DE102016218118A1

DE102016218118A1 - Elektrischer Pumpenaktor zum Betätigen einer Parksperre

Info

Publication number: DE102016218118A1
Application number: DE102016218118.1A
Authority: DE
Inventors: André Palmen; Thomas Frietsch
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-09-21
Filing date: 2016-09-21
Publication date: 2018-03-22
Anticipated expiration: 2036-09-22
Also published as: DE102016218118B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Pumpenaktor (1) zum Betätigen einer Parksperre mit einer hydraulischen, doppelt wirkenden Zylinder-Kolben-Einheit (2), die zum mechanischen Betätigen der Parksperre ausgelegt ist und mit einer elektrisch antreibbaren Pumpe (3), wobei die Pumpe (3) so an zwei Druckräumen der Zylinder-Kolben-Einheit (2) angebunden ist, dass die Parksperre selektiv in eine parksperrenaktuierte und eine parksperrenunbetätigte Position verfahrbar ist, wobei die Pumpe (3) bidirektional antreibbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Pumpenaktor zum Betätigen einer Parksperre, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem Automatikgetriebe, mit einer hydraulischen, doppelt wirkenden Zylinder-Kolben-Einheit, die zum mechanischen Betätigen der Parksperre ausgelegt ist, und mit einer elektrisch antreibbaren Pumpe, wobei die Pumpe so an zwei Druckräumen der Zylinder-Kolben-Einheit angebunden ist, dass die Parksperre selektiv in eine parksperrenaktuierte und eine parksperrenunbetätigte Position verfahrbar ist.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Parksperrenaktoren bekannt. Zum Beispiel offenbart die DE 101 36 425 A1 eine Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre. Insbesondere offenbart diese Druckschrift eine Vorrichtung zur Betätigung einer Parksperre, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit, die mit der Parksperre zu deren Betätigung in Wirkverbindung steht, und mit einer Druckwelle, wobei als Besonders herausgestellt ist, dass die Zylinder-Kolben-Einheit beidseitig mit Druck beaufschlagbar ist.
Der Stand der Technik hat jedoch den Nachteil, dass die Vorrichtung zur hydraulischen Aktuierung der Parksperre energetisch ungünstig ist und einen Hydraulikspeicher benötigt, damit die Parksperre die Parkfunktion dauerhaft gewährleistet, ohne durch Leckagen beeinflusst zu werden.
Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden. Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Pumpe bidirektional antreibbar ist, etwa als Reversierpumpe. Dies hat den Vorteil, dass die elektrisch antreibbare Pumpe über den doppeltwirkenden Zylinder die Parksperre in der ersten Drehrichtung aktiviert und in der entgegengesetzten Richtung die Parksperre deaktiviert.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
So ist es von Vorteil, wenn die Pumpe als Reversierpumpe ausgeführt ist, die dicht und durch innere Reibung selbsthemmend ausgelegt ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die Parksperre auch bei ausgeschalteter Pumpe in ihrem Zustand verbleibt und somit eine energetisch günstige Lösung darstellt.
Des Weiteren umfasst in einem weiteren Ausführungsbeispiel die Zylinder-Kolben-Einheit einen Zylinder und einen Kolben, wobei der Kolben im Zylinderraum einen Kolbenstangenraum von einem Kolbenraum abgrenzt.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder-Kolben-Einheit eine Feder besitzt, die so angeordnet ist, dass die Parksperre bei entlastetem Kolbenstangenraum durch die wirkende Federkraft aktiviert wird.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Pumpe, die als Reversierpumpe oder als unidirektional betreibbare Pumpe ausgeführt sein kann, eine gewisse Leckage besitzt und/oder selbsthemmungsfrei ausgebildet ist. Die wirkende Federkraft verhindert vorteilhafterweise ein unbeabsichtigtes Lösen der Parksperre.
Zudem ist es von Vorteil, dass die Pumpe so dimensioniert ist, dass sie den Kolbenstangenraum mit Druck beaufschlagt, die Federkraft überwindet und die Parksperre deaktiviert.
Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn die Pumpe (nur) so dicht ausgeführt ist, dass die Druckkraft im Kolbenstangenraum über einen gewissen Zeitraum innerhalb eines zulässigen Bereichs verbleibt, aber beispielsweise der Druck über die Zeit hinweg abnimmt. Dadurch wird gewährleistet, dass die Druckkraft größer als die Federkraft ist und die Parksperre nicht ungewollt, insbesondere während des Betriebes, aktiviert wird.
Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Schlingfeder an der Pumpe so angreift, dass die Schlingfeder jenes durch den Druck resultierende Drehmoment auf eine Antriebswelle aufnimmt und vorzugsweise einen Betrieb eines beispielsweise als Elektromotor ausgebildeten Antriebsaggregats verhindert.
Vorteilhafterweise ist die Pumpe so ausgelegt, dass sie bei Betrieb in einer ersten Drehrichtung die Parksperre aktiviert und bei Betrieb in entgegengesetzter Drehrichtung die Parksperre deaktiviert. Dies hat zum Vorteil, dass auf zusätzliche Ventile verzichtet wird und die Parkfunktion nicht durch Leckagen beeinflussbar ist.
Des Weiteren ist die Pumpe so ausgelegt und angesteuert, dass bei einem Unterschreiten des zulässigen Druckbereichs ein elektrischer Motor, der mit der Pumpe verbunden ist, anläuft und ein Volumenstrom in den Kolbenstangenraum befördert, bis der obere Wert des zulässigen Druckbereichs erreicht ist. Dies hat zum Vorteil, dass ein ungewolltes Aktivieren der Parksperre durch Druckabfall vermieden wird.
Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn eine Fehlermeldungsausgabeeinheit an den Kolbenstangenraum und/oder den Kolbenraum so angeschlossen ist und so ausgelegt ist, dass bei einer Unterschreitung eines zulässigen Druckbereichs im Fahrzustand des Fahrzeugs eine Fehlermeldung ausgegeben wird, die zu einem unverzüglichen Abstellen des Fahrzeugs auffordert.
Mit anderen Worten betrifft die Erfindung eine energetisch günstige, hydraulisch zu aktuierende Parksperre ohne einen Hydraulikspeicher, der die Parkfunktion dauerhaft gewährleistet, ohne durch Leckagen beeinflusst zu werden. Eine elektrisch bidirektional antreibbare Pumpe bewegt einen Kolben, der beidseitig mit Druck beaufschlagbar ist und als Aktor zur mechanischen Betätigung der Parksperre wirkt. In der einen Drehrichtung der elektrisch antreibbaren Pumpe wird die Parksperre aktiviert und in der anderen Drehrichtung deaktiviert.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung weiter erläutert. Es zeigen:
1 einen elektrischen Pumpenaktor gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels als Schaltbild,
2 den elektrischen Pumpenaktor gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels in einer zur 1 vergleichbaren Art, und
3 den elektrischen Pumpenaktor gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels in einer zur 1 vergleichbaren Art.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden.
In 1 ist ein elektrischer Pumpenaktor 1 mit einer hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit 2 und einer elektrisch antreibbaren Pumpe 3 gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels dargestellt. Die Zylinder-Kolben-Einheit 2 besitzt einen Zylinder 4 und einen Kolben 5, wobei der Kolben 5 im Zylinderraum 6 einen Kolbenstangenraum 7 von einem Kolbenraum 8 abgrenzt.
Wird die elektrisch antreibbare Pumpe in einer ersten Drehrichtung betrieben, wird der Kolbenraum 8 mit Druck beaufschlagt, der Kolben 5 mit Bezug auf 1 nach links verschoben und die nicht dargestellte Parksperre aktiviert. Wird die Pumpe 3 in einer entgegengesetzten Drehrichtung betrieben, wird der Kolbenstangenraum 7 mit Druck beaufschlagt, der Kolben 5 gemäß 1 nach rechts verschoben und die Parksperre deaktiviert. Die Pumpe 3 ist hierbei dicht und durch innere Reibung selbsthemmend ausgeführt.
In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines elektrischen Pumpenaktors 1 dargestellt. Die Zylinder-Kolben-Einheit 2 besitzt eine Feder 9, die so angeordnet ist, dass bei entlastetem Kolbenstangenraum 7 die nicht dargestellte Parksperre durch die wirkende Federkraft aktiviert wird. Zur Deaktivierung wird der Kolbenstangenraum 7 mit Druck beaufschlagt, so dass die Druckkraft die Federkraft überwindet und den Kolben 5 gegen die Federkraft verschiebt. Die elektrisch antreibbare Pumpe 3 kann als nicht dichte und nicht selbsthemmende Pumpe ausgeführt werden.
In einem dritten Ausführungsbeispiel für einen elektrischen Pumpenaktor 1 gemäß 3 kann eine Pumpe 3 verwendet werden, die nur so dicht ausgeführt ist, dass die Druckkraft im Kolbenstangenraum 7 über einen gewissen Zeitraum innerhalb eines zulässigen Bereichs verbleibt. Eine Schlingfeder 10 greift an der Pumpe 3 so an, dass sie jenes durch den Druck resultierende Drehmoment auf eine Antriebswelle aufnimmt und einen Motorbetrieb verhindert. Bei einem Unterschreiten des zulässigen Druckbereichs fördert die Pumpe 3 einen Volumenstrom in den Kolbenstangenraum 7 der Zylinder-Kolben-Einheit 2, bis der obere Wert des Drucktoleranzbereiches erreicht ist.
Bezugszeichenliste

1: elektrischer Pumpenaktor
2: Zylinder-Kolben-Einheit
3: elektrisch antreibbare Pumpe
4: Zylinder
5: Kolben
6: Zylinderraum
7: Kolbenstangenraum
8: Kolbenraum
9: Feder
10: Schlingfeder

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 10136425 A1 [0002]

Claims

Elektrischer Pumpenaktor (1) zum Betätigen einer Parksperre mit einer hydraulischen, doppelt wirkenden Zylinder-Kolben-Einheit (2), die zum mechanischen Betätigen der Parksperre ausgelegt ist und mit einer elektrisch antreibbaren Pumpe (3), wobei die Pumpe (3) so an zwei Druckräumen der Zylinder-Kolben-Einheit (2) angebunden ist, dass die Parksperre selektiv in eine parksperrenaktuierte und eine parksperrenunbetätigte Position verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (3) bidirektional antreibbar ist.
Pumpenaktor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (3) als Reversierpumpe ausgeführt ist, die dicht und durch innere Reibung selbsthemmend ausgelegt ist.
Pumpenaktor (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder-Kolben-Einheit (2) zumindest einen Zylinder (4) und einen Kolben (5) besitzt, wobei der Kolben (5) im Zylinderraum (6) einen Kolbenstangenraum (7) von einem Kolbenraum (8) abgrenzt.
Pumpenaktor (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder-Kolben-Einheit (2) eine Feder (9) besitzt, die so angeordnet ist, dass die Parksperre bei entlastetem Kolbenstangenraum (7) durch die wirkende Federkraft aktiviert wird.
Pumpenaktor (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (3) eine Leckage besitzt und/oder selbsthemmungsfrei ausgebildet ist.
Pumpenaktor (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (3) zum Druckbeaufschlagen des Kolbenstangenraums (7) zur Deaktivierung der Parksperre und Überwindung der Federkraft dimensioniert ist.
Pumpenaktor (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (3) so dicht ausgeführt ist, dass die Druckkraft im Kolbenstangenraum (7) über einen gewissen Zeitraum innerhalb eines zulässigen Bereichs verbleibt.
Pumpenaktor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schlingfeder (10) an der Pumpe (3) so angreift, dass die Schlingfeder (10) jenes durch den Druck resultierende Drehmoment auf eine Antriebswelle aufnimmt.
Pumpenaktor (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (3) so ausgelegt ist, dass sie bei Betrieb in einer ersten Drehrichtung die Parksperre aktiviert und bei Betrieb in entgegengesetzter Drehrichtung die Parksperre deaktiviert.
Pumpenaktor (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (3) so ausgelegt ist und angesteuert ist, dass bei einem Unterschreiten des zulässigen Druckbereichs ein elektrischer Motor, der mit der Pumpe (3) verbunden ist, anläuft und einen Volumenstrom in den Kolbenstangenraum (7) befördert, bis der obere Wert des zulässigen Druckbereichs erreicht ist.