WO2006122785A1 - Shifting device for a transmission of a motor vehicle and shifting method - Google Patents

Shifting device for a transmission of a motor vehicle and shifting method Download PDF

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WO2006122785A1
WO2006122785A1 PCT/EP2006/004677 EP2006004677W WO2006122785A1 WO 2006122785 A1 WO2006122785 A1 WO 2006122785A1 EP 2006004677 W EP2006004677 W EP 2006004677W WO 2006122785 A1 WO2006122785 A1 WO 2006122785A1
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WO
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switching
shift lever
shift
transmission
switching device
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PCT/EP2006/004677
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Manfred Dorn
Ulrich Lasi
Jörn PETERSEN
Gerhard Seidel
Stefan Sielaff
Josef Stümpel
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Daimlerchrysler Ag
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Publication date
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Priority to US11/915,089 priority patent/US20080264193A1/en
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    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H59/08—Range selector apparatus
    • F16H59/10—Range selector apparatus comprising levers
    • F16H59/105—Range selector apparatus comprising levers consisting of electrical switches or sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K20/00—Arrangement or mounting of change-speed gearing control devices in vehicles
    • B60K20/02—Arrangement or mounting of change-speed gearing control devices in vehicles of initiating means
    • B60K20/04—Arrangement or mounting of change-speed gearing control devices in vehicles of initiating means floor mounted
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H2059/0295—Selector apparatus with mechanisms to return lever to neutral or datum position, e.g. by return springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H61/24—Providing feel, e.g. to enable selection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/42—Ratio indicator devices

Definitions

  • the invention relates to a switching device for a transmission of a motor vehicle having a shift lever movable into different switching positions, with an actuating unit which generates a switching signal in response to the switching position of the shift lever for transmission to an electrical transmission control unit, and with an electric transmission control unit, in response to the switching signal of the actuator sends an electrical drive signal to a switching element of the transmission to set the desired switching stage.
  • the invention relates to a method for switching a transmission of a motor vehicle, wherein an electrical drive signal is delivered to a switching element of the transmission for adjusting the switching position of the shift lever associated shift stage, depending on the shift position of a shift lever.
  • a switching device for a transmission of a motor vehicle in which by means of a shift lever, a transmission is actuated to set a predetermined switching stage.
  • the shift lever is not mechanically connected to the transmission, but acts by means of an actuating unit electrically to an electrical transmission control unit which, depending on a switching signal of the actuating unit, emits an electrical control signal to a switching element of the transmission.
  • Object of the present invention is to provide a switching device for a transmission of a motor vehicle and a switching method such that the required for setting the switching stages switching paths of the shift lever are minimized easy to use.
  • the switching device in conjunction with the preamble of claim 1, characterized in that the actuating unit comprises return means, such that the shift lever is always spent after reaching the selected shift position automatically in a predetermined starting position.
  • the particular advantage of the switching device according to the invention is that by the provided return means, which spend the shift lever after pressing the same back to a starting position, the required for the setting of the next switching stage switching path can be substantially reduced.
  • the user only needs to bring the shift lever from the initial position to the desired shift position.
  • the Druckhebelweg can be kept low at the next setting of the switching stage.
  • the return means are formed by a spring-mounted on the shift lever actuator and by cooperating with the same motion-resistant circuit board.
  • the circuit board On the circuit board, a plurality of the respective switching stages associated switches are arranged, which generate an electrical switching signal when acted upon by the actuating element, so that the electrical transmission control unit is caused to drive a switching stage of the desired gear shift element corresponding to the desired.
  • the circuit board may be formed substantially two-dimensional or three-dimensional, wherein the position of the switch determines the length of the Weghebelweges.
  • the circuit board is designed as a switching channel with a plurality of tapered at least in cross section to a base region inclined surfaces.
  • the inclination surfaces are oriented such that in cooperation with the actuating element, which presses on the inclined surface by means of a prestressed spring, the actuating element is always automatically moved to the starting position. Due to the preset pressing force with which the actuating element acts on the inclined surfaces or switches, the switches associated with the tilting surfaces can also be actuated to set the corresponding switching stages.
  • the switches are preferably designed as a pressure switch.
  • the inclination surface of the actuating unit is provided with at least one step, so that the movement of the shift lever is in the switching position to form a detent.
  • this creates a clear and noticeable distinction between the different shift positions of the shift lever.
  • the starting position of the shift lever is associated with a base shift stage, wherein in the starting position of the shift lever, the actuating element is located in a central region of the circuit board.
  • this can be reserved for the starting position of the shift lever a neutral shift stage.
  • the shift lever is associated with an optical display unit for signaling the selected switching stage.
  • the operator always receives a check for the currently set switching stage. An identification of the current switching stage is not possible by always the same position of the shift lever in the starting position.
  • the method according to the invention in conjunction with the preamble of claim 10 is characterized in that the lever is always spent during its operation by return means automatically in a starting position.
  • the particular advantage of the method according to the invention is that the switching paths of the shift lever for adjusting the switching stages can be substantially reduced.
  • the basic idea of the invention is to provide a decoupling between the position of the switching lever representing the switching stage and the switching stage. Regardless of the selected shift stage, the shift lever is always in the preferred starting position after actuation thereof. For this purpose, corresponding return means of the actuating unit are provided.
  • FIG. 1 shows a perspective view of an actuating unit
  • FIG. 2 shows a plan view of a shift lever
  • FIG. 3 shows a vertical section through the actuating unit along the line III-III according to FIG. 2,
  • FIG. 4 is a vertical section through the actuator along the line IV-IV in Figure 3 and FIG. 5 is an enlarged view of a detail X of the actuating unit in FIG. 4.
  • a switching device for a transmission of a motor vehicle consists essentially of a shift lever 1, an actuating unit 2 and an electrical transmission control unit, not shown.
  • the shift lever 1 is connected by means of a drive unit 3 and a vertical guide 4 between a non-use position, in which the shift lever 1 extends flush with its upper side with a top 5 of a housing 6, and a use position, in which the shift lever 1 according to the figures is moved out of the recess of the housing 6, movable in the vertical direction.
  • the shift lever 1 is used to set a desired shift stage of the transmission designed as an automatic transmission.
  • the shift lever 1 is pivotally mounted about a horizontal pivot axis 7 of a base part 8 of the shift lever 1.
  • the base part 8 comprises a circuit board 9 which extends in a horizontal plane.
  • a recess is provided in a central region 10 (base region), in which a first switch 11 engages from below.
  • the switching plate 9 is designed as a switching channel with two opposite inclined surfaces 12 which taper in the direction of the base region 10.
  • the slope surfaces 12 form an acute angle ⁇ (eg 25 °) to a horizontal plane.
  • the slope surfaces 12 serve as sliding or guide surfaces for an actuating element 13, which is arranged via a prestressed spring 14 in a recess of an actuating web 15 of the shift lever 1.
  • the actuating element 13, which may be formed as a roller, is always pressed by means of the spring 14 against the inclined surfaces 12 and the first switch 11 - as a function of the position of the actuating element 13th
  • the first switch 11 is located immediately adjacent to an inner edge 16 of the sloping surfaces 12.
  • An outer edge 17 of the sloping surfaces 12 is adjoined on opposite sides by a second switch 18 and a third switch 19, respectively.
  • the second and third switches 18, 19 are oriented perpendicular to the first switch 11 and arranged raised from the circuit board 9. In this way, the switching path between the middle position of the actuating element 13 and an outer switching position under the action of the second switch 18 or the third switch 19 can be further shortened.
  • the first switch 11, the second switch 18 and the third switch 19 are designed as a pressure switch, preferably as a micro-switch.
  • a switching signal is passed to the electric transmission control unit, which causes the transmission control unit to deliver an electric drive signal to a shift member of the transmission for setting a neutral (N) shift stage.
  • the switching stage N serves as the basic switching stage.
  • the second switch 18 is acted upon by the actuation Transmission element 13 is a switching signal to the electrical transmission control unit, so that a switching stage D is set for forward drive.
  • a switching signal is generated, which causes the transmission control unit to cause the switching element of the transmission to set the reverse gear shift (R).
  • a further actuating element 21 is arranged, the application of which generates a switching signal which causes the electrical transmission control unit to set a shift member of the transmission for setting the shift stage Parking (P).
  • An optical display unit 22 is provided for visualization of the correspondingly set switching stages.
  • LEDs 20 are integrated in the base part 8 and the shift knob, which identify the current switching stage by a highlighted or color different symbol 24.
  • the actuating unit 2 is essentially formed by the actuating element 13, the switching plate 9 and the switches 11, 18, 19.
  • the circuit board 9 may also comprise a plurality of switches, which are not - as stated above - in a vertical section in a plane, but are arranged along a circular circumference around the base region 10.
  • the circuit board 9 has spherical or dome-shaped slope surfaces.
  • this embodiment requires that the shift lever 1 is mounted, for example, gimbals, so that it is pivotable in more than two directions.
  • the shift lever 1 is shown in a middle position, in which the actuating element 13 presses on the first switch 11. It is assumed that the shift stage D is set. In this case, for example, the symbol D would light up red, while the other symbols R, N, P will light up in white.
  • the shift lever 1 is moved in a Heidelberghebelebene 25 such that the actuator 13 is moved while sliding on the slope surface 12 as far along a movement path 26 until it acts on the third switch 19.
  • the shift speed of the transmission changes from forward (D) to reverse (R). This is signaled by changing the color of the symbol R from white to red.
  • the actuating element 13 and the actuating web 15 and the shift lever 1 due to the inclined inclined surface 12 is moved back into the middle starting position, as shown in Figure 4, for example.
  • the inclined surfaces 12 each have steps 27 which extend transversely to the movement path 26. In this way, a latching movement of the actuating element 13 is generated, which audibly or audibly signals to the operator that the desired switching stage has been actuated is.
  • the transmission control unit is configured such that, by operating the first switch 11, immediately after the second or third switches 18, 19 are actuated, no change in the shift stage is effected.
  • the shift lever travel for setting the Neutral (N) shift stage is thus approximately half as long as the shift lever travel for setting the forward (D) and reverse (R) shift stages.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

The invention relates to a shifting device for a transmission of a motor vehicle with: a gear shift lever (1) that can be moved into different shifting positions; an actuating unit (2) that, according to the shifting position of the gear shift lever (1), a shifting signal is generated for relaying to an electric transmission control unit, and; an electric transmission control unit that, according to the shifting signal of the actuating unit, transmits an electrical control signal to a shifting element of the transmission for setting the desired shifting stage. The actuating unit (2) comprises return means (9, 13) so that the gear shift lever (1) is always brought into a predetermined starting position after reaching the selected shifting position.

Description

Schaltvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs und Schaltverfahren Switching device for a transmission of a motor vehicle and switching method
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit einem in verschiedene Schaltpositionen bewegbare Schalthebel, mit einer Betätigungseinheit, die in Abhängigkeit von der Schaltposition des Schalthebels ein Schaltsignal erzeugt zur Weitergabe an eine elektrische Getriebesteuereinheit, und mit einer elektrischen Getriebesteuereinheit, die in Abhängigkeit von dem Schaltsignal der Betätigungseinheit ein elektrisches Ansteuersignal an ein Schaltglied des Getriebes sendet zum Einstellen der gewünschten Schaltstufe.The invention relates to a switching device for a transmission of a motor vehicle having a shift lever movable into different switching positions, with an actuating unit which generates a switching signal in response to the switching position of the shift lever for transmission to an electrical transmission control unit, and with an electric transmission control unit, in response to the switching signal of the actuator sends an electrical drive signal to a switching element of the transmission to set the desired switching stage.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schalten eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs, wobei in Abhängigkeit von der Schaltposition eines Schalthebels ein elektrisches Ansteuersignal an ein Schaltglied des Getriebes abgegeben wird zum Einstellen der Schaltposition des Schalthebels zugeordneten Schaltstufe.Furthermore, the invention relates to a method for switching a transmission of a motor vehicle, wherein an electrical drive signal is delivered to a switching element of the transmission for adjusting the switching position of the shift lever associated shift stage, depending on the shift position of a shift lever.
Aus der DE 197 46 438 Al ist eine Schaltvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei der mittels eines Schalthebels ein Getriebe betätigt wird zum Einstellen einer vorgegebenen Schaltstufe. Der Schalthebel ist nicht mechanisch mit dem Getriebe verbunden, sondern wirkt mittels einer Betätigungseinheit elektrisch auf eine e- lektrische Getriebesteuereinheit die in Abhängigkeit von einem Schaltsignal der Betätigungseinheit ein elektrisches Ansteuersignal an ein Schaltglied des Getriebes abgibt.From DE 197 46 438 Al a switching device for a transmission of a motor vehicle is known in which by means of a shift lever, a transmission is actuated to set a predetermined switching stage. The shift lever is not mechanically connected to the transmission, but acts by means of an actuating unit electrically to an electrical transmission control unit which, depending on a switching signal of the actuating unit, emits an electrical control signal to a switching element of the transmission.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs und ein Schaltverfahren derart anzugeben, dass die für die Einstellung der Schaltstufen erforderlichen Schaltwege des Schalthebels bedienungsfreundlich minimiert werden.Object of the present invention is to provide a switching device for a transmission of a motor vehicle and a switching method such that the required for setting the switching stages switching paths of the shift lever are minimized easy to use.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit Rückstellmittel umfasst, derart, dass der Schalthebel stets nach Erreichen der gewählten Schaltposition selbsttätig in eine vorgegebene Ausgangsposition verbracht wird .To solve this problem, the switching device according to the invention in conjunction with the preamble of claim 1, characterized in that the actuating unit comprises return means, such that the shift lever is always spent after reaching the selected shift position automatically in a predetermined starting position.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung besteht darin, dass durch die vorgesehenen Rückstellmittel, die den Schalthebel nach Betätigen desselben wieder zurück in eine Ausgangsposition verbringen, der für die Einstellung der nächstfolgenden Schaltstufe erforderliche Schaltweg wesentlich reduziert werden kann. Der Nutzer braucht den Schalthebel jeweils lediglich aus der Ausgangsstellung in die gewünschte Schaltposition bringen. Dadurch, dass der Schalthebel nach Betätigen desselben stets in eine vorzugsweise gemeinsame Ausgangsposition verbracht wird, kann der Schalthebelweg bei der nächsten Einstellung der Schaltstufe gering gehalten werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Rückstellmittel durch ein an dem Schalthebel federnd gelagertes Betätigungselement und durch eine mit demselben zusammenwirkende bewegungsfeste Schaltplatte gebildet. An der Schaltplatte sind eine Mehrzahl von den jeweiligen Schaltstufen zugeordneten Schaltern angeordnet, die ein elektrisches Schaltsignal bei Beaufschlagung durch das Betätigungselement erzeugen, so dass die elektrische Getriebesteuereinheit dazu veranlasst wird, ein der gewünschten Schaltstufe entsprechendes Schaltglied des Getriebes anzusteuern. Die Schaltplatte kann im Wesentlichen zweidimensional oder dreidimensional ausgebildet sein, wobei die Lage der Schalter die Länge des Schalthebelweges bestimmt .The particular advantage of the switching device according to the invention is that by the provided return means, which spend the shift lever after pressing the same back to a starting position, the required for the setting of the next switching stage switching path can be substantially reduced. The user only needs to bring the shift lever from the initial position to the desired shift position. Characterized in that the shift lever is always spent after operating the same in a preferably common starting position, the Schalthebelweg can be kept low at the next setting of the switching stage. According to a preferred embodiment of the invention, the return means are formed by a spring-mounted on the shift lever actuator and by cooperating with the same motion-resistant circuit board. On the circuit board, a plurality of the respective switching stages associated switches are arranged, which generate an electrical switching signal when acted upon by the actuating element, so that the electrical transmission control unit is caused to drive a switching stage of the desired gear shift element corresponding to the desired. The circuit board may be formed substantially two-dimensional or three-dimensional, wherein the position of the switch determines the length of the Schalthebelweges.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Schaltplatte als eine Schaltrinne ausgebildet mit mehreren zumindest im Querschnitt zu einem Basisbereich verjüngend zulaufenden Neigungsflächen. Die Neigungsflächen sind derart orientiert, dass im Zusammenwirken mit dem Betätigungselement, das mittels einer vorgespannten Feder auf die Neigungsfläche drückt, das Betätigungselement stets selbsttätig in die Ausgangsposition verbracht wird. Durch die voreingestellte Andrückkraft, mit der das Betätigungselement auf die Neigungsflächen bzw. Schalter wirkt, können auch die den Neigungsflächen zugeordneten Schalter zur Einstellung der entsprechenden Schaltstufen betätigt werden. Die Schalter sind vorzugsweise als Druckschalter ausgebildet. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Neigungsfläche der Betätigungseinheit mit mindestens einer Stufe versehen, so dass die Bewegung des Schalthebels in die Schaltposition unter Bildung einer Rastung erfolgt. Vorteilhaft wird hierdurch eine eindeutige und spürbare Abgrenzung zwischen den unterschiedlichen Schaltpositionen des Schalthebels geschaffen.According to a development of the invention, the circuit board is designed as a switching channel with a plurality of tapered at least in cross section to a base region inclined surfaces. The inclination surfaces are oriented such that in cooperation with the actuating element, which presses on the inclined surface by means of a prestressed spring, the actuating element is always automatically moved to the starting position. Due to the preset pressing force with which the actuating element acts on the inclined surfaces or switches, the switches associated with the tilting surfaces can also be actuated to set the corresponding switching stages. The switches are preferably designed as a pressure switch. According to a development of the invention, the inclination surface of the actuating unit is provided with at least one step, so that the movement of the shift lever is in the switching position to form a detent. Advantageously, this creates a clear and noticeable distinction between the different shift positions of the shift lever.
Nach einer Weitebildung der Erfindung ist die Ausgangsposition des Schalthebels einer Basisschaltstufe zugeordnet, wobei sich in der Ausgangsposition des Schalthebels das Betätigungselement in einem mittleren Bereich der Schaltplatte befindet. Vorteilhaft kann hierdurch eine neutrale Schaltstufe für die Ausgangsposition des Schalthebels reserviert sein.After a development of the invention, the starting position of the shift lever is associated with a base shift stage, wherein in the starting position of the shift lever, the actuating element is located in a central region of the circuit board. Advantageously, this can be reserved for the starting position of the shift lever a neutral shift stage.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist dem Schalthebel eine optische Anzeigeeinheit zugeordnet zur Signalisierung der gewählten Schaltstufe. Auf diese Weise erhält die Bedienperson stets eine Kontrolle für die aktuell eingestellte Schaltstufe. Eine Identifizierung der aktuellen Schaltstufe ist durch die stets gleiche Lage des Schalthebels in der Ausgangsposition nicht möglich.According to a development of the invention, the shift lever is associated with an optical display unit for signaling the selected switching stage. In this way, the operator always receives a check for the currently set switching stage. An identification of the current switching stage is not possible by always the same position of the shift lever in the starting position.
Zur Lösung der Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10 dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel während der Betätigung desselben durch Rückstellmittel stets selbsttätig in eine Ausgangsposition verbracht wird. Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Schaltwege des Schalthebels zum Einstellen der Schaltstufen wesentlich reduziert werden können. Grundgedanke der Erfindung ist es, eine Entkopplung zwischen der eine Schaltstufe repräsentierenden Lage des Schalthebels und der Schaltstufe vorzusehen. Unabhängig von der gewählten Schaltstufe befindet sich der Schalthebel nach Betätigung desselben stets in der bevorzugten Ausgangsposition. Hierfür sind entsprechende Rückstellmittel der Betätigungseinheit vorgesehen.To solve the problem, the method according to the invention in conjunction with the preamble of claim 10 is characterized in that the lever is always spent during its operation by return means automatically in a starting position. The particular advantage of the method according to the invention is that the switching paths of the shift lever for adjusting the switching stages can be substantially reduced. The basic idea of the invention is to provide a decoupling between the position of the switching lever representing the switching stage and the switching stage. Regardless of the selected shift stage, the shift lever is always in the preferred starting position after actuation thereof. For this purpose, corresponding return means of the actuating unit are provided.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Further advantages of the invention will become apparent from the further subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer Betätigungseinheit,FIG. 1 shows a perspective view of an actuating unit,
Figur 2 eine Draufsicht auf einen Schalthebel,FIG. 2 shows a plan view of a shift lever,
Figur 3 einen Vertikalschnitt durch die Betätigungseinheit entlang der Linie III-III gemäß Figur 2,FIG. 3 shows a vertical section through the actuating unit along the line III-III according to FIG. 2,
Figur 4 einen Vertikalschnitt durch die Betätigungseinheit entlang der Linie IV-IV in Figur 3 und Figur 5 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit X der Betätigungseinheit in Figur 4.Figure 4 is a vertical section through the actuator along the line IV-IV in Figure 3 and FIG. 5 is an enlarged view of a detail X of the actuating unit in FIG. 4.
Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges besteht im Wesentlichen aus einem Schalthebel 1, einer Betätigungseinheit 2 sowie einer nicht dargestellten elektrischen Getriebesteuereinheit.A switching device according to the invention for a transmission of a motor vehicle consists essentially of a shift lever 1, an actuating unit 2 and an electrical transmission control unit, not shown.
Der Schalthebel 1 ist mittels einer Antriebseinheit 3 sowie einer Vertikalführung 4 zwischen einer Nichtgebrauchs- stellung, in der sich der Schalthebel 1 unter bündigem Ab- schluss seiner Oberseite mit einer Oberseite 5 eines Gehäuses 6 erstreckt, und einer Gebrauchsstellung, in der der Schalthebel 1 gemäß den Figuren aus der Ausnehmung des Gehäuses 6 herausgefahren angeordnet ist, in vertikaler Richtung verfahrbar. In der Gebrauchsstellung dient der Schalthebel 1 zum Einstellen einer gewünschten Schaltstufe des als Automatikgetriebe ausgebildeten Getriebes. Hierzu ist der Schalthebel 1 um eine horizontale Verschwenkachse 7 eines Basisteils 8 des Schalthebels 1 schwenkbar gelagert .The shift lever 1 is connected by means of a drive unit 3 and a vertical guide 4 between a non-use position, in which the shift lever 1 extends flush with its upper side with a top 5 of a housing 6, and a use position, in which the shift lever 1 according to the figures is moved out of the recess of the housing 6, movable in the vertical direction. In the position of use, the shift lever 1 is used to set a desired shift stage of the transmission designed as an automatic transmission. For this purpose, the shift lever 1 is pivotally mounted about a horizontal pivot axis 7 of a base part 8 of the shift lever 1.
Das Basisteil 8 umfasst eine Schaltplatte 9, die sich in einer horizontalen Ebene erstreckt. An der Schaltplatte 9 ist in einem mittleren Bereich 10 (Basisbereich) eine Aussparung vorgesehen, in die von unten ein erster Schalter 11 eingreift. Die Schaltplatte 9 ist als Schaltrinne ausgebildet mit zwei gegenüberliegenden Neigungsflächen 12, die in Richtung des Basisbereiches 10 verjüngend verlaufen. Die Neigungsflächen 12 bilden einen spitzen Winkel α (z.B. 25°) zu einer Horizontalebene. Die Neigungsflächen 12 dienen als Gleit- oder Führungsflächen für ein Betätigungselement 13, das über eine vorgespannte Feder 14 in einer Ausnehmung eines Betätigungssteges 15 des Schalthebels 1 angeordnet ist. Das Betätigungselement 13, das als Walze ausgebildet sein kann, wird mittels der Feder 14 stets gegen die Neigungsflächen 12 bzw. den ersten Schalter 11 gedrückt - in Abhängigkeit von der Stellung des Betätigungselementes 13.The base part 8 comprises a circuit board 9 which extends in a horizontal plane. On the circuit board 9, a recess is provided in a central region 10 (base region), in which a first switch 11 engages from below. The switching plate 9 is designed as a switching channel with two opposite inclined surfaces 12 which taper in the direction of the base region 10. The slope surfaces 12 form an acute angle α (eg 25 °) to a horizontal plane. The slope surfaces 12 serve as sliding or guide surfaces for an actuating element 13, which is arranged via a prestressed spring 14 in a recess of an actuating web 15 of the shift lever 1. The actuating element 13, which may be formed as a roller, is always pressed by means of the spring 14 against the inclined surfaces 12 and the first switch 11 - as a function of the position of the actuating element 13th
Der erste Schalter 11 befindet sich unmittelbar im An- schluss eines inneren Randes 16 der Neigungsflächen 12. An einem äußeren Rand 17 der Neigungsflächen 12 schließen sich an gegenüberliegenden Seiten jeweils ein zweiter Schalter 18 und ein dritter Schalter 19 an. Der zweite und dritte Schalter 18, 19 sind senkrecht zu dem ersten Schalter 11 orientiert und erhaben von der Schaltplatte 9 angeordnet. Hierdurch kann der Schaltweg zwischen der mittleren Position des Betätigungselementes 13 und einer äußeren Schaltposition unter Beaufschlagung des zweiten Schalters 18 oder des dritten Schalters 19 weiter verkürzt werden.The first switch 11 is located immediately adjacent to an inner edge 16 of the sloping surfaces 12. An outer edge 17 of the sloping surfaces 12 is adjoined on opposite sides by a second switch 18 and a third switch 19, respectively. The second and third switches 18, 19 are oriented perpendicular to the first switch 11 and arranged raised from the circuit board 9. In this way, the switching path between the middle position of the actuating element 13 and an outer switching position under the action of the second switch 18 or the third switch 19 can be further shortened.
Der erste Schalter 11, der zweite Schalter 18 und der dritte Schalter 19 sind als Druckschalter, vorzugsweise als Mikroschalter ausgebildet. Bei Beaufschlagung des ersten Schalters 11 durch das Betätigungselement 13 wird ein Schaltsignal an die elektrische Getriebesteuereinheit weitergegeben, das die Getriebesteuereinheit dazu veranlasst, ein elektrisches Ansteuersignal an ein Schaltglied des Getriebes zum Einstellen einer Schaltstufe Neutral (N) abzugeben. Die Schaltstufe N dient als Basisschaltstufe. Bei Beaufschlagung des zweiten Schalters 18 durch das Betäti- gungselement 13 erfolgt ein Schaltsignal an die elektrische Getriebesteuereinheit, so dass eine Schaltstufe D für Vorwärtsfahrt eingestellt wird. Bei Beaufschlagung des dritten Schalters 19 durch das Betätigungselement 13 wird ein Schaltsignal erzeugt, das die Getriebesteuereinheit dazu veranlasst, das Schaltglied des Getriebes zur Einstellung der Schaltstufe Rückwärtsfahrt (R) zu veranlassen. In einem Schaltknauf 20 des Schalthebels 1 ist ein weiteres Betätigungselement 21 angeordnet, dessen Beaufschlagung ein Schaltsignal erzeugt, das die elektrische Getriebesteuereinheit dazu veranlasst, ein Schaltglied des Getriebes zur Einstellung der Schaltstufe Parken (P) einzustellen.The first switch 11, the second switch 18 and the third switch 19 are designed as a pressure switch, preferably as a micro-switch. Upon actuation of the first switch 11 by the actuator 13, a switching signal is passed to the electric transmission control unit, which causes the transmission control unit to deliver an electric drive signal to a shift member of the transmission for setting a neutral (N) shift stage. The switching stage N serves as the basic switching stage. When the second switch 18 is acted upon by the actuation Transmission element 13 is a switching signal to the electrical transmission control unit, so that a switching stage D is set for forward drive. Upon actuation of the third switch 19 by the actuating element 13, a switching signal is generated, which causes the transmission control unit to cause the switching element of the transmission to set the reverse gear shift (R). In a shift knob 20 of the shift lever 1, a further actuating element 21 is arranged, the application of which generates a switching signal which causes the electrical transmission control unit to set a shift member of the transmission for setting the shift stage Parking (P).
Eine optische Anzeigeeinheit 22 ist vorgesehen zur Visualisierung der entsprechend eingestellten Schaltstufen. Zu diesem Zweck sind in dem Basisteil 8 bzw. dem Schaltknauf 20 Leuchtdioden integriert, die die aktuelle Schaltstufe durch ein hervorgehobenes bzw. farblich unterschiedliches Symbol 24 kennzeichnen.An optical display unit 22 is provided for visualization of the correspondingly set switching stages. For this purpose, LEDs 20 are integrated in the base part 8 and the shift knob, which identify the current switching stage by a highlighted or color different symbol 24.
Die Betätigungseinheit 2 wird im Wesentlichen durch das Betätigungselement 13, die Schaltplatte 9 und die Schalter 11, 18, 19 gebildet.The actuating unit 2 is essentially formed by the actuating element 13, the switching plate 9 and the switches 11, 18, 19.
Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann die Schaltplatte 9 auch eine Mehrzahl von Schaltern umfassen, die nicht - wie oben ausgeführt - in einem Vertikalschnitt in einer Ebene liegen, sondern entlang einer Kreisumfangslinie um den Basisbereich 10 angeordnet sind. In diesem Fall weist die Schaltplatte 9 sphärische bzw. kalottenförmige Neigungsflächen auf. Darüber hinaus bedingt diese Ausführungsform, dass der Schalthebel 1 beispielsweise kardanisch gelagert ist, so dass er in mehr als zwei Richtungen verschwenkbar ist.According to a non-illustrated embodiment of the invention, the circuit board 9 may also comprise a plurality of switches, which are not - as stated above - in a vertical section in a plane, but are arranged along a circular circumference around the base region 10. In this case, the circuit board 9 has spherical or dome-shaped slope surfaces. In addition, this embodiment requires that the shift lever 1 is mounted, for example, gimbals, so that it is pivotable in more than two directions.
In den Figuren 3, 4 und 5 ist der Schalthebel 1 in einer mittleren Ausgangsposition dargestellt, in der das Betätigungselement 13 auf den ersten Schalter 11 drückt. Es sei angenommen, dass die Schaltstufe D eingestellt ist. In diesem Fall würde das Symbol D beispielsweise rot aufleuchten, während die anderen Symbole R, N, P in weiß aufleuchten. Zur Einstellung des Getriebes in die Schaltstufe Rückwärts (R) wird der Schalthebel 1 derart in einer Schalthebelebene 25 bewegt, dass das Betätigungselement 13 unter Gleiten auf der Neigungsfläche 12 soweit entlang einer Bewegungsbahn 26 bewegt wird, bis es den dritten Schalter 19 beaufschlagt. Durch Betätigen des dritten Schalters 19 ändert sich die Schaltstufe des Getriebes von Vorwärts (D) in Rückwärts (R). Dies wird entsprechend durch Änderung der Farbe des Symbols R von weiß in rot signalisiert. Durch Loslassen des Schalthebels 1 wird das Betätigungselement 13 bzw. der Betätigungssteg 15 sowie der Schalthebel 1 infolge der geneigten Neigungsfläche 12 in die mittlere Ausgangsposition zurückbewegt, wie in Figur 4 beispielsweise dargestellt ist.In Figures 3, 4 and 5, the shift lever 1 is shown in a middle position, in which the actuating element 13 presses on the first switch 11. It is assumed that the shift stage D is set. In this case, for example, the symbol D would light up red, while the other symbols R, N, P will light up in white. To set the transmission in the reverse gear (R), the shift lever 1 is moved in a Schalthebelebene 25 such that the actuator 13 is moved while sliding on the slope surface 12 as far along a movement path 26 until it acts on the third switch 19. By operating the third switch 19, the shift speed of the transmission changes from forward (D) to reverse (R). This is signaled by changing the color of the symbol R from white to red. By releasing the shift lever 1, the actuating element 13 and the actuating web 15 and the shift lever 1 due to the inclined inclined surface 12 is moved back into the middle starting position, as shown in Figure 4, for example.
Die Neigungsflächen 12 weisen jeweils Stufen 27 auf, die sich quer zur Bewegungsbahn 26 erstrecken. Auf diese Weise wird eine rastende Bewegung des Betätigungselementes 13 erzeugt, die dem Bediener fühlbar bzw. hörbar signalisiert, dass die gewünschte Schaltstufe betätigt worden ist. Die Getriebesteuereinheit ist derart konfiguriert, dass durch Betätigen des ersten Schalters 11 unmittelbar nach Betätigen des zweiten oder dritten Schalters 18, 19 keine Änderung der Schaltstufe bewirkt.The inclined surfaces 12 each have steps 27 which extend transversely to the movement path 26. In this way, a latching movement of the actuating element 13 is generated, which audibly or audibly signals to the operator that the desired switching stage has been actuated is. The transmission control unit is configured such that, by operating the first switch 11, immediately after the second or third switches 18, 19 are actuated, no change in the shift stage is effected.
Zur Einstellung der Schaltstufe Neutral (N) ist es ausreichend, den Betätigungssteg 15 aus der mittleren Ausgangsstellung in der das Betätigungselement 13 auf den mittleren Schalter 11 drückt, bis zur Stufe 27 der Neigungsfläche 12 zu bewegen, so dass der erste Schalter 11 entlastet wird und eine Beaufschlagung durch das selbsttätige Zurückbewegen des Betätigungselementes 13 in die Ausgangsposition erfolgt. Der Schalthebelweg zur Einstellung der Schaltstufe Neutral (N) ist damit etwa halb so lang wie der Schalthebelweg zur Einstellung der Schaltstufen Vorwärts (D) und Rückwärts (R) .To set the neutral switching stage (N), it is sufficient to move the actuating bar 15 from the central starting position in which the actuating element 13 presses on the middle switch 11 to move to the step 27 of the inclined surface 12, so that the first switch 11 is relieved and an action is taken by the automatic return movement of the actuating element 13 in the starting position. The shift lever travel for setting the Neutral (N) shift stage is thus approximately half as long as the shift lever travel for setting the forward (D) and reverse (R) shift stages.
Zum selbsttätigen Verbringen des Betätigungselementes 13 in die mittlere Ausgangsstellung dienen als Rückstellmittel zum einen die mit Neigungsflächen 12 versehene Schaltplatte 9 sowie das federnd gelagerte Betätigungselement 13, das stets mit einer vorgegebenen Andrückkraft auf die Schalter 11, 18, 19 oder die Neigungsflächen 12 drückt. For automatic movement of the actuating element 13 in the central starting position serve as a return means on the one provided with inclined surfaces 12, the switching plate 9 and the spring-mounted actuator 13, which always presses with a predetermined pressing force on the switches 11, 18, 19 or the inclined surfaces 12.

Claims

Patentansprüche claims
1. Schaltvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit einem in verschiedene Schaltpositionen bewegbare Schalthebel, mit einer Betätigungseinheit, die in Abhängigkeit von der Schaltposition des Schalthebels ein Schaltsignal erzeugt zur Weitergabe an eine elektrische Getriebesteuereinheit, und mit einer e- lektrischen Getriebesteuereinheit, die in Abhängigkeit von dem Schaltsignal der Betätigungseinheit ein elektrisches Ansteuersignal an ein Schaltglied des Getriebes sendet zum Einstellen der gewünschten Schaltstufe, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit (2) Rückstellmittel (9, 13) umfasst, derart, dass der Schalthebel (1) stets nach Erreichen der gewählten Schaltposition selbsttätig in eine vorgegebene Ausgangsposition verbracht wird.1. Switching device for a transmission of a motor vehicle with a movable in various switching positions lever, with an actuating unit which generates a switching signal in response to the switching position of the shift lever for transmission to an electrical transmission control unit, and with an e-lektrischen transmission control unit, depending on the switching signal of the actuating unit sends an electrical drive signal to a switching element of the transmission for setting the desired switching stage, characterized in that the actuating unit (2) return means (9, 13), such that the shift lever (1) always after reaching the selected shift position is automatically moved to a predetermined starting position.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellmittel (9, 13) durch eine bewegungsfeste Schaltplatte (9) mit einer Anzahl von jeweils den Schaltstufen zugeordneten und verteilt angeordneten Schaltern (11, 18, 19) einerseits und durch ein federnd gelagertes Betätigungselement (13) des Schalthebels (1) andererseits gebildet sind, wobei der Schalthebel (1) schwenkbar um eine zu der Schaltplatte (9) beabstandeten Verschwenkachse (7) gelagert ist. 2. Switching device according to claim 1, characterized in that the return means (9, 13) by a motion-resistant circuit board (9) with a number of each of the switching stages associated and distributed switches arranged (11, 18, 19) on the one hand and by a spring-mounted Actuating element (13) of the shift lever (1) on the other hand are formed, wherein the shift lever (1) is pivotally mounted about a to the circuit board (9) spaced pivot axis (7).
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltplatte (9) als eine Schaltrinne ausgebildet ist mit in einem Basisbereich (10) verjüngend zulaufenden gegenüberliegenden Neigungsflächen (12), wobei im Bereich eines äußeren Randes (17) der Neigungsfläche (12) und/oder eines inneren Randes (16) der Neigungsfläche (12) jeweils die Schalter (18, 19) angeordnet sind.3. Switching device according to claim 1 or 2, characterized in that the circuit board (9) is designed as a switching channel with in a base region (10) tapered opposite inclined surfaces (12), wherein in the region of an outer edge (17) of the slope surface ( 12) and / or an inner edge (16) of the inclined surface (12) each of the switches (18, 19) are arranged.
4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter (11, 18, 19) entlang einer Bewegungsbahn (26) des Betätigungselementes (13) angeordnet sind und dass die Bewegungsbahn4. Switching device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the switches (11, 18, 19) along a movement path (26) of the actuating element (13) are arranged and that the movement path
(26) im Wesentlichen senkrecht zu der Verschwenkachse (7) verläuft.(26) extends substantially perpendicular to the pivot axis (7).
5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungsfläche (12) in einem spitzen Winkel (α) zu einer Horizontalebene verläuft .5. Switching device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inclination surface (12) extends at an acute angle (α) to a horizontal plane.
6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (13) über eine vorgespannte Feder (14) in eine Ausnehmung eines Betätigungssteges (15) des Schalthebels (1) gelagert ist, wobei die Feder (14) auf das Betätigungselement (13) eine den Schalter (11, 18, 19) auslösende Schaltkraft ausübt. 6. Switching device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the actuating element (13) via a prestressed spring (14) in a recess of an actuating web (15) of the shift lever (1) is mounted, wherein the spring (14) the actuating element (13) exerts a switching force which triggers the switch (11, 18, 19).
7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungsfläche (12) mit mindestens einer Stufe (27) versehen ist, derart, dass das Betätigungselement (13) in die gewünschte Schaltposition unter Rastung bewegt wird.7. Switching device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inclination surface (12) with at least one step (27) is provided, such that the actuating element (13) is moved to the desired switching position under detent.
8. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsposition des Schalthebels (1) eine Basisschaltstufe zugeordnet ist, wobei sich in der Ausgangsposition des Schalthebels8. Switching device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the starting position of the shift lever (1) is assigned a base shift stage, wherein in the starting position of the shift lever
(1) das Betätigungselement (13) in einem mittleren Bereich der Schaltplatte (9) befindet.(1) the actuator (13) is located in a central area of the circuit board (9).
9. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Anzeigeeinheit (22) vorgesehen ist zur Signalisierung der gewählten Schaltstufe.9. Switching device according to one of claims 1 to 8, characterized in that an optical display unit (22) is provided for signaling the selected switching stage.
10. Verfahren zum Schalten eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs, wobei in Abhängigkeit von der Schaltposition eines Schalthebels ein elektrisches Ansteuersignal an ein Schaltglied des Getriebes abgegeben wird zum Einstellen der Schaltposition des Schalthebels zugeordneten Schaltstufe, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (1) während der Betätigung desselben durch Rückstellmittel (9, 13) stets selbsttätig in eine Ausgangsposition verbracht wird.10. A method for shifting a transmission of a motor vehicle, wherein in response to the shift position of a shift lever, an electric drive signal is output to a switching member of the transmission for adjusting the shift position of the shift lever associated shift stage, characterized in that the shift lever (1) during the same operation by return means (9, 13) is always automatically moved to a starting position.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (1) stets selbsttätig in die gleiche Ausgangsposition verbracht wird. 11. The method according to claim 10, characterized in that the shift lever (1) is always moved automatically in the same starting position.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die gewünschte Schaltstufe in Abhängigkeit von der Länge des Schalthebelweges in mindestens einer vorgegebenen Richtung eingestellt wird. 12. The method according to claim 10 or 11, characterized in that the desired switching stage is set in dependence on the length of the shift lever travel in at least one predetermined direction.
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