WO2021228302A1

WO2021228302A1 - Hydraulisches parksperren-aktuierungsmodul

Info

Publication number: WO2021228302A1
Application number: PCT/DE2021/100325
Authority: WO
Inventors: Peter Greb; Laszlo Man
Original assignee: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date: 2020-05-11
Filing date: 2021-04-09
Publication date: 2021-11-18
Also published as: CN115605693A; US20230193995A1; DE112021002706A5

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

- 11

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

- 13 -

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

- 14 -

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.