DE102010029184A1 - Control device for maneuvering motor vehicle, has maneuvering actuation element for controlling maneuvering assistance system - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung mit einem Rangierbetätigungselement für ein Rangierassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a control device with a maneuvering operating element for a maneuvering assistance system of a motor vehicle, according to the preamble of
Das Rangieren eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Pkw oder eines Lkw, insbesondere mit Anhänger, stellt besonders bei der Rückwärtsfahrt hohe Anforderungen an den Fahrer. Bei einem Gespann mit Anhänger hängt dies vor allem damit zusammen, dass ein Fahrzeug mit Anhänger bei der Rückwärtsfahrt ein instabiles System darstellt, weshalb der Anhänger rasch zum Umknicken neigt, wenn nicht ständig entsprechend gegengesteuert wird. Zudem ist es für ungeübte Fahrer zunächst gewöhnungsbedürftig, dass zum Erreichen einer Sollrichtung des Anhängers das Fahrzeug erst in die entgegengesetzte Richtung angelenkt werden muss, um auf diese Weise einen bestimmten anfänglichen Knickwinkel zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger einzustellen.The maneuvering of a motor vehicle, for example a car or a truck, in particular with a trailer, places high demands on the driver, especially when reversing. In a trailer trailer this is mainly due to the fact that a vehicle with a trailer during reverse driving is an unstable system, so the trailer tends to buckling quickly, if not constantly counteracted accordingly. In addition, it is initially difficult for inexperienced drivers, that in order to achieve a desired direction of the trailer, the vehicle must first be articulated in the opposite direction, in order to set in this way a certain initial bending angle between the towing vehicle and the trailer.
Mit Hilfe einer geeigneten Assistenzvorrichtung im Fahrzeug ist es jedoch möglich, den Fahrer dahingehend zu unterstützen, dass bei der Rückwärtsfahrt ein bestimmter, gewünschter Knickwinkel zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger (über eine geeignete Regelungsvorrichtung) stabilisiert wird. Ebenso ist es mit Hilfe einer derartigen Assistenzvorrichtung möglich, anfänglich einen bestimmten, gewünschten Knickwinkel zwischen Zugfahrzeug und Anhänger, und somit eine gewünschte Fahrtrichtung vorzugeben, wobei diese dann von der Assistenzvorrichtung – mittels aktuatorischen Eingriffs in den Lenkeinschlag des Zugfahrzeugs – automatisch eingeregelt wird.With the aid of a suitable assistance device in the vehicle, however, it is possible to assist the driver to stabilize a certain desired angle of articulation between the vehicle and the trailer (via a suitable control device) when driving backwards. Likewise, it is possible with the help of such an assistance device, initially a certain desired bending angle between towing vehicle and trailer, and thus specify a desired direction of travel, which is then automatically adjusted by the assistance device - by means of actuatory intervention in the steering angle of the towing vehicle.
Zur Bedienung einer derartigen Assistenzvorrichtung, insbesondere zur anfänglichen Einstellung und ggf. kontinuierlichen Steuerung des gewünschten Knickwinkels zwischen Zugfahrzeug und Anhänger, muss im Innenraum des Fahrzeugs an geeigneter Stelle sowie in Reichweite des Fahrers eine Rangiersteuereinrichtung angeordnet werden. Da der zur Verfügung stehende Raum für die Anordnung von Betätigungseinrichtungen in Reichweite des Fahrers in einem Fahrzeug begrenzt und zumeist bereits mit diversen Bedienelementen belegt ist, kann es schwierig sein, eine geeignete Position für eine derartige Rangiersteuereinrichtung zu finden. Dies gilt umso mehr, als eine derartige Rangiersteuereinrichtung nur vergleichsweise selten verwendet wird, nämlich allenfalls bei einer Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs mit Anhänger.To operate such an assistance device, in particular for the initial setting and possibly continuous control of the desired bending angle between towing vehicle and trailer, a shunting control device must be arranged in the interior of the vehicle at a suitable location and within reach of the driver. Since the available space for the arrangement of controls within range of the driver in a vehicle limited and mostly already occupied with various controls, it may be difficult to find a suitable position for such a jogging control device. This is even more so, as such a shunting control device is used only comparatively rarely, namely at most in a reverse drive of the vehicle with trailer.
Da bei den bekannten Rangiersteuereinrichtungen üblicherweise eine elektrische Servolenkung als Aktuator fungiert, steht das Lenkrad – aufgrund dessen starrer Kopplung mit dem Aktuator der Servolenkung – als Bedienelement für die Rangiersteuereinrichtung nicht zur Verfügung, da das Lenkrad sich bei der vom Assistenzsystem unterstützten Rückwärtsfahrt selbsttätig, entsprechend dem aktuatorischen Eingriff der Servolenkung, bewegt.Since in the known Rangiersteuereinrichtungen usually an electric power steering acts as an actuator, the steering wheel is - due to its rigid coupling with the actuator of the power steering - not available as a control element for the Rangiersteuereinrichtung, since the steering wheel automatically assisted in assisted by the assistance system reverse drive, according to the Actuatorial engagement of the power steering, moving.
Aus diesem Grund wurde in der Vergangenheit bereits der Blinkerhebel als Betätigungselement für die Rangiersteuereinrichtung vorgeschlagen und herangezogen. Die Betätigung der Rangiersteuereinrichtung über den Blinkerhebel ist jedoch nicht optimal, da dieser sich in unmittelbarer Nähe zum Lenkrad befindet. Der Fahrer kann im assistierten Rangierbetrieb daher unerwünscht in Kontakt mit dem – sich aktuatorisch drehenden – Lenkrad kommen, wodurch wiederum die Steuerung des Rangierbetriebs durch den Fahrer beeinträchtigt werden könnte.For this reason, the turn signal lever has already been proposed and used in the past as an actuator for the Rangiersteuereinrichtung. However, the operation of the maneuvering control device via the turn signal lever is not optimal, since this is in the immediate vicinity of the steering wheel. The driver can therefore come in assisted shunting undesirable in contact with the - turning actuator - steering wheel, which in turn could affect the control of maneuvering by the driver.
Aus der
Betätigungselemente zur Spiegelverstellung befinden sich in der Regel in der Türverkleidung und wären somit prinzipiell zwar ausreichend weit vom Lenkrad entfernt. Die Spiegelverstellbetätigung ist jedoch üblicherweise als relativ kleines Betätigungselement ausgeführt, und somit nur mit einem oder zwei Fingern zu bedienen, was für eine zuverlässige Steuerung beim Rangierbetrieb zu filigran sein kann. Zudem befindet sich die Spiegelverstellbetätigung bei den meisten Fahrzeugen (Linkslenker) linkerhand vom Fahrer, weshalb der Fahrer den Rangierbetrieb mit der linken Hand steuern müsste, was der Mehrheit der Rechtshänder in der Regel schwer fällt.Actuators for mirror adjustment are usually in the door panel and would therefore in principle far enough away from the steering wheel. However, the Spiegelverstellbetätigung is usually designed as a relatively small actuator, and thus only with one or two fingers to operate, which can be too delicate for a reliable control when Rangierbetrieb. In addition, the Spiegelverstellbetätigung on most vehicles (left-hand drive) is on the left hand of the driver, so the driver would have to control the maneuvering with the left hand, which is the majority of right-handers usually difficult.
Mit diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rangiersteuereinrichtung mit einem Betätigungselement für ein Rangierassistenzsystem zur Fahrtrichtungssteuerung eines Fahrzeugs insbesondere bei der Rückwärtsfahrt mit Anhänger bereitzustellen, die eine einfache und intuitive Bedienung ermöglicht, dabei möglichst wenig Bauraum im Bereich der Bedienreichweite des Fahrers verwendet, und bei der das Betätigungselement zudem robust und ausreichend weit vom Lenkrad entfernt ist. Die Aufgabe der Erfindung soll sich zudem mit geringstmöglichem konstruktivem Aufwand und somit unter allenfalls geringen Zusatzkosten verwirklichen.With this background, it is the object of the present invention to provide a maneuvering control device with an actuating element for a maneuvering assistance system for a vehicle especially when reversing with a trailer, which allows simple and intuitive operation while using as little installation space as possible within the driver's operating range. and wherein the actuator is also robust and far enough away from the steering wheel. The object of the invention should also be realized with the least possible constructive effort and thus at most low additional costs.
Diese Aufgabe wird durch eine Betätigungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by an actuating device having the features of
Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. Preferred embodiments are subject of the dependent claims.
In für sich genommen zunächst bekannter Weise dient die Rangiersteuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zur Steuerung eines Fahrzeug-Rangierassistenzsystems, insbesondere bei der Rückwärtsfahrt eines Gespanns mit Anhänger, und umfasst hierzu ein Rangierbetätigungselement zur manuellen Steuerung des Rangierassistenzsystems durch den Fahrer.In a manner initially known per se, the maneuvering control device according to the present invention is used to control a vehicle maneuvering assistance system, in particular when reversing a trailer with a trailer, and for this purpose comprises a maneuvering control element for manual control of the maneuvering assistance system by the driver.
Erfindungsgemäß jedoch zeichnet sich die Rangiersteuereinrichtung dadurch aus, dass das Rangierbetätigungselement Teil der Betätigungseinrichtung für das Gangwechselgetriebe des Kraftfahrzeugs ist. Dies ermöglicht auf vorteilhafte Weise zunächst einmal eine Integration der Rangierbetätigung mit der Getriebebetätigung des KraftfahrzeugsAccording to the invention, however, the maneuvering control device is characterized in that the maneuvering operating element is part of the actuation device for the speed change gearbox of the motor vehicle. This advantageously enables an integration of the maneuvering operation with the transmission actuation of the motor vehicle
Hierdurch kann mit anderen Worten die Steuerung für das Rangierassistenzsystem mit geringem Zusatzaufwand und dementsprechend kostengünstig, jedoch gleichzeitig funktional und ergonomisch optimal im Fahrzeuginnenraum so positioniert werden, dass eine gute Erreichbarkeit und Bedienung der Rangierbetätigung durch den Fahrer sichergestellt ist. Gleichzeitig ist beim Rangieren mittels der erfindungsgemäßen Rangiersteuereinrichtung aufgrund des üblicherweise großen Abstands zwischen Lenkrad und Gangwahleinrichtung unerwünschte Interferenz zwischen der Rangierbetätigung und dem – im assistierten Rangierbetrieb – aktuatorisch bewegten Lenkrad ausgeschlossen.In other words, in this way, the control for the maneuvering assistance system can be optimally positioned in the vehicle interior with little additional outlay and, accordingly, cost-effectively, but at the same time functionally and ergonomically so that good maneuverability and operation of the maneuvering operation by the driver are ensured. At the same time undesired interference between the maneuvering and the - in assisted maneuvering - actuated moving steering wheel is excluded when maneuvering by means of the invention Rangiersteuereinrichtung due to the usually large distance between the steering wheel and Gangwahleinrichtung.
Bei den meisten Fahrzeugen (Linkslenker) und den meisten Fahrern (Rechtshänder) kann die Rangierbetätigung ferner nun ergonomisch optimal mit der rechten Hand erfolgen, wobei das – erfindungsgemäß als Teil der Getriebebetätigung ausgebildete – Rangierbetätigungselement zudem nicht unter der geringen Größe der aus dem Stand der Technik als Rangierbetätigung bekannten Rückspiegelverstellung leidet.Furthermore, in most vehicles (left-hand drive) and most drivers (right-handed), the maneuvering operation can now be performed optimally ergonomically with the right hand, with the maneuvering element formed according to the invention as part of the transmission actuation not being below the small size of the prior art as Rangierbetätigung known rearview mirror adjustment suffers.
Die Erfindung wird dabei zunächst einmal unabhängig davon verwirklicht, wie das Rangierbetätigungselement konstruktiv ausgebildet und im Bereich der Getriebebetätigungseinrichtung angeordnet ist. Die Erfindung lässt sich ferner auch unabhängig davon verwirklichen, ob es sich bei der Getriebebetätigungseinrichtung um eine Getriebebetätigung für ein shift-by-wire-gesteuertes Getriebe, oder um eine mechanische Getriebebetätigung mittels Gestänge oder Seilzug handelt.The invention is first of all realized independently of how the Rangierbetätigungselement is structurally designed and arranged in the transmission actuating device. Furthermore, the invention can also be realized irrespective of whether the transmission actuating device is a transmission actuation for a shift-by-wire-controlled transmission, or a mechanical transmission actuation by means of linkage or cable pull.
Insbesondere mit dem Hintergrund des Einsatzes der Rangiersteuereinrichtung für die Rückwärtsfahrt mit Anhänger ist gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung jedoch vorgesehen, dass die Rangiersteuereinrichtung erst durch das Einlegen der Rückwärtsfahrstufe an der Gangwahleinrichtung des Getriebes freigeschaltet bzw. aktiviert wird.In particular, with the background of the use of the Rangiersteuereinrichtung for reversing with trailer is provided according to a particularly preferred embodiment of the invention, however, that the Rangiersteuereinrichtung is only enabled or activated by the engagement of the reverse gear on the gear selector of the transmission.
Dabei kann die Freischaltung bzw. Aktivierung der Rangiersteuereinrichtung beim Einlegen der Rückwärtsfahrstufe an der Gangwahleinrichtung wahlweise elektronisch, mechanisch oder sowohl elektronisch als auch mechanisch erfolgen.In this case, the activation or activation of the maneuvering control device when inserting the reverse gear on the gear selector can be done either electronically, mechanically or both electronically and mechanically.
Auf diese Weise werden einerseits die gesetzlichen Anforderungen – beispielsweise bezüglich der aktuatorischen Ausführung von Lenkbewegungen – erfüllt, und andererseits lassen sich so Fehlbedienungen in Form einer unerwünschten Aktivierung der Rangierunterstützung vermeiden.In this way, on the one hand, the legal requirements - for example, with respect to the actuatory design of steering movements - met, and on the other hand can be so avoid operating errors in the form of an unwanted activation of Rangierunterstützung.
Mit diesem Hintergrund ist gemäß einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass ein bzw. das Betätigungselement der Getriebebetätigungseinrichtung gleichzeitig das Rangierbetätigungselement darstellt. Hierdurch ergibt sich zunächst eine vorteilhafte Mehrfachnutzung des entsprechenden Betätigungselements der Getriebebetätigungseinrichtung, indem das entsprechende Betätigungselement der Getriebebetätigungseinrichtung – beim Vorliegen der entsprechenden Randbedingungen, wie beispielsweise eingelegte Rückwärtsfahrstufe – gleichzeitig das Betätigungselement zur Steuerung des Rangierassistenzsystems bildet. Ein zusätzliches Betätigungselement für das Rangierassistenzsystem kann somit entfallen.With this background, it is provided according to a further, particularly preferred embodiment of the invention that one or the actuating element of the transmission actuating device simultaneously represents the maneuvering actuating element. This initially results in an advantageous multiple use of the corresponding actuating element of the transmission operating device by the corresponding actuating element of the transmission operating device - at the same time forms the actuating element for controlling the Rangierassistenzsystems - in the presence of the corresponding boundary conditions, such as inserted reverse gear. An additional actuating element for the maneuvering assistance system can thus be dispensed with.
Auch diese Ausführungsform der Erfindung lässt sich weitestgehend unabhängig von der konstruktiven Ausbildung und Anordnung des Rangierbetätigungselements – bzw. des entsprechenden Getriebebetätigungselements – verwirklichen. Gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung umfasst die Rangiersteuereinrichtung jedoch eine Rangiertippgasse, wobei die Rangiertippgasse als eine zusätzliche Tippgasse der Getriebebetätigungseinrichtung ausgebildet ist. Die zusätzliche Tippgasse der Getriebebetätigungseinrichtung ist dabei im Bereich der Rückwärtsfahrstufe angeordnet.This embodiment of the invention can be largely independent of the structural design and arrangement of the Rangierbetätigungselements - or the corresponding Getriebebetätigungselements - realize. According to one possible embodiment of the invention, however, the maneuvering control device comprises a maneuvering lane, wherein the maneuvering lane is formed as an additional tipping lane of the transmission operating device. The additional jogging of the transmission operating device is arranged in the region of the reverse gear.
Vorzugsweise ist die Rangiertippgasse dabei im Wesentlichen quer zur Schaltgasse der Getriebebetätigung angeordnet, und die Rangiertippgasse für die Rangiersteuereinrichtung schneidet sich mit der Schaltgasse der Getriebebetätigung im Bereich der Rückwärtsfahrstufe der Getriebebetätigung.Preferably, the Rangiertippgasse is arranged substantially transversely to the shift gate of the transmission operation, and the Rangiertippgasse for the Rangiersteuereinrichtung intersects with the shift gate of the transmission operation in the range of the reverse gear of the transmission operation.
Dies bedeutet mit anderen Worten, dass sich im Bereich der Rückwärtsfahrstufe der Getriebebetätigung eine zusätzliche Tippgasse im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung befindet. Ist an der Getriebebetätigung somit die Rückwärtsfahrstufe eingelegt, so kann der Fahrer durch seitliches Bewegen des – dann in Position ”R” befindlichen – Schalthebels bzw. Wählhebels der Rangiersteuereinrichtung die gewünschten Befehle erteilen, insbesondere einen anfänglich gewünschten Knickwinkel zwischen Zugfahrzeug und Anhänger einstellen, oder während der Rückwärtsfahrt den jeweiligen Knickwinkel zwischen Zugfahrzeug und Anhänger durch entsprechende seitliche Bewegungen des Wählhebels verändern.In other words, this means that in the area of the reverse gear step of the transmission actuation, an additional tip-off lane is essentially in the vehicle transverse direction. Is at the transmission actuation thus the reverse gear inserted, the driver can by lateral moving the - then in position "R" - shift lever or shunting the Rangiersteuereinrichtung give the desired commands, in particular set an initially desired bending angle between towing vehicle and trailer, or during reversing the respective bending angle between towing vehicle and change trailer by appropriate lateral movements of the selector lever.
Gemäß einer hierzu alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die zusätzliche Rangiertippgasse im Bereich der Rückwärtsfahrstufenposition sowie im Wesentlichen parallel zur Schaltgasse angeordnet, wobei zwischen der Rückwärtsfahrstufenposition der Schaltgasse und der Rangiertippgasse eine Verbindungsgasse angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform entspricht die Rangiertippgasse somit im Wesentlichen der Anordnung einer üblichen Tippgasse zum manuellen Gangwechsel bei einem automatisierten Fahrzeuggetriebe oder Getriebeautomaten. Die Rangiersteuereinrichtung kann bei dieser Ausführungsform also insbesondere dadurch aktiviert werden, dass das Getriebebetätigungselement aus der Position ”R” für die Rückwärtsfahrstufe durch die Verbindungsgasse in die Rangiertippgasse bewegt wird. Auch hier kann die Aktivierung der Rangiersteuereinrichtung somit nur dann erfolgen, wenn an der Getriebebetätigungseinrichtung bereits die Rückwärtsfahrstufe angewählt ist.According to an alternative embodiment of the invention, the additional Rangiertippgasse is arranged in the region of the reverse drive stage position and substantially parallel to the shift gate, wherein between the reverse drive stage position of the shift gate and Rangiertippgasse a connecting lane is arranged. In this embodiment, the Rangiertippgasse thus substantially corresponds to the arrangement of a conventional jogging for manual gear change in an automated vehicle transmission or automatic transmission. In this embodiment, therefore, the maneuvering control device can be activated in particular by the transmission operating element being moved from the position "R" for the reverse driving step through the connecting lane into the maneuvering lane. Here, too, the activation of the maneuvering control device can thus only take place when the reverse operating gear has already been selected on the transmission operating device.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Getriebebetätigungseinrichtung monostabil ausgebildet ist und eine Schaltgasse sowie zumindest eine Tippgasse aufweist. Dabei erfolgt eine Aktivierung der Rangiersteuereinrichtung (und die gleichzeitige Deaktivierung der Getriebebetätigung) falls im Getriebe die Rückwärtsfahrstufe eingelegt ist, und das Getriebebetätigungselement in die Tippgasse bewegt wird, bzw. sich in der Tippgasse befindet. Eine (in zumindest einer Schaltgasse) monostabil ausgelegte Getriebebetätigungseinrichtung liegt dann vor, wenn das Betätigungselement, beispielsweise der Wählhebel einer Getriebeautomatik, so gelagert bzw. angefedert ist, dass der Wählhebel – innerhalb zumindest einer Schaltgasse – nach jeder manuellen Auslenkung aus einer Grundstellung in zumindest eine weitere Schaltstellung wieder in die Grundstellung zurückfällt, sobald er vom Fahrer losgelassen wird. Ein Beispiel für eine monostabil ausgelegte Schaltgasse ist die bei manchen Automatikgetrieben vorhandene Tippgasse.A further preferred embodiment of the invention provides that the transmission actuating device is formed monostable and has a shift gate and at least one tip-off. In this case, an activation of the maneuvering control device (and the simultaneous deactivation of the transmission actuation) takes place if the reverse gear is engaged in the transmission, and the transmission operating element is moved into the tip-way, or is in the tip-off lane. A (in at least one shift gate) monostable designed transmission actuator is present when the actuator, such as the selector lever automatic transmission is stored or spring loaded so that the selector lever - within at least one shift gate - after each manual deflection of a basic position in at least one further switch position falls back into the normal position as soon as it is released by the driver. An example of a monostable shift gate is the jogging alley that exists in some automatic transmissions.
Diese Ausführungsform der Erfindung hat insbesondere den Vorteil, dass eine übliche, monostabile Getriebebetätigungseinrichtung mit Tippgasse in weitestgehend unveränderter Form auch zur Steuerung der Rangierbetätigung eingesetzt werden kann. Dabei geht auch keinerlei Funktionalität der Getriebebetätigungseinrichtung verloren, da die Aktivierung des manuellen Gangwechsels in der Tippgasse – ausgehend von der Rückwärtsfahrstufe – bei einer reinen Getriebebetätigung ohnehin nicht vorgesehen ist. Alternativ kann die Tippgasse bei dieser Ausführungsform der Betätigungseinrichtung jedoch auch als zusätzliche, lediglich der Steuerung des Rangierassistenzsystems zugeordnete Tippgasse ausgebildet sein.This embodiment of the invention has the particular advantage that a conventional, monostable transmission operating device with jogging in most unchanged form can also be used to control the Rangierbetätigung. In this case, no functionality of the transmission actuator is lost, since the activation of the manual gear change in the jogging - starting from the reverse gear - is not provided anyway in a pure transmission actuation. Alternatively, however, the jogging path in this embodiment of the actuating device can also be designed as additional jogging alley only assigned to the control of the maneuvering assistance system.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Getriebebetätigungseinrichtung ein vorzugsweise multistabiles (also mehrere stabile Schaltstellungen aufweisendes) rotatorisches Getriebebetätigungselement aufweist.A further embodiment of the invention provides that the transmission actuating device has a preferably multi-stable (ie, a plurality of stable switching positions exhibiting) rotary transmission actuating element.
Dabei ist das Rangierbetätigungselement bei dieser Ausführungsform durch ein auf dem oder an dem rotatorischen Getriebebetätigungselement angeordnetes, monostabiles Schaltelement gebildet. Wie bereits weiter oben beschrieben, ist das – hier als monostabiles Schaltelement ausgebildete – Rangierbetätigungselement dabei vorzugsweise wieder so lange elektrisch und/oder mechanisch gesperrt, wie sich das Getriebe nicht in der Rückwärtsfahrstufe befindet, bzw. solange nicht die Rückwärtsfahrstufe am Getriebebetätigungselement angewählt ist.In this case, the shunting actuating element is formed in this embodiment by a monostable switching element arranged on or on the rotary transmission actuating element. As already described above, the shunting actuating element designed here as a monostable switching element is preferably electrically and / or mechanically locked again as long as the transmission is not in the reverse gear stage or until the reverse gear stage on the gearbox actuating element has been selected.
Diese Ausführungsform lässt sich weitgehend unabhängig von der konstruktiven Ausgestaltung des Schaltelements zur Rangierbetätigung realisieren. So kann das Schaltelement zur Rangierbetätigung beispielsweise als monostabiler Wippschalter ausgebildet sein, der insbesondere auf dem z. B. als Drehknauf ausgebildeten rotatorischen Getriebebetätigungselement angeordnet werden kann. Das Schaltelement zur Rangierbetätigung kann jedoch ebenso beispielsweise als monostabiler zusätzlicher Drehring oder monostabiles Rändelrad am bzw. auf dem multistabilen Drehknauf der Getriebebetätigung angeordnet sein. Auch die Anordnung eines Joysticks zur Steuerung des Rangierassistenzsystems auf dem Drehknauf der Getriebebetätigung ist denkbar und daher im Rahmen dieser Ausführungsform der Erfindung vorgesehen.This embodiment can be realized largely independent of the structural design of the switching element for shunting. Thus, the switching element can be configured for shunting, for example, as a monostable rocker switch, in particular on the z. B. designed as a rotary knob rotary transmission actuator can be arranged. However, the switching element for maneuvering can also be arranged for example as a monostable additional rotary ring or monostable thumbwheel on or on the multi-stable knob of the transmission operation. The arrangement of a joystick for controlling the maneuvering assistance system on the rotary knob of the transmission operation is conceivable and therefore provided in the context of this embodiment of the invention.
Eine weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung besteht in einem ebenfalls vorzugsweise multistabil rotatorisch ausgebildeten Getriebebetätigungselement, beispielsweise als Drehknauf mit stabilen Schaltpositionen, wobei der Drehknauf jedoch einen zusätzlichen translatorischem Freiheitsgrad zur Steuerung des Rangierassistenzsystems aufweist.A further possible embodiment of the invention consists in a likewise preferably multi-stable rotationally trained transmission actuating element, for example as a rotary knob with stable switching positions, wherein the rotary knob, however, has an additional translational degree of freedom for controlling the Rangierassistenzsystems.
Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der Drehknauf zur Auswahl der Schaltstufen des Getriebes nicht nur multistabil mehrere den Getriebefahrstufen entsprechende Drehpositionen einnehmen kann, sondern zusätzlich monostabil translatorisch verschoben werden kann, beispielsweise quer zur Fahrtrichtung, um auf diese Weise bei der Rückwärtsfahrt mit Anhänger das Rangierassistenzsystem zu steuern. Auch hier ist der zusätzliche translatorische Freiheitsgrad zur Steuerung des Rangierassistenzsystems vorzugsweise wieder elektrisch und/oder mechanisch gesperrt, solange nicht mittels entsprechender Rotation des Drehknaufs die Rückwärtsfahrstufe angewählt ist.In other words, this means that the rotary knob for selecting the switching stages of the transmission not only multistable several rotational positions corresponding to the gear stages can take, but can also be moved in a monostable translational, for example, transverse to the direction of travel to control in this way when reversing with trailer the Rangierassistenzsystem. Again, the additional translational degree of freedom for controlling the Rangierassistenzsystems is preferably electrically and / or mechanically locked again, unless the reverse gear is selected by means of appropriate rotation of the knob.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Getriebebetätigungseinrichtung eine Mehrzahl von Tasten auf, mit denen die verschiedenen Getriebefahrstufen angewählt werden können. Dabei ist die Taste zur Anwahl der Rückwärtsfahrstufe zusätzlich als Wipptaster zur Steuerung des Rangierassistenzsystems ausgebildet.According to a further embodiment of the invention, the transmission actuating device has a plurality of keys with which the various transmission drive stages can be selected. The button for selecting the reverse gear is additionally designed as a rocker switch to control the Rangierassistenzsystems.
Bei dieser Ausführungsform ergibt sich eine auch visuell besonders klare Integration der Steuerung des Rangierassistenzsystems in die Gangwahleinrichtung der Getriebebetätigung, da hier der Zusammenhang zwischen der eingelegten Rückwärtsfahrstufe und der Steuerung des Rangierassistenzsystems – durch die als Wipptaster ausgebildete Taste für die Rückwärtsfahrstufe – unmittelbar erkennbar visualisiert ist. Die Wipptasterfunktion der Taste für die Rückwärtsfahrstufe kann dabei alternativ auch in Form zusätzlicher Tasten neben der ”R”-Taste der Gangwahleinrichtung des Getriebes ausgeführt sein.In this embodiment, there is also a visually particularly clear integration of the control of the maneuvering assistance system in the gear selector of the transmission operation, since the relationship between the inserted reverse gear and the control of Rangierassistenzsystems - visualized by the trained as a rocker switch button for the reverse gear. The rocker switch function of the button for the reverse gear can be carried out alternatively also in the form of additional buttons next to the "R" button of the gear selector of the transmission.
Auch bei dieser Ausführungsform ist die Wippschalterfunktion zur Steuerung des Rangierassistenzsystems aus Sicherheitsgründen vorzugsweise solange elektrisch und/oder mechanisch gesperrt, wie sich das Getriebe nicht in der Rückwärtsfahrstufe befindet, bzw. solange nicht die Taste für die Rückwärtsfahrstufe an der Gangwahleinrichtung gedrückt ist.Also in this embodiment, the rocker switch function for controlling the Rangierassistenzsystems for safety reasons preferably as long as electrically and / or mechanically locked, as the transmission is not in the reverse gear, or as long as the button is not pressed for the reverse gear on the Gangwahleinrichtung.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Getriebebetätigungseinrichtung einen Wählhebel zur Anwahl der Getriebefahrstufen umfasst, wobei das Rangierbetätigungselement bei dieser Ausführungsform durch ein auf oder am Wählhebelknauf angeordnetes, zusätzliches monostabiles Schaltelement gebildet ist.A further embodiment of the invention provides that the transmission actuating device comprises a selector lever for selecting the transmission driving stages, wherein the shunting operating element is formed in this embodiment by an additional monostable switching element arranged on or on the selector lever knob.
Dabei kann das zusätzliche, monostabile Schaltelement am Wählhebelknauf beispielsweise als Schaltwippe, als monostabiler Drehring, als Schalter, Taster, Rändelrad oder als Hebel ausgebildet sein. Das zusätzliche Schaltelement am oder auf dem Wählhebelknauf bleibt auch hier vorzugsweise wieder so lange gesperrt oder deaktiviert, wie die Rückwärtsfahrstufe nicht angewählt bzw. eingelegt ist. Sobald die Rückwärtsfahrstufe jedoch angewählt bzw. im Getriebe eingelegt ist, kann die Steuerung des Rangierassistenzsystems durch das zusätzliche Schaltelement am Wählhebelknauf erfolgen.In this case, the additional, monostable switching element on the selector lever knob can be designed, for example, as a rocker switch, as a monostable rotary ring, as a switch, button, thumbwheel or lever. The additional switching element on or on the selector lever knob also preferably remains locked or deactivated again as long as the reverse gear is not selected or engaged. However, once the reverse gear has been selected or engaged in the transmission, the control of the Rangierassistenzsystems can be done by the additional switching element on the selector lever knob.
Bei einer hierzu alternativen Ausführungsform der Erfindung umfasst die Getriebebetätigungseinrichtung ebenfalls einen Wählhebel zur Anwahl der Getriebefahrstufen. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Steuerung des Rangierassistenzsystems jedoch durch Rotation des Wählhebelknaufs oder des gesamten Wählhebels.In an alternative embodiment of the invention, the transmission actuating device also comprises a selector lever for selecting the transmission drive stages. In this embodiment, however, the control of the maneuvering assistance system is performed by rotation of the selector lever knob or the entire selector lever.
Dabei ist die rotatorische Beweglichkeit des Knaufs bzw. Wählhebels wieder monostabil ausgebildet, so dass dieser beim Loslassen wieder in seine rotatorische Ausgangsposition zurückfällt. Auch hier bleibt der zusätzliche rotatorische Freiheitsgrad des Wählhebels bzw. Wählhebelknaufs vorzugsweise wieder solange gesperrt, bis am Wählhebel die Rückwärtsfahrstufe angewählt wird. Befindet sich der Wählhebel somit in der ”R”-Position, so kann mittels Rotation des Wählhebels bzw. Wählhebelknaufs das Rangierassistenzsystem gesteuert werden.The rotational mobility of the knob or selector lever is again formed monostable, so that it falls back when releasing its rotational initial position. Again, the additional rotational degree of freedom of the selector lever or selector lever knob preferably remains locked again until the reverse gear is selected at the selector lever. If the selector lever is thus in the "R" position, the maneuvering assistance system can be controlled by means of rotation of the selector lever or selector lever knob.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Getriebebetätigungseinrichtung einen monostabilen Wählhebel zur manuellen Gangwahl aufweist, wobei am Wählhebel zusätzlich eine multistabile Betätigungsanordnung – beispielsweise in Form von Tasten oder in Form eines Rändelrads – zur Anwahl der Getriebefahrstufen angeordnet ist. Dabei wird die Steuerungsfunktion für das Rangierassistenzsystem elektrisch und/oder mechanisch wieder dann freigeschaltet, wenn an der multistabilen Betätigungsanordnung des Wählhebels die Rückwärtsfahrstufe angewählt ist.According to a further embodiment of the invention, it is provided that the transmission actuating device has a monostable selector lever for manual gear selection, wherein the selector lever additionally a multi-stable actuator assembly - for example in the form of buttons or in the form of a knurled wheel - is arranged to select the Getriebefahrstufen. In this case, the control function for the maneuvering assistance system is electrically and / or mechanically released again when the reverse drive stage is selected on the multistable actuating arrangement of the selector lever.
In diesem Fall erfolgt somit durch Betätigung des monostabilen Wählhebels – anstelle der manuellen Gangwahl im Getriebe – eine entsprechende Ansteuerung der Winkelvorgabe zwischen Zugfahrzeug und Anhänger für das Rangierassistenzsystem.In this case, thus by pressing the monostable selector lever - instead of the manual gear selection in the transmission - a corresponding control of the angle specification between towing vehicle and trailer for the maneuvering assistance system.
Eine weitere, besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass eine elektronische Recheneinheit zur Bestimmung der Winkelvorgabe für die Servolenkung des Zugfahrzeugs in Abhängigkeit der Relativwinkelstellung zwischen Kraftfahrzeug und Anhänger in die Getriebebetätigungseinrichtung des Kraftfahrzeugs integriert ist.A further, particularly preferred embodiment of the invention provides that an electronic computing unit for determining the angle specification for the power steering of the towing vehicle is integrated into the transmission actuating device of the motor vehicle as a function of the relative angular position between motor vehicle and trailer.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass nicht nur die Bedienung, sondern auch die Auswertung und elektronische Steuerung des Rangierassistenzsystems in die Getriebebetätigung integriert werden kann. Durch die somit gegebene Doppelnutzung sowohl des Getriebebetätigungselements bzw. Wählhebels, als auch der Wählhebelelektronik lassen sich somit weitere Kostenvorteile im Vergleich zu einem separat betätigten Rangierassistenzsystem mit eigenem, zusätzlichem Steuergerät erzielen.This embodiment has the advantage that not only the operation but also the evaluation and electronic control of the maneuvering assistance system can be integrated into the transmission actuation. By thus given double use of both the transmission operating element or selector lever, as well as the selector lever electronics can thus achieve further cost advantages compared to a separately operated maneuvering assistance system with its own, additional controller.
Insbesondere mit dem Hintergrund des Einsatzes der Erfindung bei mehrachsigen Anhängern – mit zumindest einer servogelenkten Achse – sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung vor, dass das Rangierassistenzsystem eine Schnittstelle für die Kommunikation mit einem Steuergerät des Anhängers aufweist. Dabei kann durch das Rangierassistenzsystem – zusätzlich zur Ansteuerung der Servolenkung des Zugfahrzeugs – auch die Ermittlung eines Soll-Lenkwinkels für die zumindest eine servogelenkte Achse des Anhängers erfolgen. Dieser Soll-Lenkwinkel kann an das Anhänger-Steuergerät übermittelt und von diesem zur Ansteuerung des Lenkwinkels der gelenkten Anhängerachse herangezogen werden. Auf diese Weise lässt sich auch das Rangieren mit mehrachsigen Anhängern zusätzlich erleichtern und stabilisieren, indem so nicht nur das Zugfahrzeug, sondern auch der Anhänger aktiv in die vorgesehene Richtung gesteuert werden kann. In particular, with the background of the use of the invention in multi-axle trailers - with at least one servo-steered axle - provides a further embodiment of the invention that the Rangierassistenzsystem has an interface for communication with a controller of the trailer. It can be done by the Rangierassistenzsystem - in addition to controlling the power steering of the towing vehicle - and the determination of a desired steering angle for the at least one servo-steered axle of the trailer. This target steering angle can be transmitted to the trailer control unit and used by this to control the steering angle of the steered trailer axle. In this way, maneuvering with multi-axle trailers can be additionally facilitated and stabilized, so that not only the towing vehicle, but also the trailer can be actively controlled in the intended direction.
Bevorzugt erfolgt dabei die Kommunikation zwischen dem Rangierassistenzsystem und dem Anhänger – z. B. in Form einer Erweiterung des Fahrzeug-CAN – über den ohnehin vorhandenen Stromversorgungsstecker des Anhängers, entweder über einen hierzu vorgesehenen Kommunikationskontakt, oder mittels Signalmodulation über einen der vorhandenen Stromkontakte des Anhängersteckers.Preferably, the communication between the maneuvering assistance system and the trailer - z. B. in the form of an extension of the vehicle CAN - on the already existing power supply plug of the trailer, either via a designated communication contact, or by means of signal modulation via one of the existing power contacts of the trailer plug.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:In the following the invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments illustrative drawings. Showing:
Es wird erkennbar, dass ein derartiges Gespann bei der Rückwärtsfahrt gemäß
Bei der geringsten Abweichung dieses Soll-Lenkwinkels am Zugfahrzeug
Ebenso wird anhand der
Die Problematik beim Rückwärtsrangieren eines Gespanns mit Anhänger besteht somit darin, dass der Anhänger
Die erfindungsgemäße Rangiersteuereinrichtung soll den Fahrer somit bei der Rückwärtsfahrt mit Anhänger dabei unterstützen, die beim Rückwärtsfahren diffizile anfängliche Einstellung und anschließende Beibehaltung der Fahrtrichtung des gesamten Gespanns zu steuern bzw. zu regeln.The shunting control device according to the invention is thus intended to assist the driver in reversing with a trailer to control or regulate the difficult initial setting during rearward travel and subsequent maintenance of the direction of travel of the entire trailer.
Ein Funktionsschema einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rangiersteuereinrichtung ist in
Zunächst ermittelt die Steuereinheit ECU aus dem Signal des – beispielsweise an der Anhängerkupplung angeordneten – Knickwinkelsensors den aktuellen Istwinkel zwischen Zugfahrzeug
Daraufhin ermittelt die Steuereinheit ECU aus Sollwinkel und Istwinkel den jeweils passenden Einschlag der Vorderräder des Zugfahrzeugs
Die in
Somit ist bei der Ausführungsform gemäß
Die
In
Ferner weist das Schaltschema gemäß
Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der Fahrer den Wählhebel in der Wählhebelstellung R (und nur in dieser) mittels entsprechender Seitwärtsbewegungen nach links bzw. rechts dazu einsetzen kann, die Richtung der Rückwärtsfahrt mit Anhänger zu steuern.In other words, this means that the driver can use the selector lever in the selector lever position R (and only in this) by means of corresponding sideways movements to the left or right to control the direction of the reverse drive with trailer.
Der Fahrer gibt hierzu mittels seitlicher Bewegung des Wählhebels in der Rückwärtsfahrstufenposition R entsprechende Befehle an das Rangiersteuergerät ECU (vgl.
Die Anordnung der weiteren Tippgasse
Bei der Ausführungsform gemäß
Der Wählhebel kann im Normalfall mit anderen Worten in der Tippgasse unmittelbar zum manuellen Gangwechsel verwendet werden, oder es kann durch Bewegung des Wählhebels in die Schaltgasse RND und dortige Anwahl einer der drei Stellungen R, N oder D in einen der Schaltzustände R, N oder D gewechselt werden.The selector lever can be used in other words in the jogging alley directly to manual gear change in other words, or it can by moving the selector lever into the shift gate RND and local selection of one of the three positions R, N or D in one of the switching states R, N or D. change.
Bei der Ausführungsform gemäß
Zusätzlich lässt sich der Wählhebel beim Schaltschema der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rangiersteuereinrichtung jedoch auch zur Steuerung des Rangierassistenzsystems verwenden. Hierzu muss der Wählhebel lediglich einmal aus der Position X in die Position R für Rückwärtsfahrt gebracht und wieder losgelassen werden.In addition, however, the selector lever can also be used to control the maneuvering assistance system in the circuit diagram of the illustrated embodiment of the shunting control device according to the invention. To do this, the selector lever must only be brought once from position X to position R for reverse drive and released again.
Der hier monostabil ausgebildete Wählhebel fällt sodann wieder zurück in die Mittelposition X in der Tippgasse. Allerdings ist in der Tippgasse
Ein entscheidender Vorteil dieser Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass keinerlei mechanische Änderungen an der Betätigungseinrichtung des Fahrzeuggetriebes erforderlich sind. Das Assistenzsystem für die Rückwärtsfahrt lässt sich somit durch fast ausschließlich softwareseitige Änderungen in Bezug auf die Wählhebelelektronik realisieren.A decisive advantage of this embodiment of the invention is that no mechanical changes to the actuator of the vehicle transmission are required. The assistance system for reversing can thus be realized by almost exclusively software-related changes in relation to the selector lever electronics.
Alternativ kann bei dem Schaltschema gemäß
Die
In
Bei der Betätigungseinrichtung gemäß
In
In den
Bei der Ausführungsform gemäß
Bei der Ausführungsform gemäß
Auch bei der Ausführungsform gemäß
Bei der Ausführungsform gemäß
Bei den in
Sobald jedoch anhand der Tasten
Im Ergebnis wird somit deutlich, dass mit der Erfindung eine Rangiersteuereinrichtung für ein Rangierassistenzsystem geschaffen wird, die eine funktional und ergonomisch optimale, intuitive Steuerung des Rangierassistenzsystems mittels der bereits vorhandenen Getriebebetätigungseinrichtung erlaubt. Die erfindungsgemäße Rangiersteuereinrichtung ist konstruktiv einfach und robust, genügend weit vom Lenkrad entfernt, und benötigt keinen zusätzlichen Bauraum im Cockpit des Kraftfahrzeugs. Zudem erlaubt die Erfindung eine kostensparende Integration der elektronischen Rangiersteuerung in das Steuergerät der Getriebebetätigung.As a result, it is thus clear that the invention provides a maneuvering control device for a maneuvering assistance system which permits a functionally and ergonomically optimal, intuitive control of the maneuvering assistance system by means of the already existing transmission operating device. The Rangiersteuereinrichtung invention is structurally simple and robust, far enough away from the steering wheel, and requires no additional space in the cockpit of the motor vehicle. In addition, the invention allows a cost-saving integration of the electronic Rangiersteuerung in the control unit of the transmission operation.
Die Erfindung leistet damit einen zentralen Beitrag im Hinblick auf die kostengünstige und ergonomisch sinnvolle Integration von Rangierassistenzsystemen in das Bedienkonzept insbesondere bei Lastkraftwagen.The invention thus makes a central contribution to the cost-effective and ergonomically sensible integration of maneuvering assistance systems into the operating concept, in particular for lorries.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Zugfahrzeugtowing vehicle
- 22
- Anhängerpendant
- 3, 43, 4
- TippgasseTip alley
- 55
- Drehringrotating ring
- 66
- Wipptasterrocker switch
- 77
- Drehknaufknob
- 88th
- Drehringrotating ring
- 99
- Wipptasterrocker switch
- 1010
- Drehringrotating ring
- 1111
- Schaltknaufshift knob
- 1212
- Wählhebelselector lever
- 1313
- KnaufschaleKnauf shell
- 1414
- Dreh-Drück-StellerRotary push-button control
- 1515
- Wählhebelselector lever
- 1616
- TippbewegungTip movement
- 1717
- Tastenanordnungkey arrangement
- 1818
- Rändelradknurl
- ββ
- Knickwinkelbending angle
- ECUECU
- Wählhebel-SteuergerätSelector lever control unit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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