DE19818864C1 - Wähleinrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe - Google Patents
Wähleinrichtung für ein automatisches KraftfahrzeuggetriebeInfo
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Abstract
Wähleinrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung eine Kniehebelanordnung (8) enthält, welche mit dem Wählelement (2) verbunden und von ihm relativ zu einem Sperrkörper (32) bewegbar angeordnet ist, daß der Sperrkörper in den Bewegungsweg der Kniehebelanordnung (8) in eine sie sperrende Sperrstellung und aus diesem Bewegungsweg heraus in eine sie nicht sperrende Entsperrstellung bewegbar angeordnet ist und von der Stellantriebsvorrichtung (40, 42) zur Durchführung seiner Bewegungen antreibbar ist. Damit kann auch mit kleinen Kräften einer Stellantriebsvorrichtung (40, 42) die Wähleinrichtung sicher entsperrt werden.
Description
Die Erfindung betrifft eine Wähleinrichtung für ein
automatisches Fahrzeuggetriebe gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 1.
Die Erfindung betrifft alle Arten von automatischen
Getrieben, beispielsweise vollautomatische und
teilautomatische Schaltgetriebe; ferner sogenannte Wandler-
Stufenautomaten und kontinuierlich variable Transmissionen
(variable transmissions) mit stufenlos veränderbaren
Übersetzungsverhältnissen mit oder ohne Zahnräder.
Bei Fahrzeugen mit automatischen Getrieben ist zum Wählen
einer gewünschten Getriebeeinstellung ein Wählelement
vorgesehen, meistens ein Wählhebel, welcher auf
verschiedene Positionen wie beispielsweise eine
Parkposition P, eine Rückwärtsfahrposition R, eine
Neutralposition oder Motorleerlaufposition N, eine normale
Vorwärtsfahrposition D mit automatisch veränderbarer
Getriebeübersetzung und gegebenenfalls auch eine oder
mehrere Vorwärtsfahrpositionen mit unveränderbarer
Getriebeübersetzung einstellbar ist. Der Wählhebel ist mit
einer sogenannten Shift-Lock-Funktion kombiniert, durch
welche das Lösen des Wählhebels aus der Parkposition P nur
möglich ist, wenn bestimmte Betriebsbedingungen erfüllt
sind, beispielsweise der Zündschlüssel des Fahrzeuges im
Zündschloß betätigt wurde (beispielsweise Zündung
eingeschaltet wurde) und auch das Bremspedal niedergetreten
ist. Im normalen Betrieb kommt es sehr häufig vor, daß zwar
die Zündung initiiert, aber vom Fahrer das Niedertreten des
Bremspedals vergessen wird, so daß er am Wählhebel eine
manuelle Betätigungskraft ausübt, während der Wählhebel in
der Parkposition P noch gesperrt ist. Bei einer
Wähleinrichtung, wie sie z. B. in der DE 196 41 706 C1
beschrieben ist, kann bei einem erst nachträglichen
Betätigen der Bremse aus folgenden Gründen ein
Elektromagnet die Sperre nicht mehr lösen. Die vom Fahrer
in die Wähleinrichtung eingebrachte manuelle Kraft wird auf
eine Kurvenscheibe übertragen. Die Kurvenscheibe wird von
einem Sperrhebel in einer Sperrkontur der Kurvenscheibe in
der Parkposition P gehalten, solange nicht über einen
Elektromagneten eine Hilfskraft so auf den Hebel übertragen
wird, daß der gesperrte Eingriff des Sperrhebels an der
Sperrkontur gelöst wird. Da die Lösekraft aufgrund der
mechanischen Verbindung der Elemente proportional zur
Handkraft am Wählhebel ist, ist ab einer bestimmten
Handkraft der Elektromagnet nicht mehr stark genug, die von
der Handkraft erzeugten Verriegelungskräfte, insbesondere
Reibungskräfte, zu überwinden und den Eingriff des
Sperrhebels in die Sperrkontur zu lösen. Dieser Zustand ist
dann gegeben, wenn die manuelle Krafteinleitung am
Wählhebel erfolgt, bevor der Zündschlüssel betätigt wurde
und/oder bevor die Bremse betätigt wird. Die Bremse muß
betätigt sein, bevor und während eine manuelle Kraft am
Wählhebel ausgeübt wird. Es sind zwar Veränderungen des
Grenzwertes der Lösekraft zwischen dem Sperrhebel und der
Sperrkurve in geringen Größen möglich, jedoch ist die
Sperrkinematik und die Leistungsfähigkeit des
Elektromagneten an bauraumbedingte Vorgaben gebunden. Der
Elektromagnet kann wegen dem beschränkten Bauraum und auch
wegen seiner Wärmeerzeugung nicht beliebig vergrößert
werden. Durch eine weitere Sperrkontur in der Kurvenscheibe
ist eine zweite Sperre in Kombination mit dem Sperrhebel
gebildet, welche in Abhängigkeit von der
Fahrgeschwindigkeit in Vorwärtsfahrt ein manuelles Einlegen
des Rückwärtsganges verhindert, solange die
Fahrgeschwindigkeit über einem bestimmten Grenzwert von
beispielsweise 8 km/h liegt. Der Sperrhebel wird von
Federmitteln in einer dem Elektromagneten entgegengesetzten
Richtung belastet und beim Abschalten des Elektromagneten
in die entgegengesetzte Richtung zurück bewegt.
Aus der EP 0 709 597 A1 ist eine Wähleinrichtung mit einer
Sperrvorrichtung bekannt, bei der ein von einem
Elektromagneten betätigter Kniehebel in Strecklage die
Handbetätigung eines Sperrelementes blockiert.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein
Wählelement einer Wähleinrichtung sicher sperren
und auch dann sicher entsperren zu können, ohne daß größere und
leistungsstärkere Stellmittel als beim Stand der Technik
erforderlich sind, wenn auf das Wählelement eine manuelle
Betätigungskraft ausgeübt wird, bevor die für die
Entsperrung des Wählelements erforderlichen
Betriebsbedingungen gegeben sind.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die
kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen
enthalten.
Zu den Betriebsbedingungen, in Abhängigkeit von welchen das
Wählelement gesperrt oder entsperrt wird, können neben
Betätigung des Zündschlüssels und der Bremse auch ein
Fahrberechtigungsnachweis des Fahrers sein, welche er einer
elektronischen Steuereinrichtung des Fahrzeuges erst
mitteilen muß, bevor ein Start des Fahrzeuges initiiert
werden kann. Weiterhin kann in die Wähleinrichtung auch die
Funktion einer Wegfahrsperre, eine sogenannte Break-Lock,
integriert sein, d. h. eine Drehblockierung des
Fahrantriebsstranges in der Parkposition P des Wählelements
als Sicherung, insbesondere Kindersicherung, gegen
unbeabsichtigtes Bewegen des Fährzeuges durch Stellen des
Wählelements von der Parkposition P in eine andere Position
R, N, D usw.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung
anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele
beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Wähleinrichtung nach der Erfindung in
durchgezogenen Linien in gesperrter
Eingriffsstellung und in gestrichelten Linien
in entsperrter Nicht-Eingriffsstellung,
Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer
Wähleinrichtung nach der Erfindung in
durchgezogenen Linien in gesperrter
Eingriffsstellung in Parkposition P (P-
Sperre) und in gestrichelten Linien in
entsperrter Nicht-Eingriffsstellung,
Fig. 3 die Wähleinrichtung von Fig. 2 in einer
zweiten gesperrten Eingriffsstellung in
Neutralposition N (R-Sperre),
Fig. 4 die Wähleinrichtung von Fig. 1 mit zusätzlich
eingezeichnetem Kräftparallelogramm,
Fig. 5 eine schematische Seitenansicht einer
weiteren Ausführungsform einer
Wähleinrichtung nach der Erfindung, bei
welcher im Gegensatz zu der ähnlichen
Ausführungsform von Fig. 1 die beiden
Schenkel eines Kniegelenks in gesperrter
Eingriffsstellung im Winkel von 180°
gestreckt zueinander angeordnet sind, so daß
zur Initialbeugung des Kniegelenks eine
Hilfskraft erforderlich ist,
Fig. 6 eine gegenüber den Fig. 1-5 um eine
Wählhebel-Längsachse um 90° gedrehte
Seitenansicht einer nochmals weiteren
Ausführungsform einer Wähleinrichtung nach
der Erfindung in gesperrter Eingriffsstellung
in Parkposition P (P-Sperre),
Fig. 7 die Wähleinrichtung von Fig. 6, wobei die R-
Sperre entsperrt ist und der Wählhebel sich
in einer zwischen der Parkposition P und
einer Rückwärtsfahrposition R gelegenen,
seitlich versetzten Zwischenposition befindet,
Fig. 8 eine Seitenansicht einer weiteren
Ausführungsform der Wähleinrichtung nach der
Erfindung mit einem Wählhebel in Parkposition
P und einer Kniehebelanordnung mit einer
Sperrklinke in gesperrter Eingriffsstellung,
Fig. 9 die Wähleinrichtung von Fig. 9 in entsperrter
Nicht-Eingriffsposition.
Bei den im folgenden beschriebenen Ausführungsformen einer
Wähleinrichtung nach der Erfindung ist wegen des gewählten
Kniehebelprinzips die aus einer manuellen Kraft am
Wählelement resultierende Kraft zwischen Sperrflächen der
Kniehebelanordnung und einem Sperrkörper Null oder
mindestens um eine Vielfaches kleiner als die manuelle
Kraft eines Fahrers am Wählelement. Dadurch kann mit einer
relativ kleinen Kraft eines Stellgliedes der Sperrkörper
auch dann von der Kniehebelanordnung "weggerissen" und in
eine entsperrte Stellung bewegt werden, wenn der Fahrer
erst nach Aufbringung einer manuellen Kraft am Wählelement
die Fahrzeugbremse betätigt. Das Wählelement kann ein
Schieber oder ein schwenkbar gelagerter Hebel sein. Die
Erfindung ist nicht auf die Anwendung der
Kniehebelanordnung für die im folgenden genannten
Getriebeeinstellungen P, R, N und D beschränkt, sondern sie
ist für jede beliebige Getriebeeinstellung verwendbar.
Die Wähleinrichtung von Fig. 1 enthält einen Wählhebel 2,
welcher um eine Drehachse 4, welches gleichzeitig die
Drehachse einer Getriebeschaltwelle 6 sein kann, von einer
Ausgangsposition, z. B. einer Parkposition P in weitere
Positionen einstellbar ist, beispielsweise über eine
Rückwärtsfahrposition R und danach über eine
Motorleerlaufposition oder Neutralposition N in eine
Normal-Vorwärtsfahrposition D und gegebenenfalls
darüberhinaus in weitere Vorwärtsfahrpositionen manuell
schwenkbar ist durch einen Fahrer des Kraftfahrzeuges. Eine
Kniehebelanordnung 8 enthält ein Kniegelenk 10, welches
zwischen zwei Hebeln oder Schenkeln 12 und 14 gebildet ist.
Der eine Schenkel 12 ist an seinem vom Kniegelenk 10
entfernten Ende über eine bewegliche Drehachse 16 mit einem
Hebel oder Arm 18 des Wählhebels 2 schwenkbar verbunden. Der
Arm 18 ist quer zum Wählhebel 2 und dessen Drehachse 4
angeordnet und an seinem von der beweglichen Drehachse 16
entfernten Ende mit dem Wählhebel 2 starr verbunden, so daß
er zusammen mit diesem um die Wählhebeldrehachse 4
schwenkbar ist. Das vom Kniegelenk 10 entfernte Ende des
anderen Kniehebelarmes 14 ist über eine ortsfeste Drehachse
20 in einem Lager 22 schwenkbar befestigt, welches in einem
nicht dargestellten Gehäuse ortsfest angeordnet ist. Die
Kniegelenkdrehachse 24 ist durch eine Welle 26 gebildet,
deren Oberfläche neben den Kniehebelschenkeln 12 und 14
eine Kniehebel-Sperrfläche 28 bildet, welche an einer
Sperrfläche 30 einer Sperrklinke 32 in gesperrter
Eingriffsstellung (dargestellt in ununterbrochenen Linien)
ist, wenn der Wählhebel 2 in Parkposition P ist.
Die Sperrklinke 32 erstreckt sich in einer zur
Bewegungsebene der Kniehebelanordnung 8 parallelen Ebene.
Die Sperrklinke 32 ist ein um eine Drehachse 33 schwenkbar
gelagerter zweiarmiger Hebel, an dessen einem Hebelarm 34
die Sperrklinken-Sperrfläche 30 gebildet ist, und an dessen
anderem Hebelarm 36 der Anker 38 eines Elektromagneten 40
angreift. Der Anker 38 und die mit ihm verbundene
Sperrklinke 32 werden durch eine Positionierfeder 42
(Druckfeder oder Zugfeder je nach Anordnung) bei
abgeschaltetem Elektromagnet 40 (ohne elektrischen Strom)
in der in Fig. 1 in ununterbrochenen Linien gezeichneten
Sperrstellung gehalten. Diese Funktion wird als P-Sperre
bezeichnet, weil der Wählhebel nicht von der Parkposition P
manuell in eine andere Position verstellbar ist. Der
Elektromagnet 40 wird in Abhängigkeit von
Betriebsbedingungen eingeschaltet, beispielsweise in
Abhängigkeit davon, ob der Zündschlüssel im Zündschloß
betätigt wurde und das Bremspedal niedergedrückt ist,
gewünschtenfalls auch in Abhängigkeit davon, ob ein Fahrer
seine Fahrberechtigung durch ein Erkennungsmittel
nachgewiesen hat. Wenn diese Betriebsbedingungen vorliegen,
wird der Elektromagnet 40 von einer elektronischen
Steuereinrichtung 44 automatisch eingeschaltet (bestromt,
d. h. mit Strom versorgt). Der bestromte Elektromagnet 40
schiebt den Anker 38 entgegen der Federkraft der
Positionierfeder 42 aus dem Elektromagneten 40 ein Stück
heraus, so daß er die Sperrklinke 32 in die in Fig. 1
gestrichelt eingezeichnete Position um die
Sperrklinkendrehachse 44 dreht. Dabei gibt die Sperrklinke
32 das Kniegelenk 10 frei und es kann vom Wählhebel 2 von
der in Fig. 1 gezeigten leicht gebeugten Kniestellung in
stärker gebeugte Kniestellungen bewegt werden, wobei die
Kniegelenkwelle 26 vom Wählhebel 2 in die gestrichelt
eingezeichneten Positionen R, N oder D bewegt wird, wenn
der Wählhebel 2 von der Parkposition P in die
Rückwärtsfahrposition R oder darüberhinaus in die
Neutralposition N oder die normale Vorwärtsfahrposition D
bewegt wird.
Wenn der Wählhebel in einer zwischen der Parkposition P
und der Rückwärtsfahrposition R gelegenen Zwischenposition
ist, bei welcher die Kniegelenkwelle 26 nicht mehr in eine
gesperrte Eingriffsstellung hinter die Sperrklinken-
Sperrfläche 30 gelangen kann, wird der Elektromagnet 40
automatisch von der elektronischen Steuereinrichtung 44
ausgeschaltet. Dadurch schwenkt die Positionierfeder 42 die
Sperrklinke 32 von ihrer in gestrichelten Linien gezeigten
entsperrten Position in ihre in ununterbrochenen Linien
gezeichnete Sperrposition zurück. Wenn der Wählhebel 2
jetzt wieder in die Parkposition P zurückbewegt wird und
dadurch die Kniegelenk-Sperrfläche 28 mit der Sperrklinken-
Sperrfläche 30 wieder in die gesperrte Eingriffsstellung
kommt, dann kann er erst dann wieder von P nach R bewegt
werden, wenn die Fahrzeugbremse getreten wird und der
Zündschlüssel sich noch in vorbestimmter Position im Schloß
befindet. Das Kniegelenk 10 hat dann eine "gebeugte
Stellung", wie in Fig. 1 dargestellt, wenn die beiden
theoretischen Verbindungslinien von der Kniegelenkdrehachse
24 zu den beiden anderen Drehachsen 16 und 20 der Schenkel
12 und 14 nicht auf einer Geraden zueinander angeordnet
sind, sondern unter einem Winkel von weniger als 180°
zueinander. Das Kniegelenk 10 ist in der Richtung leicht
gebeugt, in welcher es vom Wählhebel 2 weiter gebeugt
werden soll, wenn es außer Eingriff mit der Sperrklinke 32
ist. In Fig. 1 wird das Kniegelenk 10 nach rechts gebeugt,
wenn der Wählhebel 2 ausgehend von der Parkposition P nach
links im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt wird.
Wenn die beiden Kniehebelschenkel 12 und 14 in Strecklage
sind, d. h. ihre drei Drehachsen 16, 24 und 20 auf einer
geraden Linie liegen, dann erzeugt eine manuelle Kraft am
Wählhebel 2 keine quer zu den Kniehebelschenkeln 12 und 14
gerichtete Lagerkraft im Kniegelenk 10. Dies bedeutet, daß
die am Kniegelenk 10 erzeugte Querkraft, resultierend aus
einer manuellen Kraft am Wählhebel 2, um so größer ist, je
kleiner der Winkel zwischen den beiden Kniehebelschenkeln
12 und 14 ist. Durch Verwendung eines solchen
Kniehebelprinzips kann der Elektromagnet 40 bei gleicher
elektromagnetischer Leistung die Parkposition P des
Wählhebels 2 selbst dann noch entsperren, wenn am Wählhebel
2 eine vier- bis fünfach größere manuelle Betätigungskraft
bereits vor Einschalten des Elektromagneten 40 ausgeübt
wird, beispielsweise weil der Fahrer die Bremse erst dann
drückt, nachdem er bereits eine manuelle Kraft auf den
Wählhebel 2 ausübt. Dadurch wird auf einfache Weise die
genannte Aufgabe gelöst.
Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte weitere Ausführungsform
einer Wähleinrichtung nach der Erfindung hat als einzigen
Unterschied zur Ausführungsform von Fig. 1, daß eine
Sperrklinke 32-2 ein Sperrkulissenfenster 46 aufweist, in
welchem zusätzlich zur einen Sperrfläche 30 eine zweite
Sperrfläche 48 gebildet ist, an welcher die Sperrfläche 28
des Kniegelenks 10 in eine gesperrte Eingriffsstellung
gebracht werden kann, welche in Fig. 3 gezeigt ist. Die
beiden als Nocken oder Klinken ausgebildeten Sperrflächen
30 und 48 der Sperrklinke 32-2 sind in entgegengesetzten
Richtungen und, in Kniegelenk-Bewegungsrichtung, mit
Abstand voneinander an einander gegenüberliegenden Rändern
des Sperrkulissenfensters 46 angeordnet. Alle Drehachsen 4,
16, 20, 24 und 44 sind parallel zueinander angeordnet. Die
Sperrklinke 32-2 erstreckt sich in einer zur
Bewegungsebene des Kniegelenks 10 parallelen Ebene. Die
eine Sperrfläche 30 der Sperrklinke 32-2 wird von der
Positionierfeder 42 in eine das Kniegelenk 10 sperrende
Eingriffsstellung gedrängt und kann vom Elektromagneten 40,
wenn dieser eingeschaltet wird, entgegen der Federkraft in
eine entsperrte Stellung bewegt werden, wie dies auch mit
Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurde. Die andere Sperrfläche
48 der Sperrklinke 32-2 wird von der Positionierfeder 42 in
eine das Kniegelenk 10 nicht sperrende Außer-Eingriffs-
Stellung gedrängt und kann durch Einschalten des
Elektromagneten 40 von ihm entgegen der Federkraft in eine
das Kniegelenk 10 sperrende Eingriffsstellung bewegt
werden, wenn sich der Wählhebel 2 in der Neutralposition N
befindet, vorzugsweise auch dann, wenn er sich in der
normalen Vorwärtsfahrstellung D befindet. Hierbei wird der
Elektromagnet 40 von der elektronischen Steuereinrichtung
44 jeweils dann eingeschaltet, wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit einen Grenzwert überschreitet,
beispielsweise höher als 8 km/h ist. Dies wird auch als R-
Sperre bezeichnet, weil sie ein Zurückschalten des
Wählhebels 2 von der Neutralposition N in die
Rückwärtsfahrposition R sperrt. Sobald die
Fahrzeuggeschwindigkeit den Grenzwert unterschreitet,
schaltet die elektronische Steuereinrichtung 44 den
Elektromagnet 40 wieder automatisch ab, so daß dann die
Feder 42 die Sperrklinke 32-2 wieder in die in Fig. 2 in
ununterbrochenen Linien dargestellte Lage zurückschwenkt.
Fig. 2 zeigt in gestrichelten Linien die Schwenklage der
Sperrklinke 32-2, welche in Fig. 3 in ununterbrochenen
Linien dargestellt ist.
Fig. 4 zeigt ein Kräfteparallelogramm der Ausführungsform
von Fig. 1. Die beiden Kniehebelschenkel 12 und 14 sind in
ihrer Ausgangsposition, welche der Parkposition P
entspricht, unter einem Winkel α aus der Strecklage heraus
leicht gebeugt und damit unter einem Winkel von etwas
weniger als 180° relativ zueinander angeordnet. Es ist
ersichtlich, daß eine große manuelle Kraft FH am Wählhebel
2 überwiegend vom ortsfesten Lager 22 des unteren Hebelarms
14 aufgenommen wird, dargestellt durch einen Pfeil FY, und
nur ein kleiner Teil dieser manuellen Kraft FH zwischen den
einander kontaktierenden Sperrflächen 28 und 30 wirkt,
dargestellt durch einen Pfeil FX. Dadurch muß der
Elektromagnet 40 für die Entsperrbewegung der Sperrklinke
32 von Fig. 1 und entsprechend auch der Sperrklinke 32-2
der Fig. 2 und 3, nur eine kleine, der kleinen
resultierenden Kraft FX entsprechende Betätigungsleistung
aufbringen.
Entsprechend klein ist auch die von der Positionierfeder 42
aufzubringende Entriegelungskraft, um die
Kniehebelsperrfläche 28 von der anderen
Sperrklinkensperrfläche 48 loszureißen, damit das
Kniegelenk 10 von der Sperrstellung in Fig. 3 an der
Sperrfläche 48 vorbei zurück bewegt werden kann. Eine
solche Losreiß-Kraft muß nur dann erzeugt werden, wenn von
der Entsperrbewegung der Fahrer am Wählhebel 2 eine
manuelle Kraft in Richtung von N nach R und P erzeugt.
Fig. 5 zeigt eine der Fig. 1 ähnliche Ausführungsform,
wobei jedoch die beiden Kniehebelschenkel 12 und 14 in der
Ausgangsposition, welche der Parkposition P des Wählhebels
2 entspricht, in gerader Linie oder gestreckt zueinander
angeordnet sind, bei welcher ihre drei Drehachsen 16, 24
und 20 auf einer geraden Linie liegen. Da hierbei der
Wählhebel 2 im Kniegelenk 10 keine Querkraft erzeugen kann,
sondern seine ganze manuelle Kraft FH entsprechend des
dargestellten Kraftpfeiles FY durch die Drehachsen 16, 24
und 20 hindurch von dem ortsfesten Lager 22 aufgenommen
wird, muß am Kniegelenk 10 eine Hilfskraft FH, z. B. durch
eine auf das Kniegelenk 10 wirkende Hilfs-Feder 50,
mindestens solange in der Richtung ausgeübt werden, in
welche es bei einer Bewegung des Wählhebels 2 gebeugt
werden soll, bis das Kniegelenk 10 soweit gebeugt ist, daß
in ihm aus der manuellen Kraft FH des Wählhebels 2 eine
ausreichende Querkraft FX entsteht. Eine solche
Ausführungsform hat den Vorteil, daß die sich
kontaktierenden Sperrflächen 28 und 30 in Sperrposition
völlig frei von manuellen Querkräften sind und dadurch der
Elektromagnet 40 zur Bewegung dieser Sperrflächen in ihre
entsperrte Position keine wesentlichen Reibungskräfte zu
überwinden braucht.
Es gibt auch Wähleinrichtungen, bei welchen das von der
Drehachse 4 des Wählhebels 2 abgewandte Wählhebelende nicht
geradlinig in Fahrzeuglängsrichtung um eine
Wählhebeldrehachse 4 in die verschiedenen
Wählhebelpositionen schwenkbar ist, sondern auch
Querbewegungen in Fahrzeugquerrichtung machen muß, um in
die eine oder andere Wählposition gelangen zu können.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß der Wählhebel 2
aus der Parkposition P heraus zuerst eine Querbewegung
längs zur Wählhebeldrehachse 4 machen muß, bevor er in
Richtung zu den anderen Positionen um die
Wählhebeldrehachse 4 drehbar ist. Hierbei besteht ebenfalls
die Möglichkeit, die Kniehebel-Sperrvorrichtung in der
beschriebenen Weise auf dem Querbewegungsweg des
Wählhebels 2 wirksam werden zu lassen.
Besondere weitere Möglichkeiten hierzu werden nachfolgend
mit Bezug auf die Fig. 6-9 beschrieben. Sie zeigen den
Wählhebel 2 auch in einer Führungskulisse 58, welche über
der Kniehebelanordnung und über der Getriebeschaltwelle 6
angeordnet ist.
Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 6-9 muß der
Wählhebel 2 von der Parkposition P zuerst um eine
rechtwinkelig durch die Drehachse 4 der
Getriebeschaltwelle 6 verlaufende Drehachse 60 geschwenkt
werden, bevor er in Fahrzeuglängsrichtung um die
Schaltwellendrehachse 4 zu den anderen Positionen R, N und
D geschwenkt werden kann. Der Wählhebel 2 ist durch einen
Gabelkopf 62 und eine sich rechtwinkelig durch die
Schaltwelle 6 erstreckende Querwelle 64 in der Schaltwelle
6 drehbar gelagert. Die Kniehebelanordnung 8 ist so
angeordnet, daß sie nicht wie bei den zuvor beschriebenen
Ausführungsformen in Fahrzeuglängsrichtung, sondern in
Fahrzeugquerrichtung bei Drehungen des Wählhebels 2 um
seine Quer-Drehachse 60 wirksam ist. Das ortsfeste Lager 22
ist nicht an einem Gehäuse, sondern an der Schaltwelle 6
befestigt, so daß die gesamte Kniehebelanordnung 8 zusammen
mit dem Wählhebel 2 um die Schaltwellendrehachse 4
schwenken kann. Als Sperrkörper kann wiederum eine
Sperrklinke 32 oder 32-2 gemäß den vorhergehenden
Ausführungen verwendet werden oder die in den Fig. 6 und
7 gezeigte Sperrwelle 32-3. Sie kann ortsfest oder mit der
Schaltwelle 6 drehbar angeordnet sein. Bei der in Fig. 6
dargestellten Parkposition P des Wählhebels 2 befindet sich
eine Klinke oder ein Sperrnocken 66 der Sperrwelle 32-3
unterhalb der Kniegelenkwelle 26, so daß sie an einer
äußeren Sperrfläche 30 des Sperrnockens 66 anliegt und eine
Querbewegung des Wählhebels 2 von der Parkposition P in die
in Fig. 7 gezeigte, nach rechts verlagerte Querposition
sperrt. Beim Einschaltendes Elektromagneten 40, wenn die
entsprechenden Betriebsbedingungen vorliegen, dreht er die
Sperrwelle 32-3 im Uhrzeigersinn in die in Fig. 7
dargestellte entsperrte Nicht-Eingriffsstellung. Dabei
kommt der Sperrnocken 66 rechts neben der Kniegelenkwelle
26 in eine Position, bei welcher das Kniegelenk 10
Bewegungsfreiheit nach unten erhält. Dadurch kann jetzt
der Wählhebel 2 von der Parkposition P um die Quer-
Drehachse 60 in die nach rechts versetzte Querposition
geschwenkt werden. Damit ist die P-Sperre aufgehoben. Nach
Abschalten des Elektromagneten 40 kann die Positionierfeder
42 die Sperrwelle 32-3 wieder in die Drehlage von Fig. 6
zurückdrehen.
Die Ausführungsform nach den Fig. 8 und 9 funktioniert
in gleicher Weise wie die Ausführungsform nach den Fig.
6 und 7, mit dem Unterschied, daß das Kniegelenk 6 nicht
nach unten von der Schaltwelle 6 weg ausgelenkt wird,
sondern nach oben zur Schaltwelle 6 hin. Ferner ist
anstelle der Sperrwelle 32-3 eine schwenkbar gelagerte
Sperrklinke 32 vorgesehen, welche das Kniegelenk bei der
in Fig. 8 dargestellten Parkposition P des Wählhebels 2
daran hindert, nach oben ausgelenkt zu werden. Damit ist
der Wählhebel 2 in der Parkposition P gesperrt.
Durch Einschalten des Elektromagneten 42 gibt die
Sperrklinke 32 gemäß Fig. 9 das Kniegelenk 10 frei, so daß
es nach oben in Richtung zur Schaltwelle 6 bewegbar ist.
Dadurch kann der Wählhebel 2 von der Parkposition P um die
Quer-Drehachse 60 quer zur Fahrzeuglängsrichtung in die in
Fig. 10 dargestellte Querposition bewegt werden. Hier kann
der Wählhebel 2 in Fahrzeuglängsrichtung um die
Schaltwellendrehachse 4 in die anderen Positionen R, N und
D sowie wieder zurück geschwenkt werden.
Bei den Ausführungen nach den Fig. 6 bis 9 kann eine der
Parkposition P entsprechende Sperrfunktion stattdessen oder
zusätzlich auch bei einer der anderen Positionen des
Wählelements vorgesehen werden, insbesondere als R-Sperre
in der Neutralposition N. Die Kniehebelanordnung 8 und die
Sperrklinken 32 und 32-2 der Fig. 1-5 können bei den
Fig. 6-9 zusätzlich für die Position P, R, N, D in
Bewegungsrichtung des Wählhebels 2 um die Wählhebel-
Drehachse 4 herum in Fahrzeug-Längsrichtung verwendet
werden.
In den Figuren sind einander funktionsmäßig entsprechende
Teile jeweils mit gleichen Bezugszahlen versehen.
Claims (13)
1. Wähleinrichtung für ein automatisches
Kraftfahrzeuggetriebe, mit einem manuellen
Wählelement, welches zum Wählen von
Getriebeeinstellungen auf verschiedene Positionen
manuell einstellbar ist, mit einer
Sperreinrichtung, welche eine steuerbare
Stellantriebsvorrichtung zum automatischen Sperren
und Entsperren des Wählelements in mindestens einer
vorbestimmten Position in Abhängigkeit von
vorbestimmten Betriebsbedingungen aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sperreinrichtung eine Kniehebelanordnung (8) enthält, welche mit einem von ihrem Kniegelenk (10) entfernten Ende schwenkbar mit dem Wählelement (2) verbunden und von ihm relativ zu einem Sperrkörper (32; 32-2; 32-3) bewegbar und mit ihrem anderen Ende ortsfest schwenkbar angeordnet ist,
daß der Sperrkörper in den Bewegungsweg der Kniehebelanordnung (8) in eine sie sperrende Sperrstellung und aus diesem Bewegungsweg heraus in eine sie nicht sperrende Entsperrstellung bewegbar angeordnet ist und von der Stellantriebsvorrichtung (40, 42) zur Durchführung seiner Bewegungen antreibbar ist.
daß die Sperreinrichtung eine Kniehebelanordnung (8) enthält, welche mit einem von ihrem Kniegelenk (10) entfernten Ende schwenkbar mit dem Wählelement (2) verbunden und von ihm relativ zu einem Sperrkörper (32; 32-2; 32-3) bewegbar und mit ihrem anderen Ende ortsfest schwenkbar angeordnet ist,
daß der Sperrkörper in den Bewegungsweg der Kniehebelanordnung (8) in eine sie sperrende Sperrstellung und aus diesem Bewegungsweg heraus in eine sie nicht sperrende Entsperrstellung bewegbar angeordnet ist und von der Stellantriebsvorrichtung (40, 42) zur Durchführung seiner Bewegungen antreibbar ist.
2. Wähleinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kniegelenk (10) der Kniehebelanordnung (8)
zwischen zwei Schenkeln (12, 14) gebildet ist,
welche um eine Kniegelenkdrehachse (24) relativ
zueinander drehbar angeordnet sind, daß je mit
Abstand von der Kniegelenkdrehachse (24) der eine
Schenkel (12) mit dem Wählelement (2) um eine erste
Schenkeldrehachse (16) schwenkbar verbunden ist und
der andere Schenkel (14) mit einem weiteren Element
(22) um eine zweite Schenkeldrehachse (20)
schwenkbar verbunden ist, daß die
Kniegelenkdrehachse (24) und die beiden
Schenkeldrehachsen (16, 20) parallel zueinander
angeordnet sind, und daß das Wählelement (2)
relativ zu dem weiteren Element (22) und dabei
rechtwinklig quer zu den Drehachsen (24, 16, 20)
der Kniehebelanordnung bewegbar angeordnet ist, so
daß der Kniewinkel und die Positionen der Schenkel
sich mit den Einstellbewegungen des Wählelements
ändern.
3. Wähleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellantriebsvorrichtung ein Positionier-
Federmittel (42), welches den Sperrkörper in einer
Bewegungsrichtung in eine vorbestimmte Stellung
drängt, und ein elektromagnetisches Antriebsmittel
(40) aufweist, welches im eingeschalteten Zustand
den Sperrkörper entgegen der Federkraft des
Positionier-Federmittels in einer entgegengesetzten
Bewegungsrichtung in eine andere vorbestimmte
Stellung drängt.
4. Wähleinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Federmittel (50) am Kniegelenk (10) so
angeordnet ist, daß es das Kniegelenk mit einer
quer zu den Schenkeln (12, 14) und dabei auch quer
zur Kniegelenkdrehachse (24) gerichteten Federkraft
belastet.
5. Wähleinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Wählelement einen Wählhebel (2) aufweist,
der um eine Wählhebeldrehachse (4) schwenkbar
angeordnet ist, welche parallel zu den Drehachsen
der Kniehebelanordnung (8) angeordnet ist.
6. Wähleinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wählhebeldrehachse (4) auch die Drehachse
einer Getriebeschaltwelle (6) ist.
7. Wähleinrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Wählelement (2) um die Wählhebeldrehachse
(4) und um eine rechtwinklig quer dazu angeordnete
Quer-Drehachse (60) drehbar angeordnet ist, und daß
die Drehachsen der Kniehebelanordnung (8) zu einer
dieser beiden Drehachsen parallel angeordnet sind.
8. Wähleinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bewegungsweg des Sperrkörpers (32; 32-2; 32-3)
in einer theoretischen Ebene verläuft, welche
rechtwinklig quer zu den Drehachsen der
Kniehebelanordnung (8) liegt.
9. Wähleinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sperrkörper eine Sperrklinke (32) mit
mindestens einer an seiner Außenumfangsfläche
gebildeten Sperrfläche (30) ist.
10. Wähleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sperrkörper eine Sperrkulisse (32-2) mit
einem Sperrkulissenfenster ist, an dessen
Fensterränder mindestens eine Sperrfläche (30, 48)
gebildet ist, die mit der Kniehebelanordnung (8) in
und außer Sperrstellung bringbar ist.
11. Wähleinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sperrkörper mindestens zwei mit Abstand
voneinander angeordnete Sperrflächen (30, 48)
aufweist, welche in entgegengesetzter Richtung
voneinander wegzeigen und von welchen je nach
Positionierung des Wählelements (2) die eine oder
die andere oder keine in Sperrstellung ist.
12. Wähleinrichtung nach Anspruch 10 und 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mindestens zwei Sperrflächen (30, 48) an
einander gegenüberliegenden Fensterrändern des
Sperrkulissenfensters (46) gebildet sind.
13. Wähleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sperrkörper eine von der
Stellantriebsvorrichtung (40, 42) drehbare
Nockenwelle (32-3) ist.
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