CN102678917B - 用于操作驻车锁的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于操作机动车中的自动变速器的驻车锁的设备，包括与锁止齿轮共同作用的锁止爪，为接入驻车锁而由弹性蓄能器(24)对该锁止爪加载，并且能为断开驻车锁由带有相应的控制阀的液压式变速器控制装置以液压方式抵抗所述弹性蓄能器(24)的预载对该锁止爪加载，其中，能根据机动车的运行参数和选择装置来电驱控所述控制阀，该设备还具有能被电磁操作的锁闭元件(28)，该锁闭元件在被驱控的状态下、在机动车的规定的运行状态下把锁止爪附加地保持在断开位置中。根据本发明，在所述液压式变速器控制装置(10)中集成有纯液压地作用的自保持阀(40)，该自保持阀在驻车锁操作装置(14)被加载压力时或在驻车锁断开时维持被控制出的***压力。

Description

用于操作驻车锁的设备
技术领域
本发明涉及一种机动车中用于操作自动变速器的驻车锁的设备。
背景技术
随着机动车中自动变速器的不断发展，已知一种变速器控制装置，该控制装置在线控换档***中也称为驻车锁，使得它除非在必要的紧急释放时而不再能够以机械方式例如被变速器控制装置的选择杆操作。应该理解，必须保障对驻车锁的这种自动控制，使得在控制装置中出现故障时(例如电线断路、短路、液压***中压力中断)尽可能排除车辆驻车时意外地断开驻车锁或者在机动车行驶期间接入驻车锁。
通过DE 196 25 019 A1获知，除驻车锁操作装置的液压控制装置外还提供电磁锁闭元件，该电磁锁闭元件把驻车锁的锁止爪保持在断开位置以进行液压加载，由此例如在液压式变速器控制装置中的***压力中断时(例如由于发动机停机)驻车锁不能够无意地接入。此外，通过在变速器电子控制设备中的逻辑连接保证，仅按照选择设备和/或按照机动车的规定的运行参数(例如点火钥匙位置、车辆速度、驻车制动器的状态、发动机转速等)通过相应地驱控相应的控制阀(在该DE内未表示)以及锁闭元件自动地接入和/或断开驻车锁。对此，例如DE 198 34 156 A1说明了一种有利的、电流消耗低的锁闭元件。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种所述类型的设备，其中利用简单的阀单元、特别是在故障保护的情况下实现对驻车锁的液压驱控。
本发明建议，在液压式变速器控制装置中集成有纯液压地作用的自保持阀，该自保持阀在驻车锁操作装置被加载压力时或在驻车锁断开时维持被控制出(eingesteuerten)的***压力。该自保持阀使得在断开状态下对驻车锁的压力加载稳定，从而例如在电驱控中断时或者在其他功能故障的情况下简单地避免驻车锁被无意接通。
这里特别优选的是，自保持阀在驻车锁操作装置的压力管路中实施成双稳态的，所述自保持阀在解除激活的基位置中由压力控制阀的控制管路加载压力，而在激活的阀位置中由压力管路加载压力。这样便保证了相对稳健/鲁棒地和功能可靠的实施，其中自保持阀要么通过压力控制阀要么通过驻车锁操作装置的压力管路在压力受控的情况下被激活。
此外，通过下述措施可有利并且简单地解除自保持阀的激活：提供在通向驻车锁操作装置的压力管路中设置在自保持阀下游的受控阀(Absteuerventil)的另一控制管路，该另一控制管路与自保持阀连接，并且自保持阀在单侧卸载压力以切换到基位置。
此外建议，在通向驻车锁操作装置的压力管路中在自保持阀的上游接入有节流元件，该节流元件避免在液压式变速器控制装置中建立压力时在机动车在前的发动机静止状态下自保持阀移动到自保持的阀位置。这必要时可能由于在压力控制阀的控制管路与通向自保持阀的压力管路之间的不同管路阻力或管路长度引起，但这里该节流元件有利地使压力管路中的压力建立相对于压力控制阀的控制管路延迟。
通过自保持阀的双稳态功能，可以有利地使能被电磁操作的压力控制阀仅被短时地电驱控直到自保持阀作出反应以断开驻车锁。这样便在更稳健、对磨损更不敏感的阀控制的情况下降低了变速器控制装置中的电流消耗。
对于能被电磁操作的受控阀为接入驻车锁同样适用的是，受控阀同样仅被短时通电到自保持阀被解除激活或者在基位置中并行的压力管路与液压式变速器控制装置的回流部连接。
在本发明的有利的扩展方案中，压力控制阀和自保持阀可以连接到***主压力管路；此外自保持阀和受控阀在引向驻车锁操作装置的压力管路中依次接入，其中在自保持阀和受控阀的解除激活的、被弹性加载的基位置中，压力控制阀与主压力管路相连接、自保持阀与回流部相连接，而受控阀与压力管路相连接；此外，自保持阀以其引起自保持或者基位置的切换面通过压力控制阀的控制管路或者通过另一控制管路与受控阀下游的压力管路连接。
特别是可以以在制造技术上合适的方式将压力控制阀、自保持阀和受控阀实施成两位三通阀。
最后，压力控制阀、受控阀和锁闭元件通过电子变速器控制单元根据选择装置和/或机动车的另外的运行参数——如行驶速度、发动机转速、运行状态开关(点火开关)等——来控制。
附图说明
下面进一步详细说明本发明的一实施例。在示意的附图中：
图1表示机动车中自动变速器的驻车锁的液压式变速器控制装置的液压***的线路图，其具有压力控制阀、自保持阀和受控阀，以及具有用于驻车锁的电磁锁闭元件；
图2表示根据图1的液压阀和锁闭元件的电控***的简化的电路图；
图3表示一个例示性的表格，用于表示出根据机动车的规定的运行状态对压力控制阀、受控阀和锁闭元件的控制。
具体实施方式
图1中用“10”表示在本发明的范围内感兴趣的、在机动车中用于接入和断开自动变速器的驻车锁的电液式变速器控制装置的部分。
未图示的驻车锁可以是已知的结构类型，具有在变速器的输出侧设置的锁止齿轮，该锁止齿轮与被施加弹性预载的、以可摆动的方式支承在变速器外壳中的锁止爪共同作用，该锁止爪可通过驻车锁操作装置14的锁止滑阀12从断开(不被锁止的)位置转变到接入(被锁止的)位置。以公知的方式在调节杆16上在由弹簧18施加预载的情况下以可移动的方式引导锁止滑阀12，以便在锁止齿轮和锁止爪之间的齿对齿调节时仍然能够实现调节杆16的预定的调节行程。
调节杆16与活塞20固定连接，该活塞在相对外壳固定的缸22中以可移动的方式被引导，该活塞借助作为弹性蓄能器24的螺旋压力弹簧持续地在图中向左施加弹性预载。通过弹性蓄能器24的作用，通过调节杆16连同锁止滑阀12的相应移动使驻车锁被移动到接入位置。
为了断开驻车锁，活塞缸单元20、22的在活塞20左侧的液压室26由变速器控制装置10施加液压压力，此时调节杆16连同锁止滑阀12在图中向右移动，从而释放驻车锁的锁止爪，使得锁止爪从锁止齿轮中移出。
驻车锁操作装置14可以通过电磁式的锁闭元件28保持在其断开位置中。锁闭元件28可以与上文描述的现有技术相对应因此不详细说明，该锁闭元件28与在活塞20上设置的锁闭杆30形锁合地共同作用，使得在给锁闭元件28通电时在其上构造的抓钩32在以电磁方式***作的情况下形锁合地钩挂/从后方接合(hintergreifen)锁闭杆30，并把活塞20连同调节杆16保持在驻车锁的断开位置，而在锁闭元件28不通电的状态下抓钩32释放驻车锁操作装置14或者说使驻车锁能够接入。
对驻车锁操作装置14的液压驱控或对液压室26的压力加载通过压力管路34实现，该压力管路34连接到未进一步表示出的液压式变速器控制装置10的***主压力管路36上，该主压力管路通过由机动车的驱动机器或发动机驱动的液压泵的作用而具有规定的***压力。
在压力管路34中，沿流动方向观察接入有自保持阀40和受控阀42，它们作为两位三通阀实现，其中自保持阀40被纯液压地操作，而受控阀42被以电磁方式控制。
同样在***主压力管路36上连接有一压力控制阀38，该压力控制阀同样作为两位三通阀实现并且通过第一控制管路48连接在自保持阀40的左侧活塞面(未图示)上。
在压力控制阀38的通过弹性预载规定的基位置中，该压力控制阀相对于控制管路48或主压力管路36打开，或者说该压力控制阀通过控制管路48与自保持阀40连接(从P到A的阀位置)、从而通过液压加载和通过弹性预载将自保持阀40保持在基位置中。
在通电状态下压力控制阀38切换到A到T的位置，在该位置处控制管路48与液压式变速器控制装置10的***回流部44的无压回流管路46连接。
受控阀42在被施加弹性预载的基位置中相应地从P向A打开或者连通压力管路34。通过给受控阀42通电，该受控阀通过回流管路46连接压力管路34的位于下游的部段与液压式变速器控制装置10的回流部44(从A到T的阀位置)。
在弹性的并且(在存在***压力的情况下)存在液压预载的基位置中，在压力管路34中接入的自保持阀40同样使压力管路34的位于其下游的部段与回流管路46(从A到T)连接，而它在自保持位置中接通压力管路34(从P到A)。
此外，在压力管路34中在自保持阀40的上游接入一具有规定的缩小的流通横截面的节流元件50。该节流元件50保证，在开始建立***压力(在发动机起动)时双稳态的自保持阀40保持在基位置。
此外，压力管路34的分岔出的分支34a对自保持阀40中的阀活塞的右侧活塞面(未图示)加载，用以在第一控制管路48无压时实现液压的自保持。
自保持阀40的自保持功能以如下方式通过受控阀42取消：使在受控阀42的下游分岔出的、第二控制管路52在阀内部与压力管路34的导通液压压力的分支34a或右侧的活塞面相连接，并且在给受控阀42通电时通过通向回流部44的回流管路46来解除液压压力。
所述阀38、40、42的液压功能如下：
如果驻车锁通过弹性蓄能器24接入并且希望在机动车运行时(仍将说明)断开，则在发动机运转时(在***10中存在液压压力)对压力控制阀38短时通电、从而将其调节到状态A到T。这导致自保持阀40的左侧通过控制管路48压力卸载，使得自保持阀40从A到T的基位置向P到A切换，并且压力管路34的位于下游的部段被供给液压压力，该液压压力通过未通电的受控阀42传播到活塞液压缸单元20、22的液压室26内，并且相应地断开驻车锁。
该断开状态通过同时通电的电磁锁闭元件28保持。此外，作为驻车锁的断开状态的冗余的保护，通过双稳态的自保持阀40来维持起保持作用的液压压力。
如果希望驻车锁重新被接入，则一方面中断电磁锁闭元件28的通电，另一方面对受控阀42短时通电，使得该受控阀连接压力管路34的位于下游的部段和从它分岔出的控制管路52与回流管路46和液压的变速器控制装置的***回流部44，由此解除自保持阀40的自保持。因此，自保持阀40在左侧被液压加载并且重新转变到上述基位置。
通过由此连通的对液压室26的压力卸载，驻车锁由于弹性蓄能器24的弹性力被重新接入。
按照图2，驻车锁的上述操作通过电子控制单元54控制，该电子控制单元根据选择装置56——其可以是选择杠杆或可切换到位置P的电切换器——以及根据机动车的另外的运行参数58，例如行驶速度、发动机运行状态、点火开关的位置等，相应地驱控压力控制阀38、受控阀42和电磁锁闭元件28。
此外，图3的表格表示机动车(车辆)在该车辆驻车或行驶时和在发动机运行或停机时的一些运行状态，以及为此表示通过控制单元54接通和控制的阀38、40、42的状态和在驻车锁PS分别接入和断开时的电磁锁闭28元件。在图3的表格中，用“X”表示各控制元件38、40、42、28是被驱控或者说激活还是被解除激活。标示的数字(可能的是1到4)表示控制功能的时间历程。在图3的表格中，压力控制阀38也用PAV(驻车锁断开阀)表示，受控阀42用PEV(驻车锁接入阀)表示，自保持阀40用SHV表示，锁闭元件28用PHM(驻车锁保持磁铁)表示。
虽然图3的表格是显然的，但是仍然要详细说明一些运行状态：
在第一栏中给出下面的运行状态：车辆驻车，发动机停机而PS(驻车锁)接入(驻车状态)；未表示的是选择装置56(如果存在)的位置P。
根据该表格或者所表示出的“X”，压力控制阀38在基位置不通电(i＝0)；受控阀42同样在基位置不通电；由此导致自保持阀40也位于基位置；最后锁闭元件28也不通电或者被解除激活。
如果根据第二栏仅发动机起动，但希望PS保持接入，则控制元件38、40、42、28可以保持不改变；但是作为保护可以给受控阀42通电，以便冗余地保证：在所建立的***压力下使自保持阀40可靠地保持在其基位置。
在第三栏中基于下面的情况，通过把选择装置56从P移出和/或通过把变速器接入前进档或倒车档而希望行驶；因此：
1.受控阀42被切换到无电流；
2.压力控制阀38被短时通电；
3.由此使自保持阀40从它的基位置变换到自保持位置，由此对驻车锁操作装置14加载压力，驻车锁断开；
4.给电磁锁闭元件28通电，相应地使驻车锁附加保持在断开位置。
上述控制过程通过电子控制单元54相应地控制。
驻车锁PS的重新接入可以根据车辆运行参数58和选择装置56的位置例如按照第五栏如下地进行：
在车辆驻车、发动机仍在运行并且选择装置的位置在P(或者可能在N)的情况下，压力控制阀38在基位置(未通电)，那时：
1.受控阀42通电，压力管路34与无压的回流部46、44连接，由此
2.自保持阀40右侧卸压，由此自保持阀在左侧被加载压力的情况下切换到基位置；并且
3.切断电磁锁闭元件28的通电。
由此导致驻车锁PS在压力室26无压时通过弹性蓄能器24重新接入。
驻车锁PS的其他可能的控制功能可从该表格的其他栏得知，但是它们仅是示例性的。也可以在操作逻辑中包括其他的车辆运行参数。

Claims (7)

1.一种用于操作机动车中的自动变速器的驻车锁的设备，包括与锁止齿轮共同作用的锁止爪，为接入驻车锁而由弹性蓄能器(24)对该锁止爪加载，并且为断开驻车锁能由带有相应的控制阀的液压式变速器控制装置以液压方式抵抗所述弹性蓄能器(24)的预载对该锁止爪加载，其中，该设备还具有能被电磁操作的锁闭元件(28)，该锁闭元件是驻车锁操作装置(14)的组成部分并在被驱控的状态下、在机动车的规定的运行状态下把锁止爪附加地保持在断开位置中，其中，在所述液压式变速器控制装置(10)中集成有纯液压地作用的自保持阀(40)，该自保持阀在驻车锁操作装置(14)被加载压力时或在驻车锁断开时维持被控制出的***压力，
所述自保持阀(40)在驻车锁操作装置(14)的压力管路(34)中实施成双稳态的，所述自保持阀在解除激活的基位置中由压力控制阀(38)的控制管路(48)加载压力，而在激活的阀位置中由压力管路(34)加载压力，
其特征在于，能根据机动车的运行参数和选择装置来电驱控所述控制阀，所述自保持阀(40)通过另一控制管路(52)与在通向驻车锁操作装置(14)的压力管路(34)中设置在自保持阀(40)下游的受控阀(42)连接，所述自保持阀能通过该受控阀在单侧卸载压力以切换到基位置。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在通向驻车锁操作装置(14)的压力管路(34)中在自保持阀(40)的上游接入有节流元件(50)。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，能被电磁操作的压力控制阀(38)仅被短时地电驱控直到自保持阀(40)作出反应，以断开驻车锁。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，能被电磁操作的受控阀(42)仅被短时通电直到自保持阀(40)被解除激活或者在基位置中压力管路(34)与液压式变速器控制装置(10)的回流部(44，46)连接，以接入驻车锁。
5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，压力控制阀(38)和自保持阀(40)连接到***主压力管路(36)；此外自保持阀(40)和受控阀(42)在引向驻车锁操作装置(14)的压力管路(34)中依次接入，其中在自保持阀和受控阀的解除激活的基位置中，压力控制阀(38)与主压力管路(36)连接、自保持阀(40)与回流部(46)连接，而受控阀(42)与压力管路(34)连接；自保持阀(40)以切换面通过压力控制阀(38)的控制管路(48)在受控阀(42)下游与压力管路(34)连接，自保持阀(40)以切换面通过另一控制管路(52)在受控阀(42)下游与压力管路(34)连接，该切换面引起自保持或引起基位置。
6.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，压力控制阀(38)、自保持阀(40)和受控阀(42)实施成两位三通阀。
7.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，压力控制阀(38)、受控阀(42)和锁闭元件(28)通过电子变速器控制单元(54)根据选择装置(56)和/或根据机动车的另外的运行参数(58)来控制。
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