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Die
Erfindung betrifft eine Parksperrenvorrichtung für ein
automatisches oder automatisiertes Kraftfahrzeuggetriebe, mit mindestens
einem Sperrglied und mit mindestens einem Hydraulikzylinder, wobei
der Hydraulikzylinder und/oder dessen Kolben mit einem Federelement,
vzw. mit einer Druckfeder in einer Stellrichtung federbelastet ist,
wobei das Kraftfahrzeuggetriebe mittels des Sperrglieds blockierbar ist
und wobei das Sperrglied funktional wirksam mit dem Hydraulikzylinder
und/oder mit dem Kolben gekoppelt ist, so dass im drucklosen Zustand
des Hydraulikzylinders mittels des Federelementes, vzw. der Druckfeder
das Sperrglied einrückbar und das Kraftfahrzeuggetriebe
blockierbar ist und durch eine Druckbeaufschlagung des Hydraulikzylinders
das Sperrglied ausrückbar ist, wobei der Druck im Hydraulikzylinder über
eine Druckleitung mit einem Sicherheitsventil regelbar ist.
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Eine
Parksperrenvorrichtung für ein automatisches oder automatisiertes
Kraftfahrzeuggetriebe verhindert das ungewollte Wegrollen des Fahrzeuges durch
ein drehsicheres Blockieren des Kraftfahrzeuggetriebes. Durch Blockieren
des Kraftfahrzeuggetriebes sind die angetriebenen Räder
des Kraftfahrzeuges gegen Drehen gesichert. Die Parksperrenvorrichtung
weist dazu vzw. ein Parksperrenrad od. dgl. auf, das drehfest mit
einem Abtrieb des Kraftfahrzeuggetriebes verbunden ist. Ferner weist
die Parksperrenvorrichtung ein Sperrglied auf, das in das Parksperrenrad
od. dgl. eingreifen und das Parksperrenrad damit blockieren kann.
Wenn das Sperrglied das Kraftfahrzeuggetriebe blockiert ist die
Parksperre eingelegt bzw. das Sperrglied eingerückt.
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Der
Fahrer eines Kraftfahrzeuges kann vzw. über eine äußere
Schaltung, insbesondere einen Wählhebel unterschiedliche
Fahrstufen auswählen, bspw. die Fahrstufen P, R, N, D.
Bei einer sogenannten „Shift-By-Wire”-Schaltung
wird die gewählte Fahrstufe über eine Sensorik
an der äußeren mechanischen Schaltung vzw. also
am Wählhebel erkannt und über eine Datenverbindung
bspw. über einen Bussystem, vzw. über einen CAN-Bus
(CAN-Controller Area Network) an eine Getriebesteuervorrichtung gesendet.
Die Getriebesteuervorrichtung setzt dann die entsprechende vom Benutzer
mit Hilfe des Wählhebels ausgewählten Schaltungen
(bspw. P, R, N, D) über eine hydraulische Steuerung innerhalb
des Getriebes um.
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Das
Sperrglied kann über einen federbelasteten Hydraulikzylinder
betätigt werden. Der Hydraulikzylinder ist vzw. mit einer
Druckfeder federbelastet. Das Sperrglied blockiert bei eingelegter
Parksperre das Kraftfahrzeuggetriebe. Das Sperrglied ist funktional
wirksam von dem Hydraulikzylinder beaufschlagbar. Wenn der Hydraulikzylinder
sich in einem drucklosen Zustand befindet, ist mittels der Druckfeder
das Sperrglied eingerückt bzw. die Parksperre eingelegt und
das Kraftfahrzeuggetriebe demnach blockiert. Durch eine Druckbeaufschlagung
des Hydraulikzylinders ist das Sperrglied ausrückbar und
die Blockierung des Kraftfahrzeuggetriebes wird aufgehoben bzw.
die Parksperre wird ausgelegt.
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Bei
der Ausgestaltung der Parksperrenvorrichtung müssen folgende
Funktionen berücksichtigt werden:
- F1:
Die Parksperre muss durch Druckbeaufschlagung des Hydraulikzylinders
auslegbar sein.
- F2: Die Parksperre muss über Druckentlastung des Hydraulikzylinders
einlegbar sein, so dass das Federelement entsprechend funktional
wirksam auf das Sperrglied wirkt.
- F3: Die Parksperre sollte offen gehalten werden im Fahrzustand
N, wenn der Motor ausgeschaltet ist, bspw. falls das Kraftfahrzeug
in einer Waschstraße gewaschen werden soll.
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Ferner
sollen die folgenden Aspekte bei der Ausgestaltung der Parksperrenvorrichtung
ebenfalls berücksichtigt werden:
- S1:
Die Parksperre darf nicht ungewollt bei ausgeschaltetem Motor in
der Wählhebelposition N (Neutral, Leerlauf) einrücken.
- S2: Bei einer hydraulischen Fehlfunktion während des
Fahrens, d. h. wenn der an dem Hydraulikzylinder anliegende Druck
einbricht, soll verhindert werden, dass die Parksperre ungewollt
einrastet.
- S3: Beim Einbruch der Bordnetzspannung muss das Einlegen der
Parksperre zumindest solange verhindert werden, bis das Fahrzeug
steht bzw. eine geringe Geschwindigkeit aufweist.
- S4: Beim Ausfall sämtlicher Hilfsenergien – insbesondere
der elektrischen und hydraulischen Hilfsenergien – muss
das Fahrzeug in einen gesicherten Zustand übergehen, d.
h. die Parksperre muss eingelegt sein.
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Um
ein sicheres Anhalten des Fahrzeuges aus hoher Geschwindigkeit beim
Ausfall sämtlicher Hilfsenergien zu gewährleisten,
ist zusätzlich die Parksperrenvorrichtung oder die Parksperrensteuerung
so auszulegen, dass oberhalb einer sicheren Grenzgeschwindigkeit
das Einlegen der Parksperre abgewiesen bzw. verhindert wird und
erst bei Unterschreiten dieser Grenzgeschwindigkeit die Parksperre
eingelegt wird.
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Im
Stand der Technik sind nun ganz unterschiedlich ausgebildete Parksperrenvorrichtungen bekannt:
Aus
der
EP 1 099 067 B1 ist
eine Parksperrenvorrichtung mit einem Hydraulikzylinder bekannt,
wobei der Hydraulikzylinder mit einer Druckfeder federbelastet ist.
Bei einem abgeschalteten Hydraulikdruck bleibt die Parksperre längere
Zeit ausgerastet, dadurch dass der Hydraulikzylinder mittels einer
Verriegelung gehalten wird, welche durch Bestromen eines Elektromagneten
betätigt wird. Durch Bestromen des Elektromagneten verriegelt
der Bolzen den Hydraulikzylinder. Beim Bestromen des Elektromagneten werden
kugelähnliche Elemente, die in einer Aufnahme des Kolbens
gelagert sind, radial in einen konischen Außenbereich verlagert,
bis diese mit einer Ausnehmung im Gehäuse in Eingriff stehen
und so dann eine Bewegung des Kolbens blockiert ist.
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Aus
der
DE 198 20 920
B4 ist eine Parksperrenvorrichtung mit einem Sperrglied
und einem Hydraulikzylinder bekannt. Der Hydraulikzylinder wird bei
einer entriegelten Parksperre durch einen elektromagnetisch betätigten
Verriegelungsmechanismus gehalten.
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Aus
der
DE 10 2004
043 344 A1 ist eine Parksperrenvorrichtung mit einem Hydraulikzylinder bekannt.
Der Hydraulikzylinder weist eine Kolbenstange auf, die bei einer
ausgelegten Parksperre über eine Rasteinrichtung haltbar
ist. Die Parksperrenvorrichtung ist mit einer Parksperrenentriegelung ausgeführt,
die nur durch zwei unabhängige voneinander operierende
Stellglieder aktivierbar ist.
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Aus
der
DE 43 22 523 A1 ist
eine Parksperrenvorrichtung mit einem Hydraulikzylinder bekannt, wobei
der Hydraulikzylinder bei entriegelter Parksperre durch einen Bowdenzug
mit einer Fahrstufen-Wähleinrichtung so gekoppelt ist,
dass das Einrücken der Parksperre verhindert wird, wenn
an der Wähleinrichtung nicht die Fahrstufe „P” eingelegt
ist.
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Aus
der
DE 10 2005
049 177 A1 ist eine Parksperrenvorrichtung mit einem Hydraulikzylinder bekannt.
Die Parksperre wird durch eine Haltevorrichtung in einer gelösten
Stellung gehalten. Die Haltevorrichtung weist zumindest einen mit
einer elektrorheologischen Flüssigkeit gefüllten
Behälter, einen Kolben und eine Spule auf. Wenn die Spule
bestromt wird, erstarrt die elektrorheologische Flüssigkeit
und die Parksperre ist blockiert.
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Aus
der
DE 102 45 386
A1 ist eine Parksperrenvorrichtung für ein Automatikgetriebe
oder ein automatisiertes Schaltgetriebe bekannt. Die Parksperrenvorrichtung
weist eine Parksperre bzw. ein Sperrglied auf, das über
einen Federspeicher eingelegt wird und hydraulisch oder pneumatisch über
eine Druckbeaufschlagung eines Hydraulikzylinders ausgelegt wird.
Die Parksperrenvorrichtung weist ferner eine Pumpe auf. Die Pumpe
versorgt den Hydraulikzylinder nach Abschalten eines Antriebsmotors
mit Druck, so dass die Parksperre in der entriegelten Position auch
bei abgeschaltetem Antriebsmotor bleibt.
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Aus
der
DE 41 27 991 C2 ist
eine Parksperrenvorrichtung mit einem Hydraulikzylinder bekannt. Der
Hydraulikzylinder ist mit einer Druckfeder federbelastet. In einer
zum Hydraulikzylinder führenden Druckleitung ist ein Magnetventil
und ein Absperrventil angeordnet. Zwischen den beiden Ventilen ist ein
Druckspeicher vorgesehen, wodurch bei stehendem Antriebsmotor für
einen begrenzten Zeitraum die Parksperre offen gehalten werden kann.
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Alle
vorgenannten Druckschriften beschäftigen sich mit dem Problem,
den Hydraulikzylinder bei entriegelter Parksperre in „der
geöffneten Position” zu halten bzw. unter Druckbeaufschlagung
zu halten, insbesondere für den Fall, dass ein Druckabfall
im System zu befürchten ist, falls die elektrische Hilfsenergie
wegfällt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte
Parksperrenvorrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden,
so dass bei einem ausgerückten Sperrglied der Hydraulikzylinder
in der druckbeaufschlagten Stellung gehalten wird, insbesondere
auch für den Fall, dass die Bordnetzspannung während
des Fahrens einbricht.
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Die
zuvor aufgezeigte Aufgabe Wird nun für die Parksperrenvorrichtung
dadurch gelöst, dass in der Druckleitung zwischen dem Sicherheitsventil
und dem Hydraulikzylinder ein Schieberventil vorgesehen ist, wobei
das Schieberventil über ein Schaltventil vorgesteuert ist.
Die eingangs genannten Anforderungen sind damit im Wesentlichen
durch eine rein hydraulische Lösung erfüllt. Insbesondere
ist die Druckleitung hydraulisch öffen- und trennbar. Das Schaltventil
ist im unbestromten Zustand geöffnet. Solange ein hydraulischer
Vorsteuerdruck am unbestromten Schaltventil anliegt, ist das Schieberventil geschlossen.
Im unbestromten Zustand trennt das Schieberventil daher den Hydraulikzylinder
hydraulisch und der Druck im Hydraulikzylinder bleibt erhalten,
so dass beim Einbruch der Bordnetzspannung das Einlegen der Parksperre
bzw. das Einlegen/Einrücken des Sperrglieds zumindest solange
verhindert ist, bis das Fahrzeug steht bzw. eine geringere Geschwindigkeit
eingenommen hat. Wenn der hydraulische Druck am unbestromten Schaltventil
und damit am Schieberventil zusätzlich wegfällt,
dann öffnet das Schieberventil und der Druck im Arbeitszylinder kann
abgebaut werden, wodurch die Parksperre bzw. das Sperrglied einrückt.
Dadurch wird das Einlegen der Parksperre bzw. des Sperrglieds zumindest
solange verhindert ist, bis der hydraulische Druck wegfällt
und das Fahrzeug steht bzw. eine geringere Geschwindigkeit eingenommen
hat. Im bestromten Zustand des Schaltventils ist aber über
das Schieberventil eine hydraulische Verbindung zwischen dem Sicherheitsventil
und dem Hydraulikzylinder herstellbar. Die eingangs beschriebenen
Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile erzielt.
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Es
gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße
Parksperrenvorrichtung in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten
und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf
die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche
verwiesen werden. Im Folgenden wird nun eine bevorzugte Ausgestaltung
der Erfindung anhand der Zeichnung und der dazugehörigen
Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung
zeigt die einzige Figur
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1,
in einer schematischen Darstellung eine erfindungsgemäße
Parksperrenvorrichtung,
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2a ein
weiteres Ausführungsbeispiel für eine hydraulisch-mechanische
Verriegelung einschließlich des Hydraulikkreislaufes und
der hier angeordneten Komponenten, sowie
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2b der
in 2a dargestellte Hydraulikzylinder in vergrößerter
schematischer Darstellung von der Seite.
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In
der 1 ist eine erfindungsgemäße Parksperrenvorrichtung 1 gut
zu erkennen.
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Die
Parksperrenvorrichtung 1 ist zum Einsatz in Verbindung
mit einem automatischen oder automatisierten Kraftfahrzeuggetriebe
(hier nicht im Einzelnen dargestellt) geeignet.
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Bei
dem Kraftfahrzeuggetriebe handelt es sich vzw. um ein elektrisch
gesteuertes Kraftfahrzeuggetriebe. Solche Schaltverfahren werden
bspw. als „Shift-By-Wire”-Verfahren bezeichnet.
Dies bedeutet, dass die Fahrstufen (bspw. P, R, N, D), die über
eine äußere Schaltung vzw. durch einen vom Fahrer
bedienbaren Wählhebel (nicht dargestellt) gewählt werden,
nicht mechanisch über einen Bowdenzug an eine hydraulische
Steuerung (nicht dargestellt) übertragen werden. Bei einem „Shift-By-Wire”-Verfahren
wird der Fahrerwunsch über eine Sensorik (nicht dargestellt)
an der äußeren Schaltung, bspw. an der Stellung
eines Wählhebels, erkannt und über eine Datenverbindung
(nicht dargestellt) an ein Getriebesteuergerät (nicht dargestellt)
gesendet. Das Getriebesteuergerät setzt dann die entsprechenden
Aktionen/Schaltungen über eine hydraulische Steuerung im
Getriebe um.
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Die
Parksperrenvorrichtung 1 verhindert das ungewollte Wegrollen
eines Kraftfahrzeuges durch drehsicheres Blockieren des Kraftfahrzeuggetriebes, so
dass die angetriebenen Räder des Kraftfahrzeuges gegen
Drehen gesichert sind. Die Parksperrenvorrichtung 1 weist
dazu ein Sperrglied 2 auf. Ferner weist die Parksperrenvorrichtung 1 ein
nicht dargestelltes Parksperrenrad auf, wobei das Parksperrenrad
vzw. drehfest mit dem Abtrieb des Kraftfahrzeuggetriebes verbunden
ist. Wenn der Fahrer den nicht dargestellten Wählhebel
in die Position P bringt, wird das Sperrglied 2 direkt
oder ggf. über weitere mechanische Verbindungsglieder mit
dem Parksperrenrad in Eingriff gebracht, so dass das Sperrglied 2 das Parksperrenrad
durch das entsprechende Einlegen/Einrücken blockiert. Dadurch
ist das Kraftfahrzeuggetriebe und damit die Antriebsräder
des Kraftfahrzeuges drehsicher blockiert.
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Vzw.
weist das Sperrglied 2 keine direkte mechanische Verbindung
mit dem Wählhebel auf. Das Sperrglied 2 ist funktional
wirksam mit einem Hydraulikzylinder 3 verbunden, insbesondere
vzw. funktional wirksam mit dem Kolben 4 des Hydraulikzylinders 3 verbunden.
Der Hydraulikzylinder 3 weist daher einen Kolben 4 auf,
wobei der Kolben 4 über eine Kolbenstange 5 mit
einem Schwenkhebel 6 verbunden ist. Die Kolbenstange 5 greift
dabei an einem Ende des Schwenkhebels 6 an, wobei das andere Ende
des Schwenkhebels 6 mit einer Betätigungsstange 7 verbunden
ist, die wiederum am Sperrglied 2 angreift. Der Schwenkhebel 6 ist
dabei um eine Schwenkachse 8 drehbar gelagert. Der Hydraulikzylinder 3 ist
mit einem Federelement 9, vzw. mit einer Druckfeder 9a die
zwischen dem Gehäuseteil de 3 und dem Kolben 4 wirksam
angeordnet ist, federbelastet. Insbesondere ist der Kolben 4 des
Hydraulikzylinders 3 daher mit der Druckfeder 9a in
einer bestimmten Stellrichtung federbelastet. Ferner ist eine weitere
Druckfeder 10 vorgesehen, die auch auf des Sperrglied 2 wirkt.
Denkbar ist auch eine anders ausgestaltete Mechanik zwischen dem
Betätigungszylinder 3 und dem Sperrglied 2,
dies ist abhängig vom jeweiligen Anwendungsfall.
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Das
Sperrglied 2 blockiert das Kraftfahrzeuggetriebe beim Eingriff
in das Parksperrenrad, d. h. bei eingelegter Parksperre. Das Sperrglied 2 ist
funktional wirksam von dem Hydraulikzylinder 3 beaufschlagbar,
so dass bei dem Hydraulikzylinder 3 in drucklosem Zustand
mittels der Druckfeder 9a das Sperrglied 2 eingelegt/eingerückt
ist. Durch Druckbeaufschlagung des Hydraulikzylinders 3 ist
das Sperrglied 2 ausrückbar. Die Kraft des Hydraulikzylinders 3 wird über
den Schwenkhebel 6 übertragen. Die Druckbeaufschlagung
des Hydraulikzylinders 3 wirkt entgegen der Kraft der Druckfeder 9a.
Die Druckbeaufschlagung des Hydraulikzylinders 3 wirkt
ebenfalls entgegen einer weiteren Druckfeder 10, die vzw. am
Sperrglied 2 angreift.
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Der
Druck im Hydraulikzylinder 3, insbesondere im hier nicht
näher bezeichneten Arbeitsraum des Hydraulikzylinders 3,
wird über eine Druckleitung 11 bereitgestellt.
Der Druck im Hydraulikzylinder 3 ist über die
Druckleitung 11 mit einem Sicherheitsventil 12 regelbar/steuerbar.
Mittels des Sicherheitsventils 12 ist die Druckleitung 11 mit
einem Sumpf 16 verbindbar. Das Sicherheitsventil 12 ist
vzw. als Regelventil ausgebildet, kann aber auch als Schaltventil ausgebildet
sein. Das Sicherheitsventil 12 ist vzw. als direkt gesteuertes
Regelventil ausgebildet. Das Sicherheitsventil 12 ist hier
als 3/3-Wegeventil mit Sperrmittelstellung ausgebildet. Das Sicherheitsventil 12 ist
elektrisch, vzw. elektromagnetisch betätigbar ausgebildet.
Das Sicherheitsventil 12 weist eine Rückstellung
in die zum Sumpf 16 geöffnete Stellung auf. Die
Rückstellung ist teilweise als Federrückstellung
ausgebildet. Ferner ist vzw. eine ggf. druckgeminderte Rückkopplungsleitung 19 zur
Rückstellung vorgesehen. Wenn hydraulikzylinderseitig des
Sicherheitsventils 12 ein Druck in der Druckleitung 11 anliegt
und das Sicherheitsventil 12 nicht elektrisch betätigt
ist, wird der Druck über die Rückkopplungsleitung 19 auf
den Schieber (nicht im einzelnen dargestellt) des Sicherheitsventils 12 zurückgekoppelt, so
dass der anliegende Rückkopplungsdruck das Sicherheitsventil 12 zum
Sumpf 16 öffnet.
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Das
Sicherheitsventil 12 dient zur geregelten Druckbeaufschlagung
bzw. geregelten Druckentlastung des Hydraulikzylinders 3.
Durch das Sicherheitsventil 12 ist die Parksperre bzw.
das Sperrglied 2 über Druckbeaufschlagung des
Hydraulikzylinders 3 auslegbar bzw. ausrückbar. Über
Druckentlastung des Hydraulikzylinders 3 ist die Parksperre
bzw. das Sperrglied 2 einlegbar bzw. einrückbar,
so dass die Druckfeder 9a den Schwenkhebel 6 so
schwenkt, wodurch das Sperrglied 2 einrückt. Die
Funktionen F1, F2 sind daher erfüllt.
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Die
eingangs genannten Nachteile sind nun dadurch vermieden, dass in
der Druckleitung 11 zwischen dem Sicherheitsventil 12 und
dem Hydraulikzylinder 3 ein Schieberventil 13 vorgesehen
ist, wobei das Schieberventil 13 über ein Schaltventil 14 vorgesteuert
ist. Für den Fall, dass die Bordnetzspannung während
des Fahrens einbricht, wird bei einem ausgerückten Sperrglied 2 der
Hydraulikzylinder 3 dadurch in der druckbeaufschlagten
Stellung gehalten, dass in der Druckleitung 11 zwischen
dem Sicherheitsventil 12 und dem Hydraulikzylinder 3 das Schieberventil 13 vorgesehen
ist, wobei das Schieberventil 13 über das Schaltventil 14 hydraulisch
vorgesteuert ist. Das Schieberventil 13 ist vzw. als Schaltschieber
ausgebildet. Das Schieberventil 13 wird über das
Schaltventil 14 so vorgesteuert, dass im unbestromten Zustand
des Schaltventils 14 das Schieberventil 13 bei
einem anliegenden Vorsteuerdruck geschlossen ist. Im unbestromten
Zustand trennt bzw. blockiert daher das Schieberventil 13 den Hydraulikzylinder 3 hydraulisch,
so dass beim Einbruch der Bordnetzspannung das Einlegen der Parksperre
zumindest solange verhindert ist, bis das Fahrzeug steht bzw. eine
geringe Geschwindigkeit aufweist.
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Das
Schaltventil 14 ist im unbestromten Zustand geöffnet.
Solange ein hydraulischer Vorsteuerdruck über das geöffnete
Schaltventil 14 und über die Zuführleitung 17 auf
das Schieberventil 13 wirkt, ist das Schieberventil 13 geschlossen.
Das Schieberventil 13 ist gesperrt, solange ein Vorsteuerdruck
am Schieberventil 13 anliegt, sodass der Hydraulikzylinder 3 den
anliegenden Druck über die Druckleitung 11 nicht
in den Sumpf 16 abbauen kann. Der Vorsteuerdruck am Schaltventil 14 bzw.
am Schieber des Schieberventils 13 ist über eine
Drossel 18 gegenüber dem Druck in der Druckleitung 11 gemindert.
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Das
Schaltventil 14 ist im bestromten Zustand geschlossen.
Wenn kein Vorsteuerdruck über die Zuführleitung 17 am
Schieberventil 13 anliegt, ist das Schieberventil 13 im
bestromten Zustand des Schaltventils 14 geöffnet.
Das Schieberventil 13 weist dann eine Rückstellung
in seine Durchgangsstellung auf. Das Schieberventil 13 ist
als druckbetätigtes 2/2-Wegeventil mit Federrückstellung
in die Durchlassstellung ausgebildet. Das Schaltventil 14 ist
als elektrisch, vzw elektromagnetisch betätigtes 2/2-Wegeventil
mit Federrückstellung in die Durchlassstellung ausgebildet.
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Dies
hat den Vorteil, dass im bestromten Zustand über das Schieberventil 13 eine
hydraulische Verbindung zwischen dem Sicherheitsventil 12 und dem
Hydraulikzylinder 3 herstellbar ist. Im unbestromten Zustand
trennt das Schieberventil 13 jedoch die Druckleitung 11 hydraulisch,
so dass beim Einbruch der Bordnetzspannung das Einlegen der Parksperre
bzw. des Sperrglieds 2 vorerst verhindert ist. Der eingangs
genannte Aspekt S3 ist daher erfüllt.
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Wenn
der Motor des Fahrzeugs steht bzw. die über die Antriebsmaschine
(Motor) angetriebene Ölpumpe bei einer geringeren Geschwindigkeit
des Fahrzeugs eine geringere Förderleistung eingenommen
hat, bricht auch der hydraulische Druck in der Druckleitung 11 und
in der Zuführleitung 17 ein. Wenn der hydraulische
Druck am Schaltventil 14 und damit der Vorsteuerdruck am
Schieberventil 13 zusätzlich wegfällt,
dann öffnet das Schieberventil 13 und der Druck
im Hydraulikzylinder 3 kann abgebaut werden, wodurch die
Parksperre bzw. das Sperrglied 2 einrückt. Dadurch
wird das Einlegen der Parksperre bzw. des Sperrglieds 2 zumindest
solange verhindert ist, bis der hydraulische Druck wegfällt
und der Motor des Fahrzeugs steht bzw. das Fahrzeug eine geringere
Geschwindigkeit eingenommen hat. Wenn sämtliche Hilfsenergien
wegfallenden einschließlich des Vorsteuerdrucks über
das Schaltventil 14, geht das Schieberventil 13 in
den in der 1 dargestellten offenen Zustand über.
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Zwischen
dem Hydraulikzylinder 3 und dem Sicherheitsventil 12 ist
ein Parksperrensitzventil 15 in der Druckleitung 11 vorgesehen.
Das Parksperrensitzventil 15 ist vzw. zwischen dem Schieberventil 13 und
dem Hydraulikzylinder 3 in der Druckleitung 11 angeordnet.
Das Parksperrensitzventil 15 ist elektrisch, vzw. elektromagnetisch
betätigbar. Das Parksperrensitzventil 15 weist
eine Federrückstellung in die Durchlassstellung auf. Das
Parksperrensitzventil 15 ist vzw. als 2/2-Wegeventil bzw.
als elektrisch entsperrbares Kugelsitzventil ausgebildet. Wenn der Druck
im Hydraulikzylinder 3 aufrechterhalten werden soll, ist
das Parksperrensitzventil 15 allein mit elektrischer Energie,
also durch Bestromung schließbar. Durch das Parksperrensitzventil 15 ist
allein durch elektrische Hilfsenergie das Sperrglied 2 in
der ausgerückten Stellung haltbar. Wesentliches Merkmal
des Parksperrensitzventils 15 ist eine leckagefreie Ausführung
bzw. eine nahezu leckagefreie Ausführung. Ferner ist der
Kolben 4 vzw. ebenfalls im Wesentlichen leckagefrei im
Hydraulikzylinder 3 abgedichtet, wobei die Dichtung am
Kolben und das leckagearme/-freie Parksperrensitzventil im Zusammenhang
mit der Druckfeder 9 wie ein Druckspeicher wirken. Das
ganze System ist im Wesentlichen aufgrund der hier verwendeten Komponenten
leckagefrei ausgeführt.
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Durch
das Parksperrensitzventil 15 kann das Sperrglied 2 nur
durch elektrische Hilfsenergie ohne Zuführung von hydraulischer
Hilfsenergie offen gehalten werden. Hierdurch kann das Sperrglied 2 bzw. die
Parksperre im Zustand N offen gehalten werden. Bspw. wenn der Antriebsmotor
ausgeschaltet wurde und das Kraftfahrzeug durch eine Waschstrasse
bewegt werden soll, wird der Druck im Hydraulikzylinder 3 durch
Schließen des Parksperrensitzventils 15 und durch
die leckagefreie Ausbildung aufrecht erhalten, so dass das Sperrglied 2 nicht
einrückt. Die Funktion F3 und der Aspekt S1 sind daher
erfüllt.
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Ferner
wird durch das Parksperrensitzventil 15 verhindert, dass
bei einer hydraulischen Fehlfunktion während des Fahrens,
bspw. einem Druckeinbruch, die Parksperre bzw. das Sperrglied 2 ungewollt
einrastet. Bei ausgeschaltetem Antriebsmotor und gleichzeitig bestromten
Zustand des Parksperrensitzventils 15 ist durch das Parksperrensitzventil 15 verhindert,
dass das Sperrglied 2 einrückt. Der Aspekt S2
ist daher erfüllt.
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Beim
Ausfall sämtlicher Hilfsenergie wird das Parksperrensitzventil 15 durch
die Federrückstellung geöffnet und der Hydraulikzylinder 3 zwangsläufig über
das Parksperrensitzventil 15, das geöffnete Schieberventil 13 und
das geöffnete Sicherheitsventil 12 in den Sumpf 16 druckentlastet,
wie es in der Figur dargestellt ist. Der Aspekt S4 ist daher erfüllt.
Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende
Vorteile erzielt.
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Abweichend
zu 1 ist nun in den 2a bzw. 2b eine
weitere, hier nun allerdings hydraulisch-mechanische Lösung
realisiert.
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Gut
zu erkennen in 2a ist hier die Parksperrenvorrichtung 1 mit
dem Sperrglied 2 und dem Hydraulikzylinder 3. Ähnliche
Komponenten wie in der 1 sind auch ähnlich
bezeichnet, wie insbesondere der Kolben 4, die Kolbenstange 5,
der Schwenkhebel 6, die Bestätigungsstange 7,
die Schwenkachse 8 und eine Druckfeder 9, die
hier angeordnet ist zwischen dem Gehäuse des Hydraulikzylinders 3 und
dem Schwenkhebel 6. Schließlich ist auch eine
Druckfeder 10 ähnlich wie in 1 vorgesehen.
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Auch
bei dem hier in 2a dargestellten Hydraulikkreislauf
sind entsprechende hier nicht näher bezeichnete Druckleitungen,
insbesondere aber auch ein Sicherheitsventil 12 und ein
Parksperrensitzventil 15 vorgesehen, mit deren Hilfe ein
hier nicht näher bezeichneter Druckraum im Hydraulikzylinder 3 beaufschlagbar
ist, insbesondere um den Kolben 4, der hier vzw. als Hohlzylinder
ausgeführt ist, entsprechend zu bewegen/verschieben.
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Bei
dem hier in 2a dargestellten Ausführungsbeispiel
ist nun für den Kolben 4 ein Führungselement 20 vorgesehen,
das im wesentlichen T-förmig ausgebildet ist und hydraulisch
bewegbare Blockierelemente 21 aufweist, die stabförmig
ausgebildet sind und in hier nicht näher bezeichneten Nuten am äußeren
inneren Umfang des Kolbens 4 eingreifen können.
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Zur
Blockade/Verriegelung des Kolbens 4 können diese
Blockierelemente 21 nun entsprechend druckbeaufschlagt
werden, nämlich über eine entsprechende hier nicht
näher bezeichnete Druckleitung bzw. ein Schaltventil 22,
so wie aus 2a ersichtlich.
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Wie
die 2b zeigt, können bei einer entsprechenden
Druckbeaufschlagung die in dem Führungselement 20 radial
gelagerten Blockierelemente 21 entsprechend bewegt, insbesondere
radial nach außen verschoben werden, so dass diese in nicht
näher bezeichnete Ausnehmungen am inneren Umfang des Kolbens 4 eingreifen.
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Mit
dem hier in den 2a und 2b dargestellten
Ausführungsbeispiel ist daher eine hydraulisch/mechanische
Lösung zur Verriegelung bzw. zur Realisierung einer Parksperrenvorrichtung 1 dargestellt.
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Abweichend
zu der in 1 beschriebenen Lösung
ist bei der in den 2a und 2b beschriebenen
Lösung nun im Hydraulikzylinder 3 eine mechanische
Verriegelung vorgesehen. In Kombination mit dem Schaltventil 22 übernimmt
diese Verriegelung die Funktion des in 1dargestellten
Schieberventils 13. Die Funktionen des Sicherheitsventils 12 bzw.
Parksperrensitzventiles 15 entsprechen im Wesentlichen
der Beschreibung zu der 1.
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Die 2b zeigt
die Parksperrenvorrichtung 1 in vergrößerter
Darstellung in der Position „ausgelegt”, hierbei
sind die Blockierelemente 21 radial nach innen verschoben.
Die sperrstiftförmigen ausgebildeten Blockierelemente 21 können – wie
bereits erwähnt – in entsprechende nicht näher
bezeichnete Nuten auf der Innenseite des Kolbens 4 eingreifen. Hierbei
werden die Blockierelemente 21 betätigt über das
Schaltventil 22. Nimmt der Hydraulikzylinder 3 die
hier dargestellte Endposition ein, so kann über das Schaltventil 22 in
unbestromten Zustand der Systemdruck der hydraulischen Steuerung
auf die Unterseite der Blockierelemente 21 geleitet werden.
Die stiftförmigen Blockierelemente 21 fahren dann
radial nach außen und treten in die „Rastierungsnuten” des Kolbens 4 des
Hydraulikzylinders 3 ein, so dass die Position des Kolbens 4 formschlüssig
in dieser Position gehalten wird. Zum Entsperren des Kolbens 4 kann über
das Schaltventil 22 der Sperrdruck abgebaut werden und
der Kolben 4 kann, angetrieben durch die Druckfeder 9 ausfahren
werden, so dass die Parksperre einrasten bzw. eingelegt werden kann.
Auch mit der in 2a und 2b dargestellten
Lösungen sind daher entsprechende Vorteile erzielt und
die eingangs genannten Nachteile vermieden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Parksperrenvorrichtung
- 2
- Sperrglied
- 3
- Hydraulikzylinder
- 4
- Kolben
- 5
- Kolbenstange
- 6
- Schwenkhebel
- 7
- Betätigungsstange
- 8
- Schwenkachse
- 9
- Druckfeder
- 10
- Druckfeder
- 11
- Druckleitung
- 12
- Sicherheitsventil
- 13
- Schieberventil
- 14
- Schaltventil
- 15
- Parksperrensitzventil
- 16
- Sumpf
- 17
- Zuführleitung
- 18
- Drossel
- 19
- Rückkopplungsleitung
- 20
- Führungselement
- 21
- Blockierelement
- 22
- Schaltventil
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1099067
B1 [0008]
- - DE 19820920 B4 [0009]
- - DE 102004043344 A1 [0010]
- - DE 4322523 A1 [0011]
- - DE 102005049177 A1 [0012]
- - DE 10245386 A1 [0013]
- - DE 4127991 C2 [0014]
