WO2021228302A1 - Hydraulisches parksperren-aktuierungsmodul - Google Patents

Hydraulisches parksperren-aktuierungsmodul Download PDF

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WO2021228302A1
WO2021228302A1 PCT/DE2021/100325 DE2021100325W WO2021228302A1 WO 2021228302 A1 WO2021228302 A1 WO 2021228302A1 DE 2021100325 W DE2021100325 W DE 2021100325W WO 2021228302 A1 WO2021228302 A1 WO 2021228302A1
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WO
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parking lock
hydraulic
locking
actuation
piston
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PCT/DE2021/100325
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French (fr)
Inventor
Peter Greb
Laszlo Man
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/34—Locking or disabling mechanisms
    • F16H63/3416—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission
    • F16H63/3483—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission with hydraulic actuating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0206—Layout of electro-hydraulic control circuits, e.g. arrangement of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/34—Locking or disabling mechanisms
    • F16H63/3416—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission
    • F16H63/3458—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission with electric actuating means, e.g. shift by wire

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic parking lock actuation module for a parking lock with a parking lock piston, which can be hydraulically actuated in a parking lock cylinder by applying an actuating pressure from a basic position in an actuating direction and which is mechanically coupled to an actuating rod which can be fixed in position via a locking device is to represent a locking mechanism for the parking lock piston.
  • the invention also relates to a method for operating a parking lock with such a parking lock actuation module.
  • a hydraulic device with a pump which can be connected to a coolant line to provide a first consumer with hydraulic fluid for cooling and / or lubrication and to an actuation line for supplying a second one Consumers can be closed with the same hydraulic means to actuate them, the pump being designed as a reversing pump, whereby a hydraulic parking lock actuator, which has a double-acting piston, can be supplied with hydraulic means for parking lock actuation, the position of the parking lock actuator being fixable via a locking device, wherein the locking device has a spring-biased blocking element which is dimensioned and arranged to engage in a recess of the same shape, the piston being provided with a Switzerlandmecha mechanism for emergency unlocking.
  • the object of the invention is to actuate a parking lock with a parking lock piston which can be hydraulically actuated in a parking lock cylinder by applying a actuating pressure from a basic position in one actuation direction and which is mechanically coupled to an actuating rod which can be fixed in position via a locking device to simplify a locking mechanism for the parking lock piston.
  • a parking lock piston which can be hydraulically actuated in a parking lock cylinder by applying a actuating pressure from a basic position in one actuation direction and which is mechanically coupled to an actuating rod which can be fixed in position via a locking device to simplify a locking mechanism for the parking lock piston.
  • the task is a hydraulic parking lock actuation module for a parking lock with a parking lock piston, which is hydraulically actuated in a parking lock cylinder by loading with an actuating pressure from a basic position in an actuating direction and which is mechanically coupled to an actuating rod, which is via a Locking device can be fixed in position to represent a locking mechanism for the parking lock piston, solved in that the hydraulic parking lock actuation module for actuating the parking lock piston and the locking mechanism for the parking lock piston comprises only one active actuating valve with a tank connection and a working pressure connection, to which different hydraulic pressure levels are applied will.
  • the two different hydraulic pressure levels are advantageously provided by a known hydraulic subsystem.
  • a large volume flow with a low pressure is provided for cooling and / or lubrication.
  • a low volume flow is provided with a high pressure.
  • a hydraulic pump in particular a tandem pump, is preferably used, which can only deliver in one direction.
  • a reversing pump which is known from the prior art and which can convey in opposite directions, can be dispensed with.
  • the hydraulic parking lock actuator known from German laid-open specification DE 102018 112 670 A1, which has a double-acting piston for this purpose, can be actuated in opposite actuation directions.
  • the parking lock piston with the claimed parking lock actuation module can only be hydraulically actuated in one actuation direction.
  • the parking lock can be simplified with only one active actuation valve in combination with the different hydraulic pressure levels without sacrificing functionality, but especially with regard to manufacturing costs.
  • the parking lock piston is moved into an actuation position in which the parking lock is preferably opened, disengaged or deactivated.
  • Such a parking lock is also referred to as a normally stay parking lock, which is opened by hydraulic actuation. Normally stay means that the parking lock is in its current P200631 WO 2021/228302 PCT / DE2021 / 100325
  • the parking lock piston is cost-effective only as a single-acting piston.
  • active means that it can be actuated actively, for example via an electromagnet that is electrically controlled, in order to actively switch the actuating valve from its first to a second switching position.
  • a preferred embodiment of the hydraulic parking lock actuation module is characterized in that the hydraulic parking lock actuation module comprises a locking element which can be moved back and forth between a release position and a locking position and which, in its locking position, engages in a latching recess on the actuating rod, the locking element through a locking spring is biased into its locking position.
  • the locking element is, for example, a locking pin which can be moved to and fro, essentially transversely to the actuating rod.
  • the locking recess is, for example, a locking groove into which the locking element, in particular the locking pin, engages with one end in order to lock the actuating rod or the parking lock piston coupled with it. This provides an effective and inexpensive locking mechanism.
  • the hydraulic parking lock actuation module is characterized in that the locking element is assigned a release piston which can be hydraulically actuated via the actuating valve in a release cylinder against the biasing force of the locking spring and which is used to move the locking element from its locking position into its release position . So the actuating valve for the parking lock piston can be partially used to release or unlock the locking element.
  • the release piston can therefore also be referred to as an unlocking piston.
  • the release piston is also inexpensive only leads out as a single-acting piston. In this way, the construction effort and the manufacturing costs can be further reduced.
  • Another preferred exemplary embodiment of the hydraulic parking lock actuation module is characterized in that the actuation valve is additionally P200631 WO 2021/228302 PCT / DE2021 / 100325
  • - 4 - comprises a parking lock actuation connection and a release connection for the tank connection and the working pressure connection, to which the different hydraulic pressure levels can be applied via the actuation valve. This means that additional valves in the hydraulic parking lock actuation module can be dispensed with before geous.
  • Another preferred embodiment of the hydraulic parking lock actuation module is characterized in that the actuation valve is designed as a 4/2-way valve. In this way, all the functions required for convenient operation of the parking lock can be displayed with just one active valve.
  • the 4/2-way valve is preferably actuated electrically or electromagnetically and is biased into one of two positions by a spring.
  • Another preferred embodiment of the hydraulic parking lock actuation module is characterized in that the locking element is assigned an electrically actuatable linear actuator which is used to move the locking element from its locking position into its release position.
  • the electrically operated linear actuator is, for example, an electrically operated lifting magnet.
  • the locking element can be released or unlocked redundantly either via the electrically operated linear actuator or by hydraulic actuation of the release piston.
  • Another preferred embodiment of the hydraulic parking lock actuation module is characterized in that the parking lock piston is assigned a return spring to reset the parking lock piston when the pressure on the parking lock piston in the parking lock cylinder is lowered from a high to a low pressure level via the actuating valve.
  • the parking lock piston is assigned a return spring to reset the parking lock piston when the pressure on the parking lock piston in the parking lock cylinder is lowered from a high to a low pressure level via the actuating valve.
  • Another preferred embodiment of the hydraulic parking lock actuation module is characterized in that the actuating rod has two latching recesses around the parking lock piston in its basic position and P200631 WO 2021/228302 PCT / DE2021 / 100325
  • the above-mentioned object is alternatively or additionally achieved in that the parking lock cylinder is connected to the tank connection via the actuating valve when the parking lock is closed, the parking lock piston being controlled by a return spring is held in its basic position, with one or the locking element being held in its locking position by the locking spring.
  • a preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that, in order to open the parking lock, a pressure level or the high pressure level is applied via the actuating valve to one or the parking lock actuating connection. If only one locking recess is used, the actuating rod is released by the locking element, so that no preparation is necessary. When using a second locking groove, the locking element must be released in preparation.
  • the invention also relates to individual parts of the hydraulic parking lock actuation module, such as a parking lock piston, a parking lock cylinder, an actuating rod and / or a locking mechanism, in particular a locking element, and / or an actuating valve.
  • the named parts can be traded separately.
  • Figure 1 is a schematic representation of a hydraulic parking lock actuation module with an actuating valve and a locking mechanism according to a first embodiment
  • Figure 2 shows a similar embodiment as in Figure 1 with a slightly changed actuating valve
  • FIG. 3 shows a similar embodiment as in FIG. 2 with an actuating valve switched in reverse;
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a fly hydraulic subsystem for providing two different fly hydraulic pressure levels for the hydraulic parking lock actuation module in FIGS. 1 to 3;
  • FIG. 5 shows the hydraulic parking lock actuation module from FIG. 1 in various operating states, which are designated with capital letters A to I;
  • FIG. 6 shows a perspective illustration of a specific embodiment of the hydraulic parking lock actuation module from FIG. 1;
  • FIG. 7 shows the view of a longitudinal section of the hydraulic parking lock actuation module from FIG. 6;
  • FIG. 8 shows a further longitudinal sectional illustration of the hydraulic parking lock actuation module from FIG. 6.
  • FIGS. 1 to 3 three design variants of a hydraulic parking lock ren actuation module 10; 20; 30 shown schematically.
  • the hydraulic park lock actuation module 10; 20; 30 comprises a parking lock cylinder 1, in which a parking lock piston 2 in FIGS. 1 to 3 can be moved back and forth in the horizontal direction.
  • a return spring 3 By means of a return spring 3, the parking lock piston 2 in the parking lock cylinder 1 is tensioned into its basic position shown in FIGS. 1 to 3.
  • FIGS. 6 to 8 a specific embodiment of the hydraulic parking lock actuator module from FIG. 1 is shown in different views.
  • FIGS. 1 and 6 to 8 The same reference numerals are used in FIGS. 1 and 6 to 8 to identify the individual parts.
  • the hydraulic parking lock actuation module 10; 20; 30 is used to actuate a parking lock, which is only indicated by a reference number 60 in FIGS. 6 to 8.
  • the parking lock 60 is actuated, for example, mechanically via a parking lock rod (61 in FIGS. 6 and 7), which interacts with a parking lock mechanism (not shown).
  • a parking lock mechanism includes a parking lock wheel, for example.
  • An actuating rod 4 is attached to the parking lock piston 2.
  • the actuating rod 4 comprises a latching recess 6 into which one end of a locking element 5 engages in a latching manner in order to represent a locking mechanism 7 for the actuating rod 4.
  • the locking mechanism 7 comprises a release piston 8 on which the locking element 5 is attached.
  • the release piston 8 is biased upwards by a locking spring 9 in FIGS.
  • the locking element 5 is pressed in the direction of the locking recess 6 on the actuating rod 4 by the biasing force of the locking spring 9.
  • the locking element 5 is also assigned a linear actuator 15, which is designed, for example, as an electric lifting magnet.
  • the release piston 8 can be subjected to pressure in a release cylinder 16 on a side facing away from the locking mechanism 9.
  • the parking lock piston 2 can be subjected to pressure in the parking lock cylinder 1 on a side facing away from the return spring 3.
  • the Parksper renkolben 2 or the release piston 8 can be acted upon via an actuating valve 18 with a pressure which can have different hydraulic pressure levels.
  • the actuating valve 18 is designed as a 4/2 way valve with a tank port 11, a working port 12, a parking lock actuating port 13 and a release port 14.
  • the actuating valve 18 is electromagnetically actuated P200631 WO 2021/228302 PCT / DE2021 / 100325 8 bar.
  • the actuating valve 18 is biased into its position shown in FIGS. 1 to 3 by a symbolically indicated spring.
  • the parking lock actuation connection 13 is connected to the parking lock cylinder 1.
  • the release connection 14 is connected to the release cylinder 16.
  • the tank connection 11 is connected to a tank or Flydraulikmediumreservoir.
  • the working connection 12 can be subjected to different hydraulic pressure levels via a hydraulic subsystem 40, which is shown in FIG. 4.
  • the hydraulic subsystem 40 shown schematically in Figure 4 comprises two hydraulic actuation units 41, 42 and a cooling and / or lubrication 43 with hydraulic medium from a hydraulic medium reservoir 44, which is also referred to as a tank. Hydraulic medium is sucked in from the hydraulic medium reservoir 44 via a suction filter 45 with a tandem pump 46.
  • the tandem pump 46 is driven by an electric motor and comprises a first pump
  • the two pumps 47 and 48 are both driven by one and the same electric motor.
  • the Pum pe 47 is, as indicated by a large pump symbol, designed to provide a large volume flow with a low pressure.
  • both pumps 47 and 48 can be used via a system pressure valve 50 to provide a volume flow for cooling and / or lubrication 43.
  • a system pressure valve 50 to provide a volume flow for cooling and / or lubrication 43.
  • the two hydraulic actuation units 41, 42 can be hydraulically actuated independently of one another with a high pressure provided by the second pump 48.
  • the hydraulic actuation units 41, 42 are, for example, clutches or brakes.
  • the hydraulic pressure levels that can be provided by the working connection 12 can advantageously be used via the actuation valve 18 for convenient actuation of the parking lock (60 in FIGS. 6 to 8) with the hydraulic parking lock actuation module 10 in FIG.
  • FIG. 5 different operating states of the hydraulic parking lock actuation module 10 from FIG. 1 are shown with capital letters A to I.
  • Operating status A means parking lock closed. This operating state corresponds, for example, to a vehicle standstill with the parking lock engaged.
  • the parking lock cylinder 1 is connected to the tank 11 via the de-energized actuating valve 18, so that the return spring 3 pushes the parking lock piston 2 into its basic position shown.
  • the locking element 5, which is also referred to as the locking pin 5, is pressed by the locking spring 9 against the actuating rod 4.
  • Operating state B means opening the parking lock:
  • a high pressure level is provided via the hydraulic subsystem (40 in FIG. 4) at the working connection 12 of the actuating valve 18.
  • the actuating valve 18 is activated, in particular energized, so that the actuating valve 18 switches over and the high pressure level switches to the parking lock cylinder 1, whereby the parking lock piston 2 is moved to the right to disengage the parking lock.
  • the locking element 5 engages by the tensioning force of the locking spring 16 in the locking recess 6 on the actuating rod 4. If the actuating valve 18 is now switched back to its basic position or, alternatively, the pressure level at the working port 12 is reduced, the locking element 5 holds the actuating rod 4 against the force of the remindstellfe of 3 and thus the parking lock open.
  • the operating state C corresponds to a cooling mode.
  • regular ferry operation i.e. without actuation of the hydraulic actuation units (41, 42 in FIG. 4)
  • the low pressure level of the active cooling and / or lubrication (43 in FIG. 4) is applied to the working connection 12 of the actuating valve 18.
  • the actuating valve 18 can remain de-energized.
  • the low pressure level of the active cooling and / or lubrication is then applied to the release cylinder 16.
  • the locking spring 9 is advantageously designed to be so strong that the low pressure level is not sufficient to move the locking element 5 out of the latching recess 6. This means that the parking lock remains safely open even in cooling mode.
  • Operating state D means preparing to operate. If a hydraulic actuation unit (41, 42 in FIG. 4) is now to be actuated, a high pressure level is required here. In the currentless basic position of the actuating valve 18, this pressure level would pull the locking element 5 out of the latching recess 6, which would lead to an undesired closing of the parking locks. Therefore, the actuation valve 18 is switched over shortly before the high system pressure is made available.
  • the operating state E means actuation.
  • the switching of the actuating valve 18 is indicated in Figure 5 in the operating states B, D, E, F by a lightning bolt symbol.
  • the actuating valve 18 is switched, the high system pressure is applied to the parking lock cylinder 1. This does not change anything in the open state of the parking lock.
  • the release cylinder 16 is switched to the tank connection 11 so that the actuating rod 4 remains locked.
  • the operating state F stands for follow-up operation. Shortly after the end of the actuation process, when the system pressure, which is provided by the hydraulic part system (40 in FIG. 4), has fallen to the low pressure level of the cooling mode, the actuation valve 18 can be de-energized again.
  • the operating state G again corresponds to the cooling mode, which has already been described with reference to the operating state C.
  • the operating state Fl means engaging the parking lock. If the parking lock is now to be closed to park the vehicle, this can be done either by electrical activation of the linear actuator, in particular lifting magnets, 15 or by applying the high pressure level to the release cylinder 16, so that the locking element 5 is pulled out of the latching recess 6 and as a result the P200631 WO 2021/228302 PCT / DE2021 / 100325
  • Parking lock can lock In the operating states B, E and H, the high pressure level is indicated by a thick line at the working connection 12 of the actuating valve 18.
  • Operating state I means parking lock open, in particular without current.
  • the parking lock can remain in the locked state, as in the cooling mode, even if all systems have been de-energized, since the locking element 5 is both depressurized as the parking lock also keeps open without electricity.
  • a further latching recess 26, in particular a latching groove, is provided for locking the P position of the parking lock mechanism on the actuating rod 4.
  • the tank return of the release cylinder 16 is preferably attenuated in the valve, as indicated by a throttle symbol 24 in the valve 28. This ensures that the release piston 8 in the locking spring 9 can only be pushed back slowly.
  • the variant shown in FIG. 3 comprises an actuating valve 38 that is switched in reverse.
  • the parking lock cylinder 1 In the currentless basic position, the parking lock cylinder 1 is connected to the work connection 12 and the release cylinder 16 is connected to the tank.
  • the parking lock cylinder 1 In the active P200631 WO 2021/228302 PCT / DE2021 / 100325 12 in the fourth, second valve position, the parking lock cylinder 1 is connected to the tank and the release cylinder 9 is connected to the working connection 12.
  • this variant also includes the further latching groove 26 for locking the parking lock closed position.
  • the variant in FIG. 3 has the disadvantage compared to the variants in FIGS. 1 and 2 that, in the event of a power failure, the actuating valve 18 does not connect the parking lock cylinder 1 to the tank but to the working connection 12.
  • the parking lock cylinder 1 will thus empty more slowly than when it is connected to the tank, which can result in lower closing dynamics of the parking lock in the event of a power failure and, in particular, low temperatures.
  • P200631 WO 2021/228302 PCT / DE2021 / 100325
  • hydraulic parking lock actuation module 24 throttle symbol 26 locking recess 28 actuating valve

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Parksperren-Aktuierungsmodul (10) für eine Parksperre mit einem Parksperrenkolben (2), der in einem Parksperrenzylinder (1) durch Beaufschlagung mit einem Betätigungsdruck aus einer Grundstellung in einer Betätigungsrichtung hydraulisch betätigbar ist und der mechanisch mit einer Betätigungsstange (4) gekoppelt ist, die über eine Rastiereinrichtung lagefestlegbar ist, um einen Verriegelungsmechanismus (7) für den Parksperrenkolben darzustellen. Um das Betätigen der Parksperre zu vereinfachen, umfasst das hydraulische Parksperren-Aktuierungsmodul (10) zum Betätigen des Parksperrenkolbens (2) und des Verriegelungsmechanismus (7) für den Parksperrenkolben (2) nur ein aktives Betätigungsventil (18) mit einem Tankanschluss (11) und einem Arbeitsdruckanschluss (12), an dem unterschiedliche Hydraulikdruckniveaus angelegt werden.

Description

P200631 WO 2021/228302 PCT/DE2021/100325
- 1 -
Hydraulisches Parksperren-Aktuierunqsmodul
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Parksperren-Aktuierungsmodul für eine Park sperre mit einem Parksperrenkolben, der in einem Parksperrenzylinder durch Beauf schlagung mit einem Betätigungsdruck aus einer Grundstellung in einer Betätigungs richtung hydraulisch betätigbar ist und der mechanisch mit einer Betätigungsstange gekoppelt ist, die über eine Rastiereinrichtung lagefestlegbar ist, um einen Verriege lungsmechanismus für den Parksperrenkolben darzustellen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben einer Parksperre mit einem derartigen Park sperren-Aktuierungsmodul.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2018 112 670 A1 ist eine Hydraulikein richtung mit einer Pumpe bekannt, die zum einen an eine Kühlmittelleitung zum Ver sorgen eines ersten Verbrauchers mit Hydraulikmittel zu dessen Kühlung und/oder Schmierung anschließbar ist und an eine Aktuierungsleitung zum Versorgen eines zweiten Verbrauchers mit demselben Hydraulikmittel zu dessen Betätigung an schließbar ist, wobei die Pumpe als Reversierpumpe ausgebildet ist, wobei ein hyd raulischer Parksperrenbetätiger, der einen doppelt-wirkenden Kolben besitzt, mit Hyd raulikmittel zur Parksperrenaktuierung versorgbar ist, wobei der Parksperrenbetätiger über eine Rastiervorrichtung lagefestlegbar ist, wobei die Rastiervorrichtung ein feder vorgespanntes Blockierelement besitzt, das zum Eingreifen in eine formgegengleiche Ausnehmung bemessen und angeordnet ist, wobei der Kolben mit einem Zugmecha nismus zum Notentriegeln versehen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Betätigen einer Parksperre mit einem Parksperren kolben, der in einem Parksperrenzylinder durch Beaufschlagung mit einem Betäti gungsdruck aus einer Grundstellung in einer Betätigungsrichtung hydraulisch betätig bar ist und der mechanisch mit einer Betätigungsstange gekoppelt ist, die über eine Rastiereinrichtung lagefestlegbar ist, um einen Verriegelungsmechanismus für den Parksperrenkolben darzustellen, zu vereinfachen. P200631 WO 2021/228302 PCT/DE2021/100325
- 2
Die Aufgabe ist bei einem ein hydraulisches Parksperren-Aktuierungsmodul für eine Parksperre mit einem Parksperrenkolben, der in einem Parksperrenzylinder durch Be aufschlagung mit einem Betätigungsdruck aus einer Grundstellung in einer Betäti gungsrichtung hydraulisch betätigbar ist und der mechanisch mit einer Betätigungs stange gekoppelt ist, die über eine Rastiereinrichtung lagefestlegbar ist, um einen Ver riegelungsmechanismus für den Parksperrenkolben darzustellen, dadurch gelöst, dass das hydraulische Parksperren-Aktuierungsmodul zum Betätigen des Parksper renkolbens und des Verriegelungsmechanismus für den Parksperrenkolben nur ein aktives Betätigungsventil mit einem Tankanschluss und einem Arbeitsdruckanschluss umfasst, an dem unterschiedliche Hydraulikdruckniveaus angelegt werden. Die beiden unterschiedlichen Hydraulikdruckniveaus werden vorteilhaft durch ein bekanntes Hyd raulikteilsystem bereitgestellt. Mit dem Hydraulikteilsystem wird zum Beispiel ein gro ßer Volumenstrom mit einem niedrigen Druck für eine Kühlung und/oder Schmierung bereitgestellt. Zur hydraulischen Betätigung von mindestens einem hydraulischen Be tätigungselement und der Parksperre wird ein geringer Volumenstrom mit einem ho hen Druck bereitgestellt. Zur Bereitstellung der unterschiedlichen Hydraulikdruckni veaus wird vorzugsweise eine Hydraulikpumpe, insbesondere eine Tandempumpe, verwendet, die nur in einer Richtung fördern kann. So kann auf die aus dem Stand der Technik bekannte Verwendung einer Reversierpumpe, die in entgegengesetzten För derrichtungen fördern kann, verzichtet werden. Mit der Reversierpumpe kann der aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 102018 112 670 A1 bekannt hydraulische Parksperrenbetätiger, der zu diesem Zweck einen doppelt-wirkenden Kolben besitzt, in entgegengesetzten Betätigungsrichtungen betätigt werden. Im Unterschied dazu kann der Parksperrenkolben mit dem beanspruchten Parksperren-Aktuierungsmodul nur in einer Betätigungsrichtung hydraulisch betätigt werden. Mit dem hydraulischen Parksperren-Aktuierungsmodul kann die Parksperre mit nur einem aktiven Betäti gungsventil in Kombination mit den unterschiedlichen Hydraulikdruckniveaus ohne Einbußen bezüglich Funktionsumfang, aber insbesondere im Hinblick auf die Herstell kosten, vereinfacht werden. Durch die hydraulische Betätigung in der einen Betäti gungsrichtung wird der Parksperrenkolben in eine Betätigungsstellung bewegt, in der die Parksperre vorzugsweise geöffnet, ausgelegt oder deaktiviert ist. Eine derartige Parksperre wird auch als normally stay Parksperre bezeichnet, die durch hydraulische Betätigung geöffnet wird. Normally stay bedeutet, dass die Parksperre in ihrem aktuel- P200631 WO 2021/228302 PCT/DE2021/100325
- 3 - len Zustand verbleibt. Der Parksperrenkolben ist kostengünstig nur als einfach wirkender Kolben ausgeführt. Aktiv bedeutet im Hinblick auf das Betätigungsventil, dass dieses aktiv, zum Beispiel über einen Elektromagneten, der elektrisch angesteu ert wird, betätigbar ist, um das Betätigungsventil aktiv aus seiner ersten in eine zweite Schaltstellung umzuschalten.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydraulischen Parksperren- Aktuierungsmoduls ist dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Parksperren- Aktuierungsmodul ein zwischen einer Freigabestellung und einer Verriegelungsstel lung hin und her bewegbares Verriegelungselement umfasst, das in seiner Verriege lungsstellung in eine Rastausnehmung an der Betätigungsstange eingreift, wobei das Verriegelungselement durch eine Verriegelungsfeder in seine Verriegelungsstellung vorgespannt ist. Bei dem Verriegelungselement handelt es sich zum Beispiel um ei nen Verriegelungsstift, der, im Wesentlichen quer zu der Betätigungsstange, hin und her bewegbar ist. Bei der Rastausnehmung handelt es sich zum Beispiel um eine Rastnut, in welche das Verriegelungselement, insbesondere der Verriegelungsstift, mit einem Ende einrastet, um die Betätigungsstange beziehungsweise den damit gekop pelten Parksperrenkolben zu verriegeln. So wird ein effektiver und kostengünstiger Verriegelungsmechanismus bereitgestellt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydraulischen Parksperren- Aktuierungsmoduls ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Verriegelungselement ein in einem Freigabezylinder entgegen der Vorspannkraft der Verriegelungsfeder hydrau lisch über das Betätigungsventil betätigbarer Freigabekolben zugeordnet ist, der dazu dient, das Verriegelungselement aus seiner Verriegelungsstellung in seine Freigabe stellung zu bewegen. So kann das Betätigungsventil für den Parksperrenkolben vor teilhaft genutzt werden, um das Verriegelungselement freizugeben oder zu entriegeln. Daher kann der Freigabekolben auch als Entriegelungskolben bezeichnet werden. Der Freigabekolben ist kostengünstig ebenfalls nur als einfach-wirkender Kolben ausge führt. So können der Konstruktionsaufwand und die Herstellkosten weiter reduziert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydraulischen Parksperren- Aktuierungsmoduls ist dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsventil zusätzlich P200631 WO 2021/228302 PCT/DE2021/100325
- 4 - zu dem Tankanschluss und dem Arbeitsdruckanschluss einen Parksperrenbetäti gungsanschluss und einen Freigabeanschluss umfasst, an denen über das Betäti gungsventil die unterschiedlichen Hydraulikdruckniveaus anlegbar sind. So kann vor teilhaft auf weitere Ventile in dem hydraulischen Parksperren-Aktuierungsmodul ver zichtet werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydraulischen Parksperren- Aktuierungsmoduls ist dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsventil als 4/2- Wegeventil ausgeführt ist. So können mit nur einem aktiven Ventil alle gewünschten Funktionen für einen komfortablen Betrieb der Parksperre dargestellt werden. Das 4/2-Wegeventil ist vorzugsweise elektrisch beziehungsweise elektromagnetisch betä tigt und durch eine Feder in eine von zwei Stellungen vorgespannt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydraulischen Parksperren- Aktuierungsmoduls ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Verriegelungselement ein elektrisch betätigbarer Linearaktor zugeordnet ist, der dazu dient, das Verriegelungs element aus seiner Verriegelungsstellung in seine Freigabestellung zu bewegen. Bei dem elektrisch betätigbaren Linearaktor handelt es sich zum Beispiel um einen elektrisch betätigbaren Hubmagneten. So kann das Verriegelungselement redundant entweder über den elektrisch betätigbaren Linearaktor oder durch hydraulische Betä tigung des Freigabekolbens freigegeben oder entriegelt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydraulischen Parksperren- Aktuierungsmoduls ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Parksperrenkolben eine Rückstellfeder zugeordnet ist, um den Parksperrenkolben zurückzustellen, wenn der Druck auf den Parksperrenkolben in dem Parksperrenzylinder über das Betätigungs ventil von einem hohen auf ein niedriges Druckniveau abgesenkt wird. So wird in Kombination mit dem hydraulisch betätigbaren Freigabekolben oder dem elektrisch betätigbaren Linearaktor sichergestellt, dass die Parksperre zufallen kann, wenn ein mit der Parksperre ausgestattetes Kraftfahrzeug abgestellt wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydraulischen Parksperren- Aktuierungsmoduls ist dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsstange zwei Rastausnehmungen aufweist, um den Parksperrenkolben in seiner Grundstellung und P200631 WO 2021/228302 PCT/DE2021/100325
- 5 - in seiner hydraulisch betätigten Stellung zu verrasten. Dadurch kann in bestimmten Betriebszuständen die Anzahl der benötigten Ventilumschaltungen reduziert werden.
Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Parksperre mit einem vorab beschriebenen hydraulischen Parksperren-Aktuierungsmodul ist die oben angegebene Aufgabe alter nativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass der Parksperrenzylinder bei geschlossener Parksperre über das Betätigungsventil mit dem Tankanschluss verbunden ist, wobei der Parksperrenkolben durch eine beziehungsweise die Rückstellfeder in seiner Grundstellung gehalten wird, wobei ein beziehungsweise das Verriegelungselement durch die Verriegelungsfeder in seiner Verriegelungsstellung gehalten wird. So kön nen mit nur einem aktiven Betätigungsventil und den beiden Hydraulikdruckniveaus al le gewünschten Funktionen im Betrieb der Parksperre dargestellt werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Öffnen der Parksperre ein beziehungsweise das hohe Druckniveau über das Betätigungsventil an einem beziehungsweise dem Parksperrenbetätigungsan schluss angelegt wird. Bei Verwendung nur einer Rastausnehmung ist die Betäti gungsstange durch das Verriegelungselement freigegeben, so dass keine Vorberei tung notwendig ist. Bei der Verwendung einer zweiten Rastnut muss das Verriege lungselement vorbereitend freigegeben werden.
Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch Einzelteile des hydraulischen Parksperren- Aktuierungsmoduls, wie einen Parksperrenkolben, einen Parksperrenzylinder, eine Betätigungsstange und/oder einen Verriegelungsmechanismus, insbesondere ein Ver riegelungselement, und/oder ein Betätigungsventil. Die genannten Teile sind separat handelbar.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschie dene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines hydraulischen Parksperren- Aktuierungsmoduls mit einem Betätigungsventil und einem Verriegelungsmechanis mus gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; P200631 WO 2021/228302 PCT/DE2021/100325 6
Figur 2 ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in Figur 1 mit einem geringfügig verän derten Betätigungsventil;
Figur 3 ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in Figur 2 mit einem umgekehrt ge schalteten Betätigungsventil;
Figur 4 eine schematische Darstellung eines Flydraulikteilsystems zur Bereitstellung von zwei unterschiedlichen Flydraulikdruckniveaus für das hydraulische Parksperren- Aktuierungsmodul in den Figuren 1 bis 3;
Figur 5 das hydraulische Parksperren-Aktuierungsmodul aus Figur 1 in verschiedenen Betriebszuständen, die mit Großbuchstaben A bis I bezeichnet sind;
Figur 6 eine perspektivische Darstellung einer konkreten Ausführungsform des hyd raulischen Parksperren-Aktuierungsmoduls aus Figur 1 ;
Figur 7 die Ansicht eines Längsschnitts des hydraulischen Parksperren- Aktuierungsmoduls aus Figur 6; und
Figur 8 eine weitere Längsschnittdarstellung des hydraulischen Parksperren- Aktuierungsmoduls aus Figur 6.
In den Figuren 1 bis 3 sind drei Ausführungsvarianten eines hydraulischen Parksper ren-Aktuierungsmoduls 10; 20; 30 schematisch dargestellt. Das hydraulische Park sperren-Aktuierungsmodul 10; 20; 30 umfasst einen Parksperrenzylinder 1 , in wel chem ein Parksperrenkolben 2 in den Figuren 1 bis 3 in horizontaler Richtung hin und her bewegbar ist. Durch eine Rückstellfeder 3 ist der Parksperrenkolben 2 in dem Parksperrenzylinder 1 in seine in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Grundstellung vor gespannt.
In den Figuren 6 bis 8 ist eine konkrete Ausführungsform des hydraulischen Parksper ren-Aktuierungsmoduls aus Figur 1 in verschiedenen Ansichten gezeigt. Zur Bezeich- P200631 WO 2021/228302 PCT/DE2021/100325
- 7 - nung der Einzelteile werden in den Figuren 1 und 6 bis 8 die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Das hydraulische Parksperren-Aktuierungsmodul 10; 20; 30 dient zum Betätigen einer Parksperre, die in den Figuren 6 bis 8 nur durch ein Bezugszeichen 60 angedeutet ist. Die Betätigung der Parksperre 60 erfolgt zum Beispiel mechanisch über eine Park sperrenstange (61 in den Figuren 6 und 7), die mit einer (nicht dargestellten) Park sperrenmechanik zusammenwirkt. Eine derartige Parksperrenmechanik umfasst zum Beispiel ein Parksperrenrad.
An dem Parksperrenkolben 2 ist eine Betätigungsstange 4 befestigt. Die Betätigungs stange 4 umfasst eine Rastausnehmung 6, in die ein Ende eines Verriegelungsele ments 5 rastend eingreift, um einen Verriegelungsmechanismus 7 für die Betätigungs stange 4 darzustellen.
Der Verriegelungsmechanismus 7 umfasst einen Freigabekolben 8, an dem das Ver riegelungselement 5 befestigt ist. Der Freigabekolben 8 ist durch eine Verriegelungs feder 9 in den Figuren 1 bis 3 nach oben vorgespannt. Durch die Vorspannkraft der Verriegelungsfeder 9 wird das Verriegelungselement 5 in Richtung der Rastausneh mung 6 an der Betätigungsstange 4 gedrückt. Dem Verriegelungselement 5 ist dar über hinaus ein Linearaktor 15 zugeordnet, der zum Beispiel als elektrischer Hub magnet ausgeführt ist.
Der Freigabekolben 8 ist in einem Freigabezylinder 16 auf einer der Verriegelungsfe der 9 abgewandten Seite mit Druck beaufschlagbar. Der Parksperrenkolben 2 ist in dem Parksperrenzylinder 1 auf einer der Rückstellfeder 3 abgewandten Seite mit Druck beaufschlagbar. Über entsprechende Druckbeaufschlagung ist der Parksper renkolben 2 oder der Freigabekolben 8 über ein Betätigungsventil 18 mit einem Druck beaufschlagbar, der unterschiedliche Hydraulikdruckniveaus haben kann.
Das Betätigungsventil 18 ist als 4/2 -Wegeventil mit einem Tankanschluss 11 , einem Arbeitsanschluss 12, einem Parksperrenbetätigungsanschluss 13 und einem Frei gabeanschluss 14 ausgeführt. Das Betätigungsventil 18 ist elektromagnetisch betätig- P200631 WO 2021/228302 PCT/DE2021/100325 8 bar. Durch eine symbolisch angedeutete Feder ist das Betätigungsventil 18 in seine jeweils in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Stellung vorgespannt.
Der Parksperrenbetätigungsanschluss 13 steht mit dem Parksperrenzylinder 1 in Ver bindung. Der Freigabeanschluss 14 steht mit dem Freigabezylinder 16 in Verbindung. Der Tankanschluss 11 steht mit einem Tank oder Flydraulikmediumreservoir in Ver bindung. Der Arbeitsanschluss 12 kann über ein Hydraulikteilsystem 40, das in Figur 4 dargestellt ist, mit unterschiedlichen Hydraulikdruckniveaus beaufschlagt werden.
Das in Figur 4 schematische dargestellte Hydraulikteilsystem 40 umfasst zwei hydrau lische Betätigungseinheiten 41, 42 und eine Kühlung- und/oder Schmierung 43 mit Hydraulikmedium aus einem Hydraulikmediumreservoir 44, das auch als Tank be zeichnet wird. Aus dem Hydraulikmediumreservoir 44 wird Hydraulikmedium über ei nen Saugfilter 45 mit einer Tandempumpe 46 angesaugt.
Die Tandempumpe 46 ist elektromotorisch angetrieben und umfasst eine erste Pumpe
47 und eine zweite Pumpe 48. Die beiden Pumpen 47 und 48 sind, wie symbolisch angedeutet ist, beide durch einen und denselben Elektromotor angetrieben. Die Pum pe 47 ist, wie durch ein großes Pumpsymbol angedeutet ist, für die Bereitstellung ei nes großen Volumenstroms mit einem niedrigen Druck ausgeführt. Die zweite Pumpe
48 ist zur Förderung eines kleinen Volumenstroms mit einem hohen Druck ausgeführt.
Über ein Systemdruckventil 50 können, wie in Figur 4 dargestellt ist, beide Pumpen 47 und 48 zur Bereitstellung eines Volumenstroms für die Kühlung und/oder Schmierung 43 genutzt werden. Über Hydraulikventile 51, 52 in Kombination mit Rückschlagventi len 53, 54 können die beiden hydraulischen Betätigungseinheiten 41, 42 unabhängig voneinander mit einem hohen Druck, der mit der zweiten Pumpe 48 bereitgestellt wird, hydraulisch betätigt werden. Bei den hydraulischen Betätigungseinheiten 41 , 42 han delt es sich zum Beispiel um Kupplungen oder Bremsen.
Darüber hinaus kann bei geschlossenem Systemdruckventil 50 mit der zweiten Pum pe 48 am Arbeitsanschluss 12 für die Parksperre ein hoher Druck bereitgestellt wer den. Bei geöffnetem Systemdruckventil 50 kann an dem Arbeitsanschluss 12 der Parksperre auch ein niedriger Druck bereitgestellt werden. Die beiden an dem Ar- P200631 WO 2021/228302 PCT/DE2021/100325
- 9 - beitsanschluss 12 bereitstellbaren Hydraulikdruckniveaus können über das Betäti gungsventil 18 vorteilhaft für eine komfortable Betätigung der Parksperre (60 in den Figuren 6 bis 8) mit dem hydraulischen Parksperren-Aktuierungsmodul 10 in Figur 1 genutzt werden.
In Figur 5 sind mit Großbuchstaben A bis I unterschiedliche Betriebszustände des hydraulischen Parksperren-Aktuierungsmoduls 10 aus Figur 1 dargestellt. Der Be triebszustand A bedeutet Parksperre geschlossen. Dieser Betriebszustand entspricht zum Beispiel einem Fahrzeugstillstand bei eingelegter Parksperre. Der Parksper renzylinder 1 ist über das stromlose Betätigungsventil 18 mit dem Tank 11 verbunden, so dass die Rückstellfeder 3 den Parksperrenkolben 2 in seine dargestellte Grundstel lung drückt. Das Verriegelungselement 5, das auch als Verriegelungsstift 5 bezeichnet wird, wird von der Verriegelungsfeder 9 gegen die Betätigungsstange 4 gedrückt.
Der Betriebszustand B bedeutet Parksperre öffnen: Zum Öffnen der Parksperre wird über das Hydraulikteilsystem (40 in Figur 4) am Arbeitsanschluss 12 des Betätigungs ventils 18 ein hohes Druckniveau bereitgestellt. Gleichzeitig wird das Betätigungsventil 18 aktiviert, insbesondere bestromt, so dass das Betätigungsventil 18 umschaltet und das hohe Druckniveau auf den Parksperrenzylinder 1 schaltet, wodurch der Parksper renkolben 2 nach rechts bewegt wird, um die Parksperre auszulegen.
Am Ende des Betätigungsweges rastet das Verriegelungselement 5 durch die Vor spannkraft der Verriegelungsfeder 16 in die Rastausnehmung 6 an der Betätigungs stange 4 ein. Wird nun das Betätigungsventil 18 wieder in seine Grundstellung umge schaltet, oder alternativ das Druckniveau am Arbeitsanschluss 12 reduziert, so hält das Verriegelungselement 5 die Betätigungsstange 4 gegen die Kraft der Rückstellfe der 3 und somit die Parksperre geöffnet.
Der Betriebszustand C entspricht einem Kühlmodus. Im regulären Fährbetrieb, das heißt ohne Betätigung der hydraulischen Betätigungseinheiten (41 , 42 in Figur 4) liegt an dem Arbeitsanschluss 12 des Betätigungsventils 18 das geringe Druckniveau der aktiven Kühlung und/oder Schmierung (43 in Figur 4) an. Aus Energieeffizienzgründen kann das Betätigungsventil 18 stromlos geschaltet bleiben. P200631 WO 2021/228302 PCT/DE2021/100325 10
Dann liegt am Freigabezylinder 16 das geringe Druckniveau der aktiven Kühlung und/oder Schmierung an. Die Verriegelungsfeder 9 ist vorteilhaft so stark ausgelegt, dass das geringe Druckniveau nicht ausreicht, um das Verriegelungselement 5 aus der Rastausnehmung 6 zu bewegen. Somit bleibt die Parksperre auch im Kühlmodus sicher offen.
Der Betriebszustand D bedeutet Betätigungsvorgang vorbereiten. Soll nun eine Betä tigung einer hydraulischen Betätigungseinheit (41 ,42 in Figur 4) erfolgen, so wird hier für ein hohes Druckniveau benötigt. Dieses Druckniveau würde in der stromlosen Grundstellung des Betätigungsventils 18 das Verriegelungselement 5 aus der Rast ausnehmung 6 ziehen, was zu einem unerwünschten Zufallen der Parksperren führen würde. Daher wird kurz vor der Bereitstellung des hohen Systemdrucks das Betäti gungsventil 18 umgeschaltet.
Der Betriebszustand E bedeutet Betätigen. Das Umschalten des Betätigungsventils 18 ist in Figur 5 in dem Betriebszuständen B, D, E, F jeweils durch ein Blitzsymbol ange deutet. Bei um geschaltetem Betätigungsventil 18 liegt der hohe Systemdruck am Parksperrenzylinder 1 an. Dadurch ändert sich am offenen Zustand der Parksperre nichts. Gleichzeitig wird der Freigabezylinder 16 auf den Tankanschluss 11 geschal tet, so dass die Betätigungsstange 4 verriegelt bleibt.
Der Betriebszustand F steht für Betätigungsvorgang nachbereiten. Kurz nach dem Ende des Betätigungsvorgangs, wenn der Systemdruck, der durch das Hydraulikteil system (40 in Figur 4) bereitgestellt wird, auf das geringe Druckniveau des Kühlmodus gefallen ist, kann das Betätigungsventil 18 wieder stromlos geschaltet werden.
Der Betriebszustand G entspricht wieder dem Kühlmodus, der bereits mit Bezug auf den Betriebszustand C beschrieben ist.
Der Betriebszustand Fl bedeutet Parksperre einlegen. Soll nun zum Abstellen des Fahrzeugs die Parksperre geschlossen werden, kann dies entweder durch elektri sches Aktivieren des Linearaktors, insbesondere Hubmagneten, 15 erfolgen oder durch Beaufschlagen des Freigabezylinders 16 mit dem hohen Druckniveau, so dass das Verriegelungselement 5 aus der Rastausnehmung 6 gezogen wird und infolge die P200631 WO 2021/228302 PCT/DE2021/100325
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Parksperre zufallen kann. In den Betriebszuständen B, E und H ist das hohe Druckni veau jeweils durch eine stärkere Linie am Arbeitsanschluss 12 des Betätigungsventils 18 angedeutet.
Der Betriebszustand I bedeutet Parksperre offen, insbesondere stromlos. In speziellen Betriebszuständen, zum Beispiel zum Schieben oder Schleppen eines mit der Park sperre ausgestatteten Kraftfahrzeugs, kann die Parksperre, wie im Kühlmodus, im ver riegelten Zustand verbleiben, auch wenn alle Systeme stromlos geschaltet worden sind, da das Verriegelungselement 5 die Parksperre sowohl drucklos als auch strom los offen hält.
In einer alternativen Variante der Figur 2 wird eine weitere Rastausnehmung 26, ins besondere Rastnut, zum Verriegeln der P-Stellung der Parksperrenmechanik an der Betätigungsstange 4 vorgesehen. Weiterhin ist hierbei vorzugsweise im Ventil der Tankrücklauf des Freigabezylinders 16 bedämpft, wie durch ein Drosselsymbol 24 im Ventil 28 angedeutet ist. So wird erreicht, dass der Freigabekolben 8 in der Verriege lungsfeder 9 nur langsam zurückgedrückt werden kann.
Dadurch ist es möglich, zum Öffnen der Parksperre zunächst bei nicht bestromten Be tätigungsventil 18 durch Druckbeaufschlagung mit Hochdruck seitens des Hydraulik teilsystems (40 in Figur 4) das Verriegelungselement 5 aus der Rastausnehmung 6 zu ziehen und direkt danach das Betätigungsventil 28 umzuschalten, um mit dem Hoch druck den Parksperrenkolben 2zu verschieben und damit die Parksperre zu öffnen. Dies ist möglich, da das Verriegelungselement 5 aufgrund der Rücklaufbedämpfung nur langsam zurückgedrückt wird und nicht mehr in die nun schon verschobene Rast ausnehmung 6 einspuren kann. Erst bei vollständig betätigtem Parksperrenzylinder 1 beziehungsweise Parksperrenkolben 2 rastet das Verriegelungselement 5 in die Rast nut 26 zum Halten der Betätigungsstange 4 in der Parksperre-Offen-Stellung ein. Alle weiteren Betriebszustände entsprechen der vorangegangenen Beschreibung der Fi guren 1 und 5.
Die in Figur 3 dargestellte Variante umfasst ein umgekehrt geschaltetes Betätigungs ventil 38. In der stromlosen Grundstellung ist der Parksperrenzylinder 1 mit dem Ar beitsanschluss 12 verbunden und der Freigabezylinder 16 mit dem Tank. In der akti- P200631 WO 2021/228302 PCT/DE2021/100325 12 vierten, zweiten Ventilstellung ist der Parksperrenzylinder 1 mit dem Tank verbunden und der Freigabezylinder 9 mit dem Arbeitsanschluss 12.
Diese Variante umfasst ebenfalls wie die Variante der Figur 2 die weitere Rastnut 26 zum Verriegeln der Parksperre Geschlossen-Stellung. Dies hat den Vorteil, dass das Betätigungsventil 18 bei einer Beaufschlagung des Arbeitsanschlusses 12 mit Hoch- druck zum Betätigen einer der hydraulischen Betätigungseinheiten (41 ,42 in Figur 4) nicht vorher umgeschaltet werden muss. Es kann in der stromlosen Grundstellung verbleiben. Dies ist einerseits energieeffizient und erfordert innerhalb der Ansteue rungselektronik keine Ansteuerbarkeit von allen Ventilen gleichzeitig, da das Betäti gungsventil 38 im hydraulischen Parksperren- Aktuierungsmodul 30 lediglich zum Schließen der Parksperre bestromt werden muss.
Das kann zu Zeiten erfolgen, in denen keine Betätigung der hydraulischen Betäti gungseinheiten (41,42 in Figur 4) erfolgt und somit dazu nur zwei Ventile gleichzeitig angesteuert werden müssen. Im Gegensatz dazu muss bei den beiden vorab be schriebenen Varianten der Figuren 1 und 2 immer gleichzeitig bei dem Systemdruck ventil (50 in Figur 4) zur Bereitstellung des Flochdrucks auch das Betätigungsventil 18 innerhalb des hydraulischen Parksperren-Aktuierungsmoduls 10; 20; 30 bestromt werden.
Allerdings hat die Variante der Figur 3 gegenüber den Varianten der Figuren 1 und 2 den Nachteil, dass bei einem Stromausfall das Betätigungsventil 18 den Parksper renzylinder 1 nicht mit dem Tank sondern mit dem Arbeitsanschluss 12 verbindet. Somit wird sich der Parksperrenzylinder 1 langsamer entleeren als bei Verbindung mit dem Tank, was eine geringere Schließdynamik der Parksperre bei Stromausfall und insbesondere niedrigen Temperaturen zur Folge haben kann. P200631 WO 2021/228302 PCT/DE2021/100325
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Bezuqszeichenliste
1 Parksperrenzylinder
2 Parksperrenkolben
3 Rückstellfeder
4 Betätigungsstange
5 Verriegelungselement
6 Rastausnehmung
7 Verriegelungsmechanismus
8 Freigabekolben
9 Verriegelungsfeder
10 hydraulisches Parksperren-Aktuierungsmodul
11 Tankanschluss
12 Arbeitsanschluss
13 Parksperrenbetätigungsanschluss
14 Freigabeanschluss
15 elektrisch betätigbarer Linearaktor
16 Freigabezylinder 18 Betätigungsventil
20 hydraulisches Parksperren-Aktuierungsmodul 24 Drosselsymbol 26 Rastausnehmung 28 Betätigungsventil
30 hydraulisches Parksperren-Aktuierungsmodul 38 Betätigungsventil
40 Hydraulikteilsystem
41 hydraulische Betätigungseinheit
42 hydraulische Betätigungseinheit
43 Kühlung und/oder Schmierung
44 Hydraulikmediumreservoir
45 Saugfilter
46 Tandempumpe P200631 WO 2021/228302 PCT/DE2021/100325
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47 erste Pumpe
48 zweite Pumpe
50 Systemdruckventil
51 Hydraulikventil
52 Hydraulikventil
53 Rückschlagventil
54 Rückschlagventil
60 Parksperre
61 Parksperrenstange

Claims

P200631 WO 2021/228302 PCT/DE2021/100325 - 15 -Patentansprüche
1. Hydraulisches Parksperren-Aktuierungsmodul (10;20;30) für eine Parksperre (60) mit einem Parksperrenkolben (2), der in einem Parksperrenzylinder (1) durch Beaufschlagung mit einem Betätigungsdruck aus einer Grundstellung in einer Betätigungsrichtung hydraulisch betätigbar ist und der mechanisch mit ei ner Betätigungsstange (4) gekoppelt ist, die über eine Rastiereinrichtung lage festlegbar ist, um einen Verriegelungsmechanismus (7) für den Parksperren kolben darzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Parksper ren-Aktuierungsmodul (10;20;30) zum Betätigen des Parksperrenkolbens (2) und des Verriegelungsmechanismus (7) für den Parksperrenkolben (2) nur ein aktives Betätigungsventil (18) mit einem Tankanschluss (11) und einem Ar beitsdruckanschluss (12) umfasst, an dem unterschiedliche Hydraulikdruckni veaus angelegt werden.
2. Hydraulisches Parksperren-Aktuierungsmodul nach Anspruch 1 , dadurch ge kennzeichnet, dass das hydraulische Parksperren-Aktuierungsmodul (10;20;30) ein zwischen einer Freigabestellung und einer Verriegelungsstellung hin und her bewegbares Verriegelungselement (5) umfasst, das in seiner Verriege lungsstellung in eine Rastausnehmung (6) an der Betätigungsstange (4) ein greift, wobei das Verriegelungselement (7) durch eine Verriegelungsfeder (9) in seine Verriegelungsstellung vorgespannt ist.
3. Hydraulisches Parksperren-Aktuierungsmodul nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass dem Verriegelungselement (7) ein in einem Freigabezylin der (16) entgegen der Vorspannkraft der Verriegelungsfeder hydraulisch über das Betätigungsventil (18) betätigbarer Freigabekolben (8) zugeordnet ist, der dazu dient, das Verriegelungselement (7) aus seiner Verriegelungsstellung in seine Freigabestellung zu bewegen.
4. Hydraulisches Parksperren-Aktuierungsmodul nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass das Betätigungsventil (18) zusätzlich zu dem Tankan schluss (11) und dem Arbeitsdruckanschluss (12) einen Parksperrenbetäti gungsanschluss (13) und einen Freigabeanschluss (14) umfasst, an denen über das Betätigungsventil (18) die unterschiedlichen Hydraulikdruckniveaus anlegbar sind.
5. Hydraulisches Parksperren-Aktuierungsmodul nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass das Betätigungsventil (18) als 4/2-Wegeventil ausgeführt ist.
6. Hydraulisches Parksperren-Aktuierungsmodul nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verriegelungselement (7) ein elektrisch be tätigbarer Linearaktor (15) zugeordnet ist, der dazu dient, das Verriegelungs element (7) aus seiner Verriegelungsstellung in seine Freigabestellung zu be wegen.
7. Hydraulisches Parksperren-Aktuierungsmodul nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Parksperrenkolben (2) eine Rückstellfe der (3) zugeordnet ist, um den Parksperrenkolben (2) zurückzustellen, wenn der Druck auf den Parksperrenkolben (2) in dem Parksperrenzylinder (1) über das Betätigungsventil (18) von einem hohen auf ein niedriges Druckniveau ab gesenkt wird.
8. Hydraulisches Parksperren-Aktuierungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsstange (4) zwei Ras tausnehmungen (6,26) aufweist, um den Parksperrenkolben (2) in seiner Grundstellung und in seiner hydraulisch betätigten Stellung zu verrasten.
9. Verfahren zum Betreiben einer Parksperre mit einem hydraulischen Parksper ren-Aktuierungsmodul (10;20;30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Parksperrenzylinder (1) bei geschlossener Parksperre (60) über das Betätigungsventil(18) mit dem Tankanschluss (11) verbunden ist, wobei der Parksperrenkolben (2) durch eine beziehungsweise die Rückstellfeder (3) in seiner Grundstellung gehalten wird, wobei ein bezie hungsweise das Verriegelungselement (7) durch die Verriegelungsfeder (9) in seiner Verriegelungsstellung gehalten wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Öffnen der Parksperre (60) ein beziehungsweise das hohe Druckniveau über das Betäti gungsventil (18) an einem beziehungsweise dem Parksperrenbetätigungsan schluss 13) angelegt wird.
PCT/DE2021/100325 2020-05-11 2021-04-09 Hydraulisches parksperren-aktuierungsmodul WO2021228302A1 (de)

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