DE102007036340A1

DE102007036340A1 - Electrical shifting device for automatic gearbox in motor vehicle, has shift-limiting link formed as motorized rotating body that forms different stops for shift lever relative to two perpendicular directions of movement of shift lever

Info

Publication number: DE102007036340A1
Application number: DE102007036340A
Authority: DE
Inventors: Harald Donner; Frank BLÄSING
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
Priority date: 2007-08-02
Filing date: 2007-08-02
Publication date: 2009-02-05
Anticipated expiration: 2027-08-03
Also published as: DE102007036340B4

Abstract

The electrical shifting device has a shift lever (1), which is provided in one or multiple directions in a moving manner, and in one or multiple positions in a stable manner. A motorized shift-limiting link (3) is provided in a moving manner relative to the shift lever for locking individual situation-dependent unauthorized shift lever movements. The shift-limiting link is formed as a motorized rotating body, which forms different stops for the shift lever, relative to two perpendicular directions of movement of the shift lever depending on the rotational position.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schalteinrichtung für ein automatisiertes Getriebe in einem Kraftfahrzeug mit einem, in einer oder mehreren Richtungen bewegbaren und in einer oder mehreren Schaltstellungen stabil verharrenden Schalthebel, und mit einer relativ zu dem Schalthebel motorisch bewegbaren Schaltbegrenzungskulisse zum Sperren einzelner, situationsbedingt nicht zugelassener Schalthebelbewegungen.The The invention relates to an electrical switching device for an automated transmission in a motor vehicle with a, in one or more directions movable and in one or more switching positions Stable shift lever, and with a relative to the shift lever motor-movable shift limiting circuit for blocking individual, Shifting lever movements that are not permitted according to the situation

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.such Switching devices are used in motor vehicles with an automated manual transmission are equipped. The actual switching process is electro-hydraulic or made by electric motor, while the respective shift request the driver is detected electrically or electronically. The driver stand in such an automated transmission, the electrical Switching device with a shift lever and possibly additional, arranged on the steering wheel rocker switches for upshifting and downshifting to disposal.

Neben den Fahrstufen N (Leerlauf), D (Vorwärtsfahrt) und R (Rückwärtsfahrt) besteht in der Fahrstufe D die Möglichkeit durch entsprechende Verstellung des Schalthebels, etwa durch Verschwenken in eine zweite parallele Schaltgasse, den automatischen Gangwechsel auszuschalten, damit der Fahrer einen Gangwechsel selbst bestimmen kann.Next N (idle), D (forward) and R (reverse) exists in the D level the possibility by appropriate adjustment of the shift lever, such as by pivoting in a second parallel shift gate, to switch off the automatic gear change, so that the driver a Gear change can determine itself.

Bei einem verharrend gelagerten Schalthebel, der nach Anwählen einer Fahrstufe regelmäßig in eine Nullstellung zurückgeht, ist es oft erwünscht, dass der Schalthebel bezüglich seiner Bewegungsfreiheit entsprechend der jeweils angewählten Fahrstufe begrenzt ist.at a persistently mounted shift lever, which after selecting a drive level regularly in a zero position it is often desirable that the gear lever go back in terms of his freedom of movement according to each selected gear is limited.

Hierzu ist es bekannt, zur selektiven Sperrung der Hebelbewegung mehrere Schieber vorzusehen, die durch Elektromagnete gegen die Kraft von Druckfedern in die Arbeitsposition bewegt und dort gehalten werden. Eine derartige Anordnung ist in der DE 10 2005 023 926 A1 dargestellt. Die Schieberbewegungen erzeugen allerdings störende Geräusche und die Dauerbestromung der Elektromagnete führt zu einer starker Erwärmung.For this purpose, it is known to provide for the selective blocking of the lever movement a plurality of slides, which are moved by electromagnets against the force of compression springs in the working position and held there. Such an arrangement is in the DE 10 2005 023 926 A1 shown. However, the slider movements generate disturbing noises and the continuous energization of the electromagnets leads to a strong warming.

Ebenfalls aus der DE 10 2005 023 926 A1 ist eine Anordnung mit einem motorisch verstellbaren Exzenter bekannt, der je nach Stellung den Betätigungsweg des Schalthebels verändert. Sollen mehrere verschiedene Betätigungswege des Schalthebels begrenzt werden, so sind entsprechend mehrere solcher steuerbaren Begrenzungselemente erforderlich, wodurch der mechanische Aufwand relativ hoch wird. Zudem muss zur genauen Steuerung der Exzenterstellung die Drehstellung des Motors mit einem Positionssensor erfasst werden.Also from the DE 10 2005 023 926 A1 An arrangement with a motor-adjustable eccentric is known, which changes the actuating travel of the shift lever depending on the position. If several different actuation paths of the shift lever to be limited, a plurality of such controllable limiting elements are accordingly required, whereby the mechanical complexity is relatively high. In addition, for accurate control of the eccentric position, the rotational position of the motor must be detected with a position sensor.

Eine gattungsgemäße Schalteinrichtung ist aus der DE 10 2004 060 232 A1 bekannt. Hierbei wird eine Schaltbegrenzungskulisse, die etwa die Form einer Schalthebelblende aufweist durch mindestens einen Aktuator relativ zum Schalthebel verschoben, so dass je nach Stellung der Schaltbegrenzungskulisse die möglichen Betätigungen und Betätigungswege mehr oder weniger stark eingeschränkt sind. Auch diese Schalteinrichtung erweist sich in ihrer konkreten Ausführung als mechanisch recht aufwendig.A generic switching device is from the DE 10 2004 060 232 A1 known. Here, a Schaltbegrenzungskulisse, which has approximately the shape of a shift lever aperture shifted by at least one actuator relative to the shift lever, so that depending on the position of the Schaltbegrenzungskulisse the possible operations and actuation paths are more or less severely limited. These switching device proves to be quite expensive mechanically in their concrete design.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schalteinrichtung zu schaffen, bei der eine Realisierung der notwendigen Schaltwegbegrenzungen auf möglichst einfache Art und Weise mit einer möglichst geringen Anzahl von Aktuatoren möglich ist.Of the The invention is therefore based on the object, an electrical switching device to create, in the realization of the necessary Schaltwegbegrenzungen in the simplest possible way with one possible small number of actuators is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schaltbegrenzungskulisse als ein motorisch drehbarer Körper ausgebildet ist, der bezüglich zweier zueinander senkrechter Bewegungsrichtungen des Schalthebels in Abhängigkeit der jeweiligen Drehstellung unterschiedliche Anschläge für den Schalthebel ausbildet.These The object is achieved according to the invention that the Schaltbegrenzungskulisse as a motor rotatable body is formed, with respect to two mutually perpendicular Movement directions of the shift lever in dependence of respective rotational position different stops for forms the shift lever.

Die Schaltbegrenzungskulisse kann so vorteilhafterweise mittels eines einzigen motorischen Antriebs zugleich Schaltbegrenzungen für mehrere Bewegungsrichtungen des Schalthebels ausbilden, wobei die Schaltbegrenzungen für die verschiedenen Bewegungsrichtungen sogar unabhängig voneinander einstellbar sind.The Schaltbegrenzungskulisse can thus advantageously by means of a single motor drive at the same time switching limits for form multiple directions of movement of the shift lever, wherein the Switching limits for the different directions of movement even independently adjustable.

Besonders vorteilhaft ist, dass die Schaltbegrenzungskulisse als ein relativ einfach gestalteter geometrischer Körper ausgebildet sein kann, der einfach und kostengünstig herstellbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schaltbegrenzungskulisse als ungefähr quaderförmiger Körper ausgebildet, der um eine Achse senkrecht zu einem parallelen Stirnflächenpaar drehbar ist. Die Seitenflächen bilden erste Anschläge aus und eine auf einer Stirnfläche aufgebrachte, vorzugsweise stegförmige, Anformung bildet zweite Anschläge aus.Especially It is advantageous that the Schaltbegrenzungskulisse as a relative be designed simply shaped geometric body can, which is easy and inexpensive to produce. In a preferred embodiment is the Schaltbegrenzungskulisse formed as an approximately cuboid body, around an axis perpendicular to a pair of parallel faces is rotatable. The side surfaces form first stops from and applied to a face, preferably bar-shaped, Anformung forms second stops out.

Bei der elektrischen Schalteinrichtung für ein automatisiertes Getriebe ist der Schalthebel in zumindest einer Schaltgasse verharrend gelagert, das heißt, der Schalthebel geht nach einer Betätigung in eine, im folgenden als Nullstellung bezeichnete Ausgangsstellung zurückgeht. Gleichfalls ist es möglich, dass der Schalthebel in mehreren Schaltgassen bewegt werden kann und in jeder Schaltgasse jeweils in eine jeweils eigene Nullstellung gebracht werden kann, wobei eine Nullstellung die Ausgangsstellung des Schalthebels zur Fahrstufenanwahl ist und die weitere Nullstellung diejenige Stellung des Schalthebels darstellt, von der ausgehend der Fahrer manuell das sequentielle Schaltgetriebe bedienen kann. Sind mehrere Nullstellungen des Schalthebels vorgesehen, so ist dieser vorzugsweise manuell zwischen den Nullstellungen, an einer Rastkurve geführt, verstellbar.In the electrical switching device for an automated transmission, the shift lever is mounted in a persistent at least one shift gate, that is, the shift lever is after an operation in a, hereinafter referred to as zero position starting position goes back. Likewise, it is possible that the shift lever can be moved in multiple shift gates and can be brought in each shift gate each in their own zero position, with a zero position, the starting position the shift lever is to the gear selector and the further zero position represents that position of the shift lever from which the driver can manually operate the sequential manual transmission. If several zero positions of the shift lever are provided, then this is preferably manually between the zero positions, guided on a latching curve, adjustable.

Zum Einschränken der Freiheitsgrade des Schalthebels entsprechend der jeweilig angewählten Fahrstufe dient eine Schaltbegrenzungskulisse. Diese kann beispielsweise beim Bewegen des Schalthebels aus einer Nullstellung in eine Fahrstufe in ihre bestimmungsgemäße Stellung zum Sperren einzelner, in der angewählten Fahrstufe nicht gewünschter Schalthebelbewegungen verstellt werden. Die Sperrung von bestimmten Schalthebelbewegungen kann darüber hinaus auch von anderen äußeren Bedingungen abhängig sein, wie zum Beispiel von der erfolgten Betätigung einer Entriegelungstaste.To the Restrict the degrees of freedom of the shift lever accordingly the respective selected gear serves a Schaltbegrenzungskulisse. This can for example when moving the lever from a Zeroing in a gear in their intended Position to lock individual, in the selected gear not desired shift lever movements are adjusted. The blocking of certain shifter movements can over it It also depends on other external conditions be such as the successful operation of a Release.

Verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Nachfolgend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:Various advantageous embodiments and developments are in the dependent Claims specified. The invention is based on the following of embodiments with reference to the attached Figures described. Show it:

1 eine elektrische Schalteinrichtung in einer vereinfachten Darstellung, 1 an electrical switching device in a simplified representation,

2 die Rastkurve der Schalteinrichtung, 2 the latching curve of the switching device,

3–5 den Schalthebel in verschiedenen Schaltstellungen, 3 - 5 the shift lever in different shift positions,

6 eine am Schalthebel angeformte Anlagekontur, 6 a contact contour formed on the shift lever,

7–8 die Schaltbegrenzungskulisse in zwei Drehstellungen, 7 - 8th the shift limiting link in two rotational positions,

9 die Schalteinrichtung mit einem Schrittmotor, 9 the switching device with a stepping motor,

10–12 eine Schalteinrichtung mit elektromagnetischen Sperren, 10 - 12 a switching device with electromagnetic barriers,

13 eine Schalteinrichtung mit mehreren Aktuatoren, 13 a switching device with several actuators,

14 das Schaltschema der Schalteinrichtung. 14 the circuit diagram of the switching device.

Die 1 zeigt eine elektrische Schalteinrichtung in einer vereinfachten Darstellung. Erkennbar ist ein Schalthebel 1, der entlang einer sogenannten Rastkurve 2 geführt ist. Die Rastkurve 2 bildet zwei parallele Schaltgassen (I, II) aus, die in der 2 erkennbar sind.The 1 shows an electrical switching device in a simplified representation. Recognizable is a shift lever 1 that goes along a so-called latching curve 2 is guided. The latching curve 2 forms two parallel shift gates ( I . II ) in the 2 are recognizable.

Das zugehörige Schaltschema des entlang der Rastkurve geführten Schalthebels 1 zeigt die 14. Das Schaltschema ist hier aus der Sicht des Fahrers dargestellt, was einer gegenüber der Darstellung der 2 um 180° gedrehten Rastkurve 2 entspricht.The associated circuit diagram of the guided along the latching cam lever 1 show the 14 , The circuit diagram is shown here from the perspective of the driver, what a comparison with the representation of the 2 rotated by 180 ° locking curve 2 equivalent.

Gemäß dem in der 14 dargestellten Schaltschema ist der Schalthebel in beiden Schaltgassen (I, II) verharrend gelagert. Die Nullstellung des Schalthebels in der Schaltgasse I ist mit dem Bezugszeichen N, diejenige der Schaltgasse II mit dem Bezugszeichen M gekennzeichnet. Zwischen den beiden Nullstellungen N und M ist der in der Rastkurve 2 geführte Schalthebel bewegbar. Die Schaltgasse I dient einer Fahrstufenanwahl. Durch entsprechendes Bewegen des Schalthebels innerhalb der Schaltgasse I können die Fahrstufen N (Leerlauf), D (Vorwärtsfahrt) und R (Rückwärtsfahrt) angewählt werden. Die Schaltgasse I umfasst somit ausgehend von der Nullstellung N in jede Bewegungsrichtung jeweils zwei Schaltpunkte V, VV bzw. H, HH. Dieses ist notwendig, damit ein Fahrer zum Wechseln der Fahrstufe R in die Fahrstufe D und umgekehrt haptisch den Schalthebel über zwei Schaltstufen bewegen kann. Das ist gewünscht, damit für den Fahrer nachvollziehbar bei einem solchen Fahrstufenwechsel der Schalthebel durch die Schaltstellung N geführt wird.According to the in the 14 The circuit diagram shown is the shift lever in both shift gates ( I . II ) stored. The zero position of the shift lever in the shift gate I N is the one of the shift gate II marked with the reference M. Between the two zero positions N and M is the in the latching curve 2 guided shift lever movable. The shift gate I serves a driving range selection. By appropriate movement of the shift lever within the shift gate I You can select the speed steps N (neutral), D (forward) and R (reverse). The shift gate I Thus, starting from the zero position N in each direction of movement in each case comprises two switching points V, VV and H, HH. This is necessary so that a driver can haptically move the shift lever via two switching stages to change the driving position R to the driving position D and vice versa. This is desired, so that the driver is traceable in such a gear change of the shift lever is guided by the switching position N.

Die Schaltgasse II verfügt ausgehend von ihrer Nullstellung M über jeweils einen Schaltpunkt M+ bzw. M– in jeder Richtung und dient zum manuellen Ansteuern des automatisierten Schaltgetriebes, so dass der Fahrer einen Gangwechsel manuell durch entsprechendes Bewegen des Schalthebels auf den Schaltpunkt M+ oder auf den Schaltpunkt M– herauf- bzw. herunterschalten kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird im Schaltpunkt M+ der nächst höhere und im Schaltpunkt M– der nächst tiefere Gang eingelegt.The shift gate II has starting from its zero position M each have a switching point M + or M- in each direction and is used for manual control of the automated transmission, so that the driver manually a gear change by appropriately moving the shift lever on the switching point M + or on the switching point M- up - or downshift can. In the illustrated embodiment, in the switching point M + the next higher and in the switching point M- the next lower gear is engaged.

Die jeweilige Fahrstufeneinstellung bzw. der jeweils eingelegte Gang können einem Fahrer durch eine entsprechende Anzeige kenntlich gemacht werden, so dass er nach Erfassen der jeweils aktuellen Fahrstufe den Schalthebel bei einem Fahrstufen- oder Gangwechsel entsprechend bewegt. Damit der Schalthebel jedoch nicht unbewusst in eine in einer Fahrstufe nicht definierte Stellung gebracht werden kann, verfügt die elektrische Schalteinrichtung zusätzlich über eine Schaltbegrenzungskulisse 3, die in Abhängigkeit von der jeweils angewählten Fahrstufe die Bewegungsfreiheit des verharrend gelagerten Schalthebels 1 fahrstufenabhängig begrenzt.The respective speed setting or the respectively engaged gear can be made recognizable to a driver by a corresponding display, so that he moves the shift lever according to detecting the respective current gear level in a speed step or gear change accordingly. However, so that the shift lever can not unconsciously be brought into a position not defined in a driving position, the electrical switching device also has a Schaltbegrenzungskulisse 3 , the freedom of movement of the persistently mounted shift lever depending on the selected gear 1 limited depending on the driving level.

Die Schaltbegrenzungskulisse 3 ist in der 1 dargestellt; der zugehörige elektrische Antrieb 7, der vorzugsweise als Schrittmotor ausgebildet ist, ist aus den 9 und 13 ersichtlich, wobei der Antrieb 7 relativ zum Fahrzeug unbeweglich angeordnet ist, etwa durch Befestigung in einem nicht dargestellten Gehäuse der elektrischen Schalteinrichtung.The shift limit setting 3 is in the 1 shown; the associated electric drive 7 , which is preferably designed as a stepping motor, is made of the 9 and 13 apparent, the drive 7 immovable relative to the vehicle is arranged, for example by attachment in a housing, not shown, of the electrical switching device.

Die 3 bis 5 zeigen Ansichten einer Stirnfläche der Schaltbegrenzungskulisse 3, die durch einen annähernd quaderförmigen Körper mit paarweise, zumindest annähernd parallelen Seitenflächen ausgebildet ist. Angedeutet ist der Durchstoßungspunkt der Motorwelle 8 durch die annähernd quadratische Stirnfläche der Schaltbegrenzungskulisse 3. Die Motorwelle 8 stellt die Verbindung zum hier nicht dargestellten elektrischen Antrieb dar.The 3 to 5 show views of an end face of the Schaltbegrenzungskulisse 3 , which is formed by an approximately cuboid body with pairwise, at least approximately parallel side surfaces. Indicated is the piercing point of the motor shaft 8th through the approximately square end face of the Schaltbegrenzungskulisse 3 , The motor shaft 8th represents the connection to the electric drive, not shown here.

Ersichtlich ist, dass die Schaltbegrenzungskulisse 3 außerhalb der Mitte ihrer Stirnfläche mit der Motorwelle 8 verbunden ist. Dadurch bilden die beiden Verbindungslinien, die durch den Durchstoßungspunkt und senkrecht zu den Seitenflächen der Schaltbegrenzungskulisse 3 verlaufen jeweils eine kurze und eine lange Halbachse (a, b) aus. Aufgrund der annähernd quadratischen Form der Stirnfläche, sind sowohl die beiden größeren Halbachsen a als auch die beiden kleineren Halbachsen b untereinander gleich lang.It can be seen that the shift limiting mechanism 3 outside the center of its face with the motor shaft 8th connected is. Thereby forming the two connecting lines through the piercing point and perpendicular to the side surfaces of the Schaltbegrenzungskulisse 3 each extend a short and a long half-axis (a, b). Due to the approximately square shape of the end face, both the two major half-axes a and the two smaller half-axes b are equal to each other.

Die Seitenflächen der Schaltbegrenzungskulisse 3 bilden Anschlagsflächen für einen am Schalthebel 1 angeformten Anschlaghebel 4 aus. Wie die 4 zeigt, ist der Schalthebelweg eingeschränkt, wenn der Anschlaghebel 4 auf eine der Seitenflächen trifft, deren Abstand vom Durchstoßungspunkt der Motorwelle 8 der großen Halbachsenlänge a entspricht. Dadurch kann der Schalthebel 1 nicht das linke Ende der Rastkurve 2 erreichen.The side surfaces of the Schaltbegrenzungskulisse 3 form stop surfaces for one on the shift lever 1 molded stop lever 4 out. As the 4 shows, the shift lever is limited when the stop lever 4 meets one of the side surfaces whose distance from the piercing point of the motor shaft 8th the large half-axis length a corresponds. This allows the shift lever 1 not the left end of the latching curve 2 to reach.

Die 5 zeigt, dass diese Begrenzung aufgehoben ist, wenn eine der Seitenflächen der Schaltbegrenzungskulisse 3 mit der kleineren Halbachsenlänge b den Anschlag für den Anschlaghebel 4 bildet. Bei einer Drehung der Schaltbegrenzungskulisse 3 um jeweils 90° gibt es somit zwei gleichwertige den Schaltweg begrenzende Stellungen, sowie zwei Stellungen, die den Betätigungsweg des Schalthebels 1 vollständig freigegeben.The 5 shows that this limitation is canceled when one of the side surfaces of the Schaltbegrenzungskulisse 3 with the smaller half-axis length b the stop for the stop lever 4 forms. Upon rotation of the Schaltbegrenzungskulisse 3 in each case 90 °, there are two equivalent positions limiting the switching path, as well as two positions, the actuating travel of the shift lever 1 completely released.

Auf der der Schaltbegrenzungskulisse 3 zugewandten Seite weist der Schalthebel 1 eine angeformte Führungskurve 9 auf. Die Führungskurve 9 ist in der 5 nur abschnittsweise hinter der Schaltbegrenzungskulisse 3 erkennbar und daher in der 6 in einer Detailansicht dargestellt. Die Form der Führungskurve 9 ist so ausgestaltet, dass sie mit einer stegförmigen Anformung, im folgenden kurz als Führungssteg 10 bezeichnet, die an der dem Schalthebel 1 zugewandten Stirnfläche der Schaltbegrenzungskulisse 3 angebracht oder angeformt ist, zusammenwirken kann.On the Schaltbegrenzungskulisse 3 facing side, the shift lever 1 a molded guide curve 9 on. The guide curve 9 is in the 5 only partially behind the Schaltbegrenzungskulisse 3 recognizable and therefore in the 6 shown in a detailed view. The shape of the guide curve 9 is designed so that it with a web-shaped Anformung, hereinafter briefly as a guide bar 10 referred to the on the shift lever 1 facing end face of the Schaltbegrenzungskulisse 3 attached or molded, can interact.

Bei der in der 7 gezeigten Drehstellung der Schaltbegrenzungskulisse 3 befindet sich der Führungssteg 10 zwischen den Anlageflächen der Führungskurve.When in the 7 shown rotational position of the Schaltbegrenzungskulisse 3 is the guide bar 10 between the contact surfaces of the guide curve.

In einer dazu um 90° versetzten Drehstellung, die in der 8 dargestellt ist, liegt der Führungssteg 10 dagegen an der höchsten Stelle der Führungskurve 9 an. Hierdurch ist der Abstand zwischen der Schaltbegrenzungskulisse 3 und dem Schalthebel 1 vergrößert.In a rotated position offset by 90 ° in the 8th is shown, lies the guide bar 10 however, at the highest point of the guide curve 9 at. As a result, the distance between the Schaltbegrenzungskulisse 3 and the shift lever 1 increased.

Da die Schaltbegrenzungskulisse 3 in Richtung ihrer Drehachse als ortsfest anzusehen ist, ist der Schalthebel 1 in der 8, im Vergleich zu seiner in der 7 dargestellten Position, von der Schaltbegrenzungskulisse 3 weggeschoben. Zudem begrenzt die Schaltbegrenzungskulisse 3 nun den Betätigungsweg des Schalthebels 1 in der Verschieberichtung zwischen den beiden Schaltgassen I und II gemäß der Darstellung der 2 und 14. Durch diese Schalthebelwegsbegrenzung kann der Schalthebel 1 in der Schaltgasse I gehalten werden und eine Verschiebung des Schalthebels 1 in die andere Schaltgasse II, die zum manuellen Umschalten der Gänge vorgesehen ist, unterbunden werden.Because the shift limit setting 3 in the direction of its axis of rotation is considered to be stationary, is the shift lever 1 in the 8th , compared to his in the 7 shown position, from the Schaltbegrenzungskulisse 3 pushed away. In addition, limits the Schaltbegrenzungskulisse 3 now the actuation of the shift lever 1 in the direction of displacement between the two shift gates I and II according to the representation of 2 and 14 , This shift lever travel limit allows the shift lever 1 in the shift gate I be held and a shift of the shift lever 1 in the other shift gate II , which is provided for manually switching the gears, be prevented.

Wegen der symmetrischen Ausbildung des Führungsstegs 10 und der symmetrischen Anordnung des Führungsstegs 10 hinsichtlich der Drehachse der Schaltbegrenzungskulisse 3 führt eine Drehung der Schaltbegrenzungskulisse 3 um 180° wieder jeweils zu einer genau gleichen relativen Positionierung von Führungssteg 10 und Führungskurve 9 zueinander. Somit ist hier eine Drehsymmetrie gegeben. Wesentlich hierbei ist, dass sich die Abfolge der funktionell gleichwirkenden Stellungen hier von der zuvor anhand der 4 beschriebenen Abfolge von Blockierstellungen des Betätigungswegs innerhalb einer Schaltgasse unterscheidet.Because of the symmetrical design of the guide bar 10 and the symmetrical arrangement of the guide bar 10 with respect to the axis of rotation of the Schaltbegrenzungskulisse 3 performs a rotation of the Schaltbegrenzungskulisse 3 by 180 ° again each to a same exact relative positioning of the guide bar 10 and guide curve 9 to each other. Thus, a rotational symmetry is given here. Essential here is that the sequence of functionally equivalent positions here from the previously using the 4 described sequence of blocking positions of the actuation path within a shift gate.

Hierzu betrachte man die 4 und 8 zusammen mit dem Schaltschema der 14. Die Schaltbegrenzungskulisse 3 bildet mehrere Betätigungssperren aus, wobei man die Stellung der Schaltbegrenzungskulisse 3 in der 3 als Sperre A (14) identifizieren kann, die das Erreichen einer Endstellung VV in der Schaltgasse I blockiert. Die Positionierung von Führungssteg 10 und Führungskurve 9 in der 8 entspricht einer Sperre E, die das Verschieben des Schalthebels 1 in die Schaltgasse II verhindert, und, falls sich der Schalthebel sich in der Schaltgasse II befindet, diesen in die Schaltgasse I verschiebt.For this, look at the 4 and 8th along with the schematics of the 14 , The shift limit setting 3 forms several actuation locks, wherein the position of the Schaltbegrenzungskulisse 3 in the 3 as lock A ( 14 ), the achievement of an end position VV in the shift gate I blocked. The positioning of guide bar 10 and guide curve 9 in the 8th corresponds to a lock E, which is the shifting of the shift lever 1 in the shift gate II prevented, and, if the shift lever is in the shift gate II located, this in the shift gate I shifts.

Die zuletzt genannte Funktion ist vorteilhaft, um den Schalthebel 1, etwa beim Abstellen des Kraftfahrzeugs, in eine definierte Nullstellung N zu überführen. Dies kann dadurch geschehen, dass, z. B. nach dem Abziehen des Zündschlüssels, der Antrieb 7 die Schaltbegrenzungskulisse 3 in die in der 8 gezeigte Drehstellung bringt, in der der Führungssteg 10 am höchsten Punkt der Führungskurve 9 anliegt. Hierdurch ist sichergestellt, dass sich der Schalthebel 1 anschließend in der ersten Schaltgasse I und damit in der Nullstellung N befindet.The latter feature is beneficial to the shift lever 1 to transfer, for example when parking the motor vehicle, in a defined zero position N. This can be done by, for. B. after removing the ignition key, the drive 7 the Schaltbegrenzungskulisse 3 in the in the 8th shown rotational position brings in the guide bar 10 at the highest point of the guide curve 9 is applied. This ensures that the shift lever 1 then in the first shift gate I and thus in the zero position N is.

Vorteilhaft hierbei ist, dass für diese Funktion kein eigener Aktuator erforderlich ist, und damit ein ansonsten zusätzlich benötigter elektromotorischer oder elektromagnetischer Antrieb eingespart werden kann.Advantageous here is that for this function no own actuator is required, and thus an otherwise additionally required can be saved electromotive or electromagnetic drive.

Der 4 entnehmbar ist, dass auch nach einer Drehung der Schaltbegrenzungskulisse 3 um 90° im Uhrzeigersinn gegenüber der in der 4 dargestellten Position, wieder eine Seite mit einer langen Halbachse a zum Drehpunkt am Anschlaghebel 4 anliegt. Dadurch bleibt die Sperre A gesetzt. Gemäß der 7 und 8 geschieht das Setzen/Nichtsetzen der Sperre E durch Drehung der Schaltbegrenzungskulisse 3 mit einer 180°-Symmetrie. Dies läßt sich in folgender Tabelle zusammenfassen: Sperre A Sperre E 1 1 1 0 0 1 0 0 Of the 4 can be removed, that even after a rotation of the Schaltbegrenzungskulisse 3 90 ° clockwise compared to in the 4 shown position, again a side with a long half-axis a to the pivot point on the stop lever 4 is applied. As a result, the lock A remains set. According to the 7 and 8th happens the setting / non-setting of the lock E by rotation of the Schaltbegrenzungskulisse 3 with a 180 ° symmetry. This can be summarized in the following table: Lock A Lock E 1 1 1 0 0 1 0 0

Jede Zeile dieser Tabelle entspricht einer möglichen Drehstellung der Schaltbegrenzungskulisse 3; der Übergang von einer Zeile zur nächsten entspricht somit einem 90°-Schritt. Eine 1 bedeutet jeweils eine gesetzte Sperre; entsprechend steht eine 0 für eine ungesetzte Sperre. Die Tabelle zeigt, dass es jeweils eine Stellung der Schaltbegrenzungskulisse 3 gibt, in der jeweils eine oder beide Sperren zusammen oder keine der Sperren gesetzt sind.Each line of this table corresponds to a possible rotational position of the Schaltbegrenzungskulisse 3 ; the transition from one line to the next thus corresponds to a 90 ° step. A 1 means a set lock; accordingly, a 0 represents an unlocked lock. The table shows that there is one position each of the shift limit setting 3 in which one or both locks are together or none of the locks are set.

Die Schaltbegrenzungskulisse und der zugehörige Antrieb realisieren somit jede mögliche Sperrenkombination und damit praktisch zwei unabhängig voneinander steuerbare Sperren A und E.The Implement Schaltbegrenzungskulisse and the associated drive thus every possible combination of locks and thus practical two independently controllable barriers A and E.

Da somit eine einzige Schaltbegrenzungskulisse gleichzeitig zwei Schaltbetätigungssperren ausbildet, ist der mechanische Aufwand gegenüber vorbekannten, mechanisch separat ausgebildeten Sperrvorrichtungen deutlich reduziert. Zugleich werden Kosten und Bauraum eingespart.There Thus, a single Schaltbegrenzungskulisse simultaneously two Schaltbetätigungssperren forms, is the mechanical effort compared to previously known, mechanically separately formed locking devices significantly reduced. At the same time, costs and installation space are saved.

Vorteilhaft darüber hinaus ist auch, dass zur Aufrechterhaltung der Sperrwirkung keine ständige Bestromung von Sperrvorrichtungen erforderlich ist. Hierdurch wird der Strombedarf vermindert und die äußerst störende Entstehung von Verlustwärme stark reduziert. Besonders vorteilhaft kann der Antrieb 7 als ein Schrittmotor ausgeführt sein, der jeweils nur zur Änderung der Drehposition der Schaltbegrenzungskulisse 3 kurz angesteuert wird. Vorteilhaft ist auch, dass die Schaltbegrenzungskulisse 3 keinen Drehstellungssensor aufweisen muss, da die jeweilige Stellung für die den Schrittmotor ansteuernden Vorrichtung aus der Anzahl der Ansteuerimpulse an den Schrittmotor jederzeit ableitbar ist.Advantageously, moreover, that to maintain the blocking effect no constant energization of blocking devices is required. As a result, the power consumption is reduced and the extremely disturbing formation of heat loss greatly reduced. Particularly advantageous, the drive 7 be executed as a stepper motor, each only for changing the rotational position of the Schaltbegrenzungskulisse 3 is briefly controlled. It is also advantageous that the Schaltbegrenzungskulisse 3 no rotational position sensor must have, since the respective position for the stepper motor driving device from the number of drive pulses to the stepper motor is derived at any time.

Selbstverständlich ist eine Verwendung zusätzlicher konventioneller Sperraktuatoren (11, 12) zur Realisierung weiterer Funktionen keineswegs ausgeschlossen und sogar relativ einfach realisierbar.Of course, a use of additional conventional locking actuators ( 11 . 12 ) for the realization of other functions by no means excluded and even relatively easy to implement.

So zeigt die 10 zwei Hubankermagnete als Sperraktuatoren (11, 12), die an Endabschnitten der Rastkurve 2 angeordnet sind. Die Sperraktuatoren (11, 12) weisen ausfahrbare Stößel (13, 14) auf, welche im ausgefahrenen Zustand im Schwenkbereich von zwei am Schalthebel 1 angeformten Anschlaghebeln (5, 6) liegen und dadurch Betätigungssperren ausbilden. Diese Betätigungssperren entsprechen den Sperren B und C im Schaltschema der 14.That's how it shows 10 two lifting armature magnets as locking actuators ( 11 . 12 ), which at end portions of the latching curve 2 are arranged. The lock actuators ( 11 . 12 ) have extendable plungers ( 13 . 14 ), which in the extended state in the swivel range of two on the shift lever 1 molded stop levers ( 5 . 6 ) and thereby form actuation locks. These actuation locks correspond to the locks B and C in the circuit diagram of 14 ,

Da in der 10 beide Schaltstößel ausgefahren sind und somit beide Betätigungssperren B und C gesetzt sind, ist der Schalthebel 1 in der dargestellten Konfiguration, zumindest in einer Schaltgasse, nicht betätigbar. Dies kann beispielsweise nützlich sein, wenn die Betätigung des Schalthebels 1 von der Erfüllung einer Vorbedingung, etwa dem Lösen der Bremse, abhängig sein soll.Because in the 10 both switch plunger are extended and thus both actuation locks B and C are set, is the shift lever 1 in the illustrated configuration, at least in a shift gate, not operable. This can be useful, for example, when the operation of the shift lever 1 should be dependent on the fulfillment of a precondition, such as the release of the brake.

In den 11 und 12 ist jeweils der Sperraktuator 12 betätigt und der Sperraktuator 11 unbetätigt. Entsprechend ist der Stößel 14 des Sperraktuators 12 ausgefahren. Übertragen auf das Schaltschema der 14 bedeutet das, dass die Sperre C gesetzt ist und die Schaltstellungen H und HH blockiert sind. Der Schalthebel 1 kann somit in die Stellungen N und V gebracht werden. Die Stellung VV ist in der 11 durch die Sperre A blockiert, welche durch die Schaltbegrenzungskulisse 3 gesetzt ist. Dagegen ist in der 12 die Sperre A durch die Stellung der Schaltbegrenzungskulisse 3 freigegeben.In the 11 and 12 is in each case the lock actuator 12 pressed and the lock actuator 11 unconfirmed. Accordingly, the plunger 14 of the locking actuator 12 extended. Transferred to the wiring diagram of 14 this means that the lock C is set and the switch positions H and HH are blocked. The shifter 1 can thus be placed in the positions N and V. The position VV is in the 11 blocked by the lock A, which through the Schaltbegrenzungskulisse 3 is set. In contrast, in the 12 the lock A by the position of the Schaltbegrenzungskulisse 3 Approved.

Die 13 zeigt eine Anordnung aus Schalthebel 1, Rastkurve 2, Schaltbegrenzungskulisse 3, dem Schrittmotor 7 und einem Sperraktuator 11. Der Schalthebel 1 befindet sich hier in der Schaltgasse II. Ersichtlich ist, dass der Anschlaghebel 5 am Schalthebel 1 sich in dieser Schaltgasse II am gesetzten Stößel 13 des Sperraktuators 12 vorbeibewegen kann, was bedeutet, dass die Sperre B hier, in Übereinstimmung mit dem Schaltschema in der 14, für den in Schaltgasse II befindlichen Schalthebel 1 nicht wirksam ist.The 13 shows an arrangement of shift lever 1 , Latching curve 2 , Shift limit setting 3 , the stepper motor 7 and a lock actuator 11 , The shifter 1 is located here in the Schaltgasse II , It is evident that the stop lever 5 on the shift lever 1 in this shift gate II at the set ram 13 of the locking actuator 12 can pass, which means that the lock B here, in accordance with the wiring diagram in the 14 , for the one in Schaltgasse II located shift lever 1 is not effective.

11: Schalthebelgear lever
22: Rastkurvelocking curve
33: SchaltbegrenzungskulisseSwitching limit setting
4, 5, 64, 5, 6: Anschlaghebelstop lever
77: Antrieb (Schrittmotor)drive (Stepping motor)
88th: Motorwellemotor shaft
99: Führungskurveguide curve
1010: Führungsstegguide web
11, 1211 12: Sperraktuatoren (Hubankermagnete)locking actuators (Hubankermagnete)
13, 1413 14: Stößeltappet
a, ba, b: Halbachsen(längen)Semi-axes (lengths)
I, III, II: Schaltgassenswitching lanes
VV, V, H, HH, M, M+VV, V, H, HH, M, M +: Schaltstellungenswitching positions
M, NM, N: Schaltstellungen (Nullstellungen)switching positions (Zero positions)
A, B, C, EA, B, C, E: SchaltsperrenDetents

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102005023926 A1 [0005, 0006]
DE 102004060232 A1 [0007]

Claims

Electrical switching device for an automated transmission in a motor vehicle, with a, in one or more directions movable and stable in one or more switching positions shift lever, and with a relatively movable to the shift lever Schaltbegrenzungskulisse for blocking individual, situationally unauthorized shifter movements, characterized in that the shift limit setting ( 3 ) is designed as a motor-rotatable body, with respect to two mutually perpendicular directions of movement of the shift lever ( 1 ) depending on the respective rotational position different stops for the shift lever ( 1 ) trains.

Electrical switching device according to claim 1, characterized in that the Schaltbegrenzungskulisse ( 3 ) by a stepper motor ( 7 ) is rotatable.

Electrical switching device according to claim 1 or 2, characterized in that a motor drive ( 7 ) the rotational position of the Schaltbegrenzungskulisse ( 3 ) depending on the currently selected gear.

Electrical switching device according to one of the preceding claims, characterized in that a motor drive ( 7 ) the rotational position of the Schaltbegrenzungskulisse ( 3 ) depending on external events.

Electrical switching device according to claim 4, characterized characterized in that to the external events heard the operation of a release button belongs.

Electrical switching device according to claim 1, characterized in that the switching device at least two shift gates ( I . II ) having.

Electrical switching device according to claim 1, characterized in that the Schaltbegrenzungskulisse ( 3 ) is formed as a prismatic body whose end face approximately forms a regular polygon

Electrical switching device according to claim 7, characterized characterized in that the end face approximately square is formed.

Electrical switching device according to claim 7 or 8, characterized in that the axis of rotation is not through a center of symmetry of the body.

Electrical switching device according to claim 1, characterized in that the Schaltbegrenzungskulisse ( 3 ) has on one of its end face a contour with one on the shift lever ( 1 ) arranged counter contour cooperates and that the relative rotational position of contour and counter contour to each other more or less restricts the displacement of the shift lever.

Electrical switching device according to claim 10, characterized in that the contour as a guide web ( 10 ) and the mating contour as a guiding curve ( 9 ) is trained.

Electrical switching device according to claim 10, characterized in that the contour as a guide curve and the mating contour is formed as a guide web.

Electrical switching device according to claim 10, characterized in that the contour and the mating contour with respect to the rotation of the Schaltbegrenzungskulisse ( 3 ) form rotationally symmetrical arrangement.

Electrical switching device according to claim 13, characterized in that the arrangement of contour and the mating contour with respect to a 180 ° rotation of the Schaltbegrenzungskulisse ( 3 ) is rotationally symmetrical.

Electrical switching device according to claim 1, characterized in that the shift lever ( 1 ) in two parallel shift gates ( I . II ) is movably mounted.

Electrical switching device according to claim 6 and 15, characterized in that by moving the contour and counter contour into at least one predetermined relative position to each other, at least one shift gate ( II ) for positioning of the shift lever ( 1 ) is blockable.

Electrical switching device according to claim 16, characterized in that the blockable shift gate the shift gate ( II ) for the manual gear change.

Electrical switching device according to claim 16, characterized in that the shift lever ( 1 ), provided it is located in the lockable shift gate ( II ), by the movement of the Schaltbegrenzungskulisse ( 3 ) in a rotational position in which the contour and the mating contour are in the predetermined position relative to each other, by the interaction of contour and mating contour, in the non-lockable shift gate ( I ) is moved.

Electrical switching device according to claim 1, characterized in that the side surfaces of the Schaltbegrenzungskulisse ( 3 ) Stops for egg at the shift lever ( 1 ) arranged stop lever ( 4 ) train.

Electrical switching device according to claim 19, characterized in that the Schaltbegrenzungskulisse ( 3 ) along one revolution at least two rotational positions, in which the side surfaces for the stop lever ( 4 ) train impact-like attacks.

Electrical switching device according to claim 20, characterized in that the angle of rotation, between the rotational positions in which the side surfaces of the Schaltbegrenzungskulisse ( 3 ) for the stop lever ( 4 ) form effective stops equal, is not equal to 180 °.