DE102014101181A1

DE102014101181A1 - Schalthebelanordnung zur Auswahl eines Fahrmodus sowie zur Gangwahl für ein automatisches Getriebe

Info

Publication number: DE102014101181A1
Application number: DE102014101181.3A
Authority: DE
Inventors: Simon Winter; Daniel Geis-Esser; Peter Schwarz; Adrian Fricke; Stefan Ziegler
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2015-08-06
Anticipated expiration: 2034-02-01
Also published as: CN104819280A; DE102014101181B4

Abstract

Schalthebelanordnung zur Auswahl eines Fahrmodus sowie zur Gangwahl für ein automatisches Getriebe, mit einem um mindestens eine Achse (A; B) schwenkbar gegenüber einem Hebelgehäuse (1) gelagerten Schalthebel (2), wobei der Schalthebel (2) zur Auswahl des Fahrmodus um seine Längsachse (A) in Drehrichtung schwenkbar gelagert ist und zur Gangwahl um eine proximale Schwenkachse (B) in Fahrt- und Gegenfahrtrichtung schwenkbar gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalthebelanordnung zur Auswahl eines Fahrmodus sowie zur Gangwahl für ein automatisches, automatisiertes oder Doppelkupplungs-Getriebe, mit einem um mindestens eine Achse schwenkbar gegenüber einem Hebelgehäuse gelagerten Schalthebel. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betätigen einer solchen Schalthebelanordnung.
Das Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung ist vornehmlich der Fahrzeugbau, speziell der Nutzfahrzeugbau. Bei Nutzfahrzeugen mit einem automatischen oder einem automatisierten Getriebe erfolgt die Gangwahl gewöhnlich über einen Schalthebel, welcher im Zusammenwirken mit einer seitens des Hebelgehäuses angeordneten Kulissenführung geführt ist.
Entlang einer Führungsgasse sind gewöhnlich ein Vorwärtsfahrmodus D, gefolgt von einem Neutralfahrmodus N, gefolgt von einem Rückfahrmodus R und schließlich einem Parkmodus P angeordnet. Um zusätzlich zu einer Auswahl des Fahrmodus auch eine Gangwahl gemäß einer manuellen Schaltoption zu ermöglichen, lässt sich der Schalthebel über eine im Bereich des Vorwärtsfahrmodus D angeordnete Querverbindung in eine parallele Schaltgasse drücken, in welcher manuell ausgehend von einer neutralen Mittelposition ein Hochschalten „+“ sowie ein Herunterschalten „–“ möglich ist.
Eine derartige herkömmliche Kulissenführung hat jedoch den Nachteil, dass sich eine Gangwahl für Getriebe mit mehreren Rückwärtsgängen nicht platzoptimal darstellen lässt. Denn hierfür wäre eine weitere Schaltgasse erforderlich.
Um auch im Rückwärtsfahrmodus eine Gangauswahl zu ermöglichen, kommen gewöhnlich anders konstruierte Schalthebelanordnungen zum Einsatz, welche beispielsweise auf einer Hebel-auf-Hebel-Konstruktion basiseren, jedoch eine mangelhafte Ergonomie aufweisen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schalthebelanordnung zu schaffen, welche sich einfach und platzsparend im Fahrzeug integrieren lässt und eine ergonomisch handhabbare Mensch-Maschine-Schnittstelle für eine Gangauswahl in verschiedenen Fahrmodi bildet.
Die Aufgabe wird ausgehend von einer Schalthebelanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Schalthebel einer Schalthebelanordnung zur Auswahl des Fahrmodus um seine eigene Längsachse in beide Drehrichtungen schwenkbar gelagert ist und zur Gangwahl um eine proximale Schwenkachse in Fahrt- und Gegenfahrtrichtung schwenkbar gelagert ist. Als proximale Schwenkachse wird dabei eine Achse im Bereich des Hebelfußes – also gegenüberliegend vom Griffstück – verstanden, welche quer zur Betätigungsrichtung verläuft und ein Hin- und Herschwenken des Schalthebels gestattet.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass dank der einteiligen Mensch-Maschine-Schnittstelle sowohl eine Auswahl von Fahrmodus und eine Gangwahl einfach und intuitiv vorgenommen werden kann. Da jede der beiden Eingaben eine getrennte Bewegung erfordern, ist die erfindungsgemäße Lösung recht fehlbedienungssicher. Da ein Gangwahlwunsch im Prinzip in jedem Fahrmodus erfolgen kann, lässt sich insbesondere im Vorwärtsfahrmodus als auch im Rückwärtsfahrmodus eine Auswahl mehrerer Gänge durchführen. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht weiterhin einen schnellen Wechsel zwischen den Modi und Gängen ohne Blickkontakt zur Schalthebelanordnung, so dass auch der Einsatz in Baumaschinen und Kurzstreckenfahrzeugen denkbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist stirnseitig am distalen Ende des Schalthebels ein Haupttastschalter zur Auswahl eines Neutralfahrmodus N angeordnet. Hierdurch lässt sich durch einfachen Tastendruck von jedem anderen Fahrmodus aus einfach und schnell der Neutralfahrmodus N anwählen.
Des Weiteren ist vorzugsweise seitlich am Schalthebel im Bereich des Griffstücks mindestens ein Nebentastschalter zur Auswahl eines Schaltprogramms „ECO“ oder „M“ angeordnet. Im Schaltprogramm „ECO“ wird das automatische Nutzfahrzeuggetriebe nach Maßgabe einer wirtschaftlichen Fahrweise angesteuert. Im Schaltprogramm „M“ wird von Automatikbetrieb auf manuellen Schaltbetrieb umgeschaltet.
Die vorstehend allgemein beschriebene Schalthebelanordnung wird vorzugsweise zur Auswahl des Vorwärtsfahrmodus derart betätigt, dass der in einer mittigen Anfangsposition befindliche Schalthebel bei gedrücktem Hauptschalter in die in den Uhrzeigersinn weisende Drehrichtung geschwenkt wird. Zur Auswahl des Rückwärtsfahrmodus „R“ wird der Schalthebel bei gedrücktem Haupttastschalter in die entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn weisende Drehrichtung geschwenkt. Hierdurch lässt sich in technisch einfach und ergonomisch eindeutig der Vorwärtsfahrmodus vom Rückwärtsfahrmodus unterscheiden. Natürlich können die Drehrichtungen auch umgekehrt den beiden Fahrmodi zugeordnet werden.
Die Auswahl des Neutralmodus erfolgt ausgehend vom eingeschalteten Vorwärts- oder Rückwärtsfahrmodus in einfacher Weise durch Drücken des Haupttastschalters.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform kann sowohl im Vorwärtsfahrmodus als auch im Rückwärtsfahrmodus eine Vorwärtsgangwahl „+“ durch Schwenken des Schalthebels in Fahrtrichtung erfolgen. Der federrückgestellte Schalthebel befindet sich im unbetätigten Zustand in einer neutralen Mittelposition. Von hier aus erfolgt eine Rückwärts-Gangwahl „–“ durch Schwenken des Schalthebels um die proximale Schwenkachse in Gegenfahrtrichtung. Natürlich können die Schwenkrichtungen auch umgekehrt den beiden Fahrmodi zugeordnet werden.
Die vorstehend beschriebene Schalthebelanordnung lässt sich in Form eines Lenkstocks im Bereich einer Lenksäule am Lenkrad oder dergleichen anordnen. Darüber hinaus ist es auch möglich, die Schalthebelanordnung im Bereich zwischen Fahrer- und Beifahrersitz einer Fahrkabine eines Nutzfahrzeuges zu platzieren.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
1 eine perspektivische Darstellung einer Schalthebelanordnung zur Auswahl von Fahrmodus sowie zur Gangwahl;
2 eine Draufsicht der Schalthebelanordnung der 1, und
3 eine Seitenansicht der Schalthebelanordnung nach 1.
Gemäß 1 besteht die Schalthebelanordnung zur Auswahl eines Fahrmodus sowie zur Gangwahl im Wesentlichen aus einem gegenüber einem Hebelgehäuse 1 gelagerten Schalthebel 2. Das Hebelgehäuse 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel im Bereich zwischen dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz innerhalb einer – nicht weiter dargestellten – Fahrkabine eines Nutzfahrzeuges angeordnet. Der Schalthebel 2 ist relativ zum Hebelgehäuse 1 bewegbar und eine dazwischen angeordnete Gummimanschette 3 schützt den für die Bewegung erforderlichen Zwischenraum zwischen Hebelgehäuse 1 und Schalthebel 2 vor eindringendem Schmutz.
Stirnseitig des Schalthebels 2 ist ein Haupttastschalter 4 zur Auswahl eines Neutralfahrmodus N angeordnet. An der Stirnseite des Schalthebels 2 befindet sich darüber hinaus eine Beschriftung zur Orientierung des Fahrers für die Auswahl eines Fahrmodus zur Gangwahl. Seitlich am distalen Griffstück 5 des Schalthebels 2 ist ein Nebentastschalter 6 zur Auswahl eines Schaltprogramms (ECO, M) angeordnet. Das Schaltprogramm (ECO) kennzeichnet eine ökonomische Fahrweise und das Schaltprogramm (M) kennzeichnet einen manuellen Modus zur Gangwahl.
Nach 2 kann der in einer mittigen Anfangsposition 0 befindliche und federrückgestellte Schalthebel 2 zur Auswahl des Vorwärtsfahrmodus D bei gedrückten Haupttastschalter 4 in die hier nach dem Uhrzeigersinn ausgerichtete Drehrichtung geschwenkt werden. Zur Auswahl des Rückwärtsfahrmodus R lässt sich der federrückgestellte Schalthebel 2 bei gedrücktem Hauptschalter 4 in die andere Drehrichtung, also entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn, schwenken. Wird der Schalthebel 2 vom Bediener losgelassen, so gelangt er selbsttätig aufgrund der Federrückstellung in seine mittige Anfangsposition 0 zurück.
Wie 3 veranschaulicht, erfolgt die Vorwärts-Gangwahl + des in der Mittelposition M federrückgestellten Schalthebels 2 durch Schwenken um die proximale Schwenkachse B in Fahrtrichtung. Für die Rückwärts-Gangwahl – wird der federrückgestellte Schalthebel 2 in Gegenfahrtrichtung um die proximale Schwenkachse B geschwenkt.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervor denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfassen. So ist es beispielsweise auch möglich, das Hebelgehäuse 1 auf eine andere Weise auszubilden, um beispielsweise eine Montage im Bereich der Lenksäule eines Lenkrades zu ermöglichen.
Bezugszeichenliste

1: Hebelgehäuse
2: Schalthebel
3: Gummimanschette
4: Haupttastschalter
5: Griffstück
6: Nebentastschalter
0: Anfangsposition für Fahrmoduswahl
D: Vorwärtsfahrmodus
R: Rückwärtsfahrmodus
N: Neutralfahrmodus
0‘: Mittelposition

Claims

Schalthebelanordnung zur Auswahl eines Fahrmodus sowie zur Gangwahl für ein automatisches Getriebe, mit einem um mindestens eine Achse (A; B) schwenkbar gegenüber einem Hebelgehäuse (1) gelagerten Schalthebel (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (2) zur Auswahl des Fahrmodus um seine Längsachse (A) in Drehrichtung schwenkbar gelagert ist und zur Gangwahl um eine proximale Schwenkachse (B) in Fahrt- und Gegenfahrtrichtung schwenkbar gelagert ist.
Schalthebelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass stirnseitig des Schalthebels (2) ein Haupttastschalter (4) zur Auswahl eines Neutralfahrmodus (N) angeordnet ist.
Schalthebelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich eines distalen Griffstücks (5) seitlich am Schalthebel (2) mindestens ein Nebentastschalter (6) zur Auswahl eines Schaltprogramms (ECO, M) angeordnet ist.
Verfahren zum Betätigen einer Schalthebelanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der in einer mittigen Anfangsposition (0) befindliche und federrückgestellte Schalthebel (2) zur Auswahl des Vorwärtsfahrmodus (D) bei gedrücktem Haupttastschalter (4) in die in den Uhrzeigersinn weisende Drehrichtung geschwenkt wird.
Verfahren zum Betätigen einer Schalthebelanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der in einer mittigen Anfangsposition (0) befindliche und federrückgestellte Schalthebel (2) zur Auswahl des Rückwärtsfahrmodus (R) bei gedrücktem Haupttastschalter (4) in die entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn Drehrichtung geschwenkt wird.
Verfahren zum Betätigen einer Schalthebelanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Auswahl des Neutralmodus ausgehend vom eingeschalteten Vorwärts- und Rückwärtsfahrmodus der Haupttastschalter (4) gedrückt wird.
Verfahren zum Betätigen einer Schalthebelanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der in eine Mittelposition (0‘) federrückgestellte Schalthebel (2) zur Vorwärts-Gangwahl (+) um die proximale Schwenkachse (B) in Fahrtrichtung geschwenkt wird.
Verfahren zum Betätigen einer Schalthebelanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der in eine Mittelposition (0‘) federrückgestellte Schalthebel (2) zur Rückwärts-Gangwahl (–) um die proximale Schwenkachse (B) in Gegenfahrtrichtung geschwenkt wird.
Nutzfahrzeug mit einer Fahrerkabine, in welcher eine Schalthebelanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3 in Form eines Lenkstocks im Bereich einer Lenksäule eines Lenkrades angeordnet ist.
Nutzfahrzeug mit einer Fahrerkabine, in welcher eine Schalthebelanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3 in Form einer zwischen Fahrer und Beifahrersitz angeordneten Gangschaltung angeordnet ist.