DE102014208373A1

DE102014208373A1 - Parking lock actuator for a hydraulically operated parking lock of an automatic transmission

Info

Publication number: DE102014208373A1
Application number: DE102014208373.7A
Authority: DE
Inventors: Markus Herrmann; Matthias List; Tobias Miller; Franz Brugger; Armin RASCH
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-05-05
Filing date: 2014-05-05
Publication date: 2015-11-05

Abstract

Es wird ein Parksperrenaktuator für eine hydraulisch betätigbare Parksperre eines Automatgetriebes, umfassend eine Parksperrenklinke (8), die in ein mit dem Abtrieb des Getriebes verbundenes Parksperrenrad ein- oder ausrastet, ein auf einer Schubstange (4) angeordnetes und über ein erstes Federelement (7) angefedertes Sperrelement (6), das im gesperrten Zustand zwischen der Parksperrenklinke (8) und einer Führungsplatte eingeklemmt ist, um ein Herausdrücken der Parksperrenklinke (8) aus einer Zahnlücke des Parksperrenrades zu verhindern, und einen in einem Zylinder (2) angeordneten, im Öffnungssinne der Parksperre gegen die Kraft eines zweiten Federelementes (3) hydraulisch axial verschiebbaren und mit der Schubstange (4) verbundenen Kolben (5), wobei das dem Kolben (5) abgewandte Ende der Schubstange (4) mit einem über ein erstes Federelement (7) angefederten Sperrelement (6) wirkverbunden ist, vorgeschlagen, wobei im Druckleitungssystem des Parksperrenaktuators (1) ein hydraulischer Druckspeicher (10) angeordnet ist, welcher derart ausgelegt ist, dass er erst ab einer vorgegebenen Schwelle des hydraulischen Drucks, die dem zum Auslegen der Parksperre unter normalen Bedingungen ohne hohe Last erforderlichen hydraulischen Druck entspricht oder den zum Auslegen der Parksperre unter normalen Bedingungen ohne hohe Last erforderlichen hydraulischen Druck um einen vorgegebenen Wert übersteigt, aufgeladen wird.It is a Parksperrenaktuator for a hydraulically actuated parking brake of an automatic transmission, comprising a parking pawl (8) which engages in a connected to the output of the transmission parking lock gear or disengaged on a push rod (4) and a first spring element (7) Sprung locking element (6) which is clamped in the locked state between the parking pawl (8) and a guide plate to prevent forcing out the parking pawl (8) from a tooth gap of the parking lock gear, and arranged in a cylinder (2), in the opening sense the parking lock against the force of a second spring element (3) hydraulically axially displaceable and with the push rod (4) connected to the piston (5), wherein the piston (5) facing away from the end of the push rod (4) with a via a first spring element (7) spring-loaded locking element (6) is operatively connected, proposed, wherein in the pressure line system of the parking lock actuator (1) a hydrau Lischer pressure accumulator (10) is arranged, which is designed such that it only from a predetermined threshold of the hydraulic pressure corresponding to the required for laying out the parking brake under normal conditions without high load hydraulic pressure or to interpret the parking brake under normal conditions without high load required hydraulic pressure exceeds a predetermined value is charged.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Parksperrenaktuator für eine hydraulisch betätigbare Parksperre eines Automatgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The present invention relates to a parking lock actuator for a hydraulically actuable parking lock of an automatic transmission according to the preamble of patent claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind Parksperrenmechanismen für Automatgetriebe bekannt. Üblicherweise weisen derartige Mechanismen eine vorgespannte Feder auf, über die die Parksperre aktiviert wird, wobei die Parksperrenfunktion über ein Sperrkegel-Klinkensystem realisiert wird, was in einem günstigen Aufbau resultiert. Zum Deaktivieren der Parksperre wird üblicherweise ein mechanisches Gestänge oder ein hydraulisch oder pneumatisch betätigter Zylinder verwendet. Hierbei wirkt eine Betätigungsstange eines Gestänges bzw. eine Kolbenstange des Zylinders mit einer Parksperrenklinke und einem Parksperrenrad zusammen. Parking brake mechanisms for automatic transmissions are known from the prior art. Usually, such mechanisms have a preloaded spring over which the parking brake is activated, whereby the parking lock function is realized via a locking pawl system, resulting in a favorable structure. To deactivate the parking lock, a mechanical linkage or a hydraulically or pneumatically actuated cylinder is usually used. In this case, an actuating rod of a linkage or a piston rod of the cylinder interacts with a parking pawl and a parking lock gear.

Das in der Regel als Sperrkegel ausgebildete Sperrelement derartiger Parksperrenmechanismen ist üblicherweise im gesperrten Zustand zwischen einer Parksperrenklinke und einer Führungsplatte bzw. einem Stützbolzen eingeklemmt, um zu verhindern, dass die Parksperrenklinke aus der Zahnlücke eines mit dem Abtrieb des Getriebes verbundenen Parksperrenrades herausgedrückt wird. The usually formed as a locking cone locking element such parking lock mechanisms is usually trapped in the locked state between a parking pawl and a guide plate or a support pin to prevent the parking pawl is pushed out of the tooth gap of a connected to the output of the transmission parking lock gear.

Parksperren in Automatikgetrieben, die keine mechanische Verbindung zum Schalt- bzw. Wählhebel im Fahrzeuginnenraum haben, werden in der Regel hydraulisch betätigt, da in modernen Getrieben ohnehin eine Hydraulik vorgesehen ist. Beim hydraulisch durchgeführten Auslegevorgang der Parksperre wird ein Sperrkegel aus dem Sperrbereich zwischen Führungsplatte und Parksperrenklinke herausgezogen, wobei der Sperrkegel angefedert ist und über eine Schubstange mit dem Betätigungszylinder der Hydraulik wirkverbunden ist. Parking locks in automatic transmissions, which have no mechanical connection to the shift or selector lever in the vehicle interior, are usually actuated hydraulically, as in modern transmissions a hydraulic system is provided anyway. When hydraulically performed Auslegevorgang the parking brake a locking cone is pulled out of the restricted area between the guide plate and parking pawl, wherein the locking cone is spring-loaded and is operatively connected via a push rod with the actuating cylinder of the hydraulic.

Aus der DE 41 27 991 C2 der Anmelderin geht eine Parksperre für Automatgetriebe bei Kraftfahrzeugen mit einem durch einen Handwählhebel schaltbaren hydraulischen oder pneumatischen Parksperrenmechanismus hervor, wobei der Parksperrenmechanismus eine verschiebbare Betätigungsstange aufweist, die mit einer Parksperrenklinke und einem Parksperrenrad zusammenwirkt. Hierbei ist die Betätigungsstange gleichzeitig die Kolbenstange eines im Inneren eines Getriebegehäuses angeordneten, einfach wirkenden Zylinders, der im drucklosen Zustand die Betätigungsstange vorgeschoben und somit die Parksperre geschlossen hält und bei Druckbeaufschlagung diese öffnet. From the DE 41 27 991 C2 The Applicant discloses a parking lock for automatic transmissions in motor vehicles with a switchable by a manual selector hydraulic or pneumatic parking lock mechanism, the parking brake mechanism having a sliding actuating rod which cooperates with a parking pawl and a parking lock gear. Here, the actuating rod is at the same time the piston rod arranged in the interior of a transmission case, single-acting cylinder, which pushed the actuating rod in the pressureless state and thus keeps the parking brake closed and this opens when pressurized.

Aus der DE 102 453 69 A1 der Anmelderin ist eine elektrohydraulische Betätigungseinrichtung für eine Parksperre eines Automatgetriebes bekannt, wobei die Parksperre mechanisch über einen Federspeicher eingelegt und hydraulisch über ein Kolben-Zylinder-System ausgelegt wird. Bei der bekannten Betätigungseinrichtung ist eine Pumpe vorgesehen, welche die Druckversorgung des Parksperrenzylinders nach Abschalten eines Antriebsmotors des Getriebes aufrechterhält. From the DE 102 453 69 A1 the applicant is an electro-hydraulic actuator for a parking brake of an automatic transmission known, the parking brake is mechanically engaged via a spring accumulator and designed hydraulically via a piston-cylinder system. In the known actuator, a pump is provided which maintains the pressure supply of the parking lock cylinder after switching off a drive motor of the transmission.

Des Weiteren ist aus der DE 101 364 25 B4 eine Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre eines Kraftfahrzeugs bekannt, welche eine hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit, die mit der Parksperre zu deren Betätigung in Wirkverbindung steht, und eine Druckquelle umfasst, wobei die Zylinder-Kolben-Einheit beidseitig mit Druck beaufschlagbar ist. Durch die bekannte Vorrichtung soll eine unbeabsichtigte Betätigung durch beispielsweise einen Druckabfall vermieden werden. Furthermore, from the DE 101 364 25 B4 a device for actuating a parking brake of a motor vehicle is known which comprises a hydraulic cylinder-piston unit, which is operatively connected to the parking lock for the actuation thereof, and a pressure source, wherein the cylinder-piston unit can be acted upon on both sides with pressure. By the known device unintentional actuation by, for example, a pressure drop should be avoided.

Wenn die Parksperre unter Last ausgelegt wird, was z.B. der Fall ist, wenn das Fahrzeug am Hang steht, ist für den Auslegevorgang eine hohe Kraft erforderlich, d.h. der Druck im Betätigungszylinder des Parksperrenmechanismus steigt soweit an, bis die Kraft ausreicht, um den Sperrkegel, der zwischen der Parksperrenklinke und einer Führungsplatte eingeklemmt ist, auszulegen. When the parking lock is laid out under load, which is e.g. the case is when the vehicle is on a slope, a high force is required for the deployment process, i. the pressure in the actuating cylinder of the parking lock mechanism increases until the force is sufficient to interpret the locking cone, which is clamped between the parking pawl and a guide plate.

Sobald der Sperrkegel, der die Parksperrenklinke in der Zahnlücke eines mit dem Abtrieb des Getriebes verbundenen Parksperrenrades hält, im Rahmen des Auslegevorgangs die Sperrkante an der Führungsplatte oder an der Parksperrenklinke verlässt, geht die Selbsthemmung verloren, was in einer schlagartigen Entspannung des Systems resultiert. Hierbei sinkt der hydraulische Druck im Betätigungszylinder, weil eine Gegenkraft fehlt, wobei sich der Betätigungszylinder entsprechend dem vorhandenen Volumenstrom weiter bewegt. Nachdem der Sperrkegel den Sperrbereich verlassen hat, ist die Bewegungsgeschwindigkeit des Betätigungszylinders vom zur Verfügung stehenden Volumenstrom im Zylinder abhängig. Dieser Volumenstrom ist wiederum von der Förderleistung der Getriebepumpe abhängig und damit begrenzt und kann nicht kurzfristig erhöht werden. As soon as the locking cone, which holds the parking pawl in the tooth space of a parking lock wheel connected to the output of the transmission, leaves the blocking edge on the guide plate or on the parking pawl during the laying process, the self-locking is lost, resulting in a sudden relaxation of the system. In this case, the hydraulic pressure in the actuating cylinder decreases, because a counterforce is missing, wherein the actuating cylinder moves according to the existing volume flow on. After the locking cone has left the blocking area, the movement speed of the actuating cylinder is dependent on the available volume flow in the cylinder. This volume flow is in turn dependent on the capacity of the gear pump and thus limited and can not be increased in the short term.

Nach dem Auslegen der Parksperre bewegt sich die Parksperrenklinke mit hoher Energie in Richtung Sperrkegel und Führungsplatte, wobei durch die schnelle Bewegung der Parksperrenklinke der Sperrkegel zurückgeschoben wird und die Parksperrenklinke das Parksperrenrad zunächst komplett verlässt. After laying out the parking brake, the parking pawl moves with high energy in the direction of locking cone and guide plate, being pushed back by the rapid movement of the parking pawl of the locking cone and the parking pawl the parking lock initially completely leaves.

Wenn die Bewegungsenergie der Parksperrenklinke in Richtung Auslegen abgebaut ist, bewegt sich auch der Sperrkegel aufgrund der Federenergie aus der Sperrkegelanfederung und ggf. der Energie aus einer Reflexion vom rückseitigem Sperrkegelanschlag wieder in Richtung Einlegen. Hat bis zu diesem Zeitpunkt der Betätigungszylinder des Parksperrenmechanismus noch nicht ausreichend Weg zurückgelegt, kann der Sperrkegel, der über eine Verbindungsstange mit dem Betätigungszylinder wirkverbunden ist, wieder so weit in Richtung Einlegen bewegen, dass es zur Berührung des Sperrkegels mit der Parksperrenklinke kommt. Hierdurch wird die Parksperrenklinke wieder angehoben, was zu einem Kontakt zwischen der Parksperrenklinke und dem Parksperrenrad führt. If the kinetic energy of the parking pawl in the direction of laying is reduced, and the locking cone moves due to the spring energy from the Sperrkegelanfederung and possibly the energy from a reflection from the back Locking cone stop again in the direction of insertion. If the actuating cylinder of the parking brake mechanism has not traveled sufficiently up to this point in time, the locking cone, which is operatively connected to the actuating cylinder via a connecting rod, can again move in the direction of insertion so that the locking pawl comes into contact with the parking pawl. As a result, the parking pawl is raised again, resulting in a contact between the parking pawl and the Parksperrenrad.

Für den Fall, dass der Antriebsstrang stark vorgespannt ist, wenn z.B. das Fahrzeug am Hang steht, wird in Abhängigkeit von der Steifigkeit des gesamten Antriebsstranges die Abtriebswelle um einen bestimmten Winkel vorgespannt. Diese Vorspannung wird beim Auslegen schlagartig gelöst, was kurzzeitig zu sehr hohen Winkelgeschwindigkeiten an der Abtriebswelle führt. In the event that the powertrain is heavily biased, e.g. the vehicle is on a slope, depending on the rigidity of the entire drive train, the output shaft is biased by a certain angle. This bias is released suddenly when laying out, which leads briefly to very high angular velocities on the output shaft.

Wenn es gleichzeitig zu dem vorher beschriebenen Effekt kommt, wonach sich die Parksperrenklinke wieder in der Eingriffszone des Parksperrenrades befindet, ratscht das Parksperrenrad über den Klinkenzahn der Parksperrenklinke, was in nachteiliger Weise zu einer Beschädigung an der Parksperrenklinke und/oder am Parksperrenrad führen kann. If it comes at the same time to the previously described effect, after which the parking pawl is again in the engagement zone of the parking lock gear ratchets the Parkperrenrad on the ratchet tooth of the parking lock pawl, which can disadvantageously lead to damage to the parking pawl and / or the parking lock gear.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Parksperrenaktuator für eine hydraulisch betätigbare Parksperre eines Automatgetriebes anzugeben, durch den vermieden wird, dass sich beim Auslegen der Parksperre die Parksperrenklinke wieder in der Eingriffszone des Parksperrenrades befindet. The present invention has for its object to provide a Parksperrenaktuator for a hydraulically actuated parking brake of an automatic transmission, is avoided by the fact that the parking lock pawl is again in the engagement zone of the parking lock gear when laying out the parking brake.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor. This object is solved by the features of patent claim 1. Further embodiments and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims.

Demnach wird ein Parksperrenaktuator für eine hydraulisch betätigbare Parksperre eines Automatgetriebes, umfassend eine Parksperrenklinke, die in ein mit dem Abtrieb des Getriebes verbundenes Parksperrenrad ein- oder ausrastet und ein auf einer Schubstange angeordnetes und über ein erstes Federelement angefedertes Sperrelement, das im gesperrten Zustand zwischen der Parksperrenklinke und einer Führungsplatte eingeklemmt ist, um ein Herausdrücken der Parksperrenklinke aus einer Zahnlücke des Parksperrenrades zu verhindern, der einen in einem Zylinder angeordneten, im Öffnungssinne der Parksperre gegen die Kraft eines zweiten Federelementes hydraulisch axial verschiebbaren und mit der Schubstange verbundenen Kolben aufweist, wobei im Druckleitungssystem des Parksperrenaktuators ein hydraulischer Druckspeicher angeordnet ist, der beispielsweise als Feder- oder Gasdruckspeicher ausgeführt sein kann, und wobei der hydraulische Druckspeicher derart ausgelegt ist, dass erst ab einer vorgegebenen Schwelle des hydraulischen Drucks, die dem zum Auslegen der Parksperre unter normalen Bedingungen ohne hohe Last erforderlichen hydraulischen Druck entspricht oder den zum Auslegen der Parksperre unter normalen Bedingungen ohne hohe Last erforderlichen hydraulischen Druck um einen vorgegebenen Wert übersteigt, der hydraulische Druckspeicher aufgeladen wird. Accordingly, a Parksperrenaktuator for a hydraulically actuated parking brake of an automatic transmission, comprising a parking pawl which engages or disengaged in a connected to the output of the transmission parking lock gear and a push rod arranged on a spring element and spring-loaded locking element in the locked state between the Parksperrenklinke and a guide plate is clamped to prevent squeezing out the parking pawl of a tooth gap of the parking lock gear, which has a arranged in a cylinder, in the opening direction of the parking brake against the force of a second spring element hydraulically axially displaceable and connected to the push rod piston, wherein Pressure line system of the Parksperrenaktuators a hydraulic pressure accumulator is arranged, which can be configured for example as a spring or gas pressure accumulator, and wherein the hydraulic pressure accumulator is designed such that only from a v set threshold of the hydraulic pressure corresponding to the hydraulic pressure required for laying out the parking brake under normal conditions without high load or exceeds the set for the parking lock under normal conditions without high load hydraulic pressure by a predetermined value, the hydraulic pressure accumulator is charged.

Für den Fall der Ausführung des hydraulischen Druckspeichers als Federspeicher ist der hydraulische Druckspeicher als einfacher Zylinderraum ausgeführt, in dem ein Kolben axial verschiebbar angeordnet ist und die Druckseite, die mit einem Zulauf für die Hydraulikflüssigkeit verbunden ist, von dem Raum auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens abdichtet, in dem eine Druckfeder angeordnet ist. Wenn die Druckseite mit hydraulischem Druck beaufschlagt wird, der einen von der Federkonstante und der Stirnfläche des Kolbens abhängigen Wert übersteigt, federt die Druckfeder in Abhängigkeit vom Druck ein und speichert das entsprechende Ölvolumen mit dem Druck, der sich aus der Stirnfläche des Kolbens und der Federkraft ergibt. In the case of the execution of the hydraulic pressure accumulator as a spring accumulator, the hydraulic accumulator is designed as a simple cylinder chamber in which a piston is arranged axially displaceable and the pressure side, which is connected to a feed for the hydraulic fluid, from the space on the opposite side of the piston seals, in which a compression spring is arranged. When the pressure side is pressurized with hydraulic pressure exceeding a value dependent on the spring constant and the end face of the piston, the pressure spring will spring in response to the pressure and store the corresponding volume of oil at the pressure resulting from the face of the piston and the spring force results.

Für den Fall der Ausführung des hydraulischen Druckspeichers als Gasdruckspeicher ist der Raum auf der der Druckseite gegenüber liegenden Seite des Kolbens mit einem Gas, vorzugsweise Stickstoff gefüllt. Wenn die Druckseite mit hydraulischem Druck beaufschlagt wird, der einen Schwellenwert übersteigt, wird das Gas in Abhängigkeit vom Druck komprimiert und speichert das entsprechende Ölvolumen unter hohem Druck in Abhängigkeit der Kompression des Gases. In the case of the embodiment of the hydraulic pressure accumulator as a gas pressure accumulator, the space on the pressure side opposite side of the piston with a gas, preferably nitrogen filled. When the pressure side is pressurized with hydraulic pressure exceeding a threshold value, the gas is compressed in response to the pressure and stores the corresponding volume of oil under high pressure depending on the compression of the gas.

Im Folgenden wird die Erfindung für den Fall erläutert, dass der hydraulische Druckspeicher derart ausgelegt ist, dass er ab einer vorgegebenen Schwelle des hydraulischen Drucks, die dem zum Auslegen der Parksperre unter normalen Bedingungen ohne hohe Last, was der Fall ist, wenn das Fahrzeug in der Ebene steht, erforderlichen hydraulischen Druck entspricht, aufgeladen wird. In the following, the invention will be explained for the case that the hydraulic pressure accumulator is designed to be from a predetermined threshold of hydraulic pressure, which is the case for laying the parking brake under normal conditions without high load, which is the case when the vehicle in the level is equal to required hydraulic pressure is charged.

Die Ausgestaltung, wonach der hydraulische Druckspeicher ab einer vorgegebenen Schwelle des hydraulischen Drucks aufgeladen wird, die den zum Auslegen der Parksperre unter normalen Bedingungen ohne hohe Last erforderlichen hydraulischen Druck um einen vorgegebenen Wert übersteigt, kann zur Feinabstimmung des Auslegevorgangs herangezogen werden, beispielsweise, um bei Auslegevorgängen der Parksperre unter einer Last, die geringfügig höher ist, als die Last unter normalen Bedingungen, ein schnelles Öffnen der Parksperre zu gewährleisten, da sich durch das Aufladen des hydraulischen Druckspeichers eine leicht verzögerte Auslegezeit ergibt. Bei Auslegevorgängen unter hoher Last ist die Verzögerung kaum spürbar, da eine eventuelle Verzögerung durch die hohe Last kompensiert wird. The embodiment according to which the hydraulic pressure accumulator is charged from a predetermined threshold of hydraulic pressure which exceeds the hydraulic pressure required for laying out the parking brake by a predetermined value under normal conditions without high load, can be used for fine tuning of the deployment process, for example, at Exposure operations of the parking brake under a load that is slightly higher than the load under normal conditions, to ensure rapid opening of the parking brake, as by charging the hydraulic Accumulator gives a slightly delayed Auslegezeit. During deceleration under high load, the delay is barely noticeable, as any delay caused by the high load is compensated.

Wenn die Parksperre unter Last ausgelegt werden soll, ist der erforderliche hydraulische Druck höher als der Schwellenwert zum Aufladen des hydraulischen Druckspeichers, so dass die Aufladung des hydraulischen Druckspeichers beginnt, bevor der erforderliche Auslegedruck erreicht wird. Wenn der erforderliche Auslegedruck erreicht wird, bewegt sich das Sperrelement, was dazu führt, dass die Parksperrenklinke ihre Sperrstellung verlässt. Dies führt nach dem Stand der Technik dazu, dass der hydraulische Druck schlagartig abfällt, da sich das zur Verfügung stehende Volumen durch die axiale Verschiebung des mit dem Sperrelement über die Schubstange verbundenen Kolbens vergrößert. If the parking brake is to be designed under load, the required hydraulic pressure is higher than the threshold for charging the hydraulic pressure accumulator, so that the charging of the hydraulic accumulator begins before the required deployment pressure is reached. When the required deployment pressure is achieved, the locking member moves, causing the parking pawl to leave its locked position. This leads to the prior art that the hydraulic pressure drops abruptly, since the available volume increased by the axial displacement of the connected to the blocking element via the push rod piston.

Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen hydraulischen Druckspeicher wird dies vermieden, da bei Abfall des hydraulischen Drucks als Folge des Verlassens der Sperrstellung der Parksperrenklinke der hydraulische Druckspeicher entladen wird, so dass kurzfristig zusätzliches Ölvolumen zur Verfügung gestellt wird, welches den Auslegevorgang nach Verlassen der Sperrstellung der Parksperrenklinke deutlich beschleunigt. Auf diese Weise wird die Auslegegeschwindigkeit der Schubstange erhöht, so dass die für den Fall, dass die Parksperre unter hoher Last ausgelegt wird, mit hoher Dynamik frei schwingende Parksperrenklinke das Sperrelement nicht mehr berühren kann, auch wenn sich das Sperrelement aufgrund der Federenergie des ersten Federelementes wieder in Richtung Einlegen bewegt, wodurch ein Ratschen der Parksperrenklinke verhindert wird. By inventively provided hydraulic pressure accumulator this is avoided, since at drop in hydraulic pressure as a result of leaving the blocking position of the parking pawl hydraulic pressure accumulator is discharged so that short term additional oil volume is made available, which clearly shows the Auslegevorgang after leaving the locked position of the parking pawl accelerated. In this way, the delivery speed of the push rod is increased, so that in the event that the parking brake is designed under high load, with high dynamics freely swinging parking pawl can no longer touch the locking element, even if the locking element due to the spring energy of the first spring element moved back in the direction of insertion, whereby a ratchet of the parking pawl is prevented.

Wenn die Parksperre bei geringer Last, d.h. im Normalbetrieb ausgelegt werden soll, ist eine hohe Auslegegeschwindigkeit und somit ein zusätzliches Ölvolumen nicht erforderlich. Da der hydraulische Druckspeicher so ausgelegt ist, dass er ab einer vorgegebenen Schwelle des hydraulischen Drucks, die dem zum Auslegen der Parksperre unter normalen Bedingungen ohne hohe Last erforderlichen hydraulischen Druck entspricht, aufgeladen werden kann, wird er beim Auslegen der Parksperre im Normalbetrieb nicht beansprucht, so dass dieser Betriebszustand einem Zustand ohne den hydraulischen Druckspeicher entspricht. When the parking brake is under light load, i. is to be designed in normal operation, a high Auslegegeschwindigkeit and thus an additional volume of oil is not required. Since the hydraulic pressure accumulator is designed so that it can be charged from a predetermined threshold of hydraulic pressure corresponding to the hydraulic pressure required for laying out the parking brake under normal conditions without high load, it is not claimed during the design of the parking brake in normal operation, so that this operating state corresponds to a state without the hydraulic pressure accumulator.

Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird gewährleistet, dass wenn ein zusätzliches Ölvolumen zur Beschleunigung des Auslegevorgangs der Parksperre benötigt wird, um ein Ratschen der Parksperrenklinke zu verhindern, dieses auch zur Verfügung steht. In vorteilhafter Weise ist der erfindungsgemäße Parksperrenaktuator sehr einfach aufgebaut, wobei aufgrund der Toleranzunabhängigkeit keine Wartung erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Parksperre auch bei Ausfall des Druckspeichers ausgelegt werden kann. The inventive concept ensures that when an additional volume of oil to accelerate the deployment process of the parking brake is required to prevent ratcheting the parking pawl, this is also available. Advantageously, the Parksperrenaktuator invention is very simple, with no maintenance is required due to the tolerance independence. Another advantage is that the parking brake can be designed even in case of failure of the pressure accumulator.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below by way of example with reference to the attached figures. Show it:

1: Eine schematische Darstellung eines gemäß der Erfindung ausgeführten Parksperrenaktuators für eine hydraulisch betätigbare Parksperre eines Automatgetriebes bei nicht ausgelegter Parksperre; 1 : A schematic representation of a running according to the invention Parksperrenaktuators for a hydraulically actuated parking brake of an automatic transmission with not designed parking brake;

2: eine schematische Darstellung eines gemäß der Erfindung ausgeführten Parksperrenaktuators für eine hydraulisch betätigbare Parksperre eines Automatgetriebes während des Auslegevorgangs der Parksperre bei hoher Last zum Zeitpunkt, an dem der hydraulische Druckspeicher aufgeladen ist und sich das Sperrelement bewegt; 2 a schematic representation of a executed in accordance with the invention Parksperrenaktuators for a hydraulically actuable parking brake of an automatic transmission during the deployment process of the parking brake at high load at the time when the hydraulic pressure accumulator is charged and moves the blocking element;

3: eine schematische Darstellung eines gemäß der Erfindung ausgeführten Parksperrenaktuators für eine hydraulisch betätigbare Parksperre eines Automatgetriebes während des Auslegevorgangs der Parksperre bei hoher Last zum Zeitpunkt, an dem die Schubstange diejenige Position erreicht hat, in der die Parksperrenklinke ihre Sperrstellung gerade verlässt; und 3 : A schematic representation of an executed in accordance with the invention Parksperrenaktuators for a hydraulically actuated parking lock of an automatic transmission during the deployment process of the parking brake at high load at the time when the push rod has reached the position in which the parking pawl just leaves its blocking position; and

4: eine schematische Darstellung eines gemäß der Erfindung ausgeführten Parksperrenaktuators für eine hydraulisch betätigbare Parksperre eines Automatgetriebes während des Auslegevorgangs der Parksperre bei komplett ausgelegtem Sperrelement. 4 : A schematic representation of an executed according to the invention Parksperrenaktuators for a hydraulically actuated parking brake of an automatic transmission during the deployment process of the parking brake with completely designed locking element.

Der in 1 gezeigte Parksperrenaktuator 1 weist einen in einem Zylinder 2 angeordneten, im Öffnungssinne gegen die Kraft eines zweiten Federelementes 3 hydraulisch axial verschiebbaren und mit einer Schubstange 4 verbundenen Kolben 5 auf, wobei das dem Kolben 5 abgewandte Ende der Schubstange 4 mit einem als Sperrkegel 6 ausgeführten und über ein erstes Federelement 7 angefederten Sperrelement wirkverbunden ist. Bei eingelegter Parksperre ist der Sperrkegel 6 zwischen einer Parksperrenklinke 8 und einer nicht dargestellten Führungsplatte eingeklemmt, um ein Herausdrücken der Parksperrenklinke 8 aus einer Zahnlücke eines nicht dargestellten Parksperrenrades zu verhindern. The in 1 Parking lock actuator shown 1 has one in a cylinder 2 arranged, in the opening direction against the force of a second spring element 3 hydraulically movable axially and with a push rod 4 connected pistons 5 on, which is the piston 5 opposite end of the push rod 4 with a locking cone 6 executed and via a first spring element 7 Sprung spring element is operatively connected. When the parking lock is engaged, the locking cone is 6 between a parking pawl 8th and a guide plate, not shown, clamped to a pressing out of the parking pawl 8th to prevent from a tooth gap of a parking lock wheel, not shown.

Wie aus 1 ersichtlich, wird der Sperrkegel 6 im geschlossenen Zustand der Parksperre durch die Kraft des zweiten Federelementes 3 in der Sperrposition gehalten, wobei das zweite Federelement 3 zwischen dem Kolben 5 und dem Boden 9 des Zylinders 2 des Kolbens 5 angeordnet ist. In den Figuren ist die Hydraulikdruckquelle bzw. eine Hydraulikpumpe mit dem Bezugszeichen 14 versehen. How out 1 can be seen, the locking cone 6 in the closed state of the parking brake by the force of the second spring element 3 held in the locked position, wherein the second spring element 3 between the piston 5 and the floor 9 of the cylinder 2 of the piston 5 is arranged. In the figures is the hydraulic pressure source or a hydraulic pump with the reference numeral 14 Mistake.

Gemäß der Erfindung ist im Druckleitungssystem des Parksperrenaktuators 1 ein hydraulischer Druckspeicher 10 angeordnet, der bei dem gezeigten Beispiel als Federdruckspeicher ausgeführt ist. Der Federdruckspeicher 10 ist derart ausgelegt, dass er erst ab einer vorgegebenen Schwelle des hydraulischen Drucks, die dem zum Auslegen der Parksperre unter normalen Bedingungen ohne hohe Last erforderlichen hydraulischen Druck entspricht, aufgeladen wird. According to the invention is in the pressure line system of the Parksperrenaktuators 1 a hydraulic accumulator 10 arranged, which is executed in the example shown as a spring pressure accumulator. The spring pressure accumulator 10 is designed so that it is charged only from a predetermined threshold of hydraulic pressure, which corresponds to the hydraulic pressure required for laying out the parking brake under normal conditions without high load.

Der Federdruckspeicher 10 umfasst einen Zylinderraum, in dem ein Kolben 11 axial verschiebbar angeordnet ist und die Druckseite, die mit einem Zulauf 12 für die Hydraulikflüssigkeit verbunden ist, von dem Raum auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens 11 abdichtet, in dem eine Druckfeder 13 angeordnet ist. Wenn die Druckseite mit hydraulischem Druck beaufschlagt wird, der einen von der Federkonstante der Druckfeder 13 und der Stirnfläche des Kolbens 11 abhängigen Wert übersteigt, federt die Druckfeder 13 in Abhängigkeit vom Druck ein und speichert das entsprechende Ölvolumen mit dem Druck, der sich aus der Stirnfläche des Kolbens 11 und der Federkraft ergibt. Der Federdruckspeicher 10 ist derart ausgelegt, dass der von der Federkonstante der Druckfeder 13 und der Stirnfläche des Kolbens 11 abhängige Wert des hydraulischen Drucks, ab dem das Einfedern der Druckfeder beginnt, dem zum Auslegen der Parksperre unter normalen Bedingungen ohne hohe Last erforderlichen hydraulischen Druck entspricht. The spring pressure accumulator 10 includes a cylinder space in which a piston 11 is arranged axially displaceable and the pressure side, with an inlet 12 for the hydraulic fluid is connected, from the space on the opposite side of the piston 11 seals, in which a compression spring 13 is arranged. When hydraulic pressure is applied to the pressure side, one of the spring constant of the compression spring 13 and the end face of the piston 11 dependent value exceeds, springs the compression spring 13 depending on the pressure and stores the corresponding volume of oil with the pressure resulting from the end face of the piston 11 and the spring force results. The spring pressure accumulator 10 is designed so that the of the spring constant of the compression spring 13 and the end face of the piston 11 dependent value of the hydraulic pressure, from which the compression of the compression spring begins, which corresponds to the design of the parking brake under normal conditions without high load hydraulic pressure.

Im Rahmen weiterer Ausführungsformen kann der von der Federkonstante der Druckfeder 13 und der Stirnfläche des Kolbens 11 abhängige Wert des hydraulischen Drucks, ab dem das Einfedern der Druckfeder beginnt, dem zum Auslegen der Parksperre unter normalen Bedingungen ohne hohe Last erforderlichen hydraulischen Druck um einen vorgegebenen Wert übersteigen. In the context of further embodiments of the spring constant of the compression spring 13 and the end face of the piston 11 dependent value of the hydraulic pressure, from which the compression spring spring begins to exceed the hydraulic pressure required to lay the parking lock under normal conditions without high load by a predetermined value.

Zu Beginn des Auslegevorgangs der Parksperre bei hoher Last, was der Fall sein kann, wenn das Fahrzeug am Hang steht, wird der Federdruckspeicher 10 aufgeladen, d.h. die Druckfeder 13 federt ein, da der zum Auslegen der Parksperre erforderliche hydraulische Druck höher ist als der Schwellenwert zum Aufladen des Federdruckspeichers 10, der dem zum Auslegen der Parksperre unter normalen Bedingungen ohne hohe Last erforderlichen hydraulischen Druck entspricht. Die Aufladung des Federdruckspeichers 10 beginnt somit bevor der erforderliche Auslegedruck erreicht wird. At the beginning of the deployment process of the parking brake at high load, which may be the case when the vehicle is on a slope, the spring pressure accumulator 10 charged, ie the compression spring 13 springs in, because the hydraulic pressure required to deploy the parking brake is higher than the threshold for charging the spring accumulator 10 , which corresponds to the hydraulic pressure required for laying out the parking brake under normal conditions without high load. The charge of the spring accumulator 10 thus begins before the required design pressure is reached.

In 2 ist der Zustand des Parksperrenaktuators 1 kurz nach dem Erreichen des erforderlichen Auslegedrucks dargestellt; der Sperrkegel 6 hat sich im Öffnungssinne der Parksperre bewegt, die Parksperre ist jedoch noch nicht ausgelegt. In 2 is the condition of the parking lock actuator 1 shown shortly after reaching the required design pressure; the locking cone 6 has moved in the opening direction of the parking brake, the parking brake is not yet designed.

Wenn sich der Sperrkegel 6 weiter im Öffnungssinne bewegt, verlässt die Parksperrenklinke 8 ihre Sperrstellung, wobei der hydraulische Druck als Folge der Vergrößerung des zur Verfügung stehenden Volumens bedingt durch die axiale Verschiebung des mit dem Sperrelement 6 über die Schubstange 4 verbundenen Kolbens 5 abfällt. Dies führt dazu, dass der Federdruckspeicher 10 entladen wird, so dass kurzfristig zusätzliches Ölvolumen zur Verfügung gestellt wird, welches den Auslegevorgang nach Verlassen der Sperrstellung der Parksperrenklinke 8 deutlich beschleunigt. When the locking cone 6 moved further in the opening sense, leaves the parking pawl 8th its blocking position, wherein the hydraulic pressure as a result of the increase in the available volume due to the axial displacement of the with the blocking element 6 over the push rod 4 connected piston 5 drops. This causes the spring pressure accumulator 10 unloaded, so that in the short term additional volume of oil is provided, which is the Auslegevorgang after leaving the locked position of the parking pawl 8th significantly accelerated.

Der Beginn dieses Vorgangs wird anhand 3 veranschaulicht. Hierbei wird die Auslegegeschwindigkeit der Schubstange 4 erhöht, so dass die mit hoher Dynamik frei schwingende Parksperrenklinke 8 den Sperrkegel 6 nicht mehr berühren kann, auch wenn sich der Sperrkegel 6 aufgrund der Federenergie des ersten Federelementes 7 wieder in Richtung Einlegen bewegt. The beginning of this process is based on 3 illustrated. Here, the Auslegegeschwindigkeit the push rod 4 increased, so that the freely swinging with high dynamics parking pawl 8th the locking cone 6 can not touch, even if the locking cone 6 due to the spring energy of the first spring element 7 moved back towards loading.

Wenn die Parksperrenklinke 8 ihre Sperrstellung gerade verlässt, wird der Sperrkegel 6 mit hoher Energie von der Parksperrenklinke 8 weggestoßen, was durch den schraffiert dargestellten Sperrkegel 6 und das entsprechend zusammengedrückte erste Federelement 7 im unteren Teil der 3 veranschaulicht wird. Anschließend bewegt sich der Sperrkegel 6 aufgrund der Federenergie des ersten Federelementes 7 wieder in Richtung Einlegen. When the parking pawl 8th its locking position just leaves the locking cone 6 with high energy from the parking pawl 8th pushed away, what by the hatched cone shown hatched 6 and the correspondingly compressed first spring element 7 in the lower part of the 3 is illustrated. Subsequently, the locking cone moves 6 due to the spring energy of the first spring element 7 again in the direction of insertion.

Gegenstand der 4 ist der erfindungsgemäße Parksperrenaktuator 1 bei komplett ausgelegtem Sperrkegel 6 und entladenem Federdruckspeicher 10. Wie bereits erläutert, wurde der Sperrkegel 6 mit hoher Geschwindigkeit von der frei schwingenden Parksperrenklinke 8 entfernt, so dass ein Ratschen der Parksperrenklinke 8 verhindert wird, weil es zu keiner Berührung des Sperrkegels 6 mit der Parksperrenklinke 8 kommt, auch wenn sich der Sperrkegel 6 aufgrund der Federenergie des ersten Federelementes 7 wieder in Richtung Einlegen bewegt, wodurch die Parksperrenklinke 8 wieder angehoben werden könnte, was in einem Kontakt zwischen der Parksperrenklinke 8 und dem Parksperrenrad führen würde. Subject of the 4 is the Parksperrenaktuator invention 1 with completely designed locking cone 6 and unloaded spring accumulator 10 , As already explained, the locking cone 6 at high speed from the free swinging parking pawl 8th removed, leaving a ratchet of the parking pawl 8th is prevented, because there is no contact with the locking cone 6 with the parking pawl 8th comes, even if the locking cone 6 due to the spring energy of the first spring element 7 moved back towards insertion, causing the parking pawl 8th could be raised again, resulting in a contact between the parking pawl 8th and the parking lock wheel would lead.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Parksperrenaktuator Parksperrenaktuator
22: Zylinder cylinder
33: zweites Federelement second spring element
44: Schubstange pushrod
55: Kolben piston
66: Sperrelement blocking element
7 7: erstes Federelement first spring element
88th: Parksperrenklinke Parking pawl
99: Boden 9 des Zylinders 2 des Kolbens 5 ground 9 of the cylinder 2 of the piston 5
10 10: hydraulischer Druckspeicher, Federdruckspeicher hydraulic accumulator, spring accumulator
11 11: Kolben des Federdruckspeichers 10 Piston of the spring accumulator 10
12 12: Zulauf Intake
13 13: Druckfeder des Federdruckspeichers 10 Pressure spring of the spring pressure accumulator 10
14 14: Hydraulikdruckquelle, Hydraulikpumpe Hydraulic pressure source, hydraulic pump

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4127991 C2 [0005]
DE 10245369 A1 [0006]
DE 10136425 B4 [0007]

Claims

A parking lock actuator for a hydraulically actuable parking lock of an automatic transmission, comprising a parking pawl (US Pat. 8th ), which engages or disengages in a parking lock gear connected to the output of the transmission, one on a push rod ( 4 ) and via a first spring element ( 7 ) sprung locking element ( 6 ), in the locked state between the parking pawl ( 8th ) and a guide plate is clamped to a pressing out of the parking pawl ( 8th ) from a tooth gap of the parking lock wheel, and one in a cylinder ( 2 ), in the opening direction of the parking brake against the force of a second spring element ( 3 ) hydraulically axially displaceable and with the push rod ( 4 ) connected pistons ( 5 ), whereby the piston ( 5 ) opposite end of the push rod ( 4 ) with a via a first spring element ( 7 ) sprung locking element ( 6 ) is operatively connected, characterized in that in the pressure line system of the Parksperrenaktuators ( 1 ) a hydraulic accumulator ( 10 ) is arranged, which is designed so that it only from a predetermined threshold of the hydraulic pressure corresponding to the required for laying out the parking brake under normal conditions without high load hydraulic pressure or required for laying out the parking brake under normal conditions without high load hydraulic Pressure exceeds a predetermined value, is charged.

Parksperrenaktuator for a hydraulically actuated parking brake of an automatic transmission, according to claim 1, characterized in that the hydraulic pressure accumulator ( 10 ) is designed as a spring pressure accumulator, comprising a cylinder space in which a piston ( 11 ) is arranged axially displaceable and the pressure side, with an inlet ( 12 ) is connected to the hydraulic fluid from the space on the opposite side of the piston ( 11 ), in which a compression spring ( 13 ), wherein, when the pressure side is acted upon by hydraulic pressure, one of the spring constant of the compression spring ( 13 ) and the end face of the piston ( 11 ) dependent value, the compression spring ( 13 ) depending on the pressure and stores the corresponding oil volume with the pressure resulting from the end face of the piston ( 11 ) and the spring force results.

Parksperrenaktuator for a hydraulically actuated parking brake of an automatic transmission, according to claim 1 or 2, characterized in that when laying out the parking brake at high load, the hydraulic pressure accumulator ( 10 ) is required because the hydraulic pressure required to disengage the parking brake is higher than the threshold for charging the hydraulic accumulator, whereby the blocking element ( 6 ) is moved in the opening direction upon reaching the required Auslegedrucks and the parking pawl ( 8th ) leaves its blocking position, wherein the hydraulic pressure as a result of the increase in the available volume due to the axial displacement of the with the blocking element ( 6 ) via the push rod ( 4 ) connected piston ( 5 ), whereby the hydraulic accumulator ( 10 ) is discharged, so that additional oil volume is made available at short notice, which the Auslegevorgang after leaving the locked position of the parking pawl ( 8th ) significantly accelerated, wherein the blocking element ( 6 ) at high speed from the freely swinging parking pawl ( 8th ) Will get removed.

Parking lock actuator for a hydraulically actuable parking lock of an automatic transmission, according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the blocking element ( 6 ) is designed as a locking cone.