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Die
Erfindung betrifft eine Schalteinheit für ein insbesondere
elektronisch geschaltetes Getriebe eines Kraftfahrzeugs, umfassend
einen in mehrere, bestimmten Fahrstufen zugeordnete Stellungen der Reihenfolge
P, R, N, D bewegbaren Wählhebel.
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Bei
Fahrzeugen mit Automatikgetrieben oder automatisierten Schaltgetrieben
kommt zum Anwählen der gewünschten Fahrstufe ein
Wählhebel zum Einsatz. Dieser ist üblicherweise
längs einer geradlinig verlaufenden, sich üblicherweise
in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Schaltgasse bewegbar. Über
ihn können die Fahrstufen P (Parkstufe), R (Rückwärtsfahrstufe),
N (Neutralstufe) und D (Dauerfahrstufe) angewählt werden.
Bei mechanisch geschalteten Getrieben, bei denen der Wählhebel über
eine mechanische Verbindung mit dem Getriebe gekoppelt ist, kommt üblicherweise
ein multistabil rastierter Wählhebel zum Einsatz, der also
in der jeweiligen Schalteinheit-Stellung zur Anwahl einer gewünschten
Fahrstufe rastiert wird. Den rastierten Stellungen sind die jeweiligen
Fahrstufen fest zugeordnet. Bei elektronisch geschalteten Getrieben
hingegen besteht grundsätzlich die Möglichkeit,
durch Erfassung der Bewegung des Wählhebels ein elektronisches
Signal zu erzeugen, das indizierend für die gewünschte
einzulegende Fahrstufe ist, sodass es mithin nicht mehr erforderlich
ist, den Wählhebel in einer jeweiligen Wählposition
fest zu rastieren, zumal mit der Rastierung ein beachtlicher Bauaufwand
verbunden ist. Beispielsweise ist aus
DE 102 06 985 A1 eine Schalteinheit
mit einem monostabil rastierten Wählhebel bekannt, bei
dem ausgehend von der monostabilen Grundstellung der Hebel in einer
Längsgasse in nur zwei einander von der Bewegungsrichtung
her gesehen entgegengesetzt zur Grundstellung liegende Positionen
bewegbar ist, die entsprechende Schaltstellungen darstellen. Mit
dieser Schalteinheit ist es möglich, ausgehend von einer monostabilen
Grundstellung zwischen den Fahrstufen R, N und D zu schalten. Die
P-Stufe ist in dieses Schaltschema nicht integriert, zum Anwählen
dieser ist eine separate Taste vorgesehen. Auch dieser Aufbau ist
im Hinblick auf die zwangsläufig vorzusehende separate
P-Taste aufwändig, darüber hinaus ist es für
den Fahrer, der gewohnt ist, die übliche Fahrstufen-Reihenfolge
P, R, N, D allein über den Wählhebel in einer
entsprechenden Längsbewegung anzuwählen, gewöhnungsbedürftig,
sich mit einem derart reduzierten Schaltschema zurechtzufinden.
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Der
Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Schalteinheit anzugeben,
die es ermöglicht, mit einer einzigen Bewegung des Wählhebels
in eine Richtung jede der Fahrstufen P, R, N und D anwählen
zu können.
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Zur
Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß eine
Schalteinheit vorgesehen, bei der der Wählhebel in einer
Längsgasse ausgehend von einer rastierbaren Grundstellung
in einer ersten und in einer dazu entgegengesetzten zweiten Richtung
in jeweils wenigstens drei anschlagdefinierte Stellungen, von denen
die jeweils beiden ersten und zweiten, der Grundstellung folgenden
Stellungen überdrückbar sind, bewegbar ist, wobei
der Wählhebel nach einer Bewegung aus der Grundstellung
automatisch in diese rückfahrbar ist, und wobei der Grundstellung
jeweils eine zuvor automatisch oder über den Wählhebel
angewählte Fahrstufe zugeordnet ist und aus der Grundstellung
jede Fahrstufe der Reihenfolge P, R, N., D anwählbar ist.
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Die
Erfindung schlägt eine Schalteinheit vor, bei der insgesamt
wenigstens sieben ausgezeichnete Stellungen realisiert sind. Neben
der rastierten Grundstellung, in der der Wählhebel nach
jeder Entlastung automatisch positioniert wird, sind sechs weitere
Stellungen vorgesehen, drei der Grundstellung in die eine Richtung
folgend, drei der Grundstellung in die andere Richtung folgend.
Nachdem die Längsgasse vorzugsweise in Fahrzeuglängsrichtung
angeordnet ist, kann der Anwender also über eine reine Längsbewegung
des Wählhebels, wie sie der Anwender ohnehin von den üblichen
Schalteinheiten her kennt, sämtliche dieser sieben Stellungen
mit dem Wählhebel anfahren. Den einzelnen Stellungen sind
keine festen Fahrstufen zugeordnet, vielmehr ist die Stellungsbelegung
volatil und abhängig davon, welche Fahrstufe der Grundstellung
zugeordnet ist, sei es, dass diese Fahrstufe zuvor der Grundstellung automatisch
zugeordnet wurde, was beispielsweise dann der Fall ist, wenn das
Fahrzeug neu gestartet wird und der Grundstellung automatisch die
P-Fahrstufe zugeordnet ist, sei es, dass über den Wählhebel zuvor
eine der vier Fahrstufen angewählt wurde. Nachdem der Grundstellung
in jeder Richtung wenigstens drei weitere Stellungen folgen, kann
unabhängig davon, ob der Grundstellung nun die P, die R, die
N oder die D-Fahrstufe zugeordnet ist, jede der anderen Fahrstufen
in einer gleichförmigen Längsbewegung angewählt
werden. Um die jeweils dritte, also von der Grundstellung am weitesten
entfernt liegende Stellung anwenden zu können, sind die
beiden vorgeschalteten Stellungen überdrückbar,
die Anschläge sind jedoch haptisch spürbar, sodass
der Fahrer weiß, dass er den Wählhebel in eine
Schaltstellung bewegt hat.
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Für
den Fahrer bedeutet dies, dass er, wie er es von einem üblichen
mechanisch geschalteten Automatikgetriebe her kennt, über
eine einzige Wählhebelbewegung in einer Richtung jedwede
der Fahrstufen P, R, N und D anwählen kann. Der Aufbau
der Schalteinheit ist einfach, nachdem anders als im Stand der Technik
keine separate Taste für eine bestimmte Fahrstufe vorgesehen
ist, vielmehr lässt es das erfindungsgemäße
Konzept zu, alle üblicherweise vorhandenen Fahrstufen in
das Schaltschema zu integrieren.
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Um
dem Fahrer anzuzeigen, welche Fahrstufe momentan eingelegt ist bzw.
welche wo anwählbar sind, sind entsprechende Anzeigemittel
zum stellungsbezogenen Anzeigen der einer jeweiligen Stellung zugeordneten
eingelegten oder wählbaren Fahrstufe vorgesehen. Die Anzeigemittel
umfassen zum einen eine Anzeige der der Grundstellung zugeordneten
Fahrstufe, also der Fahrstufe, die momentan angewählt und
eingelegt ist. Darüber hinaus sind weitere Anzeigen vorgesehen,
und zwar für jede Stellung eine, wobei der Anzeigeinhalt
volatil ist, nachdem sich dieser danach richtet, welche Fahrstufe
der Grundstellung zugeordnet ist. Ist beispielsweise die R-Fahrstufe
eingelegt, so wird ein R an der Grundstellungsanzeige angezeigt.
An der dieser in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne gesehen
folgenden ersten Stellung wird ein P dargestellt, während
an den beiden in entgegengesetzter Richtung folgenden Stellungen
an der ersten Stellung ein N und an der zweiten Stellung ein D angezeigt
wird. Ein Bewegen des Wählhebels beispielsweise in die
zweite in Fahrtrichtung gesehen nach hinten folgende Stellung bewirkt,
dass die D-Fahrstufe angewählt wird, die nach Rückführen
des Wählhebels in die Grundstellung auch eingelegt wird.
Sodann verschiebt sich das Schaltschema bzw. die Anzeige derart,
dass die weiteren anwählbaren Fahrstufen nur den in Fahrtrichtung
folgende drei Stellungen zugeordnet und dort angezeigt werden, der
ersten der Grundstellung folgenden Stellung wird die N-, der zweiten
die R- und der dritten die P-Fahrstufe zugeordnet bzw. dort dargestellt.
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Wie
aus dem beschriebenen Beispiel ersichtlich ist, sind jeweils stets
drei der insgesamt sechs Stellungen keine Fahrstufen zugeordnet,
auf die anderen vier Stellungen einschließlich der Grundstellung
verteilen sich die wählbaren vier Fahrstufen. Wenngleich
es in keiner Weise nachteilig ist, wenn der Wählhebel in
eine Stellung bewegt wird, der keine Fahrstufe zugeordnet ist (es
erfolgt dann einfach kein Wechsel der Fahrstufe), sieht eine zweckmäßige
Weiterbildung der Erfindung Sperrmittel zum Sperren einer Bewegung
des Wählhebels in Stellungen, denen keine Fahrstufe zugeordnet
ist, vor. Das heißt, die Wählhebelbewegung in
der Längsgasse ist nicht über die gesamte Gassenlänge
möglich, sondern nur innerhalb des Gassenabschnitts, in
dem die Stellungen mit anwählbaren Fahrstufen liegen. Die Sperrmittel
können mechanische Sperren wie Rastklinken, elektromagnetische
Verriegelungen etc. oder Sperrmotoren, die mechanische Sperrelemente
positionieren, sein.
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Um
zu vermeiden, dass der Wählhebel unbeabsichtigt aus der
Grundstellung in eine benachbarte Stellung bewegt wird, ist zweckmäßigerweise
ein manuell betätigbares Sperrmittel zum Sperren des Wählhebels
in der Grundstellung vorgesehen. Ein solches Sperrmittel ist zweckmäßigerweise
z. B. in Form eines Knopfes am Wählhebel selbst vorgesehen,
sodass es vom Fahrer mit der den Wählhebel bewegenden Hand
ohne weiteres betätigt und der Wählhebel entsperrt
werden kann. Auch hier kann es sich um eine mechani sche Sperre beispielsweise
in Form geeigneter Rasten oder dergleichen oder um einen elektromagnetisches
Sperrelement oder einen Sperrmotor handeln.
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Mitunter
ist es möglich, über eine Schalteinheit eine weitere
Fahrstufe, beispielsweise eine S-Fahrstufe (Sportfahrstufe) anzuwählen,
bei der beispielsweise ein anderes, z. B. etwas spontaneres Schaltverhalten
realisiert ist. Alternativ oder zusätzlich besteht auch
die Möglichkeit, bei bekannten Schalteinheiten eine manuelle
Getriebeschaltfunktion anzuwählen, im Rahmen welcher der
Fahrer manuell durch Betätigen eines geeigneten Bedienelements
selbst die einzelnen Gänge des Automatikgetriebes schalten
kann. Um auch die Anwahl einer weiteren Fahrstufe oder einer manuellen
Getriebeschaltfunktion in das Schaltschema der erfindungsgemäßen
Schalteinheit integrieren zu können, sieht eine zweckmäßige
Weiterbildung der Erfindung vor, dass bei der Grundstellung zugeordneter
D-Fahrstufe der Wählhebel zum Anwählen einer weiteren,
der D-Fahrstufe nachgeschalteten Fahrstufe und/oder einer manuellen
Getriebeschaltfunktion aus der Grundstellung in eine anwählbare
Stellung auslenkbar ist. Im Schaltschema P, R, N, D ist in diesem
Fall der D-Fahrstufe beispielsweise eine S-Fahrstufe nachgeschaltet,
sodass die Fahrstufenreihenfolge dann P, R, N, D, S lautet. Der
Fahrer kann nun, wenn die D-Fahrstufe eingelegt ist, durch einfaches
Bewegen des Wählhebels entgegen der Fahrzeuglängsrichtung
die S-Fahrstufe anwählen. Alternativ kann hierüber
auch ein manueller Schaltbetrieb angewählt werden, im Folgenden
M-Funktion genannt, wobei die manuelle Getriebegangschaltung dann
beispielsweise über lenkradseitig vorgesehene Bedienelementpaddel
oder dergleichen erfolgen kann. Denkbar ist auch die Realisierung
sowohl einer zusätzlichen S-Fahrstufe als auch der M-Funktion.
Diese sind nacheinander der gleichen Stellung zugeordnet, das heißt,
wird ausgehend von der D-Grundstellung der Wählhebel ein
erstes Mal in die nachfolgende Stellung bewegt, wird die S-Stufe
angewählt, wird er sodann ein zweites Mal in diese Stellung
bewegt, wird die M-Getriebeschaltfunktion angewählt. Die
jeweilige zusätzliche Fahrstufe oder die manuelle Getriebeschaltfunktion
werden nur dann angezeigt, sind mithin also nur dann anwählbar,
wenn zuvor die D-Fahrstufe eingelegt wurde.
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Hinsichtlich
des Anzeige- und Zuordnungskonzepts der zusätzlichen Fahrstufe
oder der manuellen Getriebeschaltfunktion sind unterschiedlichen Ausgestaltungen
denkbar. Nach einer ersten Erfindungsalternative kann bei gegebener
Anwahlmöglichkeit nur einer weiteren Fahrstufe oder nur
einer manuellen Getriebeschaltfunktion nach Anwahl derselben eine
entsprechende der Grundstellung zugeordnete Anzeigung erfolgen,
während die Anzeige der anwählbaren D-Fahrstufe
der der Grundstellung nachfolgenden Stellung zugeordnet wird. In
dieser Ausgestaltung wird also quasi die Anzeige S bzw. M und D
bei Anwählen der S-Fahrstufe bzw. M-Funktion durchgetauscht,
eine Änderung der in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung
liegenden Stellungsbelegungen ist nicht möglich, da dort
die P, R und N-Fahrstufen angezeigt werden. Durch jeweiliges Bewegen
des Wählhebels entgegen der Fahrzeuglängsrichtung
kann kontinuierlich zwischen S bzw. M und D hin- und hergeschaltet
werden, je nach Fahrerwunsch.
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Eine
Alternative sieht vor, dass bei gegebener Anwahlmöglichkeit
sowohl einer weiteren Fahrstufe als auch einer manuellen Getriebeschaltfunktion
entweder beide Anwahlmöglichkeiten an den zugeordneten
Stellungen angezeigt werden, oder dass nur eine der Anwahlmöglichkeiten
angezeigt wird, wobei in diesem Fall die Anzeige bei Anwahl dieser der
Grundstellung zugeordnet wird und an der folgenden Stellung die
weitere Anwahlmöglichkeit anzeigt wird, und wobei nach
erfolgter Anwahl der zweiten Anwahlmöglichkeit diese an
der Grundstellung und die D-Fahrstufe an der folgenden Stellung
angezeigt wird. Gemäß diesen beiden Erfindungsalternativen werden
also entweder beide der Grundstellung folgenden Stellungen belegt,
beispielsweise die erste folgende Stellung mit der S-Fahrstufe,
die zweite folgende Stellung mit der M-Funktion, entsprechend werden
die Anwahlmöglichkeiten angezeigt. Die D-Fahrstufe wird
nach entsprechender Anwahl einer der Anwahlmöglichkeiten
anzeigemäßig verschoben, beispielsweise derart,
dass sie stets an der ersten der Grundstellung folgenden Stellung
dargestellt wird. Alternativ besteht die Möglichkeit, nur
eine nachfolgende Anwahlstellung zu realisieren, an der nacheinander
die Anwahlmöglichkeiten dargestellt werden und nacheinander
angewählt werden müssen. Wird beispiels weise die
S-Fahrstufe angewählt, so wird nachfolgend die M-Funktion
angezeigt, um D anzuwählen, muss zunächst die
M-Funktion angewählt werden, wonach die D-Fahrstufe wieder
angezeigt wird und anwählbar ist.
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Alternativ
zur Realisierung einer manuellen Getriebeschaltfunktion oder einer
weiteren Fahrstufe innerhalb der Längsgasse ist es auch
denkbar, den Wählhebel ausgehend von der Grundstellung
in einen eine im Wesentlichen senkrecht zur Längsgasse verlaufenden
Quergasse zu bewegen, in der er in wenigstens eine Stellung bewegbar
ist, in der eine weitere Fahrstufe oder eine manuelle Getriebeschaltfunktion
wählbar ist, und aus welcher Stellung der Wählhebel
automatisch in die Grundstellung rückstellbar ist. Über
die Längsgasse sind bei dieser Erfindungsalternative nach
wie vor nur die P, R, N und D-Fahrstufen anwählbar, zum
Anwählen der weiteren Fahrstufe oder der manuellen Getriebeschaltfunktion ist
der Wählhebel aus der Längsgasse ausgehend von
der Grundstellung in die Quergasse zu bewegen. Nach Anwahl der weiteren
Fahrstufe oder der M-Funktion wird der Wählhebel jedoch
wiederum automatisch in die Grundstellung zurückgestellt,
das heißt, für den Fahrer ist stets immer nur
eine ausgezeichnete Grundstellung vorhanden, in der sich der Wählhebel
immer befindet. Zum Zurückschalten beispielsweise in die
D-Fahrstufe wird der Wählhebel ein zweites Mal in die Quergasse
bewegt, die Anzeige hat zuvor nach Anwahl der S-Fahrstufe derart
gewechselt, dass diese der Grundstellung zugeordnet angezeigt wird,
während der Quergasse zugeordnet in diesem Fall dann die
D-Fahrstufe angezeigt wird. Entsprechendes gilt im Falle einer manuellen
Getriebeschaltfunktion.
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Wird
bei dieser Ausgestaltung die manuelle Getriebeschaltfunktion angewählt,
ist zweckmäßigerweise das Getriebe durch Bewegen
des Wählhebels in der Längsgasse schaltbar, das
heißt, den der Grundstellung folgenden ersten oder mehreren
Stellungen sind die entsprechenden herauf- oder herunterschaltenden
Funktionen zugeordnet. Alternativ ist auch ein Schalten über
Lenkradwippen oder dergleichen möglich. Die Bewegung des
Wählhebels kann auch hier über Sperrmittel derart
sperrbar sein, dass über den Wählhebel nur zulässige
Stellungen, bei deren Anwahl tatsächlich ein Schaltvorgang
möglich ist, anwählbar sind. Bei einer manuellen
Getriebe schaltung ist nicht jeder Getriebegang anwählbar,
dies hängt von den gegebenen Betriebsbedingungen ab. Um
zu vermeiden, dass der Wählhebel – was grundsätzlich
jedoch nicht schädlich ist – in Stellungen bewegt
wird, denen keine herauf- oder herunterschaltende Funktion ausgehend
von der momentanen Betriebssituation zugeordnet ist, sind die entsprechenden
Positionen sperrbar. Auch hierzu können wieder mechanische,
elektromechanische oder motorische Sperreinrichtungen vorgesehen
sein.
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Hinsichtlich
des Umschaltens von der D-Fahrstufe in die weitere Fahrstufe oder
den manuellen Schaltbetrieb bei Realisierung einer Quergasse sind
unterschiedliche Möglichkeiten denkbar. Nach einer ersten
Alternative kann der Wählhebel in der Quergasse zu beiden
Seiten der Grundstellung bewegbar sein, wobei je nach Bewegungsrichtung
die weitere Fahrstufe oder der manuelle Schaltbetrieb zugeschaltet
oder in die vorherige Fahrstufe zurückgeschaltet wird.
Wird der Wählhebel beispielsweise in der Quergasse nach
rechts bewegt, wird beispielsweise die S-Fahrstufe eingelegt, der
Wählhebel kehrt in die Grundstellung zurück. Zum
Zurückschalten auf die D-Fahrstufe wird der Wählhebel
in die entgegengesetzte Quergassenrichtung bewegt, wobei dem Fahrer
selbstverständlich die anwählbare D-Fahrstufe
der Quergasse zugeordnet dargestellt wird. Es erfolgt also durch
einfaches Antippen des Wählhebels in die eine oder andere
Richtung der Umschaltbetrieb. Entsprechendes gilt für die
manuelle M-Getriebeschaltfunktion.
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Alternativ
dazu kann der Wählhebel in der Quergasse nur zu einer Seite
der Grundstellung, beispielsweise nach rechts, bewegbar sein, wobei
mit einer ersten Bewegung in die eine Stellung die weitere Fahrstufe
oder der manuelle Schaltbetrieb zugeschaltet und mit einer zweiten
Bewegung in die eine Stellung in die vorherige Fahrstufe zurückgeschaltet wird.
Auch hier erfolgt quasi eine einfache Kippumschaltung, jedoch nur
in eine Gassenrichtung. Auch hier wird selbstverständlich
die jeweils anwählbare Grund-Fahrstufe oder weitere Fahrstufe
bzw. der manuelle Schaltbetrieb der Quergasse entsprechend zugeordnet.
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Grundsätzlich
besteht die Möglichkeit, über die Quergasse sowohl
eine weitere Fahrstufe als auch einen manuellen Getriebeschaltbetrieb
zu realisieren. Zu diesem Zweck ist der Wählhebel in der Quergasse
ebenfalls zu beiden Seiten der Grundstellung bewegbar, wobei mit
einer ersten Bewegung des Wählhebels in einer ersten Richtung
die weitere Fahrstufe zugeschaltet und mit einer zweiten Bewegung
in diese Richtung in die vorherige Fahrstufe zurückgeschaltet
wird, und wobei mit einer ersten Bewegung des Wählhebels
in einer entgegengesetzten zweiten Richtung der manuelle Schaltbetrieb
zugeschaltet und mit einer zweiten Bewegung in diese Richtung in
die vorherige Fahrstufe zurückgeschaltet wird. Das heißt,
dass durch Bewegen des Wählhebels beispielsweise nach rechts
die S-Fahrstufe und durch Bewegen des Wählhebels nach links
der manuelle Schaltbetrieb zugeschaltet werden kann, wobei die einzelnen
Getriebegänge dann wiederum durch Bewegen in der Längsgasse
herauf- oder heruntergeschaltet werden können. Durch eine
entsprechende zweite Bewegung in der jeweiligen Richtung wird wieder
auf die D-Fahrstufe, die je nach vorheriger Anwahl der weiteren
Fahrstufe oder der manuellen Schaltfunktion der im jeweiligen Quergassenabschnitt
zugeordnet angezeigt wird, zurückgeschaltet werden kann.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie
anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine
Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Schalteinheit
einer ersten Ausführungsform mit zugeordnetem Schaltschema,
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2 eine
Tabelle zur Darstellung der unterschiedlichen Stellungsbelegung,
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3 ein
Belegungsschema der Stellungen bei zusätzlicher Anwahlmöglichkeit
einer weitere Fahrstufe über die Längsschaltgasse,
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4 ein
Belegungsschema bei zusätzlicher Anwahlmöglichkeit
einer weiteren Fahrstufe und einer manuellen Getriebeschaltfunktion über
die Längsschaltgasse, und
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5 eine
erfindungsgemäße Schalteinheit einer zweiten Ausführungsform.
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1 zeigt
eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Schalteinheit 1,
umfassend ein Gehäuse 2, an dem eine Längsgasse 3 realisiert
ist, in der ein Wählhebel 4 längsbeweglich
angeordnet ist. Der Wählhebel kann in verschiedenen Stellungen
positioniert werden, wobei insgesamt sieben Stellungen definiert
sind, wie durch das nebenstehende Schaltschema angedeutet ist. Der
Hebel ist monostabil in einer Grundstellung G rastiert, in die er
automatisch über geeignete Rückstellmittel (Rückstellfedern, Rückstellmotoren
etc.) zurückgeführt wird, wenn er vom Fahrer entlastet
wird. Ausgehend von der Grundstellung G sind in beiden Bewegungsrichtungen
jeweils drei anschlagdefinierte, also haptisch erfahrbare Stellungen
realisiert. In Fahrtrichtung die Stellungen A1, A2, A3, in der entgegengesetzten Richtung
die Stellungen B1, B2, B3. Die Stellungen A1, A2 und B1, B2 sind überdrückbar.
In nicht näher zu beschreibender, weil an sich bekannter
Weise wird mit Einnahme der jeweiligen Stellung und anschließender
Rückführung in die Grundstellung G seitens der
Schalteinheit 1 ein Signal generiert, das angibt, dass
der Wählhebel 4 in die bestimmte Stellung gebracht
wurde, wobei dieser Stellung eine bestimmte Getriebefahrstufe zugeordnet
ist, die sodann, nachdem das entsprechende Anwahlsignal von der
Schalteinheit 1 an das Getriebesteuergerät über
eine entsprechende Kommunikationsleitung gegeben wurde, dortseits
eingelegt wird. Das Getriebeschaltsignal wird also elektronisch
in der Schalteinheit 1 generiert und übertragen.
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Vorgesehen
sind ferner Sperrmittel 5, über die es möglich
ist, bestimmte Positionen A1–A3 bzw. B1–B3 zu
sperren, sofern sie nicht mit einer anwählbaren Fahrstufe
belegt sind bzw. an ihnen keine Fahrstufe angewählt werden
kann. Bei diesem Sperrmittel kann es sich beispielsweise um eine
mechanische Sperre, eine elektromechanischen Sperre, oder einen
Sperrmotor han deln. Geeignet ist jedes Element, das eine Hebebewegung
in diese Stellung verhindern kann.
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Ferner
ist am Wählhebel 4 ein Sperrmittel 6 vorgesehen,
beispielsweise eine Taste oder dergleichen, über die eine
mechanische Hebelsperre gelöst werden kann. Mittels dieses
Sperrmittels 6 ist es möglich, den Wählhebel 4 in
der Grundstellung G zu sperren, um eine unbeabsichtigte Hebelbewegung auszuschließen.
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Weiterhin
ist ein Anzeigemittel 7 (Leuchtanzeige, Display, etc.)
vorgesehen, mittels dem den an einzelnen Stellungen G und A1–A3
sowie B1–B3 eine jeweils einer Stellung zugeordnete Fahrstufe,
sofern die jeweilige Stellung mit einer solchen belegt ist, angezeigt
werden kann. Es handelt sich dabei um eine volatile Anzeige, das
heißt, die Anzeige ist je nach der Grundstellung G zugeordneter
Fahrstufe veränderlich, wie aus dem Diagramm gemäß 2 ersichtlich
ist, worauf nachfolgend noch eingegangen wird.
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Wie
gestrichelt dargestellt ist, ist neben der Längsschaltgasse 3 auch
zusätzlich eine Querschaltgasse 8 vorsehbar, über
die es im zeigten Beispiel exemplarisch möglich ist, eine
manuelle Getriebeschaltfunktion M anzuwählen. Die Querschaltgasse 8 lässt
an ihrem Ende, wo eine monostabil rastierte weitere Grundstellung
G' realisiert ist, eine Längsbewegung in beide Richtungen
zu. Hierüber können, wenn der manuelle Schaltbetrieb
M angewählt ist, die einzelnen Getriebegänge durch
entsprechendes Bewegen des Wählhebels 4 in dieser
Gasse herauf (+) bzw. herunter (–)geschaltet werden. Diese
manuelle Schaltung ist jedoch optional und muss nicht zwangsläufig
vorgesehen werden.
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4 zeigt
ein Schaltschema, aus dem die Belegung der einzelnen Stellungen
entnehmbar ist. In der obersten Zeile sind die vier Fahrstufen,
die üblicherweise in der Reihenfolge P-R-N-D realisiert sind,
dargestellt. Hierüber wird jeweils angegeben, welche Fahrstufe
angewählt ist, was ebenfalls daraus ersichtlich ist, dass
die entsprechende Fahrstufe der Grundstellung G zugeordnet und dort über
das Anzeigemittel 7 angezeigt wird. Links ist das Stellungsschema
mit den Stellungen G und A1–A3 sowie B1–B3 dargestellt,
in der Tabelle sind zu den einzelnen Stellungen je nach gewählter
Fahrstufe die Belegungen bzw. Anzeigen dargestellt.
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Es
sei angenommen, dass das Fahrzeug gestartet wird. Das Getriebesteuergerät
legt automatisch die Parkstufe P ein. In der linken Spalte ist der Grundstellung
G die Parkstufe P zugeordnet und wird über das Anzeigemittel 7 angezeigt.
Ausgehend von dem festen Schema P-R-N-D ist die folgende Stellung
B1 mit der R-Fahrstufe belegt, die Stellung B2 mit der N-Fahrstufe
und die Stellung B3 mit der D-Fahrstufe. Bei dieser Ausführungslage
ist keine der Stellungen A1–A3 mit einer Fahrstufe belegt.
Beispielsweise ist es möglich, über die Sperrmittel 5 die Stellung
A1 zu sperren, sodass der Wählhebel 4 überhaupt
nicht in Fahrzeuglängsrichtung bewegt sondern nur entgegen
dieser in die Stellung B1–B3 gezogen werden kann. Ersichtlich
kann jede der Stellungen B1–B3 angewählt werden,
was mit einer einzigen Längsbewegung möglich ist.
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Wird
nun beispielsweise im nächsten Schritt die R-Fahrstufe
angewählt, so wird der Wählhebel 4 vom
Fahrer in die B1-Stellung gezogen und losgelassen, wonach er automatisch
in die Grundstellung G zurückgeführt wird. Dies
führt dazu, dass zum einen die Rückwärtsfahrstufe
R eingelegt wird, zum anderen ändert sich das Anzeige-
und Belegungsschema entsprechend. Es wird quasi ausgehend von der
links gezeigten Stellung um eine Stufe „nach oben" in 2 geschoben,
das heißt, der A1-Stellung ist nunmehr die P-Fahrstufe
zugeordnet, der G-Stellung die R-Fahrstufe, der B1-Stellung die
N-Fahrstufe und der B2-Stellung die D-Fahrstufe. Will der Fahrer
nun das Fahrzeug erneut parken und die P-Fahrstufe anwählen,
so würde er den Hebel in die A1-Stellung bewegen, woraufhin
die P-Fahrstufe angewählt und eingelegt wird, das Anzeigeschema ändert
sich wie in 2 links stehend dargestellt
ist.
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Wird
nun ausgehend von der eingelegten R-Fahrstufe die N-Fahrstufe angewählt,
so ist der Wählhebel 4 in die B1-Stellung zu bewegen,
die N-Fahrstufe wird daraufhin eingelegt, wie die dritte Spalte
in 2 zeigt. Die Anzeige ändert sich dergestalt,
dass in der A2-Stellung die P-Fahrstufe, in der A1-Stellung die
R-Fahrstufe, in der Grundstellung G die N-Fahrstufe und in der B1-Stellung
die D-Fahrstufe angezeigt ist. Wird nun die D-Fahrstufe durch Bewegen
des Wählhebels 4 in die B1-Stellung angewählt,
so ändert sich die Anzeige wie in 2 dargestellt.
Ersichtlich sind dann nur noch die Stellungen A3 (P), A2 (R), A1
(N) und G (D) belegt und werden angezeigt, die B1–B3 Stellungen
weisen keine zugeordnete Fahrstufe auf und können über
das Sperrmittel 5 gesperrt sein.
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Selbstverständlich
ist es auch möglich, direkt von der eingelegten P-Fahrstufe
in die D-Fahrstufe zu schalten. Hierzu ist der Wählhebel
ausgehend von dem Schaltschema in 2 linke
Spalte direkt aus der Grundstellung G in die B3-Stellung zu bewegen, es
wird sodann die D-Fahrstufe eingelegt, die Anzeige ändert
sich wie in der rechten Spalte in 2 dargestellt.
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3 zeigt
eine Funktionalität der erfindungsgemäßen
Schalteinheit 1, bei der eine weitere Fahrstufe, nämlich
die S-Fahrstufe (z. B. ein Sportprogramm), anwählbar ist.
Es liegt grundsätzlich wieder das Schaltschema gemäß 1 zugrunde,
wobei hier zusätzlich die Quergasse 8 zum Anwählen
eines manuellen Schaltbetriebs M mit eigenständig rastierter
Position vorgesehen ist. Es sind wiederum die sieben Wählhebelstellungen
vorgesehen. Es sei angenommen, dass die D-Fahrstufe eingelegt ist,
wie in der daneben stehenden Tabelle dargestellt ist. Die D-Fahrstufe
wird auch an der Grundstellung G angezeigt. Infolge der Anwahl der
D-Fahrstufe wird nun an der B1-Stellung zusätzlich die
anwählbare S-Fahrstufe dargestellt. Vor Anwahl der D-Fahrstufe
wird die S-Fahrstufe nicht dargestellt, da hierfür – zumindest wenn
die P-Fahrstufe eingelegt ist und der Grundstellung G zugeordnet
angezeigt wird – keine zusätzliche Stellung vorhanden
ist.
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Wählt
nun der Fahrer die S-Fahrstufe durch Bewegen des Wählhebels 4 in
die B1-Stellung an, wird diese eingelegt, wie in der Tabelle rechts
stehend dargestellt ist. Gleichzeitig ändert sich die Stellungsbelegung
dergestalt, dass der B1-Stellung die D-Fahrstufe zugeordnet ist
und dort angezeigt wird. Ein erneutes Bewegen des Wählhebels 4 in
die B1-Position führt zu einem erneuten Wechsel von der S-
in die D-Fahrstufe. Die D- und S-Belegung wechselt also durch.
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4 zeigt
eine weitere Ausführungsform eines Belegungsschemas, wobei
hier lediglich die Längsgasse 3, jedoch keine
Quergasse realisiert ist. Neben den Basisfahrstufen P, R, N, D sind
bei diesem Beispiel auch eine weitere S-Fahrstufe sowie die manuelle
Schaltfunktion M durch Bewegen des Wählhebels 4 in
der Längsgasse 3 anwählbar. Ausgehend
von einer eingelegten D-Fahrstufe wird dem Fahrer zunächst
an der B1-Stellung angezeigt, dass er durch Bewegen des Wählhebels 4 in
die B1-Stellung die S-Fahrstufe anwählen kann. In der nebenstehenden
Tabelle ist in der linken Spalte die Ausgangssituation mit eingelegter
D-Fahrstufe dargestellt. Bewegt der Fahrer nun den Wählhebel 4 in
die B1-Stellung und wählt er darüber die S-Fahrstufe
an, so wird diese eingelegt, wie in der mittleren Spalte dargestellt
ist. Dort ist an der Grundposition G die S-Fahrstufe dargestellt.
An der B1-Stellung wird nun die M-Getriebeschaltfunktion dargestellt,
die der Fahrer durch erneutes Bewegen des Wählhebels 4 in
die B1-Stellung anwählen kann. Die D-Fahrstufe wird hier
nicht dargestellt.
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Ausgehend
von der Konfiguration der mittleren Spalte bewegt der Fahrer den
Wählhebel 4 nun in die B1-Stellung und wählt
die M-Getriebeschaltfunktion an, was in der rechten Spalte dargestellt
ist. Der Grundposition G ist nun die M-Getriebeschaltfunktion zugeordnet,
die bei dieser Ausgestaltung über am Lenkrad befindliche
Wippen umgesetzt werden kann. An der B1-Stellung ist nun die D-Fahrstufe angezeigt,
die der Fahrer durch erneutes Anwählen einlegen kann. Ersichtlich
erfolgt also hier ein Wechsel der Belegung der B1-Stellung, die
B2-Stellung ist beispielsweise über ein entsprechendes
Sperrmittel 5 gesperrt und kann überhaupt nicht
angewählt werden. Das Anwählen der S- und M-Funktion
ist nur dann möglich, wenn die D-Fahrstufe eingelegt ist,
ansonsten werden diese beiden Anwahlmöglichkeiten nicht
angezeigt.
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An
dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass grundsätzlich
die Möglichkeit besteht, in der fünften Stellung,
hier der B1-Stellung, die S-Fahrstufe und in der sechsten Stellung,
dann der B2-Stellung, die M-Anwahlmöglichkeit dar zustellen.
Der Fahrer könnte dann ausgehend von der D-Fahrstufe unmittelbar die
M-Schaltfunktion anwählen. Beispielsweise wird dann die
M-Anzeige an der Grundstellung G wiedergegeben, die D-Fahrstufe
wird z. B. an der B1-Stelllung angezeigt, während die S-Fahrstufe
an der B2-Stellung angezeigt wird, oder andersrum. Auf diese Weise
könnte der Fahrer durch einmaliges Bewegen des Wählhebels
jede der zusätzlichen Anwahlmöglichkeiten S und
M anfahren.
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Schließlich
zeigt 5 eine weitere Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Schalteinheit 1, ebenfalls
umfassend ein Gehäuse 2 sowie eine Längsgasse 3,
in der der Wählhebel 4 längsbeweglich
ist. Hier ist eine Quergasse 8 vorgesehen, die sich zu
beiden Seiten der Längsgasse 3 erstreckt. Die
Grundstellung G, die wie ausgeführt bei allen Ausführungsformen
grundsätzlich über geeignete Rastierungsmittel
(z. B. eine entsprechende Rastierkulisse, die mit dem Wählhebel 4 zusammenwirkt) rastiert
ist, befindet sich genau am Mittelpunkt der Gassenkreuzung. Über
Anzeigemittel 7 erfolgt auch hier wiederum die Stellungs-
bzw. Belegungsanzeige.
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Das
hierüber realisierte Stellungsschema ist nebenstehend dargestellt.
Neben der Grundstellung G sind auch hier wieder die drei Stellungen
A1–A3 und drei Stellungen B1–B3 dargestellt. Daneben
besteht die Möglichkeit, die M-Fahrstufe über
die Quergasse 8 anzuwählen. Dem Schaltschema ist
zu entnehmen, dass ein Bewegen des Wählhebels 4 nach rechts
in die Stellung Q1 dazu führt, dass die manuelle Schaltfunktion
eingeschaltet wird („Mein"), das heißt,
das Getriebe kann manuell geschaltet werden. Diese Stellung ist
nicht rastiert, das heißt, der Wählhebel wird
automatisch durch eine geeignete Rückführmechanik
in die G-Grundstellung zurückgeführt. Im manuellen
Schaltbetrieb ist jedoch die Stellungsbelegung eine andere. Über
den Wählhebel 4 kann nun unmittelbar die manuelle
Getriebeschaltung bewerkstelligt werden. Wie die weiterführende
Schaltbelegung in 5 zeigt, ist den Stellungen
A1–A3 wie durch das „+"-Symbol dargestellt ist,
die Funktion des Heraufschaltens zugeordnet, das heißt, über
diese kann ein höherer Gang gewählt werden, während der
B1- und der B2-Stellung die Herunterschaltfunktion zugeordnet ist,
hierüber kann also ein kleinerer Gang gewählt werden.
Die B3-Stellung ist wie durch den Schrägstrich dargestellt
gesperrt, da ein noch weiteres Herunterschalten als bis in die B2-Stellung ausgehend
von den momentanen Betriebssituationen nicht zulässig ist.
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Wird
nun der Wählhebel 4 in die B1-Stellung bewegt,
so wird um einen Gang heruntergeschaltet, wie durch das eine „–"-Symbol
dargestellt ist. Wird der Wählhebel 4 bis in die
B2-Stellung bewegt, so wird, wie durch die „–"-Symbole
dargestellt ist, um zwei Gangstufen heruntergeschaltet. In entsprechender
Weise erfolgt das Heraufschalten. An den Positionen A1–A3
ist ein, sind zwei und schließlich drei „+"-Symbole
gezeigt. Hierüber wird angegeben, dass je nach Stellung
um eine Gangstufe, zwei oder drei Gangstufen höher geschaltet
werden kann.
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Der
Fahrer hat also hier die Möglichkeit, allein über
den Wählhebel 4 auch die manuelle Schaltfunktion
zu realisieren.
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Zum
erneuten Wechsel in den automatischen Schaltbetrieb muss der Wählhebel
in der Quergasse 8 in die linke Stellung Q2 bewegt werden, wie
durch „Maus" dargestellt ist. Es
wird sodann wiederum die zuvor eingelegte automatische Fahrstufe, gleich
welche dies war, eingelegt, üblicherweise die D-Fahrstufe.
Das heißt, das Schaltschema und die Bewegung kehrt wieder
in das ursprüngliche Schaltschema zurück. Eine
S-Fahrstufe wäre in diesem Fall beispielsweise wiederum
wie bezüglich 3 beschrieben entlang der Längsgasse 3 realisiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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