Betätigungseinrichtung mit variablem Bewegungsbereich

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für ein Gangwechselgetriebe, beispielsweise für ein Automatgetriebe mit shift-by-wire-Betätigung, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Gangwechselgetriebe von Kraftfahrzeugen werden üblicherweise mittels einer im Griffbereich des Fahrers angeordneten Betätigungseinrichtung gesteuert bzw. geschaltet. Regelmäßig kommen hierzu Betätigungselemente wie Schalthebel oder Wählhebel zum Einsatz, die beispielsweise zwischen den Frontsitzen des Kraftfahrzeugs angeordnet sind.

Die konstruktiven und ergonomischen Anforderungen an solche

Betätigungseinrichtungen bzw. Wählhebel für Gangwechselgetriebe sind vielfältig. Um beispielsweise dem Fahrer aus Gründen der Sicherheit und Ergonomie ein realistisches Gefühl der Getriebebetätigung zu vermitteln, wird für gattungsgemäße Betätigungseinrichtungen gefordert, dass dem Fahrer nicht nur optische, sondern auch klare haptische bzw. taktile Rückmeldungen über den aktuellen Schalt- bzw. Betriebszustand des Getriebes vermittelt werden.

In Abhängigkeit des Zustande des zu bedienenden Gangwechselgetriebes sowie in Abhängigkeit anderer Zustandsfaktoren am Kraftfahrzeug - Zündung eingeschaltet,

Motor läuft, Fahrzeuggeschwindigkeit etc. - ist es zur Realisierung des haptischen Feedback im Allgemeinen notwendig, den Betätigungsbereich des Wählhebels je nach Getriebezustand einzuschränken, damit die Anwahl etwa momentan nicht zulässiger Schaltzustände bzw. Fahrstufen des Gangwechselgetriebes unterbunden wird.

Insbesondere bei shift-by-wire-gesteuerten Gangwechselgetrieben - worunter auch die meisten aktuellen Automatgetriebe fallen - wird aus Gründen der Ergonomie und Sicherheit dabei gefordert, dass dem Fahrer etwaige momentan nicht zulässige Schaltzustände bzw. Schaltoperationen in Form entsprechender Sperrungen bzw. variabel setzbarer Bewegungsbereiche der zugehörigen Bedienpositionen des Wählhebels haptisch als auch gegebenenfalls optisch signalisiert werden.

Denn im Fall der zunehmend eingesetzten elektrischen bzw. shift-by-wire-Betätigung von Gangwechselgetrieben existiert keine mechanische Kopplung mehr zwischen dem Wählhebel in der Fahrgastzelle und dem Kraftfahrzeuggetriebe im Motorraum. Vielmehr erfolgt die übertragung der Schaltbefehle von der Betätigungseinrichtung zum Kraftfahrzeuggetriebe beim "shift-by-wire"-Getriebe mittels elektrischer oder elektronischer Signale und anschließender zumeist elektrohydraulischer Umsetzung der Schaltbefehle am Getriebe.

Bei den shift-by-wire-betätigten Gangwechselgetrieben führt die fehlende mechanische Verbindung zwischen der Getriebeaktuatorik und dem Wählhebel jedoch dazu, dass der Getriebezustand oder etwaige im Getriebe eingelegte Schaltsperren nicht mehr direkt auf den Zustand des Wählhebels rückwirken. Der Fahrer kann somit nicht ohne weiteres anhand bestimmter am Wählhebel spürbar blockierter Schaltstellungen oder Bewegungsbereiche erkennen, dass die entsprechenden Hebelstellungen, Fahrstufen bzw. Getriebezustände im momentanen Fahrzustand nicht zulässig sind und somit auch nicht angewählt werden können.

Von besonderer Bedeutung sind die dargestellten Zusammenhänge auch in Bezug auf monostabile Betätigungseinrichtungen. Der Wählhebel weist bei einer monostabilen

Betätigungseinrichtung eine stabile (Mittel-) Stellung und zumeist mehrere nichtstabile Stellungen auf. Dabei kommen jedoch je nach Getriebezustand zumeist nur einige wenige der mechanisch insgesamt vorhandenen Wählhebelstellungen jeweils für die tatsächliche Schaltbetätigung in Frage. Andere, vom Wählhebel her gesehen mechanisch zwar mögliche Wählhebelstellungen dürfen bzw. können - je nach Getriebezustand - hingegen keine sinnvolle Schaltbetätigung auslösen, und müssen daher aktuatorisch gesperrt werden, um dem Fahrer am Wählhebel eine konsistente Haptik sowie ein zuverlässiges Feedback der Schaltbetätigung zu vermitteln.

Beispielsweise darf sich ein monostabiler Wählhebel, sofern sich das Getriebe im Zustand "P" wie Parksperre befindet, nicht weiter in Fahrtrichtung nach vorne verschieben lassen, auch wenn der monostabile Wählhebel für sich genommen zunächst noch frei nach vorne beweglich wäre. Vielmehr muss eine entsprechende Aktuatorik dafür sorgen, dass der Wählhebel in diesem Beispielfall nur fahrtrichtungsbezogen nach hinten bewegt werden kann.

Wie beispielsweise aus der US 2006/0016287 Al oder aus der DE 10 2005 033 510 Al ersichtlich, ist versucht worden, der mit der shift-by-wire-Betätigung von Gangwechselgetrieben verbundenen Problematik damit zu begegnen, dass Wählhebel mit diversen Aktuatoren zur selektiven Sperrung unzulässiger Schaltbefehle versehen worden sind. Diese Aktuatoren werden in Abhängigkeit des Fahrzeug- bzw. Getriebezustands aktiviert, um so den ursprünglichen Gesamtbewegungsbereich des Wählhebels entsprechend des momentanen Fahr- oder Getriebezustands einzuschränken, oder auch dem Wählhebel in bestimmten Fällen komplett zu sperren.

Muss dabei jedoch eine Vielzahl unterschiedlicher Wählhebelstellungen bzw. Wählhebel-Bewegungsbereiche in unterschiedlichen Kombinationen aktuatorisch gesperrt oder der Bewegungsbereich des Wählhebels variabel innerhalb eines Winkelbereichs positioniert werden, so ist hierzu im Stand der Technik häufig eine komplexe Sperrmimik und/oder eine Vielzahl an Aktuatoren erforderlich. Dies hat unerwünschte Auswirkungen aufgrund der damit verbundenen Komplexität und

Kostenerhöhung. Auch Probleme mit dem zur Verfügung stehenden Bauraum im Bereich der Betätigungseinrichtung, ferner bezüglich des Energieverbrauchs mehrerer gegebenenfalls elektromagnetischer Aktuatoren sowie mit der damit erzeugten Abwärme können mit einer solchen herkömmlichen Sperraktuatorik verbunden sein.

Direktsperrende Elektromagneten sind in Bezug auf die Variabilität für unterschiedliche Sperrkombinationen bzw. zur Realisierung verschiedener unterschiedlicher Bewegungsbereiche für den Wählhebel deutlich eingeschränkt. Zudem können einfache, direktsperrende Elektromagnete im ungünstigen Fall zum Hakein bei der Bedienung führen insbesondere dann, falls der Schaltzustand solcher elektromagnetischen Aktuatoren in bestimmten Betriebszuständen des Fahrzeuggetriebes gleichzeitig mit der Betätigung des Wählhebels geändert werden sollte.

Mit diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Betätigungseinrichtung zu schaffen, insbesondere zur elektrischen bzw. elektronischen shift-by-wire-Betätigung eines Gangwechselgetriebes, die eine Sperrvorrichtung aufweist, und mit der sich die genannten Nachteile des Standes der Technik überwinden lassen. Insbesondere soll die Sperreinrichtung dabei auch im Fall einer komplexen Sperrlogik mit einer möglichst geringen Anzahl an Aktuatoren auskommen, und es sollen Undefinierte Betriebszustände bzw. ein Hakein des Wählhebels zuverlässig unterbunden werden. Ferner soll die Betätigungseinrichtung mit einem möglichst geringen Bauraum auskommen und einen geringen Energieverbrauch aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch eine Betätigungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.

In für sich genommen zunächst bekannter Weise umfasst die Betätigungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen - innerhalb mindestens einer Schaltgasse bewegbaren - Wählhebel mit zumindest drei Fahrstufenstellungen sowie einen Sockel und eine Sperrvorrichtung. Dabei dient die Sperrvorrichtung zur steuerbaren Einschränkung des Bewegungsbereichs des Wählhebels in Abhängigkeit insbesondere vom Schaltzustand des Getriebes oder vom Fahrzustand des Kraftfahrzeugs.

Erfindungsgemäß zeichnet sich die Betätigungseinrichtung jedoch dadurch aus, dass die Sperrvorrichtung eine mittels einer Aktuatoreinrichtung bewegbare Anschlagskulisse mit Endanschlägen aufweist, wobei ein mit dem Wählhebel verbundenes Anschlagelement zwischen den Endanschlägen hin und her bewegbar und an den Endanschlägen zur Anlage bringbar ist.

Erfindungsgemäß ergibt sich mit der aktuatorisch bewegbaren Anschlagskulisse eine einfache Möglichkeit zur frei variablen Positionierung des innerhalb eines Gesamtbewegungsbereichs momentan freizuschaltenden Bewegungsbereichs für den Wählhebel. Gegenüber Sperrvorrichtungen mit diskreten Sperrpositionen und mehreren separaten Aktuatoren - beispielsweise Elektromagneten - ergibt sich hierdurch insbesondere der Vorteil, dass bei einer etwaigen Betätigung des Wählhebels gleichzeitig mit einer Aktivierung der Sperrvorrichtung aufgrund einer Getriebezustandsänderung keine Undefinierten Wählhebelstellungen auftreten können, und dass bei der Rückführung des Wählhebels in die neutrale Mittelstellung aufgrund der eine stufenlose Kulisse umfassenden Sperrvorrichtung kein Hakein wie im Fall von diskreten, separaten elektromagnetischen Sperren auftreten kann.

Ferner können auf diese Weise je nach Auslegung der Anschlagskulisse auch kleine Winkelbewegungen realisiert werden, was bei diskret beispielsweise mit einzelnen Magnetaktuatoren aufgebauten Sperren wegen der dabei auftretenden überschneidungen zwischen den einzelnen Sperren schwer oder nicht realisierbar ist. überdies ist bei der Erfindung die Anzahl der verschiedenen Wählhebelpositionen innerhalb des Bewegungsbereichs prinzipiell unbeschränkt, und es werden für

zusätzliche Wählhebelpositionen innerhalb des Wählhebel-Bewegungsbereichs keine zusätzlichen Aktuatoren benötigt. Dies ist vorteilhaft in Bezug auf Kosten, Bauraum, Wärmeentwicklung und Energieverbrauch der Betätigungseinrichtung.

Prinzipiell lässt sich die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung unabhängig davon verwirklichen, wie die aktuatorische Bewegung der Anschlagskulisse konstruktiv realisiert wird. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Aktuatoreinrichtung hierzu jedoch einen Schieber mit einer Rampeneinrichtung. Ferner weist die Anschlagskulisse gemäß dieser Ausführungsform ein Mitnehmerelement auf, wobei das Mitnehmerelement mit der Rampeneinrichtung in Eingriff bringbar ist dergestalt, dass eine Bewegung des Schiebers über die Rampeneinrichtung und das Mitnehmerelement in eine entsprechende Bewegung der Anschlagskulisse umgesetzt wird.

Auf diese Weise lässt sich kostengünstig und platzsparend im Sockelbereich der Betätigungseinrichtung die erforderliche hohe Getriebeübersetzung zwischen dem Aktuatorantrieb und der Bewegung der Anschlagskulisse erzielen. Ferner kann die als Rampe und Mitnehmer gestaltete Getriebeübersetzung zwischen Aktuatorantrieb und Anschlagskulisse dergestalt ohne weitere Hilfsmittel selbsthemmend ausgebildet werden, weshalb keine weiteren Sperren oder Aktuatoren zur Festlegung der Anschlagskulisse erforderlich sind.

Gemäß weiterer bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung ist der Schieber als Linearschieber ausgebildet und dabei vorzugsweise mit einer Linearverzahnung versehen, wobei die Linearverzahnung mit dem Ritzel eines elektromotorischen Servoaktuators in Eingriff bringbar ist.

Hierdurch ergibt sich konstruktiv eine besonders kompakte und kostengünstige Darstellung des Schiebers sowie der gesamten Getriebeübersetzung zwischen Aktuator und Anschlagskulisse. Der Schieber kann insbesondere einstückig mit der

Linearverzahnung ausgebildet werden, wodurch weitere Werkzeug- und Montagekosten eingespart werden können.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung sehen vor, dass die Anschlagskulisse rotatorisch schwenkbar mit dem Sockel der Betätigungseinrichtung verbunden ist, wobei die Schwenkachse der Anschlagskulisse vorzugsweise im Wesentlichen mit der Schwenkachse des Wählhebels zusammenfällt.

Hierdurch ergibt sich eine besonders kompakte und robuste Ausführung der Lagerung für die bewegliche Anschlagskulisse. Die Lagerung der Anschlagskulisse kann somit gegebenenfalls auf ein und derselben Lagerachse wie die Lagerung des Wählhebels erfolgen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass mit dem Anschlagelement des Wählhebels eine Sperrausnehmung vorzugsweise einstückig verbunden ist, wobei die Sperrausnehmung mit einem aktuatorisch schaltbaren Sperrvorsprung in Eingriff bringbar ist. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich ein konstruktiver Doppelnutzen des Anschlagelements einerseits - im Zusammenwirken mit der Anschlagskulisse - zur Einschränkung und variablen Positionierung des Bewegungsbereichs für den Wählhebel, und andererseits - im Zusammenwirken mit dem Sperrvorsprung - zur kompletten Sperrung des Wählhebels in einer bestimmten Position. Auf diese Weise kann insbesondere die Realisierung der sicherheitsrelevanten Shiftlock-Funktion in Form einer steuerbaren Sperrung des Wählhebels für die Parksperrenposition erfolgen. Die Sperrausnehmung kann dabei im einfachsten Fall als ein mit dem Anschlagelement des Wählhebels verbundener Sperrschlitz, und der Sperrvorsprung als Anker eines elektromagnetischen Sperraktuators ausgebildet sein.

Insbesondere mit dem Hintergrund der variablen Positionierbarkeit eines bestimmten Bewegungsbereichs des Wählhebels ist es gemäß einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Wählhebel monostabil ausgebildet ist.

Dies bedeutet, dass der Wählhebel nach jeder Schaltbetätigung federbelastet wieder in dieselbe Mittelstellung zurückkehrt. Dies ist vor allem bei der Betätigung von shift-by- wire-gesteuerten Getrieben von Vorteil, da auf diese Weise auf eine motorische Nachführung des Wählhebels bei etwa automatisch eingelegten Getriebefahrstufen - wie beispielsweise im Fall einer per "Auto-P" selbsttätig eingelegten Parksperre - verzichtet werden kann. Stattdessen muss bei derartigen monostabil ausgebildeten Wählhebeln primär lediglich die Anzeige der Getriebefahrstufe nachgeführt bzw. jeweils aktualisiert und an den aktuellen Getriebezustand angepasst werden.

Für den Fahrer bedeutet dies jedoch, dass die Rückmeldung über den tatsächlichen Schaltzustand des Getriebes zunächst einmal ausschließlich der separaten Anzeige beispielsweise mittels Leuchtdioden oder Anzeigesymbolen überlassen bleibt. Hingegen entfällt bei einem monostabilen Wählhebel die Möglichkeit, dem Fahrer anhand der reinen Wählhebelstellung optische bzw. haptische Rückmeldung über den Schaltzustand des Getriebes zu vermitteln.

Bei aus dem Stand der Technik bekannten monostabilen Wählhebeln aufwändig ist ferner die Realisierung der korrekten mechanischen Schaltlogik, also der mechanische Nachvollzug des jeweils zulässigen Bewegungswinkelbereichs des Wählhebels. Der erfindungsgemäße Einsatz einer Sperrvorrichtung mit bewegbarer Anschlagskulisse bringt jedoch auch hier Vorteile mit sich. Denn dank der variablen Positionierbarkeit der Endanschläge durch die bewegbare Anschlagskulisse lässt sich der jeweils zulässige Bewegungsbereich des Wählhebels variabel innerhalb des gesamten mechanisch zur Verfügung stehenden Bewegungsfensters des Wählhebels positionieren.

Letzteres ist bei einem monostabilen Wählhebel von Bedeutung insofern, als die vom Wählhebel nach der Betätigung stets selbsttätig wieder eingenommene Mittelstellung zunächst einmal jedem beliebigen tatsächlichen Schaltzustand des Getriebes zugeordnet sein kann. Insbesondere kann der in seiner stabilen Mittelstellung

verharrende Wählhebel prinzipiell für jede der standardmäßigen Getriebefahrstufen "P", "R", "N" oder "D" stehen. In welcher der Fahrstufen sich das Getriebe tatsächlich befindet, wird dem Fahrer lediglich durch eine entsprechende variable Anzeigevorrichtung am Wählhebel oder auf den Fahrzeugarmaturen angezeigt.

Dank des erfindungsgemäßen Einsatzes einer Sperreinrichtung mit variabel positionierbaren Endanschlägen einer Anschlagskulisse kann jedoch auch bei einem monostabilen Wählhebel das Verhalten eines üblichen multistabilen Wählhebels mit mehreren stabilen Wählhebelpositionen nachgebildet werden in Bezug darauf, dass die tatsächliche Bewegbarkeit des Wählhebels von der im Getriebe jeweils tatsächlich eingelegten Fahrstufe abhängt. Ist im Getriebe beispielsweise die Parksperre eingelegt, so lässt sich ein konventioneller Wählhebel um keine weitere Stufe nach vorne, jedoch im allgemeinen um zwei bis drei Stufen nach hinten bewegen, bevor er an dem der Parksperrenstellung gegenüberliegenden Anschlag der Betätigungseinrichtung bzw. am gegenüberliegenden Ende einer Wählhebelkulisse anschlägt.

Dank der Erfindung lässt sich dieses der intuitiven Bedienbarkeit und haptischen Erkennbarkeit des Getriebezustands dienliche Verhalten auch bei einem monostabilen Wählhebel konstruktiv vergleichsweise einfach realisieren, indem - durch entsprechende Positionierung der Anschlagskulisse mit den Endanschlägen - der aktuell zulässige Bewegungsbereich des Wählhebels jeweils so innerhalb des gesamten konstruktiven Bewegungsfensters des Wählhebels verschoben wird, dass Bewegungen des Wählhebels nur in derjenigen Richtung und nur um so viele Schaltstufen möglich sind, wie dies logisch mit der eingelegten Getriebefahrstufe korrespondiert.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 in schematischer isometrischer Ansicht eine Ausführungsform einer

Betätigungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung Wählhebel und Sperrvorrichtung der Betätigungseinrichtung gemäß Fig. 1, in rückwärtiger Ansicht;

Fig. 3 in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung und Ansicht nochmals die

Betätigungseinrichtung gemäß Fig. 1, Anschlagskulisse in der untersten Stellung;

Fig. 4 in einer Fig. 1 und 3 entsprechenden Darstellung und Ansicht die

Betätigungseinrichtung gemäß Fig. 3, Linearschieber zur besseren Erkennbarkeit der Anschlagskulisse entfernt;

Fig. 5 in einer Fig. 1 sowie Fig. 3 und 4 entsprechenden Darstellung und Ansicht die

Betätigungseinrichtung gemäß Fig. 3 und 4, Anschlagskulisse in der obersten Stellung; und

Fig. 6 in einer Fig. 1 sowie Fig. 3 bis 5 entsprechenden Darstellung und Ansicht die

Betätigungseinrichtung gemäß Fig. 1 bis 5, Anschlagskulisse in der mittleren Stellung.

Fig. 1 zeigt in schematisch ausgeführter isometrischer Darstellung eine Ausführungsform einer Betätigungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Man erkennt zunächst einmal einen aus Platzgründen nur teilweise dargestellten Wählhebel 1 sowie den Sockel 2 der Betätigungseinrichtung mit der darauf angeordneten Lagerung 3 für den Wählhebel 1 sowie mit einer ebenfalls auf dem Sockel 2 angeordneten Sperrvorrichtung 4. Fig. 2 zeigt die Betätigungseinrichtung gemäß Fig. 1, wobei in der Darstellung der Fig. 2 der erleichterten Erkennbarkeit halber der Sockel 2 sowie einige darauf angeordneten Baugruppen entfernt wurden.

In der Zusammenschau von Fig. 1 und Fig. 2 erkennt man außer dem Wählhebel 1 und der Lagerung 3 des Wählhebels 1 insbesondere die Anschlagskulisse 5 sowie den Linearschieber 6. Der Linearschieber 6 weist eine gegenüber dem Sockel 2 schräg positionierte Führungsausnehmung 7 auf, wobei in der Führungsausnehmung 7 ein als Stift 8 ausgebildetes Mitnehmerelement gleitend aufgenommen ist. Der Stift 8 ist einstückig mit der

Anschlagskulisse 5 verbunden. Auf diese Weise ergibt sich eine Antriebsübersetzung zwischen dem Linearschieber 6 und der Anschlagskulisse 5.

Dies ist besonders deutlich in Fig. 2 zu erkennen, und bedeutet mit anderen Worten, dass eine Verschiebung des Linearschiebers 6 entlang des Doppelpfeils 9 dazu führt, dass die lineare Bewegung des Schiebers 6 über die Führungsausnehmung 7 und den Mitnehmerstift 8 in eine Schwenkbewegung 10 der Anschlagskulisse 5 umgesetzt wird.

Der Linearschieber 6 wiederum weist neben einem prismatischen Führungsvorsprung 11, mit dem der Linearschieber 6 in einer formkorrespondierenden (nicht dargestellten) Führungsnut im Sockel 2 geführt ist, eine einstückig angespritzte Linearverzahnung 12 auf, in welche ein Antriebsritzel 13 eines servoelektrischen Aktuatorantriebs 14 eingreift. Auf diese Weise ergibt sich über die Wirkungskette Aktuatorantrieb 14, Ritzel 13, Linearverzahnung 12, Linearschieber 6, Führungsausnehmung 7 und Mitnehmerstift 8 der Antrieb der Schwenkbewegung 10 der Anschlagskulisse 5. Dabei ist die Anschlagskulisse 5 zusammen mit dem Wählhebel 1 auf einer gemeinsamen Schwenkachse 15 gelagert.

Aus den Fig. 1 und 2 geht ferner noch eine zusätzliche Sperreinrichtung hervor, mit der sich der Wählhebel 1 in einer bestimmten Position (hier in der neutralen Mittelstellung) komplett verriegeln lässt. Die zusätzliche Sperreinrichtung umfasst einen elektromagnetischen Aktuator 16, dessen Ankerstift bei entsprechender Ansteuerung des Aktuators 16 in die mit dem Wählhebel 1 verbundene Sperrausnehmung 17 eingreift und so den Wählhebel 1 in der dargestellten Mittelstellung verriegelt. Die Verriegelung des Wählhebels 1 in der Mittelstellung dient beispielsweise der haptischen Signalisierung an den Bediener bzw. Fahrer, dass aufgrund des Fahrzeug- oder Getriebezustands aktuell keine Schaltbefehle ausgeführt werden können. Dies ist (aufgrund der Shiftlock-Sperre) beispielsweise der Fall beim Stillstand des Kraftfahrzeugs, wenn sich das Getriebe im Parksperrenzustand befindet, und wenn gleichzeitig das Bremspedal nicht getreten ist.

Die Fig. 3 bis 6 entsprechen im Wesentlichen der Darstellung gemäß Fig. 1 und zeigen somit wieder die Betätigungseinrichtung mit Sockel 2 und Sperrvorrichtung 4. Fig. 3 stimmt dabei

nochmals mit der Darstellung gemäß Fig. 1 überein, und zeigt insbesondere auch nochmals den Linearschieber 6. Letzterer ist in den Darstellungen gemäß Fig. 4 bis 6 zur besseren Erkennbarkeit des Zusammenwirkens zwischen Anschlagskulisse 5 und Wählhebel 1 weggelassen.

Fig. 4 stimmt bis auf den weggelassenen Linearschieber 6 mit der Darstellung gemäß Fig. 3 bzw. Fig. 1 überein. Im Unterschied zu Fig. 3 und Fig. 1 erkennt man in Fig. 4 somit auch das Anschlagelement 18, das in der kreisbogensegmentförmigen Ausnehmung 19 in der Anschlagskulisse 5 beweglich angeordnet ist. Das Anschlagelement 18 ist mittels des Auslegers 20 mit dem Wählhebel 1 einstückig verbunden. Hieraus ergibt sich, dass die Positionierung der segmentförmigen Ausnehmung 19 - mittels entsprechender Positionierung der schwenkbeweglichen Anschlagskulisse 5 über den Aktuatorantrieb 14 und den Linearschieber 6 - relativ zum Sockel 2 der Betätigungseinrichtung jeweils einen bestimmten festgelegten Bewegungsbereich für den Wählhebel 1 definiert.

In Fig. 4 befindet sich der (hier nicht dargestellte) Linearschieber 6 an seinem zeichnungsbezogen linken Endanschlag (vgl. Fig. 3). über die schräge Führungsausnehmung 7 des Linearschiebers 6 und über den mit der Anschlagskulisse 5 verbundenen Mitnehmerstift 8 wird die Anschlagskulisse 5 in diesem Fall in ihre unterste Stellung gemäß Fig. 3 und 4 verbracht. Dies bedeutet, dass der Wählhebel 1 in diesem Fall lediglich fahrtrichtungsbezogen nach hinten (zeichnungsbezogen nach links) bewegt werden kann, da die Bewegung des Wählhebels 1 fahrtrichtungsbezogen nach vorne mittels Anschlag des Anschlagelements 18 am oberen Ende der segmentförmigen Ausnehmung 19 der Anschlagskulisse 5 unterbunden ist. Die in Fig. 3 dargestellte Relativposition von Wählhebel 1, Anschlagskulisse 5 und Linearschieber 6 könnte somit beispielsweise mit dem Getriebezustand "Parksperre" verknüpft sein, bei dem der Wählhebel nicht mehr weiter nach vorne, jedoch um zumeist mehrere Positionen nach hinten bewegt werden kann.

Im Unterschied zur Darstellung der Fig. 1, 3 und 4 befindet sich die Anschlagskulisse 5 in der Darstellung gemäß Fig. 5 in ihrer obersten Stellung. Dies entspricht dem zeichnungsbezogen rechten Anschlag des (hier nicht dargestellten) Linearschiebers 6. In dieser Stellung der

Anschlagskulisse 5 lässt sich der Wählhebel 1 aus seiner neutralen Mittelstellung lediglich um beispielsweise zwei Schaltstufen nach vorne (zeichnungsbezogen nach rechts) bewegen, bis das Anschlagelement 18 wieder am oberen Ende der segmentförmigen Ausnehmung 19 der Anschlagskulisse 5 anschlägt (was in der Darstellung gemäß Fig. 5 auch der Fall ist).

Bewegungen des Wählhebels 1 nach fahrtrichtungsbezogen hinten (zeichnungsbezogen links) sind jedoch durch das untere Ende der segmentförmigen Ausnehmung 19 der Anschlagskulisse 5 unterbunden. In Fig. 5 ist der Wählhebel 1 in der um beispielsweise zwei Schaltstufen nach vorne ausgelenkten Stellung dargestellt. Der Stellung der Anschlagskulisse 5 gemäß Fig. 5 könnte beispielsweise der Getriebezustand "D" wie "Drive" entsprechen, in welchem sich der Wählhebel 1 im allgemeinen nicht mehr unmittelbar weiter nach hinten, jedoch um mehrere Schaltstufen nach vorne bewegen lässt.

Fig. 6 schließlich zeigt die Betätigungseinrichtung mit der Anschlagskulisse 5 in ihrer Mittelstellung. Der Mittelstellung der Anschlagskulisse 5 entspricht auch die Mittelstellung des (in Fig. 6 nicht dargestellten) Linearschiebers 6. In dieser mittleren Stellung der Anschlagskulisse 5 kann das Anschlagelement 18 und somit der mit dem Anschlagelement 18 verbundene Wählhebel 1 um beispielsweise jeweils eine Schaltstufe nach vorne oder nach hinten bewegt werden. Der mittleren Stellung der Anschlagskulisse 5 könnte somit beispielsweise der Getriebezustand "N" wie "Neutral" entsprechen, bei dem sich der Wählhebel 1 typischerweise jeweils um eine Stellung nach vorne wie nach hinten bewegen lässt.

Auch anhand der Figuren wird nochmals deutlich, dass dank der erfindungsgemäß ausgebildeten Betätigungseinrichtung etwaige Undefinierte Betriebszustände der Sperrvorrichtung oder ein Hakein der Sperrvorrichtung (bei einer etwaigen Betätigung des Wählhebels gleichzeitig mit Zustandänderungen in der Sperrvorrichtung) zuverlässig unterbunden wird.

So könnte beispielsweise - bei einer zweimal schnell hintereinander erfolgenden Betätigung des Wählhebels bis zu einem der Endanschläge - der entsprechende Schaltbefehl im Getriebe noch nicht ausgeführt und die Sperrvorrichtung der Betätigungseinrichtung noch nicht

dementsprechend umgestellt worden sein, weshalb bei der zweiten der beiden Betätigungen eine - infolge der ersten Betätigung - eigentlich bereits unzulässige Wählhebelstellung erreicht würde.

Bei einer Realisierung der Sperrvorrichtung gemäß dem Stand der Technik mittels diverser diskreter Sperraktuatoren könnte dies dazu führen, dass der Wählhebel in einer solchen unzulässigen Wählhebelstellung Undefiniert verbleibt und nicht in die Mittelstellung zurückkehrt, oder aber dass beim Rückführen des Wählhebels in die Mittelstellung ein Hakein beim überfahren der dann bereits gesetzten Sperren auftritt.

Die stufenlose Bewegbarkeit der Anschlagskulisse gemäß der vorliegenden Erfindung hingegen führt dazu, dass die zweite, eigentlich unzulässige Betätigung des Wählhebels zwar auch noch erfolgen kann, dass aber anschließend keine Undefinierte Wählhebelstellung außerhalb der Mittelstellung auftreten kann, und dass bei der Rückführung des Wählhebels in die Mittelstellung überdies ein Hakein ausgeschlossen ist, da keine diskreten Sperrpositionen existieren.

Im Ergebnis wird somit deutlich, dass mit der Erfindung eine Betätigungseinrichtung mit einer Sperrvorrichtung geschaffen wird, die gegenüber dem Stand der Technik insbesondere den Vorteil aufweist, dass sie auch im Fall komplexer Sperraufgaben mit einer minimalen Zahl an Aktuatoren auskommt. Zusätzliche Vorteile werden in Form der konstruktiv einfachen und damit kostensparenden und robusten Gestaltung sowie in Form eines niedrigen Energieverbrauchs erreicht. Ferner lassen sich Undefinierte Betriebszustände bzw. ein Hakein des Wählhebels bei etwaiger gleichzeitiger Betätigung von Wählhebel und Aktivierung der Sperrvorrichtung zuverlässig unterbinden. Schließlich lässt sich der Bewegungsbereich des Wählhebels passend zum jeweiligen Betriebszustands des Gangwechselgetriebes weitgehend frei variabel positionieren, und es können prinzipiell beliebig viele Wählhebelstellungen vorgesehen werden, ohne dass Platzprobleme oder überschneidung diskreter Sperren auftreten könnten.

Auf diese Weise lässt sich mit der Erfindung - insbesondere im Fall der monostabilen

Betätigungseinrichtungen - eine für den Fahrer zuverlässige taktile Rückmeldung über den tatsächlichen Schaltzustand und über die aktuellen Betätigungsmöglichkeiten beispielsweise bei einem Getriebeautomaten darstellen. Dank der Zuverlässigkeit und des robusten Aufbaus leistet die Erfindung somit einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Ergonomie, der Kosteneffektivität und der Sicherheit bei Betätigungseinrichtungen für Kraftfahrzeuggetriebe.

Bezugszeichenliste

Wählhebel Sockel Schwenklagerung Sperrvorrichtung Anschlagskulisse Linearschieber Führungsausnehmung Mitnehmerstift Bewegungsrichtung Schwenkrichtung Führungsvorsprung Linearverzahnung Antriebsritzel Aktuatorantrieb Schwenkachse Sperraktuator Sperrausnehmung Anschlagelement segmentförmige Ausnehmung, Endanschläge Ausleger