KR20210154137A

KR20210154137A - 자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스 및 이러한 디바이스의 작동을 위한 방법

Info

Publication number: KR20210154137A
Application number: KR1020217022896A
Authority: KR
Inventors: 토마스 슈베글러; 스벤 얍스; 안드레아스 비스핑; 플로리안 바이늘
Original assignee: 젯트에프 프리드리히스하펜 아게
Priority date: 2019-04-17
Filing date: 2020-03-20
Publication date: 2021-12-20
Also published as: JP2022530360A; WO2020212076A1; CN113710931B; US11746902B2; US20220205535A1; CN113710931A; DE102019205596B3

Abstract

본 발명은, 실린더(5) 내에서 안내되고, 작동 스프링(4)의 스프링 힘에 대항하여 유압식으로 조정 가능한 피스톤(3)을 구비하는, 자동 변속기의 주차 로킹 장치(2)의 작동을 위한 디바이스(1)에 관한 것이다. 피스톤(3)은 로킹 장치(15)의 반경 방향으로 조정 가능한 로킹 요소(26)들을 통해 제1 위치 및 제2 위치에 형태 결합식으로 고정 가능하다. 로킹 요소(26)들은 작동 요소(17)를 통해 반경 방향으로 조정 가능하다. 피스톤(3)의 제1 위치에서의 로킹 요소(26)들의 반경 방향 조정 경로 및 작동 요소(17)의 이에 상응하는 작동 상태는, 피스톤(3)의 제2 위치에서의 로킹 요소(26)들의 반경 방향 조정 경로 및 작동 요소(17)의 이에 상응하는 작동 상태와는 상이하다.

Description

자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스 및 이러한 디바이스의 작동을 위한 방법

본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 더 상세히 정의된 유형에 따른 자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 디바이스의 작동을 위한 방법에 관한 것이다.

DE 10 2012 013 373 A1호에는, 특히 자동차의 자동 변속기를 위한 주차 로킹 작동 장치용 조정 디바이스가 공지되어 있다. 이러한 조정 디바이스는, 실린더 내에서 안내되는 피스톤을 포함하며, 이러한 피스톤은 작동 로드를 통해 변속기 내 주차 로킹 기어휠을 위한 로킹 폴(locking pawl)을 작동시킨다. 피스톤은 유압식으로 작동 가능하며, 통합형 프리로드 스프링의 힘에 대항하여 주차 로킹부를 체결 해제한다. 피스톤의 무압 상태에서 프리로드 스프링은 주차 로킹부를 체결시킨다. 추가적으로, 체결 해제 위치에서 피스톤을 형태 결합식으로 고정 가능하고 전자기식으로 작동 가능한 로킹 장치가 제공된다. 로킹 장치는 반경 방향으로 인출 가능한 로킹 요소들을 통해, 실린더에 고정된 가이드 슬리브에 대해 피스톤을 고정한다. 로킹 장치를 통해, 피스톤은 주차 로킹부의 체결 상태에 상응하는 위치에서도 형태 결합식으로 고정 가능하다.

주차 로킹 시스템은 파워 트레인의 잠금 및 릴리즈를 위해 자동차의 자동 변속기에 사용된다. 쾌적성의 이유와, 마찬가지로 안전과 관련한 이유로, 운전자에게 주차 로킹 시스템의 상태를 알려야 한다. 이를 위해 PNP 센서가 자주 사용된다. 그러나, PNP 센서를 통해 주차 로킹 시스템의 상태를 감지하는데 필요한 센서 임계값은 경우에 따라서는 주차 로킹부의 상태에 명확하게 할당되지 않을 수 있다.

주차 로킹 시스템의 기능 방식에 흠결이 없을 때, 주차 로킹 피스톤은 주차 로킹부의 체결 상태에서뿐만 아니라 체결 해제 상태에서도, 이를 위해 제공된 단부 위치를 각각 취한다. 주차 로킹 피스톤의 이러한 단부 위치에서는, PNP 신호로부터 주차 로킹부의 상태가 명확하게 추론될 수 있다. 그러나, 에러 발생 시에는 주차 로킹 피스톤이 자신의 제공된 단부 위치에 도달하지 않는 것이 고려 가능하다. 칩을 통해 또는 증가된 마찰로 인해, 주차 로킹 피스톤이, 단부 위치에 대해 이격된 위치로 계속 유지될 가능성이 있다. 주차 로킹 시스템의 바람직하지 않은 작동 상태는, PNP 센서가 주차 로킹 피스톤의 단부 위치의 도달을 식별하지만, 로킹 원추부의 겹침이 주차 로킹부의 체결 상태 또는 체결 해제 상태와 반드시 일치하지는 않도록 유도할 수 있다.

이러한 문제는 단부 위치 스위치의 사용을 통해 해결될 수 있을 것이다. 그러나, 이러한 단부 위치 스위치의 사용을 위해서는 이에 필요한 구조 공간이 제공되지 않는 경우가 많다.

본 발명의 과제는 종래 기술을 개선하는 것이다.

이러한 과제는 주요 청구범위들에 명시된 특징들에 의해 해결된다. 이의 바람직한 실시예들은 종속 청구범위들에 제시된다.

따라서, 자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스가 제안된다. 이러한 디바이스는, 실린더 내에서 안내되고, 주차 로킹 장치의 주차 로킹 폴에 작용하는 작동 스프링의 스프링 힘에 대항하여 유압식으로 조정 가능한 피스톤을 포함한다. 이러한 피스톤은 주차 로킹 폴과 상호 작동 연결 상태가 될 수 있다. 또한, 피스톤은 로킹 장치의 반경 방향으로 조정 가능한 로킹 요소들을 통해 제1 위치 및 제2 위치에 형태 결합식으로 고정 가능하다. 제1 위치는 주차 로킹 장치의 체결된 작동 상태에 상응하는 반면, 피스톤의 제2 위치는 주차 로킹 장치의 체결 해제된 작동 상태에 상응한다. 로킹 요소들은 작동 요소를 통해 반경 방향으로 조정 가능하다.

피스톤의 제1 위치에서의 로킹 요소들의 반경 방향 조정 경로 및 작동 요소의 이에 상응하는 작동 상태는, 피스톤의 제2 위치에서의 로킹 요소들의 반경 방향 조정 경로 및 작동 요소의 이에 상응하는 작동 상태와는 상이하다.

바람직하게는 영리한 잠금 기하 구조의 선택을 통해, 간단한 방식으로 디바이스의 잠금 상태들의 구별 가능성이 제공된다. 재차, 이러한 구별은 센서의 매칭과 같은 일부 기능을 구현할 가능성을 제공한다. 이러한 센서에 의해, 예를 들어 피스톤의 잠금이 유효한지, 즉 활성화되었는지 여부 또는 피스톤의 조정 운동이 로킹 장치에 의해 릴리즈되었는지 여부가 검출 가능하다.

센서의 이러한 매칭 및/또는 상응하는 보정에 의해, 상응하는 재료 공차 및 제조 공차에도 불구하고 이러한 센서의 원하는 수준의 정확도가 보장 가능하다.

본 발명에 따른 디바이스는 주차 로킹 피스톤과 잠금 전기자 또는 작동 요소 사이의 구조적 관계를 제공하고, 이러한 구조적 관계를 통해서는 피스톤과 작동 요소 사이의 상호 관계가 결정될 수 있다. 이는 로킹 장치의 규정된 잠금 윤곽에 의해 달성되며, 이러한 잠금 윤곽은 주차 로킹 시스템의 작동 상태의 명확한 결정을 가능하게 한다. 규정된 잠금 윤곽에 의하여, 주차 로킹부의 잠금 시스템에 대한 명확한 추가 센서 정보가 낮은 복잡도로 결정될 수 있다. 이러한 추가 센서 정보를 기반으로, 주차 로킹 장치가 체결되고 잠기는지 또는 체결 해제되고 잠기는지 또는 잠금 해제된 작동 상태를 갖는지 여부와, 주차 로킹 피스톤이 자신의 단부 위치들 사이의 위치에 있는지 여부가 명확하게 확인 가능하다.

작동 요소는 적어도 대략 회전 대칭으로 형성될 수 있다. 또한, 작동 요소는 작동 요소의 축방향 연장 방향으로 연속적으로, 원통형 섹션과, 원통형 섹션으로부터 시작하여 원뿔대형으로 확대되는 2개의 섹션들을 포함할 수 있다. 또한, 로킹 요소들은 작동 요소의 섹션들에 접할 수 있다. 이때, 로킹 요소들은 축방향 연장 방향으로의 작동 요소의 이동을 통해 작동 요소에 대하여 반경 방향으로 조정 가능하다. 작동 요소의 축방향 연장 방향으로 원통형 섹션에 인접한 원뿔대형 섹션의 개방 각도가, 원뿔대형 섹션에 인접한 추가 원뿔대형 섹션의 개방 각도보다 더 큰 경우, 로킹 요소들은 단지 낮은 유지력에 의해, 피스톤 내에 잠금되는 위치로 유지 가능하다. 또한, 이때 작동 요소는 낮은 작동력으로도, 로킹 장치가 비활성화되는 축방향 조정 위치 또는 작동 상태로 전환 가능하다. 이 경우, 로킹 장치의 비활성화된 작동 상태란, 피스톤이 재차 조정 가능하도록 형성되는 피스톤의 잠금 해제된 작동 상태를 의미한다.

피스톤은 피스톤을 향하는 반경 방향 내부면의 영역에서, 축방향으로 연장되고 서로 인접하는 중공 원통형 섹션들을 포함할 수 있다. 추가적으로, 중공 원통형 섹션들의 내부 직경들이 서로 상이할 경우, 로킹 장치 및 피스톤의 로킹 위치들은 간단한 방식으로 서로 구별 가능하다.

이 경우, 중앙 중공 원통형 섹션의 내부 직경은, 중앙 중공 원통형 섹션에 각각 인접한 중공 원통형 섹션들의 내부 직경들보다 더 작다.

또한, 로킹 요소들은 피스톤의 제1 위치에서, 제1 외부 중공 원통형 섹션 내로 형태 결합식으로 돌출될 수 있고, 피스톤의 제2 위치에서, 제2 중공 원통형 섹션 내로 형태 결합식으로 돌출될 수 있다. 따라서, 로킹 요소들이 피스톤의 제1 위치와 피스톤의 제2 위치에서 상이한 반경 방향 조정 경로들을 갖는 것이 구조적으로 간단한 방식으로 달성된다.

추가적으로, 로킹 요소들은 피스톤의 제1 위치 및 피스톤의 제2 위치에서 축방향으로 각각 피스톤의 원뿔대형 섹션에 접하고, 이러한 원뿔대형 섹션은 각각 중앙 중공 원통형 섹션과 외부 중공 원통형 섹션들 중 하나의 외부 중공 원통형 섹션 사이에 제공된다. 이러한 구조적 수단은, 로킹 요소들을 확실하게 잠금 위치로 전환시키고, 잠금 위치로부터, 피스톤의 조정 운동을 릴리즈하는 반경 방향 위치로 되돌릴 가능성을 제공한다.

피스톤은 작동 요소를 향하는 자신의 반경 방향 내부면의 영역에서, 축방향으로 연장되는 중공 원통형 섹션들을 포함할 수 있다. 중공 원통형 섹션들의 내부 직경들은 서로 상이할 수 있다. 추가적으로, 중공 원통형 섹션들 사이에 중앙 원뿔대형 섹션이 제공되며, 이러한 중앙 원뿔대형 섹션의 내부 직경은, 중앙 중공 원통형 섹션에 각각 인접한 중공 원통형 섹션들의 내부 직경들보다 더 작다. 또한, 로킹 요소들은 피스톤의 제1 위치에서, 제1 외부 중공 원통형 섹션 내로 형태 결합식으로 돌출될 수 있고, 피스톤의 제2 위치에서, 제2 외부 중공 원통형 섹션 내로 형태 결합식으로 돌출될 수 있다.

따라서, 피스톤의 두 단부 위치들과 두 단부 위치들 사이의 피스톤의 위치들은 작동 요소의 축방향 위치에 따라 간단한 방식으로 감지 가능하다.

로킹 요소들이 피스톤의 중공 원통형 섹션들 내로 돌출되는 경우, 로킹 요소들은 축방향으로 각각 피스톤의 원뿔대형 섹션에 접할 수 있다. 피스톤의 원뿔대형 섹션들은 각각 중앙 원뿔대형 섹션과 외부 중공 원통형 섹션들 중 하나의 외부 중공 원통형 섹션 사이에 제공될 수 있다. 이러한 구조적 수단에 의해, 로킹 요소들은 확실하게 잠금 위치로, 그리고 잠금 위치로부터, 피스톤의 조정 운동을 릴리즈하는 반경 방향 위치로 전환 가능하다.

중앙 원뿔대형 섹션의 직경은 원뿔대형 섹션들 사이에서 피스톤의 축방향으로 일정하게 증가할 수 있거나 일정하게 감소할 수 있다. 이때, 피스톤의 단부 위치들 사이의 피스톤의 현재 위치와, 바람직하게는 피스톤의 조정 운동의 방향도 간단한 방식으로 감지 가능하다.

본 발명에 따른 디바이스의 바람직한 일 개선예에서, 로킹 요소들은 피스톤의 제1 위치 및 제2 위치에서 작동 요소의 추가 원뿔대형 섹션에 접한다.

피스톤의 두 위치들 사이에서의 피스톤의 조정 운동은, 피스톤의 위치가 제1 위치와 제2 위치 사이에 있을 때 로킹 요소들이 피스톤의 중앙 중공 원통형 섹션과, 원통형 섹션에 인접한 작동 요소의 원뿔대형 섹션 사이에 반경 방향으로 배열되는 경우에, 구조적으로 간단한 방식으로 로킹 장치를 통해 확실히 릴리즈된다.

추가적으로, 실린더와 작동 요소 사이에는 스프링 장치가 제공될 수 있다. 이 경우, 로킹 요소들이 작동 요소의 추가 원뿔대형 섹션에 접하는 작동 요소의 위치의 방향으로 작용하도록 작동 요소에 스프링 장치의 스프링 힘이 영향을 미칠 가능성이 존재한다. 이를 통해, 피스톤이 자신의 제1 위치 또는 제2 위치에 있는 경우, 로킹 장치가 자동으로 자신의 로킹 위치로 전환되는 것이 달성된다. 환언하면, 본 발명에 따른 디바이스의 이러한 실시예에서, 피스톤이 제1 위치 또는 제2 위치에 도달하는 경우, 로킹 장치는 피스톤을 자동으로 잠근다.

작동 요소는 전자기식 액추에이터에 의해 스프링 장치에 대항하여 작동될 수 있다. 이때, 로킹 장치는, 디바이스를 통해 작동 가능한 주차 로킹 장치의 체결 또는 체결 해제에 대한 상응하는 요구가 존재할 때 비활성화 가능하거나, 잠금 해제된 작동 상태로 전환 가능하다.

스프링 장치에 의해 영향을 받는 작동 요소의 축방향 조정 경로는 실린더측 정지부에 의해 제한될 수 있다. 이로 인해, 디바이스 또는 작동 요소가, 사전 규정된 작동 상태로부터 시작하여 전자기식 액추에이터에 의해 작동 가능하고, 디바이스가 낮은 개회로 제어 및 폐회로 제어 복잡도로 작동 가능하도록 재차 보장될 수 있다.

본 발명에 따른 디바이스의 공간 절약형 실시예에서, 로킹 요소들은 볼(ball)들로서 형성된다. 이 경우, 실린더와 상호 작동 연결된 가이드 슬리브의 홈들 내에서 볼들이 축방향 및 반경 방향으로 안내될 수 있다.

로킹 장치의 작동 상태는, 작동 요소의 축방향 조정 경로의 결정을 위한 센서가 제공되는 경우에 간단한 방식으로 결정 가능하다.

이 경우, 이러한 센서가, 작동 요소의 조정 운동이 감지 가능하도록 하는 PNP 센서 또는 홀 센서로서 형성될 가능성이 존재한다. 추가적으로, 전자기식으로 작동 가능한 잠금 메커니즘이 실행될 때, 로킹 장치의 작동 상태가 간접적으로 감지될 수도 있다. 이는 예를 들어 2점 제어기를 통해 실행될 수 있다.

이러한 2점 제어기는 DE 10 2016 221 477 A1호에 공지되어 있으며, 이는 전자기식 액추에이터의 작동 상태를 작동 및 결정하기 위한 디바이스의 일부이다. 공지된 디바이스는 액추에이터의 작동을 위한 2점 제어기와 더불어, 결정 수단을 포함한다. 재차, 이러한 결정 수단은, 2점 제어기에 의해 출력되는 활성화 신호의 시간적 진행 곡선을 결정하고 이로부터 작동 상태를 결정하도록 형성된다. 특히, 이를 위해 활성화 신호의 다이내믹이 결정된다. 공지된 디바이스는, 활성화 신호를 기반으로 액추에이터에 전류 또는 액추에이터 전류를 공급하도록 형성된다. 활성화 신호의 시간적 진행 곡선에 상응하게, 액추에이터 전류의 특성화된 시간적 진행 곡선이 형성된다. 여기에는 액추에이터의 작동 상태가 내재적으로 포함되는데, 이는 실질적으로 이러한 진행 곡선이, 액추에이터 전류가 형성되고 재차 해제되는 속도와, 액추에이터 전류의 최대 수준 및 평균 수준을 결정하기 때문이다. 궁극적으로, 2점 제어기의 활성화 신호의 고려 하에 액추에이터의 작동 상태가 결정 가능하다.

이러한 지식은 디바이스의 작동을 위한 본 발명에 따른 방법을 이용하며, 이러한 방법에 따라서는 로킹 장치의 잠금 해제를 위한 요구가 존재할 때 전자기식 액추에이터에 전류가 공급된다. 이를 통해, 로킹 요소들이 피스톤의 원뿔대형 섹션들을 따라 반경 방향 내부를 향해 조정되고 로킹 요소들과 피스톤 사이의 형태 결합부가 해제되도록, 작동 요소는 스프링 장치의 스프링 힘에 대항하여 축방향으로 조정된다. 이는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 축방향으로 주차 로킹 장치를 체결 또는 체결 해제하기 위한 피스톤의 조정을 가능하게 한다.

본 발명에 따른 방법의 바람직한 일 변형예에서, 센서의 구성과는 무관하게 작동 요소의 축방향 위치가 각각 결정되고, 그에 따라 로킹 장치의 작동 상태가 결정된다.

이는 재차, 피스톤의 제1 위치에서 작동 요소가 피스톤의 제2 위치에서와는 다른 축방향 위치를 취하기 때문에 간단한 방식으로 가능하다.

전자기식 액추에이터가 예를 들어 전자기식 선형 액추에이터로서 형성되고, 적어도, 액추에이터의 전기자가 자기식으로 작동 가능하도록 하는 코일이 제공되거나 정확히 이러한 코일이 제공되는 경우, 전기자의 운동은 액추에이터에서 얻어질 수 있으며, 기계적으로 액추에이터의 조정 운동으로서 사용 가능하다. 이 경우, 전기자의 운동은 예를 들어 이미 상기에 제안된 PNP 센서 또는 홀 센서와 같은 위치 센서를 통해 직접 결정될 수 있다. 이에 대안적으로, DE 10 2016 221 477 A1호에서 공지된 바와 같이, 액추에이터 전류를 통해 간접적으로 전기자 또는 작동 요소의 축방향 위치를 결정하는 가능성도 존재한다.

본 발명에 따른 방법의 바람직한 변형예에서, 추가 센서를 통해 주차 로킹 장치의 체결된 또는 체결 해제된 작동 상태가 각각 결정된다. 이때, 주차 로킹 장치의 작동 상태는, 센서 및 추가 센서를 통해 각각 결정되는 주차 로킹 장치 및 로킹 장치의 작동 상태들의 비교에 의해 높은 정확도로 결정 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 방법의 바람직한 추가 변형예에서, 간단한 방식으로 주차 로킹 장치의 체결되지 않은 작동 상태 또는 체결 해제되지 않은 작동 상태를 인식하는 가능성이 존재한다. 이를 위해, 센서에 의해 각각 출력되는 신호가 평가될 수 있다. 이러한 신호에 의해, 주차 로킹 장치의 체결된 상태가 요구될 때 또는 주차 로킹 장치의 체결 해제된 상태가 요구될 때 작동 요소가 갖는 작동 요소의 위치와, 작동 요소의 현재 위치 사이의 편차가 현재 존재하는지 여부가 검사될 수 있다.

결정된 편차가, 예를 들어 제조 공차에 기인하는 편차가 고려 가능한 임계값보다 더 큰 경우, 주차 로킹 장치의 잘못된 작동 상태가 결정될 수 있다.

추가적으로, 주차 로킹 장치의 추가 센서에 의해 결정된 주차 로킹 장치의 작동 상태는, 작동 요소에 할당된 센서 측에서 임계값보다 큰 편차가 결정되는 경우에 잘못된 것으로 분류될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 방법의 바람직한 추가 변형예에서는, 주차 로킹 장치의 체결되지 않은 작동 상태가 인식될 때 또는 체결 해제되지 않은 작동 상태가 인식될 때 또는 주차 로킹 장치의 작동 상태가 잘못 분류될 때, 촉각 신호, 광학 신호 및/또는 음향 신호가 출력된다. 이러한 신호(들)에 의해, 디바이스 및 주차 로킹 장치를 갖도록 형성되는 자동 변속기를 포함하는 차량의 조작자는, 경우에 따라 결함이 있는 주차 로킹 장치의 상태에 대한 정보를 각각 얻을 수 있다.

이에 추가적으로 또는 이에 대안적으로, 주차 로킹 장치의 제한된 기능이 감지될 때 주차 로킹 장치의 작동을 위한 대체 수단 및/또는 차량별 에스컬레이션 전략 및/또는 하나 이상의 진단 기능이 트리거링될 수 있다.

이 경우, 예를 들어 주차 로킹 장치의 작동을 위한 대체 수단은, 주차 로킹 장치를 현재 요구되는 작동 상태로 전환할 수 있도록 하기 위해 유압 작동식 주차 로킹 장치에 평소보다 더 높은 압력이 인가되는 것일 수 있다.

차량별 에스컬레이션 전략을 통해서는, 주차 로킹 장치가 요구에 따라 체결 가능하지 않음이 인식되는 경우, 예를 들어 차량이 전자식 서비스 브레이크의 자동 작동을 통해 바람직하지 않게 굴러가지 않도록 보호될 수 있다.

또한, 이러한 에스컬레이션 전략을 통해서는, 정비소 방문이 필요함이 운전자에게 표시될 수 있다. 주차 로킹 장치의 기능 고장이 결정되는 경우, 매우 높은 에스컬레이션 수준에는 예를 들어 차량의 정지가 제공될 수 있을 것이다.

또한, 본 발명은, 본 발명에 따른 방법을 실행하도록 형성된 제어 유닛에 관한 것이다. 이러한 제어 유닛은 예를 들어 본 발명에 따른 방법을 실행하는데 사용되는 수단을 포함한다. 이러한 수단은 하드웨어측 수단 및 소프트웨어측 수단일 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛 또는 제어 장치의 하드웨어측 수단은, 본 발명에 따른 방법의 실행에 관련된 디바이스의 모듈들과 데이터를 교환하기 위한 데이터 인터페이스이다. 예를 들어, 추가 하드웨어측 수단은 데이터 저장을 위한 메모리 및 데이터 처리를 위한 프로세서이다. 특히, 소프트웨어측 수단은 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 프로그램 모듈일 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 실행을 위해, 제어 유닛은, 신호 송신기로부터 신호를 수신하도록 형성된 하나 이상의 수신 인터페이스를 갖도록 형성 가능하다. 예를 들어, 신호 송신기는, 측정 변수를 검출하여 제어 유닛으로 전송하는 센서로서 형성될 수 있다. 신호 송신기는 신호 감지기라고도 불릴 수 있다. 이와 같이, 수신 인터페이스는 신호 송신기로부터, 로킹 장치가 잠금 해제되어야 하고, 각각 작동 요소의 축방향 위치와, 그리고 그에 따라 로킹 장치의 작동 상태가 결정되어야 함을 신호화하는 신호를 수신할 수 있다. 이러한 신호는 예를 들어 조작 인원을 통해, 디바이스의 이러한 작동과, 작동 요소의 축방향 위치 및 로킹 장치의 작동 상태에 대한 이러한 유형의 결정이 요구될 수 있도록 하는 조작 요소를 조작 인원이 작동시킴으로써 생성될 수 있다.

또한, 제어 유닛은 수신된 입력 신호 또는 수신된 입력 신호의 정보를 평가 및/또는 처리하기 위한 데이터 처리 유닛을 포함할 수 있다.

또한, 제어 유닛은 제어 신호를 제어 요소로 출력하도록 형성된 송신 인터페이스를 갖도록 형성될 수 있다. 제어 요소는, 제어 유닛의 명령을 구현하는 액추에이터를 의미한다. 예를 들어, 액추에이터는 전자기식 밸브로서 형성될 수 있다.

디바이스의 작동 중에, 로킹 장치의 잠금 해제에 대한 요구가 존재함이 제어 유닛을 통해 인식되거나, 수신된 입력 신호에 의해 결정된다면, 제어 유닛은 검출된 입력 신호에 의해, 상응하는 요구를 결정하고, 전자기식 액추에이터의 상응하는 전류 공급을 트리거링한다. 전자기식 액추에이터의 전류 공급을 통해, 작동 요소는 스프링 장치의 스프링 힘에 대항하여 축방향으로 조정된다. 이를 통해, 로킹 요소들은 피스톤의 원뿔대 영역들을 따라 반경 방향 내부를 향해 조정된다. 추가적으로, 이를 통해 로킹 요소들과 피스톤 사이의 형태 결합부가 해제된다. 형태 결합부의 해제 시에, 피스톤은 주차 로킹 장치의 체결 또는 체결 해제를 위해 제1 위치와 제2 위치 사이에서 축방향으로 조정 가능하다.

또한, 제어 유닛은, 센서를 통해 결정되는 작동 요소의 축방향 위치와, 그리고 그에 따라 로킹 장치의 작동 상태가 결정 가능하도록 형성된다. 이 경우, 작동 요소가 규정된 축방향 위치를 가질 때, 제어 유닛은 로킹 장치의 잠금된 작동 상태를 인식한다. 추가적으로, 제어 유닛은, 로킹 장치가 피스톤의 제1 위치 또는 피스톤의 제2 위치에서 피스톤의 조정 운동을 로킹하는지 여부를 인식한다. 이는, 피스톤의 제1 위치에서 작동 요소가 피스톤의 제2 위치에서와는 다른 축방향 위치를 취한다는 사실에 기인한다.

상술한 신호들은 단지 예시로서 간주되어야 하며, 본 발명을 제한해서는 아니된다. 검출된 입력 신호 및 출력된 제어 신호는 차량의 신호 전송 시스템을 통해, 예를 들어 CAN-BUS를 통해 전송될 수 있다. 제어 장치 또는 제어 유닛은 예를 들어 차량 파워 트레인의 중앙 전자 제어 유닛 또는 전자식 변속기 제어 유닛으로서 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 해결책은, 제어 장치의 프로세서에서 실행될 때 프로세서로 하여금 본 발명의 대상이 되는 할당된 방법 단계들을 실행하도록 소프트웨어적으로 지시하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수도 있다. 이와 관련하여, 상술한 컴퓨터 프로그램 제품이 검색 가능하도록 저장되는, 컴퓨터 판독 가능한 매체도 본 발명의 대상의 일부이다.

본 발명은 독립 청구항들 또는 그 종속 청구항들의 특징들의 언급한 조합으로 제한되지 않는다. 또한, 청구항들, 실시예의 하기 설명부 또는 직접적으로 도면으로부터 제시될 때에도, 개별 특징들을 서로 조합할 가능성이 존재한다. 도면 부호의 사용을 통한 청구항들의 도면 참조는 것은 청구항들의 보호 범위를 제한하지 않을 것이다.

바람직한 개선예들은 종속항들 및 하기 설명부에 제시된다. 본 발명의 실시예는 도면을 참조하여 더 상세히 설명되며, 이에 제한되지 않는다.

도 1은 자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스를 매우 개략적으로 도시한 부분도이고,
도 2는 피스톤의 제1 위치에서 잠금된 디바이스의 로킹 장치를 포함하는, 도 1에 더 상세하게 표시된 영역(II)을 확대 도시한 도면이고,
도 3은 도 2에 상응하는 도면으로서, 도 1에 따른 디바이스의 피스톤이 제2 위치에 있고 피스톤의 축방향 조정 운동이 로킹 장치를 통해 로킹되는 것을 도시한 도면이고,
도 4는 도 2에 상응하는 도면으로서, 로킹 장치가 잠금 해제된 작동 상태를 갖는 것을 도시한 도면이고,
도 5는 도 4에 도시된 실시예에 따른 피스톤과 로킹 장치 사이의 기능적 상호 작용을 각각 그래프로 도시하는 선형 다이어그램이다.

도 1에는 주차 로킹 장치(2)의 작동을 위한 디바이스(1)의 개략적인 부분 종단면도가 도시되어 있다. 디바이스(1)는 유압액과 같은 유체가 인가 가능한 피스톤(3)을 포함한다. 피스톤(3)은, 이 경우 예를 들어 주차 로킹 장치(2)의 체결 방향으로 작용하는 작동 스프링(4)에 대항하는 각각 인가되는 유체 압력에 따라서, 주차 로킹 장치(2)의 개방 방향으로 또는 체결 해제된 작동 상태의 방향으로 작동 가능하다. 이를 위해, 피스톤(3)은 실린더(5) 내에 축방향으로 변위 가능하게 배열된다. 추가적으로, 피스톤(3)은 종동핀(6)을 통해 편향 메커니즘(7)과 연결된다. 이 경우, 편향 메커니즘(7)은, 볼트(9)의 영역에 회전 가능하게 형성된 회전 디스크(8)를 포함한다. 이 경우, 작동 스프링(4)은 예를 들어 인장 스프링으로서 형성되고, 일 단부에서 회전 디스크(8)와 연결된다. 타 단부에서, 작동 스프링(4)은 하우징(10)의 영역에 지지된다.

또한, 회전 디스크(8)는 주차 로킹 원추부(12)와 결합된 주차 로킹 로드(11)와 상호 작동 연결된다. 주차 로킹 원추부(12)는 주차 로킹 폴(13)과 상호 작용한다. 출력부를 회전 불가능하게 만들기 위해, 주차 로킹 폴(13)은 피스톤(3)의 축방향 이동을 통하여, 차량 파워 트레인의 출력부와 회전 불가능하게 연결된 주차 로킹 기어휠(14)과 맞물림 상태가 될 수 있다. 주차 로킹 폴(13)이 피스톤(3)의 그 반대 방향의 축방향 이동을 통해 주차 로킹 기어휠(14)과 맞물림 해제되도록 안내되면, 주차 로킹 장치(2)는 체결 해제되고, 출력부는 회전 가능하다.

또한, 디바이스(1)는, 반경 방향으로 조정 가능한 로킹 요소(26)들을 포함하는 로킹 장치(15)를 갖도록 형성된다. 이 경우, 로킹 요소(26)들은 작동 요소(17)를 통해 반경 방향으로 조정 가능하다. 도 1 및 도 2에 도시된 피스톤(3)의 제1 위치에서, 주차 로킹 장치(2)는 체결된다. 추가적으로, 회전 대칭으로 형성된 작동 요소(17)의 원주에 걸쳐 분포 배열된 로킹 요소(26)들은 작동 요소(17)에 의해 반경 방향 외부를 향하도록 조정되고, 피스톤(3)을 형태 결합식으로 고정한다. 이는, 피스톤(3)이 상응하는 유압 인가를 통한 도 1에 도시된 제1 위치로부터 축방향(X)으로 자신의 제1 위치에서 벗어나도록 변위될 수 없음을 의미한다. 디바이스(1)의 이러한 작동 상태에서, 로킹 장치(15)는 활성화되고, 자신의 잠금된 작동 상태에 있다.

추가적으로, 디바이스(1)는, 이 경우 전기자 로드(19)와 상호 작용하는 전자기식 작동 장치(16)도 포함한다. 전기자 로드(19)와 작동 요소(17)는 함께 종방향으로 이동 가능하게 실린더(5)의 내부에 배열된다. 작동 요소(17), 전기자 로드(19), 및 재차 전기자 로드(19)와 상호 작동 연결된 전기자 요소(20)는 실린더(5) 및 피스톤(3)에 대해 축방향(X)으로 변위 가능하도록 형성된다. 작동 요소(17)의 단부면(21)과 작동 장치(16)의 하우징 고정식 구성 요소(23) 사이에는, 전기자 로드(19) 상에 끼워지는 스프링 장치(18)가 제공된다. 이러한 스프링 장치(18)를 통해, 작동 요소(17)에는, 이 경우 볼로서 형성되는 로킹 요소(26)들이 반경 방향 외부를 향하도록 조정되고 피스톤(3)의 축방향 조정 운동을 방지하거나 로킹하는 축방향 위치의 방향으로 작용하는 작동력이 인가된다.

작동 요소(17)는 회전 대칭으로 형성된다. 추가적으로, 작동 요소(17)는 축방향 연장 방향(X)으로 연속적으로, 원통형 섹션(24)과, 원통형 섹션(24)으로부터 시작하여 원뿔대형으로 확대되는 2개의 섹션(25 및 27)들을 포함한다. 피스톤(3)의 각각 형성된 축방향 위치에 따라, 로킹 요소(26)들은 섹션(24, 25 또는 27)들 중 하나의 섹션에 접하고, 축방향 연장 방향(X)으로의 작동 요소(17)의 이동을 통해 작동 요소(17)에 대하여 반경 방향으로 조정 가능하다. 이 경우, 작동 요소(17)의 축방향 연장 방향(X)으로 원통형 섹션(24)에 인접한 원뿔대형 섹션(25)의 개방 각도는 원뿔대형 섹션(25)에 인접한 추가 원뿔대형 섹션(27)의 개방 각도보다 더 크다.

피스톤(3)은 작동 요소(17)를 향하는 반경 방향 내부면(28)의 영역에서, 축방향(X)으로 연장되고 서로 인접하는 중공 원통형 섹션(29, 30 및 31)들을 포함한다. 중공 원통형 섹션(29 내지 31)들의 내부 직경들은 서로 상이하다. 이 경우, 중앙 중공 원통형 섹션(30)의 내부 직경은, 중앙 중공 원통형 섹션(30)에 각각 인접한 중공 원통형 섹션(29 및 31)들의 내부 직경들보다 더 작다. 중공 원통형 섹션(29)의 내부 직경은 중공 원통형 섹션(31)의 내부 직경보다 더 크다.

로킹 요소(26)들은 피스톤(3)의 제1 위치에서, 제1 외부 중공 원통형 섹션(31) 내로 형태 결합식으로 돌출되고, 피스톤(3)의 제2 위치에서, 제2 외부 중공 원통형 섹션(29) 내로 형태 결합식으로 돌출된다. 추가적으로, 이때 로킹 요소(26)들은 축방향(X)으로 각각 피스톤(3)의 원뿔대형 섹션(32, 33)에 접하고, 이러한 원뿔대형 섹션은 각각 중앙 중공 원통형 섹션(30)과 외부 중공 원통형 섹션(29 및 31)들 중 하나의 외부 중공 원통형 섹션 사이에 제공된다. 볼로서 형성된 로킹 요소(26)들은 실린더(5)와 상호 작동 연결된 가이드 슬리브(35)의 홈(34)들 내에서 축방향 및 반경 방향으로 안내된다.

도 2는 로킹 장치(15), 피스톤(3)의 일부, 및 전자기식 작동 장치(16)를 포함하는, 도 1에 더 상세하게 표시된 영역(II)을 확대 도시한다. 추가적으로, 도 2에서 로킹 장치(15)는 로킹된 또는 잠금된 작동 상태로 도시되어 있으며, 여기서 로킹 요소(26)들은 가이드 슬리브(35)의 홈(34)들을 반경 방향으로 가로지르며 피스톤(3)의 중공 원통형 영역(31) 내로 돌출된다. 반경 방향 내측으로, 로킹 요소(26)들은 작동 요소(17)의 원뿔대형 섹션(27)에 접한다.

원뿔대형 섹션(27)의 개방 각도는, 상응하는 유압 작동에도 불구하고 피스톤(3)이 도 2에 도시된 제1 위치로부터 도 3에 도시된, 주차 로킹 장치(2)가 완전히 체결 해제되는 제2 위치로 축방향으로 변위될 수 없도록 구성된다. 이는, 로킹 요소(26)들과 작동 요소(17)의 원뿔대형 섹션(27) 사이에 작용하는 반응력이 초래되도록 하는, 피스톤(3)의 원뿔대형 영역(33)으로부터 시작하여 로킹 요소(26)들 내로 도입되는 작동력이, 스프링 장치(18)의 스프링 힘에 대항하여 작동 요소(17)를 축방향으로 조정하기에 충분한 크기가 아님을 의미한다.

작동 요소(17)의 이러한 축방향 조정으로 인해, 결과적으로 로킹 요소(26)들은 작동 요소(17)의 이러한 조정 운동 중에 작동 요소(17)의 외부측에서 구르게될 것이다. 작동 요소(17)의 축방향 조정 운동이 증가함에 따라, 로킹 요소(26)들은 작동 요소(17)의, 원뿔대형 섹션(27)의 개방 각도보다 더 큰 개방 각도를 갖는 원뿔대형 섹션(25)에 접할 때까지 반경 방향 내부를 향해 조정될 것이다. 이때, 피스톤(3)으로부터 로킹 요소(26)들을 통하여 작동 요소(17) 내로 도입되는 작동력은, 로킹 요소(26)들이 원뿔대형 섹션(27)에 접하는 동안 작동 요소(17)에 가해지는 작동력을 초과한다. 로킹 장치(15)의 이러한 작동 상태에서, 작동 요소(17)는, 로킹 요소(26)들이 도 2에 도시된 제1 위치로부터 시작하여 도 3에 도시된 제2 위치의 방향으로의 피스톤(3)의 조정 운동을 완전히 릴리즈할 때까지 전자기식 작동 장치(16)의 방향으로 추가로 조정된다.

주차 로킹 장치(2)를 상응하는 유압 작동 없이, 체결 해제된 작동 상태로 지속적으로 확실히 유지할 수 있도록 하기 위해, 로킹 장치(15)는 스프링 장치(18)의 스프링 힘으로 인해 피스톤(3)의 제2 위치에서 재차 그 잠금된 작동 상태로 전환된다.

도 4는 도 2 및 도 3에 상응하게 영역(II)을 도시한다. 로킹 장치(15)는 잠금 해제된 작동 상태에 있으며, 이러한 작동 상태에서 피스톤(3)은 제1 위치와 제2 위치 사이의 축방향 조정 위치를 갖는다. 디바이스(1)의 이러한 작동 상태에서, 로킹 요소(26)들은 피스톤(3)의 중앙 중공 원통형 섹션(30)과, 원통형 섹션(24)에 인접한 작동 요소(17)의 원뿔대형 섹션(25) 사이에 반경 방향으로 배열된다. 로킹 요소(26)들의 이러한 위치에서는 가이드 슬리브(35)와 피스톤(3) 사이에 형태 결합부가 존재하지 않으므로, 피스톤(3)은 실린더(5)에 대해 축방향으로 자유롭게 변위 가능하다.

피스톤(3)이 제2 위치에 도달하자마자, 작동 요소(17)는 스프링 장치(18)에 의해, 하우징측에 제공된 기계적 정지부(36)의 방향으로 축방향으로 조정된다. 이 경우, 홈(34)들을 통해 반경 방향 외부를 향해 조정되는 로킹 요소(26)들은 피스톤(3)의 중공 원통형 섹션(29) 내로 돌출될 때까지 원뿔대형 섹션(25) 및 추가 원뿔대형 섹션(27)에서 구른다. 디바이스(1)의 이러한 작동 상태에서, 로킹 요소(26)들은 회전 디스크(8) 방향으로의 피스톤(3)의 조정 운동을 차단함으로써, 주차 로킹 장치(2)가 부주의하게 체결되는 것을 방지한다.

작동 요소(17)의 원뿔대형 섹션(27)의 개방 각도는, 로킹 장치(15)의 잠금 상태에서 피스톤(3)에 의해 로킹 요소(26)들에 각각 인가되는 작동력이, 작동 요소(17)를 전자기식 작동 장치(16)의 방향으로 축방향 조정하고 로킹 장치(15)의 로킹 작용을 해제하기에 충분하지 않도록 구성된다.

요구에 따라 로킹 장치(15)를 잠금 해제할 수 있도록, 작동 요소(17) 또는 전기자 요소(20)와 전기자 로드(19)는 전자기식 작동 장치(16)의 상응하는 전류 공급 시에 스프링 장치(18)의 스프링 힘에 대항하여 축방향으로 정지부(36)로부터 멀어지도록 조정 가능하다. 작동 요소(17)의 이러한 조정 운동 동안, 로킹 요소(26)들은 반경 방향 내부를 향해 함몰되고, 피스톤(3)과 실린더(5) 또는 이와 상호 작동 연결된 가이드 슬리브(35) 사이의 형태 결합부가 해제된다. 이때, 피스톤(3)이 도 3에 도시된 제2 위치에 있으면, 피스톤(3)은 스프링 장치(4)에 의해 제1 위치의 방향으로 조정되고, 이 경우 주차 로킹 장치(2)는 요구에 따라 체결된다.

피스톤(3)이 제1 위치에 도달됨과 함께 로킹 장치(15)가 자신의 잠금된 작동 상태로 전환되도록, 피스톤(3)의 위치가 제1 위치와 제2 위치 사이에 있을 때 전자기 작동 장치(16)의 전류 공급은 차단된다. 이를 통해, 피스톤(3)이 제1 위치에 도달됨과 함께 작동 요소(17)가 스프링 장치(18)에 의하여 기계적 정지부(36)의 방향으로 조정되고, 로킹 요소(26)들이 반경 방향 외부를 향해 변위되는 것이 달성된다. 로킹 요소(26)들이 피스톤(3)의 중공 원통형 섹션(31)에 형태 결합식으로 맞물리면, 로킹 요소(26)들은 피스톤(3)의 제2 위치의 방향으로의 축방향 조정 운동을 방지한다.

이미 설명한 바와 같이, 중공 원통형 섹션(31)의 내부 직경은 피스톤(3)의 중공 원통형 섹션(29)의 내부 직경보다 더 작다. 추가적으로, 작동 요소(17)의 원뿔대형 섹션(25 및 27)들은, 작동 요소(17)의 추가 단부면(37)이 기계적 정지부(36)로부터 축방향으로 이격됨에도 불구하고 로킹 장치(15)가 피스톤(3)의 제1 위치에서 완전히 잠금되는 방식으로 피스톤(3)의 중공 원통형 섹션(29 내지 31)들의 내부 직경에 매칭된다.

이와 대조적으로, 디바이스(1)의 본원에 설명된 실시예에서, 작동 요소(17)는 피스톤(3)의 제2 위치에서, 로킹 장치(15)가 잠금된 작동 상태일 때 기계적 정지부(36)에 완전히 접한다. 이는, 피스톤(3)의 제1 위치에서 작동 요소(17)가 피스톤(3)의 제2 위치에서와는 다른 축방향 위치를 취한다는 것을 의미한다.

따라서, 전자기식 작동 장치(16)에 할당된, 예를 들어 홀 센서로서 형성될 수 있는 센서(40)를 통해, 로킹 장치(15)가 어떤 잠금 상태를 갖는지가 결정 가능하다. 재차, 이러한 가능성은 주차 로킹 장치(2)의 체결 해제된 작동 상태에서의 센서(40)의 매칭과 같은 다양한 기능들의 간단한 구현을 제공한다. 이 경우, 주차 로킹 장치(2)에는, 예를 들어 홀 센서 또는 PNP 센서인 센서(38)도 할당된다. 센서(38)를 통해서는 간단한 방식으로, 주차 로킹 장치(2)의 체결된 작동 상태뿐만 아니라 체결 해제된 작동 상태도 결정 가능하다.

2개의 센서(38 및 40)들을 갖는 디바이스(1)의 구성은 용장성을 특징으로 하며, 이러한 용장성은 주차 로킹 장치(2)의 더 높은 가용성을 보장한다.

이에 추가적으로 또는 이에 대안적으로, DE 10 2016 221 477 A1호로부터 그 작용 방식 또는 기능 방식이 공지된 센서(40)가 전자기식 작동 장치(16)에 할당될 가능성도 존재한다. 이러한 센서(40)는 액추에이터의 작동을 위한 2점 제어기 및 결정 수단을 포함한다. 이러한 결정 수단은, 2점 제어기에 의해 출력되는 활성화 신호의 시간적 진행 곡선을 결정하고 이로부터 작동 상태를 결정하도록 형성된다. 이 경우, 전자기식 작동 장치(16)의 액추에이터 및 활성화 신호는 전자기식 작동 장치(16)의 작동 전류에 상응한다. 이는, 상기 유형의 센서를 통하여, 각각 출력된 작동 전류 및 코일의 영역에서 설정되는 코일 전류에 따라 작동 요소(17)의 현재 축방향 위치가 결정 가능함을 의미한다.

센서(40)의 센서 신호와 센서(38)의 센서 신호를 비교함으로써, 재차 센서 신호들의 상호 타당성 검사가 가능함에 따라 안전성이 개선된다.

상술한 디바이스(1)에 의해, 작동 요소의 축방향 위치와 이에 따라 로킹 장치의 작동 상태도 결정하기 위해 제공되는 센서의 정확도는 차량 작동 시의 상응하는 매칭을 통해 간단한 방식으로 개선 가능하다. 이러한 매칭은 기본적으로 작동 요소(17)의 두 잠금 위치들에서 실행 가능하다.

기본적으로, 제2 위치에서의 피스톤(3)의 잠금은 피스톤(3)의 제1 위치에서보다 더 견고한데, 이는 작동 요소(17)가 로킹 장치(15)의 잠금 작용을 해제하기 위해 더 큰 스트로크를 통과해야 하기 때문이다. 또한, 로킹 장치(15)의 잠금된 두 작동 상태들과 더불어, 잠금된 작동 상태와 잠금 해제된 작동 상태 사이의, 소위 로킹 장치(15)의 전환 상태 및 로킹 장치(15)의 완전히 잠금 해제된 작동 상태도 간단한 방식으로 결정 가능하다.

각각 제시되는 적용예에 따라, 전자기식 작동 장치(17)의 전류 공급된 작동 상태에서 로킹 장치(15)가 자신의 잠금된 작동 상태로 전환될 가능성도 존재한다. 이때, 스프링 장치(18)는 반대 방향으로 작용하도록 작동 요소(17)의 견부에 지지된다. 스프링 장치(18)의 스프링 힘은, 로킹 장치가 비활성화되도록 전자기식 작동 장치(16)의 전류 차단된 작동 상태에서 작동 요소(17)를 축방향으로 조정한다.

또한, 볼형 로킹 요소들 대신에, 선회 가능하게 실린더(5)와 상호 작동 연결되고 바람직하게 후크형 단부를 갖도록 형성되는 로킹 요소들을 제공할 가능성도 존재한다. 이때, 이러한 로킹 요소들은 피스톤의 조정 운동을 방지하거나 이러한 조정 운동을 릴리즈하기 위해 작동 요소를 통하여 반경 방향 외부를 향해 선회 가능하다.

도 4에 도시된 방식으로, 피스톤(3)은 중공 원통형 섹션(29 및 31)들 사이에 중공 원통형 섹션(30) 대신 원뿔대형 섹션(42)을 가질 수 있다. 원추형 섹션(42)의 내부 직경은 점선으로 나타나는 라인에 상응하게, 피스톤(3)의 축방향으로, 중공 원통형 섹션(31)으로부터 시작하여 중공 원통형 섹션(29)의 방향으로 일정하게 증가한다. 따라서, 피스톤(3)의 축방향 위치와 작동 요소(17)의 축방향 위치 사이에 선형 관계가 존재한다.

도 5에는, 피스톤(3)의 축방향 위치와 작동 요소(17)의 축방향 위치 사이의 기능적 관계를 각각 나타내는 2개의 선형 다이어그램(L30 및 L42)들이 도시되어 있다. 이 경우, 실선으로 나타나는 라인으로 도시된 선형 다이어그램(L30)은, 작동 요소(17)의 축방향 위치(x17)와, 중공 원통형 섹션(30)을 갖도록 형성된 구성의 피스톤(3)의 축방향 위치(x3) 사이의 기능적 관계에 상응한다. 이와 대조적으로, 점선으로 나타나는 라인으로 도시된 선형 다이어그램(L42)은, 작동 요소(17)의 축방향 위치(x17)와, 원뿔대형 섹션(42)을 갖는 구성의 피스톤(3)의 축방향 위치(x3) 사이의 기능적 관계를 그래프로 나타낸다.

피스톤(3)의 제1 조정 영역(x3I)에서 주차 로킹 장치(2)는 체결되고, 주차 로킹 장치(2)를 체결 해제시키는 피스톤(3)의 조정 운동은 활성화된 로킹 장치(15)를 통해 방지된다. 조정값들 x3A 및 x3B 사이에서 연장되는, 제1 조정 영역(x3I)에 이어진 조정 영역(x3II)에서, 로킹 장치(15)는 비활성화되고, 피스톤(3)은 변위 가능하며, 주차 로킹 장치(2)는 체결 또는 체결 해제 가능하다. 제2 조정 영역(x3II)에는, 주차 로킹 장치(2)가 체결 해제되고, 주차 로킹 장치(2)를 체결시키는 피스톤(3)의 조정 운동이 로킹 장치(15)의 활성화에 의해 방지되는 제3 조정 영역(x3III)이 이어진다.

도 4에 도시된 피스톤(3)의 두 구성들은 원뿔대형 섹션(32 및 33)들 사이에서만 상이하게 형성된다. 따라서, 두 선형 다이어그램(L30 및 L42)들은 피스톤(3)의 축방향 위치의 불연속 값들 x3A 및 x3B 사이의 피스톤(3)의 제2 축방향 조정 영역(x3II)에서만 서로 상이하다. 이는, 피스톤(3)의 내부 직경과 이에 따라 값 x3A과 값 x3B 사이의 제2 조정 영역(x3II)에서 선형 다이어그램의 진행 곡선(42)이 일정하게 변화하기 때문이다. 따라서, 로킹 장치(15)의 잠금 해제 상태와 더불어, 주차 로킹 장치(2)의 체결 과정 또는 체결 해제 과정 동안의 피스톤(3)의 조정 운동의 방향도 센서(40)에 의해 결정 가능하다.

또한, 선형 다이어그램(L42)에 따른 기능적 관계에 의해, 센서(38) 없이 주차 로킹 장치(2)의 현재 작동 상태뿐만 아니라 주차 로킹 장치(2)의 흠결없는 기능 방식도 확인하기 위한 가능성도 존재한다. 이를 통해, 자동 변속기가 비용면에서 더 유리하게 제조 가능하다.

주차 로킹 장치(2)의 작동 중에, 센서(38)는 주차 로킹 장치(2)가 체결 또는 체결 해제되는지 여부에 대한 신호를 제공한다. 센서(40)에 의해 로킹 장치(15)의 작동 상태 또는 작동 요소(17)의 축방향 위치(x17), 그리고 이에 따라, 센서(38)를 통해 현재 결정된 주차 로킹 장치(2)의 체결 상태 또는 체결 해제 상태와 일치하지 않는 피스톤(3)의 축방향 위치(x3)도 결정된다면, 센서(38) 측의 정보는 바람직하게는 적어도 일시적으로 잘못된 것으로서 제거된다.

추가적으로, 각각 제시되는 적용예에 따라, 이때 대안적 반응, 진단 기능, 경고 신호 또는 에스컬레이션 전략이 트리거링될 수 있다.

즉, 예를 들어, 센서의 신호에 따라 그리고 이에 따라 제공되는 주차 로킹 장치(2)의 작동 상태에 대한 정보에 따라, 대시보드 내의 위치 표시가 활성화되고 그리고/또는 센서(38)의 PNP 센서 신호의 타당성 검사가 실행될 수 있다. 또한, 이러한 신호는 PNP 센서(38)에 고장이 발생하는 경우에 대체 기능으로서 사용될 수 있다. 추가적으로, 센서(38)의 신호의 입력과, 로킹 장치(15)를 통해 피스톤(3)이 잠금된다는 예상 신호 사이의 시간 간격이 너무 긴 경우, 차량의 주차 브레이크는 센서(40)의 신호의 정보에 따라 활성화될 수 있다.

1 디바이스
2 주차 로킹 장치
3 피스톤
4 작동 스프링
5 실린더
6 종동핀
7 편향 메커니즘
8 회전 디스크
9 볼트
10 하우징
11 주차 로킹 로드
12 주차 로킹 원추부
13 주차 로킹 폴
14 주차 로킹 기어휠
15 로킹 장치
16 전자기식 작동 장치
17 작동 요소
18 스프링 장치
19 전기자 로드
20 전기자 요소
21 단부면
23 하우징 고정식 구성 요소
24 작동 요소의 원통형 섹션
25 작동 요소의 원뿔대형 섹션
26 로킹 요소
27 작동 요소의 원뿔대형 섹션
28 피스톤의 반경 방향 내부면
29 내지 31 피스톤의 중공 원통형 섹션
32, 33 피스톤의 원뿔대형 섹션
34 가이드 슬리브의 홈
35 가이드 슬리브
36 기계적 정지부
37 작동 요소의 추가 단부면
38 센서
40 센서
42 피스톤의 원뿔대형 섹션
L30 선형 다이어그램
L42 선형 다이어그램
X 축방향
X3 피스톤의 축방향 위치
X3A, X3B 피스톤의 축방향 위치의 불연속 값
X3I, X3II, X3III 조정 영역
X17 작동 요소의 축방향 위치

Claims

실린더(5) 내에서 안내되고, 작동 스프링(4)의 스프링 힘에 대항하여 유압식으로 조정 가능한 피스톤(3)을 구비하는, 자동 변속기의 주차 로킹 장치(2)의 작동을 위한 디바이스(1)로서, 이러한 피스톤은 주차 로킹 장치(2)의 주차 로킹 폴(13)과 상호 작동 연결 상태가 될 수 있고, 로킹 장치(15)의 반경 방향으로 조정 가능한 로킹 요소(26)들을 통해, 주차 로킹 장치(2)의 체결된 작동 상태에 상응하는 제1 위치 및 주차 로킹 장치(2)의 체결 해제된 작동 상태에 상응하는 제2 위치에 형태 결합식으로 고정 가능하며, 로킹 요소(26)들은 작동 요소(17)를 통해 반경 방향으로 조정 가능한, 자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스에 있어서,
피스톤(3)의 제1 위치에서의 로킹 요소(26)들의 반경 방향 조정 경로 및 작동 요소(17)의 이에 상응하는 작동 상태는, 피스톤(3)의 제2 위치에서의 로킹 요소(26)들의 반경 방향 조정 경로 및 작동 요소(17)의 이에 상응하는 작동 상태와는 상이한 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스.
제1항에 있어서, 작동 요소(17)는 적어도 대략 회전 대칭으로 형성되고, 작동 요소(17)의 축방향 연장 방향(X)으로 연속적으로, 원통형 섹션(24)과, 원통형 섹션(24)으로부터 시작하여 원뿔대형으로 확대되는 2개의 섹션(25, 27)들을 포함하며, 로킹 요소(26)들은 각각 작동 요소(17)의 섹션(24, 25, 27)들에 접하고, 축방향 연장 방향(X)으로의 작동 요소의 이동을 통해 작동 요소(17)에 대하여 반경 방향으로 조정 가능하며, 작동 요소(17)의 축방향 연장 방향(X)으로 원통형 섹션(24)에 인접한 원뿔대형 섹션(25)의 개방 각도는 원뿔대형 섹션(25)에 인접한 추가 원뿔대형 섹션(27)의 개방 각도보다 더 큰 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스.
제1항 또는 제2항에 있어서, 피스톤(3)은 작동 요소(17)를 향하는 반경 방향 내부면(28)의 영역에서, 축방향으로 연장되고 서로 인접하는 중공 원통형 섹션(29 내지 31)들을 포함하고, 중공 원통형 섹션(29 내지 31)들의 내부 직경들은 서로 상이하며, 중앙 중공 원통형 섹션(30)의 내부 직경은, 중앙 중공 원통형 섹션(30)에 각각 인접한 중공 원통형 섹션(29 및 31)들의 내부 직경들보다 더 작고, 로킹 요소(26)들은 피스톤(3)의 제1 위치에서, 제1 외부 중공 원통형 섹션(31) 내로 형태 결합식으로 돌출되며, 피스톤(3)의 제2 위치에서, 제2 외부 중공 원통형 섹션(29) 내로 형태 결합식으로 돌출되는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스.
제3항에 있어서, 로킹 요소(26)들이 피스톤(3)의 중공 원통형 섹션(29 또는 31)들 내로 돌출되는 경우, 로킹 요소(26)들은 축방향으로, 각각 중앙 중공 원통형 섹션(30)과 외부 중공 원통형 섹션들 중 하나의 외부 중공 원통형 섹션(29 또는 31) 사이에 제공되는 피스톤(3)의 원뿔대형 섹션(32, 33)에 각각 접하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스.
제1항 또는 제2항에 있어서, 피스톤(3)은 작동 요소(17)를 향하는 반경 방향 내부면(28)의 영역에서, 축방향으로 연장되는 중공 원통형 섹션(29, 31)들을 포함하고, 중공 원통형 섹션(29, 31)들의 내부 직경들은 서로 상이하며, 중공 원통형 섹션들 사이에는 중앙 원뿔대형 섹션(42)이 제공되며, 이러한 중앙 원뿔대형 섹션의 내부 직경은, 중앙 중공 원통형 섹션(42)에 각각 인접한 중공 원통형 섹션(29, 31)들의 내부 직경들보다 더 작고, 로킹 요소(26)들은 피스톤(3)의 제1 위치에서, 제1 외부 중공 원통형 섹션(31) 내로 형태 결합식으로 돌출되며, 피스톤(3)의 제2 위치에서, 제2 외부 중공 원통형 섹션(29) 내로 형태 결합식으로 돌출되는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스.
제5항에 있어서, 로킹 요소(26)들이 피스톤(3)의 중공 원통형 섹션(29 또는 31)들 내로 돌출되는 경우, 로킹 요소(26)들은 축방향으로, 각각 중앙 원뿔대형 섹션(42)과 외부 중공 원통형 섹션들 중 하나의 외부 중공 원통형 섹션(29 또는 31) 사이에 제공되는 피스톤(3)의 원뿔대형 섹션(32, 33)에 각각 접하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스.
제6항에 있어서, 중앙 원뿔대형 섹션(42)의 직경은 원뿔대형 섹션(32, 33)들 사이에서 피스톤(3)의 축방향으로 일정하게 증가하거나 일정하게 감소하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스.
제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 로킹 요소(26)들은 피스톤(3)의 제1 위치 및 제2 위치에서 작동 요소(17)의 추가 원뿔대형 섹션(27)에 접하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스.
제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 로킹 요소(26)들은 피스톤(3)의 위치가 제1 위치와 제2 위치 사이에 있을 때 피스톤(3)의 중앙 중공 원통형 섹션(30) 또는 피스톤(3)의 중앙 원뿔대형 섹션(42)과, 원통형 섹션(24)에 인접한 작동 요소(17)의 원뿔대형 섹션(25) 사이에 반경 방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스.
제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 실린더(5)와 작동 요소(17) 사이에는, 로킹 요소(26)들이 작동 요소(17)의 추가 원뿔대형 섹션(27)에 접하는 작동 요소(17)의 위치의 방향으로 작용하도록 작동 요소(17)에 영향을 미치는 스프링 힘을 갖는 스프링 장치(18)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스.
제10항에 있어서, 작동 요소(17)는 전자기식 작동 장치(16)에 의해 스프링 장치(18)에 대항하여 작동 가능한 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스.
제10항 또는 제11항에 있어서, 작동 요소(17)의 스프링 장치측 축방향 조정 경로는 기계적 정지부(36)에 의해 제한되는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 로킹 요소(26)들은, 실린더(5)와 상호 작동 연결된 가이드 슬리브(35)의 홈(34)들 내에서 축방향 및 반경 방향으로 안내되는 볼들로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스.
제2항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 작동 요소(17)의 축방향 조정 경로의 결정을 위한 센서(40)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 주차 로킹 장치의 작동을 위한 디바이스.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 디바이스(1)의 작동을 위한 방법에 있어서,
로킹 장치(15)의 잠금 해제를 위한 요구가 존재할 때 전자기식 작동 장치(16)에는 전류가 공급되고, 로킹 요소(26)들이 피스톤(3)의 원뿔대형 섹션(32, 33)들을 따라 반경 방향 내부를 향해 조정되고 로킹 요소(26)들과 피스톤(3) 사이의 형태 결합부가 해제되도록, 작동 요소(17)는 스프링 장치(18)의 스프링 힘에 대항하여 축방향으로 조정되므로, 피스톤(3)은 제1 위치와 제2 위치 사이에서 축방향(X)으로 주차 로킹 장치(2)를 체결 또는 체결 해제하기 위해 조정 가능한 것을 특징으로 하는, 디바이스의 작동을 위한 방법.
제15항에 있어서, 센서(40)를 통해서는 작동 요소(17)의 축방향 위치와, 그리고 그에 따라 로킹 장치(15)의 작동 상태가 각각 결정되는 것을 특징으로 하는, 디바이스의 작동을 위한 방법.
제15항 또는 제16항에 있어서, 추가 센서(38)를 통해서는 주차 로킹 장치(2)의 체결된 또는 체결 해제된 작동 상태가 각각 결정되는 것을 특징으로 하는, 디바이스의 작동을 위한 방법.
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 센서(40)를 통해, 주차 로킹 장치(2)의 체결된 상태가 요구될 때 또는 주차 로킹 장치(2)의 체결 해제된 상태가 요구될 때 작동 요소(17)가 갖는 작동 요소(17)의 위치와, 작동 요소(17)의 현재 위치 사이에 임계값보다 더 큰 편차가 존재함이 결정되면, 주차 로킹 장치(2)의 체결되지 않은 작동 상태 또는 체결 해제되지 않은 작동 상태가 인식되는 것을 특징으로 하는, 디바이스의 작동을 위한 방법.
제18항에 있어서, 주차 로킹 장치(2)의 센서(38)에 의해 결정된 작동 상태는, 작동 요소(17)에 할당된 센서(40) 측에서 임계값보다 큰 편차가 결정되는 경우에는 잘못된 것으로 분류되는 것을 특징으로 하는, 디바이스의 작동을 위한 방법.
제19항에 있어서, 주차 로킹 장치(2)의 체결되지 않은 작동 상태가 인식될 때 또는 체결 해제되지 않은 작동 상태가 인식될 때 또는 주차 로킹 장치(2)의 작동 상태가 잘못 분류될 때,
- 디바이스(1) 및 주차 로킹 장치(2)를 갖도록 형성되는 자동 변속기를 포함하는 차량의 조작자를 위한 촉각 신호, 광학 신호 및/또는 음향 신호가 출력되고 그리고/또는
- 주차 로킹 장치(2)의 작동을 위한 대체 수단 및/또는 차량별 에스컬레이션 전략이 트리거링되는 것을 특징으로 하는, 디바이스의 작동을 위한 방법.