WO2008110555A2 - Elektrische schalteinrichtung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2008110555A2
WO2008110555A2 PCT/EP2008/052876 EP2008052876W WO2008110555A2 WO 2008110555 A2 WO2008110555 A2 WO 2008110555A2 EP 2008052876 W EP2008052876 W EP 2008052876W WO 2008110555 A2 WO2008110555 A2 WO 2008110555A2
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electrical switching
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Harald Donner
Frank BLÄSING
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Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H2061/241—Actuators providing feel or simulating a shift gate, i.e. with active force generation for providing counter forces for feed back

Definitions

  • the invention relates to an electrical switching device for a motor vehicle, with a lever mounted pivotably about at least one axis and with at least one locking device which can put a shift stop for the shift lever in or out.
  • Such switching devices are used in motor vehicles that are equipped with an automated manual transmission.
  • the actual switching operation is performed electro-hydraulically or by electric motor, while the respective switching request of the driver is detected electrically or electronically.
  • the driver are in such an automated transmission, the electric switching device with a shift lever and possibly additional, arranged approximately on the steering wheel rocker switches for upshifting and downshifting available.
  • the lever of such a switching device can be made multi-stable or monostable, that is, he can either be adjustable in several fixed positions or he has, similar to a joystick only a stable rest position in which the lever from several unstable positions repeatedly falls back.
  • EP 1 464 875 A2 a switching device is known, which has a device which can override a switching stop, so that the switching lever is pivotable beyond the switching position defined by this switching stop.
  • EP 1 464 875 A2 discloses a relatively complex built-up rocker arm arrangement, which is actuated by an electromagnetic drive.
  • an electromagnetic drive can cause disturbing noises and a significant amount of heat during its operation.
  • the electrical switching device has the advantage over this prior art device, particularly low noise and without significant self-heating to limit or release the actuating travel of a shift lever.
  • the device comprises a cylinder filled with an incompressible liquid, in which a piston is received axially displaceable, wherein the switching stop is set by fixing the piston in a position in force.
  • a helical compression spring is arranged between the shift lever facing away from the bottom wall of the cylinder and the piston, which presses the piston with its spring force against the shift lever facing the top wall of the cylinder.
  • the bottom wall of the cylinder is provided with an opening and this connected to a pipeline which opens into a reservoir.
  • an electromagnet is arranged so that the pipeline passes through an air gap in the yoke
  • a gap is formed between the radial outer contour of the piston and the inner wall of the cylinder through which the fluid in the axial direction of the cylinder from one side of the piston to the other and back flow.
  • the cylinder is surrounded here by an electrical conductor coil, which is electrically energized to generate a magnetic field in the interior of the cylinder.
  • a preferred application of an electrical switching device is to block switching paths of a monostable or multi-stable gear selector switch depending on the already inserted gear. Further advantageous embodiments and further developments of the switching device according to the invention will be explained with reference to the drawing.
  • FIG. 1 shows a switching device according to the invention with hydraulic elements for a magnetorheological fluid according to a first embodiment
  • FIG. 2 one of the hydraulic elements of Fig. 1 as a detail
  • FIG. 3 shows a hydraulic element according to an alternative embodiment for use in the switching device of FIG. 1 as a partially sectioned three-dimensional view and in cross section
  • the shift lever 1 of the electrical switching device is mounted in a universal joint 2 about two mutually perpendicular axes 3a and 3b pivotally.
  • a spring-loaded locking pin 8 which is guided in a three-dimensional latching cam 9.
  • the plungers 6 are each connected to a piston 5, which is axially displaceable in a cylinder 4 filled with an incompressible liquid 10 is included.
  • a helical compression spring 7 is arranged in the cylinder 4 between the shift lever 1 facing away from the bottom wall 4a and the piston 5 and pushes the piston 5 with its spring force against the shift lever 1 facing top wall 4b of the cylinder 4.
  • the piston 5 connected to the plunger 6 is located itself with its front side in the immediate vicinity of the shift lever 1, so that it already comes to a leading in the direction of the plunger 6 pivoting movement after a very short path to this.
  • the bottom walls 4a of the cylinder 4 are each provided with an opening and connected to pipes 11, which open at their other ends in a common reservoir, not shown here.
  • this is a so-called magnetorheological fluid.
  • Magnetorheological or electrorheological fluids are liquids in which the rheological properties, ie their fluidity or viscosity, are steplessly controllable by an applied external magnetic or electric field.
  • these liquids are suspensions, ie solid particles suspended in a carrier medium which can be polarized via the applied magnetic or electric field.
  • magnetorheological or electrorheological fluids it is possible to execute hydraulic systems without moving parts or to significantly reduce the number of moving parts.
  • the magnetorheological fluid used in this embodiment can of course also be replaced by an electrorheological fluid when the hydraulic elements are adapted accordingly.
  • a solenoid 12 is arranged at one point so that the pipe 11 passes through the air gap in the yoke 13. This is shown in detail in FIG. 2. If the electromagnet 12 is turned on by energizing its coil 14, then the magnetic field penetrates the pipeline 11 at this point and solidifies the magnetorheological fluid 10 there locally so strongly that a flow through the cross section of the pipeline 11 is no longer possible. The solenoid 12 thus forms a hydraulic valve in cooperation with the magnetorheological fluid 10.
  • the movement of the shift lever 1 counteracting force is composed of the by the interaction of the spring-loaded locking bolt 8 and the associated three-dimensional locking cam 9 and the force of the coil spring 7 together, wherein the force of the coil spring 7 is only dimensioned so strong that this one safe provision of the piston 5 is ensured in its end position on the top wall 4b of the cylinder 4.
  • the provided for resetting the piston 5 in its end position helical compression springs 7 can possibly even be saved by a certain pressure is exerted on the liquid 10 in the reservoir, which then causes a return of the piston 5 via the liquid.
  • the provision of the shift lever 1 in its center position is carried out either after elimination of the deflecting actuation force by the latching cam 9 and the locking pin 8, if it is a tactile actuation, or by applying a counteracted in the opposite direction of the original operation counteracting force, if it is a latching operation is.
  • FIG. 4 An alternative embodiment of the cylinders 4 using a magnetorheological fluid 10 is shown in FIG.
  • the cylinder 4 shown here can replace the cylinder shown in FIGS. 1 and 2 directly.
  • the particular advantage of the cylinder 4 shown in Fig. 3 is that it can be dispensed with piping and a reservoir, since this cylinder 4 is a closed system in which the liquid 10 within the cylinder 4 by overflow from a Side of the piston 5 is shifted to the other.
  • the only opening of the cylinder 4 is in its top wall 4b, through which the plunger 6 connected to the piston 5 projects outwardly.
  • a gap 15 is formed here between the radial outer contour of the piston 5 and the inner wall of the cylinder 4. If a force is exerted in the direction indicated by the arrow in FIG. 3 on the plunger 6, it is moved against the force of the helical compression spring 7.
  • the liquid 10 located between the piston 5 and the bottom wall 4a of the cylinder 4 is thereby introduced into the space between the piston 5 and 5 by the gap 15 formed between the radial outer contour of the piston 5 and the inner wall of the cylinder 4 the lid wall 4b of the cylinder 4 is displaced into it.
  • the liquid 10 flows back in the same way.
  • the cylinder 4 is surrounded by an electrical conductor coil 16. If this conductor coil 16 flows through an electric current, the result is an axially aligned magnetic field in the interior of the cylinder 4.
  • the conductor coil 16 is energized. Due to the magnetic field generated in the process, the magnetorelogic fluid 10 in the interior of the cylinder 4 is solidified to such an extent that overflow from one side of the piston 5 to the other through the relatively narrow gap 15 is no longer possible.

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Abstract

Eine elektrische Schalteinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem um zumindest eine Achse (3a) schwenkbar gelagerten Schalthebel (1) und mit zumindest einer Sperreinrichtung, die einen Schaltanschlag für den Schalthebel (1) in bzw. außer Kraft setzen kann, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung hydraulisch wirkende Mittel umfasst.

Description

Elektrische Schalteinrichtung für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine elektrische Schalteinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem um zumindest eine Achse schwenkbar gelagerten Schalthebel und mit zumindest einer Sperreinrichtung, die einen Schaltanschlag für den Schalthebel in bzw. außer Kraft setzen kann.
Derartige Schalteinrichtungen werden bei Kraftfahrzeugen eingesetzt, die mit einem automatisierten Schaltgetriebe ausgerüstet sind. Dabei wird der eigentliche Schaltvorgang elektrohydraulisch oder elektromotorisch vorgenommen, während der jeweilige Schaltwunsch des Fahrers elektrisch oder elektronisch erfasst wird. Dem Fahrer stehen bei einem solchen automatisierten Schaltgetriebe die elektrische Schalteinrichtung mit einem Schalthebel und gegebenenfalls zusätzlichen, etwa am Lenkrad angeordneten Wippschaltern zum Herauf- und Herunterschalten zur Verfügung.
Der Schalthebel einer solchen Schalteinrichtung kann multistabil oder auch monostabil ausgeführt sein, dass heißt er kann entweder in mehrere feste Positionen einstellbar sein oder er besitzt, ähnlich einem Joystick nur eine stabile Ruheposition, in die der Schalthebel aus mehreren instabilen Stellpositionen immer wieder zurückfällt.
In beiden Fällen ist es wünschenswert oder sogar erforderlich, in Abhängigkeit vom aktuell gewählten Schaltzustand, jeweils bestimmte Schaltzustände von der nächsten Auswahl auszuschließen. Vorteilhaft ist es beispielsweise, bei einer linearen Kette möglicher Schaltzustände anzuzeigen, wenn die Auswahlmöglichkeiten in einer Schaltrichtung erschöpft sind.
Da im allgemeinen nicht nur die Erfassung sondern auch die Verarbeitung der jeweiligen Schaltzustände auf elektrischem oder elektronischem Weg abläuft, kann und wird im allgemeinen der Ausschluss bestimmter Umschaltmöglichkeiten durch die zugrundeliegende Schaltlogik erfolgen. Allerdings ist es aus ergonomischen Gründen vorteilhaft, wenn der Bediener der Schalteinrichtung auch eine unmittelbare haptische Rückmeldung über derzeit nicht auswählbare Schaltfunktionen erhält. Eine solche Rückmeldung erhält der Fahrer eines Kraftfahrzeuges insbesondere über Sperren oder Anschläge, die mit dem Schalthebel zusammenwirken.
Aus der EP 1 464 875 A2 ist eine Schaltvorrichtung bekannt, die eine Einrichtung aufweist, welche einen Schaltanschlag außer Kraft setzen kann, so dass der Schalthebel über die durch diesen Schaltanschlag definierte Schaltposition hinaus schwenkbar ist. Die EP 1 464 875 A2 offenbart hierzu eine relativ komplex aufgebaute Kipphebelanordnung, die durch einen elektromagnetischen Antrieb betätigt wird. Ein solcher Antrieb kann jedoch bei seiner Betätigung störende Geräusche sowie eine nicht unerhebliche Wärmeentwicklung verursachen.
Die elektrische Schalteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hat gegenüber dieser vorbekannten Einrichtung den Vorteil, besonders geräuscharm und ohne nennenswerte Eigenerwärmung den Betätigungsweg eines Schalthebels wahlweise zu begrenzen oder freizugeben. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Einrichtung hydraulisch wirkende Mittel umfasst.
Insbesondere umfasst die Einrichtung dabei einen mit einer inkompressiblen Flüssigkeit gefüllten Zylinder, in dem ein Kolben axial verschiebbar aufgenommen ist, wobei der Schaltanschlag durch Fixierung des Kolbens in einer Position in Kraft gesetzt wird. Zur Rückstellung des Kolbens in seine Ausgangslage ist zwischen der dem Schalthebel abgewandten Bodenwand des Zylinders und dem Kolben eine Schraubendruckfeder angeordnet, welche den Kolben mit ihrer Federkraft gegen die dem Schalthebel zugewandte Deckelwand des Zylinders drückt.
Eine sehr robuste Konstruktion der Sperreinrichtung mit einfachen mechanischen Elementen gelingt dadurch, dass die in dem Zylinder vorhandene inkompressible Flüssigkeit eine magnetorheologische Flüssigkeit ist.
In einer ersten Ausführungsform der Sperreinrichtung mit magnetorheologischer Flüssigkeit ist die Bodenwand des Zylinders mit einer Öffnung versehen, und diese mit einer Rohrleitung verbunden, die in einen Vorratsbehälter mündet. An einer Stelle der Rohrleitung ist dabei ein Elektromagnet so angeordnet, dass die Rohrleitung durch einen Luftspalt in dessen Joch verläuft
Bei einer zweiten besonders bevorzugten Ausführungsform der Sperreinrichtung mit magnetorheologischer Flüssigkeit ist zwischen der radialen Außenkontur des Kolbens und der Innenwand des Zylinders ein Spalt gebildet, durch den die Flüssigkeit in axialer Richtung des Zylinders von einer Seite des Kolbens auf die andere und wieder zurück fließen kann. Der Zylinder ist hier von einer elektrischen Leiterspule umgeben, die zur Erzeugung eines magnetischen Feldes im Inneren des Zylinders elektrisch bestrombar ist.
Eine bevorzugte Anwendung einer elektrischen Schalteinrichtung besteht darin, Schaltwege eines monostabilen oder multistabilen Gangwahlschalters abhängig von der bereits eingelegten Fahrstufe zu sperren. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung werden anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Schalteinrichtung mit Hydraulikelementen für eine magnetorheologische Flüssigkeit gemäß einer ersten Ausführungsform,
Figur 2 eines der Hydraulikelemente aus Fig. 1 als Detail
Figur 3 ein Hydraulikelement gemäß einer alternativen Ausführungsform zum Einsatz bei der Schalteinrichtung aus Fig. 1 als teilgeschnittene dreidimensionale Ansicht und im Querschnitt
Der Schalthebel 1 der elektrischen Schalteinrichtung ist in einem Kardangelenk 2 um zwei zueinander senkrechte Achsen 3a und 3b verschwenkbar gelagert. Um die Betätigungskräfte und Rastpositionen des Schalthebels 1 zu realisieren ist er an seinem unteren Ende mit einem federbelasteten Rastbolzen 8 versehen, welcher in einer dreidimensionalen Rastkurve 9 geführt ist.
Um die Auslenkung des Schalthebels bei einer Verschwenkung desselben um die Achsen 3a und 3b in jeweils einer Richtung gezielt begrenzen zu können, sind in diesen Richtungen jeweils als parallel zur Auslenkungsrichtung des Schalthebels 1 bewegbare Stößel 6 ausgebildete Begrenzungselemente vorhanden.
Die Stößel 6 sind jeweils mit einem Kolben 5 verbunden, welcher in einem mit einer inkompressiblen Flüssigkeit 10 gefüllten Zylinder 4 axial verschiebbar aufgenommen ist. Eine Schraubendruckfeder 7 ist in dem Zylinder 4 zwischen dessen dem Schalthebel 1 abgewandter Bodenwand 4a und dem Kolben 5 angeordnet und drückt den Kolben 5 mit ihrer Federkraft gegen die dem Schalthebel 1 zugewandte Deckelwand 4b des Zylinders 4. Der mit dem Kolben 5 verbundene Stößel 6 befindet sich mit seiner Stirnseite in unmittelbarer Nähe des Schalthebels 1 , so dass dieser bei einer in Richtung auf den Stößel 6 zu führenden Schwenkbewegung bereits nach einem sehr kurzen Weg an diesem zur Anlage kommt.
Die Bodenwände 4a der Zylinder 4 sind jeweils mit einer Öffnung versehen und mit Rohrleitungen 11 verbunden, die mit ihren anderen Enden in einen gemeinsamen hier nicht dargestellten Vorratsbehälter münden.
Bei der in den Zylindern 4 sowie in den Rohrleitungen 11 und dem Vorratsbehälter vorhandenen inkompressiblen Flüssigkeit handelt es sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel um eine sogenannte magnetorheologische Flüssigkeit.
Magnetorheologische oder elektrorheologische Flüssigkeiten sind Flüssigkeiten, bei denen die rheologischen Eigenschaften, d.h. also deren Fließfähigkeit bzw. Viskosität stufenlos durch ein angelegtes äußeres magnetisches oder elektrisches Feld steuerbar sind. In der Regel handelt es sich bei diesen Flüssigkeiten um Suspensionen, d.h. in einem Trägermedium suspendierte Festpartikel, die über das angelegte magnetische oder elektrische Feld polarisierbar sind. Durch ein hinreichend starkes magnetisches oder elektrisches Feld ist innerhalb weniger Millisekunden eine so starke lokale Verfestigung der magnetorheologischen oder elektrorheologischen Flüssigkeit erzielbar, dass diese praktisch Feststoffcharakter besitzt und nicht mehr fließfähig ist. Durch die Verwendung magnetorheologischer oder elektrorheologischer Flüssigkeiten ist es möglich geworden, hydraulische Systeme ohne bewegte Teile auszuführen bzw. die Anzahl der bewegten Teile erheblich zu reduzieren. Die in diesem Ausführungsbeispiel verwendete magnetorheologische Flüssigkeit lässt sich selbstverständlich bei entsprechend angepasster Ausführung der Hydraulikelemente auch durch eine elektrorheologische Flüssigkeit ersetzen.
An jeder Rohrleitung 11 ist an einer Stelle ein Elektromagnet 12 so angeordnet, dass die Rohrleitung 11 durch den Luftspalt in dessen Joch 13 verläuft. Dies ist im Detail in Fig. 2 dargestellt. Wird der Elektromagnet 12 durch Bestromung seiner Spule 14 eingeschaltet, so durchdringt das Magnetfeld an dieser Stelle die Rohrleitung 11 und verfestigt die magnetorheologische Flüssigkeit 10 dort lokal so stark, dass ein Fließen durch den Querschnitt der Rohrleitung 11 nicht mehr möglich ist. Der Elektromagnet 12 bildet so in Kooperation mit der magnetorheologischen Flüssigkeit 10 ein Hydraulik-Ventil.
Wenn alle Elektromagneten 12 ausgeschaltet sind, kann die Flüssigkeit 10 zwischen den Zylindern 4 und dem gemeinsamen Vorratsbehälter ungehindert fließen. Wird der Schalthebel 1 in einer Richtung verschwenkt, so drückt er dabei den in dieser Richtung gegenüberliegenden Stößel 6 gegen die Kraft der Schraubenfeder 7 zurück. Der Kolben 5 verdrängt dabei die Flüssigkeit 10 aus dem Zylinder 4 und diese fließt durch die Rohrleitung 11 in den Vorratsbehälter.
Die der Bewegung des Schalthebels 1 entgegenwirkende Kraft setzt sich dabei aus der durch das Zusammenwirken des federbelasteten Rastbolzens 8 und der diesem zugeordneten dreidimensionalen Rastkurve 9 sowie der Kraft der Schraubenfeder 7 zusammen, wobei die Kraft der Schraubenfeder 7 lediglich so stark dimensioniert wird, dass diese eine sichere Rückstellung des Kolbens 5 in seine Endlage an der Deckelwand 4b des Zylinders 4 gewährleistet.
Die zur Rückstellung der Kolben 5 in ihre Endlage vorgesehenen Schraubendruckfedern 7 können ggf. sogar eingespart werden, indem auf die Flüssigkeit 10 im Vorratsbehälter ein gewisser Druck ausgeübt wird, der über die Flüssigkeit 10 dann eine Rückstellung der Kolben 5 bewirkt.
Die Rückstellung des Schalthebels 1 in seine Mittenlage erfolgt entweder nach Fortfall der auslenkenden Betätigungskraft durch die Rastkurve 9 und den Rastbolzen 8, falls es sich um eine tastende Betätigung handelt, oder durch das Aufbringen einer in Gegenrichtung der ursprünglichen Betätigung aufgebrachten Gegenbetätigungskraft, falls es sich um eine rastende Betätigung handelt.
Soll das Verschwenken des Schalthebels 1 in einer bestimmten Richtung blockiert werden, so erfolgt dies dadurch, dass der in dieser Richtung dem Schalthebel 1 gegenüberliegende Stößel 6 daran gehindert wird zurückzuweichen. Dazu wird der diesem Stößel 6 über Kolben 5, Zylinder 4 und Rohrleitung 11 zugeordnete Elektromagnet 12 so bestromt, dass sich die magnetorheologische Flüssigkeit 10 im Bereich des Luftspaltes des Jochs 13 des Elektromagneten 12 so stark verfestigt, dass ein Fließen durch den Querschnitt der Rohrleitung 11 nicht mehr möglich ist. Da die Flüssigkeit 10 inkompressibel ist, kann der Kolben 5 diese nicht mehr aus dem Zylinder 4 verdrängen, so dass der mit dem Kolben 5 verbundene Stößel 6 die
Bewegung des Schalthebels 1 in dieser Richtung blockiert und somit einen Schaltanschlag für die Schalteinrichtung bildet.
Wird das Magnetfeld des Elektromagneten 12 durch Unterbrechung der Bestromung der Spule 14 abgeschaltet, so ist die magnetorheologische Flüssigkeit 10 sofort wieder fließfähig, und die Sperre für den Schalthebel 1 ist aufgehoben.
Die hier mit einer magnetorheologischen Flüssigkeit 10 dargestellte hydraulisch wirkende Sperreinrichtung ist selbstverständlich auch mit anderen Hydaulikflüssigkeiten realisierbar, wobei dann anstelle der Elektromagneten 12 elektromechanisch wirkende Ventile einzusetzen wären.
Eine alternative Ausführung der Zylinder 4 bei der Verwendung einer magnetorheologischen Flüssigkeit 10 ist in Fig. 3 dargestellt. Der hier gezeigte Zylinder 4 kann den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Zylinder direkt ersetzen.
Der besondere Vorteil des in Fig. 3 gezeigten Zylinders 4 besteht darin, dass auf Rohrleitungen und einen Vorratsbehälter verzichtet werden kann, da es sich bei diesem Zylinder 4 um ein geschlossenes System handelt, bei dem die Flüssigkeit 10 innerhalb des Zylinders 4 durch Überströmkanäle von einer Seite des Kolbens 5 auf die andere verlagert wird.
Die einzige Öffnung des Zylinders 4 befindet sich in dessen Deckelwand 4b, durch die der mit dem Kolben 5 verbundene Stößel 6 nach außen ragt. Im Gegensatz zu dem Zylinder 4 in Fig. 2 bei dem der Kolben 5 mit seinem radialen Umfang dichtend an der Innenwand des Zylinders 4 anliegt, ist hier zwischen der radialen Außenkontur des Kolbens 5 und der Innenwand des Zylinders 4 ein Spalt 15 gebildet. Wird eine Kraft in der in Fig. 3 durch den Pfeil angedeuteten Richtung auf den Stößel 6 ausgeübt, so wird dieser gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 7 bewegt. Die zwischen dem Kolben 5 und der Bodenwand 4a des Zylinders 4 befindliche Flüssigkeit 10 wird dabei durch den zwischen der radialen Außenkontur des Kolbens 5 und der Innenwand des Zylinders 4 gebildeten Spalt 15 in den Raum zwischen dem Kolben 5 und der Deckelwand 4b des Zylinders 4 hinein verdrängt. Beim Herausbewegen des Stößels 6 aus dem Zylinder 4 fließt die Flüssigkeit 10 auf dem gleichen Wege wieder zurück.
Der Zylinder 4 ist von einer elektrischen Leiterspule 16 umgeben. Wird diese Leiterspule 16 von einem elektrischen Strom durchflössen, so entsteht im Inneren des Zylinders 4 ein in axialer Richtung ausgerichtetes magnetisches Feld.
Um die Bewegung des Kolbens 5 und damit des Stößel 6 zu blockieren, wird die Leiterspule 16 bestromt. Durch das dabei erzeugte magnetische Feld wird die magnetorhelogische Flüssigkeit 10 im Inneren des Zylinders 4 so stark verfestigt, dass ein Überfließen von der einen Seite des Kolbens 5 auf die andere durch den relativ engen Spalt 15 nicht mehr möglich ist.
Hierbei ist es wichtig, einen geeigneten Kompromiss zwischen einem hinreichend widerstandsarmen Überfließverhalten im unbestromten Zustand und einem ausreichend wirksamen Blockierverhalten bei einer vertretbaren Bestromung zu erreichen. Dies wird unter anderem durch eine geeignete Gestaltung der Querschnittskontur des Kolbens 5 sowie der Innenwand des Zylinders 4 erreicht. Durch die hier dargestellte, im weitesten Sinne als sternförmig zu bezeichnende Querschnittsform wird eine relativ große Fläche des Spalts 15 zur Verbesserung des Überfließverhaltens bei einer gleichzeitig geringen Spaltbreite zur Erleichterung des Blockierverhaltens erreicht.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrische Schalteinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem um zumindest eine Achse (3a) schwenkbar gelagerten Schalthebel (1 ) und mit zumindest einer Sperreinrichtung, die einen Schaltanschlag für den Schalthebel (1 ) in bzw. außer Kraft setzen kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung hydraulisch wirkende Mittel umfasst.
2. Elektrische Schalteinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung einen mit einer inkompressiblen Flüssigkeit (10) gefüllten Zylinder (4) umfasst, in dem ein Kolben (5) axial verschiebbar aufgenommen ist, wobei der Schaltanschlag durch Fixierung des Kolbens (5) in einer Position in Kraft gesetzt wird.
3. Elektrische Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Kolben (5) ein Stößel (6) verbunden ist, der mit seiner Stirnseite dem Schalthebel (1 ) in seiner Bewegungsrichtung gegenüberliegt.
4. Elektrische Schalteinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der dem Schalthebel (1 ) abgewandten Bodenwand (4a) des Zylinders (4) und dem Kolben (5) eine Schraubendruckfeder (7) angeordnet ist, welche den Kolben (5) mit ihrer Federkraft gegen die dem Schalthebel (1 ) zugewandte Deckelwand (4b) des Zylinders (4) drückt.
5. Elektrische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Zylinder (4) vorhandene inkompressible Flüssigkeit (10) eine magnetorheologische Flüssigkeit ist.
6. Elektrische Schalteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenwand (4a) des Zylinders (4) mit einer Öffnung versehen und diese mit einer Rohrleitung (11 ) verbunden ist, die in einen Vorratsbehälter mündet, und dass an einer Stelle der Rohrleitung (11 ) ein Elektromagnet (12) so angeordnet ist, dass die Rohrleitung (11 ) durch einen Luftspalt in dessen Joch (13) verläuft.
7. Elektrische Schalteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der radialen Außenkontur des Kolbens (5) und der Innenwand des Zylinders (4) ein Spalt (15) gebildet ist, durch den die Flüssigkeit (10) in axialer Richtung des Zylinders (4) von einer Seite des Kolbens (5) auf die andere und wieder zurück fließen kann, und dass der Zylinder (4) von einer elektrischen Leiterspule (16) umgeben ist, die zur Erzeugung eines magnetischen Feldes im Inneren des Zylinders (4) elektrisch bestrombar ist.
8. Elektrische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (1 ) in einem Kardangelenk (2) um zwei zueinander senkrechte Achsen (3a) und (3b) verschwenkbar gelagert ist, und dass in seinem unteren Ende ein federbelasteter Rastbolzen (8) aufgenommen ist, der in einer dreidimensionalen Rastkurve (9) geführt ist.
9. Elektrische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung mehrerer Schaltanschläge für unterschiedliche Bewegungsrichtungen und/oder -ausschlage des Schalthebels (1 ) mehrere Sperreinrichtungen vorhanden sind.
10. Elektrische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (1 ) ein Gangwahlschalter ist.
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PCT/EP2008/052876 WO2008110555A2 (de) 2007-03-13 2008-03-11 Elektrische schalteinrichtung für ein kraftfahrzeug

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109204313A (zh) * 2017-06-29 2019-01-15 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于通过组合停车和点火开关来控制变速器和发动机的***和方法
US10436311B2 (en) 2017-08-30 2019-10-08 Nissan North America, Inc. Automatic transmission shifter assembly
US10465793B2 (en) 2017-08-30 2019-11-05 Nissan North America, Inc. Automatic transmission shifter assembly

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010007507A1 (de) * 2010-02-11 2011-08-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, 80809 Verfahren zum Blockieren mindestens einer Anwahlposition eines Wählelements sowie Schalteinrichtung für Fahrzeuge
EP2792910B1 (de) * 2013-04-15 2018-03-14 Marquardt GmbH Schalteinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Schalthebel
EP3371488B1 (de) * 2015-11-02 2020-03-18 INVENTUS Engineering GmbH Gangschaltungsanordnung für ein fahrzeuggetriebe

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3722206A1 (de) * 1987-07-04 1989-01-12 Fendt & Co Xaver Steuereinrichtung fuer die betaetigung von magnetventilen an nutzfahrzeugen
WO1999000615A1 (en) * 1997-06-27 1999-01-07 Kongsberg Automotive Ab Control device
DE19944179C1 (de) * 1999-09-15 2001-01-11 Daimler Chrysler Ag Wähleinrichtung für ein Automatgetriebe
EP1318336A2 (de) * 2001-12-05 2003-06-11 Audi Ag Kraftfahrzeug mit einem Automatikgetriebe
EP1464875A2 (de) * 2003-04-04 2004-10-06 ZF Lemförder Metallwaren AG Monostabile Schaltvorrichtung mit P-Position
DE102006042629A1 (de) * 2006-09-05 2008-03-20 ITT Mfg. Enterprises, Inc., Wilmington Schaltknüppel

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1118616B (de) * 1958-02-06 1961-11-30 Renault Servo-Blockiervorrichtung fuer Kraftfahrzeuge
DE19625019A1 (de) * 1996-06-22 1998-01-02 Bayerische Motoren Werke Ag Kraftfahrzeug mit automatisch geschaltetem Getriebe
DE10005167C2 (de) * 2000-02-08 2002-02-14 Zf Lemfoerder Metallwaren Ag "Shift by Wire"-Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges
DE102005026048B3 (de) * 2005-06-03 2007-01-04 Benteler Automobiltechnik Gmbh Getriebeschalthebelanordnung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3722206A1 (de) * 1987-07-04 1989-01-12 Fendt & Co Xaver Steuereinrichtung fuer die betaetigung von magnetventilen an nutzfahrzeugen
WO1999000615A1 (en) * 1997-06-27 1999-01-07 Kongsberg Automotive Ab Control device
DE19944179C1 (de) * 1999-09-15 2001-01-11 Daimler Chrysler Ag Wähleinrichtung für ein Automatgetriebe
EP1318336A2 (de) * 2001-12-05 2003-06-11 Audi Ag Kraftfahrzeug mit einem Automatikgetriebe
EP1464875A2 (de) * 2003-04-04 2004-10-06 ZF Lemförder Metallwaren AG Monostabile Schaltvorrichtung mit P-Position
DE102006042629A1 (de) * 2006-09-05 2008-03-20 ITT Mfg. Enterprises, Inc., Wilmington Schaltknüppel

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109204313A (zh) * 2017-06-29 2019-01-15 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于通过组合停车和点火开关来控制变速器和发动机的***和方法
CN109204313B (zh) * 2017-06-29 2021-06-08 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于通过组合停车和点火开关来控制变速器和发动机的***和方法
US10436311B2 (en) 2017-08-30 2019-10-08 Nissan North America, Inc. Automatic transmission shifter assembly
US10465793B2 (en) 2017-08-30 2019-11-05 Nissan North America, Inc. Automatic transmission shifter assembly

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