Parksperrenvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe

Die Erfindung betrifft eine Parksperrenvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe.

Es sind bereits Parksperrenvorrichtungen für ein Kraftfahrzeuggetriebe bekannt, die eine Parksperrenmechanik mit einem Lagerbolzen zur Lagerung eines Sperrelements und eine zur Betätigung der Parksperrenmechanik vorgesehene Parksperrenaktuatorik, die ein Aktuatorgehäuse aufweist, umfassen.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, Kosten weiter zu senken. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung geht aus von einer Parksperrenvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe, mit einer Parksperrenmechanik, die einen Lagerbolzen zur Lagerung eines

Sperrelements aufweist, und mit einer zur Betätigung der Parksperrenmechanik vorgesehenen Parksperrenaktuatorik, die ein Aktuatorgehäuse aufweist.

Es wird vorgeschlagen, dass die Parksperrenvorrichtung zumindest ein Modulelement aufweist, das zumindest den Lagerbolzen und das Aktuatorgehäuse zumindest fest miteinander verbindet. Durch ein Modulelement, welches den Lagerbolzen und das Aktuatorgehäuse zumindest fest miteinander verbindet, kann die Parksperrenvorrichtung als ein Montagemodul ausgebildet werden, dessen Funktionalität und Toleranzwerte vor einer Montage in dem Kraftfahrzeuggetriebe zumindest weitgehend geprüft werden können. Fehlerhafte Montagemodule können frühzeitig erkannt und aus einem

Fertigungsprozess aussortiert werden. Kosten können gesenkt werden.

Die Parksperrenvorrichtung umfasst insbesondere die Parksperrenaktuatorik als erste Funktionseinheit und die Parksperrenmechanik als zweite Funktionseinheit, wobei die Parksperrenaktuatorik die Parksperrenmechanik betätigt. Unter einer „Parksperrenaktuatorik" soll insbesondere eine Funktionseinheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, eine Betätigungskraft zum Einlegen und/oder Auslegen der

Parksperrenvorrichtung zu erzeugen. Unter einer„Parksperrenmechanik" sollen insbesondere alle der Parksperrenaktuatorik nachgeschalteten mechanischen

Komponenten verstanden werden, welche dazu vorgesehen sind, ein mit einer

Getriebewelle verbundenes Parksperrenrad formschlüssig zu fixieren. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Unter „zumindest fest verbunden" soll hier und im Folgenden insbesondere fest miteinander verbunden oder zumindest teilweise einstückig ausgeführt verstanden werden. Unter „einstückig" soll insbesondere stoffschlüssig verbunden, wie beispielsweise durch einen Schweißprozess und/oder Klebeprozess usw., und besonders vorteilhaft angeformt verstanden werden, wie durch die Herstellung aus einem Guss und/oder durch die Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren. Unter einem

„Modulelement" soll insbesondere eine Ausgestaltung verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, den Lagerbolzen und das Aktuatorgehäuse vor einer Montage in einem Getriebegehäuse miteinander zu verbinden. Das Modulelement kann als ein getrennt von dem Lagerbolzen und dem Aktuatorgehäuse ausgeführtes Bauteil ausgebildet sein, welches den Lagerbolzen und das Aktuatorgehäuse fest miteinander verbindet. Es ist aber auch denkbar, dass das Modulelement durch den Lagerbolzen und/oder das

Aktuatorgehäuse ausgebildet ist. Insbesondere ist auch eine einstückige Ausgestaltung des Lagerbolzens und des Aktuatorgehäuses denkbar.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Parksperrenmechanik ein Führungselement für einen Betätigungskonus aufweist und dass das zumindest eine Modulelement den Lagerbolzen, das Aktuatorgehäuse und das Führungselement zumindest fest miteinander verbindet. Dadurch sind wesentliche Bauteile der Parksperrenvorrichtung, welche fest mit dem Getriebegehäuse verbunden werden müssen, miteinander verbunden, wodurch die Parksperrenvorrichtung als Gesamtes vormontiert werden kann.

Indem die Parksperrenmechanik und die Parksperrenaktuatorik ein Montagemodul ausbilden, welches nach einer Montage in dem Getriebegehäuse lediglich noch an eine Steuer- und/oder Regeleinheit des Kraftfahrzeuggetriebes angebunden werden muss, kann eine besonders einfache Montage ermöglicht werden. Insbesondere kann auf Bohrungen in dem Getriebegehäuse, welche für eine Montage von Teilen der

Parksperrenvorrichtung vorgesehen sind, verzichtet werden. Durch Verzicht auf

Bohrungen, welche nach einer Montage wieder verschlossen werden müssen, kann ein Risiko für Undichtigkeiten gesenkt werden. Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Parksperrenvorrichtung eine Sensorik aufweist, die in das Montagemodul integriert ist. Dadurch kann eine weitere Vereinfachung erreicht werden.

Optional wäre es auch denkbar, dass die Parksperrenvorrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinheit aufweist, die zumindest teilweise in das Montagemodul integriert ist.

Dadurch kann eine weitere Vereinfachung erreicht werden, insbesondere wenn der Kraftfahrzeugantriebsstrang eine Getriebefunktionalität aufweist, bei dem sich eine Steuerung und/oder Regelung auf eine Parksperrenfunktion reduziert, wie beispielsweise bei einem für ein Elektrofahrzeug vorgesehenen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer festen Getriebeübersetzung. Unter„zumindest teilweise integriert" soll in diesem

Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Steuer- und/oder

Regeleinheit zumindest ein elektronisches Steuergerät, ein Hydraulikventil und/oder zumindest einen Ventilschieber aufweist, welches in das Montagemodul integriert ist. Unter einer "Steuer- und/oder Regeleinheit" soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einem elektronischen Steuergerät verstanden werden. Unter einem elektronischen "Steuergerät" soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Grundsätzlich kann die Steuer- und/oder Regeleinheit mehrere untereinander verbundene Steuergeräte aufweisen, die vorzugsweise dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN-Bus-System, miteinander zu kommunizieren. Je nach weiterer Ausgestaltung kann die Steuer- und/oder Regeleinheit alternativ oder zusätzlich auch hydraulische und/oder pneumatische Komponenten, wie insbesondere Ventile, aufweisen. Ist die Parksperrenaktuatorik hydraulisch ausgebildet, ist es insbesondere auch denkbar, dass die Parksperrenvorrichtung zumindest ein Hydraulikventil und/oder zumindest einen Schaltschieber aufweist, der für die

Parksperrenaktuatorik vorgesehen ist und der in das Montagemodul integriert ist.

Ebenfalls denkbar ist, dass die Parksperrenvorrichtung zumindest eine Hydraulikpumpe aufweist, die für die Parksperrenaktuatorik vorgesehen ist und die in das Montagemodul integriert ist. Ist die Parksperrenaktuatorik elektromechanisch und/oder eiektrohydraulisch ausgebildet, weist die Steuer- und/oder Regeleinheit vorzugsweise zumindest ein

Steuergerät auf, welches in das Montagemodul integriert ist.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Parksperrenvorrichtung und

Fig. 2 die Parksperrenvorrichtung in einer teilweise schematisierten,

perspektivischen Darstellung.

Die Figuren 1 und 2 zeigen schematisch einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Parksperrenvorrichtung 10. Der Kraftfahrzeugantriebsstrang umfasst ein

Kraftfahrzeuggetriebe 20 mit zumindest einer Getriebewelle 21 und einem Achsantrieb 22, der an die Getriebewelle 21 angebunden ist. Die Getriebewelle 21 kann

beispielsweise als eine Getriebeausgangswelle ausgebildet sein. Das

Kraftfahrzeuggetriebe 20 umfasst ein auf der Getriebewelle 21 angeordnetes

Parksperrenrad 23, das für eine formschlüssige Verriegelung durch die

Parksperrenvorrichtung 10 vorgesehen ist.

Die Parksperrenvorrichtung 10 ist in das Kraftfahrzeuggetriebe 20 integriert. Das

Kraftfahrzeuggetriebe 20 umfasst ein Getriebegehäuse 24, welches in montiertem

Zustand die Parksperrenvorrichtung 10 vollständig aufnimmt. Die Parksperrenvorrichtung 10 umfasst eine Parksperrenmechanik 11 und eine Parksperrenaktuatorik 14, die zur Betätigung der Parksperrenmechanik 1 1 vorgesehen ist. Die Parksperrenaktuatorik 14 umfasst wenigstens einen Betätigungsaktuator 25, der dazu vorgesehen ist, von einer nicht näher dargestellten Steuer- und Regeleinheit 29 angesteuert zu werden. Der Betätigungsaktuator 25 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel hydraulisch ausgeführt. Alternativ sind auch andere Ausgestaltungen, beispielweise pneumatische oder elektrische, denkbar.

Die Parksperrenmechanik 11 umfasst ein Aktuatorgehäuse 15, welches den

Betätigungsaktuator 25 aufnimmt oder teilweise ausbildet. Das Aktuatorgehäuse 15 bildet in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Druckraumgehäuse aus. Der

Betätigungsaktuator 25 umfasst einen Betätigungskolben 28, der innerhalb des

Aktuatorgehäuses 15 geführt ist und der gemeinsam mit dem Aktuatorgehäuse 15 einen Druckraum begrenzt. Die Steuer- und Regeleinheit 29 umfasst eine in das

Kraftfahrzeuggetriebe 20 integrierte elektrohydraulische Steuereinheit, die für eine Betriebsmittelversorgung der Parksperrenaktuatorik 14 vorgesehen ist. Durch Ansteuerung der Parksperrenaktuatorik 14 kann die Parksperrenvorrichtung 10 eingelegt und ausgelegt werden.

Die Parksperrenmechanik 11 umfasst ein Sperrelement 13, das für einen Eingriff in das Parks perrenrad 23 vorgesehen ist, und einen Lagerbolzen 12, auf dem das Sperrelement 13 drehbar oder zumindest schwenkbar gelagert ist. Das Sperrelement 13 ist als eine Sperrklinke ausgebildet. Weiter umfasst die Parksperrenmechanik 1 1 einen

Betätigungskonus 18 und ein Führungselement 17, die dazu vorgesehen sind, eine axiale Bewegung des Betätigungskolbens 28 in eine Schwenkbewegung des Sperrelements 13 umzusetzen. Der Betätigungskonus 18 ist mit dem Betätigungskolben 28 gekoppelt und gegen das Führungselement 17 abgestützt. Der Betätigungskonus 18 weist zumindest eine Schrägfläche auf, welche dazu vorgesehen ist, die axiale Bewegung des

Betätigungskolbens 28 in die Schwenkbewegung des Sperrelements 13 umzusetzen. Weiter umfasst die Parksperrenmechanik 11 eine Rückstellfeder 33, die dazu vorgesehen ist, den Eingriff des Sperrelements 13 in das Parksperrenrad 23 zu lösen. Das

Sperrelement 13 ist durch den Betätigungskonus 18 und die Rückstellfeder 33

zwangsgeführt.

Das Aktuatorgehäuse 15 der Parksperrenaktuatorik 14, der Lagerbolzen 12 der

Parksperrenmechanik 1 1 und das Führungselement 17 der Parksperrenmechanik 1 sind gehäusefest angeordnet. Das Getriebegehäuse 24 umschließt einen Innenraum, der in betriebsbereitem Zustand in Richtung einer Umgebung abgeschlossen ist. Der Innenraum des Kraftfahrzeuggetriebes 20 ist als ein Schmiermittelraum ausgebildet, der

beispielsweise auch einen Zahnradsatz des Kraftfahrzeuggetriebes 20 aufnimmt. Die Parksperrenvorrichtung 10 und das Parksperrenrad 23 sind innerhalb dieses Innenraums angeordnet. In montiertem Zustand sind das Aktuatorgehäuse 15, der Lagerbolzen 12 und das Führungselement 17 fest mit dem Getriebegehäuse 24 verbunden.

Für eine Montage in dem Getriebegehäuse 24 umfasst die Parksperrenvorrichtung 10 zumindest ein Modulelement 16, welches zumindest den Lagerbolzen 12 und das

Aktuatorgehäuse 15 fest miteinander verbindet. Das Modulelement 16, das in Figur 2 schematisiert dargestellt ist, kann beispielsweise als ein Tragrahmen oder als ein

Gehäuse ausgebildet sein. Da die als Modulelement 16 ausgebildete

Parksperrenvorrichtung 10 vollständig in dem durch das Getriebegehäuse 24

aufgespannten Innenraum angeordnet ist, wird auf eine betriebsmitteldichte

Ausgestaltung des Modulelements 16 zur Abdichtung der Parksperrenvorrichtung 10 in Richtung der Umgebung verzichtet. Ist das Modulelement 16 als ein Gehäuse zur Aufnahme der Parksperrenaktuatorik 14 und zur Aufnahme der Parksperrenmechanik 11 ausgebildet, muss dieses nicht betriebsmitteldicht ausgeführt werden.

In der dargestellten Ausführung bildet das Modulelement 16 einen Tragrahmen aus, der das Aktuatorgehäuse 15 und den Lagerbolzen 12 fest miteinander verbindet. Das Modulelement 16 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel getrennt von dem

Aktuatorgehäuse 15 und dem Lagerbolzen 12 ausgebildet. Das Aktuatorgehäuse 15 und der Lagerbolzen 12 sind starr mit dem Modulelement 16 verbunden. Das als Tragrahmen ausgebildete Modulelement 16 weist zumindest zwei Befestigungsstellen 30, 30', 30", die für das Aktuatorgehäuse 15 vorgesehen sind, zumindest eine Befestigungsstelle 31 , die für den Lagerbolzen 12 vorgesehen ist und zumindest eine Befestigungsstelle 32, die für das Führungselement 17 vorgesehen ist, auf.

Die Befestigungsstellen 30, 30', 30", 31 für das Aktuatorgehäuse 15 und den Lagerbolzen 12 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel für Schraubverbindungen vorgesehen, welche in montiertem Zustand das Aktuatorgehäuse 15 und den Lagerbolzen 12 mit dem Modulelement 16 verbinden. Anstelle einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung ist es auch denkbar, das Aktuatorgehäuse 15 und/oder den Lagerbolzen 12 über eine stoffschlüssige Verbindung, wie beispielsweise eine Schweißverbindung, mit dem

Modulelement 16 zu verbinden. Ebenfalls denkbar ist eine einstückige Ausgestaltung des Modulelements 16 mit dem Aktuatorgehäuse 15 und/oder dem Lagerbolzen 12.

Beispielsweise ist eine Ausgestaltung des Aktuatorgehäuse 15 denkbar, welche für eine direkte Verbindung mit dem Lagerbolzen 12 vorgesehen ist. Auch ist es denkbar, dass der Lagerbolzen 12 direkt an das Aktuatorgehäuse 15 und/oder an das Modulelement 16 angeformt ist.

Das zumindest eine Modulelement 16 verbindet den Lagerbolzen 12, das

Aktuatorgehäuse 15 und das Führungselement 17 fest miteinander. Sämtliche Bauteile der Parksperrenaktuatorik 14 und der Parksperrenmechanik 11 , welche in montiertem Zustand gehäusefest angeordnet sind, sind über das Modulelement 16 fest miteinander verbunden oder zumindest teilweise einstückig ausgeführt. Die Parksperrenaktuatorik 14 und die Parksperrenmechanik 11 bilden ein Montagemodul aus.

Das Montagemodul ist dazu vorgesehen, vor einem Einbau in das Getriebegehäuse 24 montiert und getestet zu werden. Durch Anbindung der Parksperrenaktuatorik 14 an eine geeignete Betriebsmittelquelle, welche der elektrohydraulischen Steuerung des

Kraftfahrzeuggetriebes 20 entspricht, kann die Sperrklinke zwischen einer Stellung, die der eingelegten Parksperrenvorrichtung 10 entspricht, und einer Stellung, die der ausgelegten Parksperrenvorrichtung 10 entspricht, umgeschaltet werden.

Das Getriebegehäuse 24 weist eine nicht näher dargestellte Montageöffnung auf, die für eine Montage der als Montagemodul ausgebildeten Parksperrenvorrichtung 10 vorgesehen ist. In betriebsbereitem Zustand kann die Montageöffnung beispielsweise durch einen Gehäusedeckel verschlossen sein. Die Montageöffnung ist nicht nur für die Montage der Parksperrenvorrichtung 10 vorgesehen. Beispielsweise kann die

Montageöffnung auch zur Montage des Zahnradsatzes oder der elektrohydraulischen Steuerung vorgesehen sein. Das Getriebegehäuse 24 weist keine Montageöffnung auf, die lediglich für die Parksperrenvorrichtung 10 vorgesehen ist, wie beispielsweise eine Bohrung zur Montage des Lagerbolzens 12 oder eine Bohrung zur Montage des

Führungselements 17.

Mit oder nach der Montage in dem Getriebegehäuse 24 wird die Parksperrenaktuatonk 14 mit der elektrohydraulischen Steuerung verbunden. Je nach Einbausituation der

Parksperrenvorrichtung 10 kann vorgesehen sein, das Parksperrenrad 23 vor, mit oder nach der Montage der Parksperrenvorrichtung 10 zu montieren. Nachdem die

Parksperrenvorrichtung 10 und das Parksperrenrad 23 montiert sind, wird lediglich noch der Eingriff des Sperrelements 13 in das Parksperrenrad 23 geprüft. Anschließend ist die Parksperrenvorrichtung 10 fertig montiert.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Parksperrenvorrichtung 10 eine Sensorik 19 auf, die ebenfalls in das Montagemodul integriert ist. Die Sensorik 19 umfasst beispielsweise einen Sensor, der dazu vorgesehen ist, eine Lage des

Kolbenelements zu erfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Sensorik 19 auch einen Sensor aufweisen, der dazu vorgesehen ist, eine Lage des Sperrelements 13 zu erfassen. Das Montagemodul weist eine elektrische Schnittstelle auf, welche zur

Anbindung der Sensorik 19 vorgesehen ist. Zusätzlich kann die Parksperrenaktuatonk 14 redundant ausgebildet werden, beispielsweise durch einen zusätzlichen

Betätigungsaktuator 26, der zur Betätigung des Sperrelements 13 vorgesehen ist.

Vorzugsweise ist der zusätzliche Betätigungsaktuator 26 als ein Hubmagnet ausgebildet, der über die elektrische Schnittstelle an die Steuer- und Regeleinheit 29 angebunden ist. Bezugszeichenliste

10 Parksperrenvorrichtung

1 1 Parksperrenmechanik

12 Lagerbolzen

13 Sperrelement

14 Parksperrenaktuatorik

15 Aktuatorgehäuse

16 Modulelement

17 Führungselement

18 Betätigungskonus

19 Sensorik

20 Kraftfahrzeuggetriebe

21 Getriebewelle

22 Achsantrieb

23 Parksperrenrad

24 Getriebegehäuse

25 Betätigungsaktuator 6 Betätigungsaktuator 8 Betätigungskolben 9 Steuer- und Regeleinheit 0 Befestigungsstelle 0' Befestigungsstelle 0" Befestigungsstelle 1 Befestigungsstelle 2 Befestigungsstelle 3 Rückstellfeder