DE202006013435U1 - Gear selecting unit for vehicle, comprises servo motor for precise switching of gears, and guide housing comprising a U-shaped leaf spring - Google Patents

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Abstract

The gear switch lever (2) is located inside a housing (1) with its lower end and can be held by the driver at its upper end protruding from the housing. The lever can be moved around a transversal axis as well as a guide housing (5) comprising a U-shaped leaf spring (6). Two laterally positioned micro switches (7,8) initiate an electrically performed gear switch function in relation to the position of the lever (2) and the leaf spring (6).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung für ein Fahrzeuggetriebe entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a switching device for a vehicle transmission according to the preamble of claim 1.

Ein Fahrzeuggetriebe ist durch einen Handschalthebel gekennzeichnet, der in bestimmten Schaltpositionen verrastbar ist, denen jeweils bestimmte Übersetzungsverhältnisse bzw. Betriebszustände des zu schaltenden Getriebes zugeordnet sind, die beispielsweise bei einem Automatikgetriebe den bekannten Wählpositionen P, R, N und D entsprechen.One Vehicle transmission is characterized by a manual shift lever, which can be locked in certain switching positions, each of which certain gear ratios or operating states assigned to be switched gear, for example in an automatic transmission the known selection positions P, R, N and D. correspond.

Der Handschalthebel ist in eine, u. a. ein Gehäuse umfassende Baugruppe integriert, die ausgangsseitig mit einer Übertragungseinrichtung in Verbindung steht, welche das Bindeglied zu den eingangsseitigen Stellorganen des Fahrzeuggetriebes bildet und dementsprechend zur Darstellung und Übertragung von Schaltbewegungen eingerichtet ist.Of the Manual shift lever is in one, u. a. a housing-comprehensive assembly integrated, the output side with a transmission device communicating, which is the link to the input side Actuators of the vehicle transmission forms and accordingly the Presentation and transmission is set up by switching movements.

Es ist bekannt, diese Übertragungseinrichtung als Kabelzugsystem, als Gestängesystem oder auch als hydraulisches oder pneumatisches System auszubilden. Auch ist es bekannt, getriebeeingangsseitig Schaltbewegungen elektrisch zu generieren, so dass zwischen dem Fahrzeuggetriebe und der genannten Baugruppe lediglich eine elektrische Verbindung besteht, über welche Schaltsignale zu übertragen sind. Letztgenannte Systeme sollen jedoch im Folgenden außer Betracht bleiben. Gemeinsam ist sämtlichen dieser Systeme jedoch, dass über den Handschalthebel eingeleitete Schaltvorgänge getriebeeingangsseitig in definierte Schaltbewegungen umzusetzen sind.It is known, this transmission device as a cable system, as a linkage system or also as a hydraulic or pneumatic system. It is also known, transmission input side switching movements electrically to generate, so that between the vehicle transmission and the mentioned Assembly only an electrical connection exists, over which Transfer switching signals are. However, the latter systems are not considered below stay. Everyone is together of these systems, however, that over the shift lever initiated switching operations gearbox input side are to be implemented in defined switching movements.

Bei der Gestaltung der Schalteinrichtung sind das äußere Erscheinungsbild des Handschalthebels, dessen haptische Eigenschaften, insbesondere jedoch ein bequemes, leichtgängiges Schalten mit definierten Schaltstellungen von großer Bedeutung. Hierbei müssen die durch den Fahrzeughersteller spezifisch vorgegebenen Schaltkräfte, Schaltwege und die mit diesen verbundenen Rast positionen des Handschalthebels beachtet werden. Hinzukommt, dass zur Realisierung eines definierten Schaltkraftniveaus die jeweils fahrzeugspezifische Wirklänge des Handschalthebels berücksichtigt werden muss, die mit Systemgrößen nachgeordneter Bauteile zusammenwirkt, mit denen der Handschalthebel ein mechanisch gekoppeltes System bildet, dessen Kraft- und Wegübertragungseigenschaften geometrisch weitgehend vorgegeben sind und nur begrenzte Gestaltungsmöglichkeiten eröffnen. Der Versuch einer optimalen Erfüllung aller Randbedingungen führt bisweilen zu Systemgrößen, die in dem zur Unterbringung der Komponenten der Schalteinrichtung zur Verfügung stehenden Einbauraum kaum realisierbar sind und Kompromisslösungen erforderlich machen. Diese Randbedingungen sind jeweils fahrzeugherstellerseitig zu sehen, ein Umstand, der bei der Konzeption der Schalteinrichtung zu einer entsprechenden Vielfalt an konstruktiven Lösungen führt.at the design of the switching device are the external appearance of the manual shift lever, its tactile properties, but especially a comfortable, smooth-running Switching with defined switch positions of great importance. Here you have to the switching forces specified by the vehicle manufacturer specifically and the associated with these locking positions of the manual shift lever get noticed. In addition, to realize a defined switching force level the respective vehicle-specific effective length of the manual shift lever taken into account the system sizes of downstream components cooperates, with which the manual shift lever mechanically coupled System makes its force and displacement characteristics geometrical are largely predetermined and only limited design options open. The attempt of an optimal fulfillment of all boundary conditions sometimes to system sizes that in which for housing the components of the switching device for disposal standing installation space are hardly feasible and compromise solutions required do. These boundary conditions are each vehicle manufacturer side to see a circumstance in the design of the switching device leads to a corresponding variety of constructive solutions.

Insbesondere die hohen Schaltkräfte eines Automatikgetriebes erfordern besondere Maßnahmen, die auf ein komfortables Schalten bei gleichzeitiger Wahrung eines gefälligen Erscheinungsbildes des Handschalthebels gerichtet sind.Especially the high switching forces of an automatic transmission require special measures aimed at a comfortable Switch while maintaining a pleasing appearance of the Manual shift lever are directed.

Es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der Erfindung, eine Schalteinrichtung der eingangs bezeichneten Art mit der Maßgabe auszugestalten, dass eine vielseitige, fahrzeugherstellerunabhängige Verwendbarkeit nach Maßgabe eines vorgebbaren Schaltkraftverlaufs gegeben ist. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Schalteinrichtung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteiles des Anspruchs 1.It Against this background, the object of the invention is a switching device Design the type described above with the proviso that a versatile, vehicle manufacturer independent usability in accordance with a predetermined switching power curve is given. This task is solved in one such switching device by the features of the characterizing part of claim 1.

Erfindungswesentlich ist hiernach eine durch eine Servo-Unterstützung gekennzeichnete Schalt- bzw. Wählbetätigung, wobei über eine Steuerungseinrichtung ein Antrieb aktiviert wird, der die Bewegung des Handschalthebels in die gewünschte Schalt- bzw. Wählstellung unterstützt. Die Übertragung des Schaltvorganges von der Schalteinrichtung auf das Fahrzeuggetriebe kann in an sich bekannter Weise mechanisch über Kabelzugsysteme, Schaltgestänge oder auch über hydraulische bzw. pneumatische Systeme erfolgen. Das Ausmaß der Unterstützung kann einstellbar bzw. softwaremäßig über die Steuerungseinrichtung vorgebbar sein. Die Grundidee der Erfindung besteht somit darin, freie Gestaltungsmöglichkeiten für den Handschalthebel bzw. den diesen aufnehmende Baugruppe bei gleichzeitiger Wahrung von Leichtgängigkeit, definierten Schaltpositionen usw. zu eröffnen, und zwar unabhängig von der Art des zu schaltenden Fahrzeuggetriebes, insbesondere dessen Schaltcharakteristik, welche getriebeeingangsseitig die Bereitstellung definierter Schaltkräfte und Schaltwege fordert. Die Servounterstützung in Verbindung mit einer Steuerungseinrichtung ist mit dem Ziel bemessen, dem Fahrzeugnutzer über den Handschalthebel eine definierte Schalcharakteristik zur Verfügung zu stellen, welche ein bequemes leichtgängiges Schalten unabhängig von der Art des jeweiligen Fahrzeuggetriebes erlaubt. Dadurch, dass der Schalthebel hinsichtlich seiner Wirklänge somit unabhängig von einer darzustellenden Schaltkraft bemessen und angeordnet werden kann, ergeben sich günstige Möglichkeiten zu einer optisch gefälligen, insbesondere kurzen Gestaltung des Handschalthebels. Dieses Konzept ist bei jeder Art von Fahrzeuggetrieben einsetzbar, die über ein Gestänge- oder ein Kabelzugsystem oder auch ein hydraulisches bzw. pneumatisches System mit der, den Handschalthebel aufnehmenden Baugruppe in Verbindung stehen, bei Automatikgetrieben sowie bei automatisierten Getrieben.Essential to the invention is hereafter characterized by a servo-assisted switching or dialing operation, via a control device, a drive is activated, which supports the movement of the manual shift lever in the desired switching or dialing position. The transmission of the switching operation of the switching device to the vehicle transmission can be done in a conventional manner mechanically via cable systems, shift linkage or via hydraulic or pneumatic systems. The extent of the support can be adjustable or predetermined by the software via the control device. The basic idea of the invention is thus to open up free design options for the manual shift lever or the module receiving same while maintaining smooth running, defined shift positions, and so on, regardless of the type of vehicle transmission to be shifted, in particular its shift characteristic, which on the transmission input side Provision of defined switching forces and switching paths calls. The power assistance in conjunction with a control device is dimensioned with the aim of providing the vehicle user via the manual shift lever a defined sound characteristic available, which allows a comfortable smooth shifting regardless of the type of the respective vehicle transmission. The fact that the shift lever can thus be dimensioned and arranged independently of a switching force to be displayed in terms of its effective length, there are favorable opportunities for a visually pleasing, especially short design of the manual shift lever. This concept can be used in any type of vehicle transmissions, via a linkage or a cable system or a hydraulic or pneumatic system with the, the manual shift lever receiving assembly in connection with automatic transmissions and automated transmissions.

Die Merkmale der Ansprüche 2 und 3 sind auf alternative Möglichkeiten der Darstellung von Schaltbewegungen des Handschalthebels gerichtet. Diese Bewegungen können als Schwenkbewegungen um eine Achse, jedoch auch als lineare Bewegungen entlang einer Achse angelegt sein, wobei der Handschalthebel sich stets unter dem gleichen Winkel in den Fahrgastraum hinein erstreckt. Entsprechend der Art des zu schaltenden Fahrzeuggetriebes kann auf diesem Wege ein Muster von zueinander senkrechten Schalt- und Wählbewegungen als ein Muster einander kreuzender Schwenk- oder auch Linearbewegungen angelegt sein.The Features of the claims 2 and 3 are on alternative options directed to the representation of switching movements of the manual shift lever. These Movements can as pivoting movements about an axis, but also as linear movements be applied along an axis, wherein the manual shift lever always extends into the passenger compartment at the same angle. Depending on the type of vehicle transmission to be switched on this way, a pattern of mutually perpendicular switching and Wählbewegungen as a pattern of intersecting pan or linear motions be created.

Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 4 und 5 ist die Schalteinrichtung mit mechanischen Mitteln zur Darstellung von Raststellungen des Handschalthebels ausgerüstet, denen jeweils Schaltstellungen des zu schaltenden Fahrzeuggetriebes entsprechen. Der Schaltkraftverlauf zwischen den Schalt stellungen kann ebenfalls mechanisch vorgegeben sein. Die erfindungsgemäße Servofunktion wird nunmehr dazu benutzt, die Schaltcharakteristik der Schalteinrichtung an diejenige des zu schaltenden Fahrzeuggetriebes anzupassen, d. h. es besteht die Möglichkeit, die Schalteinrichtung bei unveränderter Schaltcharakteristik des Handschalthebels bei unterschiedlichen Fahrzeugetrieben einzusetzen. Für den Fahrzeugnutzer ist somit der Übergang auf ein anderes Getriebe mit keiner Änderung der Schaltcharakteristik verbunden.According to the characteristics the claims 4 and 5 is the switching device with mechanical means for illustration equipped by locking positions of the manual shift lever, which each switching positions of correspond to switching vehicle transmission. The switching power curve between the switching settings can also be specified mechanically be. The servo function according to the invention is now used to the switching characteristic of the switching device to adapt to that of the vehicle transmission to be switched, d. H. there is a possibility the switching device with unchanged switching characteristic to use the manual shift lever in different vehicle operations. For the vehicle user is thus the transition to another gear with no change in the switching characteristic connected.

Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 6 kann neben einer Unterstützung der Schaltbewegungen auch eine Darstellung der Schaltstellungen des Handschalthebels durch eine entsprechende Programmierung der Steuerungseinrichtung in Verbindung mit dem Antrieb eingerichtet werden, so dass auch diesen Vorgaben seitens des Fahrzeugherstellers in einfachster Weise Rechnung getragen werden kann. Bei dieser Variante erübrigen sich somit mechanische Rastpositionen, um bestimmte Schaltstellungen einzurichten. Ein Übergang auf andere Schaltwege und Schaltpositionen ist somit ohne einen Austausch mechanischer Teile rein softwaremäßig darstellbar. Somit eröffnet sich die Möglichkeit, diese Schalteinrichtungen im Vergleich mit bekannten Ausführungsformen in einfacher Weise unter unterschiedlichen Bedingungen einzusetzen. Die Steuerungseinrichtung in Verbindung mit dem Antrieb ermöglicht einen nahezu beliebig vorgebbaren handschalthebelseitigen Schaltkraftverlauf betrachtet als Verlauf der Schaltkraft als Funktion eines Schaltweges oder eines Schaltwinkels, und zwar auch unter Berücksichtigung einer durch die Eigenschaften des jeweiligen Fahrzeuggetriebes vorgegebenen, den Schaltvorgängen zugeordneten Kraftcharakteristik.Corresponding The features of claim 6, in addition to support the switching movements also a representation of the switching positions of the manual shift lever by a corresponding programming of the control device in Connection with the drive to be set up, so that too Defaults by the vehicle manufacturer in the simplest way bill can be worn. In this variant, thus mechanical unnecessary Latch positions to set certain switch positions. A transition to other switching paths and switching positions is thus without an exchange mechanical parts can be represented purely by software. Thus, opens up the possibility, these switching devices in comparison with known embodiments to use in a simple manner under different conditions. The control device in conjunction with the drive allows a Considered nearly arbitrarily specifiable hand shift lever side switching force profile as a course of the switching force as a function of a switching path or a switching angle, even taking into account a through the Characteristics of the respective vehicle transmission predetermined, the switching operations associated force characteristic.

Als Antrieb kann entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 7 eine Motor-Getriebe-Einheit eingesetzt werden. Dies ermöglicht eine optimale Anpassung an fahrzeugspezifische und/oder fahrzeugherstellerspezifische Vorgaben. Das Getriebe kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein und dient lediglich der Verknüpfung der Abtriebsbewegung des Motors und der Schwenkbewegung des Handschalthebels um dessen Achse. Alternativ zu einem Getriebe kann auch ein hydraulisches System eingesetzt werden, durch welches die Abtriebsbewegung eines Motors über hydraulische Komponenten in eine Schwenkbewegung des Handschalthebels umgesetzt wird.When Drive can according to the features of claim 7, a motor-gear unit be used. this makes possible an optimal adaptation to vehicle-specific and / or vehicle manufacturer-specific Requirements. The transmission can basically be configured as desired be and serves only the combination of the output movement the motor and the pivoting movement of the manual shift lever to the Axis. Alternatively to a transmission can also be a hydraulic System are used, through which the output movement of an engine via hydraulic Components implemented in a pivoting movement of the manual shift lever becomes.

Die Merkmale des Anspruchs 8 sind auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer mit einer Servo-Unterstützung angelegten Schaltbetätigung gerichtet. Das genannte erste Sensorsystem kann hierbei zur Erkennung einer Schaltabsicht grundsätzlich mit beliebigen elektrischen oder auch elektronischen, berührend oder berührungslos wirksamen Schaltern oder vergleichbaren, zur Detektion einer Schwenkbewegung geeigneten, fest angeordneten Einrichtungen ausgerüstet sein. Es können zwei Schalter vorgesehen sein, um auch die Richtung einer Schaltabsicht zu erkennen. Diese Schalter weisen eine feste Position auf, so das ein Signal ausgelöst wird, sobald der Handschalthebel um einen, dieser Position entsprechenden Winkel geschwenkt wird. Anstelle von zwei Schaltern kann ein komplexer, gleichzeitig die Richtung einer Schwenkbewegung erkennender Schalter oder eine vergleichbare Einrichtung vorgesehen sein.The Features of claim 8 are to a first embodiment one with a servo support applied switching operation directed. The named first sensor system can be used for detection a switching intent basically with any electrical or even electronic, touching or contactless effective switches or similar, for detecting a pivoting movement be equipped suitable fixed facilities. It can two switches can be provided to also the direction of a switching intention to recognize. These switches have a fixed position, so a signal is triggered will, as soon as the manual shift lever by one, this position corresponding Angle is pivoted. Instead of two switches, a complex, at the same time the direction of a pivoting movement detecting switch or a similar device may be provided.

Die Merkmale der Ansprüche 9 und 10 sind auf zwei weitere Ausführungsbeispiele einer mit Servo-Unterstützung angelegten Schaltbetätigung gerichtet. Insbesondere aufgrund der Einstellbarkeit von Kraft- und Wegwerten, von denen eine Auslösung von Schalt- bzw. Servofunktionen abhängt, ist bei diesen Beispielen eine größere Variabilität hinsichtlich der Definition der einen Schaltvorgang auslösenden Bedingungen sowie der Parameter des Schaltvorganges gegeben. Hierbei kommen vorzugsweise Kraftsensoren zum Einsatz, wobei dementsprechend ein Kraftmesswert gebildet wird. Grundsätzlich können auf beliebigen Wirkungsprinzipien beruhende Kraftsensoren eingesetzt werden – es werden allgemein solche bevorzugt, die zur ausgangsseitigen Generierung eines elektrischen Messsignals geeignet sind. Es können jedoch auch Wegsensoren eingesetzt werden. Beide Arten von Sensoren können dahingehend eingerichtet sein, dass bei Erreichen oder Überschreiten eines Betrages eines vorgebbaren Kraft- oder Wegmesswertes ein Signal ausgelöst und der Steuerungseinrichtung übertragen wird. Anstelle von jeweils zwei Sensoren besteht auch die Möglichkeit der Verwendung von jeweils komplexen Sensoren, welche neben dem Betrag einer Kraft oder eines Weges auch deren Richtung erkennen. Bei der Umsetzung des in die Steuerungseinrichtung gelangenden Signals kann bei diesen beiden Beispielen auch der Umstand berücksichtigt werden, um welchen Betrag der Betrag eines vorgebbaren, insbesondere einstellbaren Kraft- oder Wegwert gegebenenfalls überschritten wird. Beispielsweise kann dies im Sinne einer ebenfalls vorgebbaren beschleunigten Abwicklung des Schaltvorganges umgesetzt werden. Sämtliche dieser Maßnahmen dienen der Gewinnung von Informationen hinsichtlich der Art des beabsichtigten Schaltvorganges damit der optimalen Steuerung der Servofunktion des Antriebes.The features of claims 9 and 10 are directed to two further embodiments of a servo-assisted shift operation. In particular, due to the adjustability of force and displacement values, on which a triggering of switching or servo functions depends, in these examples, a greater variability in terms of the definition of a switching process triggering conditions and the parameters of the switching process is given. In this case, preferably force sensors are used, whereby a force measurement is accordingly formed. In principle, it is possible to use force sensors based on any principles of action - in general, those which are suitable for the generation of an electrical measurement signal on the output side are preferred. However, displacement sensors can also be used. Both types of sensors can be arranged such that upon reaching or exceeding an amount of a predeterminable force or displacement measured value, a signal is triggered and the control device is transmitted. Instead of two sensors, there is also the possibility of using complex sensors, which also recognize their direction in addition to the magnitude of a force or a path. In the implementation of the signal arriving in the control device, the circumstance can also be taken into account in these two examples, by which amount the amount of a presettable, in particular adjustable force or path value is possibly exceeded. For example, this can be implemented in the sense of a likewise predefinable accelerated execution of the switching process. All of these measures serve to obtain information regarding the nature of the intended switching operation so that the optimum control of the servo drive function.

Die Merkmale der Ansprüche 11 bis 13 sind auf alternative Möglichkeiten der elastischen Fixierung des Handschalthebels in einer Ausgangslage einer jeden Schaltstellung gerichtet.The Features of the claims 11 to 13 are on alternative options the elastic fixation of the manual shift lever in a starting position of a directed to each switch position.

Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 14 und 15 ist ein Regelkreis eingerichtet, in den neben der Steuerungseinrichtung und dem Antrieb der Schalteinrichtung auch die, z. B. Bewegungen des Handschalhebels und/oder auf diesen nutzerseitig ausgeübte Kräfte erfassenden Sensoren eingebunden sind. In der Steuerungseinrichtung können darüber hinaus weitere, für eine, der Auslösung von Schaltvorgängen logisch vorgelagerte Plausibilitätsprüfung erforderliche, den aktuellen Betriebszustand des Fahrzeugs beschreibende Parameter verarbeitet werden. Wesentlich ist, dass aufbauend auf den Signalverläufen der Sensoren – es kann sich um Kraft- oder Wegmesswerte, jedoch auch um den Verlauf dieser im Zeitablauf beschreibende Werte handeln – Bedingungen definierbar sind, die Informationen betreffend eine Schaltabsicht bekunden, wobei der Antrieb der Schalteinrichtung nach Maßgabe dieser Signale differenziert steuerbar ist, und zwar mit dem Ziel, den Schaltvorgang zu unterstützen. Durch eine entsprechende Steuerung des Antriebs kann dem Nutzer der Eindruck einer Schaltkraftcharakteristik vermittelt werden, welche beispielsweise einem Geschwindigkeitsprofil nachgebildet ist, mit welchem der Schaltvorgang abgewickelt wird. Wesentlich ist ferner, dass sämtliche Parameter des Schaltvorgangs, nämlich Schaltwege, Schaltstellungen, Schaltkraft als Funktion des Schaltweges und selbst die Schaltgeschwindigkeit softwaremäßig, d. h. ohne die Notwendigkeit eines Austausches mechanischer Teile darstellbar sind. Insbesondere können mechanisch definierbare Rastpositionen des Handschalthebels entfallen und alleine mittels einer entsprechenden Steuerung des Antriebs dargestellt werden. Auch eröffnet der genannte Regelkreis Möglichkeiten, das Bewirken eines Schaltvorganges nicht nur von starr vorgegebenen Schaltwegen bzw. Schaltkräften abhängig zu machen, sondern weitere Parameter wie z. B. die manuelle Geschwindigkeit einer Schaltbewegung zu berücksichtigen.According to the characteristics the claims 14 and 15, a control circuit is arranged, in addition to the control device and the drive of the switching device and the, z. B. movements of the hand-lever and / or forces exerted on this side by the user Sensors are involved. In addition, in the control device more, for one, the trigger of switching operations logically upstream plausibility check required, parameters describing the current operating state of the vehicle are processed. It is essential that building on the signal curves of the Sensors - it may be force or displacement readings, but also the course of these act descriptive values over time - conditions are definable to announce the information regarding a switching intent, wherein the drive of the switching device differentiated in accordance with these signals is controllable, with the aim of supporting the switching process. By a corresponding control of the drive can give the user the impression a switching force characteristic are taught, which, for example a speed profile is simulated, with which the switching operation is handled. It is also essential that all parameters of the switching process, namely Shift travel, shift positions, shift force as a function of the shift travel and even the switching speed by software, d. H. without the need an exchange of mechanical parts can be displayed. Especially can mechanically definable detent positions of the manual shift lever omitted and alone by means of a corresponding control of the drive being represented. Also opened said loop possibilities, the effecting of a switching operation not only predetermined by rigid Switching paths or switching forces dependent to make, but other parameters such. For example, the manual speed to consider a switching movement.

Die Merkmale der Ansprüche 16 und 17 sind auf beispielhafte, mittels der Schalteinrichtung feststellbare Bedingungen gerichtet, aus denen die Art eines beabsichtigten Schaltvorganges für die Steuerungseinrichtung erkennbar ist. Zusätzlich zu der Bedingung, dass eine definierte Kraft auf den Handschalthebel einwirkt oder dass der Handschalthebel nach Maßgabe eines definierten Schaltweges von seiner Ausgangslage ausgelenkt ist, kann hinzutreten, dass der Betrag der anstehenden Schaltkraft oder des anstehenden Schaltweges während einer Mindestzeitspanne erreicht oder überschritten werden. Dies dient der Vermeidung unbeabsichtigter Fehlschaltungen bzw. der Ignorierung solcher Bewegungen des Handschalthebels, die nicht als Schaltabsicht interpretierbar sind.The Features of the claims Figures 16 and 17 are exemplary by means of the switching device identifiable conditions that make up the nature of an intended Switching process for the control device is recognizable. In addition to the condition that a defined force acts on the manual shift lever or that the manual shift lever in accordance with a defined switching path deflected from its initial position is, may be added that the amount of pending shift force or of the upcoming switching path during a minimum period of time has been reached or exceeded. This serves the avoidance of unintentional errors or ignoring such movements of the manual shift lever, not as a switching intention are interpretable.

Ein zweites Sensorsystem ist entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 18 vorgesehen, um die momentane Schaltposition des Handschalthebels zu erfassen. Diese Information wird durch ein elektrisches Signal dargestellt und steht in der Steuerungseinrichtung zur Verfügung. Dieses kann zur Realisierung von Sicherheitsfunktionen benutzt werden, die auf ein Unterdrücken unzulässiger Schaltfunktionen gerichtet sind.One second sensor system is according to the features of the claim 18 provided to the current shift position of the manual shift lever to capture. This information is represented by an electrical signal and is available in the controller. This can be for realization used by safety functions aimed at suppressing improper switching functions are.

Eine vergleichbare Schaltbetätigung mit Servo-Unterstützung kann entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 19 nicht nur für die Wählbewegung in der einen Gasse, z. B. der Wählgasse eines Automatikgetriebes sondern für eine Querbewegung in Richtung auf eine parallele weitere Wählgasse hin eingerichtet sein, die beispielsweise für manuelle Schaltvorgänge bestimmt ist.A comparable shift operation with servo support can according to the features of claim 19 not only for the selection movement in the one alley, z. B. the Wählgasse an automatic transmission but for a transverse movement in the direction on a parallel additional dialing lane be set out, for example, intended for manual switching operations is.

Die Steuerungseinrichtung dient im Übrigen entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 20 in an sich bekannter Weise der Einrichtung weiterer Sicherheitsfunktionen wie z. B. der Verriegelung sonstiger unzulässiger Schaltvorgänge.The Control device is otherwise used accordingly the features of claim 20 in a conventional manner the device other security features such. B. the locking of other unacceptable Switching operations.

Auf diese Weise werden den Schaltvorgang zahlreiche weitere, den aktuellen Betriebszustand des Fahrzeugs beschreibende Daten einbezogen. Hierauf soll jedoch im Folgenden nicht näher eingegangen werden.On this way, the switching process will be numerous more, the current one Operating state of the vehicle descriptive data included. hereupon should not be closer in the following To be received.

Wesentlich ist, das die Steuerungseinrichtung in Verbindung mit dem dieser zugeordneten wenigstens einen Antrieb eine Funktionseinheit bildet, die Eingriffsmöglichkeiten vorzugsweise softwaremäßiger Art eröffnet, und zwar zumindest zwecks Darstellung von ausgangsseitig zu generierenden Schaltkräften und Schaltwegen. Unabhängig davon, ob die Schaltstellungen des Handschalthebels durch mechanische Verrastung oder elektrisch mittels des Antriebes in Verbindung mit der Steuerungseinrichtung gebildet werden, kann eine im vorstehenden Sinne ausgerüstete Schalteinrichtung universell bei Fahrzeugen eingesetzt werden, wobei Anpassungen softwaremäßig darstellbar sind. Hinsichtlich der äußeren Gestaltung und Anordnung des Handschalthebels ergeben sich beträchtliche Gestaltungsmöglichkeiten mit Hinblick auf ein herstellerspezifisches gefälliges Erscheinungsbild, und zwar faktisch unabhängig von den Eigenschaften des zu schaltenden Getriebes.It is essential that the control device, in conjunction with the at least one drive associated therewith, forms a functional unit which opens up possibilities of intervention, preferably of a software-type, at least for the purpose of displaying switching forces and switching paths to be generated on the output side. Regardless of whether the switching positions of the manual lever by mechanical latching or electrically by means of the drive in conjunction with the control device are formed, equipped in the above sense switching device can be used universally in vehicles, with adjustments can be displayed by software. With regard to the external design and arrangement of the manual shift lever, there are considerable design options with regard to a manufacturer-specific pleasing appearance, and indeed virtually independent of the properties of the gear to be switched.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:The Invention will now be described with reference to the drawings schematically reproduced embodiments be explained in more detail. Show it:

1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung; 1 a perspective view of a first embodiment of a switching device according to the invention;

2 eine detaillierte perspektivische Teildarstellung der Schalteinrichtung gemäß 1; 2 a detailed partial perspective view of the switching device according to 1 ;

3 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung; 3 a perspective view of a second embodiment of a switching device according to the invention;

4 eine detaillierte perspektivische Teildarstellung der Schalteinrichtung gemäß 3; 4 a detailed partial perspective view of the switching device according to 3 ;

5 eine Darstellung eines die manuell aufzuwendende Schaltkraft über dem Schaltweg des Handschalthebels zeigendes Diagramm. 5 a representation of a manually expended switching force over the switching path of the manual shift lever showing diagram.

Im Folgenden wird zunächst auf die Darstellungen der 1 und 2 Bezug genommen, in denen mit 1 ist ein Gehäuse bezeichnet ist, in dem ein Handschalthebel 2 um eine Achse 3 schwenkbar gelagert ist. Das Gehäuse 1 steht mit einem angedeuteten Fahrgestellrahmen 4 eines Fahrzeugs in fester Verbindung, wobei der Handschalthebel 2 in üblicher Weise in einen Fahrgastraum hineinragt.In the following, first, the representations of the 1 and 2 Referenced in which with 1 is called a housing in which a manual shift lever 2 around an axis 3 is pivotally mounted. The housing 1 stands with an indicated chassis frame 4 a vehicle in a fixed connection, the hand lever 2 protrudes in a conventional manner in a passenger compartment.

Bei dem Handschalthebel 2 kann es sich beispielhaft um den Wählhebel eines Automatikgetriebes handeln, der zur Darstellung der bekannten Wählpositionen P, R, N und D bestimmt ist. Andere Anwendungsfälle, beispielsweise bei automatisierten Getrieben, Doppelkupplungsgetrieben usw. sind jedoch gleichermaßen möglich.At the manual shift lever 2 It may be an example of the selector lever of an automatic transmission, which is intended to represent the known selection positions P, R, N and D. Other applications, such as automated transmissions, dual clutch transmissions, etc., however, are equally possible.

Das, dem Gehäuse 1 zugekehrte Ende des Handschalthebels 2 ist in einem Führungsgehäuse 5 aufgenommen, welches ebenfalls um die Achse 3 schwenkbar ist, wobei eine Schwenkbarkeit des Handschalthebels 2 innerhalb des Führungsgehäuses 5 relativ zu diesem ausgehend von einer mittigen Ausgangslage entgegen der Rückstellwirkung einer U-förmigen Blattfeder 6 gegeben ist, welche innerhalb des Führungsgehäuses 5 fest angeordnet ist und deren Schenkel – in Schwenkrichtung um die Achse 3 gesehen – beiderseits an dem Handschalthebel 2 anliegen. Die Zeichnungen zeigen lediglich den einen Schenkel 6''.That, the case 1 facing end of the manual shift lever 2 is in a guide housing 5 taken, which also around the axis 3 is pivotable, with a pivoting of the manual shift lever 2 inside the guide housing 5 relative to this starting from a central starting position against the return action of a U-shaped leaf spring 6 is given, which within the guide housing 5 is fixed and whose legs - in the pivoting direction about the axis 3 Seen - on both sides of the manual shift lever 2 issue. The drawings show only one leg 6 '' ,

Mit 7, 8 sind elektromechanische oder elektronische Mikroschalter – es kann sich auch allgemein um Sensoren handeln – bezeichnet, die sich – in Schwenkrichtung des Handschalthebels 2 um die Achse 3 gesehen – mit einem definierten Winkelabstand symmetrisch beiderseits der genannten Ausgangslage des Handschalthebels 2 in fester Anordnung an dem Führungsgehäuse 5 befinden. Die genannte Ausgangslage des Handschalthebels 2 kann eine durch die genannte Blattfeder 6 elastisch gesicherte mittige Winkelposition zwischen den beiden Mikroschaltern 7, 8 sein. Der Zweck dieser Mikroschalter 7, 8 besteht darin, einen definierten Schwenkwinkel des Handschalthebels 2 entgegen der elastischen Rückstellkraft der Blattfeder 6 in der einen oder der anderen Schwenkrichtung um die Achse 3 zu erkennen und in Abhängigkeit hiervon eine elektrische Schaltfunktion auszulösen. Durch die Bemessung und Anordnung der Blattfeder 6 erfolgen diese Schwenkbewegungen in beiden Richtungen nach Maßgabe eines linearen Kraftanstiegs, dessen Verlauf konstruktiv beispielsweise an demjenigen einer herkömmlichen Tiptronic-Gasse orientiert sein kann.With 7 . 8th are electromechanical or electronic micro-switches - it can also be generally sensors - - called, in the pivoting direction of the manual lever 2 around the axis 3 Seen - with a defined angular distance symmetrically on both sides of the said starting position of the manual shift lever 2 in a fixed arrangement on the guide housing 5 are located. The mentioned starting position of the manual shift lever 2 can one by the mentioned leaf spring 6 Elastic secured central angular position between the two microswitches 7 . 8th be. The purpose of this microswitch 7 . 8th consists in a defined swivel angle of the manual shift lever 2 against the elastic restoring force of the leaf spring 6 in one or the other pivoting direction about the axis 3 to detect and depending on this trigger an electrical switching function. By the design and arrangement of the leaf spring 6 These pivotal movements take place in both directions in accordance with a linear force increase, the course of which can be oriented constructively, for example, to that of a conventional Tiptronic lane.

Eine solche Lagerung des Handschalthebels 2, die in einer Mitten- bzw. Ausgangslage durch Federkraft gesichert ist, kann gleichermaßen auch unter Verwendung anderer Federelemente eingerichtet sein.Such storage of the manual shift lever 2 , which is secured in a central or initial position by spring force, can equally be set up using other spring elements.

Mit 9 ist die Lage eines zeichnerisch nicht dargestellten Sensors bezeichnet, der zur Feststellung der Schalt- bzw. Wählstellung des Handschalthebels 2 eingerichtet ist, wobei diese Information als elektrisches Signal zur Verfügung gestellt wird.With 9 is the location of a graphically not shown sensor designated to determine the switching or selection position of the manual shift lever 2 is set up, this information is provided as an electrical signal.

Mit 10 ist ein Antrieb in der Form einer Motor-Getriebe-Einheit bezeichnet, der dazu bestimmt ist, auf den Handschalthebel eine Kraft in Richtung der Pfeile 12 zu übertragen. Der Antrieb 10 ist durch eine Welle 11 gekennzeichnet, die eine Schnecke 12 trägt, welche mit einem, mit dem Führungsgehäuse 5 in fester Verbindung stehenden Schneckenradsegment 13 im Eingriff steht. Mittels des Antriebes 10 ist auf diese Weise eine Schwenkbewegung des Handschalthebels 2 um die Achse 3 darstellbar, und zwar in Abhängigkeit von der Steuerung des Antriebs 10 nach Maßgabe vorgebbarer Schaltwinkel. Diese vorstehend dargestellte Art der Generierung einer Schwenkbewegung mittels des Antriebes 10 in Abhängigkeit von konstruktiv vorgegebenen Schwenkwinkeln des Handschalthebels ist lediglich beispielhaft zu verstehen.With 10 is a drive in the form of a motor-gear unit designated to be on the manual shift lever, a force in the direction of the arrows 12 transferred to. The drive 10 is through a wave 11 marked, which is a snail 12 carries, which with one, with the guide housing 5 in a fixed connection Schneckenradsegment 13 is engaged. By means of the drive 10 is in this way a pivoting movement of the manual shift lever 2 about the axis 3 representable, depending on the control of the drive 10 according to specifiable switching angle. This type of generation of a pivoting movement by means of the drive shown above 10 in dependence on structurally predetermined pivoting angles of the manual shift lever is merely an example to understand.

Schließlich ist mit 14 beispielhaft ein dem Erkennen einer Wählgasse dienendes, ein entsprechendes Signal generierendes, austauschbar angeordnetes Bauteil bezeichnet. Im einfachsten Fall ist zwar lediglich eine Wählgasse vorhanden – zu dieser parallel verlaufen kann jedoch eine, für manuelle Schaltvorgänge eingerichtete weitere Gasse, z. B. TIPP +/–.Finally is by way of example, a serving the recognition of a selection alley, a corresponding one Signal generating, interchangeable component called. In the simplest case, there is only one selector gate - parallel to this However, one can run, for manual switching operations furnished another street, z. Eg TIP +/-.

Der Handschalthebel 2 ist in üblicher Weise an seinem freien Ende mit einem Schaltknauf 15 ausgerüstet, an dem ein Taster, Schaltknopf 16 oder dergleichen angeordnet sein kann. Diesem Schaltknopf 16 können unterschiedliche Funktionen zugeordnet sein und es kann dieser beispielsweise dazu bestimmt sein, ein unbeabsichtigtes Auslösen von Schaltfunktionen zu verhindern. Dieser Schaltknopf 16 kann jedoch auch zum Aktivieren beliebiger sonstiger Funktionen wie z. B. einer Geschwindigkeitsregelung dienen.The manual shift lever 2 is in the usual way at its free end with a shift knob 15 equipped, on which a button, switch button 16 or the like may be arranged. This switch button 16 different functions can be assigned and it can be intended, for example, to prevent an unintentional triggering of switching functions. This switch button 16 However, it can also be used to activate any other functions such. B. serve a cruise control.

Zeichnerisch nicht dargestellt ist eine Steuerungseinrichtung, die zumindest mit dem Antrieb 10, den Mikroschaltern 7, 8 sowie dem Sensor 9 in Verbindung steht, und zur softwaremäßigen Handhabung von Schaltwegen, Schaltkräften usw. eingerichtet ist. Über diese Steuerungseinrichtung können auch zahlreiche Sicherungsfunktionen wie z. B. eine der Auslösung eines Schaltvorganges logisch vorgelagerte Plausibilitätskontrolle und die an sich bekannten Funktionen Key-Lock und Shift-Lock usw. eingerichtet werden.Zeichnerisch not shown is a control device, at least with the drive 10 , the microswitches 7 . 8th as well as the sensor 9 is in communication, and is set up for the software handling of switching paths, switching forces, etc. About this controller can also count on backup functions such. B. a triggering of a switching operation logically upstream plausibility control and the known functions key lock and shift lock, etc. are set up.

Charakteristisch für diese Schalteinrichtung ist, dass ein Schaltvorgang über den Handschalthebel 2 dadurch auslösbar ist, dass dieser ausgehend von seiner aktuellen Wählposition lediglich ein definiertes Wegelement in Richtung auf die gewünschte neue Wählposition hin bewegt wird, und zwar bezüglich der Achse 3 im Uhrzeigersinn oder entgegengerichtet hierzu. Entspricht das genannte Wegelement dem durch die Position der Mikroschalter 7, 8 konstruktiv vorgegebenen Schaltwinkel, werden unter Mitwirkung der Steuerungseinrichtung neben einer Schaltabsicht auch die Richtung des gewünschten Schaltvorganges erkannt, wobei der Fahrer eine, durch die Charakteristik der Blattfeder 6 bestimmte Schaltkraft aufwenden muss, welche, wie eingangs bereits erwähnt, einer Tiptronic-Schaltcharakteristik nachgebildet sein kann.Characteristic of this switching device is that a switching operation via the manual shift lever 2 can be triggered that this is moved starting from its current selection position, only a defined path element in the direction of the desired new selection position out, with respect to the axis 3 clockwise or counter-clockwise. Corresponds to said path element by the position of the microswitch 7 . 8th structurally predetermined switching angle, the direction of the desired switching operation are recognized in cooperation with the control device in addition to a shift intent, the driver one, by the characteristics of the leaf spring 6 must expend certain switching force, which, as already mentioned, a Tiptronic switching characteristic can be modeled.

Mit dem Schneckenradsegment 13 starr verbunden ist ein Hebelarm 17, an dessen freiem Ende sich ein Anbindungspunkt 18 für einen Kabelzug 19 befindet.With the worm wheel segment 13 rigidly connected is a lever arm 17 , at the free end of which is a connection point 18 for a cable pull 19 located.

Der Kabelzug 19 stellt das Bindeglied dar, über welches Schaltkräfte auf die entsprechenden eingangsseitigen Stellorgane des nicht dargestellten Fahrzeuggetriebes übertragen werden. Er ist über ein Widerlager 20 an dem Gehäuse 1 abgestützt.The cable pull 19 represents the link through which switching forces are transmitted to the corresponding input-side actuators of the vehicle transmission, not shown. He is over an abutment 20 on the housing 1 supported.

5 verdeutlicht diesen Vorgang. Den Schaltwegen zwischen den einzelnen Wählstellungen P, R, N und D sind jeweils softwaremäßig definierbare Geschwindigkeitsprofile zugeordnet, denen die zwischen den Wählstellungen gezeigten Kraftverläufe im Abhängigkeit vom Schaltweg entsprechen. Dabei kann der lineare Anstieg zu Beginn eines jeden Schaltvorganges durch die Blattfeder 6 bzw. ein sonstiges Federsystem dargestellt werden. Zur Ausführung eines Schaltvorganges muss der Handschalthebel 2 somit lediglich um eine kurze Wegstrecke 28 verschwenkt werden, um einen Schaltvorgang von beispielsweise von P nach R auszulösen. Ist der Handschalthebel 2 um die Wegstrecke 28 geschwenkt worden, wird durch die Steuerungseinrichtung die Unterstützung des Schaltvorgangs bzw. die Servofunktion ausgelöst, d. h. es wird der angewählte Schaltweg des Handschalthebels 2 mittels des Antriebes 10 unterstützt, soweit keine Kollision mit unzulässigen Betriebszuständen gegeben ist, die einer logischen Verriegelung unterliegen. Nutzerseitig ergibt sich somit ein über die Steuerungseinrichtung programmierter Schaltkraftverlauf. 5 clarifies this process. The switching paths between the individual selection positions P, R, N and D are each assigned software-defined speed profiles, which correspond to the force profiles shown between the dial positions in dependence on the switching path. In this case, the linear increase at the beginning of each switching operation by the leaf spring 6 or another spring system can be represented. For the execution of a switching operation, the manual shift lever 2 thus only a short distance 28 be pivoted to trigger a switching operation, for example, from P to R. Is the manual shift lever 2 to the distance 28 has been pivoted, the support of the switching operation or the servo function is triggered by the controller, ie it is the selected switching path of the manual shift lever 2 by means of the drive 10 supported, provided that there is no collision with impermissible operating states, which are subject to a logical lock. The user thus results in a switching force curve programmed via the control device.

Die auf diesem Wege zu unterstützenden Schaltwege werden durch eine dementsprechende Ansteuerung des Antriebes 10 dargestellt, wobei aufgrund einer freien Programmierbarkeit der Steuerungseinrichtung bzw. des Antriebes 10 nahezu beliebige Wählwinkel und damit Wählpositionen des Handschalthebels darstellbar sind, ohne dass es hierzu einer mechanischen Verrastung bedarf. Die softwaremäßige Darstellung der Schaltwege und damit der Wählpositionen des Handschalthebels 2 ergibt auf der Seite des Fahrzeugherstellers die Möglichkeit einer sehr einfachen Anpassung an unterschiedliche Rahmenbedingungen, und zwar unabhängig von den eingangs genannten räumlichgeometrischen Beschränkungen.The to be supported in this way switching paths are by a corresponding control of the drive 10 represented, due to a free programmability of the control device or the drive 10 Almost any selection angle and thus Wählpositionen the manual shift lever can be displayed without this requires a mechanical locking. The software representation of the switching paths and thus the selection positions of the manual shift lever 2 results on the side of the vehicle manufacturer the possibility of a very simple adaptation to different conditions, regardless of the spatial geometric restrictions mentioned above.

Der Schaltvorgang, nämlich das Überführen des Handschalthebels 2 in die nächstfolgende Wählstellung wird somit aufgrund eines Signales des einen der beiden Mikroschalter 7, 8 erkannt, woraufhin der Antrieb 10 mit der Maßgabe angesteuert wird, dass ausgangsseitig eine solche Drehung des Schneckenradsegmentes 11'' unterstützt wird, welche dem Nutzer eine Überführung des Handschalthebels 2 in die gewünschte Schaltstellung nach Maßgabe einer vorgebbaren Schaltkraftcharakteristik ermöglicht. Die Schalteinrichtung benötigt keine mechanische Raststellungen und es werden die einzelnen Wählstellungen ausschließlich softwaremäßig dargestellt. Entsprechend der freien Programmierbarkeit der Steuerungseinrichtung kann der Schaltvorgang leichtgängig angelegt sein, wobei die Gestaltung des Handschalthebels völlig unabhängig von der Schaltkraft-Charakteristik des Fahrzeuggetriebes vorgenommen werden kann.The switching process, namely the transfer of the manual shift lever 2 in the next following dialing is thus due to a signal of one of the two microswitches 7 . 8th recognized, whereupon the drive 10 is driven with the proviso that the output side such a rotation of the worm wheel segment 11 '' is supported, which gives the user a transfer of the manual shift lever 2 in the desired switching position in accordance with a predetermined switching force characteristic allows. The switching device does not require any mechanical detent positions and the individual dial positions are represented exclusively by software. According to the free programmability of the control device, the switching process can be applied smoothly, the Ge staltung of the manual shift lever can be made completely independent of the switching force characteristic of the vehicle transmission.

In den 3 und 4 ist eine alternative Ausführungsform einer Schalteinrichtung gezeigt, wobei gleiche Funktionselemente in gleicher Weise bezeichnet sind.In the 3 and 4 an alternative embodiment of a switching device is shown, wherein the same functional elements are designated in the same way.

In einem Gehäuse 1' ist um eine Achse 3 schwenkbar ein Handschalthebel 2 gelagert, der mit einer Gewindespindel 21 in Antriebsverbindung steht, an deren beiden freien Enden Konsolen 22, 23 befestigt sind. Die Gewindespindel 21 steht über ein Getriebe 24 in Antriebsverbindung mit einem Antrieb 25, einem Elektromotor, der in dem Gehäuse 1 aufgenommen ist.In a housing 1' is about an axis 3 a hand lever can be swiveled 2 stored, with a threaded spindle 21 is in drive connection, at the two free ends consoles 22 . 23 are attached. The threaded spindle 21 is about a gearbox 24 in drive connection with a drive 25 , an electric motor in the housing 1 is included.

Die Anbindung des Handschalthebels 2 an die Gewindespindel 21 erfolgt über eine Gewindemutter 26, die innerhalb des Gehäuses 1 bezüglich der Achse der Gewindespindel 21 unverdrehbar, jedoch in deren Richtung beweglich angeordnet ist. Man erkennt, dass mittels einer Drehung der Gewindespindel 21 eine Verschiebung der Spindelmutter 26 in Richtung der Pfeile 12 und aufgrund der Verbindung der Spindelmutter 26 mit dem dieser zugekehrten Ende des Handschalthebels 2 dessen Schwenkbewegung um die Achse 3 darstellbar ist. Diese Schwenkbewegung ist wiederum nach Maßgabe der Steuerung des Antriebes 25 mit Hinblick auf eine Unterstützung der Schaltbewegungen des Handschalthebels nach Maßgabe programmierbarer Schaltwege und Schaltstellungen unter Vermeidung von mechanisch definierten Raststellungen angelegt.The connection of the manual shift lever 2 to the threaded spindle 21 via a threaded nut 26 inside the case 1 with respect to the axis of the threaded spindle 21 non-rotatable, but is arranged to be movable in the direction. It can be seen that by means of a rotation of the threaded spindle 21 a displacement of the spindle nut 26 in the direction of the arrows 12 and due to the connection of the spindle nut 26 with this facing the end of the manual shift lever 2 its pivotal movement about the axis 3 is representable. This pivoting movement is again in accordance with the control of the drive 25 with regard to support the switching movements of the manual shift lever in accordance with programmable switching paths and switching positions while avoiding mechanically defined detent positions created.

Das freie Ende des Handschalthebels 2 ist im Bereich der Gewindemutter 26 als Anbindungspunkt 18'' für einen Kabelzug 27 ausgebildet, der das Bindeglied zu den eingangsseitigen Stellorganen eines zeichnerisch nicht dargestellten Fahrzeuggetriebes bildet und dementsprechend zur Übertragung von Schaltkräften bestimmt ist. Er ist mittels eines Widerlagers 20' an dem Gehäuse 1 festgelegt.The free end of the manual shift lever 2 is in the area of the threaded nut 26 as a connection point 18 '' for a cable pull 27 formed, which forms the link to the input-side actuators of a vehicle transmission not shown in the drawing and is accordingly intended for the transmission of switching forces. He is by means of an abutment 20 ' on the housing 1 established.

Beide Konsolen 22, 23 stehen mit einem zeichnerisch nicht dargestellten Kraftsensor in Verbindung, und zwar mit der Maßgabe, dass die, über den Handschalthebel 2 nutzerseitig in diesen eingeleitete Kraft messbar und durch ein elektrisches Signal darstellbar ist, mit der der Handschalthebel 2 in der einen oder der anderen Schwenkrichtung um die Achse 3 geschwenkt wird. Die Kraftsensoren stehen ebenso wie der Antrieb 25 mit einer zeichnerisch nicht dargestellten Steuerungseinrichtung in Verbindung.Both consoles 22 . 23 are connected to a force sensor, not shown graphically, with the proviso that the, via the manual shift lever 2 User side in this introduced force measurable and can be represented by an electrical signal, with the hand lever 2 in one or the other pivoting direction about the axis 3 is pivoted. The force sensors are just like the drive 25 with a graphically not shown control device in connection.

Die Steuerungseinrichtung kann dahingehend eingerichtet sein, dass bei Anstehen eines definierten Wertes einer mittels der genannten Kraftsensoren festgestellten Kraft, gegebenenfalls in Verbindung mit einem Mindestzeitintervall, eine Schaltabsicht erkannt wird, und zwar nach Maßgabe der Kraftrichtung in der einen oder anderen Richtung, wobei in diesem Fall mittels des Antriebes 25 eine entsprechende Unterstützung der erkannten Bewegung des Handschalthebel 2 in die angewählte Wähl- oder Schaltstellung ausgelöst wird.The control device can be set up such that when a defined value of a force determined by the mentioned force sensors is detected, optionally in conjunction with a minimum time interval, a shift intent is detected, in accordance with the force direction in one or the other direction, in which case by means of the drive 25 a corresponding support of the detected movement of the manual shift lever 2 is triggered in the selected selection or switching position.

Das Kraftniveau, von welchem eine Schaltabsicht abgeleitet wird, ist über die Steuerungseinrichtung softwaremäßig vorgebbar und kann auch dazu benutzt werden, dem Nutzer des Fahrzeugs aktuell unzulässige Wählbewegungen zu signalisieren. Die darzustellenden Wählwinkel und Wählpositionen sind in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel entsprechend den 1 und 2 softwaremäßig über eine entsprechende Steuerung des Antriebes 25 darstellbar.The force level from which a shift intent is derived is software-specified via the control device and can also be used to signal the user of the vehicle currently inadmissible Wählbewegungen. The to be displayed selection angle and selection positions are in the same manner as in the embodiment according to the 1 and 2 by software via a corresponding control of the drive 25 represented.

Anstelle der Kraftsensoren können auch Wegsensoren eingesetzt werden, bei denen ein Schaltvorgang bei Erreichen oder Überschreiten eines definierten Betrages eines Weges oder eines Winkels, um den der Handschalthebel ausgelenkt wird, ausgelöst wird.Instead of the force sensors can also displacement sensors are used, in which a switching operation when reaching or exceeding of a defined amount of a path or angle to the the manual shift lever is deflected, is triggered.

Die Kraft- oder Wegsensoren können mit dem Antrieb und der Steuerungseinrichtung einen Regelkreis dahingehend bilden, dass ein festlegbarer Funktionszusammenhang zwischen Parametern einer nutzerseitig in den Handschalthebel 2 eingeleiteten Schaltbewegung und den Parametern einer in Abhängigkeit hiervon über den Antrieb generierten, eine Servo-Unterstützung der Handschalthebelbetätigung bezweckenden Bewegung. Beispielsweise kann nach Maßgabe der Geschwindigkeit, mit der der Handschalthebel 2 zu Beginn eines Wählvorganges bewegt wird, der Antrieb 25 mit der Maßgabe gesteuert werden, dass der Wählvorgang mit einer dementsprechenden Geschwindigkeit ausgeführt wird.The force or displacement sensors can form a control loop with the drive and the control device to the effect that a definable functional relationship between parameters of a user side in the manual shift lever 2 initiated switching movement and the parameters of a generated in dependence thereon via the drive, a servo assistance of the manual shift lever operation intended movement. For example, in accordance with the speed with which the manual shift lever 2 is moved at the beginning of a dialing, the drive 25 are controlled with the proviso that the selection process is carried out at a corresponding speed.

Das Zweck dieses Regelkreises besteht in jedem Fall darin, die Servofunktion mit der Maßgabe einzurichten, dass sich eine gewünschte Betätigungscharakteristik, z. B. ein bestimmtes Kraft-Weg-Profil des sich ergebenden Wähl- bzw. Schaltvorganges ergibt.The The purpose of this loop is in any case, the servo function to set up with the proviso that is a desired Operating characteristic, z. B. a certain force-displacement profile of the resulting selection or switching operation results.

Der motorische Antrieb kann außer zur Ausführung eines Schaltvorganges unter Mitwirkung der Steuerungseinrichtung auch zur Generierung einer schaltwegabhängigen Gegenkraft, zur Signalisierung unzulässiger Wählvorgänge usw. benutzt werden. Sämtliche Parameter der Servofunktion sind softwaremäßig über die Steuerungseinrichtung darstellbar.Of the motor drive can except for execution a switching operation with the cooperation of the control device also for generating a switching path-dependent counterforce, for signaling inadmissible dialing etc. to be used. All Parameters of the servo function are software-controlled via the control device represented.

Vorstehend ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung bei einem Automatikgetriebe dargestellt worden, dessen Handschalthebel 2 manuell mit Servo-Unterstützung nach Maßgabe unterschiedlicher Wählstellungen schaltbar ist. Anwendungsmöglichkeiten für derartige Schalteinrichtungen bestehen jedoch auch bei automatisierten Schaltgetrieben, bei Doppelkupplungsgetrieben usw.Above is the application of the switching device according to the invention in a car matic transmission has been shown, the manual shift lever 2 Manually with servo support in accordance with different dialing positions switchable. Applications for such switching devices, however, also exist in automated manual transmissions, dual-clutch transmissions, etc.

Gemäß einer weiteren Abwandlung kann neben einer die Wählstellungen eines Automatikgetriebes darstellenden Wählgasse auch eine weitere, über eine Querbewegung erreichbare, für einen manuellen Schaltmodus (z. B. TIPP +/–) bestimmte Schaltgasse vorgesehen sein. In gleicher Weise wie bei den Wählbewegungen in einer Gasse kann auch für die Querbewegung zwischen den Gassen eine Servo-Unterstützung der vorstehend beschriebenen Art vorgesehen sein.According to one Another modification can be next to one of the dial positions of an automatic transmission performing selector alley also another, about a transverse movement achievable, for a manual shift mode (eg TIP +/-) certain shift gate provided be. In the same way as with the selection movements in an alley can also for the transverse movement between the lanes is a servo assistance of the be provided above described type.

Einer ausschließlich manuell angelegten Querbewegung mit mechanischer Verrastung in den Gassen wird jedoch der Vorzug gegeben.one exclusively manually applied transverse movement with mechanical locking in the lanes however, preference is given.

Sicherheitssysteme, welche der Darstellung unzulässiger und dementsprechend zu verriegelnder Schaltvorgänge dienen, können in herkömmlicher Weise elektronisch über die Steuerungseinrichtung eingerichtet sein. Dies betrifft beispielsweise auch ein automatisches Überführen des Handschalthebels 2 in die Wählstellung P, sobald eine Unterbrechung der Zündung festgestellt wird.Security systems which serve the purpose of displaying inadmissible and consequently to be locked switching operations can be set up in a conventional manner electronically via the control device. This also applies for example to an automatic transfer of the manual shift lever 2 in the selection position P, as soon as an interruption of the ignition is detected.

Der Handschalthebel 2 wurde vorstehend im Zusammenwirken mit einem Kabelzug 19, 27 als Übertragungselement beschrieben. Gleichermaßen kommen auch sonstige mechanische Übertragungselemente wie z. B. Schaltgestänge oder vergleichbare nicht elektrische Systeme in Betracht.The manual shift lever 2 was above in cooperation with a cable pull 19 . 27 described as a transmission element. Similarly, other mechanical transmission elements such. As shift linkage or comparable non-electrical systems into consideration.

Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel, bei welchem ein schwenkbarer Handschalthebel 2 benutzt wird, kann dahingehend abgewandelt sein, dass ein linear bewegbarer, somit verschiebbarer Handschalthebel eingesetzt wird. Sämtliche vorstehenden Anmerkungen gelten sinngemäß auch in diesem Fall.The embodiment described above, in which a pivotable hand lever 2 is used, may be modified to the effect that a linearly movable, thus movable manual shift lever is used. All the above comments apply mutatis mutandis in this case.

In jedem Fall steht mit der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung eine äußerst flexibel nutzbare, an unterschiedliche Schaltkraft- und Schaltwegverläufe einschließlich Schaltstellungen softwaremäßig anpassbare Baugruppe zur Verfügung, die somit mit geringem Aufwand unter unterschiedlichen fahrzeugspezifischen Randbedingungen einsetzbar ist.In In any case, with the switching device according to the invention is extremely flexible usable, to different switching power and Schaltwegverläufe including switch positions Software customizable Assembly available, thus with little effort under different vehicle-specific Boundary conditions can be used.

Claims (20)

Schalteinrichtung für ein Fahrzeuggetriebe mit einem Handschalthebel (2), der in einem Gehäuse (1) zur Darstellung definierter Schaltstellungen bewegbar angeordnet ist, mit Übertragungselementen, die zur Übertragung von Schaltkräften und Schaltwegen des Handschalthebels (2) auf eingangsseitige Stellorgane des Fahrzeuggetriebes eingerichtet sind, gekennzeichnet durch einen zur Unterstützung eingeleiteter Schaltbewegungen bestimmten motorischen, mit dem Handschalthebel (2) in Antriebsverbindung stehenden Antrieb (10, 25) und eine Steuerungseinrichtung, welche in Verbindung mit dem Antrieb (10, 25) und nach Maßgabe einer Schaltcharakteristik des Fahrzeuggetriebes zur Darstellung einer vorherbestimmten Schaltcharakteristik des Handschalthebels (2) eingerichtet ist.Switching device for a vehicle transmission with a manual shift lever ( 2 ) housed in a housing ( 1 ) is arranged movably for the representation of defined switching positions, with transmission elements which are used for transmitting switching forces and switching paths of the manual shift lever ( 2 ) are arranged on input-side actuators of the vehicle transmission, characterized by an initiated for assistance switching movements motor, with the manual shift lever ( 2 ) drive-connected drive ( 10 . 25 ) and a control device, which in conjunction with the drive ( 10 . 25 ) and in accordance with a switching characteristic of the vehicle transmission to represent a predetermined switching characteristic of the manual shift lever ( 2 ) is set up. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Handschalthebel (2) zur Darstellung von Schaltbewegungen in dem Gehäuse (1) um wenigstens eine Achse (3) schwenkbar ist.Switching device according to claim 1, characterized in that the manual shift lever ( 2 ) for the representation of switching movements in the housing ( 1 ) around at least one axis ( 3 ) is pivotable. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Handschalthebel (2) zur Darstellung von Schaltbewegungen in dem Gehäuse (1) in wenigstens einer Richtung verschiebbar ist.Switching device according to claim 1, characterized in that the manual shift lever ( 2 ) for the representation of switching movements in the housing ( 1 ) is displaceable in at least one direction. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Handschalthebel in dem Gehäuse (1) nach Maßgabe definierter Schaltpositionen bewegbar ist, in denen er verrastbar ist.Switching device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the manual shift lever in the housing ( 1 ) is movable in accordance with defined switching positions, in which it can be locked. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass den Schaltbewegungen des Handschalthebels ein vorzugsweise einstellbarer Schaltkraftverlauf zugeordnet ist, der unter Mitwirkung der Steuerungseinrichtung sowie des wenigstens einen Antriebs (10, 25) unabhängig von der Schaltcharakteristik des Fahrzeuggetriebes ist.Switching device according to claim 4, characterized in that the switching movements of the manual shift lever is associated with a preferably adjustable switching force profile, which, with the cooperation of the control device and the at least one drive ( 10 . 25 ) is independent of the switching characteristic of the vehicle transmission. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung in Verbindung mit dem Antrieb (10, 25) zur Darstellung definierter Schaltstellungen des Handschalthebels (2) eingerichtet ist.Switching device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control device in conjunction with the drive ( 10 . 25 ) for displaying defined switching positions of the manual shift lever ( 2 ) is set up. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (10, 25) aus einem Motor und einer, das Bindeglied zu dem Handschalthebel (2) bildenden, die Abtriebsbewegung des Motors in eine, die Schwenkbewegung des Handschalthebels (2) um die Achse (3) in einem vorzugsweise vorgebbaren Maße unterstützend umsetzenden Getriebe besteht.Switching device according to one of claims 1, 2 or 4 to 6, characterized in that the drive ( 10 . 25 ) of a motor and one, the link to the manual shift lever ( 2 ), the output movement of the motor in one, the pivotal movement of the manual shift lever ( 2 ) around the axis ( 3 ) exists in a preferably predeterminable extent supporting translating gear. Schalteinrichtung nach einem der vorrangegangenen Ansprüche 1, 2 oder 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Sensorsystem zur Detektion einer Schwenkbewegung des Handschalthebels (2) um die Achse (3) nach Maßgabe definierter Winkel beiderseits einer Ausgangslage des Handschalthebels (2) eingerichtet ist, wobei bei einer Auslenkung des Handschalthebels (2) um wenigstens einen, dem Betrag der genannten Winkel entsprechenden Schwenkwinkel ein elektrisches, der genannten Steuerungseinrichtung zu übermittelndes Signal generierbar ist.Switching device according to one of the preceding claims 1, 2 or 4 to 7, characterized in that a first sensor system for detecting a pivoting movement of the manual shift lever ( 2 ) around the axis ( 3 ) in accordance with defined angle on both sides of a starting position of the manual shift lever ( 2 ) is set, wherein at an Off steering of the manual lever ( 2 ) by at least one, the amount of said angle corresponding pivot angle an electrical, the said control device to be transmitted signal can be generated. Schalteinrichtung nach einem der vorrangegangenen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Sensorsystem zur Detektion einer auf den Handschalthebel (2) einwirkenden, als Einleitung einer Schaltbewegung interpretierbaren Kraft gegenüber einer Ausgangslage eingerichtet ist, wobei bei Überschreiten eines einstellbaren mittels des Sensorsystems gemessenen Betrages einer solchen Kraft ein elektrisches, der genannten Steuerungseinrichtung zu über-mittelndes Signal generierbar ist.Switching device according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that a first sensor system for detecting a on the manual shift lever ( 2 ), which can be interpreted as the initiation of a switching movement relative to a starting position, wherein an electrical, measured by the sensor system amount of such a force, an electrical, said controller to be transmitted signal is generated. Schalteinrichtung nach einem der vorrangegangenen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Sensorsystem zur Detektion einer, als Einleitung einer Schaltbewegung des Handschalthebels (2) interpretierbaren Auslenkung gegenüber einer Ausgangslage eingerichtet ist, wobei bei Überschreiten eines einstellba-ren mittels des Sensorsystems gemessenen Betrages einer solchen Auslenkung ein elektrisches, der genannten Steuerungseinrichtung zu übermittelndes Signal generierbar ist.Switching device according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that a first sensor system for detecting a, as the initiation of a switching movement of the manual shift lever ( 2 ) is configured to interpretable deflection relative to a starting position, wherein when an adjustable amount of such a deflection measured by means of the sensor system is exceeded, an electrical signal to be transmitted to said control device can be generated. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Ausgangslage des Handschalthebels (2) elastisch gesichert ist.Switching device according to one of claims 7 to 10, characterized in that said initial position of the manual shift lever ( 2 ) is elastically secured. Schalteinrichtung nach Anspruch 11 gekennzeichnet durch ein mechanisches System zur elastischen Stabilisierung des Handschalthebels (2) in der genannten Ausgangslage.Switching device according to claim 11 characterized by a mechanical system for elastic stabilization of the manual shift lever ( 2 ) in the starting position. Schalteinrichtung nach Anspruch 11 gekennzeichnet durch ein elektromagnetisches System zur elastischen Stabilisierung des Handschalthebels (2) in der genannten Ausgangslage.Switching device according to claim 11 characterized by an electromagnetic system for elastic stabilization of the manual shift lever ( 2 ) in the starting position. Schalteinrichtung nach einem der vorrangegangenen Ansprüche 8 bis 13 gekennzeichnet durch einen, zumindest das erste Sensorsystem, die Steuerungseinrichtung sowie den Antrieb (10, 20) einbeziehenden Regelkreis, durch welchen ein Schaltvorgang nach Maßgabe einer vorgebbaren Schaltkraftverlaufs bewirkbar ist.Switching device according to one of the preceding claims 8 to 13, characterized by one, at least the first sensor system, the control device and the drive ( 10 . 20 ) involving the control loop, by which a switching operation in accordance with a predeterminable shift force curve is effected. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass unter Mitwirkung der Steuerungseinrichtung und des Antriebs (10, 25) ein Wechsel der Schaltstellung des Handschalthebels (2) unterstützbar ist, sobald auf den Handschalthebel (2) eine definierte Schaltkraft einwirkt.Switching device according to one of claims 1 to 14, characterized in that with the cooperation of the control device and the drive ( 10 . 25 ) a change of the switching position of the manual shift lever ( 2 ) is supported as soon as the hand lever ( 2 ) acts a defined switching force. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass unter Mitwirkung der Steuerungseinrichtung und des Antriebs (10) ein Wechsel der Schaltstellung des Handschalthebels (2) unterstützbar ist, sobald der Handschalthebel (2) ausgehend von einer Ausgangslage nach Maßgabe eines definierten Schaltweges ausgelenkt wird.Switching device according to one of claims 1 to 14, characterized in that with the cooperation of the control device and the drive ( 10 ) a change of the switching position of the manual shift lever ( 2 ) is supported as soon as the hand lever ( 2 ) is deflected starting from a starting position in accordance with a defined switching path. Schalteinrichtung nach Anspruch 15 oder 16 dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechsel der Schaltstellung unterstützbar ist, sobald der Betrag der genannten Schaltkraft oder der Betrag des genannten Schaltweges zumindest während eines vorgebbaren Zeitintervalles aufrechterhalten oder überschritten wird.Switching device according to claim 15 or 16 characterized characterized in that a change of the switching position is supportable, as soon as the amount of said switching power or the amount of said switching path at least during a predetermined time interval maintained or exceeded becomes. Schalteinrichtung nach einem der vorrangegangenen Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch ein an sich bekanntes, die Position des Handschalthebels (2) erfassendes zweites Sensorsystem, welches mit der genannten Steuerungseinrichtung in Verbindung steht.Switching device according to one of the preceding claims 1 to 17, characterized by a known per se, the position of the manual shift lever ( 2 ) detecting second sensor system which is in communication with said control means. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorhandensein wenigstens einer weiteren Wählgasse und einer dementsprechenden Schwenkbarkeit des Handschalthebels (2) um eine weitere, sich quer zu der Achse (3) erstreckende Achse ein drittes Sensorsystem vorgesehen ist, welches mit einem zur Unterstützung einer Schwenkbewegung eingerichteten motorischen Antrieb in Wirkverbindung steht, wobei der Antrieb unter Mitwirkung der Steuerungseinrichtung zur Darstellung einer Schaltbewegung um die genannte, sich quer zu der Achse (3) erstreckende Achse eingerichtet ist.Switching device according to one of claims 1 to 18, characterized in that in the presence of at least one other selector gate and a corresponding pivoting of the manual shift lever ( 2 ) to another, transverse to the axis ( 3 ) extending axis is provided a third sensor system, which is operatively connected to a set up for supporting a pivoting motor drive, wherein the drive in cooperation with the control device for displaying a switching movement to said, transversely to the axis ( 3 ) extending axis is established. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass unter Mitwirkung der Steuerungseinrichtung in an sich bekannter Weise vorgegebene, sich auf unzulässige Schaltvorgänge beziehende Verriegelungen einrichtbar sind.Switching device according to one of claims 1 to 19, characterized in that with the cooperation of the control device in a manner known per se, referring to impermissible switching operations Locks are set up.
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