DE4118519C2

DE4118519C2 - Rückschaltsperre für ein selbsttätig schaltendes Getriebe

Info

Publication number: DE4118519C2
Application number: DE19914118519
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Dietz
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1991-06-06
Filing date: 1991-06-06
Publication date: 1996-02-08
Anticipated expiration: 2011-06-07
Also published as: DE4118519A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rückschaltsperre für ein selbsttätig schaltendes Getriebe, insbesondere ein Automa tik-Getriebe für Kraftfahrzeuge, mit welcher ein manuelles Rückschalten aus einem höher übersetzten Gang in einen niedriger übersetzten dann unterbunden wird, wenn damit bei zu hoher Fahrgeschwindigkeit der Motor auf eine unzulässig hohe Drehzahl gebracht würde.

Derartige Rückschaltsperren sind für Automatik-Getriebe in Kraftfahrzeugen bekannt. Sie sind in der Regel in den hy draulischen Steuerkreis des Getriebes integriert und wirken derart, daß ein von der Fahrgeschwindigkeit abhängiger Druck ein Schaltventil beeinflußt, welches oberhalb einer zulässigen Fahrgeschwindigkeit eine vom Fahrer beabsich tigte und über den Wählhebel eingeleitete Rückschaltung so lange ignoriert, bis infolge einer Geschwindigkeitsreduzie rung der Druck am Schaltventil abfällt. Erst dann gibt die Getriebesteuerung den vorgewählten Schaltvorgang frei und führt ihn aus. Auch die bekannten über eine elektronische Steuerung beeinflußten Rückschaltsperren wirken in ähnli cher Weise, indem sie oberhalb bestimmter für ein Rück schalten noch zulässiger Geschwindigkeiten ein elektrisches Magnetschaltventil ansteuern, welches die Getriebesteuerung veranlaßt, einen mit dem Wählhebel vorgegebenen Rückschalt befehl bis zum Erreichen der erforderlichen niedrigeren Geschwindigkeit zu ignorieren, um ihn erst dann auszufüh ren.

Der wesentliche Nachteil aller dieser bekannten Rückschalt sperren besteht darin, daß es dem Fahrer möglich ist, den Wählhebel auch dann in eine Position zu stellen, wenn die Ausführung des damit vorgegebenen Befehls an sich unzuläs sig ist und somit auch von der Rückschaltsperre verhindert wird. Jedoch verbleibt der Wählhebel dann meistens in die ser Position. Sobald in einem solchen Falle die Fahrge schwindigkeit den Wert unterschreitet, der eine Rückschal tung zuläßt, erfolgt diese Rückschaltung dann für den Fah rer meist unverhofft und überraschend. Dabei kann die Fahrsituation, die zum Wählen des kleineren Ganges veran laßt hat, schon vorüber sein und es kann in bestimmten Si tuationen sogar zur Beeinträchtigung der Fahrsicherheit kommen, wenn nämlich die vorgewählte Rückschaltung unver hofft in einer Kurve bei geringer Bodenhaftung realisiert wird.

Mit DE-OS 30 42 920 ist zwar eine Vorrichtung bekannt, wel che ein geschwindigkeitsabhängiges Sperren eines oder meh rerer Gänge eines Fahrzeuggetriebes dadurch ermöglicht, daß eine Sperre im Getriebe durch einen Riegelmagneten akti viert wird, dessen Stromkreis über einen Kontakt am Schalt hebel bei dessen Bewegung in die Rückwärtsgang-Gasse sowie über einen geschwindigkeitsabhängigen Strompfad in einem Steuergerät schließbar ist. Dabei handelt es sich aber um ein handgeschaltetes Wechselgetriebe und ein Hinweis auf eine Anwendung für ein Automatik-Getriebe ist weder direkt noch aus dieser Schrift für den Fachmann naheliegend gege ben.

Bekannt ist es auch, den Wählhebel eines automatischen Ge triebes eines Kraftfahrzeuges durch einen mechanischen Sperrhebel in der Parkstellung zu verriegeln und diese Ver riegelung mit Betätigen des Bremspedals zu lösen (DE-OS 39 43 011). Mit einer solchen auch Brake-Lock genannten Sperre wird ein unbeabsichtigtes Bewegen des Fahrzeuges durch ver sehentliches Verstellen des Wählhebels aus der Parkposition vermieden. Ein Verstellen des Wählhebels von einem Gang in einen anderen bei einer für eine solche Schaltung unzuläs sigen Geschwindigkeit kann damit aber nicht unterbunden werden.

Um diese Nachteile zu vermeiden, stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Rückschaltsperre für ein selbsttätig schaltendes Getriebe zu schaffen, welche nur dann eine Ver stellung des Wählhebels in Richtung eines niedrigeren Gan ges ermöglicht, wenn die dabei gefahrene Geschwindigkeit auch die Realisierung des damit erteilten Schaltbefehls er laubt, wobei jedoch aus jeder Wählhebelposition bei allen Betriebsbedingungen die Neutralposition angewählt werden kann. Weiterhin gehört es zur Aufgabe der Erfindung, daß die Rückschaltsperre auch die Funktion eines sogenannten Brake-Lock -, einer Sicherung gegen unbeabsichtigtes Bewe gen des Fahrzeugen durch Stellen des Wählhebels in eine Fahrstellung aus der Parkposition heraus, - mit übernimmt und somit zusätzlicher Aufwendungen für eine solche Funk tion nicht erbracht werden müssen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein gegenüber einem Wählhebelgehäuse schwenkbar gelagerter Wählhebel, welcher durch Verschwenken um seine Schwenkachse in der einen Richtung von einer Neutralposition aus zu ei ner Normalfahrposition und über diese hinaus zu einer oder mehreren Niedriggangpositionen und in der anderen Richtung zu einer Rückwärtsgangposition und darüber hinaus zu einer Parkposition gestellt werden kann, mittels eines Klinkenge sperres, bestehend aus einer Klinke mit mehreren Klinkenra sten und einem Klinkenriegel, gegenüber dem Wählhebelgehäu se gehalten ist wobei die Bewegung des Wählhebels durch das Klinkengesperre von der Parkposition zur Rückwärtsgangposi tion sowie von der Normalfahrposition zu einer Niedriggang position und von jeder Niedriggangposition zu einer weite ren kleineren Niedriggangposition gesperrt ist, während im gegenläufigen Sinne der Wählhebel in seiner Bewegung von der Klinke freigegeben ist, wobei mittels eines durch eine elektronische Steuerung betätigten Hubmagneten die Klinke mit ihren Klinkenrasten unter einer der folgenden Bedingun gen gegen die kraft einer Feder außer Eingriff mit dem Klinkenriegel bringbar ist:

a) Stellung des Wählhebels in Parkposition, eingeschal tete Zündung, betätigte Bremse;
b) Stellung des Wählhebels in Normalfahrposition oder in einer Niedriggangposition, ein zum jeweiligen Gang ge hörendes Signal eines Drehzahlsensors über eine ange messene Drehzahl, bei welcher ein gefahrloses Herab schalten zugelassen ist.

Gemäß der Erfindung kann das Klinkengesperre auch so ange ordnet sein, daß die Klinke mit ihren Klinkenrasten in Ru hestellung von dem Klinkenriegel abgehoben ist und von dem Hubmagneten unter folgenden Bedingungen gegen die Kraft ei ner Feder in Eingriff gebracht ist:

a) Stellung des Wählhebels in Parkposition, Bremse nicht betätigt;
b) Stellung des Wählhebels in Normalfahrposition oder in einer Niedriggangposition, ein zum jeweiligen Gang an gemessenes Drehzahlsignal, welches eine zu hohe Dreh zahl für ein gefahrloses Herabschalten signalisiert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Rückschaltsperre an einem Wählhebel;

Fig. 2 ein Blockschaltbild für die elektrische Be einflussung der Rückschaltsperre;

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung einer Klinken raste.

Ein Wählhebel 5 für die Auswahl der Schaltpositionen 1, 2, D, N, R, P an einem automatisch schaltenden Getriebe ist um die Schwenkachse 6 an einem Wählhebelgehäuse 7 schwenkbar gelagert. Die für die Führung des Wählhebels 5 übliche Ku lisse sowie die Schaltrasten des Wählhebels 5 an den Schaltpositionen 1, 2, D, N, R und P sind zum Zwecke der deutlicheren Darstellung der Erfindung in der Zeichnung weggelassen. Am Wählhebel 5 befindet sich ein Klinkenriegel 8. Am Wählhebelgehäuse 7 ist eine Klinke 9 um den Punkt 10 schwenkbar gelagert. Die Klinke 9 ist durch eine Feder 11 in Richtung auf den Klinkenhebel 8 gedrückt. An der dem Klinkenriegel 8 zugewandten Seite der Klinke 9 befinden sich Klinkenrasten 12, 13 und 14 mit jeweils einer Auflauf flanke 15 und einer Sperrflanke 16 (Fig. 3), wobei der Klinkenriegel 8 in Schaltposition 1 des Wählhebels 5 vor der Auflaufflanke 15 der Klinkenraste 12 positioniert ist, bei Schaltposition 2 der Klinkenriegel 8 zwischen der Sperrflanke 16 der Klinkenraste 12 und der Auflaufflanke 15′ der Klinkenraste 13 liegt, bei Schaltposition D der Klinkenriegel 8 an der Schaltflanke 16′ der Klinkenraste 13 anliegt und bei Schaltposition N der Klinkenriegel 8 keine der Klinkenrasten 12, 13, 14 berührt, bei Schaltposition R der Klinkenriegel 8 an der Auflaufflanke 15′′ der Klinken raste 14 anliegt und bei Schaltposition P der Klinkenriegel 8 an der Sperrflanke 16′′ anliegt.

In ein Langloch 17 der Klinke 9 greift ein Bügel 18 ein, welcher mit einem elektrisch betätigten Magneten 19 in Ver bindung steht. Das Langloch 17 ermöglicht ein Verschwenken der Klinke 9 und damit ein Übergleiten der Klinkenrasten 12, 13, 14 über den Klinkenriegel 8 auch dann, wenn der Bü gel 18 vom Hubmagneten 19 in Ruhestellung gehalten ist. Ist der Hubmagnet 19 aktiviert, dann hebt der Bügel 18 die Klinke 9 von dem Klinkenriegel 8 ab und bringt so die Klin kenrasten 12, 13, 14 außer Eingriff mit dem Klinkenriegel 8. Der Hubmagnet 19 wird angesteuert von einer Steuerein heit 20, welche Signale von einem Drehzahlsensor 21, einem Bremspedalsensor 22, einem Wählhebelstellungssensor 23 und von der Zündung 24 des Motors erhält.

Beim Wählen aus der Schaltposition 1 zur Schaltposition 2 und von dieser zur Schaltposition D sowie von der Schaltpo sition R zur Schaltposition P kann die Klinke 9 des Wählhe bels 5 durch Auflaufen des Klinkenriegels 8 auf die jewei lige Auflaufflanke 15, 15′, 15′′ entgegen der Kraft der Fe der 11 anheben; d. h. ein Wählvorgang in dieser Richtung ist in jedem Falle möglich. Auch ist in jedem Falle eine Wahl aus der Schaltposition N zur Schaltposition D möglich. Soll jedoch aus der Schaltposition D in die Schaltposition 2 gewählt werden oder aus der Schaltposition 2 in die Schaltposition 1, dann ist das erst möglich, wenn von der Steuereinheit 20 der Hubmagnet 19 angesteuert wird und die ser die Klinke 9 mit ihren Klinkenrasten 12, 13, 14 außer Eingriff mit dem Klinkenriegel 8 bringt (strichpunktiert dargestellt in Fig. 1). Das geschieht aber nur dann, wenn vom Drehzahlsensor 21 in Verbindung mit dem Wählhebelstel lungssensor 23 eine Drehzahl signalisiert wird, welche für die Betriebssicherheit unkritisch ist.

Die Erfindung wirkt gleichzeitig auch als Sicherung gegen unbeabsichtigtes Bewegen des Fahrzeuges durch unbedachtes Stellen des Wählhebels 5 aus der Schaltposition P in eine der Fahrpositionen. Auch hier wird durch die Klinkenraste 14 der Klinkenriegel 8 und damit der Wählhebel 7 solange blockiert, bis von der Steuereinheit 20 der Hubmagnet 19 angesteuert ist. Dies erfolgt bei eingeschalteter Zündung 24 erst dann, wenn das Bremspedal getreten ist und somit der Bremspedalsensor 22 ein entsprechendes Signal erzeugt.

Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß mit einfachen Mitteln eine für jedes automatische Ge triebe mit einem Wählhebel anwendbare Rückschaltsperre re alisierbar ist, mit welcher für den Fahrer unmittelbar er kennbar ein Anwählen von niedrigeren Gangstufen dann unter bunden wird, wenn dies bei der gerade gefahrenen Geschwin digkeit von der Automatik nicht ausführbar ist. Es kann so mit nicht vorkommen, daß ein niedriger Gangbereich bei hö herer Geschwindigkeit vorgewählt wird der dann später nach Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit erst von der Automatik realisiert wird, auch wenn sich die Fahrsituation eventuell schon dahingehend geändert hat, daß ein Herabschalten nicht mehr erforderlich ist. Damit wird der Fahrer auch von einem solchen verzögert ausgeführten Herabschalten nicht mehr überrascht und problematische Situationen aus einem solchen unerwarteten Rückschalten, wie sie auf Fahrbahnen mit ge ringem Kraftschluß zu den Rädern leicht eintreten können, werden von vornherein vermieden.

Als zusätzlicher Vorteil ist die gleichzeitige sehr einfa che Realisierungsmöglichkeit eines Brake-Lock zu sehen.

Es entspricht selbstverständlich auch der Erfindung, wenn die Klinke 9 am Wählhebel 5 angelenkt ist und der Klinken riegel 8 mit dem Wählhebelgehäuse 7 verbunden ist.

Die Ansteuerung des Hubmagneten 19 kann bei elektronisch gesteuerten Getrieben direkt über das Getriebesteuergerät erfolgen.

Die erfindungsgemäße Rückschaltsperre ist natürlich auch für Automatik-Getriebe mit weniger oder auch mehr Stufen als im Ausführungsbeispiel dargestellt ohne Probleme an wendbar, indem lediglich die Anzahl der Klinkenrasten die ser Stufenzahl angepaßt wird.

Ebenso kann, wie im Anspruch 2 ausgeführt, das Klinkenge sperre so ausgeführt sein, daß eine Feder die Klinke außer Eingriff mit dem Klinkenriegel hält und der Eingriff er zielt wird durch sinnfälliges Ansteuern des Hubmagneten durch eine Steuereinheit.

Claims

1. Rückschaltsperre für ein selbsttätig schaltendes Ge triebe, insbesondere ein Automatik-Getriebe für Kraft fahrzeuge, mit welcher ein manuelles Rückschalten aus einem höher übersetzten Gang ein einen niedriger über setzten dann unterbunden ist, wenn damit ein für den Fahrzustand kritischer Zustand eintreten würde und bei welchem ein gegenüber einem Wählhebelgehäuse (7) schwenkbar gelagerter Wählhebel (5), welcher durch Verschwenken um seine Schwenkachse (6) in der einen Richtung von einer neutralen Schaltposition (N) aus zu einer Normalfahr-Schaltposition (D) und über diese hinaus zu einer oder mehreren Niedriggang-Schaltposi tionen (1, 2) und in der anderen Richtung zu einer Rückwärtsgang-Schaltposition (R) und darüber hinaus zu einer Park-Schaltposition (P) gestellt werden kann, gekennzeichnet dadurch, daß mittels eines Klinkenge sperres, bestehend aus einer Klinke (9) mit mehreren Klinkenrasten (12, 13, 14) und einem Klinkenriegel (8) der Wählhebel (5) gegenüber dem Wählhebelgehäuse (7) in seiner Schwenkrichtung festgehalten ist, wobei die Bewegung des Wählhebels (5) durch das Klinkengesperre von der Park-Schaltposition (P) zur Rückwärtsgang- Schaltposition (R) sowie von der Normalfahr-Schaltpo sition (D) zu einer Niedriggang-Schaltposition (1, 2) und von jeder Niedriggang-Schaltposition (2) zu einer weiteren kleineren Niedriggang-Schaltposition (1) ge sperrt ist, während im gegenläufigen Bewegungssinn der Wählhebel (5) in seiner Bewegung von der Klinke (9) freigegeben ist, wobei mittels eines durch eine elek tronische Steuereinheit (20) betätigten Hubmagneten (19) die Klinke (9) mit ihren Klinkenrasten (12, 13, 14) unter einer der folgenden Bedingungen gegen die Kraft einer Feder (11) außer Eingriff mit dem Klinken riegel (8) bringbar ist:

a) Stellung des Wählhebels (5) in Park-Schaltposi tion (P), eingeschaltete Zündung (24), betätigte Bremse;
b) Stellung des Wählhebels (5) in Normalfahr-Schalt position (D) oder in einer Niedriggang-Schaltpo sition (1, 2), ein zum jeweiligen Gang gehörendes Signal eines Drehzahlsensors (21) über eine ange messene Drehzahl, bei welcher ein gefahrloses Herabschalten zugelassen ist.

2. Rückschaltsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Klinke (9) mit ihren Klinkenrasten (12, 13, 14) in Ruhestellung von dem Klinkenriegel (8) ab gehoben ist und vom Hubmagneten (19) unter einer der folgenden Bedingungen gegen die Kraft einer Feder (11) in Eingriff mit dem Klinkenriegel (8) gebracht ist:

a) Stellung des Wählhebels (5) in Park-Schaltposi tion (P), Bremse nicht betätigt;
b) Stellung des Wählhebels (5) in Normal-Schaltposi tion (D) oder in einer Niedriggang-Schaltposition (1, 2), ein zum jeweiligen Gang gehörendes Signal eines Drehzahlsensors (21), welches eine für ein gefahrloses Herabschalten zu hohe Drehzahl signa lisiert.