DE69800655T2 - Vorrichtung zum Schalten eines automatischen Stufengetriebes - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schalten bzw. Steuern eines automatischen Getriebes eines Kraftfahrzeuges.
• Sie betrifft eine solche Vorrichtung, in der sich ein Betätigungshebel alternierend in einer ersten Gasse bewegen kann, um aufeinanderfolgend mehrere Funktionszustände des Getriebes (wie Parken, Rückwärtsfahrt, Totpunkt- oder Neutralstellung bzw. normale Forwärtsfahrt, jeweils entsprechend der Stellungen des herkömmlichen Hebels, die mit P, R, N, D oder A bezeichnet werden) auszuwählen, oder in einer zweiten, im wesentlichen zur ersten parallelen Gasse, um durch Impulse in der einen oder anderen Richtung Zu- oder Abnahmen der Übersetzungsverhältnisse des Getriebes anzusteuern, oder obere Grenzen für den automatischen Übergang dieser Übersetzungsverhältnisse (siehe zum Beispiel EP-A-331 797).
• Eine solche Anordnung wird im allgemeinen den üblicheren vorgezogen, in denen die Begrenzungen der Übersetzungsverhältnisse dadurch erreicht werden, daß man den Hebel in mehrere Lagen versetzt (die für ein Vierganggetriebe mit 3, 2, 1 oder L bezeichnet werden), die in der Verlängerung der obengenannten ersten Gasse gelegen sind, die dann die einzige ist und sich als übermäßig lang erweist. Die Impulssteuerung ist ergonomischer, besonders weil sie nur geringe Verstellungen des Hebels aus einer konstanten Ausgangslage erfordert, die die sein oder dieser (D oder A) naheliegen kann, die der normalen automatischen Funktion in Vorwärtsfahrt des Getriebes ohne Begrenzung ihrer Übersetzungsverhältnisse entspricht.
• Allerdings bietet die Realisierung der fraglichen Steuerbefehle mit Impulsen in einer zweiten Gasse eine beträchtliche Schwierigkeit, wenn die beiden Gassen im wesentlichen parallel sind, denn sie zieht es im wesentlichen nach sich, daß man den Betätigungshebel aus der festen Verbindung mit Mitteln zur mechanischen Kraftübertragung lösen muß, die ihn mit einem Vielfachschalter des Getriebes verbinden, wenn er aus der ersten Gasse in die zweite Gasse übergeht, in der er alternierend die beiden Impulsschalter betätigen kann.
• Die Erfindung zielt darauf ab, diese Schwierigkeit durch eine Lösung zu überwinden, die nicht das obenerwähnte Lösen des Hebels erfordert.
• Zu diesem Zweck betrifft sie eine Vorrichtung zum Schalten eines automatischen Stufengetriebes, wobei die Stufen durch einen elektronischen Rechner bestimmt werden, und wobei im Getriebe ein Betätigungshebel alternativ in einer ersten Gasse mit Positionen P, R, N, D, die der Auswahl mehrerer Funktionszustände (Parken "P", Rückwärtsfahrt "R", Leerlaufstellung "N" und normale Vorwärtsfahrt "D") entsprechen und die den Rechner durch einen Vielstellungsschalter ansteuern, der Vielfachschalter genannt wird und den der Hebel mittels mechanischer Verbindungsmittel betätigt, und in einer zweiten Gasse bewegt werden kann, die im wesentlichen parallel zur ersten verläuft, um, von einer Ausgangslage M des Hebels ausgehend, die längs bzw. neben der Vorwärtsfahrt-Position D in der ersten Gasse gelegen ist, durch Impulse in beiden Richtungen jeweils zwei Momentschalter zu betätigen, von denen der eine den Rechner zu einer Erhöhung und der andere zu einer Verringerung der Schaltverhältnisse oder der Schaltverhältnis-Begrenzungen ansteuert, wobei die genannten mechanischen Mittel Indexierungsmittel aufweisen, die dazu eingerichtet sind, den Vielfachschalter alternativ in seinen verschiedenen Lagen zu halten.
• Erfindungsgemäß verbinden die genannten mechanischen Mittel ständig den Hebel mit dem Vielfachschalter, und die Indexierungsmittel weisen elastische Rückstellmittel auf die dazu eingerichtet sind, den Betätigungshebel in seine Ausgangslage M zu verbringen, wenn er aus dieser in der zweiten Gasse herausbewegt ist, um derart den einen oder den anderen der beiden Momentschalter zu betätigen.
Gemäß einigen interesanten Anordnungen der Erfindung
• - weisen die Indexierungsmittel einen Kreissektor auf, der auf seinem Umfang mit Kerben versehen ist, die dazu eingerichtet sind, mit einem gegen den Mittelpunkt wirkenden Stößel zusammenzuwirken, wobei die Rückstellmittel von diesem Stößel und zwei Rampen gebildet sind, die auf dem Umfang des Sektors beide Seiten einer der Kerben verlängern, die der Ausgangslage M des Hebels entspricht;
• - liegen die Momentschalter dem Betätigungshebel auf eine solche Weise nahe, daß sie von ihm unmittelbar betätigt werden können, wobei der Steuerbefehl, der durch den Vielfachschalter an den Rechner gerichtet wird, um den Vorwärtsfahrtzustand ("D") zu wählen, für die Lagen dieses Schalters aufrechterhalten wird, die denen des Hebels entsprechen, wenn dieser den einen oder anderen der beiden Momentschalter (20, 21) betätigt; und
• sind die Momentschalter in den Vielfachschalter derart integriert, daß dieser dem Rechner eine Erhöhung oder eine Verringerung der Schaltverhältnisse oder der Schaltverhältnis-Begrenzungen anweist, wenn der Hebel durch Impulse in der zweiten Gasse betätigt wird, und daß der Rechner mit einer restriktiven Strategie programmiert ist, die vermeidet, daß diese Anweisung berücksichtigt wird, wenn der Hebel aus seiner Vorwärtsfahrtlage D nach vorne in seine Lage N bewegt wird, die in der ersten Gasse nächstgelegen ist, oder umgekehrt.
• Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist nachfolgend unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur auf vereinfachte und zum Teil schematische Weise einen Betätigungshebel 1 zeigt, der dazu eingerichtet ist, ein automatisches Getriebe 2 eines Fahrzeugs mittels eines elektronischen Rechners 3 zu steuern.
• Der Hebel 1 ist in einem Gitter 4 längs zweier näherungsweise zur Längsrichtung des Fahrzeugs paralleler Linien bzw. Gassen versetzbar: einer ersten Gasse 5, wo die Positionen P,R,N,D markiert sind, und einer zweiten Gasse 6, wo sich zwei mit + und - bezeichnete Positionen beiderseits einer Ausgangsposition M befinden, die sich gerade neben der Position D befindet, und von dieser in Längsrichtung weniger weit entfernt sind als die Position N.
• Der Hebel 1 kann in Längsrichtung auf einer Achse 7 schwenken, die von einem nicht dargestellten, festen Teil getragen ist, und in Querrichtung auf einer Achse 8, die von einem Arm 9 getragen ist, der fest mit der Achse 7 verbunden ist und durch ein Seil 10 mit einem Kreissektor 11 verbunden ist, der dazu eingerichtet ist, durch eine Achse 12 auf dem Getriebe 2 zu schwenken. In einer Variante ist dieses Seil durch ein anderes mechanisches Übertragungsmittel ersetzt, das mindestens eine Stange und/oder einen Hebel aufweisen kann.
• Der Sektor 11 weist auf seinem Umfang Kerben 13 auf, in die aufeinanderfolgend ein gegen den Mittelpunkt wirkender Stößel 14 eingreifen kann, wenn der Sektor auf seiner Achse 12 schwenkt. Dieser Stößel, der hier mit einer Rolle 15 zusammenwirkt, die in die Kerben eingreifen kann, ist in Richtung der Achse 12 durch eine Feder 16 vorgespannt.
• Die Kerben 13 sind derart angeordnet, daß jeder Längsposition P,R,N,D (oder M) des Hebels 1 eine Winkelposition P,R,N,D des Sektors 11 entspricht, für die der Stößel 14 in eine der Kerben eingreifen soll und die hier mit P, R, N und D nach ihrer Entsprechung mit der Position des Hebels bezeichnet sind. Die Zusammenwirkung zwischen dem Stößel und den Kerben bildet somit ein Indexierungsmittel, das die alternative Festlegung in diesen Positionen P, R, N, D von Hebel 1 und Sektor 11 sicherstellt. Dieser ist einem - Vielfachschalter genannten - Schalter 17 mit vielen Positionen zugeordnet, der elektronisch mit dem Rechner 3 derart verbunden ist, daß er an ihn die Signale richtet, die die verschiedenen Funktionszustände des Getriebes ansteuern, nämlich Parken ("P"), Rückwärtsfahrt ("R"), Totpunkt oder Neutralstellung ("N") und Vorwärtsfahrt ohne Begrenzung der Schaltverhältnisse ("D") entsprechend den Positionen P, R, N, D des Sektors und des Hebels.
• Die mit D bezeichnete Kerbe ist beiderseits auf dem Umfang des Sektors 11 durch zwei Rampen 18, 19 verlängert, die dazu eingerichtet sind, den Stößel 14 von der Achse 12 wegzudrücken, wenn sich der Sektor von seiner Position D bis zu einer seiner hier mit + und - bezeichneten Positionen entsprechend den analogen Positionen des Hebels entfernt. Diese Rampen haben in Zusammenwirkung mit der zur Mitte hin gerichteten, vom Stößel ausgeübten Kraft zur Wirkung, daß sie die Kerbe D unter der Rolle 15 zurückholen und demnach den Hebel zu seiner Ausgangsposition M zurückführen, wenn er aus dieser in eine seiner Lagen + und - abgespreizt ist.
• Zwei Momentschalter 20, 21 sind nahe dem Hebel 1 derart angeordnet, daß dieser sie alternierend betätigt, und zwar dann und nur dann, wenn er durch einen Impuls in der zweiten Gasse 6 aus seiner Ausgangsposition M in seine Position + oder seine Position - verlagert ist.
• Jeder dieser Schalter ist mit dem Rechner 3 elektrisch derart verbunden, daß er, wenn er durch den Hebel 1 betätigt wird, an diesen ein Signal richtet, das eine Erhöhung (für den Schalter 20) oder eine Verringerung (für den Schalter 21) der Übersetzungsverhältnisse des Getriebes oder der oberen Grenzen dieser Schaltverhältnisse ansteuert.
• Nicht dargestellte, den Schaltern 20 und 21 zugeordnete Federn nehmen an der Rückstellung des Hebels 1 in seine Ausgangsporition teil und vervollständigen damit die Tätigkeit des Stößels 14 auf den Rampen 18 und 19 des mit Kerben versehenen Sektors 11.
• Der Positionsschalter 17 wird derart betrieben, daß das Signal, das er an den Rechner richtet, entsprechend dem Funktionsstatus "D" der Vorwärtsfahrt weiter aufrechterhalten wird, wenn der Sektor 11 in seine Positionen + und - verbracht wird.
• Wenn der Hebel 1 somit in der ersten Gasse S verstellt wird, betreibt er den Sektor 11, indem er aufeinanderfolgend die Zustände des Getriebes entsprechend den Positionen P, R, N, D ansteuert, ohne die Positionen + und - zu berücksichtigen, solange der Hebel nicht in die Momentschalter 20 und 21 eingreift.
• In einer Variante sind die Momentschalter 20 und 21 nicht nahe dem Hebel 1 angeordnet, sondern in den Vielfachschalter derart integriert, daß der eine oder andere jedesmal dann betätigt wird, wenn sich der Sektor 11 in einer mit + oder - bezeichneten Lage befindet. Der Rechner ist dann mit einer restriktiven Strategie derart programmiert, daß die Signale der Momentschalter, die dem Durchgang des Sektors bei seinen Positionen + und - entsprechen, nur während eines Impuls-Steuerbefehls des Hebels in der zweiten Gasse, von seiner Ausgangsposition M ausgehend, berücksichtigt werden, und nicht beim Übergang des Hebels und demnach des Sektors aus seiner Position N in seine Position D oder umgekehrt.
• Die Steuervorrichtungen nach diesen beiden Ausführungsformen bieten den Vorteil, bezogen auf bekannte Lösungen derselben Art, nicht übliche Kupplungsmittel zu benötigen, die es gestatten, vom Betätigungshebel, wenn er aus der ersten Gasse in die zweite Gasse verbracht wird, die feste Verbindung mit den mechanischen Übertragungselementen zu lösen, die ihn mit dem Vielfachschalter verbinden.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Schalten eines automatischen Stufengetriebes (2), wobei die Stufen durch einen elektronischen Rechner (3) bestimmt werden, und wobei im Getriebe ein Betätigungshebel (1) alternativ in einer ersten Gasse (5) mit Positionen (P, R, N, D) , die der Auswahl mehrerer Funktionszustände (Parken "P", Rückwärtsfahrt "R", Leerlaufstellung "N" und normale Vorwärtsfahrt "D") entsprechen und die den Rechner durch einen Vielstellungsschalter ansteuern, der Vielfachschalter (17) genannt wird und den der Hebel mittels mechanischer Verbindungsmittel (9, 10, 11) betätigt, und in einer zweiten Gasse (6) bewegt werden kann, die im wesentlichen parallel zur ersten verläuft, um, von einer Ausgangslage (M) des Hebels ausgehend, die längs der Vorwärtsfahrt-Position (D) in der ersten Gasse (5) gelegen ist, durch Impulse in beiden Richtungen jeweils zwei Momentschalter (20, 21) zu betätigen, von denen der eine den Rechner zu einer Erhöhung und der andere zu einer Verringerung der Schaltverhältnisse oder der Schaltverhältnis-Begrenzungen ansteuert, wobei die genannten mechanischen Mittel (9, 10, 11) Indexierungsmittel (13, 14) aufweisen, die dazu eingerichtet sind, den Vielfachschalter (17) alternativ in seinen verschiedenen Lagen zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten mechanischen Mittel (9, 10, 11) ständig den Hebel (1) mit dem Vielfachschalter (17) verbinden, und daß die Indexierungsmittel (13, 14) elastische Rückstellmittel (15, 16, 18, 19) aufweisen, die dazu eingerichtet sind, den Betätigungshebel (1) in seine Ausgangslage (M) zu verbringen, wenn er aus dieser in der zweiten Gasse (6) herausbewegt ist, um derart den einen oder den anderen der beiden Momentschalter (20, 21) zu betätigen.

2. Vorrichtung nach Ansprüch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexierungsmittel (13, 14) einen Kreissektor (11) aufweisen, der auf seinem Umfang mit Kerben (13) versehen ist, die dazu eingerichtet sind, mit einem gegen den Mittelpunkt wirkenden Stößel (14) zusammenzuwirken, wobei die Rückstellmittel von diesem Stößel und zwei Rampen (18, 19) gebildet sind, die auf dem Umfang des Sektors (11) beide Seiten einer der Kerben (13) verlängern, die der Ausgangslage (M) des Hebels (1) entspricht.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, in der die Momentschalter (20, 21) dem Betätigungshebel (1) auf eine solche Weise naheliegen, daß sie von ihm unmittelbar betätigt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerbefehl, der durch den Vielfachschalter (17) an den Rechner (3) gerichtet wird, um den Vorwärtsfahrtzustand ("D") zu wählen, für die Lagen (+ und -) dieses Schalters aufrechterhalten wird, die denen des Hebels entsprechen, wenn dieser den einen oder anderen der beiden Momentschalter (20, 21) betätigt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Momentschalter in den Vielfachschalter (17) derart integriert sind, daß dieser dem Rechner (3) eine Erhöhung oder eine Verringerung der Schaltverhältnisse oder der Schaltverhältnis-Begrenzungen anweist, wenn der Hebel (1) durch Impulse in der zweiten Gasse (6) betätigt wird, und daß der Rechner mit einer restriktiven Strategie programmiert ist, die vermeidet, daß diese Anweisung berücksichtigt wird, wenn der Hebel aus seiner Vorwärtsfahrtlage (D) nach vorne in seine Lage (N) bewegt wird, die in der ersten Gasse (5) nächstgelegen ist, oder umgekehrt.