DE102005063444B4

DE102005063444B4 - Gangschaltungsvorrichtung für ein Handschaltgetriebe und Verfahren zum Steuern derselben

Info

Publication number: DE102005063444B4
Application number: DE102005063444.3A
Authority: DE
Inventors: Akio Morita; Yasushi Ookawa; Yoshiharu SAITOU; Tomohiro Sakuraba; Atsushi Komatsu; Kotaro Hiramine; Shuusaku Noguchi; Yoshinori Furusawa; Makirou Ishimoto
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-09-02
Filing date: 2005-09-01
Publication date: 2016-07-07
Anticipated expiration: 2025-09-02
Also published as: US7770486B2; JP4199714B2; US20060053930A1; GB2417994B; GB0517976D0; GB2417994A; DE102005041569B4; JP2006069368A; DE102005041569A1

Abstract

Gangschaltungsvorrichtung (1) für ein Handschaltgetriebe mit einer manuellen Gangwechsel-Funktionalität, umfassend: • einen Schalthebel (5); und • einen Rückführmechanismus, um den in einer Gangstufe gehaltenen Schalthebel (5) zu veranlassen, in eine Ausgangsstellung zurückzukehren, und dabei das Getriebe von der Gangstufe in eine Neutralstellung zu schalten, wobei der Rückführmechanismus unter der Bedingung aktiviert wird, dass ein Zündschalter ausgeschaltet wird.

Description

HINTERGRUNG DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Gangschaltungsvorrichtung für ein Handschaltgetriebe mit manueller Gangwechsel-Funktionalität zum Übertragen von Leistung in einem Motorfahrzeug und auf ein Verfahren zum Steuern derselben.
Unter verschiedenen Typen von Gangschaltungsvorrichtungen für einen automatischen Gangwechsel-Mechanismus oder ein Automatikgetriebe (Getriebe), der bzw. das in einem Fahrzeug vorgesehenen ist, haben jene, welche das sogenannte „shift-by-wire”- oder „Schalten durch Draht”-System anwenden, in den letzten Jahren an Aufmerksamkeit gewonnen, da sie Vorteile bezüglich des Verkleinerns der Vorrichtung und der Verringerung der zu deren Betätigen erforderlichen Kraft mit sich bringen. Die JP 2002-254942 A (siehe Paragraphen 0020–0029, 2) und JP 2003-327 002 A (siehe Paragraphen 0013–0017, 2) offenbaren beispielhafte Implementierungen solcher Gangschaltungsvorrichtungen vom „shift-by-wire”-Typ. Die Gangschaltungsvorrichtung, die das _”shift-by-wire”-System anwendet, ist im Allgemeinen so konfiguriert, dass sie die Gänge im Automatikgetriebe unter Verwendung eines Betätigers wechselt, und zwar auf Grundlage der Stellung eines Schalthebels, die unter Verwendung eines Sensors oder dergleichen detektiert worden ist; das heißt, die Gänge des Automatikgetriebes werden mittels einer elektrischen Steuerung gewechselt. Diese Konfiguration erhöht die Flexibilität bei der Auslegung, welche die Art und Weise der Handhabung des Schalthebels bestimmt. Beispielsweise kann die ”Momentan”-Betätigung eines Gangs so verwirklicht werden, dass der Schalthebel, sobald er in einen bestimmten Gang eingelegt und anschließend losgelassen worden ist, automatisch in eine Ausgangsposition zurückkehrt.
Typischerweise erlaubt das Automatikgetriebe Optionen von Gangbereichen: neutral, fahren, rückwärts und niedrig. Es ist zu beachten, dass der ”Park”-Bereich, der als eine Option angesehen werden könnte, auf das Verriegeln des Automatikgetriebes abzielt und sich daher von den oben erwähnten Optionen der Gangbereiche unterscheidet. Die Schaltstellungen des Schalthebels werden als ”Neutral”-, ”Fahr”-, ”Rückwärts”- und ”Niedrig”-Stellungen bezeichnet, welchen diesen Gangbereichen entsprechen. Bei den Gangschaltungsvorrichtungen, welche das „shift-by-wire”-System anwenden, kann die oben erwähnte ”Momentan”-Betätigung für jede Schaltstellung aktiviert werden, die den Schalthebel stets in einer vorbestimmten (Ausgangs-)Stellung hält, außer wenn der Schalthebel betätigt wird, um ein erleichtertes Betätigen der Gangschaltung zu sichern.
Andererseits würde das Halten der Schaltstellung in einer vorbestimmten Stellung dem Fahrer jedoch nachteiligerweise einen Anhaltspunkt vorenthalten, um zu erkennen, in welchem Bereich sich das Automatikgetriebe derzeit befindet. Dies könnte in Situationen am schwerwiegendsten sein, welche ein häufiges Wechseln der Schaltstellungen verlangen, wie beispielsweise: jene, die wiederholte Vorwärts- und Rückwärtsfahrvorgänge des Fahrzeugs verlangen, wie es beim Einparken vorkommen kann, und jene, die beim Fahren des Fahrzeugs Wechsel zwischen dem Niedrigbereich und dem Fahr-Bereich verlangen, was beim Befahren von Bergstraßen vorkommen kann. Es ist schon früher vorgeschlagen worden, eine Leuchtanzeige auf der Instrumententafel oder dergleichen vorzusehen, um Symbole anzuzeigen, welche den derzeitig aktivierten Gangbereich darstellen, (wie beispielsweise ”R” für den Rückwärtsgangbereich und ”L” für den Niedrigbereich). Das mit dieser Anzeige verbundene Problem ist jedoch, dass der Fahrer gezwungen ist, seinen Blick von der Umgebung des Fahrzeugs zu entfernen, um die Anzeige auf der Instrumententafel zu überprüfen.
Um dieses Problem anzugehen und beispielsweise unter der Annahme, dass die ”Momentan”-Betätigung für die Rückwärts- und Niedrigstellungen nicht aktiviert ist und der Schalthebel in diesen Schaltpositionen verbleibt, ohne in die Ausgangsstellung zurückzukehren, kann der Fahrer durch die Stellung der Hand, die den Schalthebel greift, zumindest den Niedrig- oder Rückwärtsbereich als den derzeitig aktivierten Gangbereich erkennen, so dass sich der Fahrer beim Einparken des Fahrzeugs oder beim Durchfahren von Berglandschaften schnell für eine Betätigung des Schalthebels entscheiden kann. Indem der Schalthebel mit einer Rückhalteeigenschaft für die Rückwärts- und Niedrigstellungen versehen wird, während derselbe Schalthebel für die während des normalen Betriebs häufig verwendeten Stellungen, wie beispielsweise die Fahrstellung für den normalen Fahrbetrieb und die beim Anhalten des Fahrzeugs verwendete Neutralstellung, mit einer Momentanbetätigungseigenschaft versehen wird, kann dementsprechend eine ausgezeichnete Gangschaltungsvorrichtung mit einer wesentlich vereinfachten Gangschaltungsbetätigung verwirklicht werden.
Falls der Schalthebel jedoch mit einer solchen Rückhalteeigenschaft versehen ist, wie sie oben beschrieben wurde, können in der Form Unstimmigkeiten auftreten, dass dann, wenn der Fahrer aus dem Fahrzeug aussteigt, der Zustand des Getriebes in den Parkbereich wechselt, obwohl der Schalthebel in der Rückwärtsstellung verbleibt. Wenn der Fahrer bei der nächsten Gelegenheit in das Fahrzeug einsteigt, ist der Fahrer in diesem Fall unerwünschterweise gezwungen, den Schalthebel zuerst einmal manuell in die Ausgangsstellung zurückzubewegen.
Ferner offenbart die DE 44 19 212 A1 ein Automatikschaltgetriebe für ein Fahrzeug, welches nach dem „Shift-by-Wire”-Prinzip ein Getriebe ansteuert, wobei die elektronischen Gangwechselsignale entweder automatisch auf Grundlage einer Beschleunigungsanforderung oder dergleichen gegeben werden oder durch den Fahrer entsprechend einer Betätigung des Schalthebels angewiesen werden. Das Automatikschaltgetriebe ist umschaltbar zwischen einem reinen Automatikmodus, in welchem die Elektronik eigenständig über den passenden Gang entscheidet, und einem semi-manuellen Schaltmodus, in welchem ein Schalthebel in einer Manuell-Schaltkulisse bewegt werden kann, um entsprechende Gangwechselsignale abzusetzen. Das Automatikgetriebe verriegelt den manuell betätigten Hebel in einer Position der Schaltkulisse nur dann, wenn der angewiesene Gang von der Elektronik als geeignet beurteilt wird, andernfalls wird der Schalthebel durch Rückführfedern wieder in eine Ausgangsposition zurückgeführt.
Ein weiteres Automatikschaltgetriebe ist in der DE 103 07 508 A1 offenbart, wobei in dem bekannten System ein Bedienhebel des Automatikschaltgetriebes in den N-Bereich zurückgeführt und dort blockiert wird, wenn der Fahrer den Motor abstellt.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gangschaltungsvorrichtung für ein Handschaltgetriebe mit einer manuellen Gangwechsel-Funktionalität und befasst sich mit dem Problem, dass der Fahrer herkömmlich beim Einschalten des Zündschalters gezwungen war, sich mit der Schaltstellung des Schalthebels auseinanderzusetzen, wenn der Schalthebel nach der letzten Fahrt in eine Gangstufe geschaltet zurückgelassen wurde.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, dem Fahrer beim Starten eines Fahrzeugs mit Handschaltgetriebe eine Auseinandersetzung mit der noch von der letzten Fahrt eingelegten Gangstufe zu ersparen.
ABRISS DER ERFINDUNG
Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Gangschaltungsvorrichtung für ein Getriebe mit einer manuellen Gangwechsel-Funktionalität gemäß Anspruch 1 vorgesehen. Die Gangschaltungsvorrichtung schließt ein: einen Schalthebel; einen Rückführmechanismus, um den in einer Gangstufe gehaltenen Schalthebel zu veranlassen, in eine Ausgangsstellung Zurückzukehren, wobei der Rückführmechanismus unter der Bedingung aktiviert wird, dass ein Zündschalter ausgeschaltet wird.
Bei der vorstehend festgelegten Gangschaltungsvorrichtung wird auch dann, wenn ein Fahrer aus einem Fahrzeug aussteigt und der Schalthebel in einer Gangstufe verbleibt, der Schalthebel dann, wenn der Fahrer den Zündschalter später wieder einschaltet, in die Ausgangsstellung zurückgekehrt sein, und daher ist der Fahrer nicht gezwungen, sich mit der Schaltstellung des Schalthebels auseinanderzusetzen.
Bei dieser Gangschaltungsvorrichtung kann der Rückführmechanismus vorzugs aber nicht notwendigerweise, so ausgelegt sein, dass er zu veranlassen beginnt, dass der in der Gangstufe gehaltene Schalthebel in die Ausgangsstellung zurückkehrt, wenn nach der Aktivierung des Rückführmechanismus eine vorbestimmte Zeitspanne abgelaufen ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Rückführmechanismus so ausgelegt sein, dass er zu veranlassen beginnt, dass der in der Gangstufe gehaltene Schalthebel in die Ausgangsstellung zurückkehrt, wenn nach der Aktivierung des Rückführmechanismus eine vorbestimmte Betätigung am Fahrzeug stattgefunden hat. Gemäß diesen beispielhaften Ausführungsformen können die folgenden Nachteile überwunden werden. Nimmt man an, dass der in der Gangstufe gehaltene Schalthebel dazu veranlasst wird, sofort nach dem Ausschalten des Zündschalters in die Ausgangsstellung zurückzukehren, könnten manche von der sofortigen Rückkehrbewegung des Schalthebels etwas überrascht werden. Darüber hinaus könnte in einem Fall, in welchem der Zündschalter in einer Stellung in der Nähe des Schalthebels angeordnet ist, der sofort zurückkehrende Schalthebel möglicherweise mit der Hand kollidieren, die den Zündschalter betätigt. Um diese Nachteile anzugehen, kann die Gangschaltungsvorrichtung gemäß diesen Ausführungsformen hierfür Lösungen liefern, da die Rückkehrbewegung des Schalthebels- zu einer Zeit stattfindet, die bezüglich der Zeit des Betätigens des Zündschalters versetzt ist. Infolgedessen können die oben beschriebenen Probleme einer Überraschung des Fahrers und der Kollision des zurückkehrenden Schalthebels mit der ihn betätigenden Fahrerhand beseitigt werden.
Gemäß eines weiteren Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern einer Gangschaltungsvorrichtung für ein Getriebe mit einer manuellen Gangwechsel-Funktionalität nach Anspruch 4 vorgesehen. Dieses Verfahren umfasst das Veranlassen, dass der in einer Gangstufe gehaltene Schalthebel unter der Bedingung, dass ein Zündschalter ausgeschaltet wird, in eine Ausgangsstellung zurückkehrt.
Bei dem vorstehend festgelegten Verfahren wird auch dann, wenn ein Fahrer aus einem Fahrzeug aussteigt und der Schalthebel in einer Gangstufe verbleibt, der Schalthebel dann, wenn der Fahrer den Zündschalter später wieder einschaltet, in die Ausgangsstellung zurückgekehrt sein, und daher ist der Fahrer nicht gezwungen, sich auf die Schaltstellung des Schalthebels zu konzentrieren.
Bei diesem Verfahren kann der in der Gangstufe gehaltene Schalthebel vorzugsaber nicht notwendigerweise dazu veranlasst werden, in die Ausgangsstellung zurückzukehren, wenn nach dem Ausschalten des Zündschalters eine vorbestimmte Zeitspanne abgelaufen ist; alternativ oder zusätzlich kann der in der Gangstufe gehaltene Schalthebel dazu veranlasst werden, in die Ausgangsstellung zurückzukehren, wenn nach dem Ausschalten des Zündschalters eine vorbestimmte Betätigung am Fahrzeug stattgefunden hat.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben erwähnten Gesichtspunkte, andere Vorteile und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch die ausführliche Beschreibung von erläuternden Ausführungsformen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen noch ersichtlicher:
1 ist eine perspektivische Außenansicht eines Innenraums eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs um eine Instrumententafel herum, in welchem eine Gangschaltungsvorrichtung für ein Automatikgetriebe vorgesehen ist, die nicht Teil der Erfindung ist;
2 ist eine perspektivische Draufsicht der in 1 gezeigten Gangschaltungsvorrichtung für ein Automatikgetriebe;
3 ist eine schematische Draufsicht der in 2 gezeigten Gangschaltungsvorrichtung;
4A bis 4D sind schematische Draufsichten, welche abgewandelte Beispiele von Schaltmustern einer Gangschaltungsvorrichtung erläutern, die nicht Teil der Erfindung sind;
5A und 5B sind schematische Draufsichten einer nicht zur Erfindung gehörenden Gangschaltungsvorrichtung für ein Halbautomatikgetriebe mit einer manuellen Gangwechsel-Funktionalität; 5A zeigt einen Automatikmodus und 5B einen Handschaltmodus; und
6 ist eine schematische Draufsicht, welche ein Schaltmuster einer erfindungsgemäßen Gangschaltungsvorrichtung für ein Handschaltgetriebe erläutert.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Mit Bezug auf die Zeichnungen werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Nun auf die 1 bis 3 Bezug nehmend, wird eine Gangschaltungsvorrichtung 1 gemäß einem nicht zur Erfindung gehörenden Illustrationsbeispiel erläutert, welche eine Gangschaltungsvorrichtung für ein Automatikgetriebe ist (nicht gezeigt), welches mit dem „shift-by-wire”-System betätigt wird. Wie in 1 gezeigt, ist die Gangschaltungsvorrichtung 1 in einer Instrumententafel IP montiert, die beispielsweise zwischen dem Fahrersitz und einem Beifahrersitz neben dem Fahrersitz vorgesehen ist. In diesem Illustrationsbeispiel ist ein Kulissenschlitz 2 in einer Schildabdeckung 3 vorgesehen, die an der Instrumententafel IP befestigt ist; der Kulissenschlitz 2 kann jedoch auch direkt in der Instrumententafel IP vorgesehen sein.
Wie in 2 gezeigt, ist in den Kulissenschlitz 2 ein Schalthebel 5 eingeführt, der einen an seinem oberen Ende befestigten Schaltknauf 4 aufweist. An einem unteren Ende des Schalthebels 5 ist ein sphärischer Schwenkkugelabschnitt 5a vorgesehen, der durch ein sphärisches Lager (nicht gezeigt) derart gehaltert ist, dass der Schalthebel 5 dreidimensional um ein Schwenkzentrum 5b schwenken kann. Der Kulissenschlitz 2 schließt einen ersten Schiebeschlitz 2a, einen zweiten Schiebeschlitz 2b und einen dritten Schiebeschlitz 2c ein. Der erste Schiebeschlitz 2a erstreckt sich in einer vorne/hinten-Richtung des Fahrzeugs. Der zweite Schiebeschlitz 2b erstreckt sich von einem vorderen Ende des ersten Schiebeschlitzes 2a in einer zum ersten Schiebeschlitz 2a orthogonalen Richtung (rechte Richtung im erläuterten Beispiel). Der dritte Schiebeschlitz 2c erstreckt sich von einem hinteren Ende des ersten Schiebeschlitzes 2a in einer zum ersten Schiebeschlitz 2a entgegengesetzt orthogonalen Richtung (linke Richtung im erläuterten Beispiel).
Auf der Schildabdeckung 3 sind neben dem Kulissenschlitz 2 die folgenden vier Symbole gezeigt: ”R”, ”N”, ”D” und ”L” als Anzeige für Rückwärts-, Neutral-, Fahr- bzw. Niedrigbereiche, die als wählbare Optionen im Automatikgetriebe eingerichtet sind. Es versteht sich, dass diese Symbole auch auf dem Schaltknauf 4 gezeigt sein können. Die Schaltstellungen sind wie in 3 gezeigt angeordnet: eine dem Neutralbereich entsprechende Neutralstellung ist am vorderen Ende des ersten Schiebeschlitzes 2a angeordnet; eine dem Fahrbereich entsprechende Fahrstellung ist an einem hinteren Ende des ersten Schiebeschlitzes 2a angeordnet; eine dem Rückwärtsbereich entsprechende Rückwärtsstellung ist an einem rechten Ende des zweiten Schiebeschlitzes 2b angeordnet; und eine dem Niedrigbereich entsprechende Niedrigstellung ist an einem linken Ende des dritten Schiebeschlitzes 2c angeordnet, wohingegen eine Ausgangsstellung 6 des Schalthebels 5 an einem zentralen Punkt des ersten Schiebeschlitzes 2a angeordnet ist.
Die Schaltstellungen werden durch den Typ der Betätigung des Schalthebels 5 in eine Momentanstellung und eine Rückhaltestellung unterteilt. Die Momentanstellung Ist eine Schaltstellung eines ersten Typs, von welcher aus es dem Schalthebel 5 erlaubt ist, automatisch in die Ausgangsstellung 6 zurückzukehren, wenn der Fahrer den Schalthebel 5 loslässt. Die Rückhaltestellung ist eine Schaltstellung eines zweiten Typs, in welcher der Schalthebel 5 gehalten wird, auch wenn der Fahrer den Schalthebel 5 loslässt. Bei dieser Gangschaltungsvorrichtung 1 sind die Neutralstellung und die Fahrstellung als Momentanstellung konfiguriert und sind die Rückwärtsstellung und die Niedrigstellung als Rückhaltestellung konfiguriert. In der Schildabdeckung 3 ist eine Anzeigeeinheit 7 als Leuchtanzeige vorgesehen, um das Symbol eines derzeit aktivierten Gangbereichs zu zeigen. Die Anzeigeeinheit 7 kann ohne Einschränkung auf die Schildabdeckung 3 an jeglichem Ort vorgesehen sein, wie beispielsweise irgendwo in der Instrumententafel IP in der Nähe der Gangschaltungsvorrichtung 1.
Indem der Schalthebel 5 dann, wenn sich der Schalthebel in einer von einer vorbestimmten Gruppe von Schaltpositionen befindet, wie beispielsweise der Rückwärtsstellung und der Niedrigstellung, auch dann in seiner Stellung gehalten werden kann, wenn der Fahrer den Schalthebel 5 loslässt, ohne jedes Mal in die Ausgangsstellung 6 zurückzukehren, wie dies der Fall ist, wenn jede Schaltstellung als Momentanstellung konfiguriert ist, kann der Fahrer aufgrund des Tastsinns seiner Hand den derzeitigen Gangbereich als den Rückwärtsbereich oder den Niedrigbereich erkennen. Dementsprechend kann der Fahrer während des Einparkens des Fahrzeugs oder während des Durchfahrens von Berglandschaften eine rasche und rechtzeitige Entscheidung hinsichtlich der Betätigung des Schalthebels 5 treffen. Wie oben beschrieben, können jedoch in der Form Unstimmigkeiten auftreten, dass dann, wenn der Fahrer aus dem Fahrzeug aussteigt und der Schalthebel 5 in der Rückwärts- oder der Niedrigstellung verbleibt, der Zustand des Getriebes in den Parkbereich wechselt, obwohl der Schalthebel in der Rückwärts- oder der Niedrigstellung verbleibt. In diesem Fall ist der Fahrer dann, wenn er bei der nächsten Gelegenheit wieder in das Fahrzeug einsteigt, unerwünschterweise gezwungen, den Schalthebel 5 zuerst einmal manuell in die Ausgangsstellung 6 zurückzubewegen, wie oben beschrieben.
Um auf dieses Problem einzugehen, ist die Gangschaltungsvorrichtung 1 gemäß dem Illustrationsbeispiel so ausgelegt, dass sie einen Rückführmechanismus 9 einschließt, um den in der Rückhaltestellung gehaltenen Schalthebel 5 zu veranlassen, unter einer der Bedingungen in die Ausgangsstellung 6, wie in 2 gezeigt, zurückzukehren, dass ein Parkschalter 8 eingeschaltet wird und dass ein Zündschalter (nicht gezeigt) ausgeschaltet wird. Der Parkschalter 8 ist beispielsweise von einem Tastschalter- bzw. Druckknopf-Typ und ist auf der Schildabdeckung 3 vor dem Kulissenschlitz 2 vorgesehen. Wenn das Fahrzeug geparkt oder in ähnlicher Weise abgestellt werden soll, wird der Parkschalter 8 gedrückt, um das Automatikgetriebe im ”Parkbereich” zu verriegeln. Der Parkschalter 8 kann beispielsweise auch auf dem Schaltknauf 4 des Schalthebels 5 vorgesehen sein. Der ”Parkbereich” kann entriegelt werden, indem der Parkschalter 8 nochmals gedrückt wird, indem ein Bremspedal (nicht gezeigt) gedrückt wird oder auf andere Weise.
Da der Rückführmechanismus 9 vorgesehen ist, kehrt der Schalthebel 5 auch dann, wenn der Fahrer aus dem Fahrzeug aussteigt und der Schalthebel 5 in der Rückhaltestellung verbleibt, beispielsweise der Rückwärtsstellung oder der Niedrigstellung, zu dem Zeitpunkt in die Ausgangsstellung 6 zurück, wenn der Fahrer später wieder in das Fahrzeug einsteigt, und daher wird der Fahrer nicht damit konfrontiert, sich mit der Schaltstellung des Schalthebels 5 befassen zu müssen, wenn er den Zündschalter einschaltet. Der Gangbereich, der aktiviert ist, wenn der Zündschalter eingeschaltet und der Schalthebel 5 sich in der Ausgangsstellung 6 befindet, ist der Parkbereich oder der Neutralbereich.
Spezielle Anordnungen oder Konfigurationen des Rückführmechanismus 9 können variieren. in 2 ist eine beispielhafte Anordnung gezeigt, bei welcher der in der Rückwärts- oder Niedrigstellung gehaltene Schalthebel 5 unter Verwendung eines Elektromagneten 10 oder 11 in die Neutral- bzw. die Fahrstellung geschoben und bewegt wird, der in der Nähe der Rückwärtsstellung bzw. der Niedrigstellung vorgesehen ist. Sobald der Schalthebel 5 in die Neutral- oder Fahrstellung gedrückt und bewegt worden ist, veranlasst einer der in der Neutral- bzw. der Fahrstellung vorgesehenen Momentanmechanismen (nicht gezeigt) den Schalthebel 5, in die Ausgangsstellung 6 zurückzukehren.
Falls die Betätigung zum Einschalten des Parkschalters 8 oder die Betätigung zum Ausschalten des Zündschalters die Betätigung des Rückführmechanismus 9 auslöst und der Schalthebel 5 sofort in die Ausgangsstellung 6 zurückkehren kann, d. h. synchron zur Betätigung eines dieser Schalter, könnte bei dieser oder einer ähnlichen Ausführungsform ein sensibler Fahrer von einer so plötzlichen Rückkehrbewegung des Schalthebels 5 möglicherweise überrascht werden. In Fällen, in welchen der Parkschalter 8 und/oder der Zündschalter in Positionen in der Nähe des Schalthebels 5 angeordnet sind oder in welchen der Parkschalter 8 auf dem Schalthebel 5 selber vorgesehen ist, könnte der sofort zurückkehrende Schalthebel 5 darüber hinaus möglicherweise mit der Hand kollidieren, die den Parkschalter 8 oder den Zündschalter betätigt.
Für diese möglichen Nachteilen können die folgenden alternativen Varianten Lösungen liefern, in welchen der in der Rückhaltestellung gehaltene Schalthebel 5 dazu ausgelegt ist, mit der Rückkehr in die Ausgangsstellung 6 erst dann zu beginnen, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne abgelaufen ist oder wenn nach der Aktivierung des Rückführmechanismus eine vorbestimmte Betätigung am Fahrzeug stattgefunden hat, so dass die Rückkehrbewegung der Schalthebels 5 zu einer Zeit stattfindet, die bezüglich der Zeit des Betätigens des Parkschalters 8 oder des Zündschalters versetzt ist. Infolgedessen können die Probleme des Überraschens des Fahrers und der Kollision der betätigenden Fahrerhand mit dem zurückkehrenden Schalthebel 5, wie oben beschrieben, vermieden werden. Die vorstehend erwähnte ”vorbestimmte Betätigung” kann typischerweise der Vorgang des Öffnens und/oder Schließens einer Tür des Fahrzeugs (insbesondere der Tür bei einem Fahrersitz) sein. Wenn der Fahrer den Parkschalter 8 und/oder den Zündschalter betätigt und anschließend die Tür öffnet, durch die Tür aus dem Fahrzeug aussteigt und die Tür schließt, löst die Betätigung des Öffnens und/oder Schließens der Tür durch den Fahrer in diesem Fall den Rückführmechanismus 9 aus, um den Schalthebel 5 zu veranlassen, in die Ausgangsstellung 6 zurückzukehren. Daher wird der Schalthebel 5 dazu veranlasst, in die Ausgangsstellung 6 zurückzukehren, während der Fahrer aus dem Fahrzeug aussteigt, so dass das vorher erwähnte Problem des Überraschens des Fahrers vollständig gelöst ist.
Bei dem vorliegenden Illustrationsbeispiel sind sowohl die Neutralstellung als auch die Fahrstellung als Momentanstellung konfiguriert und sind sowohl die Rückwärtsstellung als auch die Niedrigstellung als Rückhaltestellung konfiguriert, wobei sich die Neutralstellung und die Fahrstellung auf einem geraden Weg (erster Schiebeschlitz 2a) des Schalthebels 5 befinden, auf welchem die Ausgangsstellung 6 zwischen der Neutralstellung und der Fahrstellung angeordnet ist, und sich die Rückwärtsstellung und die Niedrigstellung abseits des geraden Wegs befinden (erster Schiebeschlitz 2a), d. h. auf dem zweiten Schiebeschlitz 2b bzw. dem dritten Schiebeschlitz 2c. Dementsprechend können folgende vorteilhaften Effekte erzielt werden. Erstens kann die Gangschaltungsbetätigung zum Wechseln zwischen den am häufigsten verwendeten Neutral- und Fahrstellungen geradeaus ausgeführt werden, und somit wird die Gangschaltungsbetätigung erleichtert. Da die Ausgangsstellung 6 zwischen diesen häufig verwendeten Stellungen angeordnet ist, sind beide Stellungen ferner leichter erkennbar. Da die im Vergleich zu den Neutral- und Fahrstellungen weniger häufig verwendeten Rückwärts- und Niedrigstellungen als Rückhaltestellung konfiguriert sind und sich abseits des geraden Wegs zwischen den Neutral- und Fahrstellungen befinden, kann der Fahrer darüber hinaus aufgrund des Tastsinns seiner Hand die Rückwärts- und Niedrigstellungen leicht erkennen.
Jetzt auf die 4A bis 4D Bezug nehmend, werden abgewandelte Beispiele von Schaltmustern der Gangschaltungsvorrichtung erläutert, welche ebenfalls nicht Teil der Erfindung bilden. Die erläuterten Schaltmuster sind insofern im Wesentlichen die Gleichen wie jene, die in den 2 und 3 gezeigt sind, als sich die Neutral- und Fahrstellungen auf dem geraden Weg des Schalthebels 5 befinden, auf welchem die Ausgangsstellung 6 zwischen den Neutral- und den Fahrstellungen angeordnet ist, und als sich die Rückwärts- und die Niedrigstellungen abseits des geraden Wegs befinden (sich insbesondere auf zum geraden Weg orthogonal verlaufenden Wegen befinden). 4A zeigt eine Anordnung, bei welcher sich die Rückwärtsstellung in einer von der Neutralstellung nach links verschobenen Position befindet und sich die Niedrigstellung in einer von der Fahrstellung nach rechts verschobenen Position befindet. 4B zeigt eine andere Anordnung, bei welcher sich die Rückwärts- und Niedrigstellungen in von den Neutral- bzw. Fahrstellungen nach rechts verschobenen Positionen befinden. 4C zeigt noch eine andere Anordnung, bei welcher sich die Rückwärts- und Niedrigstellungen in von den Neutral- bzw. Fahrstellungen nach links verschobenen Positionen befinden. 4D zeigt noch eine weitere Anordnung, bei welcher sich die Rückwärts- und Niedrigstellungen in von der Ausgangsstellung 6 nach rechts bzw. nach links verschobenen Positionen befinden. Mit diesen in den 4A bis 4D erläuterten Schaltmustern können dieselben vorteilhaften Effekte erzielt werden, wie sie in den 2 und 3 erläutert worden sind.
Bei der in den 2 und 3 erläuterten Gangschaltungsvorrichtung 1 können die in der Anzeigeeinheit 7 gezeigten Symbole in verschiedenen Farben angezeigt werden, die den derzeitigen Gangbereichen entsprechend variieren (z. B. das dem Fahrbereich entsprechende ”D” könnte in grüner Farbe angezeigt werden, wohingegen das dem Rückwärtsbereich entsprechende ”R” in oranger Farbe angezeigt werden könnte), so dass der derzeit aktivierte Gangbereich leichter erkennbar ist. Alternativ könnte die Schildabdeckung 3 selber so ausgelegt sein, dass sie als Leuchtanzeige dient (einschließlich einer Schildabdeckung 3 des Übertragungstyps, die es ermöglicht, dass die Anzeige einer auf ihrer Rückseite angebrachten Anzeigevorrichtung auf der Abdeckung 3 zu sehen ist), um den derzeitigen Gangbereich in verschiedenen Farben zu zeigen.
Auf die 5A und 5B eingehend, wird nun ein anderes, nicht erfindungsgemäßes Illustrationsbeispiel der Gangschaltungsvorrichtung 1 zur Diskussion gebracht, bei welcher dem Fahrer die Option eines Handschaltmodus bereitgestellt ist, um nach Belieben eine gewünschte Gangstufe zu wählen. Wie bei der in den 2 und 3 gezeigten Gangschaltungsvorrichtung 1, entsprechen das vordere Ende, die Mitte und das hintere Ende des ersten Schiebeschlitzes 2a jeweils der Neutralstellung, der Ausgangsstellung 6 und der Fahrstellung, entspricht das rechte Ende des zweiten Schiebeschlitzes 2b der Rückwärtsstellung und entspricht das linke Ende des dritten Schiebeschlitzes 2c der Niedrigstellung, wobei sowohl die Neutral- als auch die Fahrstellungen als Momentanstellung konfiguriert Sind und sowohl die Rückwärts- als auch die Niedrigstellungen als Rückhaltestellung konfiguriert sind. In dieser abgewandelten Ausführungsform ist auf einer Seite (z. B. wie dargestellt der linken Seite) der Ausgangsstellung 6 ein zum ersten Schiebeschlitz 2a orthogonal verlaufender, vierter Schiebeschlitz 2d vorgesehen, und ist am Ende des vierten Schiebeschlitzes 2d eine Moduswechselstellung 15 vorgesehen, um zwischen einem Automatikmodus und einem Handschaltmodus zu wechseln. Die Moduswechselstellung 15 ist als Momentanstellung konfiguriert. Ferner sind auf der Schildabdeckung 3 in der Nähe der Neutral- bzw. Fahrstellungen Anzeigeeinheiten 16, 17 vorgesehen, die als Leuchtanzeigen dienen, um je nach dem, ob der derzeitige Betätigungsmodus der Automatikmodus oder der Handschaltmodus ist, verschiedene Symbole zu zeigen.
5A zeigt den Automatikmodus, bei welchem die Anzeigeeinheit 16 ”N” anzeigt, um zu zeigen, dass das vordere Ende der ersten Schiebeschlitzes 2a nun als Neutralstellung konfiguriert ist, und bei welchem die Anzeigeeinheit 17 ”D” anzeigt, um zu zeigen, dass das hintere Ende der ersten Schiebeschlitzes 2a nun als Fahrstellung konfiguriert ist. Die Anzeigeeinheit 7 zeigt nun den derzeitig aktivierten Gangbereich. Sobald der Fahrer, der im Zustand der in 5A erläuterten Anzeigen arbeitet, den Schafthebel 5 in die Moduswechselstellung 15 überführt, wechselt der Betriebsmodus in den Handschaltmodus, wie in 5B erläutert. Da die Moduswechselstellung 15 als Momentanstellung konfiguriert ist, kehrt der Schalthebel 5 automatisch in die Ausgangsstellung 6 zurück, sobald der Fahrer den Schalthebel 5 loslässt.
In diesem Beispiel wird der erste Schiebeschlitz 2a als Kulissenschlitz verwendet, um die Gangstufen im Handschaltmodus umzuschalten, und sind die Neutral- und Fahrstellungen im Automatikmodus so konfiguriert, dass sie im Handschaltmodus als Heraufschalt- bzw. als Herunterschaltstellungen dienen. Daraufhin zeigt die Anzeigeeinheit 16 ”+” an, um zu zeigen, dass das vordere Ende der ersten Schiebeschlitzes 2a nun als Heraufschaltstellung konfiguriert ist, wohingegen die Anzeigeeinheit 17 ”–” anzeigt, um zu zeigen, dass das hintere Ende der ersten Schiebeschlitzes 2a nun als Herunterschaltstellung konfiguriert ist. Die Anzeigeeinheit 7 zeigt die Gangstufe des derzeitig aktivierten Gangs an. Der Betriebsmodus wird vom Handschaltmodus in den Automatikmodus gewechselt, wie in 5A erläutert, wenn der Schalthebel 5 vorübergehend in die Moduswechselstellung 15 übergeführt wird. In dieser Ausführungsform übernimmt der Schaltweg des Schalthebels 5 im Automatikmodus die Doppelfunktion des im Handschaltmodus verwendeten Schaltwegs, wodurch es möglich wird, einen vereinfachten Aufbau und daher einen kompakten Vorrichtungskörper zu erzielen.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform für eine Gangschaltungsvorrichtung für ein Handschaltgetriebe erläutert, in welchem die Gänge manuell gewechselt werden. 6 zeigt das üblichste Schaltmuster einer Gangschaltungsvorrichtung vom Fünf-Stufen-Typ, bei welchem Kulissenschlitze vom sogenannten H-Typ vorgesehen sind und eine Ausgangsstellung (Neutralstellung) des Schalthebels 5 an einer zentralen Position der Schiebeschlitze angeordnet ist. Bei der typischen Gangschaltungsvorrichtung für das Handschaltgetriebe wird der Schalthebel 5, der vom Fahrer in eine der Schaltstellungen übergeführt werden kann, die den Gangstufen entsprechen, in der Stellung gehalten, in die ihn der Fahrer zuletzt gebracht hat, bis der Fahrer den Schalthebel 5 manuell in eine andere Schaltstellung verschiebt. Andererseits kann die Gangschaltungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Rückführmechanismus versehen werden, um den in einer Gangstufe gehaltenen Schalthebel 5 zu veranlassen, unter der Bedingung in eine Ausgangsstellung zurückzukehren, dass ein Zündschalter ausgeschaltet wird. In dieser Ausführungsform befindet sich der Schalthebel 5 auch dann, wenn der Fahrer aus dem Fahrzeug aussteigt und der Schalthebel 5 in einer vom Fahrer zuletzt ausgewählten der den Gangstufen entsprechenden Schaltstellungen verbleibt, in der Ausgangsstellung, wenn der Fahrer den Zündschalter wieder einschaltet, und wird sich der Fahrer daher nicht mit den Schaltstellungen des Schalthebels 5 befassen müssen. Es versteht sich, dass der bei der vorliegenden Ausführungsform anwendbare Rückführmechanismus nicht auf bestimmte, im Stand der Technik bekannte Mittel beschränkt ist und dass er typischerweise einen Elektromagneten, einen Motor oder dergleichen einschließen kann.
Bei dieser Gangschaltungsvorrichtung für ein Handschaltgetriebe kann der Rückführmechanismus außerdem auch dazu ausgelegt sein, den im Gangbereich gehaltenen Schalthebel 5 zu veranlassen, in die Ausgangsstellung zurückzukehren, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne abgelaufen ist oder wenn eine vorbestimmte Betätigung am Fahrzeug stattgefunden hat, nachdem der Rückführmechanismus durch das Ausschalten des Zündschalters aktiviert worden ist. In dieser Anordnung kann die Rückkehrbewegung des Schalthebels 5 bezüglich der Betätigung des Ausschaltens des Zündschalters zeitversetzt sein. Dementsprechend kann das oben beschriebene Problem des Überraschens des Fahrers vermieden werden. Ebenfalls kann das Problem vermieden werden, dass der zurückkehrende Schalthebel 5 mit der den Zündschalter betätigenden Fahrerhand kollidiert, was möglicherweise dann der Fall wäre, wenn der Zündschalter in der Nähe der Position vorgesehen ist, in welcher der Schalthebel 5 vorgesehen ist. Die vorstehend erwähnte ”vorbestimmte Betätigung am Fahrzeug” kann das Öffnen und/oder Schließen einer Tür des Fahrzeugs (insbesondere der Tür beim Fahrersitz) und dergleichen einschließen, wie oben beschrieben.

Claims

Gangschaltungsvorrichtung (1) für ein Handschaltgetriebe mit einer manuellen Gangwechsel-Funktionalität, umfassend: • einen Schalthebel (5); und • einen Rückführmechanismus, um den in einer Gangstufe gehaltenen Schalthebel (5) zu veranlassen, in eine Ausgangsstellung zurückzukehren, und dabei das Getriebe von der Gangstufe in eine Neutralstellung zu schalten, wobei der Rückführmechanismus unter der Bedingung aktiviert wird, dass ein Zündschalter ausgeschaltet wird.
Gangschaltungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückführmechanismus zu veranlassen beginnt, dass der in der Gangstufe gehaltene Schalthebel (5) in die Ausgangsstellung zurückkehrt, wenn nach Aktivierung des Rückführmechanismus eine vorbestimmte Zeitspanne abgelaufen ist.
Gangschaltungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückführmechanismus zu veranlassen beginnt, dass der in der Gangstufe gehaltene Schalthebel (5) in die Ausgangsstellung zurückkehrt, wenn nach Aktivierung des Rückführmechanismus eine vorbestimmte Betätigung am Fahrzeug stattgefunden hat.
Verfahren zum Steuern einer Gangschaltungsvorrichtung für ein Handschaltgetriebe mit einer manuellen Gangwechsel-Funktionalität, umfassend: • Veranlassen, dass der in einer Gangstufe gehaltene Schalthebel (5) in eine Ausgangsstellung zurückkehrt und dabei das Getriebe von der Gangstufe in eine Neutralstellung schaltet, unter der Bedingung, dass ein Zündschalter ausgeschaltet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Gangstufe gehaltene Schalthebel (5) dazu veranlasst wird, in die Ausgangsstellung zurückzukehren, wenn nach dem Ausschalten des Zündschalters eine vorbestimmte Zeitspanne abgelaufen ist.
Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Gangstufe gehaltene Schalthebel (5) dazu veranlasst wird, in die Ausgangsstellung zurückzukehren, wenn nach dem Ausschalten des Zündschalters eine vorbestimmte Betätigung am Fahrzeug stattgefunden hat.