DE4401945C1 - Wähleinrichtung einer selbsttätigen Schaltvorrichtung eines Wechselgetriebes eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wähleinrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei einer bekannten Wähleinrichtung der eingangs genannten Art (Zeitschrift "auto, motor und sport", Heft 20, 24. September 1993, Sn. 139 und 141) für ein Zwei-Stufen-Automatikgetriebe eines durch einen Elektromotor mit oder ohne Unterstützung durch eine Gasturbine antreibbaren Kraftfahrzeuges ist der sonst üb­ liche Automatik-Wählhebel durch einen Drehschalter ersetzt, welcher in vier signifikante Drehwinkelstellungen von Hand betätig­ bar ist, welche den Stellungen P, R, N und D der selbsttätigen Schaltvorrichtung zugeordnet sind.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesent­ lichen darin, die Bedienung eines mit einer solchen Wähleinrich­ tung ausgerüsteten Fahrzeuges unter Gewährleistung der Dieb­ stahlsicherheit zu vereinfachen.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 ge­ löst.

Bei der Wähleinrichtung nach der Erfindung wird die selbsttätige Schaltvorrichtung des Wechselgetriebes zwangsläufig in der P- Stellung belassen, wenn das Kombischlüsselelement abgezogen wird, wodurch zusätzlich die Stromversorgung für elektrische Verbraucher wie auch die Einschaltung des Anlassers gesperrt werden. Durch Einführen des Kombischlüsselelementes in die Ku­ lisse des Wählzylinderelementes verbleibt die Schaltvorrichtung in der P-Stellung, jedoch sind nun die Spannungsquelle und der Anlaßmotor freigegeben. Durch Drehen des Wählzylinderelementes mittels des Kombischlüsselelementes in die N-Stellung wird das Fahrzeug betriebsbereit gemacht. Durch nunmehriges Drücken des Wählschieberelementes mittels des Kombischlüsselelementes nach vorn in die D-Stellung wird das Schaltprogramm für die Vorwärts­ gänge aktiviert. Durch Drücken des Wählschieberelementes mittels des Kombischlüsselelementes nach hinten in die R-Stellung wird die Schaltvorrichtung in die Stellung für den Rückwärtsgang ge­ bracht.

Durch die Erfindung sind wesentliche Vorteile erzielt. Für die Bedienung von Schloß, Zündung und Anlasser ist eine in sich ge­ schlossene, ergonomisch eindeutige und logische Handlung vorge­ geben. Die Bediensicherheit ist erhöht, und zwar durch eine er­ gonomisch sinnfällige Steuerung von Vorwärts- und Rückwärts­ fahrt. Die Bewegung des Kombischlüsselelementes nach vorn ist der Vorwärtsfahrt - die Bewegung des Kombischlüsselelementes nach hinten ist der Rückwärtsfahrt zugeordnet. Die Sicherung des abgestellten Fahrzeuges ist durch die Parksperren-Verriegelung gewährleistet. Dies bedeutet eine erhöhte Diebstahlsicherheit gegenüber einem herkömmlichen Lenkradschloß. Das vormals übliche Zünd- und Lenkradschloß entfällt, wodurch die passive Sicherheit (Knieaufprall auf Zünd- und Lenkradschloß) erhöht ist. Die Wähl­ einrichtung zeichnet sich durch geringe Abmessungen aus.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung bedeuten

Fig. 1 einen von Hand betätigbaren Teil einer Wähleinrichtung nach der Erfindung in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 das Wählzylinderelement der Wähleinrichtung von Fig. 1 als Einzelteil, in der P-Stellung gezeichnet,

Fig. 3 das Wählzylinderelement der Wähleinrichtung von Fig. 1 als Einzelteil, in der N-Stellung gezeichnet,

Fig. 4 ein Blockschaltbild zur Darstellung der Verknüpfung der Wähleinrichtung von Fig. 1 mit einem Kraftfahrzeug, wobei sich die Wähleinrichtung in der P-Stellung bei abgezoge­ nem Kombischlüsselelement befindet,

Fig. 5 das Blockschaltbild von Fig. 4 in verkleinertem Maßstab, wobei die Wähleinrichtung sich in der P-Stellung und das Kombischlüsselelement in der Schlüsselabzugsstellung un­ ter Kontaktierung der Kulisse des Wählzylinderelementes befinden,

Fig. 6 das Blockschaltbild von Fig. 4 in verkleinertem Maßstab, wobei die Wähleinrichtung durch das Kombischlüsselelement in die N-Stellung betätigt ist,

Fig. 7 das Blockschaltbild von Fig. 4 in verkleinertem Maßstab, wobei die Wähleinrichtung durch das Kombischlüsselelement in die D-Stellung betätigt ist, und

Fig. 8 das Blockschaltbild von Fig. 4 in verkleinertem Maßstab, wobei die Wähleinrichtung durch das Kombischlüsselelement in die R-Stellung betätigt ist.

Unter Bezugnahme zunächst auf Fig. 4 weist ein nicht näher dar­ gestelltes Kraftfahrzeug einen Antriebsmotor 22 auf, welcher über ein Anfahrelement, beispielsweise einen hydrodynamischen Drehmomentwandler oder eine Kupplung 23, ein wenigstens zweistu­ figes Wechselgetriebe 28 antreibt, welches abtriebsseitig mit einem Fahrantrieb, beispielsweise mit einem Achsantrieb des Kraftfahrzeuges in Antriebsverbindung steht.

Das Wechselgetriebe 28 wird durch eine selbsttätige Schaltvor­ richtung 27 umgeschaltet, die ihrerseits in Abhängigkeit von einer elektronischen Steuereinheit 25 arbeitet.

Der Antriebsmotor 22 ist in bekannter Weise durch eine mit einem elektrischen Anlaßmotor arbeitende Starteinrichtung 20 anwerf­ bar, die durch einen von der Steuereinheit 25 ansteuerbaren An­ laßsperrschalter 21 abschalt- bzw. sperrbar ist. Der Getriebeab­ trieb des Wechselgetriebes 28 ist in bekannter Weise durch eine Parksperre 29 gegenüber dem Getriebegehäuse undrehbar festleg­ bar, deren Stellglied 24 durch die elektronische Steuereinheit 25 gesteuert wird.

Die von Hand betätigbaren mechanischen Elemente einer Wählein­ richtung 26 sind in den Fig. 1 bis 3 in bezug auf die zum Ver­ ständnis erforderlichen Merkmale schematisch dargestellt. Danach weist die Wähleinrichtung 26 ein Wählschieberelement 17 auf, welches in den Richtungen einer geometrischen Hauptachse 30-30 aus einer mittleren Stellung 14 heraus in entgegengesetztem Richtungssinn jeweils in eine Endstellung 15 oder 16 verlagerbar ist. In dem Wählschieberelement 17 ist ein Wählzylinderelement 9 aufgenommen, welches um eine zur Hauptachse 30-30 senkrechte geometrische Zylinderachse 31-31 begrenzt drehbeweglich gegen­ über dem Wählschieberelement 17 gelagert ist, wobei das Wähl­ zylinderelement 9 zwei um 90° zueinander versetzte definierte Drehwinkelendstellungen 11 und 12 gegenüber dem Wählschieber­ element 17 einnehmen kann. Das Wählzylinderelement 9 weist eine schlitzförmige Kulisse 13 für die Kontaktierung durch ein Kombi­ schlüsselelement 10 auf, das ein nach dem Einstecken in die Ku­ lisse 13 außerhalb des Wählzylinderelementes 9 verbleibendes Griffteil aufweist, welches als ein von Hand betätigbares Wähl­ betätigungsglied 32 verwendet ist, um die Wähleinrichtung 26 in ihre Stellungen P, R, N und D bringen zu können. Zu diesem Zweck ist bei dieser Wähleinrichtung 26 folgende Anordnung getroffen: Wenn sich das Wählschieberelement 17 in seiner mittleren Stel­ lung 14 und das Wählzylinderelement 9 in seiner in bezug auf seine Kulisse 13 mit der Hauptachse 30-30 fluchtenden Drehwin­ kelstellung 11 befinden, nimmt die Wähleinrichtung 26 ihre P- Stellung ein, welche die einzige Schlüsselabzugsstellung bildet, in welcher das Kombischlüsselelement 10 in die Kulisse 13 ein­ steckbar oder von dem Wählzylinderelement 9 abziehbar ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 weist der elektrische Steuerungsteil der Wähleinrichtung 26 einen Eingang (18) für den mittelbaren Anschluß einer bordeigenen Spannungsquelle, einen Eingang (19) für den Anschluß von elektrischen Verbrauchern und einen Eingang 36 für die Verbindung mit dem Dauer-Plus-Pol der bordeigenen Spannungsquelle auf. Der Eingang 36 steht noch mit dem einen Kontakt des Anlaßsperrschalters 21 und mit dem Stellglied 24 der Parksperre 29 in Verbindung. Die Wähleinrichtung 26 weist einen Ausgang 41 auf, der sowohl mit ihrem Eingang (19) als auch mit dem einen Eingang 42 der Steuereinheit ständig verbunden ist. Die Wähleinrichtung 26 weist weiterhin Ausgänge R, D, P und N auf, welche jeweils mit einem korrespondierenden Eingang R bzw. D bzw. P bzw. N der elektronischen Steuereinheit 25 verbunden sind, welche ihrerseits einen mit dem Stellglied 24 der Park­ sperre 29 verbundenen Ausgang 38, einen mit dem Stellglied des Sperranlaßschalters 21 verbundenen Ausgang 39 sowie wenigstens einen mit der Schaltvorrichtung 27 des Wechselgetriebes 28 ver­ bundenen Ausgang 40 aufweist.

In Fig. 4 ist die Wähleinrichtung 26 in der P-Stellung bei abge­ zogenem Kombischlüsselelement 10 gezeichnet. In diesem Zustand sind ein wirkungsmäßig zwischen den Eingängen (18) und (19) lie­ gender Schaltkontakt 33 der Wähleinrichtung 26 sowie ein wir­ kungsmäßig zwischen dem Eingang 36 und dem Ausgang N der Wähl­ einrichtung 26 liegender Schaltkontakt 34 der Wähleinrichtung 26 geöffnet. In dem Zustand gemäß Fig. 4 ist weiterhin ein Mehrstellungs-Schaltkontakt 35 der Wähleinrichtung 26, welcher mit dem Eingang 36 ständig verbunden und entweder auf einen der Ausgänge R, D und P der Wähleinrichtung 26 schaltbar oder von diesen Ausgängen abschaltbar ist, auf den Ausgang P geschaltet. Infolgedessen liegt am Ausgang 38 der Steuereinheit ein Sperr­ signal 37 an, wodurch die Parksperre 29 eingerückt ist, während der Eingang (18) für den Anschluß der Spannungsquelle gegenüber dem Eingang (19) für den Anschluß elektrischer Verbraucher ge­ sperrt und das Anlassen des Antriebsmotores 22 infolge des ge­ öffneten Anlaßsperrschalters 21 nicht möglich ist.

In Fig. 5 ist die Wähleinrichtung 26 ebenfalls in der P-Stel­ lung, jedoch in einem durch die Kontaktierung der Kulisse 13 des Wählzylinderelementes 9 durch das Kombischlüsselelement 10 be­ stimmten Zustand gezeichnet, in welchem in der Wähleinrichtung 26 nunmehr der Schaltkontakt 33 geschlossen ist, während die beiden anderen Schaltkontakte 34 und 35 ihre Stellungen gemäß Fig. 4 beibehalten. Auf diese Weise ist der Eingang (18) für den mittelbaren Anschluß der Spannungsquelle mit dem Eingang (19) für den Anschluß von elektrischen Verbrauchern verbunden, so daß die Steuereinheit 25 die Parksperre 29 weiterhin im eingerückten Zustand hält und ein zusätzliches Ausgangssignal 43 zum Schlie­ ßen des Anlaßsperrschalters 21 abgibt, so daß die elektrischen Verbraucher betriebsbereit sind und der Antriebsmotor 22 ge­ startet werden kann.

In Fig. 6 befindet sich die Wähleinrichtung 26 in der N-Stel­ lung, welche durch Drehen des Kombischlüsselelementes 10 um etwa 90° in die Stellung 12 (Fig. 1 und 3) erreicht wird, wobei sich das Wählschieberelement 17 weiterhin in seiner mittleren Stel­ lung 14 befindet. In dieser Stellung sind in der Wähleinrichtung 26 die beiden Schaltkontakte 33 und 34 geschlossen, während die Ausgänge R, D und P von dem Eingang 36 durch den Mehrstellungs- Schaltkontakt 35 abgeschaltet sind. Auf diese Weise sind die elektrischen Verbraucher (Eingang 19) sowie die Starteinrichtung 20 weiterhin betriebsbereit, während die Parksperre 29 nunmehr ausgerückt und das Wechselgetriebe 28 in einen neutralen, die Drehmomentübertragung unterbrechenden Zustand durch Ansteuerung der Schaltvorrichtung 27 von der Steuereinheit 25 her gebracht ist.

In der in Fig. 7 gezeichneten D-Stellung der Wähleinrichtung 26 sind bei letzterer der Schaltkontakt 33 weiterhin geschlossen, der Schaltkontakt 34 geöffnet sowie der Eingang 36 durch den Mehrstellungs-Schaltkontakt 35 mit dem Ausgang D verbunden. In­ folgedessen sind die elektrischen Verbraucher (Eingang 19) wei­ terhin betriebsbereit, die Parksperre 29 weiterhin ausgerückt, die Starteinrichtung 20 durch den geöffneten Anlaßsperrschalter 21 von ihrer Stromversorgung abgeschaltet und in der Steuerein­ heit 25 das Schaltprogramm für Vorwärtsfahrt bzw. für die Vor­ wärtsgänge aktiviert.

Dagegen sind in der in Fig. 8 dargestellten R-Stellung der Wähl­ einrichtung 26 bei letzterer weiterhin der Schaltkontakt 33 ge­ schlossen und der Schaltkontakt 34 geöffnet, während der Eingang 36 durch den Mehrstellungs-Schaltkontakt 35 mit dem Ausgang R verbunden ist. Somit sind weiterhin die elektrischen Verbraucher (Eingang 19) betriebsbereit und der Anlaßsperrschalter 21 geöff­ net sowie die Parksperre 29 ausgerückt, während das Wechselge­ triebe 28 nunmehr durch die Schaltvorrichtung 27 in den Rück­ wärtsgang geschaltet ist.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß für den Antriebsmotor 22 ein Elektromotor verwendet wird. Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, daß für das Wechselgetriebe 28 ein stufenloses Getriebe verwendet wird. Nicht zuletzt ist die Erfindung auch bei solchen Antriebsanordnungen anwendbar, bei denen anstelle einer besonderen Parksperre eine der Antriebskomponenten des An­ triebsstranges in einen Bremszustand steuerbar ist, beispiels­ weise ein elektrischer Antriebsmotor.

Claims (2)

1. Wähleinrichtung für die Stellungen P, R, N und D einer selbsttätigen Schaltvorrichtung eines Wechselgetriebes eines Kraftfahrzeuges, bei der ein Wähldrehorgan durch ein von Hand betätigbares Handwählglied in zwei Drehwinkelstellungen betätig­ bar ist und Mittel vorgesehen sind, welche die Schaltvorrichtung in der einen Drehwinkelstellung in die P-Stellung und in der an­ deren Drehwinkelstellung in die N-Stellung umsteuern, dadurch gekennzeichnet, daß als Handwählglied ein abziehbares Kombischlüsselelement (10) und für das Wähldrehorgan ein eine korrespondierende Kulisse (13) für die Kontaktierung durch das Kombischlüsselelement (10) aufweisendes Wählzylinderelement (9) verwendet sind, und daß das Wählzylinderelement (9) in einem durch das Kombischlüsselelement (10) aus einer mittleren Stellung (14) in zwei entgegengesetzt zu letzterer liegende Endstellungen (15 und 16) verlagerbaren Wählschieberelement (17) drehbar aufgenommen ist und Mittel vor­ gesehen sind, welche die Schaltvorrichtung (7) in der einen End­ stellung (15) des Wählschieberelementes (17) in die D-Stellung und in der anderen Endstellung (16) des Wählschieberelementes (17) in die R-Stellung umsteuern, und daß die Anordnung so ge­ troffen ist, daß einerseits die Schaltvorrichtung (27) aus­ schließlich in der mittleren Stellung (14) des Wählschieberele­ mentes (17) in die N-Stellung steuerbar und andererseits das Kombischlüsselelement (10) ausschließlich in der P-Stellung des Wählzylinderelementes (17) von letzterem abziehbar ist, wobei eine bordeigene Spannungsquelle (18) gegenüber elektrischen Ver­ brauchern (19) bei abgezogenem Kombischlüsselelement (10) ge­ sperrt - dagegen bei Kontaktierung der Kulisse (13) durch das Kombischlüsselelement (10) freigegeben ist.

2. Wähleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei abgezogenem Kombischlüsselelement (10) ein an sich in der P-Stellung und in der N-Stellung einschaltbarer elektrischer Anlaßmotor (Starteinrichtung 20) zwangsläufig abgeschaltet ist.