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DE102017121007A1 - Parksperre und Verfahren zur Betätigung dieser - Google Patents

Parksperre und Verfahren zur Betätigung dieser Download PDF

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DE102017121007A1
DE102017121007A1 DE102017121007.5A DE102017121007A DE102017121007A1 DE 102017121007 A1 DE102017121007 A1 DE 102017121007A1 DE 102017121007 A DE102017121007 A DE 102017121007A DE 102017121007 A1 DE102017121007 A1 DE 102017121007A1
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DE
Germany
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parking lock
parking
locking element
actuator
drive train
Prior art date
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Ceased
Application number
DE102017121007.5A
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English (en)
Inventor
Peter Greb
Lászlo Mán
Lars Schumann
Jose Alexander Lazo Zamalloa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and 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 and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102017121007.5A priority Critical patent/DE102017121007A1/de
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Parksperre (1) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs und ein Verfahren zu deren Betrieb zur formschlüssigen Sperre einer mit zumindest einem Antriebsrad verbindbaren Welle mit einem gehäusefest angeordneten, von einem Aktor (5) betätigten Sperrelement (4). Um die Parksperre (1) einfach und leicht ausbilden zu können, ist ein mit der Welle drehschlüssig verbundenes Parksperrenrad (2) mit über den Umfang verteilt angeordneten Ausnehmungen (3) vorgesehen, wobei das Sperrelement (4) mittels des Aktors (5) axial verlagerbar ausgebildet ist, welches zur Bildung des Formschlusses eine Überdeckung mit einer der Ausnehmungen (3) ausbildet und wobei zur Steuerung des Aktors (5) zur Herstellung einer Synchronisation von Sperrelement und Ausnehmung sowie zum Lösen einer gegebenenfalls vorhandenen Verspannung zwischen Sperrelement (4) und Parksperrenrad (2) eine Steuereinrichtung vorgesehen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Parksperre für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs und ein Verfahren zu deren Betrieb zur formschlüssigen Sperre einer mit zumindest einem Antriebsrad verbindbaren Welle mit einem gehäusefest angeordneten, von einem Aktor betätigten Sperrelement.
  • Parksperren werden in automatisierten Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen verwendet, um die Fortbewegung des Kraftfahrzeugs im Parkbetrieb insbesondere an Fahrbahnsteigungen zu verhindern. Hierzu sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 102 59 893 A1 und DE 10 2008 000 177 A1 Anordnungen bekannt, bei denen manuell mittels eines entsprechenden Hebels oder mittels eines Aktors automatisiert eine Parkklinke in ein außenprofiliertes Parksperrenrad formschlüssig eingeklinkt wird. Durch Verspannungen der Parkklinke mit dem Parksperrenrad und durch eine Abweisfunktion zur Verhinderung einer Betätigung bei nicht angepasster Geschwindigkeit sind die Bauteile entsprechender Parksperren groß und schwer ausgebildet und weisen große und aufwendige Betätigungseinrichtungen auf.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Parksperre. Insbesondere soll die Parksperre leichte Bauteile enthalten und einfach zu bedienen sein.
  • Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung des Anspruchs 1 und das Verfahren des Anspruchs 9 gelöst. Die von diesen Ansprüchen abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen der Gegenstände der Ansprüche 1 und 9 wieder.
  • Die vorgeschlagene Parksperre dient der Festlegung eines Kraftfahrzeugs mit einem automatisierten Getriebe in Parkstellung. Die Parksperre ist bevorzugt in einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs untergebracht und sperrt eine mit zumindest einem Antriebsrad drehschlüssig fest verbundene oder beispielsweise mittels einer Schaltkupplung eines Gangs des Getriebes drehschlüssig verbindbaren Welle gehäusefest. Hierzu ist an der Welle ein Parksperrenrad angeordnet, in die ein gehäusefestes Sperrelement, welches von einem Aktor betätigt wird, formschlüssig eingreift.
  • Um die Parksperre mit leichten Bauteilen, ohne Abweisfunktion und mit einem einfachen Aktor ausbilden zu können, wird eine Kombination folgender Merkmale vorgeschlagen: mit einer Welle des Getriebes, beispielsweise der Getriebeeingangswelle oder einer anderen bevorzugt bezüglich ihrer Wirkung nah an einer Antriebseinheit, beispielsweise einer hybridischen aus einer Brennkraftmaschine und einer Elektromaschine oder einer rein elektrischen Antriebseinheit angeordneten Welle ist ein mit der Welle drehschlüssig verbundenes Parksperrenrad vorgesehen. Das Parksperrenrad enthält über den Umfang verteilt angeordnete Ausnehmungen. Zur Ausbildung der Parksperre bildet ein Sperrelement, beispielsweise ein Bolzen eine Überdeckung mit zumindest einer der Ausnehmungen. Hierbei ist das Sperrelement mittels des Aktors axial verlagerbar ausgebildet, so dass es abhängig von der Auslegung der Parksperre bei Überdeckung zur Ausbildung der Sperrfunktion einen Formschluss mit dem Parksperrenrad bildet, der zum Lösen der Sperrfunktion durch Verlagerung des Sperrelements einer Aufhebung der Überdeckung mit dem Parksperrenrad wieder gelöst wird. Um dabei beispielsweise an Fahrbahnneigungen entstehende Verspannungen zwischen dem Sperrelement und dem Parksperrenrad sowie eine Synchronisierung des Sperrelements mit einer der Ausnehmungen des Parksperrenrads zu gewährleisten und Zustände im Sinne einer Vermeidung einer Zahn-auf-Zahn-Stellung zu vermeiden, ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche eine Relativverlagerung des Sperrelements gegenüber dem Parksperrenrad entgegen der Wirkung der vorliegenden Verspannung während Schaltvorgängen zwischen dem Sperrzustand und dem offenen Zustand der Parksperre steuert. In bevorzugter Weise erfolgt dies mittels einer von der Steuereinrichtung kontrollierten Verdrehung des Parksperrenrads und damit einer Verdrehung der dieses aufnehmenden Welle. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Parksperre ist zum Lösen der gegebenenfalls vorhandenen Verspannung und zur Synchronisation zwischen dem Sperrelement und dem Parksperrenrad eine Verdrehung des Parksperrenrads innerhalb einer Drehelastizität des Antriebsstrangs zum Lösen der Verspannung mittels einer Antriebseinheit des Antriebsstrangs vorgesehen. In bevorzugter Weise erfolgt die Verdrehung mittels einer Elektromaschine des Antriebsstrangs, so dass innerhalb der Drehelastizität des Antriebsstrangs ein Rollen des Kraftfahrzeugs vermieden wird. Der Winkel der Verdrehung des Parksperrenrads kann abhängig von der Teilung der Ausnehmungen des Parksperrenrads vorgesehen sein, beispielsweise ist bei zwölf über den Umfang am Parksperrenrad angeordneten Ausnehmungen ein Verdrehwinkel von kleiner gleich 45° ausreichend. Entsprechend kann abhängig von der Anzahl der Ausnehmungen der Verdrehwinkel kleiner oder größer vorgesehen werden.
  • Durch die einfache lineare Bewegung des Sperrelements, beispielsweise eine axiale Bewegung eines Bolzens entlang seiner Längsachse, kann der Aktor zur Betätigung des Sperrelements beispielsweise einen einfachen, nur in eine axiale Richtung wirksamen Hubmagneten als das Sperrelement verlagerndes Element aufweisen. Beispielsweise kann der Hubmagnet mittels eines Kolbens das Sperrelement axial verlagern. Der Kolben des Hubmagneten kann das Sperrelement bilden.
  • Der Aktor kann einen bidirektional wirksamen, das heißt, das Sperrelement auf Zug und Schub belastenden Hubmagneten enthalten, so dass das Sperrelement zwangsweise in die Ausnehmung und zwangsweise aus der Ausnehmung verlagert werden kann. Alternativ kann ein in eine Richtung wirksamer Hubmagnet vorgesehen sein, der in bevorzugter Weise in Schubrichtung entgegen der Wirkung eines Federelements, beispielsweise einer Schraubendruckfeder arbeitet. Beispielsweise kann in Schubrichtung des Hubmagneten das Sperrelement in die Ausnehmung verlagert und mittels der Federkraft des während der Ausbildung des Formschlusses des Sperrelements vorgespannten Federelements nach Aufhebung einer gegebenenfalls vorliegenden Verspannung zwischen Sperrelement und Parksperrenrad durch Verdrehen des Parksperrenrads wieder aus der Ausnehmung verlagert werden.
  • Das Sperrelement der Parksperre kann im Sperrzustand und im offenen Zustand fixiert ausgebildet sein. Hierzu kann eine Fixierung in zwei Richtungen begrenzt gemäß dem Kugelschreiberprinzip ausgebildet sein.
  • Das Sperrelement kann axial oder radial gegenüber der Drehachse der das Parksperrenrad aufnehmenden Welle vorgesehen sein. Bei einer axialen Verlagerung des Sperrelements in Richtung der Drehachse des Parksperrenrads können geschlossene Ausnehmungen radial innerhalb des Außenumfangs des Parksperrenrads oder nach radial außen offene Ausnehmungen am Außenumfang des Parksperrenrads vorgesehen sein. Bei einer axialen Verlagerung des Sperrelements entlang der Längsachse des Hubmagneten in radiale Richtung der Drehachse des Parksperrenrads sind die Ausnehmungen nach außen offen am Außenumfang des Parksperrenrads vorgesehen.
  • Eine mechanische Abweisfunktion der Parksperre kann entfallen. Die Abweisfunktion erfolgt durch entsprechende Steuerung des Aktors mittels der Steuereinrichtung. Hierzu wird in bevorzugter Weise die Drehzahl der Welle und damit des Parksperrenrads erfasst und ausgewertet. Eine Steuerung des Aktors ist dabei auf eine Drehzahl des Parksperrenrads kleiner als eine vorgegebene Größe begrenzt. Die Größe kann auf eine Drehzahl gerichtet sein, bei der eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs unter entsprechender Berücksichtigung der Übersetzung zwischen der Welle und dem oder den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs unterschritten wird. Zudem kann die Synchronisation des Sperrelements und des Parksperrenrads abhängig von der erfassten Drehzahl oder des aus dieser abgeleiteten Drehwinkels zur Steuerung der Synchronisation der Parksperre durch aktives Verdrehen mittels der Antriebseinheit oder passives Verdrehen durch den Roll- beziehungsweise Ausrollvorgang des Kraftfahrzeugs erfolgen.
  • Das vorgeschlagene Verfahren dient dem Betrieb der vorgeschlagenen Parksperre in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Hierbei wird das axial verlagerbare Sperrelement, beispielsweise ein Bolzen oder der Kolben eines Hubmagneten abhängig von einer Drehzahl des Parksperrenrads und in einem geschlossenen Zustand der Parksperre abhängig von einer Verspannung zwischen Sperrelement und Parksperrenrad verlagert.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird bei einer Verspannung des Sperrelements und des Parksperrenrads das Parksperrenrad mittels einer Antriebseinheit innerhalb einer Drehelastizität der Antriebseinheit von einer Antriebseinheit des Antriebsstrangs verdreht.
  • Mit anderen Worten wird vorgeschlagen, die Mechanik der Parksperre auf ein einfaches Sperrelement wie beispielsweise einen Bolzen zu reduzieren, welcher in ein Parksperrenrad mit entsprechenden Ausnehmungen, beispielsweise Zahnlücken, Löcher oder dergleichen formschlüssig eingreift. Die Betätigung dieses Sperrelements reduziert sich auf ein weitgehend axiales Verschieben des Sperrelements in eine geöffnete Position ohne Überdeckung mit dem Parksperrenrad und eine geschlossene Position mit Überdeckung mit dem Parksperrenrad.
  • Die Ausnehmungen am Parksperrenrad weisen in bevorzugter Weise weder einen Abweise- noch einen Hinterlegungswinkel auf.
  • Die weitgehend axiale Verschiebung des Sperrelementes kann beispielsweise mittels eines Hubmagneten erfolgen. Eine Vorzugsstellung bei fehlender Bestromung des Hubmagneten beispielsweise mittels eines Federelements kann vorgesehen sein. Eine Vorzugsstellung kann jedoch eingestellt sein.
  • Beispielsweise können als Aktoren ein in eine Richtung wirkender Hubmagnet in Kombination mit einer Rückstellfeder, in bevorzugter Weise ein in beide Richtungen wirksamer Hubmagnet ohne Rückstellfedern oder wahlweise ein einfach wirkender Hubmagnet in Kombination mit einem Kugelschreiber-Mechanismus vorgesehen sein. Das Sperrelement ist bevorzugt so angeordnet, dass dessen axiale Bewegungsrichtung weitgehend horizontal erfolgt. Dadurch kann im Fehlerfall vermieden werden, dass aufgrund der Schwerkraft eine ungewollte Betätigung -Öffnen oder Schließen der Parksperre - erfolgt. Alternativ oder zusätzlich können auch mechanische oder magnetische Endlagen-Rastierungselemente, beispielsweise ein bistabiler Hubmagnet zur Fixierung des Sperrelements in seinen beiden Betätigungsendlagen bei geschlossener und geöffneter Parksperre vorgesehen sein.
  • Auf die mechanische Abweisfunktion kann dadurch verzichtet werden, dass elektronisch ein Schließen der Parksperre oberhalb einer bestimmten Geschwindigkeit unterbunden wird.
  • Zum Lösen der Parksperre unter Last wird zunächst diese Last vom Sperrelement beispielsweise mittels der zumindest teilweise zum Fahren dienenden Elektromaschine entfernt, so dass das das Sperrelement lastarm aus dem Parksperrenrad gezogen werden kann.
  • Wird zu diesem Zeitpunkt des Lösebefehls die Betriebsbremse betätigt, kann der Antriebsstrang innerhalb seiner Elastizität so weit gespannt werden, dass ein Lösen ermöglicht wird, ohne dass das Fahrzeug tatsächlich bewegt werden muss. Das Parksperrenrad ist dabei in vorteilhafter Weise betreffend seiner Übersetzung entfernt vom Differential des Getriebes und näher oder direkt an der Elektromaschine angeordnet. Bei dieser Anordnung des Parksperrenrads reduzieren sich die abzustützenden Kräfte beziehungsweise Momente für das Sperrelement, so dass die erforderliche Baugröße weiter reduziert werden kann.
  • Zum Schließen der Parksperre wird vorgeschlagen, die Elektromaschine zu nutzen, um das Sperrelement synchronisiert einlegen zu können, sodass im übertragenen Sinne eine Zahn-auf-Zahn-Stellung vermieden werden kann, so dass auf eine Vorspannfeder, durch welche die Sperre passiv geschlossen wird, verzichtet werden kann. Die Synchronisation, das heißt eine Verdrehung von Sperrelement und Parksperrenrad gegebenenfalls gegeneinander kann innerhalb der Elastizität des Antriebsstranges erfolgen, ohne das Kraftfahrzeug zwangsläufig zu bewegen. Somit kann vermieden werden, dass eine gegebenenfalls geschlossene Radbremse, beispielsweise eine zusätzliche Park- oder Betriebsbremse für diesen Vorgang temporär geöffnet werden muss.
  • Die Verdrehung des Parksperrenrads kann dabei gezielt so langsam erfolgen, dass gewährleistet werden kann, dass das Sperrelement vollständig einspurt. Hierfür kann auch ein geeigneter Freiwinkel zwischen Sperrelement und Parksperrenrad im geschlossenen Zustand der Parksperre vorgesehen sein. Beispielsweise kann eine die Ausnehmungen bildende Bohrung größer als ein in Umfangsrichtung wirksamer Durchmesser des Sperrelements wie beispielsweise eines Bolzens ausgebildet sein.
  • In vorteilhafter Weise kann eine Kommunikation mit einem übergeordneten Fahrzeugsteuergerät vorgesehen sein. Beispielsweise kann eine Kommunikation zwischen der Steuereinrichtung und dem Fahrzeugsteuergerät vorgesehen sein, wenn der Fahrer des Kraftfahrzeugs die Betriebsbremse beispielsweise an einer Steigung betätigt hält und aus dieser Situation heraus die Parksperre betätigt. In diesem Fall kann das Signal zum Schließen der Parksperre beispielsweise erst dann gesendet oder ausgeführt werden, wenn die Betriebsbremse nicht mehr betätigt wird und das Kraftfahrzeug wieder beschränkt rollen kann, bis das Sperrelement in das Parksperrenrad einrastet. Zur Erfassung, ob das Sperrelement tatsächlich eingelegt ist, können Endlagenschalter am Sperrelement beziehungsweise an einem dieses verlagernden Kolbens oder dergleichen des Aktors vorgesehen werden. Endlagenschalter können den eingelegten und/oder den ausgelegten Zustand der Parksperre erfassen.
  • Aufgrund der Möglichkeit, das vorgeschlagene Parksperrenrad alternativ mit axialen Ausnehmungen radial innerhalb dessen Außenumfangs ausführen zu können, kann die Funktion des Parksperrenrads in ein im Getriebe vorgesehenes Getriebezahnrad integriert werden, so dass kein separates Parksperrenrad benötigt wird. Entsprechend können Bauraum, Gewicht und Kosten eingespart werden.
  • Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
    • 1 eine Frontansicht einer schematisch dargestellten Parksperre,
    • 2 eine Seitenansicht der Parksperre der 1,
    • 3 eine gegenüber der Parksperre der 1 und 2 abgeänderte, schematisch dargestellte Parksperre in Frontansicht,
    • 4 eine Seitenansicht der Parksperre der 3,
    • 5 eine gegenüber den Parksperren der 1 bis 4 abgeänderte, schematisch dargestellte Parksperre in Frontansicht,
    • 6 eine schematisch dargestellte Parksperre mit magnetisch wirksamer Verriegelung und
    • 7 eine schematisch dargestellte Parksperre mit mechanisch wirksamer Verriegelung.
  • Die 1 zeigt die Parksperre 1 in schematischer Darstellung. Das Parksperrenrad 2 ist um die Drehachse D verdrehbar beispielsweise auf einer nicht dargestellten Welle eines Getriebes in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet, wobei die Welle in direkter Antriebsverbindung mit zumindest einem der Antriebsräder des Kraftfahrzeugs und der Antriebseinheit, beispielsweise einer Elektromaschine eines hybridischen oder elektrisch betriebenen Antriebsstrangs steht. Das Parksperrenrad 2 weist über den Umfang verteilt angeordnete, geschlossen runde Ausnehmungen 3 auf. Abhängig vom Verdrehwinkel des Parksperrenrads 2 greift das Sperrelement 4 bei gewünschter Sperrstellung der Parksperre in eine der Ausnehmungen 3 axial ein. Hierzu wird das Sperrelement 4 von dem gehäusefest montierten Aktor 5 axial entlang seiner Längsachse L verlagert. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Drehachse D und die Längsachse L parallel zueinander angeordnet, so dass das Sperrelement 4 jeweils entlang der Dreh- und Längsachse D, L verlagert wird, um zwischen den beiden Betriebszuständen - offen und geschlossen - der Parksperre zu schalten. Treten während der betätigten Parksperre 1, also bei in eine Ausnehmung 3 axial eingeführtem Sperrelement 4 Verspannungen durch eine Relativverdrehung des Parksperrenrads gegenüber dem Sperrelement 4 auf, wird zur leichteren Öffnung der Parksperre mittels der Elektromaschine der Antriebseinheit das Parksperrenrad 2 verdreht, so dass Sperrelement 4 und Parksperrenrad 2 zueinander lastfrei angeordnet sind. Die Verdrehung des Parksperrenrads 2 erfolgt dabei innerhalb der Drehelastizität des Antriebsstrangs um die Drehachse D, so dass das Kraftfahrzeug nicht bedingt durch die Verdrehung fortbewegt wird. In gleichem Sinne kann während eines Schließvorgangs der Parksperre 1 das Parksperrenrad 2 solange von der Elektromaschine oder passiv bei einer Restbewegung des Kraftfahrzeugs verdreht werden, bis eine der Ausnehmungen 3 und das Sperrelement miteinander fluchten. Eine entsprechende, nicht dargestellte Drehzahlsensorik zur Erfassung des Verdrehwinkels abhängig von der Teilung der Ausnehmungen 3 kann vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Last des Aktors gemessen und ausgewertet werden. Eine Verdrehung des Parksperrenrads 2 kann dabei solange erfolgen, bis ein Schließen oder Öffnen der Parksperre mit einer vorgegebenen Betätigungskraft möglich ist.
  • Die 2 zeigt die Parksperre 1 der 1 mit dem um die Drehachse D verdrehbar angeordneten Parksperrenrad 2 und dem Aktor 5 in Seitenansicht. Das Sperrelement 4 ist als von einem nicht dargestellten Hubmagneten des Aktors 5 axial entlang der Längsachse L verlagerbarer Bolzen 6 ausgebildet, der zur Ausbildung des Sperrzustands der Parksperre 1 in die Ausnehmung 3 des Parksperrenrads 2 formschlüssig eingreift und diese axial überdeckt.
  • Die 3 und 4 zeigen in Front- und Seitenansicht die gegenüber der Parksperre 1 der 1 und 2 abgeänderte Parksperre 1a mit dem um die Drehachse D verdrehbar angeordneten Parksperrenrad 2a mit den Ausnehmungen 3a, das Sperrelement 4a und den Aktor 5a. Im Unterschied zu der Parksperre 1 weist das Parksperrenrad 2a der Parksperre 1a die Außenverzahnung 7a auf, so dass dieses unter Einsparung von Bauraum, Gewicht und Kosten beispielsweise als Gangrad des Getriebes, beispielsweise als Los- oder Festrad einer schaltbaren Gangradpaarung oder als Zahnrad zur drehschlüssigen Verbindung zweier Wellen des Getriebes eingesetzt werden kann.
  • Die 5 zeigt die gegenüber den Parksperren 1, 1a der 1 bis 4 abgeänderte Parksperre 1b in Frontansicht in schematischer Darstellung. Das um die Drehachse D verdrehbar angeordnete und gegebenenfalls von der Elektromaschine der Antriebseinheit drehangetriebene Parksperrenrad 2b weist nach radial außen offene, über den Umfang verteilte Ausnehmungen 3b auf. Das Sperrelement 4b wird von dem Aktor 5b axial entlang der Längsachse L axial verlagert und greift von radial außen in die entsprechende Ausnehmung 3b ein, um einen Sperrzustand der Parksperre auszubilden. Die 6 zeigt die Parksperre 1 der 1 und 2 in einer weiteren schematischen Darstellung in Seitenansicht mit weiteren Ausstattungsmerkmalen im geöffneten Zustand. Das nur teilweise dargestellte, um die Drehachse D verdrehbare Parksperrenrad 2 weist die über den Umfang verteilt angeordneten Ausnehmungen 3 auf, von denen nur eine dargestellt ist. Der Aktor 5 enthält das entlang der Längsachse L verlagerbare Sperrelement 4. Zur Überwachung der axialen Lage des Sperrelements 4 entlang dessen Längsachse L sind Endlagensensoren 8, 9 beispielsweise als Taster vorgesehen, die von dem mit dem Sperrelement 4 verbundenen Anschlagelement 10 betätigt werden. Weiterhin verfügt der Aktor 5 über Verriegelungen 11, 12, welche das Sperrelement 4 an den Endlagen in geöffnetem und gesperrtem Zustand mittels einer magnetischen Haltekraft gegenüber dem Anschlagelement 10 fixieren.
  • Die 7 zeigt eine Variante der Parksperre 1 der 6 in schematisch dargestellter Seitenansicht in gesperrtem Zustand in Form der Parksperre 1c. Das Sperrelement 4c des Aktors 5c greift nach axialer Verlagerung entlang der Längsachse L formschlüssig in die Ausnehmung 3c des um die Drehachse D verdrehbar angeordneten Parksperrenrads 2c ein. Die Parksperre 1c verfügt anstatt der magnetischen Verriegelungen 11, 12 der Parksperre 1 der 6 über die mechanisch ausgebildete Verriegelung 11c an den beiden Endlagen des offenen und gesperrten Zustands. Hierzu sind in dem Gehäuse 13c des Aktors 5c an den Endlagen die Einkerbungen 14c, 15c vorgesehen, in die die an dem Sperrelement 4c aufgenommene Kugel 16c mittels des Federelements 17c federbelastet einrastet. Die Endlagenerkennung erfolgt mittels der hier als Taster ausgebildeten Endlagensensoren 8c, 9c, die von dem Anschlagelement 10c an den Endlagen betätigt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Parksperre
    1a
    Parksperre
    1b
    Parksperre
    1c
    Parksperre
    2
    Parksperrenrad
    2a
    Parksperrenrad
    2b
    Parksperrenrad
    2c
    Parksperrenrad
    3
    Ausnehmung
    3a
    Ausnehmung
    3b
    Ausnehmung
    3c
    Ausnehmung
    4
    Sperrelement
    4a
    Sperrelement
    4b
    Sperrelement
    4c
    Sperrelement
    5
    Aktor
    5a
    Aktor
    5b
    Aktor
    5c
    Aktor
    6
    Bolzen
    7a
    Außenverzahnung
    8
    Endlagensensor
    8c
    Endlagensensor
    9
    Endlagensensor
    9c
    Endlagensensor
    10
    Anschlagelement
    10c
    Anschlagelement
    11
    Verriegelung
    11c
    Verriegelung
    12
    Verriegelung
    13c
    Gehäuse
    14c
    Einkerbung
    15c
    Einkerbung
    16c
    Kugel
    17c
    Federelement
    D
    Drehachse
    L
    Längsachse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10259893 A1 [0002]
    • DE 102008000177 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Parksperre (1, 1a, 1b, 1c) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zur formschlüssigen Sperre einer mit zumindest einem Antriebsrad verbindbaren Welle mit einem gehäusefest angeordneten, von einem Aktor (5, 5a, 5b, 5c) betätigten Sperrelement (4, 4a, 4b, 4c), dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Welle drehschlüssig verbundenes Parksperrenrad (2, 2a, 2b, 2c) mit über den Umfang verteilt angeordneten Ausnehmungen (3, 3a, 3b, 3c) vorgesehen ist, wobei das Sperrelement (4, 4a, 4b, 4c) mittels des Aktors (5, 5a, 5b, 5c) axial verlagerbar ausgebildet ist, welches zur Bildung des Formschlusses eine Überdeckung mit einer der Ausnehmungen (3, 3a, 3b, 3c) ausbildet und wobei zur Steuerung des Aktors (5, 5a, 5b, 5c) zur Herstellung einer Synchronisation von Sperrelement (4, 4a, 4b, 4c) und Ausnehmung (3, 3a, 3b, 3c) sowie zum Lösen einer gegebenenfalls vorhandenen Verspannung zwischen Sperrelement (4, 4a, 4b, 4c) und Parksperrenrad (2, 2a, 2b, 2c) eine Steuereinrichtung vorgesehen ist.
  2. Parksperre (1, 1a, 1b, 1c) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Lösen der gegebenenfalls vorhandenen Verspannung und zur Synchronisation eine Verdrehung des Parksperrenrads (2, 2a, 2b, 2c) innerhalb einer Drehelastizität des Antriebsstrangs zum Lösen der Verspannung mittels einer Antriebseinheit des Antriebsstrangs vorgesehen ist.
  3. Parksperre (1, 1a, 1b, 1c) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit zumindest eine Elektromaschine enthält und eine Verdrehung des Parksperrenrads (2, 2a, 2b, 2c) mittels dieser Elektromaschine vorgesehen ist.
  4. Parksperre (1, 1a, 1b, 1c) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (5, 5a, 5b, 5c) einen das Sperrelement (4, 4a, 4b, 4c) axial verlagernden Hubmagneten aufweist.
  5. Parksperre (1, 1a, 1b, 1c) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubmagnet bidirektional, einseitig entgegen der Wirkung eines Federelements oder in zwei Richtungen begrenzt gemäß dem Kugelschreiberprinzip ausgebildet ist.
  6. Parksperre (1, 1a, 1c) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine axiale Verlagerung des Sperrelements (2, 2a, 2c) in Richtung der Drehachse (D) des Parksperrenrads (2, 2a, 2c) vorgesehen ist.
  7. Parksperre (1b) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine axiale Verlagerung des Sperrelements (4b) in am Außenumfang des Parksperrenrads (2b) nach radial außen geöffnete Ausnehmungen (3b) radial zur Drehachse (D) des Parksperrenrads (2b) vorgesehen ist.
  8. Parksperre (1, 1a, 1b, 1c) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung des Aktors (5, 5a, 5b, 5c) auf eine Drehzahl des Parksperrenrads (2, 2a, 2b, 2c) kleiner als eine vorgegebene Größe begrenzt ist.
  9. Verfahren zum Betrieb einer Parksperre (1, 1a, 1b, 1c) eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das axial verlagerbare Sperrelement (4, 4a, 4b, 4c) abhängig von einer Drehzahl des Parksperrenrads (2, 2a, 2b, 2c) und in einem geschlossenen Zustand der Parksperre (1, 1a, 1b, 1c) abhängig von einer Verspannung zwischen Sperrelement (4, 4a, 4b, 4c) und Parksperrenrad (2, 2a, 2b, 2c) verlagert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Verspannung des Sperrelements (4, 4a, 4b, 4c) und des Parksperrenrads (2, 2a, 2b, 2c) das Parksperrenrad (2, 2a, 2b, 2c) mittels einer Antriebseinheit innerhalb einer Drehelastizität des Antriebsstrangs von einer Antriebseinheit des Antriebsstrangs verdreht wird.
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