Kraftübertragung handeln. Bei der Kraftübertragung zu dem Hebel kann es sich bevorzugt um eine Kraftübertragung handeln um den Hebel mitzuführen, bevorzugt derart, dass die Parksperrenklinke bewegt wird. Bei der Kraftübertragung kann es sich um eine Kraftübertragung handeln um die Sperranordnung von der Freigabeposition in die Sperrposition und/oder von der Sperrposition in die Freigabeposition zu betätigen.
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Bei einer Lagerung des Hebels auf der Schaltwalzenachse kann durch die Kraftübertragung der Hebel um einen Betätigungswinkel um die Schaltwalzenachse gedreht werden. Der Betätigungswinkel kann identisch mit dem ersten Winkelabschnitt sein. Alternativ hierzu kann der Betätigungswinkel kleiner als der erste Winkelabschnitt sein.
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Der Hebel, das Druckstück und das Schaltwalzensystem können bevorzugt derart zueinander angeordnet sein, dass bei Überstreichen zumindest eines Teils mindestens eines zweiten Winkelabschnitts der Schaltwalze keine Kraftübertragung von der Schaltwalze über das Druckstück zu dem Hebel stattfindet, insbesondere, dass keine Berührung zwischen Druckstück und Hebel stattfindet. Bei dem zweiten Winkelabschnitt der Schaltwalze kann es sich um einen Winkelabschnitt handeln, bei welchem Gänge und/oder Gangstufen ein- und/oder ausgelegt werden können. Der zweite Winkelabschnitt der Schaltwalze kann prinzipiell mit dem ersten Winkelabschnitt zumindest teilweise überlappen. Bevorzugt überlappt der zweite Winkelabschnitt der Schaltwalze nicht mit dem ersten Winkelabschnitt der Schaltwalze. Bei dem zweiten Winkelabschnitt der Schaltwalze kann es sich um den Winkelabschnitt der Schaltwalze handeln, welcher nicht von dem ersten Winkelabschnitt der Schaltwalze umfasst wird. Beispielsweise kann es mehrere zweite Winkelabschnitte geben, beispielsweise um verschiedene Gänge einzulegen und/oder auszulegen. Unter dem Ausdruck „keine Kraftübertragung von der Schaltwalze über das Druckstück zu dem Hebel” kann verstanden werden, dass der Hebel hierbei nicht betätigt wird. Insbesondere kann unter dem Ausdruck „keine Kraftübertragung von der Schaltwalze über das Druckstück zu dem Hebel” verstanden werden, dass an dem Hebel im Wesentlichen kein Drehmoment von der Schaltwalze übertragen wird. Unter dem Ausdruck „im Wesentlichen kein Drehmoment von der Schaltwalze übertragen wird” kann verstanden werden, dass zumindest in dem zweiten Winkelabschnitt der Schaltwalze der Hebel bevorzugt drehfrei gelagert ist. In dem zweiten Winkelabschnitt der Schaltwalze kann der Hebel bevorzugt mechanisch von der Schaltwalze entkoppelt sein.
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Das Druckstück kann beispielsweise mindestens einen Riegel und mindestens einen Hohlraum umfassen. Bei dem Riegel kann es sich um ein Element handeln, welches eingerichtet ist um zumindest teilweise in den Hohlraum aufgenommen zu werden. Der Riegel kann mindestens ein zumindest teilweise abgerundetes oder beidseitig abgeschrägtes Ende umfassen. Der Riegel kann bevorzugt mindestens ein teilweise kugelförmiges oder zumindest teilweise ellipsoidförmiges Ende aufweisen. Der Riegel kann besonders bevorzugt mindestens eine Kugel umfassen.
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Besonders bevorzugt kann das Druckstück ein Rastierelement sein, beispielsweise ein Kugelrastierelement. Das Kugelrastierelement kann mindestens eine Kugel als Riegel umfassen. Der Hohlraum kann bevorzugt zylinderförmig ausgestaltet sein.
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Das Druckstück kann mindestens ein Stellelement, bevorzugt eine Feder, umfassen. Bei dem Stellelement kann es sich prinzipiell um ein beliebiges Element handeln, welches den Riegel mit einem Druck beaufschlagen kann, insbesondere mit einem Druck, welcher den Riegel aus dem Hohlraum herausdrücken kann. Besonders bevorzugt kann das Stellelement ein Element sein, welches einem Druck auf den Riegel nachgeben kann. Das Stellelement kann bevorzugt eine Feder, beispielsweise mindestens eine Spiralfeder, sein. Das Stellelement kann alternativ oder zusätzlich mindestens eine Tellerfeder und/oder mindestens eine Gasdruckfeder umfassen.
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Der Riegel kann entlang einer Druckstückachse zumindest teilweise aus dem und/oder in den Hohlraum drückbar sein. Die Druckstückachse kann beispielsweise parallel zu einer Hohlraumachse und/oder einer Riegelachse angeordnet sein. Die Hohlraumachse kann eine Symmetrieachse des Hohlraums sein.
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Der Riegel kann, bevorzugt entlang der Druckstückachse, zumindest teilweise aus dem Hohlraum drückbar sein, bevorzugt durch das Stellelement, besonders bevorzugt durch die Feder. Der Riegel kann, bevorzugt entlang der Druckstückachse, zumindest teilweise in den Hohlraum drückbar sein, bevorzugt durch den Hebel und/oder durch mindestens einen Mitnehmer und/oder durch mindestens eine Nase. Der Mitnehmer und/oder die Nase können bevorzugt Elemente sein, welche sich mit der Schaltwalze mitdrehen, beispielsweise Teilelemente der Schaltwalze und/oder des Schaltwalzenzahnrades, insbesondere wenn das Druckstück zumindest teilweise in den Hebel integriert ist. Besonders bevorzugt kann die Kugel entlang der Druckstückachse, bevorzugt eine Zylinderachse des Hohlraums, verschiebbar sein.
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Der Hebel kann beispielsweise auf der Schaltwalzenachse gelagert sein, bevorzugt zumindest teilweise frei drehbar.
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Das Druckstück kann zumindest teilweise in das Schaltwalzensystem und/oder in den Hebel integriert sein. Beispielsweise können insbesondere der Hohlraum und/oder das Stellelement des Druckstücks in das Schaltwalzensystem und/oder in den Hebel integriert sein. Das Druckstück kann beispielsweise in dem Stirnrad integriert sein.
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Die Druckstückachse kann im Wesentlichen parallel zu der Schaltwalzenachse angeordnet sein. Alternativ hierzu kann die Druckstückachse im Wesentlichen orthogonal zu der Schaltwalzenachse angeordnet sein. Der Ausdruck „im Wesentlichen parallel” kann eine Ausrichtung der Druckstückachse zu der Schaltwalzenachse von 45° bis –45°, bevorzugt von 10° bis –10°, besonders bevorzugt eine axiale Anordnung des Druckstücks umfassen. Der Ausdruck „im Wesentlichen orthogonal” kann eine Ausrichtung der Druckstückachse zu der Schaltwalzenachse von 45° bis 135°, bevorzugt von 80° bis –100°, besonders bevorzugt eine radiale Anordnung des Druckstücks umfassen.
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In Ausführungsbeispielen, in welchen das Druckstück zumindest teilweise in den Hebel integriert ist umfasst die Schaltwalze und/oder das Schaltwalzenzahnrad zumindest einen Mitnehmer und/oder zumindest eine Nase, um bei zumindest einer Winkeleinstellung der Schaltwalze eine Kraftübertragung von der Schaltwalze über den Mitnehmer und/oder über die Nase und das Druckstück auf den Hebel zu ermöglichen.
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Prinzipiell kann das Druckstück in einer beliebigen Ausrichtung zumindest teilweise in und/oder zumindest teilweise an dem Hebel oder zumindest teilweise in und/oder zumindest teilweise an der Schaltwalze und/oder dem Schaltwalzenzahnrad angeordnet sein.
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Die Schaltwalzenachse kann identisch und/oder im Wesentlichen parallel zu einer Hebelachse, insbesondere einer Achse, um welchen der Hebel betätigbar ist, sein.
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Die Parksperrenanordnung kann mindestens ein Gehäuse umfassen. Bei dem Gehäuse kann es sich um ein geschlossenes oder teilweise geöffnetes Gehäuse handeln. Das Gehäuse kann bevorzugt drehfest mit einem Gehäuse des Kraftfahrzeugs verbunden sein.
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Das Gehäuse und/oder die Parksperrenanordnung können mindestens einen Anschlag, bevorzugt mindestens einen ersten Anschlag und mindestens einen zweiten Anschlag, aufweisen, um eine Bewegung des Hebels zumindest einzuschränken. Der Anschlag kann insbesondere eine Vorrichtung sein um ein Weiterdrehen des Hebels zu verhindern. Beispielsweise kann der zweite Anschlag eine Vorrichtung sein um ein Weiterdrehen des Hebels in einer vorgegebenen Drehrichtung zu verhindern. Beispielsweise kann der erste Anschlag eine Vorrichtung sein um ein Weiterdrehen des Hebels in einer der vorgegebenen Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung zu verhindern.
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Die Parksperrenanordnung kann eingerichtet sein, um bei dem Überstreichen zumindest eines Teils des ersten Winkelabschnitts der Schaltwalze in der vorgegebenen Drehrichtung die Sperranordnung aus der Freigabeposition in die Sperrposition zu betätigen und in der der vorgegebenen Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung die Sperranordnung aus der Sperrposition in die Freigabeposition zu betätigen. Bei der vorgegebenen Drehrichtung kann es sich insbesondere um eine Drehrichtung handeln, welche durch geometrische Anordnungen des Hebels zu der Sperranordnung, insbesondere zu der Parksperrenklinke, vorgegeben ist.
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Die Parksperrenanordnung kann bevorzugt mindestens eine Parksperrenansteuerung umfassen. Die Parksperrenansteuerung kann beispielsweise eine oder mehrere elektronische Komponenten aufweisen. Die Parksperrenansteuerung kann beispielsweise ganz oder teilweise als anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis realisiert sein und/oder kann ganz oder teilweise in eine Motorsteuerung integriert sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Parksperrenansteuerung ganz oder teilweise in das Kraftfahrzeuggetriebe und/oder in die Parksperrenanordnung und/oder in die Betätigungsanordnung integriert sein oder zumindest mit der Parksperrenanordnung verbunden sein. Bevorzugt kann die Parksperrenanordnung zumindest mit der Betätigungsanordnung verbunden sein, beispielsweise über mindestens eine Schnittstelle und/oder mindestens einen Elektromotor. Die Parksperrenansteuerung kann beispielsweise mindestens eine Datenverarbeitungsvorrichtung umfassen. Die Parksperrenansteuerung kann ganz oder teilweise in mindestens eine andere Ansteuerung integriert sein. Die Parksperrenansteuerung kann beispielsweise durch das Board-Netz betrieben sein.
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Die Parksperrenanordnung kann mindestens eine Redundanzeinheit aufweisen. Die Redundanzeinheit kann bevorzugt eingerichtet sein um bei Ausfall der Parksperrenansteuerung eine Betätigung der Sperranordnung zu ermöglichen. Die Redundanzeinheit kann besonders bevorzugt eingerichtet sein um bei Ausfall der Parksperrenansteuerung eine Betätigung der Sperranordnung von der Freigabeposition zu der Sperrposition zu ermöglichen, wobei bevorzugt eine Betätigung der Sperranordnung von der Sperrposition zu der Freigabeposition nicht möglich sein soll. Bei der Redundanzeinheit kann es sich bevorzugt um eine Parksperre handeln, welche eine von dem Board-Netz unabhängige Stromversorgung und/oder Spannungsversorgung aufweist.
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Die Redundanzeinheit kann mindestens eine Feder und/oder mindestens einen Aktuator, beispielsweise mindestens einen Elektromagneten und/oder mindestens einen Elektromotor und/oder mindestens eine von Hand betätigbare Einheit, umfassen. Die Feder kann in einem nicht betätigten Zustand vorzugsweise vorgespannt sein. Der Elektromagnet kann eingerichtet sein, um die Feder zu entriegeln. Bei dem Elektromagneten kann es sich beispielsweise um einen Haltemagneten handeln. Die Feder und/oder der Elektromagnet können beispielsweise zumindest teilweise in dem Verbindungselement integriert sein. Beispielsweise kann der Elektromagnet derart mit einer elektrischen Spannung und/oder einem elektrischen Strom beaufschlagt werden, dass wenn die Sperranordnung bei Ausfall der Parksperrenansteuerung von der Freigabeposition in die Sperrposition gebracht werden soll, die Feder sich zumindest teilweise entspannt und die Sperranordnung in die Sperrposition bringt. Die Feder kann beispielsweise durch eine zumindest teilweise Drehung der Schaltwalze vorgespannt werden und verriegelt werden.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kraftfahrzeuggetriebe vorgeschlagen. Das Kraftfahrzeuggetriebe umfasst mindestens eine erfindungsgemäße Parksperrenanordnung. Die Parksperrenanordnung kann wie oben beschrieben ausgestaltet sein. Das Kraftfahrzeuggetriebe kann bevorzugt mindestens eine Ausführungsform der oben beschriebenen Parksperrenanordnung umfassen. Das Kraftfahrzeuggetriebe kann mindestens eine Getriebeansteuerung umfassen. Die Getriebeansteuerung kann beispielsweise zumindest teilweise die Parksperrenansteuerung umfassen. Die Getriebeansteuerung kann mindestens eine Datenverarbeitungsanlage umfassen.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes vorgeschlagen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann ganz oder teilweise von der Getriebeansteuerung und/oder einem Fahrer und/oder von der Parksperrenansteuerung ausgeführt werden.
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In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem Sperr-Bedienmodus die Schaltwalze in dem ersten Winkelabschnitt betrieben. In dem Sperr-Bedienmodus kann die Sperranordnung beispielsweise zwischen der Sperrposition und der Freigabeposition betätigt werden. Beispielsweise kann in dem Sperr-Bedienmodus die Sperranordnung von der Sperrposition in die Freigabeposition und/oder von der Freigabeposition in die Sperrposition gebracht werden.
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In einem Schaltmodus wird die Schaltwalze in mindestens einem zweiten Winkelabschnitt, wie oben beschrieben, betrieben. In dem Schaltmodus können beispielsweise Gänge eingelegt und/oder ausgelegt werden. Das Verfahren umfasst mindestens folgende Schritte:
- – mindestens einen ersten Schritt, wobei in dem ersten Schritt die Schaltwalze in der vorgegebenen Drehrichtung zu dem ersten Winkelabschnitt gedreht wird, wobei der Hebel mechanisch mit dem Schaltwalzensystem in Kontakt gebracht wird;
- – mindestens einen zweiten Schritt, wobei in dem zweiten Schritt die Schaltwalze in der vorgegebenen Drehrichtung gedreht wird, wobei der Hebel zumindest teilweise mit der Schaltwalze mitgeführt und die Sperranordnung in die Sperrposition gebracht wird;
- – mindestens einen dritten Schritt, wobei in dem dritten Schritt die Schaltwalze in der vorgegebenen Drehrichtung gedreht wird, wobei der Hebel an mindestens einem zweiten Anschlag angehalten wird;
- – mindestens einen vierten Schritt, wobei in dem vierten Schritt die Schaltwalze in der vorgegebenen Drehrichtung gedreht wird, wobei mindestens ein Riegel des Druckstücks zumindest teilweise in mindestens einen Hohlraum des Druckstücks gedrückt wird;
- – mindestens einen fünften Schritt, wobei in dem fünften Schritt die Schaltwalze in der vorgegebenen Drehrichtung gedreht wird, wobei der Riegel durch mindestens eine Rückstellkraft zumindest teilweise aus dem Hohlraum gedrückt wird;
- – mindestens einen sechsten Schritt, wobei in dem sechsten Schritt die Schaltwalze in einer der vorgegebenen Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung gedreht wird, wobei der Hebel zumindest teilweise mit der Schaltwalze mitgeführt und die Sperranordnung in die Freigabeposition gebracht wird;
- – mindestens einen siebten Schritt, wobei in dem siebten Schritt die Schaltwalze in die der vorgegebenen Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung gedreht wird, wobei der Hebel an mindestens einem ersten Anschlag angehalten wird;
- – mindestens einen achten Schritt, wobei in dem achten Schritt die Schaltwalze in die der vorgegebenen Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung gedreht wird, wobei der Riegel des Druckstücks zumindest teilweise in den Hohlraum des Druckstücks gedrückt wird;
- – mindestens einen neunten Schritt, wobei in dem neunten Schritt die Schaltwalze in die der vorgegebenen Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung gedreht wird, wobei der Riegel durch mindestens eine Rückstellkraft zumindest teilweise aus dem Hohlraum gedrückt wird; und
- – mindestens einen zehnten Schritt, wobei in dem zehnten Schritt die Schaltwalze in die der vorgegebenen Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung zu dem zweiten Winkelabschnitt gedreht wird.
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Das Verfahren kann mindestens einen Redundanzschritt umfassen, insbesondere, wenn die Parksperrenanordnung mindestens eine Redundanzeinheit aufweist, bevorzugt bei Vorliegen eines Ausfalls der Parksperrenansteuerung. Das Vorliegen eines Ausfalls der Parksperrenansteuerung kann beispielsweise durch mindestens einen Diagnoseschritt überprüft werden. In dem Redundanzschritt kann die Betätigung der Sperranordnung durch die Redundanzeinheit erfolgen.
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Die Schritte können bevorzugt in der genannten Reihenfolge ausgeführt werden. Das Verfahren kann beispielsweise mindestens einen weiteren Schritt umfassen. beispielsweise können ein oder mehrere der Schritte mehrmals ausgeführt werden. Die einzelnen Schritte können bevorzugt zeitlich nacheinander durchgeführt werden. Prinzipiell können zwei oder mehrere Schritte auch zumindest teilweise zeitlich überlappen.
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Der erste Schritt kann bevorzugt durchgeführt werden, wenn die Sperranordnung aus der Freigabeposition in die Sperrposition gebracht werden soll. In dem ersten Schritt kann die Schaltwalze beispielsweise aus dem zweiten Winkelabschnitt der Schaltwalze zu dem ersten Winkelabschnitt der Schaltwalze gebracht werden.
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In dem vierten Schritt kann der Riegel des Druckstücks durch den Hebel zumindest teilweise in den Hohlraum des Druckstücks gedrückt werden, bevorzugt, wenn das Druckstück zumindest teilweise in der Schaltwalze und/oder in dem Schaltwalzenzahnrad integriert ist. In dem vierten Schritt kann der Riegel des Druckstücks durch die Nase und/oder den Mitnehmer zumindest teilweise in den Hohlraum des Druckstücks gedrückt werden, bevorzugt, wenn das Druckstück zumindest teilweise in den Hebel integriert ist.
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Der sechste Schritt kann bevorzugt eingeleitet werden, wenn die Sperranordnung von der Sperrposition in die Freigabeposition betätigt werden soll.
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In dem achten Schritt kann der Riegel des Druckstücks durch den Hebel zumindest teilweise in den Hohlraum des Druckstücks gedrückt werden, bevorzugt, wenn das Druckstück zumindest teilweise in der Schaltwalze und/oder in dem Schaltwalzenzahnrad integriert ist. In dem achten Schritt kann der Riegel des Druckstücks durch die Nase und/oder durch den Mitnehmer zumindest teilweise in den Hohlraum des Druckstücks gedrückt werden, bevorzugt, wenn das Druckstück zumindest teilweise in den Hebel integriert ist.
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Die Parksperrenansteuerung und/oder die Getriebeansteuerung können eingerichtet sein, um das erfindungsgemäße Verfahren, wie oben beschrieben, durchzuführen.
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Die oben beschriebene Parksperrenanordnung, das oben beschriebene Kraftfahrzeuggetriebe und das oben beschriebene Verfahren weisen gegenüber bekannten Vorrichtungen und Verfahren zahlreiche Vorteile auf.
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Die Schaltwalze und/oder das Schaltwalzensystem, beispielsweise ein Schaltungssystem, der erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung und/oder des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes können in den Positionen, in welchen die Sperranordnung, insbesondere die Parksperre, ruht, beispielsweise in Winkelabschnitten außerhalb des ersten Winkelabschnitts der Schaltwalze, von der Sperranordnung, beispielsweise von einer Sperrmechanik, entkoppelt sein. Unter dem Ausdruck „entkoppelt sein” kann hierbei insbesondere verstanden werden, dass die Schaltwalze und/oder das Schaltwalzensystem keine Verbindung mit der Sperranordnung, insbesondere über das Druckstück und/oder über den Hebel, hat, ausgenommen beispielsweise eine Verbindung über das Gehäuse und/oder über ein Getriebegehäuse.
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Beispielsweise kann in Winkelabschnitten außerhalb des ersten Winkelabschnitts der Schaltwalze die Schaltwalze und/oder das Schaltwalzensystem berührungslos zu dem Druckstück und/oder zu dem Hebel und/oder zu der Sperranordnung sein, insbesondere, wenn das Druckstück zumindest teilweise, insbesondere der Hohlraum und/oder das Stellelement, in den Hebel integriert ist. Alternativ hierzu kann in Winkelabschnitten außerhalb des ersten Winkelabschnitts der Schaltwalze die Schaltwalze und/oder das Schaltwalzensystem und/oder das Druckstück berührungslos zu dem Hebel und/oder zu der Sperranordnung sein, insbesondere, wenn das Druckstück zumindest teilweise, insbesondere der Hohlraum und das Stellelement, in das Schaltwalzensystem und/oder in die Schaltwalze integriert ist.
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Es kann eine Kraftübertragung, bevorzugt eine Drehmomentübertragung von der Schaltwalze zu der Sperranordnung und/oder zu einem Parksperrensystem ermöglicht werden, wobei nur bei einer Betätigung der Sperranordnung, insbesondere der Parksperre, ein mechanischen Kontakt besteht, insbesondere zwischen dem Schaltwalzensystem und der Sperranordnung, wobei durchaus ein Kontakt über das Gehäuse vorliegen kann, insbesondere ein dauerhafter Kontakt.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die erfindungsgemäße Parksperrenanordnung und/oder das erfindungsgemäße Kraftfahrzeuggetriebe montagefreundlich sein können. Insbesondere können hierbei beispielsweise nur wenige, insbesondere nur wenige zusätzliche, Lagerstellen in dem Gehäuse, insbesondere in einem Getriebegehäuse, untergebracht werden müssen.
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Um wenig Bauraum in Anspruch zu nehmen kann die Schaltwalzenachse bevorzugt für mindestens einen Betätigungshebel, beispielsweise für den Hebel, als Achse dienen.
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Durch die beschriebene Verwendung und Anordnung der Komponenten des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes und/oder der Parksperrenanordnung kann beispielsweise eine Sperranordnung, insbesondere ein Parksperrensystem, von einer Schaltwalze betätigt werden ohne in einem normalen Betrieb eine mechanische Verbindung zu dem Parksperrensystem, insbesondere zu der Sperranordnung, zu haben, ausgenommen beispielsweise ein Kontakt über das Gehäuse. Hierdurch kann sich eine platzsparende und/oder geräuscharme und/oder wirkungsgradoptimierte Betätigung ergeben.
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Die Druckstückachse kann im Wesentlichen parallel oder im Wesentlichen orthogonal zu der Schaltwalzenachse angeordnet sein. Durch die genannten Varianten kann das System an unterschiedliche Bauraumverhältnisse angepasst werden, insbesondere ohne die Funktion zu beeinträchtigen.
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Die beschriebene Erfindung kann in zahlreichen Getrieben zum Einsatz kommen, beispielsweise in Getrieben, in welchen eine Parksperre über eine Schaltwalze betätigt werden soll.
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Die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsformen der Erfindung sind in den Figuren beispielhaft dargestellt und werden in der Beschreibung der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung;
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2A Schnittdarstellung einer Betätigungsanordnung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung während eines ersten Schritts eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2B Schnittdarstellung einer Betätigungsanordnung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung während eines zweiten Schritts eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2C Schnittdarstellung einer Betätigungsanordnung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung während eines dritten Schritts eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2D Schnittdarstellung einer Betätigungsanordnung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung während eines vierten Schritts eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2E Schnittdarstellung einer Betätigungsanordnung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung während eines fünften und sechsten Schritts eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2F Schnittdarstellung einer Betätigungsanordnung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung während eines siebten Schritts eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2G Schnittdarstellung einer Betätigungsanordnung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung während eines achten Schritts eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2H Schnittdarstellung einer Betätigungsanordnung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung während eines neunten Schritts eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2I Schnittdarstellung einer Betätigungsanordnung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung während eines zehnten Schritts eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
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3A Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung während eines ersten Schritts eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
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3B Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung während eines dritten Schritts eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
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3C Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung während eines Redundanzschritts eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
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3D Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung während eines sechsten Schritts eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung 110 für ein Kraftfahrzeuggetriebe dargestellt. Die Parksperrenanordnung 110 umfasst mindestens eine Sperranordnung 112. Die Sperranordnung 112 ist zwischen einer Freigabeposition 114 und einer Sperrposition 116 betätigbar. Die Sperranordnung 112 ist dazu ausgebildet, in der Sperrposition 116 ein Kraftfahrzeug zu immobilisieren. Die Parksperrenanordnung 110 umfasst mindestens eine Betätigungsanordnung 118 zum Betätigen der Sperranordnung 112. Die Betätigungsanordnung 118 umfasst mindestens ein Schaltwalzensystem 120. Das Schaltwalzensystem 120 umfasst mindestens eine Schaltwalze 122. Die Schaltwalze 122 ist um mindestens eine Schaltwalzenachse 124 herum antreibbar gelagert. Die Betätigungsanordnung 118 umfasst mindestens einen Hebel 126. Die Betätigungsanordnung 118 umfasst mindestens ein Druckstück 128. Der Hebel 126, das Druckstück 128 und das Schaltwalzensystem 120 sind derart zueinander angeordnet, dass bei einem Überstreichen zumindest eines Teils mindestens eines ersten Winkelabschnitts 130 der Schaltwalze 122 eine Kraftübertragung von der Schaltwalze 122 über das Druckstück 128 zu dem Hebel 126 stattfindet, um die Sperranordnung 112 zu betätigen.
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Unter der Sperrposition 116 kann ein Zustand der Sperranordnung 112 verstanden werden, bei welchem ein Parksperrenrad 133 blockiert ist, insbesondere bei welchem eine Drehung des Parksperrenrades 133 blockiert ist, beispielsweise durch Betätigung mindestens einer Parksperrenklinke 131, insbesondere durch Eingreifen mindestens eines Parksperrenzahns 135 der Parksperrenklinke 131 in mindestens eine Vertiefung des Parksperrenrades 133. Unter der Freigabeposition 114 kann ein Zustand der Sperranordnung 112 verstanden werden, bei welchem das Parksperrenrad 133 nicht blockiert ist, insbesondere bei welchem eine Drehung des Parksperrenrades 133 nicht blockiert ist, wobei bevorzugt kein Parksperrenzahn 135 in eine Vertiefung des Parksperrenrades 133 eingreift.
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Der Hebel 126, das Druckstück 128 und das Schaltwalzensystem 120 können bevorzugt derart zueinander angeordnet sein, dass bei Überstreichen zumindest eines Teils mindestens eines zweiten Winkelabschnitts 132 der Schaltwalze 122 keine Kraftübertragung von der Schaltwalze 122 über das Druckstück 128 zu dem Hebel 126 stattfindet.
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Das Druckstück 128 kann beispielsweise mindestens einen Riegel 134 und mindestens einen Hohlraum 136 umfassen. Das Druckstück 128 kann mindestens ein Stellelement, bevorzugt mindestens eine Feder, umfassen. Der Riegel 134 kann entlang einer Druckstückachse 138 zumindest teilweise aus dem und/oder in den Hohlraum 136 drückbar sein.
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Das Druckstück 128 kann zumindest teilweise, insbesondere der Hohlraum 136 und/oder das Stellelement, in das Schaltwalzensystem 120 und/oder in den Hebel 126 integriert sein, weshalb dieses in den 1 und 3A bis 3D nicht sichtbar ist.
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In den 2A bis 2I ist eine radiale Anordnung des Druckstücks 128 beschrieben, welches in einem Zahnrad 154 auf der Schaltwalze 122, insbesondere in einem Schaltwalzenzahnrad, integriert sein kann. Alternativ hierzu kann das Druckstück 128 axial in dem Zahnrad 154, welches als Schaltwalzenzahnrad ausgebildet sein kann, integriert sein oder kann der Schaltwalze 122 zugeordnet werden.
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Das Druckstück 128 kann alternativ hierzu auch radial oder axial in dem Hebel 126 integriert sein.
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Die Druckstückachse 138 kann im Wesentlichen parallel zu der Schaltwalzenachse 124 angeordnet sein. Alternativ hierzu kann die Druckstückachse 138 im Wesentlichen orthogonal zu der Schaltwalzenachse 124 angeordnet sein. Das Druckstück 128 kann beispielsweise radial oder axial in der Schaltwalze 122 oder in dem Hebel 126, welcher beispielsweise als Betätigungshebel ausgestaltet sein kann, integriert sein.
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Durch die genannten Varianten kann das System beispielsweise an unterschiedliche Bauraumverhältnisse angepasst werden ohne die Funktion zu beeinträchtigen.
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Die Parksperrenanordnung 110 kann mindestens ein Gehäuse 139 umfassen. Das Gehäuse 139 und/oder die Parksperrenanordnung 110 können mindestens einen Anschlag 140, bevorzugt mindestens einen ersten Anschlag 142 und mindestens einen zweiten Anschlag 144, aufweisen, um eine Bewegung des Hebels 126 einzuschränken.
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Die Parksperrenanordnung 110 kann eingerichtet sein, um bei dem Überstreichen zumindest eines Teils des ersten Winkelabschnitts 130 der Schaltwalze 122 in einer vorgegebenen Drehrichtung 146 die Sperranordnung 112 aus der Freigabeposition 114 in die Sperrposition 116 zu betätigen und in einer der vorgegebenen Drehrichtung 146 entgegengesetzten Drehrichtung 148 die Sperranordnung 112 aus der Sperrposition 116 in die Freigabeposition 114 zu betätigen.
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Die Parksperrenanordnung 110 kann bevorzugt mindestens eine Parksperrenansteuerung 149 umfassen. Die Parksperrenansteuerung 149 kann beispielsweise eine oder mehrere elektronische Komponenten aufweisen. Die Parksperrenansteuerung 149 kann beispielsweise ganz oder teilweise als anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis realisiert sein und/oder kann ganz oder teilweise in eine Motorsteuerung integriert sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Parksperrenansteuerung 149 ganz oder teilweise in das Kraftfahrzeuggetriebe und/oder in die Parksperrenanordnung 110 und/oder in die Betätigungsanordnung 118 integriert sein oder zumindest mit der Betätigungsanordnung 118 verbunden sein, beispielsweise über mindestens eine Schnittstelle 151. Die Parksperrenansteuerung 149 kann beispielsweise mindestens eine Datenverarbeitungsvorrichtung 153 umfassen. Die Parksperrenansteuerung 149 kann ganz oder teilweise in mindestens eine andere Ansteuerung integriert sein. Die Parksperrenansteuerung 149 kann beispielsweise durch das Board-Netz betrieben sein. Die Parksperrenansteuerung 149 kann beispielsweise mindestens einen Elektromotor umfassen. Alternativ hierzu kann die Parksperrenansteuerung 149 beispielsweise über die Schnittstelle 151 mit mindestens einem Elektromotor verbunden sein. Weiterhin kann die Parksperrenanordnung 110, insbesondere die Betätigungsanordnung 118, mindestens ein Zahnrad 154 aufweisen. Bevorzugt kann die Betätigungsanordnung 118 mindestens zwei Zahnräder 154 aufweisen. Besonders bevorzugt kann die Betätigungsanordnung 118 mindestens vier Zahnräder 154 aufweisen. Der Elektromotor kann mit dem Zahnrad 154 derart verbunden sein, dass die Schaltwalze 122 gedreht werden kann.
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Die Parksperrenanordnung 110 kann, wie in 1 dargestellt, mindestens ein Parksperrensystem 150 umfassen. Weiterhin kann die Parksperrenanordnung 110 mindestens ein Verbindungselement 152 aufweisen.
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In einem zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung 110, wie exemplarisch in den 3A bis 3D dargestellt, kann die Parksperrenanordnung 110, wie oben beschrieben, zusätzlich mindestens eine Redundanzeinheit 156 aufweisen. Die Redundanzeinheit 156 kann bevorzugt eingerichtet sein um bei Ausfall der Parksperrenansteuerung 149 eine Betätigung der Sperranordnung 112 zu ermöglichen.
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Die Redundanzeinheit 156 kann mindestens eine Feder 158 und/oder mindestens einen Aktuator, beispielsweise mindestens einen Elektromagneten 160 und/oder mindestens einen Elektromotor und/oder mindestens eine von Hand betätigbare Einheit, umfassen.
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Die Sperranordnung 112 kann beispielsweise als Anlage bezeichnet werden. Die Sperranordnung 112 kann beispielsweise als Parksperre ausgebildet sein. Die Sperranordnung 112 kann bevorzugt bei Überstreichen des ersten Winkelabschnitts 130 betätigt werden. Der Riegel 134 kann bevorzugt als Kugel ausgestaltet sein. Der Hebel 126 kann als Betätigungshebel ausgestaltet sein.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kraftfahrzeuggetriebe umfassend eine erfindungsgemäße Parksperrenanordnung 110, wie oben beschrieben, vorgeschlagen.
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In den 2A bis 2I sind Schnittdarstellungen von Betätigungsanordnungen 118 eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung 110 während verschiedener Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes vorgeschlagen. In den 3A bis 3D sind weiterhin Darstellungen des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung 110 während verschiedener Schritte eines weiteren oder desselben Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes dargestellt.
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Die in 3A dargestellte Position der Parksperrenanordnung 110 kann beispielsweise als „D-Position” bezeichnet werden. In der „D-Position” kann die Sperranordnung 112 bevorzugt in der Freigabeposition 114 sein. Die in 3B dargestellte Position der Parksperrenanordnung 110 kann beispielsweise als „P-Position” bezeichnet werden. In der „P-Position” kann die Sperranordnung 112 bevorzugt in der Sperrposition 116 sein. Die in 3C dargestellte Position der Parksperrenanordnung 110 kann beispielsweise als „P-Redundant” bezeichnet werden. Als „P-Redundant” kann bevorzugt die Sperrposition 116 bezeichnet werden, welche durch die Redundanzeinheit 156 betätigt wurde, insbesondere durch Freigabe der mindestens einen vorgespannten Feder 158 durch den mindestens einen Elektromagneten 160.
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Die Position „P-Redundant” kann vorzugsweise nur bei Ausfall der Parksperrenansteuerung 149 eingenommen werden. Der Übergang von „P-Redundant” zur „D-Position” und/oder „P-Position” erfolgt bevorzugt nur durch die Parksperrenanordnung 110 bei funktionierender Parksperrenansteuerung 149. 3D zeigt das zweite Ausführungsbeispiel der Parksperrenanordnung 110 in der „P-Position” vor dem Übergang in die Freigabeposition 114.
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In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem Sperr-Bedienmodus die Schaltwalze 122 in dem ersten Winkelabschnitt 130 betrieben. In einem Schaltmodus wird die Schaltwalze 122 in mindestens einem zweiten Winkelabschnitt 132 betrieben. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
- – mindestens einen ersten Schritt, wie in den 2A und 3A exemplarisch dargestellt, wobei in dem ersten Schritt die Schaltwalze 122 in einer vorgegebenen Drehrichtung 146 zu dem ersten Winkelabschnitt 130 gedreht wird, wobei der Hebel 126 mechanisch mit dem Schaltwalzensystem 120 in Kontakt gebracht wird;
- – mindestens einen zweiten Schritt, wie in 2B exemplarisch dargestellt, wobei in dem zweiten Schritt die Schaltwalze 122 in der vorgegebenen Drehrichtung 146 gedreht wird, wobei der Hebel 126 zumindest teilweise mit der Schaltwalze 122 mitgeführt und die Sperranordnung 112 in die Sperrposition 116 gebracht wird;
- – mindestens einen dritten Schritt, wie in den 2C und 3B exemplarisch dargestellt, wobei in dem dritten Schritt die Schaltwalze 122 in der vorgegebenen Drehrichtung 146 gedreht wird, wobei der Hebel 126 an mindestens einem zweiten Anschlag 144 angehalten wird;
- – mindestens einen vierten Schritt, wie in 2D exemplarisch dargestellt, wobei in dem vierten Schritt die Schaltwalze 122 in der vorgegebenen Drehrichtung 146 gedreht wird, wobei mindestens ein Riegel 134 des Druckstücks 128 zumindest teilweise in mindestens einen Hohlraum 136 des Druckstücks 128 gedrückt wird;
- – mindestens einen fünften Schritt, wie in 2E exemplarisch dargestellt, wobei in dem fünften Schritt die Schaltwalze 122 in der vorgegebenen Drehrichtung 146 gedreht wird, wobei der Riegel 134 durch mindestens eine Rückstellkraft zumindest teilweise aus dem Hohlraum 136 gedrückt wird;
- – mindestens einen sechsten Schritt, wie in den 2E und 3D exemplarisch dargestellt, wobei in dem sechsten Schritt die Schaltwalze 122 in einer der vorgegebenen Drehrichtung 146 entgegengesetzten Drehrichtung 148 gedreht wird, wobei der Hebel 126 zumindest teilweise mit der Schaltwalze 122 mitgeführt und die Sperranordnung 112 in die Freigabeposition 114 gebracht wird;
- – mindestens einen siebten Schritt, wie in 2F exemplarisch dargestellt, wobei in dem siebten Schritt die Schaltwalze 122 in die der vorgegebenen Drehrichtung 146 entgegengesetzten Drehrichtung 148 gedreht wird, wobei der Hebel 126 an mindestens einem ersten Anschlag 142 angehalten wird;
- – mindestens einen achten Schritt, wie in 2G exemplarisch dargestellt, wobei in dem achten Schritt die Schaltwalze 122 in die der vorgegebenen Drehrichtung 146 entgegengesetzten Drehrichtung 148 gedreht wird, wobei der Riegel 134 des Druckstücks 128 zumindest teilweise in den Hohlraum 136 des Druckstücks 128 gedrückt wird;
- – mindestens einen neunten Schritt, wie in 2H exemplarisch dargestellt, wobei in dem neunten Schritt die Schaltwalze 122 in die der vorgegebenen Drehrichtung 146 entgegengesetzten Drehrichtung 148 gedreht wird, wobei der Riegel 134 durch mindestens eine Rückstellkraft zumindest teilweise aus dem Hohlraum 136 gedrückt wird; und
- – mindestens einen zehnten Schritt, wie in 2I exemplarisch dargestellt, wobei in dem zehnten Schritt die Schaltwalze 122 in die der vorgegebenen Drehrichtung 146 entgegengesetzten Drehrichtung 148 zu dem zweiten Winkelabschnitt 132 gedreht wird.
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Falls die Parksperrenanordnung 110 mindestens eine Redundanzeinheit 156 aufweist, wie beispielsweise in dem Ausführungsbeispiel nach den 3A bis 3D, kann das Verfahren, insbesondere bei Vorliegen eines Ausfalls der Parksperrenansteuerung 149, mindestens einen Redundanzschritt, wie in 3C dargestellt, umfassen. In dem Redundanzschritt kann die Betätigung der Sperranordnung 112 durch die Redundanzeinheit 156 erfolgen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es sich insbesondere um eine Betätigung einer elektromechanisch aktuierten Parksperrenanordnung 110 handeln, beispielsweise als Parksperreneinheit ausgebildet. Die Betätigung kann vorzugsweise über die Schaltwalze 122 erfolgen. Besonders bevorzugt kann eine Kraftübertragung von der Schaltwalze 122 zu der Sperranordnung 112, beispielsweise als Parksperrenmechanik ausgebildet, über eine federvorgespannte Kugel oder ein anderes Druckstück 128 erfolgen, welches den Hebel 126 betätigen kann, welcher auf der Schaltwalze 122 gelagert sein kann.
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Der Hebel 126, insbesondere der Betätigungshebel, kann mit der Sperranordnung 112, beispielsweise mit dem Parksperrensystem 150, verbunden sein. In Positionen, in welchen die Parksperre, insbesondere die Sperranordnung 112, ruht, beispielsweise in der Freigabeposition 114, besteht bevorzugt kein Kontakt zwischen dem Druckstück 128 und dem Hebel 126, beispielsweise dem Betätigungshebel. Hierdurch kann beispielsweise ein zusätzlicher Kraftaufwand und/oder ein Verschleiß und/oder eine Geräuschentwicklung währenddessen die Parksperrenanordnung 110 sich in der Freigabeposition 114 befindet, beispielsweise während eines Normalbetriebs, verhindert werden.
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In einer Stellung, in welcher die Sperranordnung 112 betätigt wird, kann der Riegel 134 des Druckstücks 128 an den Hebel 126 kommen, welcher bevorzugt auf der Schaltwalzenachse 124 gelagert sein kann, und nimmt den Hebel 126 mit. Hierdurch kann die Parksperre bevorzugt eingelegt werden. Der Hebel 126 kann danach an den zweiten Anschlag 144, beispielsweise im Getriebegehäuse, kommen. Der zweite Anschlag 144 kann bevorzugt eine weitere Bewegung verhindern. Die Schaltwalze 122 kann sich weiter drehen. Das Druckstück 128, bevorzugt als Kugelrastierelement ausgebildet, kann nun überdrückt werden bis es auf der anderen Seite des Hebels 126 zu dem ersten Anschlag 142 der Anlage kommt. Wenn die Schaltwalze 122 beispielsweise danach in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird können die Schaltwalze 122 und/oder das Druckstück 128 den Hebel 126 wieder mitnehmen und die Parksperrenanordnung 110 kann wieder in die Freigabeposition 114 gebracht werden. Die Parksperre kann wieder ausgelegt werden. Der erste Anschlag 142 in dem Gehäuse 139 kann ein Weiterdrehen des Hebels 126 verhindern und das Druckstück 128 kann an dem Hebel 126 überdrückt werden und kann in der Ausgangsposition am Hebel 126 wieder zu der Anlage kommen. Ein Weiterdrehen der Schaltwalze 122 in alle anderen Gangpositionen kann vorzugsweise komplett entkoppelt von der Parksperrenmechanik erfolgen.
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Bezugszeichenliste
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- 110
- Parksperrenanordnung
- 112
- Sperranordnung
- 114
- Freigabeposition
- 116
- Sperrposition
- 118
- Betätigungsanordnung
- 120
- Schaltwalzensystem
- 122
- Schaltwalze
- 124
- Schaltwalzenachse
- 126
- Hebel
- 128
- Druckstück
- 130
- erster Winkelabschnitt
- 131
- Parksperrenklinke
- 132
- zweiter Winkelabschnitt
- 133
- Parksperrenrad
- 134
- Riegel
- 135
- Parksperrenzahn
- 136
- Hohlraum
- 138
- Druckstückachse
- 139
- Gehäuse
- 140
- Anschlag
- 142
- erster Anschlag
- 144
- zweiter Anschlag
- 146
- vorgegebene Drehrichtung
- 148
- entgegengesetzte Drehrichtung
- 149
- Parksperrenansteuerung
- 150
- Parksperrensystem
- 151
- Schnittstelle
- 152
- Verbindungselement
- 153
- Datenverarbeitungsvorrichtung
- 154
- Zahnrad
- 156
- Redundanzeinheit
- 158
- Feder
- 160
- Elektromagnet
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202008001760 U1 [0005]
- DE 10310977 B4 [0006]
- DE 102013107860 [0008]
