SE522613C2 - Manöveranordning i form av ett växelreglage - Google Patents

Description

25 30 522 613 rörelseenergi man försöker bygga upp genom Iossgungning samtidigt som växlingslåset måste aktiveras för varje växling. Aktiveringen måste ske snabbt innebärande att stora krav ställs på växlingslåset som dimensioneras därefter.

Dessa kända aktiva växlingslàs är således under spänning en stor del av fordonets körtid. Dessa måste därför dimensioneras så, att överhettning undvikes.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att eliminera de ovan angivna problemen och att möjliggöra att växlingslåset ges mindre dimensioner vilket i sin tur innebär lägre kostnader och mindre utrymmesbehov, utan att avkall göres på körsäkerheten.

Nämnda ändamål uppnås medelst manöveranordningen enligt föreliggande uppfinning vars kännetecken framgår av att manöveranordningen innefattar en styrenhet inrättad att i beroende av vissa andra villkor styra växlingslåset för att låsa respektive frigiva spaken, varvid åtminstone ett av nämnda andra villkor utgöres av fordonets hastighet.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas med ett utföringsexempel med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 schematiskt visar ett exempel på en aktuell typ av växelreglage, vid vilken uppfinningen kan tillämpas, fig. 2 visar schematiskt enheterna i en manöveranordning enligt uppfinningen, fig. 3 visar schematiskt låslägena för ett i manöveranordningen ingående växlingslàs och fig. 4 visar med ett flödesschema de i manöveranordningen ingående tillstånden hos växlingslåset. |:»-v 10 15 20 25 30 522 613 FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Manöveranordningen enligt uppfinningen utgöres av ett växelreglage 1, se fig. 1, som i huvudsak består av en fast växelkonsol, som är anbragt direkt eller indirekt i chassiet till ett motorfordon, och en relativt växelkonsolen rörlig växelspak 3, som i en konventionell automatväxellåda för motorfordon är omställbar mellan ett antal nödvändiga lägen, nämligen parkeringsläge P, backläge R, neutralläge N och körläge D. Oftast finns ytterligare körlägen, vilket dock ej har någon betydelse för den beskrivna funktionen. Växelspaken 3 är vanligen, såsom visas, svängbart lagrad kring en svängningsaxel 4 i manöverkonsolen som ej visas. I övrigt visas den för uppfinningen väsentliga delen, nämligen en làsfunktion i form av ett växlingslås 5 eller s.k. shiftlock., vilket närmare skall beskrivas nedan. Till växelspaken 3 är anslutet någon form av rörelseöverförande organ 6, t.ex. växelkabel eller länkarmar, som vid växelspaken har en första anslutningsände 7, anordnad på avstånd från svängningsaxeln 4, och en andra anslutningsände 11 vid automatväxellàdans manöverarm 8. Armen 8 är likaså svängbar kring en axel 9, varvid det rörelseöverförande organet, närmare bestämt kabelns wire är ansluten till armen 8 på avstånd från axeln 9. Armens 8 olika svängningslägen (visas i fig. 1) bestämmer olika driftstillstànd hos automatväxellådan. Wiren löper på konventionellt sätt i ett kabelhölje 12 som är fast anbragt i fordonet. På detta sätt överförs växelspakens rörelser och manöverlägen till motsvarande lägen hos automatväxellådan för val av olika driftstillstånd för drivning av motorfordonet. Växelspakens lägen och rörelser kan överföras med flera alternativa medel, t.ex. hydraulik, elektronik, eloptik etc.

Växlingslåset 5 är på i och för sig känt sätt inrättat att under vissa förhållanden, dvs. i beroende av vissa villkor låsa resp. frigiva växelspaken vad beträffar dess läge relativt manöverkonsolen, dvs körläge, neutralläge, backläge eller parkeringsläge D, N, R eller P. För detta ändamål utgöres Växlingslåset 5 av en elektriskt omställbar låsdel 13 med en solenoid som är inrättad att driva ett mellan låsläge och frigivande läge omställbart första annan 10 15 20 25 30 2:22 612%, làsorgan 14. Làsorganet 14 är inrättat att samverka med andra làsorgan, 15a, 15b i detta exempel tillhörande växelspaken 3, dvs. medföljande i dess växelrörelser. l det visade exemplet är det första Iàsorganet 14 linjärt omställbart, huvudsakligen tvärriktat spakens rörelser, mellan ett framskjutande låsläge och tillbakadraget, frigivande läge och utgöres av en Iåskolv som i låsläge är inrättad att inskjuta i ett av làsorganen 15a, 15b som utgöres av urtagningar. Närmare bestämt är urtagningarna försedda med tvärställda làskanter 16 som samverkar med motsvarande làskanter 17 hos låskolven 14 och medför att rörelse hos spaken ej kan innebära att Iàsorganet tvingas till frigivande läge. l det i fig. 1 visade praktiska exemplet är solenoiden 13 fast anbragt i manöverkonsolen, medan làsurtagen 15a, 15b är anordnade pà en bàgformig enhet 26 som är inrättad att medfölja i växelspakens omställningsrörelse genom att vara kopplad till denna. Genom att làsurtagningarna 15a, 15b i vissa av växelspakens växlingslägen, närmare bestämt N- och P-läge hamnar mitt för den fram och åter rörliga låskolven 14 tillàtes denna att omställas till spärrläge vid frånvaro av spänning till solenoiden 13 under inverkan av en fjäder 25 eller eventuellt tyngdkraften hos låskolven. Även om växelspaken 3 i flg. 1 visas i samtliga lägen D, N, R och P, visas enheten 26 för tydlighets skull endast i N-läge.

Enligt ett altemativt utförande är det tänkbart att solenoiden 13 är anbragt på växelspaken 3 och medföljer i dess rörelse och samverkar med fasta låsurtag pà växelkonsolen.

Växlingslåset 5 är således i detta exempel av en typ som vanligen benämns solenoid, dvs. en elektromagnet med en elektromagnetisk drivspole (solenoid) som är ansluten till en elektriskt krets för aktivering av solenoiden genom slutning av en strömkrets, vilket närmare skall beskrivas nedan. Med fördel är elektromagneten enkelverkande och passiv på så sätt, att den strävar att intaga sitt för spaken 3 läsande läge vid spänningsbortfall genom verkan av tjädem 15 och att omställas till ett för spaken frigivande läge under i! :anna 10 15 20 25 30 522 613 inverkan av ett alstrat elektromagnetiskt fält i spolen genom att den rörliga låskolven 14 är integrerad med en i solenoiden rörlig järnkårna.

Som àskàdliggöres generellt i fig. 2 styres växlingslåset 5 av en elektronisk styrenhet 18, vilken uppvisar en styrutgång 19 vilken är ansluten till solenoiden 13 via en drivkrets 20 för drivning av solenoiden för dess aktivering dvs. omställning till draget, dvs för spaken 3 frigivande läge.

Drivkretsen 20 åskådliggöres symboliskt såsom en styrledning men bildar en strömkrets som kan alternativt sluta eller bryta strömmatning till solenoiden 13. l fig. 2 visas även symboliskt automatväxellådan 21 med dess manöverarm 8 som omställes av det rörelseöverförande organet dvs. växlingskabeln i detta exempel.

Grundläggande för växlingslåset är att vissa första villkor skall vara uppfyllda för att växlingslåset skall hållas i frigivande läge dvs. att växelspaken 3 kan omställas mellan förutbestämda lägen. Ett sådant villkor är att fotbromsen måste vara aktiverad för att spaken skall tillåtas växla från P eller N, när fordonet står stilla.

Växlingslåsets tillstånd dvs. låst läge eller frigivande läge är enligt uppfinningen beroende av såväl vissa första som vissa andra villkor. En typ av andra villkor enligt uppfinningen är fordonets hastighet. Dessa olika villkor àskàdliggöres genom olika ingångar till styrenheten 18. Denna utgöres av en elektronisk signalprocessor, t.ex. en programmerbar mikrodator, som på ett flertal ingångar 22, 23, 24 mottager information om vissa tillstånd i fordonet.

En av ingångarna 22 respresenterar information om bromstillstånd, dvs. aktiverad fotbroms eller ej, tändningstillstånd på ingången 23, dvs. påslagen tändning eller ej, samt på ingången 24 fordonets hastighet. En ytterligare ingång 28 lämnar information om aktuellt växlingssteg i automatväxellådan 21. ingångarna utgöres av elektriska signaler av exempelvis digital typ med exempelvis till/från information vad beträffar ingångarna 22, 23, medan :sumo 10 15 20 25 30 f522 613 informationen om fordonshastighet 24 kan uppvisa flera tröskelvärden, som närmare skall beskrivas nedan.

Genom styrinformationen till styrenheten 18 om växellädans 21 växlingstillstànd dvs. aktuellt växlingsläge, ges ett av de första villkoren för styrning av växlingslåset 5. Motsvarande styrinformation kan i princip erhållas på annat sätt, medelst sensorer som avkänner växelspakens 3 lägen.

Enligt uppfinningen ingår således ett andra villkor 24 som styr växlingslåsets 25 aktivering, dvs. låst eller frigivande tillstånd, i form av fordonets hastighet som uppträder som en signal pà ingången 24. Närmare bestämt kombineras hastighetsinformationen enligt uppfinningen med information om aktuellt växlingsläge hos växelspaken 3 för att styra växlingslåset 5 för att hålla detta i frigivande alternativt làst läge när spaken är i parkeringsläge P eller neutralläge N. Hastighetsvillkoren för att hålla solenoiden i för spaken 3 frigivande respektive làst läge är beroende av vissa hastighetsintervall.

Exempelvis kan ett grundvillkor vara att när fordonet har en hastighet inom ett valt intervall understigande ett relativt lågt värde, under ett valt övre tröskelvärde företrädesvis inom intervallet 7-20 km/h, t.ex. 10-15 km/h, är växlingslåset i frigivande läge. När fordonet överskrider detta tröskelvärde, exempelvis under en tid överstigande ett bestämt tidsintervall, exempelvis 10 sekunder, omställes växellåset till för spaken läsande läge. När fordonet har en hastighet överstigande ett mycket lågt värde, ett undre tröskelvärde, t.ex. 1 km/h men understigande det övre tröskelvärdet och växelspaken förflyttas från R eller D till N skall solenoiden fortfarande vara dragen, dvs. i frigivande läge. Detta möjliggör för föraren att förflytta växelspaken tillbaka till D utan att trampa på bromsen. När fordonet saknar hastighet dvs., hastigheten är 0 km/h och växelspaken förflyttas fràn R eller D till N kommer solenoiden att omställas till làst läge t.ex. efter viss tidsfördröjning, t.ex. 2 sekunder. Därvid erfordras att fotbromsen tryckes ned för att frigiva växelspaken dvs. att växlingslàset omställes till frigivande läge. Som ett extra belastningsskydd kan ett spänningsvillkor uppställas, såsom exempelvis när 'x tva-u» 10 15 20 25 30 522 613 matningsspänningen i fordonet är högre än 16v, beroende på t.ex. felaktig spänningsregulator, kommer solenoiden inte att vara dragen längre än 5 sekunder för att förhindra överhettningsproblem.

Genom att solenoiden är passiv kan även en elektrisk nyckellåsning användas. Härvid kan således kombineras informationen tändning och växelspaksläge, så att nyckeln endast kan tas ut när växelspaken är i P-läge.

Fig. 4 visar ett tillståndsdiagram för styrningen av växlingslåset varvid framgår att styrenheten enligt uppfinningen även utnyttjas för den första typen av villkor, såsom kombinationen av bromstillstånd och spakläge. I detta schema anges solenoidens tillstånd i beroende av olika villkor, vilket lagts till grund för programmeringen av mikrodatorn i styrenheten 18.

Tillståndet anges som ”frigivning” (release) av solenoid, dvs. ej spänning och låsning medelst fjädern, medan "dragning" (pull) avser spänningstillslag, dvs. frigivande av växelspaken. Vidare kan solenoiden aktiveras långsamt eller snabbt beroende av tillstånd för att undvika störande ljud vid solenoidens omställning. Långsam omställning benämnes ”mjuk” (soft) omställning, medan övrig omställning benämnes ”snabb” (quick) omställning. Detta åstadkommes medelst styrsignalen, som kan ha en rampfunktion, eventuellt med tidsfördröjning.

Genom att dessa hastighetsvillkor bestämmer växlingslåsets tillstànd i kombination med information om växlingslägen, kan inom ett valt hastighetsintervall växling ske mellan backläge R, neutralläge N och körläge D utan att bromsfunktionen måste aktiveras, och utan att körsäkerheten minskas.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna och på ritningama visade utföringsexempel vilka kan varieras inom ramen för följande patentkrav.

Exempelvis kan andra villkor tillföras och andra hastighetsintervall väljas. För tydlighets skull kan påpekas att i vissa lägen kan låsning av växelspaken inte 522 613 ske, även om solenoiden inte är dragen, dessa saknar làsurtag. t.ex. i D- och R-läge, eftersom

Claims (4)

10 15 20 25 30 522 613 n nu an: PATENTKRAV

1. Manöveranordning i form av ett växelreglage (1) för manövrering av en automatväxellåda (21) till ett motorfordon, varvid manöveranordningen innefattar en fast växelkonsol och en relativt denna mellan ett antal växellägen, innefattande körläge, neutralläge, backläge och parkeringsläge (D, N, R, P) omställbar växelspak (3) varvid ingår ett elektriskt styrt växlingslås (5) inrättat att under vissa första villkor låsa respektive frigiva spaken i vissa av nämnda lägen, nämligen neutralläge (N) och parkeringsläge (P), varvid manöveranordningen innefattar en styrenhet (18) inrättad att i beroende av vissa andra villkor styra växlingslåset (5) för att låsa respektive frigiva spaken, varvid åtminstone ett av nämnda andra villkor utgöres av fordonets hastighet, k ä n n e t e c k n a d a v att vid icke aktiverad broms styrenheten (18) är inrättad att hålla växlingslåset (5) i Iåsläge, när fordonet står stilla och spaken omställes från backläge eller körläge till neutralläge eller parkeringsläge, och att styrenheten är inrättad att hålla växlingslåset i frigivande läge när fordonets hastighet överstiger ett mycket lågt undre tröskelvärde överstigande stillestånd, tex. 1 km/h, och när växelspaken omställes från backläge (R) eller körläge (D) till neutralläge (N), och när fordonets hastighet understiger ett lågt övre tröskelvärde.

2. Manöveranordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att styrenheten (18) är inrättad att hålla växlingslåset (5) i låst läge när fordonets hastighet överstiger nämnda övre tröskelvärde.

3. Manöveranordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att det övre tröskelvärdet är ett bestämt värde inom intervallet 7 -20 kmlh.

4. Manöveranordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att omställningen av växlingslåset (5) från frigivande läge till låsläge sker med en vald tidsfördröjning.