WO2022028647A1 - Parksperrenbetätigungssystem - Google Patents

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WO2022028647A1
WO2022028647A1 PCT/DE2021/100643 DE2021100643W WO2022028647A1 WO 2022028647 A1 WO2022028647 A1 WO 2022028647A1 DE 2021100643 W DE2021100643 W DE 2021100643W WO 2022028647 A1 WO2022028647 A1 WO 2022028647A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
locking
parking lock
locking element
actuating
actuation system
Prior art date
Application number
PCT/DE2021/100643
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Greb
Laszlo Man
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority to CN202180043890.2A priority Critical patent/CN115917188A/zh
Publication of WO2022028647A1 publication Critical patent/WO2022028647A1/de

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Classifications

    • 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
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a parking lock actuation system for a motor vehicle, preferably a hybrid or purely electric motor vehicle.
  • the parking lock actuation system has an actuating element that can be coupled or is coupled to a parking lock.
  • the actuating element can be moved between a locked position, in which the parking lock is active, i.e. an output component of the motor vehicle is locked against rotation, and an unlocked position, in which the parking lock is inactive, i.e. the output component of the motor vehicle is released in its rotation.
  • the actuating element can be displaced along its longitudinal axis.
  • the actuating element can be displaced into its unlocked position against the restoring force of a (first) spring element.
  • the parking lock actuation system has a locking element that can be coupled or is coupled to the actuating element.
  • the locking element is between a locking position, in which the locking element positively fixes the actuating element in its unlocked position, ie the locking of the actuating element is active, and an unlocked position, in which the actuating element can be moved between its locked position and its unlocked position, ie the locking of the actuating element is inactive is, moveable.
  • the locking element can be displaced along its longitudinal axis.
  • the locking element can be displaced into its locking position against the restoring force of a (second) spring element.
  • the locking element is designed to positively fix/hold the actuating element in its unlocked position.
  • parking lock actuation systems have disadvantages in terms of their complexity and their functionality.
  • the actuating element and the locking element are each operatively connected to a hydraulic actuating cylinder.
  • the pressure chambers of the two hydraulic actuating cylinders are also connected to a common hydraulic fluid supply line and are matched to one another in such a way that the locking element is displaced from a lower pressure value present in the hydraulic fluid supply line and the actuating element is displaced from a higher pressure value present in the hydraulic fluid supply line than the lower pressure value is shifted.
  • the locking element is already displaced from a lower pressure value present in the hydraulic medium supply line than the actuating element.
  • a transport state of the motor vehicle can be reliably switched using simple means, so that the parking lock is unlocked/kept inactive when the hydraulic supply is depressurized. As a result, all other operating states of the parking lock actuation system can also be controlled easily.
  • the locking element is between a locking position/locking preparation position, in which a release of the locking element from its locking position is positively blocked, i.e. the locking element is positively fixed/ver stet/rusted in its locking position, in particular against the release force/restoring force of a spring element, and a release position , in which the locking element between its locking position and its unlocking position (freely) is movable / displaceable, rotatable.
  • the locking element is additionally by twisting the locking element in a locking position/locking preparation position, ie a stable position in which the locking element is positively fixed or fixable, can be brought and released from it. This means that the locking element can be shifted, preferably rotated, between the latched position and the released position/release position from the latched position.
  • the locking element has a first degree of freedom in order to be displaced between its locking position and its unlocking position (for example by applying pressure), the first degree of freedom being formed in particular by an axial displaceability of the locking element.
  • the locking element has a second degree of freedom in order to be displaced between its latching preparation position and its release position, the second degree of freedom being formed in particular by a rotation about a longitudinal axis of the locking element.
  • the parking lock actuation mechanism is preferably designed in such a way that the locking element can be rotated between its latching preparation position and its release position by applying pressure and the locking element can be latched without pressure, i.e. mechanically/positively fixed when it is in the latching preparation position.
  • the disadvantages can be avoided that with known parking lock actuation systems, automatic closing of the parking lock is in principle ensured, a transport state of the motor vehicle in which an on-board network is switched off or is not sufficiently charged or an internal combustion engine is switched off is not possible and the parking lock remains closed. Furthermore, the parking lock actuation system described is less complex, i.e. constructed with a small number of individual parts.
  • the two hydraulic actuating cylinders are matched to one another in such a way that the actuating element is displaced when an upper pressure value in the hydraulic medium supply line is exceeded, at which upper pressure value the locking element is pressed against the actuating element.
  • the holding contour can be be defined HCform the locking element or be provided by a separate component from the locking element.
  • the parking lock actuation system can have a detent mechanism for positively holding the locking element in its locking position.
  • the latching mechanism is designed such that the locking element can only be latched when the locking element is in its latching preparation position and/or automatically locks the actuating element in an open position of the parking lock when the actuating element is actuated.
  • the locking mechanism can be activated and deactivated by rotating the locking element.
  • the locking element can be held in its locking position against the spring force of the locking spring by the mechanical locking mechanism.
  • the latching mechanism can have a guide slot and a latching element that can be rotated and axially displaced relative to the guide slot.
  • the latching element is in particular firmly connected to the locking element.
  • the guide link can be firmly coupled to the locking cylinder. This has the advantage that the locking spring acting on the locking element also acts on the locking mechanism.
  • the latching element and the guide slot have corresponding inclined surfaces which interact with one another in such a way that the latching element is rotated relative to the guide slot (about its longitudinal axis) when the latching element is displaced axially.
  • an axial displacement of the locking element is coupled with the rotation of the locking element.
  • the twisting of the locking element can also be controlled via the hydraulic medium supply line. A separate actuation mechanism is therefore not required for the second degree of freedom of the locking element.
  • the locking element and the guide link can be arranged and on the actuating cylinder and / or the Be coordinated locking cylinder that the locking element is rotated when the present in the hydraulic fluid supply line pressure value is increased from a pressure value below a pressure threshold to a pressure value above the pressure threshold.
  • An increase in the pressure value corresponds to an axial displacement of the locking element (and thus of the latching element), so that the twisting of the locking element is coupled with a displacement of the locking element, in particular into its unlocked position.
  • the latching element/the locking element is rotated by applying pressure above a pressure threshold value (from its latching preparation position to its release position or from its release position to its latching preparation position).
  • the pressure threshold corresponds to a higher pressure value from which the actuating element is displaced, or to a lower pressure value from which the locking element is displaced.
  • the latching element and the guide link are arranged and matched to the actuating cylinder and/or the locking cylinder in such a way that the latching element is rotated when the pressure value present in the hydraulic fluid supply line changes from a pressure value below the higher pressure value to a pressure value above the higher one Pressure value is increased.
  • the latching element and the guide slot can be arranged and matched to the actuating cylinder and/or the locking cylinder in such a way that the latching element is rotated when the pressure value present in the hydraulic fluid supply line changes from a pressure value below the lower pressure value to a pressure value above of the lower pressure value is increased.
  • the locking mechanism can be designed in the manner of an adjustment mechanism of a ballpoint pen refill.
  • an adjustment mechanism is known, for example, from US Pat. No. 3,205,863 A, so that a detailed explanation is omitted.
  • the locking mechanism can be hydraulically activated in alternation.
  • the locking element is rotated hydraulically in an alternating manner between its loose position and its latching preparation position. That is, the locking mechanism is designed so that it a (first) hydraulic actuation is activated and deactivated by a renewed (second) hydraulic actuation.
  • the locking mechanism is a hydraulically actuated alternating locking system.
  • the detent mechanism is analogous to a ballpoint pen refill adjustment, which is a mechanically actuated alternating detent system.
  • an electrically actuated holding magnet holding the actuating element in its unlocked position is present.
  • the actuating cylinder and the locking cylinder are matched to one another in such a way that when the pressure within the hydraulic fluid supply line is reduced, starting from a pressure above the upper pressure value, the hydraulic pressure within the actuating cylinder assigned to the actuating element falls below the upper pressure value (and consequently the actuating element experiences a tensile force in the direction of its locked position) and subsequently the hydraulic pressure within the (locking cylinder) associated with the locking element falls below a lower pressure value selected lower than the upper pressure value (and consequently the locking element experiences a tensile force in its das Actuator learns releasing position.) This ensures reliable functioning of the parking lock actuation system.
  • the invention relates to a hydraulic parking lock actuation system in which a Normally-P functionality is fulfilled, i.e. the parking lock is automatically activated in the event of a power failure, in which a transport mode in which the parking lock / parking lock mechanism is independent of the power supply and the hydraulic supply ie, in particular, de-energized and depressurized, can be kept deactivated, is realized, and which can be adjusted via a simple control valve.
  • the parking lock actuation system can be designed in such a way that the motor vehicle cannot be set in motion when the locking element is in its latching preparation position (ie in the transport mode). This has the shared that even if transport mode first has to be driven through in order to reach Normally P mode and the power fails during this driving through, a critical driving condition is ruled out, since the vehicle cannot be set in motion during this period and the parking lock can be released activating the service brake and possibly even the parking brake requires.
  • the invention relates to a parking lock actuation system with a blocking element/locking element that has a first degree of freedom for a normally P function in order to automatically engage a parking lock in the event of a power failure, and has a second degree of freedom for a transport mode or a limp-home function , in order to be able to keep the parking lock open without current and without pressure.
  • the locking member is latched by a ballpoint pen refill mechanism so that it remains in a stable position against the disengagement force of a spring member.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a parking lock actuation system
  • Figs. 2 to 9 Schematic representations of different positions of the parking lock actuation system.
  • the parking lock actuation system 1 shows a longitudinal sectional view of a described parking lock actuation system 1 for a motor vehicle.
  • the functioning of the parking lock actuation system 1 is based on the schematic representations of Figs. 2 to 9 explained in more detail.
  • the parking lock actuation system 1 has an actuation element 2 .
  • the actuating element 2 of the parking lock actuation system 1 is used directly for the (mechanical) adjustment of a parking lock 3 .
  • the actuating element 2 can be coupled or is coupled to the parking lock 3 .
  • the actuating element 2 can be displaced between a locked position and an unlocked position.
  • the parking lock 3 is active in the locked position. In the unlocked position, the parking lock 3 is inactive.
  • the parking lock actuation system 1 has a locking element 4 .
  • the locking element 4 can be coupled or is coupled to the actuating element 2 .
  • the locking element 4 can be displaced between a locking position and an unlocking position.
  • the locking position the locking element 4 fixes the actuating element 2 in a form-fitting manner in its unlocked position. I.e. the blocking of the actuating element 2 is active, so that the actuating element 2 cannot be moved (back) into its unlocked position.
  • the locking of the actuating element 2 is inactive/not active, so that the actuating element 2 can be moved between its locked position and its unlocked position.
  • the actuating element 2 is operatively connected/coupled to a hydraulic actuating cylinder 5 and can be displaced thereby.
  • the locking element 4 is operatively connected/coupled to a hydraulic locking cylinder 6 and can be displaced thereby.
  • the actuating cylinder 5 and the locking cylinder 6 are each connected to a common hydraulic medium supply line 7 on the side of their pressure chamber. This means that the actuating cylinder 5 is coupled to a hydraulic unit via the same hydraulic medium supply line 7 as the locking cylinder 6 , so that a pressure chamber of the actuating cylinder 5 always has the same hydraulic pressure as a pressure chamber of the locking cylinder 6 .
  • the actuating element 2 can be longitudinally displaceable along its axial direction.
  • the actuating element 2 can be displaceable against the restoring force/release force/spring force of a first spring element/an actuating spring 8 .
  • the actuating element 2 can be biased into its locked position by the actuating spring 8 .
  • the actuating element 2 In one with a hydraulic pressure, above an upper one Pressure value, acted upon state of the actuating cylinder 5, the actuating element 2 is pressed / displaced from its locked position against the spring force of the actuating spring 8 into its unlocked position.
  • the locking element 4 can be longitudinally displaceable along its axial direction (for adjustment between its unlocked position and its locked position).
  • the locking element 4 can be displaceable against the restoring force/release force/spring force of a second spring element/a locking spring 9 .
  • the locking element 4 can be biased into its unlocked position by the locking spring 9 .
  • the locking element 4 is pressed/displaced from its unlocking position against the spring force of the locking spring 9 into its locking position.
  • the locking element 4 is designed for positively locking/holding the actuating element 2 in its unlocked position, preferably for converting a transport state of the motor vehicle.
  • the actuating cylinder 5 and the locking cylinder 6 are each matched to one another in such a way (e.g. by dimensioning the pressure chambers and/or by dimensioning the actuating spring 8 and the locking spring 9) that the locking element 4 is displaced from a lower/lower pressure value present in the hydraulic medium supply line 7 and the actuating element 2 is displaced from a higher/upper pressure value present in the hydraulic medium supply line 7, which is higher than the lower pressure value.
  • the actuating cylinder 5 and the locking cylinder 6 are thus matched to one another in such a way that the actuating element 2 is only displaced when an upper pressure value in the hydraulic medium supply line 7 is exceeded, at which upper pressure value the locking element 4 is preferably already pressed against the actuating element 2.
  • the actuating cylinder 5 and the locking cylinder 6 are matched to one another in such a way that when the pressure within the hydraulic fluid supply line 7 is reduced, starting from a pressure above the upper pressure value, the hydraulic pressure within the actuating cylinder 5 falls below the upper pressure value first and then because the hydraulic pressure within the locking cylinder 6 drops below a lower pressure value selected to be smaller than the upper pressure value.
  • the locking element 4 can be rotated between a locking position/locking preparation position and a loose position. In the locking position, a release of the locking element 4 from its locking position is positively blocked, ie the locking element 4 is positively fixed/rusted/rusted in in its locking position.
  • the locking element 4 remains in a stable position, in particular against the release force/return force of the locking spring 9 .
  • the locking element 4 can be moved/displaced (freely) between its locking position and its unlocking position.
  • the locking element 4 can be rotated about its longitudinal axis (for adjustment between the locking position and the loose position).
  • the locking element has a first degree of freedom for adjustment between its unlocked position and its locking position and a second degree of freedom for adjustment between its locked position and its loose position.
  • the actuating element 2 In normal driving operation of the motor vehicle, the actuating element 2 is held in its unlocked position by a holding magnet 10, which also serves as a stop.
  • a holding magnet 10 which also serves as a stop.
  • the hydraulic pressure at the actuating cylinder 5 can be reduced below the upper pressure value or the actuating cylinder can be depressurized.
  • the parking lock actuation system 1 has a latching mechanism for positively locking the locking element 4 in its locking position.
  • the locking mechanism can be designed in the manner of an adjustment mechanism of a ballpoint pen refill.
  • the locking mechanism has a locking element 11 and a guide link 12 .
  • the latching element 11 is firmly coupled to the locking element 4 .
  • the guide link 12 is firmly coupled to the locking cylinder 6 .
  • the position of the latching element 11 and the guide link 12 are matched to one another in such a way that the latching element 11 is guided past the guide link 12 when the locking element 4 is fully extended/reaches its locking position/the upper pressure value in the hydraulic fluid supply line 7 is exceeded.
  • the locking element 11 and the guide slot 12 have corresponding inclined surfaces, which are designed so that by passing, ie by a force in the axial direction, a twisting force / torque, ie a rotation around the Longitudinal axis of the locking element 4 arises.
  • the locking element 4 is twisted when the latching element 11 is moved axially past the guide link 12 .
  • This also means that each time the latching element 11 is moved axially past the guide link 12, the locking element 4 is moved from its latched position into its loose position or from its loose position into its latched position.
  • the position of the latching element 11 and the guide slot 12 are coordinated in such a way that when the locking element 4 is rotated into its latching position, the latching element 11 cannot be guided past the guide slot 12 and the locking element 4 cannot move back into the unlocked position.
  • the locking element 4 latches in the locking position.
  • the locking element 4 remains in a stable position (even in the pressureless state) against the spring force of the locking spring 9 .
  • the locking element 4 is fully extended again / the upper pressure value in the hydraulic medium supply line 7 is exceeded, as a result of which the latching element 11 is moved axially past the guide link 12 and the locking element 4 is rotated from its latched position into its loose position.
  • the locking element 4 is implemented as a pin and can be displaced transversely to the actuating element 2 . At its end 13 facing the actuating element 2 , the locking element 4 can be brought into positive engagement with the actuating element 2 , in particular with a recess serving as a positive-locking element 14 .
  • a basic position of the de-energized and depressurized parking lock actuation system 1 is shown.
  • the hydraulic pressure is lower than the upper pressure value, so that the spring force of the actuating spring 8 holds the actuating element 2 in its blocked position/the actuating element 2 is retracted.
  • Parking lock 3 is active.
  • the hydraulic pressure is lower than the lower pressure value, so that the spring force of the locking spring 9 keeps the locking element 4 in its unlocked position stops / the locking element 4 is retracted.
  • the locking element 4 / the latching element is in its loose position.
  • FIG. 3 shows a position of the de-energized parking lock actuation system 1 in which the hydraulic pressure is increased above the lower pressure value.
  • the hydraulic pressure is lower than the upper pressure value, so that the spring force of the actuating spring 8 keeps the actuating element 2 in its blocked position.
  • Parking lock 3 is active.
  • the hydraulic pressure is higher than the lower pressure value, but lower than the upper pressure value, so that the locking element 4 is extended against the spring force of the locking spring 9 until the end 13 rests against the actuating element 2 (or an outer contour of the actuating element 2).
  • the locking element 4 is in its middle position, since the abutment of the locking element 4 on the actuating element 2 prevents it from engaging in the form-fitting element 14 and the locking element 4 cannot be fully extended into its locking position despite pressure being applied.
  • the locking element 4 / the latching element is still in its loose position, since the latching element 11 has not yet been guided past the guide link 12 .
  • FIG. 6 shows a position of the de-energized parking lock actuation system 1 in which the hydraulic pressure is increased above the lower pressure value.
  • the actuating element 2 is further held in its unlocked position by the locking element 4 .
  • the hydraulic pressure is greater than the lower pressure value, so that the locking element 4 is extended further against the spring force of the locking spring 9 until it rests against the actuating element 2 (or the positive-locking element 14 of the actuating element 2).
  • the locking element 4/the locking element 11 is rotated and switched to its loose position. In the release position, the locking element 4 can be pushed back into its unlocked position when the pressure is relieved. Parking lock 3 remains inactive.
  • FIG. 7 shows a position of the parking lock actuation system 1 in which the hydraulic pressure is increased above the upper pressure value.
  • the actuating element 2 is further extended against the spring force of the actuating spring 8 and is pressed against the holding magnet 10 .
  • the holding magnet 10 also serves as an axial stop for the actuating element 2.
  • the parking lock 3 is inactive.
  • the holding magnet is (still) de-energized. If the holding magnet is energized, it holds the actuating element 2 in its unlocked position.
  • the hydraulic pressure is greater than the lower pressure value, so that the locking element 4 remains in its locking position.
  • the locking element 4 / the latching element 11 is still in its loose position.
  • FIG. 8 shows a position of the parking lock actuation system 1 which is energized but depressurized.
  • the hydraulic pressure is smaller than the upper pressure value, but the holding magnet 10 is energized, so that the actuating element 2 is held by the holding magnet 10 in its unlocked position.
  • Parking lock 3 is inactive.
  • the hydraulic pressure is lower than the lower pressure value, so that the spring force of the locking spring 9 presses the locking element 4 into its unlocked position.
  • the locking element 4 / the latching element 11 is still in its loose position.
  • Fig. 9 a position of the de-energized and depressurized parking lock actuation system 1 is shown.
  • the hydraulic pressure is lower than the upper pressure value, so that the spring force of the actuating spring 8 presses the actuating element 2 into its locked position.
  • Parking lock 3 is active.
  • the hydraulic pressure is lower than the lower pressure value, so that the spring force of the locking spring 9 presses the locking element 4 into its unlocked position.
  • the locking element 4 / the latching element 11 is still in its loose position. In this way, the parking lock 3 can be engaged for regular closing in the event of a power failure or by switching off the holding magnet 10 .

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Parksperrenbetätigungssystem (1 ), mit einem Betätigungselement (2), das zwischen einer Sperrstellung und einer Entsperrstellung verschiebbar ist, und einem Verriegelungselement (4), das zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung verschiebbar sowie zwischen einer Rastvorbereitungsposition, in der ein Lösen des Verriegelungselements (4) aus seiner Verriegelungsstellung formschlüssig gesperrt ist, und einer Losposition, in der das Verriegelungselement (4) zwischen seiner Entriegelungsstellung und seiner Verriegelungsstellung beweglich ist, verlagerbar ist.

Description

Parksperrenbetätigungssystem
Die Erfindung betrifft ein Parksperrenbetätigungssystem für ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein hybridisches oder rein elektrisches Kraftfahrzeug. Das Parksperrenbetätigungssystem weist ein mit einer Parksperre koppelbares oder gekoppeltes Betätigungselement auf. Das Betätigungselement ist zwischen einer Sperrstellung, in der die Parksperre aktiv ist, d.h. ein Abtriebsbestandteil des Kraftfahrzeuges gegen eine Rotation gesperrt ist, und einer Entsperrstellung, in der die Parksperre inaktiv ist, d.h. der Abtriebsbestandteil des Kraftfahrzeuges in seiner Rotation freigegeben ist, verschiebbar. Insbesondere ist das Betätigungselement entlang seiner Längsachse verschiebbar. Insbesondere ist das Betätigungselement entgegen der Rückstellkraft eines (ersten) Federelements in seine Entsperrstellung verschiebbar. Das Parksperrenbetätigungssystem weist ein mit dem Betätigungselement koppelbares oder gekoppeltes Verriegelungselement auf. Das Verriegelungselement ist zwischen einer Verriegelungsstellung, in der das Verriegelungselement das Betätigungselement in dessen Entsperrstellung formschlüssig fixiert, d.h. die Verriegelung des Betätigungselements aktiv ist, und einer Entriegelungsstellung, in der das Betätigungselement zwischen dessen Sperrstellung und dessen Entsperrstellung beweglich ist, d.h. die Verriegelung des Betätigungselements inaktiv ist, verschiebbar. Insbesondere ist das Verriegelungselement entlang seiner Längsachse verschiebbar. Insbesondere ist das Verriegelungselement entgegen der Rückstellkraft eines (zweiten) Federelements in seine Verriegelungsstellung verschiebbar. Mit anderen Worten ist das Verriegelungselement zum formschlüssigen Fixieren / Halten des Betätigungselementes in seiner Entsperrstellung ausgebildet.
Solche Parksperrenbetätigungssysteme sind aus dem Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Beispielsweise offenbart die DE 10 2017 102 804 A1 eine Vorrichtung zum Betätigen einer Parksperre.
Solche Parksperrenbetätigungssysteme haben jedoch Nachteile hinsichtlich ihrer Komplexität und ihrer Funktionalität. Insbesondere besteht eine Abhängigkeit der Parksperrenbetätigungssysteme von dem Ladezustand des Bordnetzes oder von dem Zustand des Hydrauliksystem. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Parksperrenbetätigungssystem zur Verfügung zu stellen, das mit einfachen Mitteln ein Transportieren des Kraftfahrzeuges unabhängig von dem Ladezustand eines Bordnetzes des Kraftfahrzeuges und unabhängig von einem Zustand eines Hydrauliksystems gestattet.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das Betätigungselement und das Verriegelungselement sind jeweils mit einem hydraulischen Betätigungszylinder wirkverbunden. Die beiden hydraulischen Betätigungszylinder sind weiterhin seitens ihres Druckraums mit einer gemeinsamen Hydraulikmittelzuführleitung verbunden sowie derart aufeinander abgestimmt, dass das Verriegelungselement ab einem, in der Hydraulikmittelzuführleitung vorliegenden, niedrigeren Druckwert verschoben wird und das Betätigungselement ab einem, in der Hydraulikmittelzuführleitung vorliegenden, höheren Druckwert, der höher als der niedrigere Druckwert ist, verschoben wird. Mit anderen Worten wird das Verriegelungselement bereits ab einem, in der Hydraulikmittelzuführleitung vorliegenden, niedrigeren Druckwert verschoben wird als das Betätigungselement. Durch eine solche Koppelung der beiden das Betätigungselement und das Verriegelungselement steuernden Betätigungszylinder wird eine möglichst einfach aufgebaute sowie direkte hydraulische Ansteuerung der Parksperre ermöglicht. Zudem ist mit einfachen Mitteln ein Transportzustand des Kraftfahrzeuges verlässlich schaltbar, sodass bei druckloser Hydraulikversorgung die Parksperre entsperrt / inaktiv gehalten ist. Dadurch sind auch alle weiteren Betriebszustände des Parksperrenbetätigungssystems einfach ansteuerbar.
Ferner ist das Verriegelungselement zwischen einer Rastposition / Rastvorbereitungsposition, in der ein Lösen des Verriegelungselements aus seiner Verriegelungsstellung formschlüssig gesperrt ist, d.h. das Verriegelungselement ist in dessen Verriegelungsstellung formschlüssig fixiert / ver stet / eingerostet, insbesondere entgegen der Ausrückkraft/Rückstellkraft eines Federelements, und einer Losposition, in der das Verriegelungselement zwischen seiner Verriegelungsstellung und seiner Entriegelungsstellung (frei) beweglich / verschiebbar ist, verdrehbar. Mit anderen Worten ist das Verriegelungselement zusätzlich durch Verdrehen des Verriegelungselements in eine Rastposition / Rastvorbereitungsposition, d.h. eine stabile Position, in der das Verriegelungselement formschlüssig fixiert oder fixierbar ist, bringbar und aus dieser lösbar. Das heißt, dass das Verriegelungselement zwischen der Rastposition aus der aus der Rastposition gelösten Position / Losposition verlagerbar ist, vorzugsweise verdrehbar ist.
Mit anderen Worten weist das Verriegelungselement einen ersten Freiheitsgrad auf, um (etwa durch Druckbeaufschlagen) zwischen seiner Verriegelungsstellung und seiner Entriegelungsstellung verlagert zu werden, wobei der erste Freiheitsgrad insbesondere durch eine axiale Verschiebbarkeit des Verriegelungselements gebildet ist. Zudem weist das Verriegelungselement einen zweiten Freiheitsgrad auf, um zwischen seiner Rastvorbereitungsposition und seiner Losposition verlagert zu werden, wobei der zweite Freiheitsgrad insbesondere durch eine Verdrehung um eine Längsachse des Verriegelungselements gebildet ist. Vorzugsweise ist der Parksperrenbetätigungsmechanismus so ausgebildet, dass das Verriegelungselement durch Druckbeaufschlagen zwischen seiner Rastvorbereitungsposition und seiner Losposition verdrehbar ist und das Verriegelungselement drucklos verrastbar, d.h. mechanisch / formschlüssig fixierbar ist, wenn es in der Rastvorbereitungsposition ist.
Somit können die Nachteile vermieden werden, dass bei bekannten Parksperrenbetätigungssystemen zwar prinzipiell ein selbsttätiges Schließen der Parksperre sichergestellt wird, ein Transportzustand des Kraftfahrzeuges, in dem ein Bordnetz abgeschaltet ist oder nicht ausreichend aufgeladen ist bzw. eine Verbrennungskraftmaschine ausgeschaltet ist, nicht möglich ist und die Parksperre geschlossen bleibt. Des Weiteren sind das beschriebene Parksperrenbetätigungssystem weniger komplex, d.h. mit einer geringen Anzahl an Einzelteilen, aufgebaut.
Demnach hat es sich auch als vorteilhaft herausgestellt, wenn die beiden hydraulischen Betätigungszylinder derart aufeinander abgestimmt sind, dass das Betätigungselement bei Überschreiten eines oberen Druckwertes in der Hydraulikmittelzu- führleitung verschoben wird, bei welchem oberen Druckwert das Verriegelungselement gegen das Betätigungselement angedrückt ist. Dadurch wird die Betätigung des Verriegelungselementes verlässlich umgesetzt. Die Haltekontur kann durch die Au- ßenform des Verriegelungselementes definiert sein oder durch ein vom Verriegelungselement separates Bauteil gestellt werden.
Das Parksperrenbetätigungssystem kann einen Rastmechanismus zum formschlüssigen Halten des Verriegelungselements in seiner Verriegelungsstellung besitzen. Insbesondere ist der Rastmechanismus so ausgebildet, dass das Verriegelungselement nur verrastbar ist, wenn das Verriegelungselement in seiner Rastvorbereitungsposition ist und/oder bei Betätigung des Betätigungselementes dieses in einer geöffneten Stellung der Parksperre automatisch verriegelt. Mit anderen Worten kann der Rastmechanismus durch Verdrehen des Verriegelungselements aktiviert und deaktiviert werden. Durch den mechanischen Rastmechanismus kann das Verriegelungselement entgegen der Federkraft der Verriegelungsfeder in seiner Verriegelungsstellung gehalten werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann der Rastmechanismus eine Führungskulisse und ein relativ zu der Führungskulisse verdrehbares und axial verschiebbares Rastelement besitzen. Das Rastelement ist insbesondere fest mit dem Verriegelungselement verbunden. Die Führungskulisse kann fest mit dem Verriegelungszylinder gekoppelt sein. Dies hat den Vorteil, dass die auf das Verriegelungselement wirkende Verriegelungsfeder auch auf den Rastmechanismus wirkt.
Weiter ist es bevorzugt, wenn das Rastelement und die Führungskulisse korrespondierende Schrägflächen besitzen, die so miteinander Zusammenwirken, dass das Rastelement bei axialer Verschiebung des Rastelements relativ zu der Führungskulisse (um seine Längsachse) verdreht wird. Mit anderen Worten wird eine axiale Verschiebung des Verriegelungselements mit der Verdrehung des Verriegelungselements gekoppelt. Dadurch kann die Verdrehung des Verriegelungselements auch über die Hydraulikmittelzuführleitung gesteuert werden. Es ist also kein separater Aktuie- rungsmechanismus für den zweiten Freiheitsgrad des Verriegelungselements erforderlich.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform können das Rastelement und die Führungskulisse so angeordnet und auf den Betätigungszylinder und/oder den Verriegelungszylinder abgestimmt sein, dass das Rastelement verdreht wird, wenn der in der Hydraulikmittelzuführleitung vorliegende Druckwert von einem Druckwert unterhalb einer Druckschwelle auf einen Druckwert oberhalb der Druckschwelle erhöht wird. Eine Erhöhung des Druckwerts entspricht einer axialen Verschiebung des Verriegelungselements (und damit des Rastelements), so dass die Verdrehung des Verriegelungselements mit einer Verlagerung des Verriegelungselements, insbesondere in seine Entriegelungsstellung, gekoppelt ist. Mit anderen Worten wird das Ras- telement/das Verriegelungselement durch Druckbeaufschlagen über einen Druck- schwellwert (von seiner Rastvorbereitungsposition in seine Losposition bzw. von seiner Losposition in seine Rastvorbereitungsposition) verdreht.
Bevorzugt kann es sein, wenn die Druckschwelle einem höheren Druckwert, ab dem das Betätigungselement verschoben wird, oder einem niedrigeren Druckwert, ab dem das Verriegelungselement verschoben wird, entspricht. Das heißt also, dass das Rastelement und die Führungskulisse so angeordnet und auf den Betätigungszylinder und/oder den Verriegelungszylinder abgestimmt sind, dass das Rastelement verdreht wird, wenn der in der Hydraulikmittelzuführleitung vorliegende Druckwert von einem Druckwert unterhalb des höheren Druckwerts auf einen Druckwert oberhalb des höheren Druckwerts erhöht wird. Alternativ kann es vorteilhaft sein, dass das Rastelement und die Führungskulisse so angeordnet und auf den Betätigungszylinder und/oder den Verriegelungszylinder abgestimmt sind, dass das Rastelement verdreht wird, wenn der in der Hydraulikmittelzuführleitung vorliegende Druckwert von einem Druckwert unterhalb des niedrigeren Druckwerts auf einen Druckwert oberhalb des niedrigeren Druckwerts erhöht wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Rastmechanismus nach Art eines Verstellmechanismus einer Kugelschreibermine ausgebildet sein. Ein solcher Verstellmechanismus ist beispielsweise aus der US 3,205,863 A bekannt, so dass auf eine detaillierte Erläuterung verzichtet wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Rastmechanismus hydraulisch alternierend aktivierbar sein. Mit anderen Worten wird das Verriegelungselement hydraulisch alternierend zwischen seiner Losposition und seiner Rastvorbereitungsposition verdreht. Das heißt, dass der Rastmechanismus so ausgebildet ist, dass er durch eine (erste) hydraulische Betätigung aktiviert und durch eine erneute (zweite) hydraulische Betätigung deaktiviert wird. Generell kann gesagt werden, dass der Rastmechanismus ein hydraulisch aktuierbares alternierendes Rastierungssystem ist. Der Rastmechanismus ist analog zu einer Kugelschreiberminenverstellung, das ein mechanische aktuierbares alternierendes Rastierungssystem ist, ausgebildet.
Für eine einfache Ansteuerbarkeit des Betätigungselementes ist es auch zweckmäßig, wenn ein das Betätigungselement in seiner Entsperrstellung haltender, elektrisch betätigter Haltemagnet vorhanden ist.
Zudem ist es vorteilhaft, wenn der Betätigungszylinder und der Verriegelungszylinder derart aufeinander abgestimmt sind, dass bei einem Reduzieren des Drucks innerhalb der Hydraulikmittelzuführleitung, ausgehend von einem Druck oberhalb des oberen Druckwertes, zuerst der hydraulische Druck innerhalb des dem Betätigungselement zugeordneten Betätigungszylinders unterhalb des oberen Druckwertes abfällt (und folglich das Betätigungselement eine Zugkraft in Richtung seiner Sperrstellung erfährt) und im Anschluss daran der hydraulische Druck innerhalb des dem Verriegelungselement zugeordneten (Verriegelungszylinder unterhalb eines, kleiner als der obere Druckwert gewählten, unteren Druckwertes abfällt (und folglich das Verriegelungselement eine Zugkraft in seine das Betätigungselement freigebende Stellung erfährt). Damit wird eine verlässliche Funktionsweise des Parksperrenbetätigungssystems gewährleistet.
Mit anderen Worten betrifft die Erfindung ein hydraulisches Parksperrenbetätigungssystem, bei dem eine Normally-P-Funktionalität erfüllt ist, d.h., dass die Parksperre automatisch bei Stromausfall aktiviert wird, bei der ein Transportmodus, in dem die Parksperre/Parksperrenmechanik unabhängig von der Stromversorgung und der Hydraulikversorgung, d.h. insbesondere auch stromlos und drucklos, deaktiviert gehalten werden kann, realisiert ist, und das über ein einfaches Ansteuerungsventil verstellt werden kann.
Zudem kann das Parksperrenbetätigungssystem so ausgebildet sein, dass das Kraftfahrzeug nicht in Bewegung versetzt werden kann, wenn das Verriegelungselement in seiner Rastvorbereitungsposition (d.h. in dem Transportmodus) ist. Dies hat den Vor- teil, dass auch wenn zum Erreichen des Normally-P-Modus zunächst der Transportmodus durchfahren werden muss und während diesem Durchfahren der Strom ausfällt, ein kritischer Fahrzustand ausgeschlossen wird, da das Fahrzeug während dieses Zeitraums nicht in Bewegung versetzt werden kann und das Lösen der Parksperr ein Aktivieren der Betriebsbremse und gegebenenfalls sogar der Parkbremse erfordert.
Anders ausgedrückt betrifft die Erfindung ein Parksperrenbetätigungssystem mit einem Sperrelement / Verriegelungselement, das für eine normally-P-Funktion einen ersten Freiheitsgrad besitzt, um bei Stromausfall automatisch eine Parksperre einzulegen, und für einen Transportmodus bzw. eine limp-home-Funktion einen zweiten Freiheitsgrad besitzt, um die Parksperre stromlos und drucklos offenhalten zu können. Dabei wird das Sperrelement durch einen Kugelschreiberminenmechanismus eingerastet, so dass es gegen die Ausrückkraft eines Federelements in einer stabilen Position bleibt.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung eines Parksperrenbetätigungssystem, und
Fign. 2 bis 9 Prinzipdarstellungen von verschiedenen Stellungen des Parksperrenbetätigungssystems.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt eine Längsschnittdarstellung eines beschriebenes Parksperrenbetätigungssystems 1 für ein Kraftfahrzeug. Die Funktionsweise des Parksperrenbetätigungssystems 1 ist anhand der schematischen Darstellungen von Fign. 2 bis 9 näher erläutert. Das Parksperrenbetätigungssystem 1 weist ein Betätigungselement 2 auf. Das Betätigungselement 2 des Parksperrenbetätigungssystems 1 ist direkt zum (mechanischen) Verstellen einer Parksperre 3 eingesetzt. Das Betätigungselement 2 ist mit der Parksperre 3 koppelbar oder gekoppelt. Das Betätigungselement 2 ist zwischen einer Sperrstellung und einer Entsperrstellung verschiebbar. In der Sperrstellung ist die Parksperre 3 aktiv. In der Entsperrstellung ist die Parksperre 3 inaktiv.
Das Parksperrenbetätigungssystem 1 weist ein Verriegelungselement 4 auf. Das Verriegelungselement 4 ist mit dem Betätigungselement 2 koppelbar oder gekoppelt. Das Verriegelungselement 4 ist zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung verschiebbar. In der Verriegelungsstellung fixiert das Verriegelungselement 4 das Betätigungselement 2 in dessen Entsperrstellung formschlüssig. D.h. die Sperrung des Betätigungselements 2 ist aktiv, so dass das Betätigungselement 2 nicht (zurück) in seine Entsperrstellung verschoben werden kann. In der Entriegelungsstellung ist die Sperrung des Betätigungselements 2 inaktiv / nicht aktiv, so dass das Betätigungselement 2 zwischen dessen Sperrstellung und dessen Entsperrstellung beweglich ist.
Das Betätigungselement 2 ist mit einem hydraulischen Betätigungszylinder 5 wirkver- bunden / gekoppelt und durch diesen verschiebbar. Das Verriegelungselement 4 ist mit einem hydraulischen Verriegelungszylinder 6 wirkverbunden / gekoppelt und durch diesen verschiebbar. Der Betätigungszylinder 5 und der Verriegelungszylinder 6 sind jeweils seitens ihres Druckraums mit einer gemeinsamen Hydraulikmittelzuführleitung 7 verbunden. Das heißt, dass der Betätigungszylinder 5 über dieselbe Hydraulikmittel- zuführleitung 7 einer Hydraulikeinheit wie der Verriegelungszylinder 6 gekoppelt ist, so dass ein Druckraum des Betätigungszylinders 5 stets denselben hydraulischen Druck wie ein Druckraum des Verriegelungszylinders 6 aufweist.
Das Betätigungselement 2 kann entlang seiner Axialrichtung längsverschieblich sein. Das Betätigungselement 2 kann entgegen der Rückstellkraft / Ausrückkraft / Federkraft eines ersten Federelements / einer Betätigungsfeder 8 verschiebbar sein. Das Betätigungselement 2 kann durch die Betätigungsfeder 8 in seine Sperrstellung hin vorgespannt sein. In einem mit einem hydraulischen Druck, oberhalb eines oberen Druckwertes, beaufschlagten Zustand des Betätigungszylinders 5 wird das Betätigungselement 2 von seiner Sperrstellung entgegen der Federkraft der Betätigungsfeder 8 in seine Entsperrstellung gedrückt/verlagert. Das Verriegelungselement 4 kann (zur Verstellung zwischen seiner Entriegelungsstellung und seiner Verriegelungsstellung) entlang seiner Axialrichtung längsverschieblich sein. Das Verriegelungselement 4 kann entgegen der Rückstellkraft / Ausrückkraft / Federkraft eines zweiten Federelements / einer Verriegelungsfeder 9 verschiebbar sein. Das Verriegelungselement 4 kann durch die Verriegelungsfeder 9 in seine Entriegelungsstellung hin vorgespannt sein. In einem mit einem hydraulischen Druck, oberhalb eines unteren Druckwertes, beaufschlagten Zustand des Verriegelungszylinders 6 wird das Verriegelungselement 4von seiner Entriegelungsstellung entgegen der Federkraft der Verriegelungsfeder 9 in seine Verriegelungsstellung gedrückt/verlagert. Mit anderen Worten ist das Verriegelungselement 4 zum formschlüssigen Fixieren / Halten des Betätigungselementes 2 in seiner Entsperrstellung ausgebildet, vorzugsweise zum Umsetzen eines Transportzustandes des Kraftfahrzeuges.
Der Betätigungszylinder 5 und der Verriegelungszylinder 6 sind jeweils derart (etwa durch Dimensionierung der Druckräume und/oder durch Dimensionierung der Betätigungsfeder 8 und der Verriegelungsfeder 9) aufeinander abgestimmt, dass das Verriegelungselement 4 ab einem, in der Hydraulikmittelzuführleitung 7 vorliegenden, niedrigeren / unteren Druckwert verschoben wird und das Betätigungselement 2 ab einem, in der Hydraulikmittelzuführleitung 7 vorliegenden, höheren / oberen Druckwert, der höher als der niedrigere Druckwert ist, verschoben wird. Somit sind der Betätigungszylinder 5 und der Verriegelungszylinder 6 derart aufeinander abgestimmt, dass das Betätigungselement 2 erst bei Überschreiten eines oberen Druckwertes in der Hydraulikmittelzuführleitung 7 verschoben wird, bei welchem oberen Druckwert das Verriegelungselement 4 vorzugsweise bereits gegen das Betätigungselement 2 angedrückt ist. Zugleich sind der Betätigungszylinder 5 und der Verriegelungszylinder 6 derart aufeinander abgestimmt sind, dass bei einem Reduzieren des Drucks innerhalb der Hydraulikmittelzuführleitung 7, ausgehend von einem Druck oberhalb des oberen Druckwertes, zuerst der hydraulische Druck innerhalb des Betätigungszylinders 5 unterhalb des oberen Druckwertes abfällt und im Anschluss daran der hydraulische Druck innerhalb des Verriegelungszylinders 6 unterhalb eines, kleiner als der obere Druckwert gewählten, unteren Druckwertes abfällt. Das Verriegelungselement 4 ist zwischen einer Rastposition / Rastvorbereitungsposition und einer Losposition verdrehbar. In der Rastposition ist ein Lösen des Verriegelungselements 4 aus seiner Verriegelungsstellung formschlüssig gesperrt, d.h. das Verriegelungselement 4 ist in dessen Verriegelungsstellung formschlüssig fixiert / verrostet / eingerostet. Das Verriegelungselement 4 verbleibt insbesondere entgegen der Ausrückkraft/Rückstellkraft des Verriegelungsfeder 9 in einer stabilen Position. In der Losposition ist das Verriegelungselement 4 zwischen seiner Verriegelungsstellung und seiner Entriegelungsstellung (frei) beweglich / verschiebbar. Das Verriegelungselement 4 kann (zur Verstellung zwischen der Rastposition und der Losposition) um seine Längsachse verdrehbar sein. Mit anderen Worten weist das Verriegelungselement einen ersten Freiheitsgrad zur Verstellung zwischen seiner Entriegelungsstellung und seiner Verriegelungsstellung sowie einen zweiten Freiheitsgrad zur Verstellung zwischen seiner Rastposition und seiner Losposition auf.
Im üblichen Fährbetrieb des Kraftfahrzeuges wird das Betätigungselement 2 durch einen zugleich als Anschlag dienenden Haltemagneten 10 in seiner Entsperrstellung gehalten. Wenn das Betätigungselement 2 durch den bestromten Haltemagneten 10 in der Entsperrstellung gehalten wird, kann der hydraulische Druck am Betätigungszylinder 5 unter den oberen Druckwert gesenkt werden bzw. kann der Betätigungszylinder drucklos geschaltet werden.
Das Parksperrenbetätigungssystem 1 besitzt einen Rastmechanismus zum formschlüssigen Halten des Verriegelungselements 4 in seiner Verriegelungsstellung. Der Rastmechanismus kann nach Art eines Verstellmechanismus einer Kugelschreibermine ausgebildet sein. Der Rastmechanismus weist ein Rastelement 11 und eine Führungskulisse 12 auf. Das Rastelement 11 ist fest mit dem Verriegelungselement 4 gekoppelt. Die Führungskulisse 12 ist fest mit dem Verriegelungszylinder 6 gekoppelt. Die Position des Rastelements 11 und der Führungskulisse 12 sind so aufeinander abgestimmt, dass das Rastelement 11 an der Führungskulisse 12 vorbeigeführt wird, wenn das Verriegelungselement 4 voll ausgefahren wird / seine Verriegelungsstellung erreicht / der obere Druckwert in der Hydraulikmittelzuführleitung 7 überschritten wird. Das Rastelement 11 und die Führungskulisse 12 weisen korrespondierende Schrägflächen auf, die so ausgebildet sind, dass durch das Vorbeiführen, d.h. durch eine Kraft in Axialrichtung, eine Verdrehkraft / ein Drehmoment, d.h. eine Rotation um die Längsachse des Verriegelungselements 4, entsteht. Mit anderen Worten wird das Verriegelungselement 4 verdreht, wenn das Rastelement 11 an der Führungskulisse 12 axial vorbeigeführt wird. Das heißt auch, dass jedes Mal wenn das Rastelement 11 an der Führungskulisse 12 axial vorbeigeführt wird, das Verriegelungselement 4 von seiner Rastposition in seine Losposition oder von seiner Losposition in seine Rastposition verstellt wird.
Die Position des Rastelements 11 und der Führungskulisse 12 sind so aufeinander abgestimmt, dass, wenn das Verriegelungselement 4 in seine Rastposition gedreht ist, das Rastelement 11 nicht an der Führungskulisse 12 vorbei geführt werden kann und das Verriegelungselement 4 nicht in die Entriegelungsstellung zurückfahren kann. Das Verriegelungselement 4 verrstet in der Verriegelungsstellung. Das Verriegelungselement 4 verbleibt (auch im drucklosen Zustand) entgegen der Federkraft der Verrie- gelungsfeder 9 in einer stabilen Position. Zum Lösen des Rastmechanismus wird das Verriegelungselement 4 erneut voll ausgefahren / der obere Druckwert in der Hydrau- likm ittelzuführleitung 7 überschritten, wodurch das Rastelement 11 an der Führungskulisse 12 axial vorbeigeführt wird und das Verriegelungselement 4 von seiner Rastposition in seine Losposition gedreht wird.
Das Verriegelungselement 4 ist als Stift realisiert und quer zu dem Betätigungselement 2 verschiebbar. Das Verriegelungselement 4 ist an seinem dem Betätigungselement 2 zugewandten Ende 13 mit dem Betätigungselement 2, insbesondere einer als Formschlusselement 14 dienenden Aussparung, in formschlüssigen Eingriff bringbar.
Nachfolgend wird die Funktionsweise des Parksperrenbetätigungssystems 1 anhand verschiedener Stellungen des Parksperrenbetätigungssystems 1 erläutert.
In Fig. 2 ist eine Grundstellung des stromlosen und drucklosen Parksperrenbetätigungssystems 1 gezeigt. Der hydraulische Druck ist kleiner als der obere Druckwert, so dass die Federkraft der Betätigungsfeder 8 das Betätigungselement 2 in seiner Sperrstellung hält / das Betätigungselement 2 eingefahren ist. Die Parksperre 3 ist aktiv. Der hydraulische Druck ist kleiner als der untere Druckwert, so dass die Federkraft der Verriegelungsfeder 9 das Verriegelungselement 4 in seiner Entriegelungsstellung hält / das Verriegelungselement 4 eingefahren ist. Das Verriegelungselement 4 / das Rastelement ist in seiner Losposition.
In Fig. 3 ist eine Stellung des stromlosen Parksperrenbetätigungssystems 1 gezeigt, in der der hydraulische Druck über den unteren Druckwert erhöht wird. Der hydraulische Druck ist kleiner als der obere Druckwert, so dass die Federkraft der Betätigungsfeder 8 das Betätigungselement 2 weiter in seiner Sperrstellung hält. Die Parksperre 3 ist aktiv. Der hydraulische Druck ist größer als der untere Druckwert, aber kleiner als der obere Druckwert, so dass das Verriegelungselement 4 entgegen der Federkraft der Verriegelungsfeder 9 ausgefahren wird, bis das Ende 13 an dem Betätigungselement 2 (bzw. einer Außenkontur des Betätigungselements 2) anliegt. Das Verriegelungselement 4 ist in seiner Mittenstellung, da das Anliegen des Verriegelungselements 4 an dem Betätigungselement 2 ein Einspuren in das Formschlusselement 14 verhindert und das Verriegelungselement 4 trotz Druckbeaufschlagen nicht in seine Verriegelungsposition vollständig ausfahren kann. Das Verriegelungselement 4 / das Rastelement ist weiter in seiner Losposition, da das Rastelement 11 noch nicht an der Führungskulisse 12 vorbeigeführt wurde.
In Fig. 4 ist eine Stellung des stromlosen Parksperrenbetätigungssystems 1 gezeigt, in der der hydraulische Druck über den oberen Druckwert erhöht wird. Der hydraulische Druck ist größer als der obere Druckwert, so dass das Betätigungselement 2 entgegen der Federkraft der Betätigungsfeder 8 ausgefahren und in seine Entsperrstellung gedrückt wird. Die Parksperre 3 ist inaktiv. Dadurch, dass das Betätigungselement 2 nun in seiner Entsperrstellung ist, kann das Verriegelungselement 4 entgegen der Federkraft der Verriegelungsfeder 9 weiter ausgefahren werden, in das Formschlusselement 14 einspuren und seine Verriegelungsstellung einnehmen. Durch das Verfahren des Verriegelungselements 4 von der Mittenstellung in die Verriegelungsstellung, d.h. durch das Vorbeiführen des Rastelements 11 an der Führungskulisse 12 (in eine vollständig ausgefahrene Position des Verriegelungselements 4), wird das Verriegelungselement 4 / das Rastelement 11 verdreht und in seine Rastposition umgeschaltet.
In Fig. 5 ist eine Stellung des stromlosen und drucklosen Parksperrenbetätigungssystems 1 gezeigt, in der der hydraulische Druck unter den unteren Druckwert abgesenkt wird. Der hydraulische Druck ist zwar kleiner als der obere Druckwert und als der untere Druckwert, aber das Betätigungselement 2 wird durch das Verriegelungselement 4 in seiner Entsperrstellung gehalten, und das Verriegelungselement 4 wird durch das eingerastete (auf der Führungskulisse 12 aufliegende) Rastelement 11 in seiner Verriegelungsstellung gehalten. Das Verriegelungselement 4 kann durch den aktivierten Rastmechanismus nicht entgegen der Federkraft der Verriegelungsfeder 9 aus seiner Verriegelungsstellung zurückfahren. Die Parksperre 3 bleibt inaktiv.
In Fig. 6 ist eine Stellung des stromlosen Parksperrenbetätigungssystems 1 gezeigt, in der der hydraulische Druck über den unteren Druckwert erhöht wird. Das Betätigungselement 2 wird weiter durch das Verriegelungselement 4 in seiner Entsperrstellung gehalten. Der hydraulische Druck ist größer als der untere Druckwert, so dass das Verriegelungselement 4 entgegen der Federkraft der Verriegelungsfeder 9 weiter ausgefahren wird, bis es an dem Betätigungselement 2 (bzw. dem Formschlusselement 14 des Betätigungselements 2) anliegt. Durch das vollständige Ausfahren des Verriegelungselements 4, d.h. durch das Vorbeiführen des Rastelements 11 an der Führungskulisse 12, wird das Verriegelungselement 4 / das Rastelement 11 verdreht und in seine Losposition umgeschaltet. In der Losposition kann das Verriegelungselement 4 bei Druckentlastung zurück in seine Entriegelungsstellung verschoben werden. Die Parksperre 3 bleibt inaktiv.
In Fig. 7 ist eine Stellung des Parksperrenbetätigungssystems 1 gezeigt, in der der hydraulische Druck über den oberen Druckwert erhöht wird. Das Betätigungselement 2 wird entgegen der Federkraft der Betätigungsfeder 8 weiter ausgefahren und gegen den Haltemagnet 10 gedrückt wird. Der Haltemagnet 10 dient gleichzeitig als ein axialer Anschlag für das Betätigungselement 2. Die Parksperre 3 ist inaktiv. Der Haltemagnet ist (noch) stromlos geschaltet. Wird der Haltemagnet bestromt, so hält er das Betätigungselement 2 in seiner Entsperrstellung. Der hydraulische Druck ist größer als der untere Druckwert, so dass das Verriegelungselement 4 in seiner Verriegelungsposition bleibt. Das Verriegelungselement 4 / das Rastelement 11 ist weiter in seiner Losposition.
In Fig. 8 ist eine Stellung des bestromten, aber drucklosen Parksperrenbetätigungssystems 1 gezeigt. Der hydraulische Druck ist zwar kleiner als der obere Druckwert, aber der Haltemagnet 10 ist bestromt, so dass das Betätigungselement 2 durch den Haltemagnet 10 in seiner Entsperrstellung gehalten wird. Die Parksperre 3 ist inaktiv. Der hydraulische Druck ist kleiner als der untere Druckwert, so dass die Federkraft der Verriegelungsfeder 9 das Verriegelungselement 4 in seine Entriegelungsstellung drückt. Das Verriegelungselement 4 / das Rastelement 11 ist weiter in seiner Losposition.
In Fig. 9 ist eine Stellung des stromlosen und drucklosen Parksperrenbetätigungssystems 1 gezeigt. Der hydraulische Druck ist kleiner als der obere Druckwert, so dass die Federkraft der Betätigungsfeder 8 das Betätigungselement 2 in seine Sperrstellung drückt. Die Parksperre 3 ist aktiv. Der hydraulische Druck ist kleiner als der untere Druckwert, so dass die Federkraft der Verriegelungsfeder 9 das Verriegelungselement 4 in seine Entriegelungsstellung drückt. Das Verriegelungselement 4 / das Rastelement 11 ist weiter in seiner Losposition. So kann die Parksperre 3 bei Stromausfall oder durch Abschalten des Haltemagnets 10 zum regulären Schließen eingelegt werden.
Bezuqszeichenliste Parksperrenbetätigungssystem Betätigungselement Parksperre Verriegelungselement Betätigungszylinder Verriegelungszylinder Hydraulikmittelzuführleitung Betätigungsfeder Verriegelungsfeder Haltemagnet Rastelement Führungskulisse Ende Formschlusselement

Claims

Patentansprüche Parksperrenbetätigungssystem (1 ) für ein Kraftfahrzeug, mit einem mit einer Parksperre (3) koppelbaren oder gekoppelten Betätigungselement (2), das zwischen einer Sperrstellung, in der die Parksperre (3) aktiv ist, und einer Entsperrstellung, in der die Parksperre (3) inaktiv ist, verschiebbar ist, und mit einem Verriegelungselement (4), das zwischen einer Verriegelungsstellung, in der das Verriegelungselement (4) das Betätigungselement (2) in dessen Entsperrstellung formschlüssig fixiert, und einer Entriegelungsstellung, in der das Betätigungselement (2) zwischen dessen Sperrstellung und dessen Entsperrstellung beweglich ist, verschiebbar ist, wobei das Betätigungselement (2) mit einem hydraulischen Betätigungszylinder (5) und das Verriegelungselement (4) mit einem hydraulischen Verriegelungszylinder (6) wirkverbunden sind und der Betätigungszylinder (5) und der Verriegelungszylinder (6) weiterhin seitens ihres Druckraums mit einer gemeinsamen Hydraulikmittelzuführleitung (7) verbunden sind sowie derart aufeinander abgestimmt sind, dass das Verriegelungselement (4) ab einem, in der Hydraulikmittelzuführleitung (7) vorliegenden, niedrigeren Druckwert verschoben wird und das Betätigungselement
(2) ab einem, in der Hydraulikmittelzuführleitung (7) vorliegenden, höheren Druckwert, der höher als der niedrigere Druckwert ist, verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (4) zwischen einer Rastvorbereitungsposition, in der ein Lösen des Verriegelungselements (4) aus seiner Verriegelungsstellung formschlüssig gesperrt ist, und einer Losposition, in der das Verriegelungselement (4) zwischen seiner Entriegelungsstellung und seiner Verriegelungsstellung beweglich ist, verlagerbar ist. Parksperrenbetätigungssystem (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (4) vorbereitet ist, um zwischen der Rastvorbereitungsposition und der Losposition verdreht zu werden und/oder das Parksperrenbetätigungssystem (1 ) einen Rastmechanismus zum formschlüssigen Halten des Verriegelungselements (4) in seiner Verriegelungsstellung besitzt.
3. Parksperrenbetätigungssystem (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastmechanismus eine Führungskulisse (12) und ein relativ zu der Führungskulisse (12) verdrehbares und axial verschiebbares Rastelement (11 ) besitzt, wobei das Rastelement (11 ) fest mit dem Verriegelungselement (4) verbunden ist.
4. Parksperrenbetätigungssystem (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (11 ) und die Führungskulisse (12) korrespondierende Schrägflächen besitzen, die so miteinander Zusammenwirken, dass das Rastelement (11 ) bei axialer Verschiebung des Rastelements (11 ) relativ zu der Führungskulisse (12) verdreht wird.
5. Parksperrenbetätigungssystem (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (11 ) und die Führungskulisse (12) so angeordnet und auf den Betätigungszylinder (5) und/oder den Verriegelungszylinder (6) abgestimmt sind, dass das Rastelement (11 ) verdreht wird, wenn der in der Hydraulikmittelzuführleitung (7) vorliegende Druckwert von einem Druckwert unterhalb einer Druckschwelle auf einen Druckwert oberhalb der Druckschwelle erhöht wird.
6. Parksperrenbetätigungssystem (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckschwelle einem höheren Druckwert, ab dem das Betätigungselement (2) verschoben wird, oder einem niedrigeren Druckwert, ab dem das Verriegelungselement (4) verschoben wird, entspricht.
7. Parksperrenbetätigungssystem (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastmechanismus nach Art eines Verstellmechanismus einer Kugelschreibermine ausgebildet ist.
8. Parksperrenbetätigungssystem (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastmechanismus hydraulisch alternierend aktivierbar ist.
9. Parksperrenbetätigungssystem (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastmechanismus innerhalb des Verriegelungszylinders (6) angeordnet ist.
10. Parksperrenbetätigungssystem (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Parksperrenbetätigungssystem (1 ) einen das Betätigungselement (2) in seiner Entsperrstellung haltenden, elektrisch betätigten Haltemagnet (10) besitzt.
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