DE102014116581B4

DE102014116581B4 - Mechanismus zum rückführen eines fahrzeuggetriebes in eine park-stellung und fahrzeug mit einem solchen mechanismus

Info

Publication number: DE102014116581B4
Application number: DE102014116581.0A
Authority: DE
Inventors: Daniel Swaita; David A. Provenza; Brain Ganter; Robert DiTommaso; Karthik Kayyer; William Harrop
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC; Stoneridge Control Devices Inc
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC; Stoneridge Control Devices Inc
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2014-11-13
Publication date: 2021-07-29
Anticipated expiration: 2034-11-14
Also published as: CN104728438A; US20150143938A1; US9394991B2; CN104728438B; DE102014116581A1

Abstract

Mechanismus (100) für ein Getriebe (24), das einen Park-Modus und mehrere zusätzliche Modi aufweist, wobei der Mechanismus (100) umfasst:ein Ausgangselement (64), das funktional mit dem Getriebe (24) verbindbar und in vorbestimmte Stellungen (34, 36, 38, 40) drehbar ist, die eine Park-Stellung (34), die mit dem Park-Modus korreliert ist, und mehrere zusätzliche Stellungen (36, 38, 40), die jeweils mit den mehreren zusätzlichen Modi korreliert sind, umfassen;eine drehbare Platte (102) koaxial mit dem Ausgangselement (64); wobei die Platte (102) und das Ausgangselement (64) ausgestaltet sind, um miteinander in Eingriff zu stehen, so dass die Platte (102) durch das Ausgangselement (64) in einer ersten Drehrichtung (A) bewegt wird, wenn das Ausgangselement (64) in der ersten Drehrichtung (A) gedreht wird, und das Ausgangselement (64) durch die Platte (102) in einer zweiten Drehrichtung (B) bewegt wird, wenn sich die Platte (102) in der zweiten Drehrichtung (B) bewegt; wobei die zweite Drehrichtung (B) entgegengesetzt zu der ersten Drehrichtung (A) ist;einen Arretiermechanismus (120); wobei die Platte (102) ausgestaltet ist, um durch den Arretiermechanismus (120) lösbar gehalten zu werden und somit eine Drehung in der zweiten Drehrichtung zu verhindern, wenn sich das Ausgangselement (64) in irgendeiner der mehreren zusätzlichen Stellungen (36, 38, 40) befindet; undein erstes Vorspannelement (114), das die Platte (102) vorspannt, um sich in der zweiten Drehrichtung (B) zu drehen und somit das Ausgangselement (64) in die Park-Stellung (34) zurückzuführen, wenn die Platte (102) durch den Arretiermechanismus (120) gelöst wird.

Description

Die vorliegenden Lehren umfassen im Allgemeinen einen Mechanismus zum Rückführen eines Fahrzeuggetriebes in eine Park-Stellung.
Fahrzeuggetriebe mit elektronischer Schaltung (shift-by-wire) können während vorbestimmter Ereignisse in die Park-Stellung zurückgeführt werden. Es ist erwünscht, dass befohlene Getriebezustände ohne ausgedehnte Verzögerung erreicht werden können.
Die DE 11 2010 005 481 T5 offenbart eine Schaltbereichsumschaltvorrichtung eines automatischen Getriebes, bei der über eine Steuereinheit ein Stellglied in einer Situation, in der das Getriebe in einen vorgegebenen Schaltbereich umgeschaltet wird, in einer vorgegebenen Richtung zu drehen. Danach wird das Stellglieds abgeschaltet. Die Bezugsposition des Stellglieds, die dem vorgegebenen Schaltbereich entspricht, wird gemäß der Änderung eines Zählwert, der von einer Zählereinheit gezählt wird, wenn das Stellglieds abgeschaltet wird, erfasst.
Aus der EP 1 469 236 A2 ist eine Bereichsschaltvorrichtung bekannt, deren Schaltstellungen über einen Kugelmutter-Kugelumlaufspindelmechanismus gesteuert werden. Es ist ein Sperrklinkenmechanismus zur Arretierung der Schaltstellungen vorgesehen, der in Art eines Schnäppers passiv arbeitet.
Die EP 1 229 272 A2 offenbart eine Schaltmechanismus für ein Automatikgetriebe, bei dem ein Schalten in Reaktion auf über Sensoren erfasste Umgebungsbedingen erfolgt, welche auch an einem Display angezeigt werden. Es ist eine mit Kerben versehene Platte vorgesehen, wobei in die Kerbe je nach Schaltstellung ein Stift über Federvorspannung in Eingriff gelangt um die Drehstellung temporär zu arretieren.
DE 198 57 714 A1 offenbart eine Kulissensteuerung zum automatisiertes Schalten.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Mechanismus und ein Fahrzeug mit einem solchen Mechanismus zur Verfügung zu stellen, welcher unter Verwendung minimalen Bauraums und relativ weniger Komponenten das Getriebe während vorbestimmter Ereignisse in die Park-Stellung zurückführen und befohlene Getriebezustände ohne ausgedehnte Verzögerung unter Verwendung erreichen kann.
Diese Aufgabe wird durch einen Mechanismus mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das einen Gangwahlmechanismus mit einem Park-Stellung-Rückführmechanismus aufweist;
2 ist eine schematische Darstellung in einer Explosions-Teilperspektivansicht des Gangwahlmechanismus mit dem Park-Stellung-Rückführmechanismus von 1, der funktional mit einem Getriebe verbunden ist, und die eine Getriebemodus-Wahleinrichtung zeigt;
3A ist eine schematische Darstellung in einer Draufsicht der Getriebemodus-Wahleinrichtung von 2 in einer Park-Stellung, um einen Park-Modus des Getriebes zu wählen;
3B ist eine schematische Darstellung in einer Draufsicht der Getriebemodus-Wahleinrichtung von 2 in einer Reverse-Stellung, um einen Reverse-Modus des Getriebes zu wählen;
3C ist eine schematische Darstellung in einer Draufsicht der Getriebemodus-Wahleinrichtung von 2 in einer Neutral-Stellung, um einen Neutral-Modus des Getriebes zu wählen;
3D ist eine schematische Darstellung in einer Draufsicht der Getriebemodus-Wahleinrichtung von 2 in einer Drive-Stellung, um einen Drive-Modus des Getriebes zu wählen;
4 ist eine schematische Darstellung in einer Draufsicht des Gangwahlmechanismus mit einem Park-Stellung-Rückführmechanismus von 2, wobei eine Abdeckung und andere Teile der Klarheit wegen entfernt sind;
5A ist eine schematische Darstellung in einer Draufsicht des Gangwahlmechanismus mit dem Park-Stellung-Rückführmechanismus von 4 in einer ausgelösten Stellung und mit einem Ausgangselement in einer Park-Stellung gemäß der Park-Stellung der Moduswahleinrichtung von 3A;
5B ist eine schematische Darstellung in einer Draufsicht des Gangwahlmechanismus mit dem Park-Stellung-Rückführmechanismus von 4 in einer Reverse-Stellung arretiert und mit dem Ausgangselement in einer Reverse-Stellung gemäß der Reverse-Stellung der Moduswahleinrichtung von 3B;
5C ist eine schematische Darstellung in einer Draufsicht des Gangwahlmechanismus mit dem Park-Stellung-Rückführmechanismus von 4 in einer Neutral-Stellung arretiert und mit dem Ausgangselement in einer Neutral-Stellung gemäß der Neutral-Stellung der Moduswahleinrichtung von 3C;
5D ist eine schematische Darstellung in einer Draufsicht des Gangwahlmechanismus mit dem Park-Stellung-Rückführmechanismus von 4 in einer Drive-Stellung arretiert und mit dem Ausgangselement in einer Drive-Stellung gemäß der Drive-Stellung der Moduswahleinrichtung von 3D;
6A ist eine schematische Querschnittsdarstellung, genommen bei Linien 6A-6A in 4, die eine Ansicht hinter dem Querschnitt des Gangwahlmechanismus mit dem Park-Stellung-Rückführmechanismus von 4 umfasst;
6B ist eine zweite schematische Querschnittsdarstellung, genommen bei Linien 6B-6B von 4, die eine Ansicht hinter dem Querschnitt des Gangwahlmechanismus mit dem Park-Stellung-Rückführmechanismus von 4 umfasst;
7 ist eine schematische Darstellung in einer Perspektivansicht des Gangwahlmechanismus mit dem Park-Stellung-Rückführmechanismus von 4, wobei Teile der Klarheit wegen entfernt sind;
8 ist eine schematische Darstellung in einer Perspektivansicht des Gangwahlmechanismus mit dem Park-Stellung-Rückführmechanismus von 4, wobei Teile entfernt sind, um einen Ausgangszahnradstrang zu zeigen; und
9 ist eine schematische Darstellung einer Perspektivansicht einer anderen Ausführungsform des Gangwahlmechanismus mit dem Park-Stellung-Rückführmechanismus von 1, der funktional mit der Getriebemodus-Wahleinrichtung verbunden ist.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen sich überall in den Ansichten auf gleiche Komponenten beziehen, zeigt 1 ein Fahrzeug 20, das eine Kraftmaschine 22, ein Getriebe 24, Räder 26, eine Bedienerschnittstelle 28 und einen Gangwahlmechanismus 44 mit einem Park-Stellung-Rückführmechanismus 100 aufweist. Die Kraftmaschine 22 ist funktional mit dem Getriebe 24 verbunden, das funktional mit den Rädern 26 verbunden ist. Das Getriebe 24 weist einen Park-Modus (Parkmodus) und mehrere zusätzliche Modi auf, die einen Reverse-Modus (Rückwärtsmodus), einen Neutral-Modus (Neutral-modus) und einen Drive-Modus (Fahrmodus) umfassen können. In den Drive- und Reverse-Modi liefert das Getriebe 24 Leistung von der Kraftmaschine 22 an die Räder 26 mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen. In dem Neutral-Modus trennt das Getriebe 24 die Räder 26 von der Kraftmaschine 22, was zulässt, dass die Räder 26 frei von der Kraftmaschine 22 rotieren können. In dem Park-Modus trennt das Getriebe 24 die Räder 26 von der Kraftmaschine 22 und arretiert die Räder 26 oder verhindert deren Rotation. Das Getriebe 24 kann weitere Betriebsmodi aufweisen.
Ein Bediener des Fahrzeugs 20 tätigt eine Wahl, die an der Bedienerschnittstelle 28 eingegeben wird, um einen Modus des Getriebes 24 zu wählen. Der Gangwahlmechanismus 44 ist funktional mit der Bedienerschnittstelle 28 verbunden und ausgestaltet, um das Getriebe 24 in die Wahl, die durch den Bediener an der Bedienerschnittstelle 28 eingegeben wird, zu schalten. Die Bedienerschnittstelle 28 kann zum Beispiel ein Schalthebel oder eine Druckknopf-Wahleinrichtung sein, die zulässt, dass der Bediener den Park-Modus, den Reverse-Modus, den Neutral-Modus oder den Drive-Modus des Getriebes 24 wählen kann. Die Bedienerschnittstelle 28 kann elektronisch mit dem Gangwahlmechanismus 44 verbunden sein, d.h. ist ein elektronisches Getriebe (shift-by-wire). Der Park-Stellung-Rückführmechanismus 100 ist ausgestaltet, um die Bedienerwahl zu übergehen und das Getriebe 24 während vorbestimmter Ereignisse in den Park-Modus zu schalten. Zum Beispiel kann der Park-Stellung-Rückführmechanismus 100 die Bedienerwahl übergehen und das Getriebe 24 in den Park-Modus schalten, wenn die Spannung der Fahrzeugbatterie unter einen vorbestimmten Wert fällt.
Nun unter Bezugnahme auf 2 weist das Getriebe 24 eine Moduswahleinrichtung 30 auf, die eine Moduswahleinrichtungskupplung 32 umfassen kann. Der Gangwahlmechanismus 44 kann ein Gehäuse 46 aufweisen, das eine Basis 48 und eine Abdeckung 50 umfassen kann. Der Gangwahlmechanismus 44 weist ein Ausgangselement 64 auf, das eine Ausgangswelle 66 umfasst. Das Ausgangselement 64 kann eine Ausgangskupplung 78 umfassen. Die Ausgangskupplung 78 kann ausgestaltet sein, um mit der Moduswahleinrichtungskupplung 32 zusammenzuarbeiten und somit eine Rotation der Moduswahleinrichtung 30 durch das Ausgangselement 64 und einen Einbau des Gangwahlmechanismus 44 in das Getriebe 24 zu ermöglichen. Der Gangwahlmechanismus 44 kann an dem Getriebe 24 über einen Anbringungsbügel 42 angebracht sein.
Nun unter Bezugnahme auf 3A-3D ist die Moduswahleinrichtung 30 in vorbestimmte Stellungen drehbar, die eine Park-Stellung 34 (3A) und mehrere zusätzliche Stellungen umfassen, die eine Reverse-Stellung 36 (3B), eine Neutral-Stellung 38 (3C) und eine Drive-Stellung 40 (3D) umfassen, die jeweils mit dem Park-Modus, dem Reverse-Modus, dem Neutral-Modus bzw. dem Drive-Modus korreliert sind. Die Moduswahleinrichtung 30 kann andere Stellungen aufweisen, die mit andere Modi des Getriebes 24 korreliert sind. Das Ausgangselement 64 ist funktional mit der Moduswahleinrichtung 30 verbunden, um die Moduswahleinrichtung in eine ausgewählte von der Park-Stellung 34, der Reverse-Stellung 36, der Neutral-Stellung 38 oder der Drive-Stellung 40 gemäß der Wahl, die an der Bedienerschnittstelle 28 eingegeben wird, zu bewegen.
Nun unter Bezugnahme auf 4 umfasst der Park-Stellung-Rückführmechanismus 100 das Ausgangselement 64, eine drehbare Platte 102, einen Arretiermechanismus 120 und ein erstes Vorspannelement 114. Die drehbare Platte 102 ist koaxial mit dem Ausgangselement 64. Die Platte 102 und das Ausgangselement 64 sind ausgestaltet, um miteinander in Eingriff zu stehen, so dass die Platte 102 durch das Ausgangselement 64 in einer ersten Drehrichtung, die durch Pfeil A definiert ist, bewegt wird, wenn das Ausgangselement 64 in der ersten Drehrichtung A gedreht wird, und das Ausgangselement 64 durch die Platte 102 in einer zweiten Drehrichtung, die durch Pfeil B definiert ist, bewegt wird, wenn sich die Platte 102 in der zweiten Drehrichtung B bewegt. Die zweite Drehrichtung B ist entgegengesetzt zu der ersten Drehrichtung A.
Die Platte 102 ist ausgestaltet, um durch den Arretiermechanismus 120 lösbar gehalten zu werden und somit eine Rotation in der zweiten Drehrichtung B zu verhindern, wenn das Ausgangselement 64 sich in der Reverse-Stellung 36, der Neutral-Stellung 38 oder der Drive-Stellung 40 befindet. In unterschiedlichen Ausführungsformen kann der Arretiermechanismus 120 eine Rotation in der zweiten Drehrichtung B verhindern, wenn das Ausgangselement 64 sich in irgendwelchen zwei dieser Stellungen befindet. Das erste Vorspannelement 114 spannt die Platte 102 vor, um sich in der zweiten Drehrichtung B zu drehen und somit das Ausgangselement 64 in die Park-Stellung zurückzuführen, wenn die Platte 102 durch den Arretiermechanismus 120 gelöst wird.
Die Platte 102 weist zumindest zwei Merkmale 104 auf. Jedes der Merkmale 104 ist ausgestaltet, um den Arretiermechanismus 120 aufzunehmen. Die Merkmale 104 können Kerben 105 oder irgendein anderes Merkmal sein, das geeignet ist, um den Arretiermechanismus 120 aufzunehmen. Jede der Kerben 105 ist an der Platte 102 angeordnet, um das Ausgangselement 64 mit einer der Stellungen Reverse 36, Neutral 38 und Drive 40 auszurichten, wenn der Arretiermechanismus 120 aufgenommen ist. Die Platte 102 kann ein Segment 106 mit einem Radius 108 aufweisen. Das Segment 106 kann die Kerben 105 umfassen. Der Radius 108 des Segments 106 ist derart bemessen, dass jede der Kerben 105 groß genug ist, um den Arretiermechanismus 120 aufzunehmen.
Das erste Vorspannelement 114 kann eine wendelförmige Torsionsfeder 115 sein. Die wendelförmige Torsionsfeder 115 kann um die drehbare Platte 102 herum angeordnet sein und kann ein erstes Ende 116 und ein zweites Ende 118 aufweisen. Das erste Ende 116 kann an der drehbaren Platte 102 angebracht sein, und das zweite Ende 118 kann mit einem Federreaktionselement 62 in Kontakt stehen.
Der Park-Stellung-Rückführmechanismus 100 kann ein Ausgangszahnrad 68 und einen Ausgangsmotor 92 umfassen. Das Ausgangszahnrad 68 kann an dem Ausgangselement 64 angebracht sein. Der Ausgangsmotor 92 kann funktional mit dem Ausgangszahnrad 68 verbunden und ausgestaltet sein, um Drehmoment bereitzustellen und somit das Ausgangszahnrad 68 zu drehen, das wiederum das Ausgangselement 64 gemäß der Wahl dreht, die an der Benutzerschnittstelle 28 eingegeben wurde. Das Ausgangsmotorritzel 96 kann Drehmoment bereitstellen, um das Ausgangszahnrad 68 durch einen Ausgangsmotor-Zahnradstrang 98 zu drehen, wie es in 8 am besten gezeigt ist. Der Ausgangsmotor 92 kann ein Elektromotor oder irgendein anderer Motor sein, der geeignet ist, um Drehmoment zum Drehen des Ausgangszahnrades 68 bereitzustellen.
Das erste Vorspannelement 114 kann ein Drehmoment ausüben, das ausreicht, um das Drehmoment des Ausgangsmotors 64 zu überwinden, wenn die Platte 102 durch den Arretiermechanismus 120 gelöst wird.
Der Arretiermechanismus 120 umfasst einen selektiv mit Energie beaufschlagbaren Aktor 122. Der selektiv mit Energie beaufschlagbare Aktor 122 kann ein Elektromotor, oder irgendein anderer Motor sein, der selektiv mit Energie beaufschlagbar ist. Wenn der Aktor 122 nicht mit Energie beaufschlagt ist, ist der Arretiermechanismus 120 ausgestaltet, um zuzulassen, dass die Platte 102 in der ersten Drehrichtung A gedreht und in irgendeiner der Kerben 105 aufgenommen werden kann, um eine Drehung der Platte 102 in der zweiten Drehrichtung B zu verhindern. Wenn der Aktor 122 mit Energie beaufschlagt ist, ist der Arretiermechanismus 120 ausgestaltet, um sich aus irgendeiner der Kerben 105 zurückzuziehen und somit die Platte 102 zu lösen und in der zweiten Drehrichtung B zu rotieren. Der Park-Stellung-Rückführmechanismus 100 kann einen Kondensator 172 umfassen. Der Aktor 122 kann durch den Kondensator 172 mit Energie beaufschlagt werden.
Der Arretiermechanismus 120 kann auch einen Arm 140, einen Arretierungsnocken 152 und ein zweites Vorspannelement 166 umfassen. Der Arm 140 kann funktional mit dem Aktor 122 verbunden sein. Der Arretierungsnocken 152 kann funktional mit dem Arm 140 verbunden und ausgestaltet sein, um in irgendeiner der Kerben 105 aufgenommen zu werden. Das zweite Vorspannelement 166 kann den Arretierungsnocken 152 in Kontakt mit der Platte 102 vorspannen, wenn der Aktor 122 nicht mit Energie beaufschlagt ist.
Der Arm 140 kann ein proximales Ende 142, ein distales Ende 144 und einen Armdrehzapfen 146 aufweisen, der zwischen dem proximalen Ende 142 und dem distalen Ende 144 angeordnet ist. Der Arm 140 kann an dem Armdrehzapfen 146 an einer Grundplatte 58 wie bei einer Uhr schwenkbar angebracht sein. Der Arretierungsnocken 152 kann ein proximales Ende 154, ein distales Ende 156, einen Arretierungsnocken-Drehpunkt 158, der an dem proximalen Ende 154 angeordnet ist, und ein Merkmal 164, das an dem distalen Ende 156 angeordnet ist, aufweisen. Der Arretierungsnocken 152 kann an dem Arretierungsnocken-Drehpunkt 158 an dem Arm 140 schwenkbar angebracht sein. Das zweite Vorspannelement 166 kann eine wendelförmige Torsionsfeder 167 sein. Die wendelförmige Torsionsfeder 167 kann um den Armdrehzapfen 146 herum angeordnet sein und kann ein erstes Ende 168 und ein zweites Ende 170 umfassen. Das erste Ende 168 kann an der Grundplatte 58 angebracht sein und das zweite Ende 170 kann mit dem Arretierungsnocken-Drehpunkt 158 in Kontakt stehen.
Der Arretiermechanismus 120 kann auch ein Aktorritzel 124, einen Aktorzahnradstrang 126 und einen Auslösearm 128 umfassen. Der Aktorzahnradstrang 126 kann ausgestaltet sein, um den Auslösearm 128 zu drehen, wenn das Aktorritzel 124 durch den Aktor 122 gedreht wird. Der Aktorzahnradstrang 126 kann in einem Aktorzahnradstrangträger 136 angeordnet sein, um den Zusammenbau zu erleichtern, wie es in 7 gezeigt ist. Der Auslösearm 128 weist ein proximales Ende 130 und ein distales Ende 132 auf. Das proximale Ende 130 kann an dem Aktorzahnradstrang 126 angebracht sein. Wenn der Aktor 122 mit Energie beaufschlagt wird, kann sich das distale Ende 132 bewegen und ein Aktorkraft auf den Arm 140 aufbringen, die größer als eine Vorspannkraft des zweiten Vorspannelements 166 ist, um den Arm 140 in einer ersten Drehrichtung, die durch Pfeil C definiert ist, zu drehen. Wenn der Aktor 122 nicht mit Energie beaufschlagt ist, kann sich das distale Ende 132 von dem Arm 140 wegbewegen und kann zulassen, dass das zweite Vorspannelement 166 den Arm 140 drängt, sich in der Richtung, die durch Pfeil D definiert ist, zu drehen. Die zweite Drehrichtung D ist entgegengesetzt zu der ersten Drehrichtung C.
Die Grundplatte 58 kann ausgestaltet sein, um einen Armführungsschlitz 150 zu definieren, um die Bewegung des Arms 140 zu führen. Die Grundplatte 58 kann auch ausgestaltet sein, um einen Arretierungsnocken-Führungsschlitz 162 zu definieren und somit die Bewegung des Arretierungsnockens 152 zu führen.
Radial ist als senkrecht zu einer Drehachse des Ausgangselements 64 und der Platte 102 definiert. Axial ist als parallel zu der Drehachse des Ausgangselements 64 und der Platte 102 definiert. Die Platte 102 kann eine Kante 110 und einen Plattenansatz 112 aufweisen, wie es in 7 am besten gezeigt ist. Der Plattenansatz 112 kann sich von Kante 110 der Platte 102 radial nach außen erstrecken. Das Ausgangselement 64 kann eine Fläche 70 und einen Ausgangsansatz 72 aufweisen, wie es in 8 am besten gezeigt ist. Der Ausgangsansatz 72 kann sich von der Fläche 70 des Ausgangselements 64 axial zu der Platte 102 hin erstrecken. Nun zurück zu 4 sind der Ausgangsansatz 72 und der Plattenansatz 112 ausgestaltet, um miteinander in Eingriff zu stehen, so dass die Platte 102 durch das Ausgangselement 64 in einer ersten Drehrichtung A bewegt wird, wenn das Ausgangselement 64 in der ersten Drehrichtung A gedreht wird, und das Ausgangselement 64 durch die Platte 102 in einer zweiten Drehrichtung B bewegt wird, wenn sich die Platte 102 in der zweiten Drehrichtung B bewegt.
Nun unter Bezugnahme auf 5A-5D ist der Park-Stellung-Rückführmechanismus 100 in einer ausgelösten Stellung 138 gezeigt, wenn der Aktor 122 mit Energie beaufschlagt ist (5A) und in einer arretierten Stellung 139, wenn der Aktor nicht mit Energie beaufschlagt ist (5B-5C). 5A zeigt den Park-Stellung-Rückführmechanismus 100 in der ausgelösten Stellung 138. Der Aktor 122 wird mit Energie beaufschlagt und das Arretierungsnockenmerkmal 164 wird aus den Plattenkerben 105 zurückgezogen, was zulässt, dass das Ausgangselement 64 durch das erste Vorspannelement 114 und die Platte 102 in der Richtung von Pfeil B in die Park-Stellung 34 gedreht werden kann.
5B zeigt den Park-Stellung-Rückführmechanismus 100 in der arretierten Stellung 139, wenn der Aktor 122 nicht mit Energie beaufschlagt ist. Das Ausgangselement 64 hat die Platte 102 in der Richtung von Pfeil A in die Reverse-Stellung 36 gedreht. Die Platte 102 ist durch das Arretierungsnockenmerkmal 164 in der Reverse-Stellung 36 arretiert, das in der Plattenkerbe 105, die der Reverse-Stellung 36 zugeordnet ist, aufgenommen ist. Das Ausgangselement 64 ist in der Reverse-Stellung 36 gezeigt. Jedoch kann das Ausgangselement 64 in der Richtung von Pfeil B in die Park-Stellung 34 gedreht werden, ohne die Platte 102 zu entriegeln oder zu bewegen. Das Ausgangselement 64 kann in die Neutral-Stellung 38 und in die Drive-Stellung 40 bewegt werden, indem die Platte 102 in der Richtung von Pfeil A gedreht wird. Das Arretierungsnockenmerkmal 164 wäre dann jeweils in der Plattenkerbe 105, die diesen Stellungen zugeordnet ist, aufgenommen.
5C zeigt den Park-Stellung-Rückführmechanismus 100 in der arretierten Stellung 139, wenn der Aktor 122 nicht mit Energie beaufschlagt ist. Das Ausgangselement 64 hat die Platte 102 in der Richtung von Pfeil A in die Neutral-Stellung 38 gedreht. Die Platte 102 wird durch das Arretierungsnockenmerkmal 164 in der Neutral-Stellung 38 arretiert, das in der Plattenkerbe 105, die der Neutral-Stellung 38 zugeordnet ist, aufgenommen ist. Das Ausgangselement 64 ist in der Neutral-Stellung 38 gezeigt. Jedoch kann das Ausgangselement 64 in der Richtung von Pfeil B in die Reverse-Stellung 36 und in die Park-Stellung 34 gedreht werden, ohne die Platte 102 zu entriegeln oder zu bewegen. Das Ausgangselement 64 kann in die Drive-Stellung 40 bewegt werden, indem die Platte 102 in der Richtung von Pfeil A gedreht wird. Das Arretierungsnockenmerkmal 164 wäre dann in der Plattenkerbe 105, die der Drive-Stellung 40 zugeordnet ist, aufgenommen.
5D zeigt den Park-Stellung-Rückführmechanismus 100 in der arretierten Stellung 139, wenn der Aktor 122 nicht mit Energie beaufschlagt ist. Das Ausgangselement 64 hat die Platte 102 in der Richtung von Pfeil A in die Drive-Stellung 40 gedreht. Die Platte 102 wird in der Drive-Stellung 40 durch das Arretierungsnockenmerkmal 164 arretiert, das in der Plattenkerbe 105, die der Drive-Stellung 40 zugeordnet ist, aufgenommen ist. Das Ausgangselement 64 ist in der Drive-Stellung 40 gezeigt. Jedoch kann das Ausgangselement 64 in die Neutral-Stellung 38, die Reverse-Stellung 36 und die Park-Stellung 34 in der Richtung von Pfeil B gedreht werden, ohne die Platte 102 zu entriegeln oder zu bewegen.
Wenn ein vorbestimmtes Ereignis auftritt, wird der Aktor 122 mit Energie beaufschlagt und der Park-Stellung-Rückführmechanismus 100 wird in die ausgelöste Stellung 138 platziert, wie es in 5A gezeigt ist. Die Platte 102 kann in irgendeiner von der Park-Stellung 34, der Reverse-Stellung 36, der Neutral-Stellung 38 und der Drive-Stellung 40 arretiert sein, wenn der Park-Stellung-Rückführmechanismus 100 in der ausgelösten Stellung 138 platziert ist. Das Arretierungsnockenmerkmal 164 wird dann aus den Plattenkerben 105 zurückgezogen, was zulässt, dass das Ausgangselement 64 durch das erste Vorspannelement 114 und die Platte 102 in der Richtung von Pfeil B in die Park-Stellung 34 gedreht werden kann.
Sobald das vorbestimmte Ereignis abgeschlossen ist, wird der Aktor 122 nicht mit Energie beaufschlagt und der Park-Stellung-Rückführmechanismus 100 wird in der arretierten Stellung 139 platziert. Das Ausgangselement 64 kann dann in eine jede von der Park-Stellung 34, der Reverse-Stellung 36, der Neutral-Stellung 38 und der Drive-Stellung 40 gedreht werden. Die Platte 102 kann dann wie oben unter Bezugnahme auf 5B-5D beschrieben arretiert werden.
Nun unter Bezugnahme auf 6A-6B kann der Gangwahlmechanismus 44 eine Ausgangswellenbuchse 74 umfassen. Die Ausgangswellenbuchse 74 kann als eine Buchse für sowohl das Ausgangselement 64 als auch die Platte 102 dienen. Die Ausgangswellenbuchse 74 kann auch das Ausgangszahnrad 68 zwischen der Grundplatte 58 und dem Gehäuse 46 zurückhalten und kann die Platte 102 an dem Ausgangselement 64 zurückhalten. Die Ausgangswellenbuchse 74 kann auch in 8 gesehen werden.
Der Gangwahlmechanismus 44 kann eine Motorplatte 60 zum Befestigen des Ausgangsmotors 92 umfassen. Der Gangwahlmechanismus 44 kann einen elektrischen Verbinder 54 zum Verbinden des Gangwahlmechanismus 44 mit der Bedienerschnittstelle 28 und mit den Stromversorgungs- und Steuerungsdrähten des Fahrzeugs 20 umfassen. Die Ausgangswelle 66 kann ein Gewinde 82 umfassen. Das Ausgangselement 64 kann eine Mutter 84 und eine Passfeder (nicht gezeigt) umfassen, um die Ausgangskupplung 78 an der Ausgangswelle 66 zu befestigen. Der Gangwahlmechanismus 44 kann eine Dichtung 52 zwischen der Basis 48 und der Abdeckung 50 des Gehäuses 46 und eine Dichtung 76 zwischen dem Gehäuse 46 und der Ausgangswelle 66 umfassen.
Der Park-Stellung-Rückführmechanismus 100 kann auch einen ersten Stellungssensor 88 umfassen, der zum Erfassen der Stellung des Ausgangselements 64 an dem Ausgangselement 64 befestigt ist. Der erste Stellungssensor 88 kann an dem Ausgangselement 64 über eine Stellungssensorverlängerung 86 befestigt sein, die an dem Ausgangselement 64 angebracht ist. Der erste Stellungssensor 88 kann ein Magnet sein, der ausgestaltet ist, um mit einer elektronischen Einrichtung (nicht gezeigt), die an einer Leiterplatte 56 befestigt ist, in Wechselwirkung zu stehen. Der Park-Stellung-Rückführmechanismus 100 kann eine elektromagnetische Abschirmung 90 umfassen, um die Leiterplatte 56 gegenüber einem Magnetfeld des ersten Stellungssensors 88 abzuschirmen.
Der Park-Stellung-Rückführmechanismus 100 kann einen zweiten Stellungssensor 134 umfassen, der zum Erfassen der Stellung des Auslösearms 128 an dem Arretiermechanismus 120 befestigt ist. Der zweite Stellungssensor 134 kann ein Magnet sein, der ausgestaltet ist, um mit einer elektronischen Einrichtung (nicht gezeigt) in Wechselwirkung zu stehen, die an der Leiterplatte 56 montiert ist. Der zweite Stellungssensor 134 kann an dem Auslösearm 128 befestigt sein.
Nun unter Bezugnahme auf 9 ist eine alternative Ausführungsform einer funktionalen Verbindung des Ausgangselements 64 mit der Getriebemodus-Wahleinrichtung 30 gezeigt. In dieser Ausführungsform umfasst Ausgangselement 64 einen Ausgangsarm 174, der an der Ausgangswelle 66 angebracht ist. Das Ende des Ausgangsarms 174 ist an einem Ende eines Ausgangsglieds 176 schwenkbar angebracht. Das andere Ende des Ausgangsglieds 176 ist an einem Ende eines Moduswahleinrichtungsarms 178 schwenkbar angebracht. Der Moduswahleinrichtungsarm ist an der Getriebemodus-Wahleinrichtung 30 angebracht. Das Ausgangsglied 176 kann ein gerader Stab sein, kann ein gebogener Stab sein oder kann irgendeine andere geeignete Form haben. Das Ausgangsglied 176 kann im Querschnitt rund sein oder kann irgendeinen anderen geeigneten Querschnitt aufweisen.

Claims

Mechanismus (100) für ein Getriebe (24), das einen Park-Modus und mehrere zusätzliche Modi aufweist, wobei der Mechanismus (100) umfasst: ein Ausgangselement (64), das funktional mit dem Getriebe (24) verbindbar und in vorbestimmte Stellungen (34, 36, 38, 40) drehbar ist, die eine Park-Stellung (34), die mit dem Park-Modus korreliert ist, und mehrere zusätzliche Stellungen (36, 38, 40), die jeweils mit den mehreren zusätzlichen Modi korreliert sind, umfassen; eine drehbare Platte (102) koaxial mit dem Ausgangselement (64); wobei die Platte (102) und das Ausgangselement (64) ausgestaltet sind, um miteinander in Eingriff zu stehen, so dass die Platte (102) durch das Ausgangselement (64) in einer ersten Drehrichtung (A) bewegt wird, wenn das Ausgangselement (64) in der ersten Drehrichtung (A) gedreht wird, und das Ausgangselement (64) durch die Platte (102) in einer zweiten Drehrichtung (B) bewegt wird, wenn sich die Platte (102) in der zweiten Drehrichtung (B) bewegt; wobei die zweite Drehrichtung (B) entgegengesetzt zu der ersten Drehrichtung (A) ist; einen Arretiermechanismus (120); wobei die Platte (102) ausgestaltet ist, um durch den Arretiermechanismus (120) lösbar gehalten zu werden und somit eine Drehung in der zweiten Drehrichtung zu verhindern, wenn sich das Ausgangselement (64) in irgendeiner der mehreren zusätzlichen Stellungen (36, 38, 40) befindet; und ein erstes Vorspannelement (114), das die Platte (102) vorspannt, um sich in der zweiten Drehrichtung (B) zu drehen und somit das Ausgangselement (64) in die Park-Stellung (34) zurückzuführen, wenn die Platte (102) durch den Arretiermechanismus (120) gelöst wird.
Mechanismus (100) nach Anspruch 1, wobei die Platte (102) ein Segment (106) mit einem Radius aufweist; wobei das Segment (106) zumindest zwei Kerben (105) aufweist, wobei der Arretiermechanismus (120) einen selektiv mit Energie beaufschlagbaren Aktor (122); einen Arm (140), der funktional mit dem Aktor (122) verbunden ist; einen Arretierungsnocken (152), der funktional mit dem Arm (140) verbunden und ausgestaltet ist, um in irgendeiner der Kerben (105) aufgenommen zu werden; und ein zweites Vorspannelement (166) umfasst, das den Arretierungsnocken (152) in Kontakt mit der Platte (102) vorspannt, wenn der Aktor (122) nicht mit Energie beaufschlagt ist; wobei, wenn der Aktor (122) nicht mit Energie beaufschlagt ist, der Arretiermechanismus (120) ausgestaltet ist, um zuzulassen, dass die Platte (102) in der ersten Drehrichtung (A) gedreht und der Arretierungsnocken (152) in irgendeiner der Kerben (105) aufgenommen werden kann, um eine Drehung der Platte (102) in der zweiten Drehrichtung (B) zu verhindern; und wobei, wenn der Aktor (122) mit Energie beaufschlagt ist, der Arretiermechanismus (120) ausgestaltet ist, um aus dieser irgendeinen der Kerben (105) zurückgezogen zu werden und somit die Platte (102) zu lösen und in der zweiten Drehrichtung (B) zu rotieren, wobei die mehreren zusätzlichen Modi einen Reverse-Modus, einen Neutral-Modus und einen Drive-Modus umfassen; wobei die mehreren zusätzlichen Stellungen eine Reverse-Stellung (36), eine Neutral-Stellung (38) und eine Drive-Stellung (40) umfassen, die jeweils mit dem Reverse-Modus, dem Neutral-Modus bzw. dem Drive-Modus korreliert sind; und wobei jede der Kerben (105) an der Platte (102) angeordnet ist, um das Ausgangselement (64) mit einer von den Stellungen Reverse (36), Neutral (38) und Drive (40) auszurichten, wenn der Arretierungsnocken (152) in irgendeiner der Kerben (105) aufgenommen ist.
Mechanismus (100) nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Ausgangszahnrad (68), das an dem Ausgangselement (64) angebracht ist; und einen Ausgangsmotor (92), der funktional mit dem Ausgangszahnrad (68) verbunden und ausgestaltet ist, um Drehmoment bereitzustellen und somit das Ausgangszahnrad (68) zu rotieren.
Mechanismus (100) nach Anspruch 1, wobei das Ausgangselement (64) eine Fläche (70) und einen Ausgangsansatz (72) aufweist; wobei die Platte (102) eine Kante (110) und einen Plattenansatz (112) aufweist; wobei der Ausgangsansatz (72) sich axial von der Fläche (70) erstreckt; wobei der Plattenansatz (112) sich radial von der Kante (110) erstreckt; und wobei der Ausgangsansatz (72) und der Plattenansatz (112) ausgestaltet sind, um miteinander in Eingriff zu stehen, so dass die Platte (102) durch das Ausgangselement (64) in einer ersten Drehrichtung (A) bewegt wird, wenn das Ausgangselement (64) in der ersten Drehrichtung (A) gedreht wird, und das Ausgangselement (64) durch die Platte (102) in einer zweiten Drehrichtung (B) bewegt wird, wenn sich die Platte (102) in der zweiten Drehrichtung (B) bewegt.
Fahrzeug (20), umfassend: ein Getriebe (24), das einen Park-Modus und mehrere zusätzliche Modi und eine Moduswahleinrichtung (30) aufweist, die in vorbestimmte Stellungen (34, 36, 38, 40) drehbar ist, die eine Park-Stellung (34), die mit dem Park-Modus korreliert ist, und mehrere zusätzliche Stellungen (36, 38, 40), die jeweils mit den mehreren zusätzlichen Modi korreliert sind, umfassen; eine Bedienerschnittstelle (28); und einen Gangwahlmechanismus (44), der funktional mit der Bedienerschnittstelle (28) verbunden ist und umfasst: ein Ausgangselement (64), das funktional mit der Moduswahleinrichtung (30) verbunden ist, um die Moduswahleinrichtung (30) gemäß einer Wahl, die an der Benutzerschnittstelle (28) eingegeben wird, in eine gewählte von der Park-Stellung (34) und den mehreren zusätzlichen Stellungen (36, 38, 40) zu bewegen; und einen Park-Stellung-Rückführmechanismus (100), der ausgestaltet ist, um die Wahleingabe zu übergehen und das Getriebe (24) in den Park-Modus zu schalten, wobei der Park-Stellung-Rückführmechanismus (100) aufweist: eine drehbare Platte (102) koaxial mit dem Ausgangselement (64); wobei die Platte (102) und das Ausgangselement (64) ausgestaltet sind, um miteinander in Eingriff zu stehen, so dass die Platte (102) durch das Ausgangselement (64) in einer ersten Drehrichtung (A) bewegt wird, wenn das Ausgangselement (64) in der ersten Drehrichtung (A) gedreht wird, und das Ausgangselement (64) durch die Platte (102) in einer zweiten Drehrichtung (B) bewegt wird, wenn sich die Platte (102) in der zweiten Drehrichtung (B) bewegt; wobei die zweite Drehrichtung (B) entgegengesetzt zu der ersten Drehrichtung (A) ist; einen Arretiermechanismus (120); wobei die Platte (102) ausgestaltet ist, um durch den Arretiermechanismus (120) lösbar gehalten zu werden und somit eine Drehung in der zweiten Drehrichtung (B) zu verhindern, wenn sich das Ausgangselement (64) in irgendeiner der mehreren zusätzlichen Stellungen (36, 38, 40) befindet; und ein erstes Vorspannelement (114), das die Platte (102) vorspannt, um sich in der zweiten Drehrichtung (B) zu drehen und somit das Ausgangselement (64) in die Park-Stellung zurückzuführen (34), wenn die Platte (102) durch den Arretiermechanismus (120) gelöst wird.