DE10136426A1

DE10136426A1 - Actuator for motor vehicle gearbox, especially automatic gearbox, with input unit for receiving input data has mechanical blocking unit via which the input unit can be blocked

Info

Publication number: DE10136426A1
Application number: DE2001136426
Authority: DE
Inventors: Oliver Kropla; Jens Paaske
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2003-02-27

Abstract

The actuator has an input unit (10) for receiving input data connected via at least one data line to a controller, via which an actuator unit can be controlled to adjust a gearbox, especially an automatic gearbox in a motor vehicle. The input unit has a mechanical blocking unit (11) via which the input unit can be blocked.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung mit einer Eingabeeinheit zur Aufnahme von Eingabedaten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to an actuating device with a Input unit for recording input data after the Preamble of claim 1.

Die Anforderungen an Betätigungsvorrichtungen bezüglich Komfort, Zuverlässigkeit, Bauraum, Gewicht und hinsichtlich der Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs werden bei modernen Kraftfahrzeugen immer höher. Ein vorteilhafter Effekt kann häufig erreicht werden, indem mechanische Bauteile oder Baugruppen durch elektronische Bauteile und Baugruppen ersetzt werden. The requirements for actuators with regard to Comfort, reliability, space, weight and in terms of Assistance to a driver of a motor vehicle is provided modern motor vehicles getting higher. An advantageous effect can often be achieved by using mechanical components or Assemblies replaced by electronic components and assemblies become.

Es sind Betätigungsvorrichtungen mit einer Eingabeeinheit zur Aufnahme von Eingabedaten bekannt, die über zumindest eine Datenleitung mit einem Steuergerät verbunden sind, über das eine Aktuatoreinheit zur Einstellung eines Getriebes steuerbar ist, und zwar können über die Eingabeeinheit verschiedene Betriebsstellungen gewählt werden, wie beispielsweise eine Parkstellung "P", eine Rückwärtsfahrstellung "R", eine Leerlaufstellung "N", eine Fahrstellung "D", in der Gänge automatisch geschaltet werden, oder eine Fahrstellung "T", in der Gänge durch eine Tippbewegung an der Eingabeeinheit geschaltet werden können. There are actuators with an input unit for Recording input data known to have at least one Data line connected to a control unit, via the one Actuator is controllable for setting a transmission, that is, via the input unit different Operating positions are selected, such as a Parking position "P", a reverse position "R", a Neutral position "N", a driving position "D" in the gears automatically be switched, or a driving position "T", in the gears switched by a jog movement on the input unit can be.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsbildende Betätigungsvorrichtung bereitzustellen, bei der eine Synchronität zum Getriebe stets sichergestellt werden kann. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. The invention is based on the object to provide generic actuator, in which a Synchronicity with the transmission can always be ensured. Further embodiments emerge from the subclaims.

Die Erfindung geht aus von einer Betätigungsvorrichtung mit einer Eingabeeinheit zur Aufnahme von Eingabedaten, die über zumindest eine Datenleitung mit einem Steuergerät verbunden ist, über das eine Aktuatoreinheit zur Einstellung eines Getriebes steuerbar ist, insbesondere eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs. The invention is based on an actuating device an input unit for receiving input data via at least one data line connected to a controller is, via which an actuator unit for setting a Transmission is controllable, in particular an automatic transmission of a motor vehicle.

Es wird vorgeschlagen, daß die Eingabeeinheit eine mechanische Sperreinheit aufweist, über die die Eingabeeinheit sperrbar ist. Eine unbeabsichtigte Betätigung der Eingabeeinheit bei mit abgeschalteter Zündung abgestelltem Kraftfahrzeug kann sicher vermieden und eine Synchronität zwischen der Eingabeeinheit und dem Getriebe kann stets sichergestellt werden. It is proposed that the input unit be a mechanical Locking unit has over which the input unit lockable is. An unintentional operation of the input unit at with switched off ignition parked motor vehicle can safely avoided and synchronicity between the Input unit and the gearbox can always be ensured.

Um ein sicheres Bedienen der Eingabeeinheit zu ermöglichen, ist es sinnvoll, die Eingabeeinheit in einem Bereich anzuordnen, der sich in unmittelbarer Nähe eines Lenkrads des Kraftfahrzeugs befindet, wie z. B. an einem Armaturenbrett usw. Besonders vorteilhaft ist die Eingabeeinheit jedoch in eine Lenkeinheit integriert. Es ist ein sicheres Bedienen der Eingabeeinheit erreichbar, bei dem ein Lösen einer Hand vom Lenkrad vermeidbar ist, so daß das Kraftfahrzeug jederzeit sicher mit beiden Händen geführt werden kann. To enable safe operation of the input unit, does it make sense to have the input unit in one area to be located in the immediate vicinity of a steering wheel of Motor vehicle is located such. B. on a dashboard, etc. However, the input unit is particularly advantageous in one Steering unit integrated. It is a safe operation of the Input unit accessible, in which a release of a hand from Steering is avoidable, so that the vehicle at any time safely can be guided with both hands.

Vorteilhaft weist die Eingabeeinheit ein Gehäuse auf, das zumindest teilweise einstückig mit einem Gehäuse einer weiteren Einheit ausgeführt ist. Die Betätigungsvorrichtung kann in bestehende Module, die verschiedene Steuerungseinheiten, wie z. B. eine Sprachsteuerungseinheit, eine Einheit mit einem Lenkwinkelsensor, eine Steuereinheit für Radio, Klimaanlage, Bordcomputer usw., beinhalten, integriert und vorteilhaft mit diesen kombiniert werden, wie insbesondere in ein sogenanntes Mantelrohrmodul. Es können Bauteile und Bauraum eingespart und eine Beeinflussung eines Crash-Wegs des Lenkrads kann vorteilhaft vermieden werden. Advantageously, the input unit has a housing which at least partially integral with a housing of another Unit is executed. The actuator can in existing modules, the various control units, such as z. As a voice control unit, a unit with a Steering angle sensor, a control unit for radio, air conditioning, On-board computer, etc., include, integrated and advantageous with these are combined, in particular in a so-called Casing module. It can components and space saved and an influence on a crash path of the steering wheel can be avoided advantageous.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Gehäuse an einem eine Lenkspindel tragenden Mittel befestigt ist. Bedienkräfte, die beim Betätigen der Eingabeeinheit über einen Schalt- und Wählhebel auf das Gehäuse wirken, können vorteilhaft am tragenden Mittel abgestützt werden. In a further embodiment of the invention suggested that the housing on a bearing a steering shaft Middle is attached. Operating forces that occur when pressing the Input unit via a shift and selector lever on the housing act, can be supported advantageously on the supporting means become.

Ferner wird vorgeschlagen, daß die Sperreinheit über einen elektromagnetischen Aktuator betätigbar ist. Ein elektromagnetischer Aktuator kann platzsparend und konstruktiv einfach integriert und die Sperreinheit kann konstruktiv einfach mit einer Zündung eines Kraftfahrzeugs kombiniert werden, so daß beim Ausschalten der Zündung die Synchronität zwischen der Eingabeeinheit und dem Getriebe, unabhängig von den vorliegenden Eingabestellungen, stets gewährleistet ist. Die mechanische Sperreinheit kann jedoch auch durch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Stellelemente betätigt werden, wie z. B. durch hydraulische, elektrische und/oder pneumatische Stellelemente usw. It is also proposed that the blocking unit via a electromagnetic actuator is actuated. On Electromagnetic actuator can be space-saving and structurally simple integrated and the locking unit can be structurally simple with an ignition of a motor vehicle are combined, so that when switching off the ignition, the synchronicity between the Input unit and the gearbox, regardless of the present input positions, is always guaranteed. The However, mechanical locking can also be done by others, the skilled person be considered meaningful actuators, such as z. B. by hydraulic, electrical and / or pneumatic Adjusting elements, etc.

Vorteilhaft weist die Sperreinheit eine Sperrscheibe mit einem angeformten Rastelement auf, und zwar insbesondere zur Erzielung von definierten Stellungen "P", "R", "N", "D" und "T". Zusätzliche Bauteile, Bauraum, Montageaufwand und Kosten können eingespart werden. Advantageously, the locking unit has a locking disc with a molded latching element, in particular for Achieving defined positions "P", "R", "N", "D" and "T". Additional components, installation space, assembly costs and costs can be saved.

Ist die Sperrscheibe mit einer Schaltwelle drehfest verbunden, ist ein Bauteil erreichbar, das von mehreren Seiten gut zugänglich ist, und die Sperrscheibe kann konstruktiv einfach für eine Rasteinheit genutzt werden. Is the locking disc rotatably connected to a switching shaft, is a component achievable, which is good from several sides is accessible, and the locking disc can be structurally simple be used for a locking unit.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Sperreinheit einen schwenkbar gelagerten Sperrbolzen aufweist. Ein Aktuator zur Betätigung des Sperrbolzens kann in der Eingabeeinheit besonders flexibel angeordnet werden, und es ist eine besonders vorteilhafte Ausnutzung des Bauraums erreichbar. In a further embodiment of the invention proposed that the locking unit a pivotally mounted Has locking pin. An actuator for actuating the locking pin Can be arranged very flexible in the input unit be, and it is a particularly advantageous use of the Space available.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Further advantages result from the following Drawing description. In the drawing, an embodiment of the Invention shown. The description and the claims contain numerous features in combination. The specialist will expediently consider the features individually and to summarize meaningful further combinations.

Es zeigt: It shows:

Fig. 1 einen Ausschnitt einer schematisch dargestellten Lenkeinheit eines Kraftfahrzeugs, Fig. 1 shows a section of a steering unit of a motor vehicle shown diagrammatically,

Fig. 2 eine Eingabeeinheit mit einer mechanischen Sperreinheit in einer ersten perspektivischen Darstellung, Fig. 2 is an input unit with a mechanical lock unit in a first perspective view;

Fig. 3 die Eingabeeinheit aus Fig. 2 in einer zweiten perspektivischen Darstellung, Figure 3 shows the input unit of FIG. 2 in perspective a second representation.,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 2 und Fig. 4 is a section along the line IV-IV in Fig. 2 and

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 3. Fig. 5 is a section along the line VV in Fig. 3.

Fig. 1 zeigt eine Lenkeinheit 12 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs, mit einer Betätigungsvorrichtung, die eine Eingabeeinheit 10 zur Aufnahme von Eingabedaten aufweist. Die Eingabeeinheit 10 besitzt hierfür einen Schalt- und Wählhebel 33, der in verschiedene Eingabestellungen "P", "R", "N", "D" und "T" führbar ist, wobei "P" für eine Parkstellung, "R" für eine Rückwärtsfahrstellung, "N" für eine Leerlaufstellung, "D" für eine Vorwärtsfahrstellung und "T" für eine Tippstellung steht. Die Eingabeeinheit 10 ist über Datenleitungen mit einem nicht näher dargestellten Steuergerät verbunden, über das eine Aktuatoreinheit zur Einstellung eines Automatikgetriebes steuerbar ist. Fig. 1 shows a steering unit 12 of a motor vehicle, not shown, with an actuating device having an input unit 10 for receiving input data. For this purpose, the input unit 10 has a shift and selector lever 33 which can be guided into different input positions "P", "R", "N", "D" and "T", "P" for a park position, "R" for a reverse position, "N" for an idle position, "D" for a forward position and "T" for a jog position. The input unit 10 is connected via data lines with a control unit, not shown, via which an actuator unit for setting an automatic transmission is controllable.

Die Eingabeeinheit 10 weist ein Gehäuse 13 auf, das einstückig mit einem Gehäuse einer von der Eingabeeinheit 10 getrennten Einheit 14 ausgeführt ist, und zwar wird das Gehäuse 13 von einem sogenannten Mantelrohrmodul gebildet. Das Gehäuse 13 der Eingabeeinheit 10 ist an einem eine Lenkspindel 15 tragenden rohrförmigen Mittel 16 befestigt. Um einen hohen Komfort zu erreichen, ist der Schalt- und Wählhebel 33 in unmittelbarer Nähe eines Lenkrads 23 angeordnet, so daß ein Bediener, ohne die Hand vom Lenkrad 23 zu lösen, den Schalt- und Wählhebel 33 bedienen kann. The input unit 10 has a housing 13 , which is designed in one piece with a housing of a separate unit 14 from the input unit 10 , namely, the housing 13 is formed by a so-called jacket tube module. The housing 13 of the input unit 10 is fixed to a tubular spindle 16 carrying a steering shaft 15 . In order to achieve a high level of comfort, the shift and selector lever 33 is disposed in the immediate vicinity of a steering wheel 23 , so that an operator can operate the shift and selector lever 33 without disengaging the hand from the steering wheel 23 .

Die Eingabeeinheit 10 weist erfindungsgemäß eine mechanische Sperreinheit 11 auf, die über einen elektromagnetischen Aktuator 17 betätigbar ist (Fig. 2 bis 5) According to the invention, the input unit 10 has a mechanical blocking unit 11 which can be actuated via an electromagnetic actuator 17 (FIGS . 2 to 5).

Der elektromagnetische Aktuator 17 ist über einen Sperrhebel 24 mit einem schwenkbar gelagerten Sperrbolzen 21 verbunden, der formschlüssig in eine Verzahnung 25 einer Sperrscheibe 18 geführt werden kann, die an einer ersten, vorderen Stirnseite der Sperrscheibe 18 angeformt ist. The electromagnetic actuator 17 is connected by a locking lever 24 having a pivotally mounted locking pin 21, which can be positively guided in a toothing 25 of a blocking disc 18, which is integrally formed on a first front end face of the locking disk 18th

An der Sperrscheibe 18 ist an einer zweiten, der ersten Stirnseite gegenüberliegenden hinteren Stirnseite eine Rastkontur 26 einer Rasteinheit 19 angeformt (Fig. 3 bis Fig. 5). In die Rastkontur 26 greift formschlüssig ein Rastelement 27 ein, das über eine Blattfeder 28 in Richtung der Sperrscheibe 18 belastet ist und die Sperrscheibe 18 in ihren entsprechenden Eingabestellungen "P", "R", "N", "D" und "T" hält. On the locking plate 18 a locking contour is at a second, the first end face opposite the rear end face 26 of a locking unit 19 formed (Fig. 3 to Fig. 5). In the locking contour 26 engages positively a locking element 27 , which is loaded via a leaf spring 28 in the direction of the locking disc 18 and the locking disc 18 in their respective input positions "P", "R", "N", "D" and "T" holds.

Die Sperrscheibe 18 ist drehfest auf einer Schaltwelle 20 der Eingabeeinheit 10 gelagert, die an einem vom elektromagnetischen Aktuator 17 abgewandten Ende einen Sensor 29 aufweist (Fig. 2 und 3). The locking disc 18 is rotatably mounted on a switching shaft 20 of the input unit 10 , which has a sensor 29 at a side facing away from the electromagnetic actuator 17 end ( FIGS. 2 and 3).

Die Schaltwelle 20 weist einen rechteckigen Bereich 30 auf, auf dem der Schalt- und Wählhebel 33 mit einem gabelförmigen Bereich 31 in Umfangsrichtung der Schaltwelle 20 formschlüssig gehalten ist. The switching shaft 20 has a rectangular portion 30 on which the shift and selector lever 33 is held positively with a fork-shaped portion 31 in the circumferential direction of the shift shaft 20 .

Der Schalt- und Wählhebel 33 ist auf der Schaltwelle 20 um eine erste Schwenkachse 34 und auf einem Schwenkbolzen 22 um eine senkrecht zur ersten Schwenkachse 34 verlaufende zweite Schwenkachse 35 schwenkbar gelagert (Fig. 2 und Fig. 3). Durch ein Schwenken des Schalt- und Wählhebels 33 um die erste Schwenkachse 34 ist ein Wechsel der Eingabestellungen "P", "R", "N", "D" und "T" erreichbar. Über den Sensor 29 werden die Eingabestellungen "P", "R", "N", "D" und "T" des Schalt- und Wählhebels 33 erfaßt und können an das nicht näher dargestellte Steuergerät weitergeleitet werden, über das die Aktuatoreinheit zur Einstellung des Getriebes steuerbar ist. The shift and selector lever 33 is mounted on the shift shaft 20 about a first pivot axis 34 and on a pivot pin 22 about a perpendicular to the first pivot axis 34 extending second pivot axis 35 pivotally ( Fig. 2 and Fig. 3). By pivoting the shift and selector lever 33 about the first pivot axis 34 , a change of the input positions "P", "R", "N", "D" and "T" can be achieved. About the sensor 29 , the input positions "P", "R", "N", "D" and "T" of the shift and selector lever 33 are detected and can be forwarded to the controller, not shown, via which the actuator unit for setting of the transmission is controllable.

Befindet sich der Sensor 29 bzw. die Sperrscheibe 18 in der Eingabestellung "T", kann der Schalt- und Wählhebel 33 zusätzlich um die zweite Schwenkachse 35 geschwenkt werden, und es ist über eine Tippgabel 36 ein Signal an das Steuergerät zum Hoch- und Herunterschalten von einzelnen Gängen des Getriebes übertragbar. Beim Schwenken des Schalt- und Wählhebels 33 um die zweite Schwenkachse 35 wird der Schalt- und Wählhebel 33 entgegen einer Federkraft einer Schenkelfeder 37 ausgelenkt. Die Schenkelfeder 37 drückt den Schalt- und Wählhebel 33 bei einer fehlenden Belastung durch einen Bediener wieder in seine Ausgangslage zurück, und zwar in eine Mittelposition. If the sensor 29 or the locking disk 18 is in the input position "T", the shift and selector lever 33 can additionally be pivoted about the second pivot axis 35 , and a signal is sent to the control unit for shifting up and down via a tip fork 36 transferable from individual gears of the transmission. When pivoting the shift and selector lever 33 about the second pivot axis 35 of the shift and selector lever 33 is deflected against a spring force of a leg spring 37 . The leg spring 37 pushes the shift and selector lever 33 back to its original position in the event of a lack of load by an operator, namely in a central position.

Bei ausgeschalteter Zündung des Kraftfahrzeugs ist die Sperrscheibe 18 der Eingabeeinheit 10 über den Sperrbolzen 21 arretiert, und ein Schwenken des Schalt- und Wählhebels 33 um die erste Schwenkachse 34 und eine damit verbundene Veränderung der vorliegenden Eingabestellung "P", "R", "N", "D" oder "T" wird verhindert. With the ignition of the motor vehicle off, the locking disc 18 of the input unit 10 is locked via the locking pin 21 , and a pivoting of the shift and selector lever 33 about the first pivot axis 34 and an associated change of the present input position "P", "R", "N "," D "or" T "is prevented.

Wird die Zündung durch den Bediener eingeschaltet, schwenkt der elektromagnetische Aktuator 17 über den Sperrhebel 24 den Sperrbolzen 21 entgegen einer Federkraft einer im Aktuator 17 angeordneten Feder in seine Freigabestellung, und die Sperrscheibe 18 ist freigegeben. Der Bediener kann den Schalt- und Wählhebel 33 in die Eingabestellungen "P", "R", "N", "D" und "T" um die erste Schwenkachse 34 schwenken. If the ignition is turned on by the operator, the electromagnetic actuator 17 pivots on the lock lever 24 the locking pin 21 against a spring force of a spring arranged in the actuator 17 into its release position, and the lock plate 18 is released. The operator can pivot the shift and select lever 33 to the input positions "P", "R", "N", "D" and "T" about the first pivot axis 34 .

Wird die Zündung ausgeschaltet, schwenkt die Feder im Aktuator 17 über den Sperrhebel 24 den Sperrbolzen 21 in seine Sperrposition. Unabhängig von der Eingabestellung "P", "R", "N", "D" und "T" ist der Schalt- und Wählhebel 33 über die Sperrscheibe 18 blockiert. Ein Verstellen der vorliegenden Eingabestellung "P", "R", "N", "D" oder "T" wird vermieden, und eine Synchronität zwischen dem Getriebe und der Eingabeeinheit 10 ist gewährleistet. Bezugszeichen 10 Eingabeeinheit
11 Sperreinheit
12 Lenkeinheit
13 Gehäuse
14 Einheit
15 Lenkspindel
16 Mittel
17 Aktuator
18 Sperrscheibe
19 Rasteinheit
20 Schaltwelle
21 Sperrbolzen
22 Schwenkbolzen
23 Lenkrad
24 Sperrhebel
25 Verzahnung
26 Rastkontur
27 Rastelement
28 Blattfeder
29 Sensor
30 Bereich
31 Gabel
32 Bereich
33 Schalt- und Wählhebel
34 Schwenkachse
35 Schwenkachse
36 Tippgabel
37 Schenkelfeder
If the ignition is turned off, the spring pivots in the actuator 17 via the locking lever 24, the locking pin 21 in its locked position. Regardless of the input position "P", "R", "N", "D" and "T", the shift and selector lever 33 is blocked via the locking disk 18 . An adjustment of the present input position "P", "R", "N", "D" or "T" is avoided, and a synchronism between the transmission and the input unit 10 is ensured. Reference numeral 10 input unit
11 blocking unit
12 steering unit
13 housing
14 unit
15 steering spindle
16 funds
17 actuator
18 locking disc
19 catch unit
20 shift shaft
21 locking pin
22 pivot pins
23 steering wheel
24 locking lever
25 toothing
26 locking contour
27 locking element
28 leaf spring
29 sensor
30 area
31 fork
32 area
33 shift and selector lever
34 pivot axis
35 pivot axis
36 fork tip
37 leg spring

Claims

1. An actuating device with an input unit for receiving input data, which is connected via at least one data line with a control unit via which an actuator unit for setting a transmission is controllable, in particular an automatic transmission of a motor vehicle, characterized in that the input unit ( 10 ) has a mechanical Locking unit ( 11 ), via which the input unit is lockable.

2. Actuator according to claim 1, characterized in that the input unit ( 10 ) in a steering unit ( 12 ) is integrated.

3. Actuator according to claim 2, characterized in that the input unit ( 10 ) has a housing ( 13 ) which is at least partially integral with a housing of another unit ( 14 ).

4. Actuator according to claim 3, characterized in that the housing ( 13 ) on a steering spindle ( 15 ) carrying means ( 16 ) is fixed.

5. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the locking unit ( 11 ) via an electromagnetic actuator ( 17 ) is actuated.

6. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the locking unit ( 11 ) has a locking disc ( 18 ) with an integrally formed latching element ( 26 ).

7. Actuator according to claim 6, characterized in that the locking disc ( 18 ) with a switching shaft ( 20 ) is rotatably connected.

8. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the locking unit ( 11 ) has a pivotally mounted locking pin ( 21 ).