DE19818867C1 - Wähleinrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe - Google Patents

Abstract

Eine drehbar gelagerte, zweiarmige Wippe (8) wird von Federmitteln (18) in eine Wippenendlage und von einem elektromagnetisch betätigten Stellglied (16) in die entgegengesetzte Wippenendlage gedrängt. Das jeweils hochgekippte Wippenarmende dient als Sperre für einen manuellen Wählhebel (6), so daß die Einstellbewegungen des Wählhebels in einer oder mehreren vorbestimmten seiner Einstellpositionen (P, R, N, D) bei bestimmten Betriebsbedingungen gesperrt oder freigegeben werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wähleinrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Die Erfindung betrifft alle Arten von automatischen Getrieben, beispielsweise vollautomatische und teilautomatische Schaltgetriebe; ferner sogenannte Wandler- Stufenautomaten und kontinuierlich variable Transmissionen (variable transmissions) mit stufenlos veränderbaren Übersetzungsverhältnissen mit oder ohne Zahnräder.

Eine Wähleinrichtung dieser Art ist in der DE 196 41 706 C1 beschrieben. Das Wählelement ist ein schwenkbar gelagerter Wählhebel, welcher in Richtung von einer Parkposition P über eine Rückwärtsfahrtposition R in eine Leerlaufposition N, in welcher die Drehmomentübertragung des Fahrzeuggetriebes unterbrochen ist, und in mindestens eine Vorwärtsfahrposition D schwenkbar ist.

Für die Positionen P und N sind in Abhängigkeit von bestimmten Betriebsbedingungen wirkende Sperren vorgesehen. In der Parkposition P ist ein Sperren des Wählhebels gefordert, solange die Fahrzeugbremse nicht betätigt ist und der Zündschlüssel nicht im Zündschloss steckt (oder die Zündung nicht eingeschaltet ist). Sobald der Zündschlüssel im Zündschloss steckt (oder die Zündung eingeschaltet ist) und die Bremse betätigt wird, soll der Wählhebel freigegeben werden. Diese Funktion wird im folgenden P- Sperre genannt. Für das Betätigen des Wählhebels von der Leerlaufposition N in die Rückwärtsfahrtposition R ist ebenfalls eine Sperre vorgesehen, welche so lange aktiv sein soll, wie das Fahrzeug eine bestimmte Grenzgeschwindigkeit noch nicht unterschritten hat. Diese Funktion wird im folgenden R-Sperre genannt. Eine Betätigung des Wählhebels von D nach N soll aber durch diese Sperren nicht behindert werden. Diese Funktionen werden durch den Gegenstand der noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung gut gelöst.

Aus der JP 3-239868 A ist eine Anordnung bekannt, bei welcher Sperren des Wählhebels in der Parkposition und in der Rückwärtsfahrtposition R durch Erregung eines Elektromagneten gelöst werden können. Die Sperrfunktion wird durch Federkraft aufrechterhalten. Somit ist es nicht möglich, bei einem Stromausfall im Gesamtsystem des Fahrzeugs die Wähleinrichtung in die Parkposition P zu bringen. Damit ist es auch nicht möglich, das Fahrzeug gesichert zu parken, weil der Zündschlüssel nur in der P- Stellung des Wählhebels aus dem Zündschloss herausgenommen werden kann. Ferner ist aus der JP 6-117526 A eine Wähleinrichtung bekannt, bei welcher ein Wählhebel mit einer Sperrkulisse bewegungsfest verbunden ist, welche mit Sperrnocken versehen ist. Aus der DE 41 18 519 A1 ist eine Wähleinrichtung für ein Automatik-Getriebe mit einem Wählhebel bekannt, welcher durch Verschwenken um eine Schwenkachse in der einen Richtung von einer Neutralposition (N) in eine Vorwärtsfahrtposition (D) und über diese hinaus zu einer oder mehreren Niedriggang- Schaltpositionen (1, 2) und in der entgegengesetzten Richtung zu einer Rückwärtsgangposition (R) und über diese hinaus zu einer Parkposition (P) gestellt werden kann. Ein manuelles Rückschalten aus einem höher übersetzten Gang in einen niedriger übersetzten Gang wird automatisch dann gesperrt, wenn durch ein solches Zurückschalten für das Fahrzeug ein kritischer Zustand eintreten würde.

Die Aktuatoren, welche die genannten Sperren verriegeln oder entriegeln, sind elektromagnetische Stellelemente und Federn, können jedoch auch andere Elemente sein. Die Sperren sollen an dem Wählelement durch die manuelle Bedienkraft eines Fahrers nicht entriegelt werden können, wenn die zur Entriegelung erforderlichen Betriebsbedingungen nicht vorliegen, beispielsweise eine Fahrberechtigung des Fahrers, Zündschlüssel im Zündschloss und Fahrzeuggeschwindigkeit unter oder über einem bestimmten Grenzwert. Andererseits soll ein Aktuator die Sperre auch dann entriegeln können, wenn alle Betriebsbedingungen erfüllt sind, jedoch der Fahrer bereits vor Erfüllung dieser Betriebsbedingungen eine manuelle Betätigungskraft auf das Wählelement ausübt. In diesem Falle besteht die Gefahr, daß die mechanischen Sperrelemente durch die manuelle Betätigungskraft am Wählhebel so stark zusammenpresst werden, daß sie von einem Aktuator nicht mehr auseinander gerissen werden können oder der Aktuator eine Baugröße haben müßte, welche bezüglich des erforderlichen Bauraumes und des Gewichtes oder aber wegen der von ihm entwickelten Betriebswärme nicht akzeptabel ist. Je größer ein elektromagnetisches Stellglied ist, desto stärker ist die von ihm entwickelte Wärme, insbesondere, wenn es während der gesamten Fahrzeugbetriebsdauer unter Strom steht. Diese Situation ergibt sich bei der Wähleinrichtung der DE 196 41 706 C1 beispielsweise dann, wenn ein Fahrer die Zündung einschaltet und dann auf den Wählhebel eine manuelle Betätigungskraft ausübt, bevor er die Fahrzeugbremse betätigt. Da der elektromagnetische Aktuator erst dann mit elektrischem Strom versorgt wird, um die Sperre zu entriegeln, wenn auch die Fahrzeugbremse betätigt ist, muß jetzt die Kraft des elektromagnetischen Aktuators auch die Reibungskräfte überwinden, welche durch die manuelle Kraft am Wählhebel entstehen. Diese zu großen Reibungskräfte sind nur dann nicht vorhanden, wenn der Fahrer eine Betätigungskraft auf den Wählhebel erst dann ausübt, nachdem er die Zündung eingeschaltet hat und auf die Bremse tritt. Weitere Wähleinrichtungen mit in dem Bewegungsweg des Wählelementes schwenkbaren Sperrelementen sind aus den DE 34 19 168 A1 und DE 41 20 379 A1 bekannt.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine kompakte kleinere Bauform für eine Wähleinrichtung zu schaffen, welche auch dann sicher verriegeln und entriegeln kann, ohne daß größere und stärkere Aktuatoren als beim Stand der Technik erforderlich sind, wenn auf den Wählhebel eine manuelle Betätigungskraft ausgeübt wird, bevor die für die Entriegelung des Wählhebels erforderlichen Betriebsbedingungen gegeben sind.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die P-Sperre passiv, so daß sie bei Ausfall des Kraftfahrzeug- Betriebsstromes einsetzt, und die R-Sperre ist aktiv, so daß sie bei Ausfall des Kraftfahrzeug-Betriebsstromes deaktiviert wird. Dies wird dadurch erreicht, daß Federmittel vorgesehen sind, welche Sperrmittel in eine der P-Sperre entsprechende Position drängen, und daß pneumatisch oder hydraulisch oder vorzugsweise elektrisch betätigte Stellmittel vorgsehen sind, welche die Sperrmittel entgegen der Kraft der Federmittel in eine Position drängen, welche der R-Sperre zugeordnet ist. Dadurch kann das Wählelement auch dann auf die Parkposition P eingestellt werden, wenn der Betriebsstrom ausfällt, während das Wählelement sich in einer anderen als der Parkposition P befindet. Dies ist für ein gesichertes Abstellen des Fahrzeuges wichtig, weil bei modernen Kraftfahrzeugen der Fahrzeugschlüssel nur dann aus dem Zündschloss genommen werden kann, wenn das Wählelement in der Parkposition P ist.

Die Erfindung hat weiter den Vorteil, daß die Sperre auch dann sicher entsperrt werden kann von dem Federmittel oder dem gesteuerten Stellglied, wenn von einem Fahrer am Wählelement eine manuelle Betätigungskraft bereits dann ausgeübt wird, wenn noch nicht alle Betriebsbedingungen zum Entsperren gegeben sind. Beispielsweise soll gemäß einer bevorzugten Ausführungsform das gesteuerte Stellglied (oder in anderer Ausführungsform das Federmittel) die Vorrichtung nur dann entsperren können, wenn sowohl der Zündschlüssel steckt und gegebenenfalls die Zündung eingeschaltet ist und außerdem die Fahrzeugbremse betätigt ist. Hier wird häufig vom Fahrer am Wählelement eine manuelle Betätigungskraft ausgeübt, bevor er die Fahrzeugbremse betätigt. Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Federmittel oder das gesteuerte Stellglied die sperrenden Elemente auch dann voneinander "freireissen" kann und dadurch in eine entsperrte Stellung bringen kann, wenn die zum Entsperren erforderlichen Betriebsbedingungen erst nach Ausüben einer manuellen Betätigungskraft auf das Wählelement erfühlt werden, beispielsweise erst nachher die Zündung eingeschaltet und/oder die Bremse aktiviert wird.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 bis 10 schematische Seitenansichten einer ersten Ausführungsform einer Wähleinrichtung gemäß der Erfindung in verschiedenen Positionen, welche nachfolgend in einer Tabelle I beschrieben werden,

Fig. 11 bis 29 schematische Seitenansichten einer zweiten Ausführungsform einer Wähleinrichtung nach der Erfindung in verschiedenen Positionen, welche nachfolgend in einer Tabelle II beschrieben werden,

Fig. 30 schematisch eine Draufsicht auf die Schnittebene XXX-XXX von Fig. 11,

Fig. 31 ein Funktionsschema einer Wähleinrichtung nach der Erfindung, insbesondere nach den Fig. 1 bis 30, welche ein elektromagnetisches Stellglied, ein Positionierfedermittel und ein Wählelement aufweist, welches auf die Getriebeeinstellungen P, R, N, D und gegebenenfalls auf weitere Getriebeeinstellungen, beispielsweise Getriebestufen mit fester Getriebeübersetzung, einstellbar ist.

Die in den Fig. 1 bis 10 dargestellte Wähleinrichtung 1 eines automatischen Getriebes enthält einen Sperrkörper in Form eines Sperrhebels 2, an dessen unterem Ende ein Sperrteil in Form einer Rolle 4 frei drehbar gelagert ist.

Der Sperrhebel 2 ist von einem mit ihm bewegungsfest verbundenen Wählelement in Form eines Wählhebels 6 um eine ortsfeste Sperrhebel-Drehachse 7 (Schaltwelle) schwenkbar, wobei ihre Rolle 4 längs einer Kreisbahn 9 bewegt wird. Als Sperrelement ist eine zweiarmige Wippe 8 vorgesehen, welche in einem Gehäuse 10 um eine ortsfeste Drehachse 11 für Wippen- Kippbewegungen drehbar gelagert ist. Die Wippe 8 wird durch ein Sperrfenster, im folgenden Steuerkulisse 12 genannt, geführt und in Abhängigkeit von Fahrzeugbetriebsbedingungen in eine vorbestimmte Position gekippt. Die Steuerkulisse 12 wird über einen zweiarmigen Stellhebel 14, welcher um eine ortsfeste Drehachse 15 schwenkbar gelagert ist, von einem elektromagnetischen Stellglied 16 betätigt, welcher von einer elektronischen Steuereinrichtung 19 gesteuert wird. Solange das elektromagnetische Stellglied 16 nicht aktiviert ist, d. h. nicht mit Strom versorgt wird, wird die Lage der Steuerkulisse 12 durch eine Positionierfeder 18 bestimmt. Positionierfeder 18 ist bei der dargestellten Ausführungsform eine Zugfeder. Sie kann durch eine entgegengesetzt angeordnete Druckfeder ersetzt werden. Die Zugfeder 18 drängt die Steuerkulisse 12 in die in Fig. 1 gezeigte rechte Endposition, bei welcher sie mit einer links angeordneten Nockenrolle 22 unter dem linken Wippenarm 24 die Wippe in einer Wippenendlage hält, bei welcher sich der linke Wippenarm 24 in einer oberen Wippenendstellung und der rechte Wippenarm 26 in einer unteren Wippenendstellung befindet. Eine dem rechten Wippenarm 26 zugeordnete, rechts angeordnete zweite Nockenrolle 23 der Steuerkulisse 12 befindet sich hierbei rechts vom rechten Wippenarm 26 außer Eingriff von ihm.

Beim Einschalten des elektromagnetischen Stellgliedes 26 zieht sein Anker 17 über den Stellhebel 14 die Steuerkulisse 12 entgegen der Kraft der Zugfeder 18 von der rechten Position von Fig. 1 in die linke Position von Fig. 2. Dabei kommt die linke Nockenrolle 22 außer Eingriff von der Wippe 8 und stattdessen die rechte Nockenrolle 23 unter den rechten Wippenarm 26 in Eingriff mit ihm und schwenkt ihn in seine obere Wippenendlage, während gleichzeitig der linke Wippenarm 24 in seine untere Wippenendlage geschwenkt wird.

Der in Fig. 1 durch die Kreisbahn 9 schematisch dargestellte Bewegungsweg der Sperrolle 4 des Sperrhebels 2 erstreckt sich so tief in Wippenlängsrichtung über die Wippe 8, daß der äußere Endabschnitt des jeweils in die obere Wippenendlage gekippten Wippenarmes in dem Bewegungsweg der Sperrolle 4 liegt, somit in Fig. 1 der linke Wippenarm 24 und in Fig. 2 der rechte Wippenarm 26. Die freien Stirnseite 25 und 27 der beiden Wippenarme 24 und 26 sind als Sperrflächen ausgebildet, so daß die Sperrolle 4, wenn sie an ihnen in der oberen Wippenendlage anliegt, nicht in Richtung zur Drehachse 11 über die Wippe 8 hinwegbewegt werden kann. Die in Fig. 1 gezeigte gesperrte Eingriffsstellung der Sperrolle 4 mit der linken Wippenarm- Stirnseite 25 ist der Parkposition P des Wählhebels 6 zugeordnet. Die in Fig. 7 dargestellte gesperrte Eingriffsstellung der Sperrolle 4 mit der rechten Wippenarm-Stirnseite 27 ist der Neutralstellung oder Motorleerlaufstellung N zugeordnet. Außerhalb der rechten Wippenarm-Stirnseite 27 liegende Positionen der Sperrolle 4 sind einer Vorwärtsfahrposition D und gegebenenfalls weiteren Getriebegängen des Wählhebels 6 zugeordnet. Die unter anderem in den Fig. 3 und 4 dargestellte Position der Sperrolle 4 senkrecht über der Wippendrehachse 11 ist der Rückwärtsfahrtposition R des Wählhebels 6 zugeordnet.

Eine Rückhaltefeder 28, welche eine Schraubenfeder oder eine andere Federart sein kann, ist zwischen einem der beiden Wippenarme 24 und 26 und einem Boden des Gehäuses 10 angeordnet. Sie drängt die Wippe 8 in eine Mittellage und wird je nach Kippbewegung der Wippe auf Zug oder Druck beansprucht.

Der Sperrhebel 2 des Wählhebels 6 hat am unteren Ende einen Mitnehmer 32 zur Mitnahme der Steuerkulisse 12 von ihrer rechten Position von Fig. 9 in ihre linke Position in Fig. 10, wenn der Wählhebel von R nach P schwenkt. Hierbei schwenkt die Sperrolle 4 von ihrer Position in Wippenmitte oberhalb der Wippen-Drehachse 11 über den linken Wippenarm 24 zu dessen Stirnseite 25, während dieser linke Wippenarm 25 von dem Mitnehmer 32 über die Steuerkulisse 12 von seiner hochgeschwenkten Wippenendlage in seine untere Wippenendlage bewegt wird. Der Mitnehmer 32 ist so ausgelegt, daß er die Steuerkulisse 12 kurz vor P wieder freigibt, so daß sie durch die Kraft der Zugfeder 18 zurückschnellt und der Wählhebel 6 in P sperrt. Somit ist die Wähleinrichtung 1 in die Situation von Fig. 1 zurückgesetzt. Der Mitnehmer 32 hat in entgegengesetzter Bewegungsrichtung einen Leerlauf, so daß er die Steuerkulisse 12 nicht in entgegengesetzter Richtung mitnehmen kann.

Die Funktion der Wähleinrichtung der Fig. 1 bis 10 wird prinzipiell in der folgenden Tabelle 1 beschrieben.

Tabelle 1

Zu Tabelle 1 Beschreibung der Figuren:

Fig. 1: Wippe sperrt Vorwärtsbewegung des Wählhebels von P nach R (P-Sperre). Wippe in rechter Kipplage (rechter Wippenarm unten)

Fig. 2: Magnet bewegt die Kulisse nach links. Wippe kippt in linke Kipplage (linker Wippenarm unten) und gibt Position P frei.

Fig. 3: Wählhebel schwenkt von P nach R.

Fig. 4: Während des Schwenkens von P nach R wird die Bestromung des Magneten unterbrochen. Die Positionierfeder bewegt die Kulisse in rechte Position. Wippe kippt in rechte Kipplage.

Fig. 5: Wählhebel schwenkt unbehindert in die Position D. Wählhebel kann unbehindert von D über N nach R zurückschwenken, solange Fahrzeuggeschwindigkeit 0 oder kleiner als ein anderer Grenzwert, z. B. 8 km/h ist.

Fig. 6: Über dem Geschwindigkeitsgrenzwert, z. B. 8 km/h, wird der Magnet betätigt.
Magnet bewegt die Kulisse nach links. Wippe kippt in linke Kipplage. Die Sperrfunktion von N nach R liegt vor (R-Sperre).

Fig. 7: Wippe sperrt Rückwärtsbewegung des Wählhebels von N nach R (R-Sperre).

Fig. 8: Nach Unterschreiten des Geschwindigkeitsgrenzwertes, z. B. 8 km/h, gibt der Magnet die Wippe frei. Die Positionierfeder bewegt die Kulisse nach rechts und die Wippe in rechte Kipplage. Wippe gibt Wählhebel frei. Schwenken des Wählhebels von N nach R.

Fig. 9: Auf dem Wählhebelweg von R nach P bewegt der Mitnehmer des Wählhebels die Kulisse von rechts nach links. Position P wird ohne Strom des Magneten erreicht (passiv).

Fig. 10: Der Mitnehmer ist so ausgelegt, daß er die Kulisse kurz vor P wieder freigibt, so daß die Kulisse zurückschnellt und P sperrt und somit in die Lage entsprechend Fig. 1 zurückgesetzt wird.

Die Verwendung einer zweiarmigen Wippe 8 mit einer unter ihr angeordneten Sperrkulisse 12 ermöglicht ein betriebssicheres Sperren und Entsperren des Wählhebels 6. Die Sperrkulisse 12 wird unterhalb der Wippe in Wippenlängsrichtung durch die Zugfeder 18 und das elektromagnetische Stellglied 16 verschoben. Dadurch wird das Element, nämlich die Wippe 11 und die Sperrolle 4, mit welchen gesperrt wird, von dem Element, nämlich die Sperrkulisse 12, an welchem Belastungen bei der Betätigung durch die Zugfeder 18 und das elektromagnetische Stellglied 16 auftreten, getrennt. Dies hat den Vorteil, daß nur geringe Kräfte von der Zugfeder 18 oder dem elektromagnetischen Stellglied 16 zum Freireissen der Sperren (P-Sperre und R-Sperre) zwischen der Sperrolle 4 und den Wippen-Stirnseiten 25 und 27 nötig sind, weil sich die Hauptbelastung der Sperrkräfte in der ortsfesten Lagerung 13 der Wippe 8 abstützt. Nur ein kleiner Anteil der Sperrbelastungskräfte muß deshalb von den Aktuatoren 16 und 18, insbesondere dem elektromagnetischen Stellglied 16 überwunden werden. Ein weiterer Vorteil dieses Systems ist, daß es bezüglich Toleranzen unempfindlich ist, da die genaue Neigung der Wippe 8, und somit die Lage und Abmessungen der Steuerkulisse, für die Funktion des Sperrens unerheblich sind. Lediglich die linke und die rechte Anschlagkontur, gegeben durch die rechte und linke Stirnseiten 25 und 27 der zweiarmigen Wippe, und die Position der Wippendrehachse 11 sind genau auszulegen. Der Bewegungsweg des Sperrfensters bzw. der Steuerkulisse 12 kann durch ortsfeste Anschläge am Gehäuse 10 auf einfache Weise definiert werden. Die Anschläge können in einem vorgegebenen Bewegungsweg der Steuerkulisse 12 angeordnet sein und mit ihr direkt zusammenwirken oder im Bewegungsweg des Stellhebels 14 oder des Magnetankers 17 angeordnet sein. Solche Anschläge vermeiden hohe Anforderungen an die Genauigkeit der einzelnen Teile der Wähleinrichtung.

Die Oberfläche 30 der Wippe 8 ist über ihre beiden Wippenarme 24 und 26 hinweg als Steuerkurve ausgebildet, auf welche die Sperrolle 4 abrollen kann.

Beispiele für Änderungsmöglichkeiten: Anstelle einer Sperrolle 4 am Sperrhebel 2 kann an den freien Enden der Wippenarme 24 und 26 je eine Sperrolle drehbar gelagert sein, an welchen das untere Ende des Sperrhebels 2 in Sperrposition gebracht werden kann. Die Zugfeder 18 kann durch eine entgegengesetzt an der Steuerkulisse 12 angeordnete Druckfeder ersetzt werden. Anstelle eines schwenkbar angeordneten Wählhebels 6 kann auch ein linear verschiebbares Wählelement verwendet werden. Anstelle von Sperrollen 4 am Sperrhebel 2 oder an den Wippenarmen 24 und 26 können auch nicht rotierende Anschlagflächen verwendet werden. Der Nachteil sind Reibungskräfte anstelle von Rollkräften. Solche nicht rotierenden Anschlagflächen sind vorzugsweise in ihrer Bewegungsrichtung konvex bogenförmig ausgebildet, damit sie nach einer anfänglichen Bewegung von ihrer gesperrten Eingriffsstellung in Richtung zur ihrer Außer- Eingriffsstellung bereits dann durch eine manuelle Kraft am Wählhebel 6 aneinander vorbei gedrückt werden können, wenn sie noch nicht vollständig außer Eingriff zueinander positioniert sind. Die mit Bezug auf diese Ausführungsform beschriebenen Ausführungsvarianten gelten auch für die die nachfolgend beschriebene Ausführungsform, und umgekehrt.

Im folgenden wird die Ausführungsform nach den Fig. 11 bis 30 beschrieben. Auch sie erfüllt die Anforderung, daß auch bei höheren Betätigungskräften am manuellen Wählelement noch ein Freireissen der Sperre von der Parkposition P in die Rückwärtsfahrtposition R und/oder einer Sperre von der Neutralposition N in die Rückwärtsfahrtposition R möglich ist. Teile dieser zweiten Ausführungsform, welche vom Prinzip her die gleiche Funktion wie Teile der ersten Ausführungsform haben, sind mit den gleichen, um 100 erhöhten Bezugszahlen versehen.

Bei der zweiten Ausführungsform nach den Fig. 11 bis 30 wird ein mit einem Wählhebel 106 drehfest verbundener Sperrhebel 102 mit seinem als Sperrteil 104 ausgebildeten unteren Ende entsprechend der dargestellten Kreisbahn 109 geschwenkt, wenn der Wählhebel 106 entlang seiner Positionen P, R, N und D manuell bewegt wird. Als Sperrelement ist eine zweiarmige Wippe 108 vorgesehen, die in einem Gehäuse 110 um eine ortsfeste Drehachse 111 drehbar gelagert ist. Die Wippe 108 wird von einem elektromagnetischen Stellglied 116 entgegen der Kraft einer Positionierfeder 118 durch einen zweiarmigen Kipphebel oder Stellhebel 114 betätigt, der um eine ortsfeste Drehachse 115 schwenkbar ist. Solange das elektromagnetische Stellglied 116 nicht eingeschaltet wird, d. h. nicht mit Strom versorgt wird, wird die Lage der Wippe 108 durch die Positionierfeder, beispielsweise eine Druckfeder 118 gehalten.

Sie drückt eine Betätigungsfläche 140 des linken Wippenarmes 124 gegen den unteren Stellhebelarm 142. Das untere Ende des unteren Hebelarmes 142 kann auf der Betätigungsfläche 140 gleiten. Zur Reduzierung des Reibungswiderstandes kann einer der beiden einander kontaktierenden Teile durch eine Rolle ersetzt werden. Bei ausgeschaltetem elektrischen Stellglied 116 ist die Wippe 108 im Uhrzeigersinn gekippt, so daß sich ihr linker Wippenarm 124 in einer oberen und ihr rechter Wippenarm 126 in einer unteren Wippenendstellung befindet.

Das freie Ende des von der Druckfeder 118 in die obere Wippenendlage gedrängten linken Wippenarmes 124 ist durch eine in ihm frei drehbar gelagerte Sperrolle 125 gebildet, an welcher der Sperrteil 104 des Sperrhebels 102 in eine gesperrte Eingriffsstellung gebracht werden kann. Durch Einschalten des elektromagnetischen Stellgliedes 116, welches von einer elektronischen Steuereinrichtung 19 gesteuert wird, wird der mit der Sperrolle 115 versehene linke Wippenarm 124 so weit nach unten gedrückt, daß die Sperrolle 115 und der Sperrteil 104 entweder vollständig außer Eingriff oder vorzugsweise in eine entsperrte Eingriffsstellung auseinander bewegt werden, bei welcher der Sperrteil 104 durch eine manuelle Kraft am Wählhebel 106 so gegen die Sperrolle 125 gedrückt werden kann, daß er auf dieser Rolle aufläuft und sie nach unten wegdrückt. Wie vorstehend mit Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben, könnte der Sperrteil 104 des Sperrhebels 102 durch eine Sperrolle und stattdessen das freie Ende des linken Wippenarmes 124 durch eine als Sperrfläche dienende Stirnseite ausgebildet sein. Dieselbe Austauschmöglichkeit der Teile ergibt sich für das freie Ende des in den Fig. 11 bis 29 rechts gezeigten Wippenarmes 126 und seiner als Sperrfläche für den Sperrteil 104 ausgebildeten Stirnseite 127. Die Wippenoberseite 130 ist über die gesamte Länge als Steuerkurve ausgebildet, über welche sich der Sperrteil 104 des Sperrhebels 102 hinwegbewegt. Die einzelnen Positionen des Sperrteils 104 relativ zur Wippe 108 sind jeweils bestimmten Positionen P, R, N und D des Wählhebels 106 zugeordnet.

Die prinzipiellen Funktionen der Wähleinrichtung der Fig. 11 bis 30 sind in der folgenden Tabelle 2 beschrieben.

Tabelle 2

Erklärung

"...in..." bedeutet "von...nach"; z. B. "R in N" bedeutet "von R nach N; entspricht somit "into" der englischen Sprache.

Analog den Abwandlungen der ersten Ausführungsform sind auch bei dieser zweiten Ausführungsform Abwandlungen möglich. Die Wippe 108 kann anstatt durch eine Betätigungsfläche 140 durch eine Steuerkulisse betätigt werden. Die Druckfeder 118 kann an beliebiger Stelle positioniert werden und stattdessen auch als Zugfeder ausgebildet sein, welche im gleichen Drehrichtungssinn auf die Wippe wirkt. Die Anordnung kann auch ohne Sperrolle 125 ausgeführt werden. Vorzugsweise werden jedoch in Bewegungsrichtung konvex gekrümmte Nockenflächen verwendet, damit die einander kontaktierenden Teile nach anfänglicher Relativbewegung von einer gesperrten Eingriffsstellung in eine entsperrte Eingriffsstellung gelangen können, von welcher sie durch eine manuelle Betätigungskraft am Wählhebel 106 vollständig außer Eingriff gebracht werden können. Dies erleichtert nicht nur das Entsperren, sondern erlaubt auch wesentlich größere Herstelltoleranzen der einzelnen Teile. Der Betätigungsverlauf der Wippe 108 kann durch entsprechende Konturvariationen der einander kontaktierenden Betätigungsflächen unterschiedlichen Bedürfnissen angepasst werden. Die Fahrzeug- Grenzgeschwindigkeit, bei welcher das elektromagnetische Stellglied 16 bzw. 116 in der Neutralposition N eine Rückwärtsbewegung des Wählhebels 6 bzw. 106 in die Rückwärtsfahrtposition R sperrt, liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0 km/h und 8 km/h, vorzugsweise im Bereich zwischen 5 km/h und 10 km/h. Diese Werte sind nur als Beispiele zu verstehen.

Fig. 31 zeigt einen bevorzugten Funktionsablaufplan der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Fig. 1 bis 30 für die Positionen P-R-N-D des Wählhebels 6 bzw. 106. Eine Mittellinie trennt eine obere Zeile, in welcher das elektromagnetische Stellglied 6 bzw. 106 eingeschaltet ist, gekennzeichnet durch die römische Zahl I, von einer unteren Zeile, in welcher das elektromagnetische Stellglied 16 bzw. 116 ausgeschaltet ist, gekennzeichnet durch die Zahl 0. Die mittlere Linie 50 stellt am rechten Tabellenende auch die Fahrzeug-Grenzgeschwindigkeit von 0 km/h oder beispielsweise 8 km/h dar, wobei eine höhere Fahrzeuggeschwindigkeit durch einen Doppelpfeil 52 nach oben und eine niedrigere Fahrzeuggeschwindigkeit durch einen nach unten gerichteten Doppelpfeil 56 angedeutet ist.

In der Parkposition P wird die Sperrfunktion ohne externe Energiezufuhr, und damit passiv, durch die Federkraft (18, 118) aufrechterhalten. Das elektromagentische Stellglied 6 bzw. 106 ist ausgeschaltet. Diese passive Sperre ist in Fig. 31 durch einen Pfeil 58 gekennzeichnet. Wenn alle Startbedingungen gemäß einem Pfeil 59 erfüllt sind, z. B. der Zündschlüssel in das Zündschloss gesteckt und gegebenenfalls die Zündung eingeschaltet wurde und außerdem die Fahrzeugbremse betätigt wurde, wird automatisch das elektromagnetische Stellglied 6 bzw. 106 eingeschaltet, so daß es gemäß einem Pfeil 61, welcher sich von unten nach soeben über die Mittellinie 50 erstreckt, die P-Sperre aufhebt. Damit kann der Wählhebel von P nach R bewegt werden, gemäß Pfeilen 62. Auf diesem Bewegungsweg von P nach R wird das elektromagnetische Stellglied 6 bzw. 106 automatisch ausgeschaltet, sobald die Wippe 8 bzw. 108 relativ zu dem mit ihm zusammenwirkenden Sperrelement 4 bzw. 104 eine Position erreicht hat, wo die Sperre mit Sicherheit entsperrt ist und nicht mehr ungewollt in die Sperrposition zurückfallen kann, gemäß einem von oben nach unten über die Mittellinie 50 gerichteten Pfeil 61 von Fig. 31. Jetzt kann das Wählelement 6 bzw. 106 über alle Einstellpositionen R, N, D und gegebenenfalls weiteren Vorwärtsfahrtpositionen und wieder zurück bis in die Parkposition P bewegt werden, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die genannte Grenzgeschwindigkeit ist, gemäß Pfeilen 64 und 66. Wenn das Wählelement in der Neutralstellung N oder der Vorwärtsfahrtposition D oder einer anderen Vorwärtsfahrtposition ist und dabei die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als die genannte Grenzgeschwindigkeit wird, dann wird automatisch das elektromagnetische Stellglied 6 bzw. 106 eingeschaltet, was in Fig. 31 durch einen Pfeil 68 angedeutet ist. Damit kann der Wählhebel 6 bzw. 106 von N nach D und gegebenenfalls in weitere oberhalb der Neutralposition N gelegene Vorwärtsfahrtpositionen bewegt werden, jedoch nicht von der Neutralposition N zurück in die Rückwärtsfahrtposition R, was in Fig. 31 durch Pfeile 70 und 72 angedeutet ist. Somit ist bei einer oberhalb der Grenzgeschwindigkeit gelegenen Fahrzeugvorwärtsgeschwindigkeit immer die R-Sperre durch das elektromagnetische Stellglied 6 bzw. 106 eingeschaltet, was in Fig. 31 durch einen Pfeil 74 angedeutet ist. Das elektromagnetische Stellglied 6 bzw. 106 wird erst dann und nur so lange wieder automatisch abgeschaltet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter den durch die Mittellinie 50 angedeuteten Grenzwert von beispielsweise 8 km/h abfällt, was in Fig. 31 durch Pfeile 76 angedeutet ist. Damit wird die R-Sperre, welche in der N-Position wirkt, aufgehoben, und das Wählelement 6 bzw. 106 kann wieder in die Rückwärtsfahrtposition R und/oder die Parkposition P zurückbewegt werden. In der Parkposition P wird wieder die passive Sperre 58 wirksam, welche durch die Federkraft gegeben ist.

Claims (12)

1. Wähleinrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe, enthaltend einen manuellen Wählhebel (6; 106), welcher von einer Lageranordnung (7; 107) gehalten wird und zum Wählen von Getriebeeinstellungen auf verschiedene Positionen (P, R, N, D) vor und zurück bewegbar angeordnet ist, einen Sperrhebel (2; 102), welcher mit dem Wählhebel bewegungsfest verbunden ist zur gemeinsamen Bewegung und an seinem vom Wählhebel entfernten Ende, welches auf der vom Wählhebel abgewandten Seite der Lageranordnung (7; 107) liegt, eine in die eine Bewegungsrichtung zeigende Anschlagfläche und eine in die entgegengesetzte Bewegungsrichtung zeigende weitere Anschlagfläche (4; 104) hat; eine zweiarmige Wippe (8; 108), welche um eine quer zum Bewegungsweg des Sperrhebels (2; 102) sich erstreckende Drehachse (11; 111) drehbar gelagert ist und zwei Sperrflächen (25, 27; 125, 127) aufweist, von welchen alternativ die eine oder andere Sperrfläche durch Drehen der Wippe in den Bewegungsweg (9; 109) der Anschlagflächen (4; 104) des Sperrhebels bewegbar ist und welche in Richtung des Bewegungsweges vor bzw. zurück voneinander weg zeigen; ein Federmittel (18; 118), welches die Wippe (8; 108) in eine Wippenendlage drängt, bei welcher die eine Anschlagfläche (4; 104) des Sperrhebels (2; 102) von der einen Sperrfläche (25; 125) der Wippe gesperrt wird; ein steuerbares motorisches Stellglied (16; 116), durch welches die wippe (8; 108) entgegen der Federkraft der Federmittel (18; 118) in die andere Wippenendlage drängbar ist, in welche die andere Anschlagfläche (4; 104) des Sperrhebels (2; 102) von der anderen Sperrfläche (27; 127) der Wippe gesperrt wird; dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagflächen (4; 104) an Außenseiten des Sperrhebels (2; 102) gebildet sind, daß die eine Sperrfläche (25; 125) am einen Wippenarm (24; 124) und die andere Sperrfläche (27; 127) am anderen Wippenarm (26; 126) je mit radialem Abstand von der Wippen-Drehachse (11; 111) angeordnet ist, und daß sich der Bewegungsweg (9; 109) der Anschlagflächen (4; 104) des Sperrhebels (2; 102) quer über die Drehachse (11; 111) der Wippe (8; 108) hinweg erstreckt.

2. Wähleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrflächen (25, 27; 125, 127) an den voneinander weg zeigenden äußeren Stirnseiten der beiden Wippenarme (24, 26; 124, 126) gebildet sind.

3. Wähleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageranordnung (7; 107) eine Drehachse für den Wählhebel (6; 106) und den Sperrhebel (2; 102) bildet und daß diese Drehachse parallel zur Drehachse (11; 111) der Wippe (8; 108) angeordnet ist.

4. Wähleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagflächen (4; 104) des Sperrhebels (2; 102) und/oder die Sperrflächen (25, 27; 125, 127) der Wippenarme (24, 26; 124, 126) eine konvex gekrümmte Oberfläche haben, so daß nach einer anfänglichen Kippbewegung der Wippe (8; 108) aus einer Wippenendlage heraus die gesperrte Eingriffsstellung sich in eine entsperrte Eingriffsstellung ändert, bei welcher es die konvex gekrümmte Oberfläche erlaubt, die Anschlagflächen (4; 104) durch eine manuelle Kraft am Wählelement (6; 106) um die Sperrflächen (25, 27; 125, 127) der Wippe herum in eine auf der Wippe (8; 108) gelegene Außer-Eingriffsstellung zu bewegen, wobei der Sperrhebel (2; 102) den kontaktierten Wippenarm in Richtung von der einen zur anderen Wippenendlage wegdrückt.

5. Wähleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die konvex gekrümmte Oberfläche durch eine frei drehbar angeordnete Rolle (4; 125) gebildet ist.

6. Wähleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gesteuerte Stellglied (16; 116) über eine Hebelanordnung (14; 114) auf die Wippe (8; 108) wirkt.

7. Wähleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (8) zwischen Steuernocken (22, 23) einer Steuerkulisse (12) angeordnet ist, welche von dem Federmittel (18) und dem gesteuerten Stellglied (16) quer zur Wippenkippachse (11) zum wechselweisen Kippen der Wippe (8) in die eine oder andere Wippenendlage verstellbar ist.

8. Wähleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sperrhebel (2) und der Steuerkulisse (12) eine Mitnehmervorrichtung (32) mit einem einseitig wirkenden Freilauf vorgesehen ist, durch welche der Sperrhebel (2) die Steuerkulisse (12) mitnimmt, um den von dem Federmittel (18) in die hochgekippte Wippenendstellung gedrängten Wippenarm (24) herunterzukippen, wenn die Anschlagflächen (4) des Sperrhebels (2) vom Wählelement (6) manuell von einer Wippenmittelposition in Richtung zum freien Ende dieses Wippenarmes (24) bewegt werden, ohne daß das gesteuerte Stellglied (16) eingeschaltet ist, wobei die Mitnahmewegstrecke so bemessen ist, daß die Mitnehmervorrichtung (32) die Steuerkulisse (12) wieder freigibt, wenn eine der Anschlagflächen (4) des Sperrhebels (2) an der ihr zugeordneten Sperrfläche (25) dieses Wippenarmes (24) einrasten kann, und daß die Mitnehmervorrichtung (32) wegen ihrer Freilauffunktion den Sperrhebel (2) bei umgekehrter Bewegungsrichtung mit der Steuerkulisse (12) nicht kuppelt.

9. Wähleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gesperrte Eingriffsstellung der einen Anschlagfläche (4; 104) des Sperrhebels (2) mit der Sperrfläche (25; 125) des einen Wippenarmes (24; 124), welcher von dem Federmittel (18; 118) in seine hochgekippte Wippenendlage gedrängt wird, einer Parkposition (P) des Wählelements (6; 106) zugeordnet ist.

10. Wähleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gesperrte Eingriffsstellung der anderen Anschlagfläche (4; 104) des Sperrhebels (4; 104) mit der Sperrfläche (27; 127) des anderen Wippenarmes (26; 126), welcher von dem gesteuerten Stellglied (16; 116) in seine hochgekippte Wippenendlage gedrängt wird, einer Neutralposition (N) des Wählelements (6; 106) zugeordnet ist.

11. Wähleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stellung der Anschlagflächen (4; 104) des Sperrhebels (4; 104) zentral über der Wippenkippachse (11; 111) einer Rückwärtsfahrposition (R) des Wählelements (6; 106) zugeordnet ist.

12. Wähleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Steuereinrichtung (19) vorgesehen ist, welche das steuerbare Stellglied (16; 116) in Abhängigkeit von vorbestimmten Bedingungen steuert.