DE19620532A1

DE19620532A1 - Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE19620532A1
Application number: DE1996120532
Authority: DE
Inventors: Joerg Meyer
Original assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1996-05-22
Filing date: 1996-05-22
Publication date: 1997-12-04
Anticipated expiration: 2016-05-23
Also published as: DE19620532C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bekannt sind Schaltbetätigungen mit zwei Schaltgassen, die parallel zur Fahrzeuglängsrichtung angeordnet sind. Eine erste Schaltgasse dient zur automatischen Schaltung der Fahrstufen, beispielsweise P, R, N, D und eine zweite Schaltgasse zum manuellen Schalten der einzelnen Gänge. Der Wechsel von der Automatik- in die Schriftschaltgasse erfolgt durch das Verschwenken des Schalthebels in Fahrzeugquerrichtung aus der Position D heraus.

Aus DE 44 26 207 C1 ist bereits eine Wähleinrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei der der Wählhebel zwischen zwei verschiedenen Schaltgassen hin und her geschwenkt werden kann. Die erste Schaltgasse ermöglicht dabei den Automatikbetrieb, die zweite Schaltgasse eine manuelle Schriftschaltung. Um diese Schaltung möglichst kompakt gestalten zu können, wurden die Wählachse und die Schaltachse des Wählhebels in eine gemeinsame Ebene gelegt. Ferner stehen beide Achsen orthogonal zueinander. Der Wählhebel wird zum Wechsel von Automatikbetrieb auf manuellen Betrieb in die Schriftschaltgasse geschwenkt. Er greift dabei in komplementär gestaltete Führungselemente ein, die die Signale der manuellen Schaltbetätigung aufnehmen und weiterleiten. Diese Schaltung ist sowohl konstruktiv als auch fertigungstechnisch infolge einer großen Vielzahl von Bauteilen kompliziert und somit kostenintensiv.

Aus DE 196 00 526.4 ist eine Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines KFZ bekannt, die neben einer Automatikschaltgasse eine zweite Schaltgasse für einen manuellen Schaltbetrieb aufweist, bei der der Wählhebel zweiteilig ist und in der Automatikschaltgasse eine Verbindung zwischen Wählhebeloberteil und dem dieses aufnehmenden Wählhebelunterteil besteht. Diese lösbare Verbindung wird durch Verschwenken des Wählhebels in die Schriftschaltgasse außer Eingriff gebracht und beim Zurückführen des Wählhebels aus der Schriftschaltgasse in die Automatikschaltgasse wieder in Eingriff gebracht. Diese Lösung weist wenig Einzelteile auf und ist kostengünstig herstellbar, bedarf aber zweier Schaltgassen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, mit nur einer Schaltgasse für verschiedene Schaltbetriebsarten, mit möglichst geringem Platzbedarf im Fahrzeug, die einfach und kostengünstig herstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabenstellung gemäß kennzeichnendem Teil des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, daß eine Schaltgasse sowohl Automatikschaltgasse als auch Schaltgasse für schriftweises manuelles Schalten (Schriftschaltgasse) ist, Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

An Schaltvorrichtungen für Automatikgetriebe werden ständig wachsende Anforderungen bezüglich des Bedienkomforts gestellt. Aus diesem Grunde geht man verstärkt dazu über, neben den herkömmlichen Automatikschaltfunktionen auch manuelle Schaltfunktionen zusätzlich vorzusehen. Die Anwahl dieser Schaltfunktion ermöglicht es dem Fahrzeugführer, in einfacher Weise das Getriebe nach eigenem Ermessen schrittweise zu schalten.

Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges weist einen Schalthebel auf, an dessen oberer, dem Fahrzeugführer zugewandten Seite, sich ein Schaltknauf befindet.

Der Schalthebel ist um eine erste untere Schaltachse schwenkbar in einem karosseriefesten Gehäuse gelagert. Er ist zweiteilig aufgebaut und besteht aus einem Schalthebeloberteil und einem, dieses aufnehmenden, Schalthebelunterteil. Im Schalthebelunterteil ist das Schalthebeloberteil schwenkbar um eine zweite obere Schaltachse gelagert. Mittels eines Verbindungsteiles, welches in komplementäre Ausnehmungen des Schalthebelunterteiles und des Schalthebeloberteiles eingreift, sind beide Teile formschlüssig verbunden. Dieses Verbindungsteil kann montiert aber auch einteilig sein und beispielsweise aus einer Kolbenstange mit zwei Kolben bestehen. Ein Stellglied wirkt dergestalt auf das Verbindungsbauteil ein, daß es dieses in die komplementären Ausnehmungen des Schalthebelunterteiles und des Schalthebeloberteiles einführt oder außer Eingriff bringt. Als Stellglied kann erfindungsgemäß ein Elektromagnet eingesetzt werden, für den die Kolbenstange als Anker ausgelegt ist. Ein federelastisches, mechanisches, hydraulisches, pneumatisches oder anderes Stellglied ist ebenso möglich und liegt im Bereich des Erfindungsgedankens. Das Stellglied wird mittels eines Betätigungselementes betätigt, welches beispielsweise im Schaltknauf an einer für den Fahrzeugführer bequem zugänglichen Stelle integriert sein kann.

Der Schalthebel weist außerdem ein Element, beispielsweise ein Federelement, auf, welches das Schalthebeloberteil relativ zum Schalthebelunterteil positioniert und beim Schriftschalten ein Rückstellmoment erzeugt. Zwischen Schalthebeloberteil und Schalthebelunterteil ist erfindungsgemäß ein Rastmittel vorgesehen, um dem Fahrzeugführer beim Schriftschalten durch einen deutlich spürbares Rasten ein Schaltgefühl zu vermitteln. Das Rastmittel besteht beispielsweise aus einer Walze und einem Federkäfig, der eine Spiralfeder aufnimmt, die gegen die Walze wirkt.

Am Schalthebelunterteil befindet sich ein Koppelglied, an dem ein Verbindungselement, wie ein Seilzug oder eine Schaltstange, zur Anbindung der Schaltvorrichtung an das Automatikgetriebe des Kraftfahrzeuges, angebracht ist. Über dieses Verbindungselement werden im Automatikschaltbetrieb die Schaltsignale an das Automatikgetriebe des Kraftfahrzeuges übertragen, wogegen im Schriftschaltbetrieb das Koppelglied von der Bewegung des Schalthebeloberteiles entkoppelt ist und dessen Bewegung nicht nachvollzieht. Die Schalthebelbetätigung wird im Schriftschaltbetrieb erfindungsgemäß sensorisch erfaßt und das entsprechende Signal an das Automatikgetriebe weitergeleitet.

Erfindungsgemäß wird eine Schaltvorrichtung vorgestellt, die nur eine einzige Schaltgasse für die unterschiedlichen Schaltbetriebsarten Automatikschaltbetrieb und Schriftschaltbetrieb vorsieht. Das Schriftschalten erfolgt aus einer definierten Schaltstellung des Automatikschaltbetriebes heraus, beispielsweise aus Grundposition D. Die Umschaltung in den Schriftschaltbetrieb erfolgt beispielsweise über einen einfachen Ein/Ausschalter, der das Stellglied betätigt, welches auf das Verbindungselement wirkt. Das Verbindungselement wird außer Eingriff gebracht, so daß das Schalthebeloberteil zum Verschwenken um die obere, im Schalthebelunterteil gelagerte, Schaltachse freigegeben wird.

Die Schaltvorrichtung hat einen geringen Platzbedarf, besteht aus wenigen Einzelteilen, ist einfach und kostengünstig herstellbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe im Automatikschaltbetrieb.

Fig. 2 Eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe im Schriftschaltbetrieb.

Die in Fig. 1 gezeigte Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges ist im Automatikschaltbetrieb dargestellt und ist eine besonders einfach herzustellende kostengünstige Variante.

Ein Schalthebel 1, an dessen oberer, dem Fahrzeugführer zugewandter Seite sich ein Schaltknauf befindet, ist zweiteilig aufgebaut und besteht aus einem Schalthebeloberteil 1.1 und einem dieses Schalthebeloberteil 1.1 aufnehmenden Schalthebelunterteil 1.2. Der Schalthebel 1 wird durch eine nicht dargestellte Schaltkulisse geführt. Unterhalb dieser Schaltkulisse weist das Schalthebeloberteil 1.1 bei der dargestellten Ausführungsform zwei symmetrisch zur Mittellinie des Schalthebels 1 angeordnete Schenkel auf. Die Außenflächen des Schalthebeloberteiles 1.1 liegen gleitend an den Innenflächen des Schalthebelunterteiles 1.2 an. Zur lösbaren formschlüssigen Verbindung des Schalthebeloberteils 1.1 mit dem Schalthebelunterteil 1.2 dient eine Kolbenstange 2 mit einem ersten Kolben 2. 1 und einem zweiten Kolben 2.2, die ähnlich einem Zweistufenkolben eines mehrstufigen Verdichters angeordnet sind. Die Kolben 2.1 und 2.2 der Kolbenstange 2 sind vorteilhafterweise zumindest bereichsweise konisch gestaltet. Sie greifen im Automatikschaltbetrieb in komplementäre Ausnehmungen des Schalthebeloberteiles 1.1 sowie des Schalthebelunterteiles 1.2 ein.

Die Kolbenstange 2 ist als Anker eines Stellgliedes 3 ausgebildet. Das Stellglied 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Elektromagnet. Im Automatikschaltbetrieb ist der Elektromagnet nicht stromdurchflossen. Die Kolben 2.1 und 2.2 der Kolbenstange 2 greifen in die komplementären Ausnehmungen des Schalthebeloberteiles 1.1 sowie des Schalthebelunterteiles 1.2 ein.

Der Schalthebel 1 ist in seiner Gesamtheit um eine erste untere Schaltachse 4, die in einem karosseriefesten Gehäuse 10 gelagert ist, verschwenkbar. Über ein Koppelglied 5 werden die Schaltstellungen P, R, N, D an das Automatikschaltgetriebe übertragen.

In Position D ist es dem Fahrzeugführer möglich, über ein hier nicht dargestelltes Betätigungselement, beispielsweise ein Ein/Ausschalter am Schaltknauf, das auf die Kolbenstange 2 wirkende Stellglied 3 zu betätigen. Der Elektromagnet wird von Strom durchflossen, die Kolben 2.1 und 2.2, der hier als Anker ausgebildeten Kolbenstange 2, werden außer Eingriff gebracht, wobei der Kolben 2.1 aus den Ausnehmungen des Schalthebeloberteiles 1.1 in eine Gehäuseausnehmung 6 des karosseriefesten Gehäuses 10 geführt wird. Das Schalthebeloberteil 1.1, welches nunmehr um eine zweite obere Schaltachse 7 schwenkbar im Schalthebelunterteil 1.2 gelagert ist, wird zum Verschwenken bzw. zum Tippen freigegeben.

Das Schalthebelunterteil 1.2 mit dem Koppelglied 5 befindet sich in Position D und das Schalthebeloberteil 1.1 kann um die zweite obere Schaltachse 7 verschwenkt, getippt werden. Das Schalthebeloberteil 1.1 wird relativ zum Schalthebelunterteil 1.2 durch ein Federelement 8 positioniert, welches das Schalthebeloberteil 1.1 nach dem Verschwenken (Tippen) um die obere Schaltachse 7 immer wieder in die Ausgangsstellung zurückbringt.

Beim Tippen, also im Schriftschaltbetrieb, werden an das Automatikschaltgetriebe über Sensoren Impulse zum Herauf- bzw. Herunterschalten des Getriebeganges signalisiert, das Koppelglied 5 ist zusammen mit dem Schalthebelunterteil 1.2 vom Schalthebeloberteil 1.1 entkoppelt und überträgt im Schriftschaltbetrieb keine Schaltbefehle an das Automatikgetriebe.

Zwischen dem Schalthebeloberteil 1.1 und dem Schalthebelunterteil 1.2 ist ein Rastmittel 9 vorgesehen. Es besteht aus einer Walze und einem Federkäfig, der eine Spiralfeder zur federelastischen Führung der Walze aufnimmt. Die Walze wird federnd gegen das Schalthebeloberteil 1.1 gedrückt und greift dort in Rastplätze ein. Beim Verschwenken des Schalthebels 1 um die obere Schaltachse 7 wird dem Fahrzeugführer auf diese Art und Weise ein Schaltgefühl vermittelt, indem ein deutliches Rasten spürbar ist.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges, die einen zweiteiligen Schalthebel aufweist, wobei nur eine einzige Schaltgasse sowohl Automatikschaltgasse als auch Schaltgasse für schriftweises manuelles Schalten ist und hierbei das Schriftschalten aus Position D heraus erfolgt und das Koppelglied zum Getriebe hin die Schriftschaltbewegung nicht mitvollzieht, da es in diesem Schaltbetriebszustand vom Schalthebeloberteil entkoppelt ist, ist die kompakte Bauweise aus wenigen Einzelteilen und die einfache Handhabung der Umschaltung von Automatikbetrieb in Schriftschaltbetrieb durch ein Betätigungselement - erfindungsgemäß ein elektrischer Ein/Ausschalter - im bequemen Zugriffsbereich des Fahrzeugführers.

Bezugszeichenliste

1 Schalthebel
1.1 Schalthebeloberteil
1.2 Schalthebelunterteil
2 Kolbenstange
2.1 erster Kolben
2.2 zweiter Kolben
3 Stellglied
4 untere Schaltachse
5 Koppelglied
6 Gehäuseausnehmung
7 obere Schaltachse
8 Federelement
9 Rastmittel
10 Gehäuse

Claims

1. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus einem zweiteiligen Schalthebel (1), dessen Schalthebeloberteil (1.1) mit einem Schalthebelunterteil (1.2) in lösbarer Verbindung steht zum Schalten der einzelnen Fahrstufen im Automatikschaltbetrieb innerhalb einer Automatikschaltgasse, wobei hier die lösbare Verbindung zwischen dem Schalthebeloberteil (1.1) und dem dieses aufnehmenden Schalthebelunterteil (1.2) in Eingriff steht und zur schrittweisen manuellen Schaltbetätigung (Schriftschaltbetrieb) innerhalb einer Schriftschaltgasse, wobei hier die lösbare Verbindung zwischen dem Schalthebeloberteil (1.1) und dem dieses aufnehmenden Schalthebelunterteil (1.2) außer Eingriff gebracht ist, ferner bestehend aus einer ersten unteren Schaltachse (4), die in einem die Schaltvorrichtung aufnehmenden, karosseriefesten Gehäuse (10) gelagert ist, wobei das Schalthebeloberteil (1.1) um eine zweite obere Schaltachse (7) schwenkbar im Schalthebelunterteil (1.2) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltgasse sowohl Automatikschaltgasse als auch Schriftschaltgasse ist.

2. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung zwischen Schalthebeloberteil (1.1) und Schalthebelunterteil (1.2) formschlüssig ist.

3. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung zwischen Schalthebeloberteil (1.1) und Schalthebelunterteil (1.2) des Schalthebels (1) aus einer Kolbenstange (2) mit zwei Kolben (2.1, 2.2) besteht, die in komplementäre Ausnehmungen des Schalthebelunterteiles (1.2) und des Schalthebeloberteiles (1.1) eingreifen.

4. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (2.1, 2.2) auf der Kolbenstange (2) montiert sind.

5. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (2.1, 2.2) und die Kolbenstange (2) einteilig sind.

6. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Schalthebeloberteil (1.1) und Schalthebelunterteil (1.2) mittels eines elektromagnetischen Stellgliedes (3) ver- und entriegelbar ist.

7. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Schalthebeloberteil (1.1) und Schalthebelunterteil (1.2) mittels eines federelastischen Stellgliedes ver- und entriegelbar ist.

8. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Schalthebeloberteil (1.1) und Schalthebelunterteil (1.2) mittels eines mechanischen Stellgliedes ver- und entriegelbar ist.

9. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Schalthebeloberteil (1.1) und Schalthebelunterteil (1.2) mittels eines hydraulischen Stellgliedes ver- und entriegelbar ist.

10. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Schalthebeloberteil (1.1) und Schalthebelunterteil (1.2) mittels eines pneumatischen Stellgliedes ver- und entriegelbar ist.

11. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federelement (8) das Schalthebeloberteil (1.1) relativ zu dem Schalthebelunterteil (1.2) positioniert.

12. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (3) mittels eines Betätigungselementes betätigbar ist.

13. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement ein Ein/Ausschalter ist.

14. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Betätigungselement am Schaltknauf des Schalthebels (1) befindet.

15. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rastmittel (9) beim schriftweisen manuellen Schaltvorgang im Schriftschaltbetrieb einen Druckpunkt erzeugt.

16. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anbindung der Schaltvorrichtung an das Schaltgetriebe wenigstens ein Koppelglied (5) dient.

17. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schriftschaltbetrieb in wenigstens einer definierten Fahrstufe des Automatikschaltbetriebes erfolgt.

18. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß im Schriftschaltbetrieb die Bewegungen des Schalthebeloberteiles (1.1) relativ zum Schalthebelunterteil (1.2) sensorisch erfaßt und an das Automatikgetriebe weitergeleitet werden.