WO2000057088A1 - Schaltvorrichtung für kraftfahrzeuggetriebe - Google Patents

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WO2000057088A1
WO2000057088A1 PCT/DE2000/000845 DE0000845W WO0057088A1 WO 2000057088 A1 WO2000057088 A1 WO 2000057088A1 DE 0000845 W DE0000845 W DE 0000845W WO 0057088 A1 WO0057088 A1 WO 0057088A1
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WO
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motor vehicle
selector lever
switching device
locking member
switching
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PCT/DE2000/000845
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Giefer
Roland Neugebauer
Peter Schiberna
Original Assignee
ZF Lemförder Metallwaren AG
Audi Ag
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Publication date
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Priority to DE50003250T priority patent/DE50003250D1/de
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H59/08—Range selector apparatus
    • F16H59/10—Range selector apparatus comprising levers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/22—Locking of the control input devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H2061/223—Electrical gear shift lock, e.g. locking of lever in park or neutral position by electric means if brake is not applied; Key interlock, i.e. locking the key if lever is not in park position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/22—Locking of the control input devices
    • F16H2061/226—Manual distress release of the locking means for shift levers, e.g. to allow towing of vehicle in case of breakdown
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20012—Multiple controlled elements
    • Y10T74/20018—Transmission control
    • Y10T74/20085—Restriction of shift, gear selection, or gear engagement
    • Y10T74/20104—Shift element interlock

Definitions

  • the invention relates to a switching device as can be used in particular for automatic and automated motor vehicle transmissions.
  • Such switching devices which have blocking elements in different configurations, are known in multiple versions.
  • two systems are used in combination with switching devices. These systems are known as "keylock” and "shiftlock”.
  • the ignition key can only be inserted and the engine can only be started when the selector lever is in the park position "P".
  • the ignition key can only be removed in the park position. It is therefore imperative to insert the parking lock and an unwanted removal of the ignition key while driving can be effectively prevented.
  • the "Shiftlock” system forces the driver to correctly position his feet on the pedestal.
  • the “Shiftlock” system only allows a gear to be selected from the park position or from the neutral position when the brake is applied.
  • the selector lever In vehicles with automatic transmissions, the selector lever is moved from a neutral driving position (P or N position) to a driving position (for example “D”) after the engine has been started so that the vehicle can be started.
  • the vehicle may start unintentionally if, for example, the selector lever is accidentally moved from the neutral position to a driving position while the engine is running.
  • a switching device for automatic motor vehicle transmissions is known from DE 41 18 519 AI, which has a ratchet mechanism.
  • a locking element is attached to the selector lever. The locking element interacts with a pawl. The pawl is in turn pivoted about an axis. The locking element engages in the locking positions in a contour formed on the pawl. The pawl is permanently engaged with the locking element via a leg spring.
  • an electromagnet the armature of which is extended when energized, is actuated, as a result of which a simple “currentless lock” has been implemented.
  • the electromagnet is controlled via a central electronic processing unit (CPU) of the motor vehicle.
  • CPU central electronic processing unit
  • This control unit detects signals from a speed sensor, a brake pedal sensor, a selector lever position sensor and the ignition of the engine. With such a switching device, the systems Shiftlock and Keylock can be implemented. Furthermore, incorrect operation of the selector lever from different switching positions can be effectively prevented.
  • the invention is based on the technical problem of creating a shifting device for automatic motor vehicle transmissions, which has a simple structure and enables the selector lever to be locked in any shifting position. For security reasons, the "Keylock” and “Shiftlock” systems should also be implemented.
  • a switching device for automatic motor vehicle transmissions accordingly has a selector lever which can be pivoted about at least one axis, by means of which the gear stages (P, R, N, D, ...) defined by the motor vehicle transmission can be selected, each gear stage being assigned a gear position of the selector lever .
  • an actuating device is provided on the switching device, which according to a first solution to the problem with one about an axis pivotable locking member cooperates.
  • the locking member has on the side facing the selector lever an engagement contour corresponding to the respective switching position of the selector lever.
  • the engagement contour is designed in accordance with the invention in such a way that it receives the selector lever in a positive manner in every switching position and thus effectively blocks it.
  • an actuating device can also be provided, which interacts with a blocking element which can be moved in one plane.
  • the locking member which can thus be pivoted or displaced in one plane, also has an engagement contour corresponding to the respective switching position of the selector lever on the side facing the selector lever, so that the selector lever can be locked in any switching position.
  • a switching device according to the invention is extremely simple and therefore inexpensive to manufacture. All that is required is a locking element and an actuating device that interacts with it in order to lock the selector lever securely and reliably in any position.
  • the "Shiftlock” and “Keylock” systems can be implemented in a simple manner.
  • a further embodiment of the invention provides that the mechanical, electrical, electromagnetic, hydraulic or pneumatic actuating device presses the locking member in the locked state against the selector lever or pulls on the selector lever so that the portion of the engagement contour assigned to the switching position immovably fixes the selector lever.
  • the actuating device can advantageously be an electromagnet. If an electromagnet is used as the actuating device, it is preferable to use a type which has a retracted armature when de-energized. By means of this retracted armature, the locking member is pressed against the selector lever or pulled towards the selector lever, as a result of which a “currentless lock” can be implemented in a simple manner. If the electromagnet is energized, the Anchor are extended against the force of a spring that returns the anchor to its original position when de-energized. Such electromagnets are known and it is accordingly possible to use a standard component for a switching device according to the invention.
  • the switching position of the selector lever is detected by at least one signal transmitter.
  • the brake of the motor vehicle and / or the ignition lock each have at least one signal transmitter, all signals being fed together with at least one driving status signal of the motor vehicle transmission to a central control unit (CPU) which activates or deactivates the electromagnets in evaluating predefined parameters.
  • CPU central control unit
  • the invention further describes a locking member for locking the selector lever, which is characterized in that it has a spatial negative shape to the lower end of the selector lever.
  • Figure 1 shows the simplified, partial representation of an inventive
  • Figure 2 is a three-dimensional representation of an inventive
  • Figure 3 shows the principle circuit diagram of an electronic control for a switching device according to the invention for automatic
  • a preferred embodiment of a switching device according to the invention for automatic motor vehicle transmissions is shown.
  • a selector lever 2 is mounted in a housing 6 so as to be pivotable about an axis 1 , second axis swiveling A movement of the selector lever 2 about axis 1 enables the selection of the individual speed levels within an automatic lane
  • an aisle change is possible, for example to a stepping gate.
  • the selector lever can be used to shift up or down by one gear in a manner known per se
  • the selector lever can be swiveled out of a switch position (for example switch position "D") into the shift gate. It is moved within a shift gate 15.
  • the shift lever has an axial extension
  • a locking member 4 is pivotable about an axis 3. As can be seen from the illustration in Figure 2, the locking member 4 has an approximately U-shaped shape.
  • the axis 3 is structurally carried out by a bolt, which passes through one of the legs of the U-shaped locking member 4.
  • the locking member 4 has an engagement contour that is complementary to each switching position of the selector lever 2 and that of the axial extension of the selector lever and the path that the lever has taken. It thus forms a spatial negative shape to the lower end of the selector lever 2, which means that the selector lever can be locked in any switching position.
  • the combination with a signal control makes sense.
  • the emergency release lever 13 integrally formed on the locking member 4 is rather insignificant for the invention. It merely represents an additional safety measure that makes it possible to unlock the selector lever in the event of failure of all systems, so that the vehicle can at least still be driven into the workshop.
  • FIG. 2 also shows how the locking member 4 engages in the selector lever shaft 14.
  • a switch cover not shown here, is used to cover the entire switching device.
  • the mounting openings for mounting this switch cover are denoted by 16 in FIG.
  • the actuator or the electromagnet 5 is not shown in the figures for the sake of clarity.
  • the extended anchor of the Electromagnet is in the area between the axis 3 and the engagement contour 4.1, 4.2, 4.3 of the locking member 4.
  • a switching device for automatic motor vehicle transmissions works predominantly without mechanical elements in a purely electronic way.
  • the switch positions of the shift lever are detected by a switch position signal generated by a signal transmitter.
  • the brake 7 of the motor vehicle has one
  • the ignition lock 8 of the motor vehicle also contains a signal pickup, which
  • the ignition lock 8 has a signal generator, which signals:
  • Ignition lock is locked 8.3 and
  • Motor vehicle transmission 10 evaluated in the central control unit 11, which activates or deactivates the electromagnet 5 taking into account predefined parameters.
  • the speed on the transmission can be detected as a driving condition signal. It is thus possible to allow a change of the driving stage only at predetermined speeds of the motor vehicle, the electromagnet cooperating with the locking element 4 and releasing the selector lever 2 by pivoting the locking element 4 about the axis 3.
  • the selector lever is locked when parameters are not met, for example from or up to a certain speed, so that the change of the speed level is not possible in this case.
  • a simple locking possibility of the selector lever was created in every gear stage of the selector lever.
  • the entire system is influenced by a central control unit.
  • the functions "Keylock” and “Shiftlock” can thus be implemented via the central control unit and, in addition, any incorrect switching of the selector lever can be avoided, so that errors in operation as well as misuse of the motor vehicle (anti-theft device) can be avoided.
  • CPU central control unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Schaltvorrichtung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe mit: einem um mindestens eine Achse (1) schwenkbaren Wählhebel (2), mittels dessen die von dem Kraftfahrzeuggetriebe definierten Fahrstufen anwählbar sind, wobei jeder Fahrstufe eine Schaltstellung des Wählhebels zugeordnet ist, einer Betätigungseinrichtung (5), die mit einem um eine Achse (3) schwenkbaren Sperrglied (4) zusammenwirkt, wobei das durch die Betätigungseinrichtung (5) um die Achse (3) verschwenkbare Sperrglied (4) auf der dem Wählhebel (1) zugewandten Seite eine der jeweiligen Schaltstellung des Wählhebels entsprechende Eingriffskontur (4.1, 4.2, 4.3) aufweist und der Wählhebel (1) somit in jeder Schaltstellung sperrbar ist.

Description

Schaltvorrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung, wie sie insbesondere für automatische und automatisierte Kraftfahrzeuggetriebe zum Einsatz kommen kann.
Derartige Schaltvorrichtungen, die Sperrglieder in unterschiedlichen Ausgestaltungen aufweisen, sind in vielfachen Ausfertigungen bekannt. Infolge ständig steigender Sicherheitsanforderungen und unterschiedlicher nationaler Gesetzgebungen ist es erforderlich, an gatttungsgemäBen Schaltvorrichtungen Norkehrungen zu treffen, die beispielsweise die unerwünschte oder unberechtigte Anwahl einer Fahrstufe bzw. das Starten des Motors bei eingelegter Fahrstufe verhindern. Zur Erhöhung der Sicherheit gegen Fehlbedienungen werden zwei Systeme in Kombination mit Schaltvorrichtungen eingesetzt. Bekannt sind diese Systeme unter „Keylock" und „Shiftlock".
Beim System „Keylock" kann der Zündschlüssel nur eingesteckt und der Motor nur gestartet werden, wenn sich der Wählhebel in der Parkstellung „P" befindet. Beim Abstellen des Fahrzeuges kann der Zündschlüssel nur in der Parkstellung abgezogen werden. So ist das Einlegen der Parksperre zwingend und ein ungewolltes Abziehen des Zündschlüssels während der Fahrt kann wirksam verhindert werden. Das System „Shiftlock" zwingt den Fahrer zur richtigen Positionierung seiner Füße auf der Pealerie. Nur wenn die Bremse betätigt wird, erlaubt das System „Shiftlock" die Anwahl einer Fahrstufe aus der Parkstellung oder wahlweise der Neutralstellung heraus.
Es ist auch bekannt, beide Systeme miteinander zu kombinieren.
Bei Fahrzeugen mit Automatikgetrieben wird der Wählhebel nach dem Anlassen des Motors aus einer neutralen Fahrstellung heraus (P- oder N-Stellung) in eine Fahrstellung (zum Beispiel „D") bewegt, um das Fahrzeug anfahren zu können.
Es kann zu einem unbeabsichtigten Anfahren des Fahrzeuges kommen, wenn der Wählhebel beispielsweise bei laufendem Motor aus der Neutralstellung versehentlich in eine Fahrstellung bewegt wird. Um derartige Fehlbedienungen zu verhindern bzw. zu vermeiden, dass aus einer Fahrstufe mit hoher Getriebedrehzahl versehentlich in eine Fahrstufe mit niederer Drehzahl geschaltet wird, ist aus der DE 41 18 519 AI eine Schaltvorrichtung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe bekannt, die ein Klinkengesperre aufweist. An dem Wählhebel ist dabei ein Sperrelement angebracht. Das Sperrelement wirkt mit einer Klinke zusammen. Die Klinke ist ihrerseits um eine Achse schwenkbar gelagert. Das Sperrelement greift in den Sperrstellungen in eine and der Klinke ausgeformte Kontur ein. Die Klinke ist über eine Schenkelfeder permanent mit dem Sperrelement im Eingriff.
Zur Aufhebung der Sperrwirkung auf den Wählhebel wird ein Elektromagnet, dessen Anker bei Bestromung ausgefahren wird, betätigt, wodurch eine einfache „Stromlossperre" realisiert wurde. Die Ansteuerung des Elektromagneten erfolgt über eine zentrale elektronische Nerarbeitungseinheit (CPU) des Kraftfahrzeuges. Diese Steuereinheit erfaßt Signale von einem Drehzahlsensor, einem Bremspedalsensor, einem Wählhebelstellungssensor und von der Zündung des Motors. Mit einer derartigen Schaltvorrichtung sind demnach die Systeme Shiftlock und Keylock realisierbar. Ferner kann wirksam eine Fehlbedienung des Wählhebels aus verschiedenen Schaltstellungen heraus verhindert werden.
Bei der in DE 41 18 519 AI beschriebenen Lösung ist es jedoch nachteilig, daß die Schaltbewegung des Wählhebels lediglich in einer Bewegungsrichtung desselben gesperrt wird. Die entgegengesetzte Schaltbewegung (heraufschalten der Getriebegänge) ist jederzeit möglich. Ferner kann mit dieser bekannten Ausführung ein Mißbrauch der Schaltung, also das gewaltsame Herauf- oder Herunterschalten gar nicht verhindert werden, weil die Klinke lediglich über eine Schenkelfeder gegen das Sperrelement gedrückt wird.
Der Erfindung liegt die technische Problemstellung zugrunde, eine Schaltvorrichtung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe zu schaffen, die einen einfachen Aufbau aufweist und eine Sperrung des Wählhebels in jeder Schaltstellung ermöglicht. Dabei sollten aus Sicherheitsgründen auch die Systeme „Keylock" und „Shiftlock" realisiert werden.
Die Erfindung löst diese technische Problemstellung mit den kennzeichnenden
Merkmalen der Patentansprüche 1 und 2.
Weitere Ausgestaltung der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß weist eine Schaltvorrichtung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe demnach einen um mindestens eine Achse schwenkbaren Wählhebel auf, mittels dessen die von dem Kraftfahrzeuggetriebe definierten Fahrstufen (P, R, N, D,...) anwählbar sind, wobei jeder Fahrstufe eine Schaltstellung des Wählhebels zugeordnet ist.
Darüber hinaus ist an der Schaltvorrichtung eine Betätigungseinrichtung vorhanden, die gemäß einer ersten Lösung der Aufgabenstellung mit einem um eine Achse schwenkbaren Sperrglied zusamenwirkt. Das Sperrglied weist dabei auf der dem Wählhebel zugewandten Seite eine der jeweiligen Schaltstellung des Wählhebels entsprechende Eingriffskontur auf. Die Eingriffskontur ist erfindungsgemäß so gestaltet, daß sie den Wählhebel in jeder Schaltstellung formschlüssig aufnimmt und somit wirksam sperrt.
Entsprechend einer weiteren Lösung der technischen Problemstellung kann ebenso eine Betätigungseinrichtung vorgesehen werden, die mit einem in einer Ebene bewegbaren Sperrglied zusammenwirkt. Das somit in einer Ebene schwenkbare oder verschiebbare Sperrglied weist auf der dem Wählhebel zugewandten Seite ebenfalls eine der jeweiligen Schaltstellung des Wählhebels entsprechende Eingriffskontur auf, sodaß der Wählhebel in jeder Schaltstellung sperrbar ist.
Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung ist in ihrem Aufbau extrem einfach und damit kostengünstig herstellbar. Es ist lediglich ein Sperrglied und eine mit diesem zusammenwirkende Betätigungseinrichtung erforderlich, um den Wählhebel sicher und zuverlässig in jeder beliebigen Stellung zu sperren. Die Systeme „Shiftlock" und „Keylock" sind dabei in einfacher Weise umsetzbar.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die mechanische, elektrische, elektromagnetische, hydraulische oder pneumatische Betätigungseinrichtung das Sperrglied im Sperrzustand gegen den Wählhebel drückt oder an den Wählhebel heranzieht, sodass der der Schaltstellung zugeordnete Abschnitt der Eingriffskontur den Wählhebel unbewegbar festsetzt.
In vorteilhafter Weise kann die Betätigungseinrichtung ein Elektromagnet sein. Wird als Betätigungseinrichtung ein Elektromagnet verwendet, so ist vorzugsweise eine Bauart einzusetzen, die im unbestromten Zustand einen eingezogenen Anker aufweist. Durch diesen eingezogenen Anker wird das Sperrglied gegen den Wählhebel gedrückt oder an den Wählhebel herangezogen, wodurch in einfacher Weise eine „Stromlossperre" realisierbar ist. Wird der Elektromagnet bestromt, so muß der Anker gegen die Kraft einer Feder ausgefahren werden, die den Anker im unbestromten Zustand in seine Ausgangsstellung zurückführt. Derartige Elektromagneten sind bekannt und es ist dementsprechend möglich, ein Standartbauteil für eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung einzusetzen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Schaltstellung des Wählhebels von wenigstens einem Signalgeber erfaßt wird. Ferner weist die Bremse des Kraftfahrzeuges und/oder das Zündschloß jeweils wenigstens einen Signalgeber auf, wobei sämtliche Signale zusammen mit wenigstens einem Fahrzustandsignal des Kraftfahrzeuggetriebes einer zentralen Steuereinheit (CPU) zugeführt werden, die in Auswertung vordefinierter Parameter den Elektromagneten aktiviert oder deaktiviert. Diese signalabhängige Steuerung ermöglicht in Kombination mit einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe eine einfache und kostengünstige Realisierung des Keylock- und Shiftlock-Systems sowie der Verhinderung von Fehlbedienungen der Schaltvorrichtung.
Die Erfindung beschreibt ferner ein Sperrglied zur Sperrung des Wählhebels, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es eine räumliche Negativform zu dem unteren Ende des Wählhebels aufweist.
Selbstverständlich können die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendet werden, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 die vereinfachte, ausschnittsweise Darstellung einer erfindungsgemaßen
Schaltvorrichtung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe im Schnitt, Figur la einen vergrößerten Ausschnitt der Eingriffskontur des Sperrgliedes,
Figur 2 eine dreidimensionale Darstellung einer erfindungsgemaßen
Schaltvorrichtung in einer Ansicht entsprechend der Richtung des
Pfeiles A in Figur 1, Figur 3 das Prinzip Schaltbild einer elektronischen Steuerung für eine erfindungsgemaße Schaltvorrichtung für automatische
Kraftfahrzeuggetriebe und Figur 4 eine Ansicht der Schaltvorrichtung gemäß Pfeil C in Figur 1
In den Figuren ist eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemaßen Schaltvorrichtung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe dargestellt Bei einer derartigen Schaltvorrichtung ist ein Wahlhebel 2 um eine Achse 1 schwenkbar in einem Gehäuse 6 gelagert Darüber hinaus ist bei der gezeigten Schaltvorrichtung der Wahlhebel 2 um eine zu der Achse 1 orthogonal verlaufende, zweite Achse schwenkbar Eine Bewegung des Wahlhebels 2 um die Achse 1 ermöglicht die Anwahl der einzelnen Fahrstufen innerhalb einer Automatikgasse
Wird der Wahlhebel um die zweite, zu der Achse 1 orthogonal verlaufenden Achse verschwenkt, so ist ein Gassenwechsel, beispielsweise zu einer Schrittschaltgasse möglich Innerhalb dieser Schrittschaltgasse kann über den Wahlhebel in an sich bekannter Weise durch tippweises Bewegen ein Herauf- oder Herunterschalten um jeweils einen Getriebegang bewirkt werden Der Wahlhebel ist hier aus einer Schaltstellung heraus (beispielsweise Schaltstellung „D") in die Schrittschaltgasse schwenkbar Er wird dabei innerhalb einer Schaltkulisse 15 bewegt Unterhalb der Achse 1 weist der Schalthebel eine axiale Verlängerung auf Ein Sperrglied 4 ist um eine Achse 3 verschwenkbar. Wie aus der Darstellung in Figur 2 ersichtlich ist, hat das Sperrglied 4 eine annähernd U-förmige Gestalt. Es weist eine Eingriffskontur 4.1., 4.2, 4.3 auf, welche durch eine Betätigungseinrichtung, die vorliegend ein Elektromagnet 5 ist, mit dem unteren Ende des Wählhebels in Eingriff gebracht werden kann. Die Achse 3 wird baulich durch je einen Bolzen ausgeführt, der jeweils einen der Schenkel des U-förmigen Sperrgliedes 4 durchsetzt.
Wie insbesondere aus den Figuren 1 und la erkennbar wird, weist das Sperrglied 4 eine zu jeder Schaltstellung des Wählhebels 2 komplementäre Eingriffskontur zu der von der axialen Verlängerung des Wählhebels und der von dieser beschrittenen Bahn auf. Es bildet somit eine räumliche Negativform zu dem unteren Ende des Wählhebels 2, was bedeutet, dass der Wählhebel in jeder Schaltstellung sperrbar ist. Die Kombination mit einer Signalsteuerung ist dabei sinnvoll.
Auf diese Weise wird mit einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung jede Fehlschaltung wirksam verhindert.
Der an dem Sperrglied 4 einteilig angeformte Notentriegelungshebel 13 ist für die Erfindung eher unwesentlich. Er stellt lediglich eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme dar, die ein Entriegeln des Wählhebels bei Ausfall sämtlicher Systeme möglich macht, so daß das Fahrzeug zumindest noch in die Werkstatt gefahren werden kann.
An dem Gehäuse 6 sind ferner Gehäusebefestigungen 12 angebracht, die die Festlegung der Schaltvorrichtung in dem Kraftfahrzeug ermöglichen. Aus der Figur 2 ist ferner ersichtlich, wie das Sperrglied 4 in den Wählhebelschacht 14 eingreift. Zur Abdeckung der gesamten Schaltvorrichtung wird eine hier nicht gezeigte Schaltabdeckung eingesetzt. Die Befestigungsöffnungen zur Montage dieser Schaltabdeckung sind in der Figur 4 mit 16 bezeichnet. Die Betätigungseinrichtung bzw. der Elektromagnet 5 ist in den Figuren der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Der im bestromten Zustand ausgefahrene Anker des Elektromagneten setzt im Bereich zwischen der Achse 3 und der Eingriffskontur 4.1, 4.2, 4.3 des Sperrgliedes 4 an.
Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe funktioniert überwiegend ohne mechanische Elemente auf rein elektronischem Wege.
Die Schaltstellungen des Schalthebels werden durch ein von einem Signalgeber erzeugtes Schaltstellungssignal erfaßt. Die Bremse 7 des Kraftfahrzeuges weist einen
Signalgeber auf, der die folgenden Signale an eine zentrale Steuereinheit 11 weitergibt:
Erstens: Bremse getreten (7.1), zweitens: Bremse nicht getreten (7.2).
Das Zündschloß 8 des Kraftfahrzeuges enthält ferner einen Signalaufnehmer, der die
Signale: Zündschloß sperren 8.1 und
Zündschloß freigeben 8.2 von der zentralen Steuereinheit 11 erfaßt. Darüber hinaus weist das Zündschloß 8 einen Signalgeber auf, der die Signale:
Zündschloß ist gesperrt 8.3 und
Zündschloß ist freigegeben 8.4 an die zentrale Steuereinheit 11 weitergibt. Sämtliche
Signale werden zusammen mit einem Fahrzustandssignal 9.1 oder 9.2 des
Kraftfahrzeuggetriebes 10 in der zentralen Steuereinheit 11 ausgewertet, wobei diese unter Berücksichtigung vordefinierter Parameter den Elektromagneten 5 aktiviert oder deaktiviert.
Als Fahrzustandssignal kann beispielsweise die Drehzahl am Getriebe erfaßt werden. Somit ist es möglich, einen Wechsel der Fahrstufe nur bei vorbestimmten Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeuges zuzulassen, wobei der Elektromagnet mit dem Sperrglied 4 zusammenwirkt und den Wählhebel 2 durch Verschwenken des Sperrgliedes 4 um die Achse 3 freigibt.
Im Gegensatz dazu wird der Wählhebel bei nicht erfüllten Parametern, beispielsweise ab oder bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit gesperrt, sodaß der Wechsel der Fahrstufe in diesem Fall nicht möglich ist. Zusammenfassend wurde mit der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe eine einfache Sperrmöglichkeit des Wählhebels in jeder Fahrstufe des Wählhebels geschaffen. Das Gesamtsystem wird von eine zentralen Steuereinheit beeinflußt. Über die zentrale Steuereinheit sind somit die Funktionen „Keylock" und „Shiftlock" realisierbar und darüber hinaus jegliche Fehlschaltungen des Wählhebels vermeidbar, so daß sowohl Fehler bei der Bedienung als auch Mißbräuche am Kraftfahrzeug (Diebstahlsicherung) vermieden werden können.
Bezugszeichenliste:
1 Achse
2 Wählhebel
2.1, 2.2 S chaltstellungssignal
3 Achse
4 Sperrglied
4.1, 4.2, 4.3 Eingriffskontur
5 Betätigungseinrichtung
6 Gehäuse
7 Bremse
7.1, 7.2 Bremssignal
8 Zündschloß
8.1, 8.2, 8.3, 8.4 Zündschloßsignal
9.1, 9.2 Fahrzustandssignal
10 Kraftfahrzeuggetriebe
11 zentrale Steuereinheit (CPU)
12 Gehäusebefestigung
13 Notentriegelungshebel
14 Wählhebelschacht
15 Schaltkulisse
16 Befestigungsöffnungen für Schaltabdeckung

Claims

Schaltvorrichtung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe Patentansprüche :
1. Schaltvorrichtung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe mit:
-einem um mindestens eine Achse (1) schwenkbaren Wählhebel (2), mittels dessen die von dem Kraftfahrzeuggetriebe definierten Fahrstufen anwählbar sind,
-einer Betätigungseinrichtung (5),
-einem um eine Achse (3) schwenkbaren Sperrglied (4), dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Betätigungseinrichtung (5) um die Achse (3) verschwenkbare Sperrglied
(4) auf der dem Wählhebel (1) zugewandten Seite eine jeder Schaltstellung des
Wählhebels entsprechende Eingriffskontur (4.1, 4.2, 4.3) aufweist und der Wählhebel
(1) somit in jeder Schaltstellung sperrbar ist.
2. Schaltvorrichtung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe mit:
-einem um mindestens eine Achse (1) schwenkbaren Wählhebel (2), mittels dessen die von dem Kraftfahrzeuggetriebe definierten Fahrstufen anwählbar sind,
-einer Betätigungseinrichtung (5),
-einem in einer Ebene bewegbaren Sperrglied (4), dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Betätigungseinrichtung (5) bewegbare Sperrglied (4) auf der dem
Wählhebel (1) zugewandten Seite eine jeder Schaltstellung des Wählhebels entsprechende Eingriffskontur (4.1, 4.2, 4.3) aufweist und der Wählhebel (1) somit in jeder Schaltstellung sperrbar ist.
3. Schaltvorrichtung fiir automatische Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische, elektrische, elektromagnetische, hydraulische oder pneumatische Betätigungseinrichtung (5) das Sperrglied (4) im Sperrzustand gegen den Wählhebel (2) drückt, oder an den Wählhebel (2) heranzieht, sodaß der der Schaltstellung zugeordnete Abschnitt der Eingriffskontur (4.1, 4.2, 4.3) sich mit dem Wählhebel in Eingriff befindet.
4. Schaltvorrichtung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (5) ein Elektromagnet ist.
5. Schaltvorrichtung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der im unbestromten Zustand eingezogene Anker des Elektromagneten (5) das Sperrglied (4) gegen den Wählhebel (2) zieht und diesen damit sperrt.
6. Schaltvorrichtung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der im unbestromten Zustand ausgefahrene Anker des Elektromagneten (5) das Sperrglied (4) gegen den Wählhebel (2) drückt und diesen damit sperrt.
7. Schaltvorrichtung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
-wenigstens ein Signalgeber mindestens ein Signal zur Erfassung der Schaltstellung des Wählhebels (2) erzeugt,
-die Bremse (7) des Kraftfahrzeuges mindestens einen Signalgeber aufweist und / oder das Zündschloß (8) des Kraftfahrzeuges mindestens einen Signalgeber aufweist und sämtliche Signale zusammen mit wenigstens einem Fahrzustandssignal des Kraftfahrzeuggetriebes (10) einer zentralen Steuereinheit (11) zugeführt werden, die in Auswertung vordefinierter Parameter die Betätigungseinrichtung (5) steuert.
8. Schaltvorrichtung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
-wenigstens ein Signalgeber mindestens ein Schaltstellungssignal (2.1, 2.2) zur Erfassung der Schaltstellung des Wählhebels (2) erzeugt,
-die Bremse (7) des Kraftfahrzeuges zwei Signalgeber aufweist, die die folgenden Signale an eine zentrale Steuereinheit (11) weitergeben:
1. Bremse getreten (7.1)
2. Bremse nicht getreten (7.2)
-das Zündschloß (8) des Kraftfahrzeuges zwei Signalaufnehmer aufweist, die die folgenden Signale der zentralen Steuereinheit (11) erfassen:
1. Zündschloss sperren (8.1)
2. Zündschloss freigeben (8.2)
-das Zündschloß (8) des Kraftfahrzeuges zwei Signalgeber aufweist, die die folgenden Signale an die zentrale Steuereinheit (11) weitergeben:
1. Zündschloss ist gesperrt (8.3)
2. Zündschloss ist freigegeben (8.4) und sämtliche Signale zusammen mit wenigstens einem Fahrzustandssignal (9.1, 9.2) des Kraftfahrzeuggetriebes (10) in der zentralen Steuereinheit (11) ausgewertet werden, die unter Berücksichtigung vordefinierter Parameter die Betätigungseinrichtung (5) steuert.
9. Schaltvorrichtung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale digitale oder analoge Signale sind.
10. Schaltvorrichtung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (4) eine räumliche Negativform zu dem unteren Ende des Wählhebels aufweist.
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