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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein automatisiertes Schaltgetriebeaggregat
für ein
Kraftfahrzeug mit einem zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebe,
einem Schalthebel, der zum Umschalten zwischen den Gängen betätigbar ist,
und einem Steuerprozessor, der sowohl einen manuellen Betriebsmodus,
in dem er auf Betätigungen
des Schalthebels durch ein entsprechendes Umschalten zwischen den
Gängen
des Getriebes reagiert, als auch einen automatischen Betriebsmodus
unterstützt.
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Es
ist ein automatisiertes Schaltgetriebeaggregat der oben angegebenen
Art bekannt, bei dem ein Schalthebel in einer ersten Richtung zwischen Stellungen
geführt
bewegbar ist, die den Stellungen eines herkömmlichen Automatikgetriebes
entsprechen, und der in einer Fahrstellung des Automatikgetriebes
quer zu der ersten Richtung in eine Stellung verschiebbar ist, der
er in der ersten Richtung zwischen einer Mittelstellung und zwei
Anschlagstellungen bewegbar ist, wobei durch Bringen des Schalthebels
in die eine Anschlagstellung das Getriebe hochgeschaltet und durch
Bringen des Schalthebels in die entgegengesetzte Anschlagstellung
das Getriebe heruntergeschaltet wird.
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Der
Schalthebel ist hier speziell an die Möglichkeit des Umschaltens zwischen
manuellem und automatischem Betrieb angepasst. Er ist aufwändiger und
dementsprechend teurer als herkömmliche, nur
für Automatik
oder nur für
manuelles Schalten angepasste Schalthebel.
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Aufgabe
der Erfindung ist, ein automatisiertes Schaltgetriebeaggregat zu
schaffen, das mit minimalem Aufwand den Betrieb wahlweise im automatischen
als auch im manuellen Betriebsmodus unterstützt.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass bei einem Schaltgetriebeaggregat der eingangs angegebenen Art
Schalthebel zwischen mehreren Stellungen bewegbar ist, die jeweils
einem der Gänge
zugeordnet sind und der Steuerprozessor aus dem automatischen Betriebsmodus
durch eine Bewegung des Schalthebels in wenigstens eine dieser Stellungen
in den manuellen Betriebsmodus versetzbar ist. Die Erfindung geht
dabei von der Annahme aus, dass wenn der Fahrer eine Schaltbewegung
am Schalthebel vornimmt, mit der er den Schalthebel in eine einem bestimmten
Gang entsprechende Stellung versetzt, er den manuellen Betriebsmodus
wünscht
und der Steuerprozessor diesem Wunsch entsprechen sollte, wohingegen
ein Fahrer, der keine Schaltbewegung vornimmt, offenbar mit einem
bestehenden automatischen Betriebsmodus zufrieden ist.
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Zweckmäßigerweise
nimmt der Steuerprozessor nach jedem Einschalten zunächst den
automatischen Betriebsmodus ein. So ist ein wirtschaftlicher Fahrbetrieb
mit einer auf geringen Kraftstoffverbrauch optimierten Schaltcharakteristik
möglich
und wird dem Fahrer beim Start des Fahrzeugs automatisch nahegelegt.
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Allgemein
könnte
vorgesehen werden, dass im automatischen Betriebsmodus jede beliebige Schaltbewegung, d.
h jede Bewegung des Schalthebels, die diesen in eine einem Gang
zugeordnete Stellung führt,
den Übergang
in den manuellen Betriebsmodus auslöst. Bevorzugt ist jedoch, dass
ein solcher Übergang
nur von einer Schaltbewegung ausgelöst wird, die den Schalthebel
in eine Stellung führt,
die einem höheren
als dem ersten Gang entspricht. Das heißt, eine Schaltbewegung aus
einer Neutralstellung in die Stellung des ersten Gangs oder des
Rückwärtsgangs
oder ein Umschalten zwischen erstem Gang und Rückwärtsgang führt nicht zur Aufhebung des
automatischen Betriebsmodus. Solange der Schalthebel in der Stellung
des ersten Gangs belassen wird, verhält sich das Getriebeaggregat
wie ein Automatik-Getriebeaggregat in D-Stellung.
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Beim
Rückstellen
des Schalthebels von einer einem höheren Gang entsprechenden Stellung
in eine dem ersten Gang entsprechende Stellung sollte der manuelle
Betriebsmodus zweckmäßigerweise beibehalten
werden, da nicht davon ausgegangen werden kann, dass das Rückschalten
auf einen Wunsch des Fahrers nach automatischem Betrieb zurückgeht.
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Um
während
der Fahrt einem Wunsch des Fahrers nach automatischem Betrieb entsprechen
zu können,
ist zweckmäßigerweise
ein Schalter zum Zurücksetzen
des Steuerprozessors in den automatischen Betriebsmodus vorgesehen.
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Der
Schalthebel kann in für
manuelle Schaltgetriebe verbreiteter Weise in einer H-Kulisse geführt sein.
Das heißt,
es kann ein Schalthebel verwendet werden, der in großen Stückzahlen
preiswert verfügbar
ist und der vom Fahrer keinerlei Umgewöhnung verlangt.
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Gegenstand
der Erfindung ist auch ein Betriebsverfahren für einen Steuerprozessor eines
automatisierten Schaltgetriebes mit den Schritten:
Einnehmen
eines automatischen Betriebsmodus;
Überwachen der Stellung eines
Schalthebels und Wechseln in einen manuellen Betriebsmodus, wenn eine
Bewegung des Schalthebels in eine einem Gang entsprechende Stellung
erfasst wird.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Figuren. Es zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem
erfindungsgemäßen Schaltgetriebeaggregat;
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2 ein
schematisches Flussdiagramm eines von einem Steuerprozessor des
Schaltgetriebeaggregats ausgeführten
Steuerverfahrens gemäß einer
ersten Ausgestaltung; und
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3 ein
schematisches Flussdiagramm eines Steuerverfahrens gemäß einer
zweiten Ausgestaltung.
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Das
Schaltgetriebeaggregat der 1 umfasst
einen Schalthebel 1, der in an sich bekannter Weise in
einer H-Schaltkulisse 2 geführt und in einem Gelenk 3 mit
zwei Freiheitsgraden entsprechend einer Wählgasse 4 und Schaltgassen 5 der
Schaltkulisse 2 schwenkbar ist. Am Gelenk 3 ist
ein Sensor 6 angeordnet, um die Stellung des Schalthebels 1 an
einen Steuerprozessor 7 zu melden. Der Steuerprozessor
ist mit Aktoren 8, 9 an einem Schaltgetriebe 10 verbunden,
um Umschaltbewegungen des Schaltgetriebes 10 zwischen seinen
verschiedenen Gängen
zu steuern. Eine Eingangswelle 11 des Schaltgetriebes ist über eine
Kupplung 12 an einen Verbrennungsmotor 13 angeschlossen.
Der Steuerprozessor 7 kontrolliert die Kupplung 12 mit
Hilfe eines weiteren Aktors 14. Eine Ausgangswelle des
Schaltgetriebes 10 ist in an sich bekannter Weise über ein
(nicht dargestelltes) Differentialgetriebe mit Rädern des Fahrzeugs verbunden.
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Die
Kupplung 12 ist mechanisch an ein nicht dargestelltes Bremspedal
gekoppelt, um bei ausgeschaltetem Motor 13 durch Betätigen des
Bremspedals geöffnet
zu werden. Eine Motorsteuerung 15 ist mit einem Zündschloss 16 sowie
einem Kupplungssensor 17 verbunden, um ein Zünden des
Motors 13 nur zuzulassen, wenn die Kupplung 12 offen
bzw. die Bremse betätigt
ist.
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Die
Motorsteuerung 15 kann mit dem Sensor 6 oder mit
einem weiteren Sensor 18 am Schaltgetriebe 10 verbunden
sein, um als eine weitere oder eine alternative Bedingung für die Freigabe
des Zündens
des Motors zu überprüfen, dass
sich der Schalthebel 1 oder das Schaltgetriebe 10 in
einer Neutralstellung befindet.
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Je
nachdem, welche Bedingung die Motorsteuerung 15 für das Zünden des
Motors 13 berücksichtigt,
können
sich unterschiedliche Betriebsverfahren für den Steuerprozessor 7 ergeben.
Das Flussdiagramm der 2 betrachtet den Fall, dass als
Startbedingung lediglich verlangt ist, dass die Kupplung 12 offen
ist. Der Motor 13 kann mithin in jeder beliebigen Stellung
des Schalthebels 1 zünden. Um
ein unerwartetes Losfahren des Fahrzeugs zu verhindern, kann nach
dem Zünden
S1 des Motors eine Überprüfung S2
stattfinden, ob nach dem Zünden
ein Gang ein gelegt, das heißt
der Schalthebel 1 in eine einem Gang entsprechende Stellung
bewegt worden ist. Solange dies nicht der Fall ist, verharrt der
Steuerprozessor 7 beim Schritt S2, die Kupplung bleibt
offen, und das Fahrzeug bleibt stehen.
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Wenn
der Steuerprozessor erkennt, dass ein Gang eingelegt worden ist,
geht er in einen Automatikbetriebsmodus S3 über, in welchem in dem Fachmann
vertrauter Weise eine automatische Gangwahl in Abhängigkeit
von Fahrzeuggeschwindigkeit und Motordrehzahl und gegebenenfalls
anderen Parametern stattfindet. Der Automatikbetriebsmodus S3 unterscheidet
sich vom herkömmlichen
Automatikbetrieb lediglich dadurch, dass laufend ein Schritt S4 wiederholt
wird, in welchem erneut überprüft wird,
ob eine Bewegung des Schalthebels 1 in eine Gangstellung
stattgefunden hat. Wenn dies der Fall ist, kann davon ausgegangen
werden, dass der Fahrer die Möglichkeit
der manuellen Gangwahl nutzen möchte, und
der Steuerprozessor 7 wechselt in einen Handschaltbetriebsmodus
S5, in dem er im Schaltgetriebe 10 jederzeit den der jeweiligen
Stellung des Schalthebels 1 entsprechenden Gang einstellt.
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Als
Variante besteht die Möglichkeit,
in Schritt S2 je nach eingelegtem Gang zu differenzieren. So kann
z. B. vorgesehen werden, dass der Steuerprozessor 7 nur
dann in den Automatikbetriebsmodus S3 übergeht, wenn der eingelegte
Gang der erste ist, während
beim Einlegen eines höheren Gangs
direkt in den manuellen Betriebsmodus geschaltet wird. Dies bietet
dem Fahrer die Möglichkeit, bei
Bedarf unmittelbar im zweiten Gang anzufahren.
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Es
kann auch die entgegengesetzte Festlegung getroffen werden: Stellt
der Fahrer beim Anfahren den Schalthebel in eine beliebige andere
Stellung als die des ersten Gangs, so kann dies dahingehend verstanden
werden, dass es ihm nicht darauf ankommt und dass der Steuerprozessor 7 den
jeweils angemessenen Gang automatisch wählen soll, während das
Platzieren des Schalthebels in der Stellung des ersten Gangs als
eine bewusste Entscheidung des Fahrers interpretiert wird und zum Übergang
in den manuellen Betriebsmodus führt.
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Für den Fall,
dass der Fahrer während
der Fahrt zum Automatikbetriebsmodus S3 zurückkehren möchte, kann ein Schalter 19 vorgesehen
sein, der im Handschaltbetriebsmodus abgefragt wird (S6) und auf
dessen Betätigung
der Steuerprozessor 7 durch Rückkehr zum Automatikbetriebsmodus
S3 reagiert.
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Als
eine weitere Bedingung für
die Freigabe des Motorstarts durch die Motorsteuerung 15 kann vorgesehen
werden, dass sich der Schalthebel 1 in einer Neutralstellung,
z. B. in der Wählgasse 4 befinden
muss. Falls beim Start des Steuerprozessors 7 im Schaltgetriebe 10 ein
Gang eingelegt ist, führt
der Steuerprozessor 7 den Status des Getriebes sofort der
Stellung des Schalthebels 1 nach und legt im Getriebe 10 den
Gang aus. Anschließend
wird eine Schaltbewegung abgewartet (S2'). In Schritt S3' wird entschieden, ob der mit der Schaltbewegung
am Schalthebel eingestellte Gang der erste Gang oder der Rückwärtsgang
ist. Wenn ja, geht der Steuerprozessor 7 in den Automatikbetriebsmodus
S3 über. Dieser
wird verlassen, sobald in Schritt S4' der Steuerprozessor 7 feststellt,
dass ein höherer
als der erste Gang am Schalthebel 1 eingestellt worden
ist.
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Eine
Rückkehr
aus dem dann eingenommenen Handschaltbetriebsmodus S5 ist nur vorgesehen,
wenn das Fahrzeug neu gestartet oder der Schalter 19 betätigt wird.
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- 1
- Schalthebel
- 2
- Schaltkulisse
- 3
- Gelenk
- 4
- Wählgasse
- 5
- Schaltgasse
- 6
- Sensor
- 7
- Steuerprozessor
- 8
- Aktor
- 9
- Aktor
- 10
- Schaltgetriebe
- 11
- Eingangswelle
- 12
- Kupplung
- 13
- Verbrennungsmotor
- 14
- Aktor
- 15
- Motorsteuerung
- 16
- Zündschloss
- 17
- Sensor
- 18
- Sensor
- 19
- Schalter