DE102005021678A1 - Satz von shift-by-wire-Wählhebeleinheiten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Satz von zumindest zwei shift-by-wire-Wählhebeleinheiten für Kraftfahrzeuggetriebe. Um diese kostengünstig in hohen Stückzahlen zu produzieren, wird vorgeschlagen, Großteile der Bauteile trotz unterschiedlicher Einsatzzwecke identisch auszugestalten.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Satz von zumindest zwei shiftby-wire-Wählhebeleinheiten gemäß dem einteiligen Patentanspruch 1.
• Aus der DE 199 18 509 C2 ist bereits eine shift-by-wire-Wählhebeleinheit für ein Kraftfahrzeuggetriebe bekannt, bei welcher ein Wählhebel in einem Gehäuse kardanisch um zwei Achsen gelagert ist. Die Wählhebelstellung ist mit zwei Winkelsensoren sensierbar, die jeweils einer der beiden Achsen zugeordnet sind, wobei sich drei federbelastete Druckkörper an konturierten Rampen abstützen, die jeweils einer der beiden Achsen zugeordnet sind. Der Wählhebel ist mit einem an dessen unterem Ende angeordneten Zapfen in einer das Schaltbild wiedergebenden Führungsnut geführt, die in den Gehäuseboden eingearbeitet ist.
• Aufgabe der Erfindung ist es, Wählhebeleinheiten zu schaffen, die sich kostengünstig herstellen lassen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
• Erfindungsgemäß ist vorgesehen, bei mehreren shift-by-wire-Wählhebeleinheiten
• – das Gehäuse,
• – den Wählhebel,
• – ein Kardangelenk zur Herstellung einer Verschwenkbarkeit des Wählhebels,
• – einen federbelasteten Druckkörper, um den Bediener des Wählhebels trotz shift-by-wire-Konzeptes eine haptische Rückmeldung zu bieten und
• – zwei Winkelsensoren zur Sensierung der Wählhebelschwenkpositionen um die beiden Schwenkachsen
identisch auszuführen, so dass diese in hoher Stückzahl kostengünstig herstellbar sind.
• Hingegen sind die Bauteile, welche getriebespezifisch oder bedienspezifisch sind, als austauschbare Bauteile ausgeführt. So weichen – je nach Getriebe bzw. Bedienschaltbild – bei den verschiedenen Wählhebeleinheiten ein Deckel mit kulissenförmiger Führungskontur und Rampen zur haptischen Rückmeldung an den Bediener von einander ab.
• In besonders vorteilhafter Weise lassen sich mittels der Erfindung shift-by-wire-Wählhebeleinheiten für Personenkraftwagen und Nutzfahrzeuge vereinheitlichen.
• Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus den weiteren Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung vor.
• Dabei zeigen:
• 1 eine Wählhebeleinheit mit einer Führungskontur eines automatisierten Handschaltgetriebes für PKW,
• 2 das zur Führungskontur gemäß 1 zugehörige Schaltbild,
• 3 ein zweites mögliches Schaltbild innerhalb einer abgestuften „P-R-N-D"-Führungskontur eines Automatikgetriebes und
• 4 ein drittes mögliches Schaltbild innerhalb einer abgestuften „P-R-N-D"-Führungskontur eines Automatikgetriebes.
• 1 zeigt einen Wählhebel 1 eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeuggetriebes, welcher innerhalb einer kulissenförmigen Führungskontur 2 geführt ist. Die kulissenförmige Führungskontur ist in einem Deckel 30 angeordnet, der montagefreundlich in das Gehäuse 3 eingeclipst ist. Der Wählhebel 1 ist dabei innerhalb eines Wählhebelgehäuses 3 um zwei in verschiedenen Ebenen orthogonal zueinander angeordneten Schwenkachsen 4, 5 schwenkbar. Zur Herstellung dieser beiden zueinander senkrechten Schwenkachsen 4, 5 ist ein Kardangelenk 6 im Bereich der beiden Schwenkachsen 4, 5 angeordnet. Das Kardangelenk 6 umfasst eine Scheibe 8, die um die Schwenkachse 5 schwenkbar in einem Rahmen 9 aufgenommen ist. Der Rahmen 9 ist um die andere Schwenkachse 4 schwenkbar im besagten Wählhebelgehäuse 3 aufgenommen. Die Scheibe 8 ist mit dem Wählhebel 1 bewegungsfest verbunden. An der Unterkante der Scheibe sind Inkrementkerben 10 angeordnet, die einen Signalgeber bilden, dessen Stellung von einem Winkelsensor 11 am Boden des Wählhebelgehäuses 3 aufgenommen werden kann. Die Schwenkachse 4 ist an dem einen Ende, an dem diese den Rahmen 9 schwenkbar im Wählhebelgehäuse 3 aufnimmt, als Welle 12 ausgebildet, die drehfest mit einer Konturscheibe 13 verbunden ist, die an einer Kante 14 konturiert ist. An der konturierten Kante 14 liegt eine Rastkugel 15 an, die sich unter Federvorspannung am Wählhebelgehäuse 3 abstützt. An einem andern Bereich 16 ist die konturierte Kante mit Inkrementkerben versehen, welche die Winkelstellung der Scheibe 13 an einen weiteren Winkelsensor 17 weitergeben.
• Auf der Seite der Scheibe 8 sind Nuten 18, 19 in die Scheibe 8 eingearbeitet, in die Rampen 20, 21 eingelegt sind. An die Rampen 20, 21 werden Rastkugeln 22, 23 angedrückt, die sich federbelastet am benachbarten Rahmen 9 abstützen. Die Kombination aus den Rampen 20, 21 und den Rastkugeln 22, 23 gibt im Zusammenspiel mit der konturierten Kante 14 und der federbelasteten Rastkugel 15 die haptische Rückmeldung an einem Schaltknauf 24 des Wählhebels 1. Dieser Schaltknauf 24 ist ein zum Wählhebel 1 separates Bauteil, so dass der Wählhebel je nach Ausführungsform bzw. Einsatzzweck des Wählhebels 1 mit einem passenden Schaltknauf 24 versehen sein kann. Ebenso sind die konturierte Scheibe 13 und die eingelegten Rampen 20, 21 separate Bauteile, so dass diese je nach Ausführungsform bzw. Einsatzzweck der Wählhebeleinheit mit unterschiedlichen Steigungen für Kraftverläufe bzw. Vertiefungen für Rastpositionen versehen werden können. Raspositionen können insbesondere die im folgenden dargestellten Positionen P, R, N, D, G und S sein.
• 2 zeigt in einer separaten Darstellung das zur Führungskontur gemäß 1 zugehörige Schaltbild.
• 3 und 4 zeigen weitere mögliche Schaltbilder innerhalb einer abgestuften „P-R-N-D"-Führungskontur eines Automatikgetriebes. Dabei bedeuten:

„P"

– Parkstellung,

„R"

– Rückwärtsgang/Rückwärtsfahrbereich,

„N"

– Neutralstellung/Leerlauf,

„D"

– Automatische Gangwahl/ Fahrbereichswahl/Übersetzungswahl,

„G"

– Grundstellung

„+"

– sequentielle Hochschaltung/Hochschaltbegrenzung hoch,

„–„

– sequentielle Rückschaltung/Hochschaltbegrenzung zurück.

• Neben dem Verclipsen sind für die Verbindung zwischen dem Deckel und der Gehäuse beliebige andere Verbindungstechniken denkbar.
• Als Signalgeber/-nehmer für die Winkelstellung des Wählhebels sind ferner Potentiometer und die von PC-Mäusen bekannten Inkrementräder möglich.
• Bei den beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich nur um beispielhafte Ausgestaltungen. Eine Kombination der beschriebenen Merkmale für unterschiedliche Ausführungsformen ist ebenfalls möglich. Weitere, insbesondere nicht beschriebene Merkmale der zur Erfindung gehörenden Vorrichtungsteile, sind den in den Zeichnungen dargestellten Geometrien der Vorrichtungsteile zu entnehmen.

Claims (4)

1. Satz von zumindest zwei shift-by-wire-Wählhebeleinheiten für Kraftfahrzeuggetriebe, die ein Gehäuse (3) aufweisen, in dem ein Wählhebel (1) kardanisch um zwei Achsen (4, 5) gelagert ist, dessen Wählhebelstellung mit zwei Winkelsensoren (17, 11) sensierbar ist, die jeweils einer der beiden Achsen (4, 5) zugeordnet sind, wobei sich zwei federbelastete Druckkörper (15, 22 bzw. 23) an konturierten Rampen (14, 20 bzw. 21) abstützen, die jeweils einer der beiden Achsen (4, 5) zugeordnet sind, so dass sich am Wählhebel (1) Schaltkraftverläufe darstellen, wobei der Wählhebel (1) mittels eines in einer ein Schaltbild wiedergebenden kulissenförmigen Führungskontur (2) geführt ist, die in einem Deckel (30) angeordnet ist, der als separates Teil in das Gehäuse (3) eingesetzt ist, wobei das Gehäuse (3), der Wählhebel (1), das Kardangelenk mit Ausnahme der konturierten Rampe (20 bzw. 21), der federbelastete Druckkörper (15, 22 bzw. 23) und die beiden Winkelsensoren (17, 11) der ersten Wählhebeleinheit identisch der zweiten Wählhebeleinheit sind, wohingegen der Deckel (30), die kulissenförmige Führungskontur und die Rampen (14, 20 bzw. 21) der beiden Wählhebeleinheiten voneinander abweichen.
2. Satz von zumindest zwei shift-by-wire-Wählhebeleinheiten nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wählhebel (1) bewegungsfest mit einer Kardangelenkhälfte (Scheibe 8) verbunden ist, die Bereiche aufweist, in welche die konturierten Rampen (20, 21) eingesetzt sind, wobei sich die diesen Rampen (20, 21) zugeordneten federbelasteten Druckkörper (15, 22 bzw. 23) an der anderen Kardangelenkhälfte (Rahmen 9) abstützen.
3. Satz von zumindest zwei shift-by-wire-Wählhebeleinheiten nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelsensoren Potentiometer sind.
4. Satz von zumindest zwei shift-by-wire-Wählhebeleinheiten nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelsensoren die Signale von Inkrementrädern einlesen.