DE102020129029A1

DE102020129029A1 - vehicle parking lock device

Info

Publication number: DE102020129029A1
Application number: DE102020129029.2A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Stehr; Oliver Rink
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2020-11-04
Filing date: 2020-11-04
Publication date: 2022-05-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugparksperrenvorrichtung (1), umfassend einen Aktor (2), ein Parksperrenrad (3) und eine Parksperrenmechanik (4), wobei der Aktor (2) derart mit der Parksperrenmechanik (4) zusammenwirkt, dass die Parksperrenmechanik (4) mittels des Aktors (2) in eine Parksperrenverrieglungsposition bewegbar ist, in der die Parksperrenklinke (5) in das Parksperrenrad (3) eingreift und so eine Drehung des Parksperrenrads (3) sperrt, und in eine Parksperrenfreigabeposition bewegbar ist, in der sich die Parksperrenklinke (5) nicht im Eingriff mit dem Parksperrenrad (3) befindet und das Parksperrenrad (3) drehbar ist, wobei der Aktor (2) einen hydraulischer Aktorantrieb (6) umfasst, der mittels eines hydraulischen Schaltventils (7) hydraulisch beschaltet ist, wobei das hydraulische Schaltventil (7) einen über einen Hubmagnet (8) axial verschhiebbaren Ventilkolben (9) umfasst, wobei der Ventilkolben (9) entgegen seiner Ausrückrichtung von einem ersten Federelement (10) und von einem zweiten Federelement (11) federkraftbeaufschlagbar ist, wobei in einem ersten Ausrückintervall des Ventilkolbens (9) dieser durch das ersten Federelement (10) federkraftbeaufschlagt ist und in einem zweiten Ausrückintervall des Ventilkolbens (9) dieser zusätzlich durch das zweite Federelement (11) federkraftbeaufschlagt ist.The invention relates to a vehicle parking lock device (1), comprising an actuator (2), a parking lock wheel (3) and a parking lock mechanism (4), the actuator (2) interacting with the parking lock mechanism (4) in such a way that the parking lock mechanism (4) of the actuator (2) is movable to a parking lock position in which the parking pawl (5) engages the parking lock gear (3) to lock rotation of the parking lock gear (3), and is movable to a parking lock release position in which the parking pawl (5 ) is not engaged with the parking lock wheel (3) and the parking lock wheel (3) can be rotated, the actuator (2) comprising a hydraulic actuator drive (6) which is hydraulically connected by means of a hydraulic switching valve (7), the hydraulic switching valve (7) comprises a valve piston (9) that can be moved axially via a lifting magnet (8), the valve piston (9) being supported by a first spring element (10) and spring force can be applied by a second spring element (11), wherein in a first disengagement interval of the valve piston (9) this is acted upon by spring force by the first spring element (10) and in a second disengagement interval of the valve piston (9) this is additionally acted upon by spring force by the second spring element (11). is.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugparksperrenvorrichtung, umfassend einen Aktor, ein Parksperrenrad und eine Parksperrenmechanik, wobei der Aktor derart mit der Parksperrenmechanik zusammenwirkt, dass die Parksperrenmechanik mittels des Aktors in eine Parksperrenverrieglungsposition bewegbar ist, in der die Parksperrenklinke in das Parksperrenrad eingreift und so eine Drehung des Parksperrenrads sperrt, und in eine Parksperrenfreigabeposition bewegbar ist, in der sich die Parksperrenklinke nicht im Eingriff mit dem Parksperrenrad befindet und das Parksperrenrad drehbar ist.The invention relates to a vehicle parking lock device, comprising an actuator, a parking lock wheel and a parking lock mechanism, the actuator interacting with the parking lock mechanism in such a way that the parking lock mechanism can be moved into a parking lock locking position by means of the actuator, in which the parking lock pawl engages in the parking lock wheel and thus rotation of the Park lock gear locks and is movable to a park lock release position in which the park pawl is not engaged with the park lock gear and the park lock gear is rotatable.

Um Kraftfahrzeuge gegen ungewolltes Wegrollen, z. B. an einem Hang, zu sichern, können Fahrzeuge eine Fahrzeugparksperrenvorrichtung aufweisen, welche innerhalb des Fahrzeugantriebsstranges eine formschlüssige Sicherung der angetriebenen Fahrzeugräder bewirkt und somit ein Wegrollen des Kraftfahrzeuges verhindert. Auf diese Weise wird eine Funktion ähnlich wie eine Handbremse in dem Fahrzeug umgesetzt, wobei eine Handbremse üblicherweise eine kraftschlüssige Blockierung der angetriebenen Fahrzeugräder verhindern soll, ist dies bei einer Fahrzeugparksperrenvorrichtung durch eine formschlüssige Sicherung innerhalb des Fahrzeugantriebsstrangs bewirkt.To prevent motor vehicles from rolling away, e.g. B. on a slope, vehicles can have a vehicle parking lock device, which causes positive locking of the driven vehicle wheels within the vehicle drive train and thus prevents the vehicle from rolling away. In this way, a function similar to a handbrake is implemented in the vehicle, with a handbrake usually preventing a non-positive blocking of the driven vehicle wheels, this is caused in a vehicle parking lock device by positive locking within the vehicle drive train.

Insbesondere wenn in einem Fahrzeugantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nichtmechanische Komponenten verbaut werden wie beispielsweise bei Automatikgetrieben mit hydrodynamischen Drehmomentwandlern oder Fahrzeugen mit Elektroantrieb, dienen Fahrzeugparksperrenvorrichtungen zur Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Wegrollen des Fahrzeugs im Falle eines Fahrzeugstillstands oder bei abgestelltem Motor. Dazu kann die Fahrzeugparksperrenvorrichtungen durch den Fahrer mittels einer Parksperrenbedienvorrichtung mechanisch, elektrisch und/oder hydraulisch aktiviert werden.In particular, when non-mechanical components are installed in a vehicle drive train of a motor vehicle, such as automatic transmissions with hydrodynamic torque converters or vehicles with electric drives, vehicle parking lock devices are used to secure the vehicle against unintentional rolling away if the vehicle is stationary or the engine is switched off. For this purpose, the vehicle parking lock devices can be mechanically, electrically and/or hydraulically activated by the driver using a parking lock operating device.

Die Fahrzeugparksperrenvorrichtung blockiert typischerweise eine Welle innerhalb des Kraftflusses in einem Fahrzeugantriebsstrang, beispielsweise eines Automatikgetriebes oder eines nachgeordneten Differentialachsgetriebes. Die zu blockierende Welle ist derart gewählt, dass ihre Blockierung zuverlässig eine Bewegung der Antriebsräder des Kraftfahrzeugs verhindert.The vehicle parking lock device typically blocks a shaft within the power flow in a vehicle drive train, for example an automatic transmission or a downstream differential axle drive. The shaft to be blocked is selected in such a way that blocking it reliably prevents the drive wheels of the motor vehicle from moving.

Beim Parken eines Fahrzeugs beispielsweise an einem Hang kann das Fahrzeuggewicht, abhängig z.B. vom Raddurchmesser und von der Getriebeübersetzung große Kräfte auf die Parksperrenmechanik erzeugen. Da beim Entriegeln der Fahrzeugparksperrenvorrichtung am Hang somit diese hohen anliegenden Kräfte überwunden werden müssen, kann eine rein manuelle Entriegelung nicht immer für einen Benutzer sicher und einfach durchgeführt werden, so dass sich mittlerweile elektrische und/oder hydraulische Aktoren etabliert haben, diese Entriegelung hilfskraftunterstützt zu bewirken.When parking a vehicle on a slope, for example, the weight of the vehicle, depending e.g. on the wheel diameter and the gear ratio, can generate large forces on the parking lock mechanism. Since these high applied forces have to be overcome when unlocking the vehicle parking lock device on a slope, purely manual unlocking cannot always be carried out safely and easily for a user, so that electrical and/or hydraulic actuators have now been established to effect this unlocking with the assistance of an auxiliary power .

Zur Ansteuerung des Aktors und/oder der Parksperrenmechanik ist typischerweise in der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeuges eine Parksperrenbedienungsvorrichtung angeordnet. Es sind prinzipiell diverse mechanische, elektrohydraulische wie auch elektromechanische Parksperrenbedienungsvorrichtungen bekannt. Bezüglich einer Fahrzeugparksperrenvorrichtung bedeutet dies mit anderen Worten, dass auch die Betätigung der Fahrzeugparksperrenvorrichtung im Regelfall auf elektrischem, elektrohydraulischem und/oder hydraulischem Weg erfolgt.A parking lock operating device is typically arranged in the passenger compartment of the motor vehicle to control the actuator and/or the parking lock mechanism. Various mechanical, electrohydraulic and also electromechanical parking lock operating devices are known in principle. With regard to a vehicle parking lock device, this means in other words that the vehicle parking lock device is also generally actuated electrically, electrohydraulically and/or hydraulically.

Für die hydraulische Betätigung einer Fahrzeugparksperrenvorrichtung können beispielsweise elektrisch betätigbare Wegeventile verwendet werden, welche die einzelnen Schaltzustände der Fahrzeugparksperrenvorrichtung bereitstellt: Parksperre einlegen, Parksperre auslegen, Zustand beibehalten.For the hydraulic actuation of a vehicle parking lock device, for example, electrically actuated directional control valves can be used, which provide the individual switching states of the vehicle parking lock device: engage parking lock, disengage parking lock, maintain status.

Es muss hierbei zuverlässig sichergestellt werden, dass die einzelnen Ventilstellungen immer genau angefahren werden. Die zwei Randstellungen sind dabei vom mechanischen Anschlag der betreffenden Seite definiert, während die Mittelstellung klassischerweise durch ein Gleichgewicht aus Magnet- und Federkraft eingestellt wird, und damit schwieriger zu treffen ist.It must be reliably ensured here that the individual valve positions are always approached precisely. The two edge positions are defined by the mechanical stop on the side in question, while the middle position is traditionally set by a balance of magnetic and spring force, and is therefore more difficult to hit.

Zur Betätigung des Schaltventils können insbesondere elektrisch betriebene Hubmagneten verwendet werden. Aufgrund des begrenzten Hubes eines Hubmagneten ist für jede der drei oben genannten Schaltzustände nur ein kleiner Wegbereich nutzbar; die entsprechend schmale mittlere Stellung muss also mit sehr guter Präzision angefahren werden können, um sie zuverlässig zu nutzen. Störkräfte wie Reibung des Ventilkolbens, Strömungskräfte an den Steuerkanten oder Massenkräfte (Fahrzeugbeschleunigungen, rasche Bewegung von Magnetanker und Kolben) bewirken beim gegebenen niedrigen Nutzkraftniveau eine relativ starke Verschiebung des Gleichgewichts aus der angestrebten Zielposition hinaus. Hinzu kommt, dass die Magnetkraft (Kennlinie über Strom und Weg), die Federkraft und sämtliche Längen den üblichen Serienstreuungen unterliegen und teilweise von Betriebsparametern wie der Temperatur abhängen, sowie dass die Messung und Regelung des Magnetstroms übliche Toleranzen aufweist, was die Positionierung zusätzlich ungenau macht.In particular, electrically operated lifting magnets can be used to actuate the switching valve. Due to the limited stroke of a lifting magnet, only a small travel range can be used for each of the three switching states mentioned above; the correspondingly narrow middle position must therefore be able to be approached with very good precision in order to use it reliably. Disturbing forces such as friction of the valve piston, flow forces on the control edges or inertial forces (vehicle acceleration, rapid movement of magnet armature and piston) cause a relatively large shift in the equilibrium from the desired target position at the given low level of useful force. In addition, the magnetic force (characteristic of current and displacement), the spring force and all lengths are subject to the usual series tolerances and partly depend on operating parameters such as temperature, and the measurement and control of the magnetic current has the usual tolerances, which also makes positioning inaccurate .

Es ist somit die Aufgabe der Erfindung, eine Parksperrenvorrichtung mit einer verbesserten Beschaltung bereitzustellen.It is therefore the object of the invention to provide a parking lock device with improved wiring.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrzeugparksperrenvorrichtung, umfassend einen Aktor, ein Parksperrenrad und eine Parksperrenmechanik, wobei der Aktor derart mit der Parksperrenmechanik zusammenwirkt, dass die Parksperrenmechanik mittels des Aktors in eine Parksperrenverrieglungsposition bewegbar ist, in der die Parksperrenklinke in das Parksperrenrad eingreift und so eine Drehung des Parksperrenrads sperrt, und in eine Parksperrenfreigabeposition bewegbar ist, in der sich die Parksperrenklinke nicht im Eingriff mit dem Parksperrenrad befindet und das Parksperrenrad drehbar ist, wobei der Aktor einen hydraulischer Aktorantrieb umfasst, der mittels eines hydraulischen Schaltventils hydraulisch beschaltet ist, wobei das hydraulische Schaltventil einen über einen Hubmagnet axial verschhiebbaren Ventilkolben umfasst, wobei der Ventilkolben entgegen seiner Ausrückrichtung von einem ersten Federelement und von einem zweiten Federelement federkraftbeaufschlagbar ist, wobei in einem ersten Ausrückintervall des Ventilkolbens dieser durch das ersten Federelement federkraftbeaufschlagt ist und in einem zweiten Ausrückintervall des Ventilkolbens dieser zusätzlich durch das zweite Federelement federkraftbeaufschlagt ist.This object is achieved by a vehicle parking lock device, comprising an actuator, a parking lock wheel and a parking lock mechanism, the actuator interacting with the parking lock mechanism in such a way that the parking lock mechanism can be moved into a parking lock locking position by means of the actuator, in which the parking lock pawl engages in the parking lock wheel and such a Locks rotation of the parking lock wheel and can be moved into a parking lock release position in which the parking lock pawl is not in engagement with the parking lock wheel and the parking lock wheel can be rotated, the actuator comprising a hydraulic actuator drive which is hydraulically connected by means of a hydraulic switching valve, the hydraulic Switching valve comprises a valve piston that can be moved axially via a lifting magnet, wherein the valve piston can be subjected to spring force against its disengagement direction by a first spring element and by a second spring element, wherein in a first en disengagement interval of the valve piston this is subjected to spring force by the first spring element and in a second disengagement interval of the valve piston this is additionally subjected to spring force by the second spring element.

Die erfindungsgemäße Fahrzeugparksperrenvorrichtung stabilisiert somit die Mittelposition des vom Hubmagneten aktuierten Ventilkolbens durch eine Nichtlinearität der Federkraft. In der Mittelposition wird ein Kraftsprung in der Federkraft durch die beiden Federelemente herbeigeführt, so dass eine bevorzugte, stabile Stellung des vom Hubmagneten aktuierten Ventilkolbens in dessen Mittelposition realisiert ist, unabhängig von Kraftstreuungen.The vehicle parking lock device according to the invention thus stabilizes the center position of the valve piston actuated by the lifting magnet by non-linearity of the spring force. In the middle position, a jump in the spring force is brought about by the two spring elements, so that a preferred, stable position of the valve piston actuated by the lifting magnet is realized in its middle position, regardless of force scattering.

Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.First, the individual elements of the claimed subject matter of the invention are explained in the order in which they are mentioned in the set of claims, and particularly preferred configurations of the subject matter of the invention are described below.

Eine Fahrzeugparksperrenvorrichtung umfasst typischerweise einen Aktor welcher zum Zwecke der Verriegelung der Fahrzeugparksperrenvorrichtung auf eine Parksperrenmechanik einwirkt, welche dann eine formschlüssige Verrieglung innerhalb des Fahrzeugantriebsstrangs zur Blockierung der angetriebenen Fahrzeugräder herbeiführt.A vehicle parking lock device typically includes an actuator which acts on a parking lock mechanism for the purpose of locking the vehicle parking lock device, which then brings about a positive locking within the vehicle drive train to block the driven vehicle wheels.

Ein hydraulischer Aktor wandelt hydraulische Eingangsgrößen in eine mechanische Bewegung um. Die Parksperrenmechanik wandelt die vom Aktor beaufschlagte Bewegung in eine auf den Antriebsstrang des Fahrzeugs einwirkende Bewegung zum Zwecke der formschlüssigen Verriegelung und Blockierung der angetriebenen Fahrzeugräder. Die Parksperrenklinke dient zur Herstellung einer formschlüssigen, lösbaren Verbindung zwischen der Parksperrenmechanik und dem Fahrzeugantriebsstrang.A hydraulic actuator converts hydraulic input variables into mechanical movement. The parking lock mechanism converts the movement applied by the actuator into a movement acting on the vehicle's drive train for the purpose of positive locking and blocking of the driven vehicle wheels. The parking lock pawl is used to create a form-fitting, detachable connection between the parking lock mechanism and the vehicle drive train.

Die Parksperrenklinke greift in ihrer Sperrstellung formschlüssig in den Fahrzeugantriebsstrang ein, so dass eine Drehung der angetriebenen Fahrzeugräder blockiert ist. In ihrer Freigabestellung ist die Parksperrenklinke vom Fahrzeugantriebsstrang beabstandet, also nicht mit diesem in einem formschlüssigen Eingriff befindlich, sodass eine Drehung der angetriebenen Fahrzeugräder ermöglicht ist. Hierzu ist innerhalb des Fahrzeugantriebsstrangs beispielsweise ein korrespondierendes Parksperrenrad ausgebildet, in welches die Parksperrenklinke zur Sicherung des Fahrzeugs gegen ein unbeabsichtigtes Rollen formschlüssig eingreift.In its locked position, the parking pawl engages in the vehicle drive train in a form-fitting manner, so that rotation of the driven vehicle wheels is blocked. In its release position, the parking pawl is spaced apart from the vehicle drive train, ie not in positive engagement with it, so that the driven vehicle wheels can rotate. For this purpose, for example, a corresponding parking lock wheel is formed within the vehicle drive train, in which the parking lock pawl engages in a form-fitting manner to secure the vehicle against unintentional rolling.

Bei einer Parksperrenschwenkhebelmechanik ist die Parksperrenklinke zwischen ihrer Sperrstellung und ihrer Freigabestellung um eine Parksperrenklinkenlagerung schwenkbar.In a parking lock pivoting lever mechanism, the parking lock pawl can be pivoted between its locked position and its release position about a parking lock pawl bearing.

Hubmagnete sind elektromagnetische Aktoren, die mittels elektrisch erzeugtem Magnetfeld auf einen beweglichen Tauchkern Kraft ausüben, so dass der Tauchkern linear in zwei Richtungen beweglich ist. Hubmagnete können ziehend und / oder drückend wirken. Es sind insbesondere nicht stabile, monostabile, bistabile, monodirektionale, bidirektionale oder arretierende Hubmagneten bekannt.Solenoids are electromagnetic actuators that exert force on a movable plunger by means of an electrically generated magnetic field, so that the plunger can move linearly in two directions. Lifting magnets can have a pulling and/or pushing effect. In particular, unstable, monostable, bistable, monodirectional, bidirectional or locking lifting magnets are known.

Die Parksperre kann in verschiedenen Arten von Fahrzeuggetrieben verbaut werden. Beispielsweise eignet sie sich für Kraftfahrzeuge mit manuellen Fahrzeuggetrieben, mit automatisierten oder automatischen Fahrzeuggetrieben oder für Fahrzeuggetriebe von Elektrofahrzeugen.The parking lock can be installed in various types of vehicle transmissions. For example, it is suitable for motor vehicles with manual vehicle transmissions, with automated or automatic vehicle transmissions or for vehicle transmissions of electric vehicles.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass der Hubmagnet konfiguriert ist, drei Ausrückpositionen einnehmen zu können, nämlich eine Ruhelage, eine Mittelstellung sowie eine Endlage.According to a preferred embodiment of the invention, it can be advantageous that the solenoid is configured to be able to assume three disengagement positions, namely a rest position, a middle position and an end position.

Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass der Hubmagnet zwischen seiner Ruhelage und seiner Mittelstellung entgegen der Kraft des ersten Federelements verschiebbar ist.Furthermore, it can be advantageous for the lifting magnet to be displaceable between its rest position and its center position against the force of the first spring element.

In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann es ferner bevorzugt sein, dass der Hubmagnet zwischen seiner Mittelstellung und seiner Endlage entgegen der Kraft des ersten Federelements und des zweiten Federelements verschiebbar ist.In a further development of the invention, it can also be preferred that the lifting magnet can be displaced between its central position and its end position against the force of the first spring element and the second spring element.

Ferner ist es zu bevorzugen, dass das erste Federelement und/oder das zweite Federelement als Druckfedern ausgebildet sind. Es ist in diesem Zusammenhang auch bevorzugt, dass das erste Federelement und das zweite Federelement koaxial zueinander angeordnet sind.Furthermore, it is preferable that the first spring element and/or the second spring element are designed as compression springs. In this context, it is also preferred that the first spring element and the second spring element are arranged coaxially to one another.

Um eine bauraumoptimierte Anordnung der Federelemente zu realisieren kann das erste Federelement zumindest abschnittsweise innerhalb des zweiten Federelements angeordnet sein.In order to realize an arrangement of the spring elements that is optimized in terms of installation space, the first spring element can be arranged at least in sections within the second spring element.

Es ist zur Ausbildung von Kraftreserven ebenfalls vorteilhaft, dass das erste Federelement und/oder das zweite Federelement vorgespannt sind.It is also advantageous for the formation of power reserves that the first spring element and/or the second spring element are prestressed.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele innerhalb des technisch machbaren frei miteinander kombiniert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to figures without restricting the general inventive idea. The figures are only of a schematic nature and serve exclusively for understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numbers. The different features of the various exemplary embodiments can also be freely combined with one another within what is technically feasible.

Es zeigen:

1 eine Fahrzeugparksperrenvorrichtung in einer schematischen Blockschaltdarstellung,
2 eine erste Ausführungsform eines Schaltventils,
3 eine zweite Ausführungsform eines Schaltventils,
4 eine Kraft-Weg-Kennlinie eines Schaltventils

Show it:

1 a vehicle parking lock device in a schematic block diagram,
2 a first embodiment of a switching valve,
3 a second embodiment of a switching valve,
4 a force-displacement characteristic of a switching valve

1 zeigt Fahrzeugparksperrenvorrichtung 1 mit einem Aktor 2, einem Parksperrenrad 3 und einer als Schwenkhebelmechanik ausgebildeten Parksperrenmechanik 4. Der Aktor 2 wirkt derart mit der Parksperrenmechanik 4 zusammen, dass die Parksperrenmechanik 4 mittels des Aktors 2 in eine Parksperrenverrieglungsposition bewegbar ist, in der die Parksperrenklinke 5 in das Parksperrenrad 3 eingreift und so eine Drehung des Parksperrenrads 3 sperrt, was in der 1 gezeigt ist. Die Parksperrenklinke 5 ist aus der gezeigten Betriebsstellung heraus auch in eine Parksperrenfreigabeposition bewegbar, in der sich die Parksperrenklinke 5 nicht im Eingriff mit dem Parksperrenrad 3 befindet und das Parksperrenrad 3 drehbar ist. 1 shows vehicle parking lock device 1 with an actuator 2, a parking lock wheel 3 and a parking lock mechanism 4 designed as a pivoting lever mechanism. The actuator 2 interacts with the parking lock mechanism 4 in such a way that the parking lock mechanism 4 can be moved by means of the actuator 2 into a parking lock locking position in which the parking lock pawl 5 in the parking lock gear 3 engages and so rotation of the parking lock gear 3 locks what in the 1 is shown. The parking pawl 5 is also movable from the operative position shown to a parking lock release position in which the parking pawl 5 is disengaged from the parking gear 3 and the parking gear 3 is rotatable.

Der Aktor 2 umfasst einen hydraulischer Aktorantrieb 6, der mittels eines hydraulischen Schaltventils 7 hydraulisch beschaltet ist. Zwei mögliche Ausgestaltungen des Schaltventils 7 werden in den 2-3 nachfolgend näher erläutert.The actuator 2 includes a hydraulic actuator drive 6 which is connected hydraulically by means of a hydraulic switching valve 7 . Two possible configurations of the switching valve 7 are in the 2-3 explained in more detail below.

Die in den 2-3 gezeigten Schaltventile 7 umfassen jeweils einen über einen Hubmagnet 8 axial verschiebbaren Ventilkolben 9. Der Ventilkolben 9 ist entgegen seiner Ausrückrichtung von einem ersten Federelement 10 und von einem zweiten Federelement 11 federkraftbeaufschlagbar, wobei in einem ersten Ausrückintervall des Ventilkolbens 9 dieser durch das ersten Federelement 10 federkraftbeaufschlagt ist und in einem zweiten Ausrückintervall des Ventilkolbens 9 dieser zusätzlich durch das zweite Federelement 11 federkraftbeaufschlagt ist. Der Hubmagnet 8 ist dabei so konfiguriert drei Ausrückpositionen einnehmen zu können, nämlich eine Ruhelage 12, eine Mittelstellung 13 sowie eine Endlage 14.The in the 2-3 The switching valves 7 shown each comprise a valve piston 9 that can be moved axially via a lifting magnet 8. The valve piston 9 can be subjected to a spring force against its disengagement direction by a first spring element 10 and by a second spring element 11, with the valve piston 9 being subjected to a spring force by the first spring element 10 in a first disengagement interval and in a second disengagement interval of the valve piston 9, this is additionally subjected to spring force by the second spring element 11. The solenoid 8 is configured to be able to assume three disengagement positions, namely a rest position 12, a middle position 13 and an end position 14.

Der Anker des Hubmagnets 8 ist zwischen seiner Ruhelage 12 und seiner Mittelstellung 13 entgegen der Kraft des ersten Federelements 10 verschiebbar und zwischen seiner Mittelstellung 13 und seiner Endlage 14 entgegen der Kraft des ersten Federelements 10 und des zweiten Federelements 11 verschiebbar. Das erste Federelement 10 und das zweite Federelement 11 sind als Druckfedern ausgebildet.The armature of the lifting magnet 8 can be displaced between its rest position 12 and its central position 13 against the force of the first spring element 10 and between its central position 13 and its end position 14 against the force of the first spring element 10 and the second spring element 11. The first spring element 10 and the second spring element 11 are designed as compression springs.

Der Wesentliche Unterschied zwischen der in der Figur und 3 gezeigten Ausführung des hydraulischen Schaltventils 7 ist, dass in der 2 die Federelemente 10,11 axial hintereinander sowie beabstandet und in der 3 ineinander geschachtelt angeordnet sind. Das erste Federelement 10 und das zweite Federelement 11 sind jedoch in beiden Ausgestaltungen koaxial zueinander angeordnet.The main difference between that in the figure and 3 shown embodiment of the hydraulic switching valve 7 is that in the 2 the spring elements 10,11 axially one behind the other and spaced and in the 3 are nested in each other. However, the first spring element 10 and the second spring element 11 are arranged coaxially to one another in both configurations.

In der in 2 gezeigten Ausführung wirkt beim Ausrücken der Anker des Hubmagnets 8 zunächst nur gegen das erste Federelement 10. Das vorgespannte zweite Federelement 11 kommt erst hinzu, wenn der Anker des Hubmagnets 8 die Anschlagplatte 15 berührt. Dies ist die stabile Mittelstellung 13 des Ankers des Hubmagneten 8.in the in 2 shown embodiment acts when the armature of the lifting magnet 8 is disengaged initially only against the first spring element 10. The preloaded second spring element 11 is only added when the armature of the lifting magnet 8 touches the stop plate 15. This is the stable middle position 13 of the armature of the lifting magnet 8.

3 stellt eine hierzu alternative Ausführungsform des hydraulischen Schaltventils 7 dar, bei der vorteilhafterweise die zwei Federelemente 10,11 koaxial ineinander geschachtelt werden, um axiale Baulänge zu sparen. Die Funktion der Federelemente 10,11 sind dabei identisch zu denen in der 2 gezeigten. Die Anschlagsplatte 15 weist hier eine Öffnung auf, durch die der Anker des Hubmagneten 8 hindurch auf das erste Federelement 10 drückt. 3 1 represents an alternative embodiment of the hydraulic switching valve 7, in which the two spring elements 10, 11 are advantageously nested coaxially in one another in order to save axial length. The function of the spring elements 10,11 are identical to those in FIG 2 shown. The stop plate 15 has an opening here, through which the armature of the lifting magnet 8 presses on the first spring element 10 .

Die Wirkungsweise der Federelemente 10,11 wird nochmals näher anhand der Federkennlinie der 4 erläutert. Ausgehend von der Ruhelage 12 wirkt zunächst nur das Federelement 10 gegen den Anker des Hubmagneten 8, bis dessen Mittelstellung 13 erreicht ist. Erst mit Überschreiten der Vorspannkraft des zweiten Federelements 11 wird die Mittelstellung 13 wieder verlassen in Richtung der Endlage 14. Damit ergibt sich um die Nennkraft 16 der Mittelstellung 13 ein Kraftkorridor 18 nach oben und unten, in dem die Mittelstellung 13 unverändert bleibt. Dieser Bereich steht für Streuungen der Magnetkraft und Störkräfte (Reibung, Strömungskräfte) zur Verfügung. Solange die Kraft den Korridor 18 nicht verlässt, bleibt die Mittelstellung 13 konstant. Desgleichen gibt es in den Endlagen jeweils eine erste Kraftreserve 19 und zweite Kraftreserve 20, die gewährleistet, dass auch die Endlage 14 und die Ruhelage 12 trotz Streuungen und Störkräften zuverlässig erreicht werden. Die Steigung des ersten Federelements 10 und zweiten Federelements 11 kann darum vorteilhaft gering gewählt werden.The operation of the spring elements 10,11 is again in more detail based on the spring characteristic 4 explained. Starting from the rest position 12 initially acts only the spring element 10 against the armature of the lifting magnet 8 until its middle position 13 is reached. Only when the prestressing force of the second spring element 11 is exceeded is the center position 13 left again in the direction of the end position 14. This results in a force corridor 18 up and down around the nominal force 16 of the center position 13, in which the center position 13 remains unchanged. This area is available for scattering of the magnetic force and disturbing forces (friction, flow forces). As long as the force does not leave the corridor 18, the middle position 13 remains constant. Likewise, there is a first power reserve 19 and a second power reserve 20 in each of the end positions, which ensures that the end position 14 and the rest position 12 are also reliably reached despite scatter and disruptive forces. The slope of the first spring element 10 and second spring element 11 can therefore advantageously be chosen to be small.

Das Plateau an der Mittelstellung 13 entkoppelt die Zielposition innerhalb des Kraftkorridors 18 komplett vom Kräftegleichgewicht. Die Position hängt hier ausschließlich von geometrischen Längenmaßen ab, was sich günstig auf die Positioniergenauigkeit auswirkt und Störkrafteinflüsse innerhalb des Korridors 18 eliminiert.The plateau at the middle position 13 completely decouples the target position within the force corridor 18 from the balance of forces. The position here depends exclusively on geometric linear dimensions, which has a favorable effect on the positioning accuracy and eliminates the influence of disruptive forces within the corridor 18 .

Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.The invention is not limited to the embodiments shown in the figures. The foregoing description is therefore not to be considered as limiting but as illustrative. The following patent claims are to be understood in such a way that a mentioned feature is present in at least one embodiment of the invention. This does not exclude the presence of other features. If the patent claims and the above description define 'first' and 'second' feature, this designation serves to distinguish between two similar features without establishing a ranking.

BezugszeichenlisteReference List

11: Fahrzeugparksperrenvorrichtungvehicle parking lock device
22: Aktoractuator
33: Parksperrenradparking lock wheel
44: Parksperrenmechanikparking lock mechanism
55: Parksperrenklinkeparking lock pawl
66: hydraulischer Aktorantriebhydraulic actuator drive
77: hydraulisches Schaltventilhydraulic switching valve
88th: Hubmagnetlifting magnet
99: Ventilkolbenvalve piston
1010: erstes Federelementfirst spring element
1111: zweites Federelementsecond spring element
1212: Ruhelagerest position
1313: Mittelstellungcenter position
1414: Endlageend position
1515: Anschlagplattestop plate
1616: Vorspannkraftpreload force
1818: Kraftkorridorforce corridor
1919: Kraftreservepower reserve
2020: Kraftreservepower reserve

Claims

Vehicle parking lock device (1), comprising an actuator (2), a parking lock wheel (3) and a parking lock mechanism (4), the actuator (2) interacting with the parking lock mechanism (4) in such a way that the parking lock mechanism (4) interacts by means of the actuator (2 ) is movable to a park lock position in which the park pawl (5) engages the park gear (3) to lock rotation of the park gear (3) and is movable to a park release position in which the park pawl (5) disengages with the parking lock wheel (3) and the parking lock wheel (3) is rotatable, the actuator (2) comprising a hydraulic actuator drive (6) which is hydraulically connected by means of a hydraulic switching valve (7), the hydraulic switching valve (7) having a comprises a lifting magnet (8) axially displaceable valve piston (9), characterized in that the valve piston (9) against its release direction of a first spring element (10) and of spring force can be applied to a second spring element (11), wherein in a first disengagement interval of the valve piston (9) it is subject to spring force from the first spring element (10) and in a second disengagement interval of the valve piston (9) this is additionally subject to spring force from the second spring element (11). .

Vehicle parking lock device (1), after claim 1 , characterized in that the solenoid (8) is configured to be able to take three disengagement positions, namely a rest position (12), a middle position (13) and an end position (14).

Vehicle parking lock device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the lifting magnet (8) can be displaced between its rest position (12) and its middle position (13) against the force of the first spring element (10).

Vehicle parking lock device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the lifting magnet (8) entge between its middle position (13) and its end position (14). Is displaceable gene of the force of the first spring element (10) and the second spring element (11).

Vehicle parking lock device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first spring element (10) and/or the second spring element (11) are designed as compression springs.

Vehicle parking lock device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first spring element (10) and the second spring element (11) are arranged coaxially to one another.

Vehicle parking lock device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first spring element (10) is arranged at least in sections within the second spring element (11).

Vehicle parking lock device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first spring element (10) is arranged at a distance from the second spring element (11) in the axial direction.

Vehicle parking lock device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first spring element (10) and/or the second spring element (11) are prestressed.