-
Die Erfindung betrifft ein Schaltungssystem für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben eines Schaltungssystems der in den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche angegebenen Art.
-
An sich ist es in Kraftfahrzeugen möglich, Gangwechsel bei einem Getriebe, insbesondere bei Automatikgetrieben, durch Betätigen eines Wählhebels oder auch durch Betätigen von an einem Lenkrad angebrachten Schaltpaddles manuell zu bewirken. Nachteilig hierbei ist, dass insbesondere beim Durchfahren von engen Kurven, wenn der Fahrer am Lenkrad umgreifen muss, er nicht ohne Weiteres einen Gangwechsel durch Betätigung des Wählhebels hervorrufen kann, da er beide Hände am Lenkrad lassen muss oder möchte. Gleiches kann auch für am Lenkrad angeordnete Schaltpaddles gelten, da diese nicht in jeder Fahrsituation, insbesondere je nachdem, wie der Fahrer gerade das Lenkrad greift, erreichen kann. Zudem könnte es auch passieren, dass unter Umständen die Schaltpaddles mit anderen Betätigungselementen, wie beispielsweise einem Lenkstockhebel zur Betätigung einer Lichthupe oder dergleichen, verwechselt werden.
-
Es ist an sich schon bekannt, zusätzlich zu einem per Hand betätigbaren Wählhebel eine Fußschaltung zum Wechseln von Gängen eines Getriebes bei einem Kraftfahrzeug vorzusehen. Eine derartige Lösung zeigt beispielsweise die
DE 10 2011 051 809 A1 , welche einen Fußtaster zum Wechseln der Gänge vorschlägt. Die
DE 197 54 247 B4 schlägt eine mit einem Fuß betätigbare Schaltwippe vor. Die
DE 41 01 672 A1 schlägt ebenfalls einen als Schaltwippe ausgebildeten Fußtaster vor. Die
US 9 080 662 B2 schlägt ein Pedal zum Wechseln der Gänge eines Getriebes vor. Schließlich schlägt die
GB 2 325 034 A zwei Fußtasten zum Heraufschalten bzw. zum Herunterschalten von Gängen eines Getriebes vor.
-
Die
DE 19 00 097 U beschreibt einen Kraftwagen, bei welchem sowohl eine Handschaltung als auch eine Fußschaltung vorgesehen ist. Die Fußschaltung ist in einem Fußraum des Kraftwagens angeordnet, wobei diese als eine Art verschwenkbarer Hebel ausgebildet ist, der mit der Fußspitze und den Fußballen betätigt werden kann.
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schaltungssystem für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Schaltungssystems bereitzustellen, mittels welchen einem Fahrer eines Kraftfahrzeugs eine besonders einfach bedienbare Alternative zu einem per Hand betätigbaren Wählhebel zum Wechseln der Gänge eines Getriebes bereitgestellt wird.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Schaltungssystem für ein Kraftfahrzeug. sowie durch ein Verfahren zum Betreiben eines Schaltungssystems mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Das erfindungsgemäße Schaltungssystem für ein Kraftfahrzeug umfasst ein mehrere Gänge aufweisendes Getriebe, zumindest einen per Hand betätigbaren Wählhebel zum Wechseln der Gänge des Getriebes und eine Fußschaltung zum Wechseln der Gänge des Getriebes. Dabei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Fußschaltung als Fußschalthebel ausgebildet ist, welcher mit einem ersten Endbereich verschwenkbar in einem Fußraum des Kraftfahrzeugs gelagert ist, wobei an einem zweiten Endbereich ein Betätigungselement angeordnet ist, welches mit einem Fuß zum Wechseln der Gänge verschwenkbar ist.
-
Es ist also gerade erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Fußschaltung nicht als Fußwippe ausgebildet ist sondern stattdessen als Fußschalthebel ausgebildet ist. Zur Erläuterung der Begrifflichkeiten: Bei bestimmten Motorradtypen, wie Choppermotorrädern, ist die Fußschaltung häufig als Schaltwippe gestaltet, deren hinteres Ende meist hinter der Fußraste liegt, sodass man zum Bewegen der Schaltwippe entweder einen vorderen Teil der Schaltwippe mit den Fußballen nach unten drückt oder man mit der Ferse auf einen hinteren Teil der Schaltwippe tritt. Die erfindungsgemäße, in Form eines Fußschalthebels ausgebildete Fußschaltung wird hingegen nur mit dem Vorderfuß betätigt, beispielsweise indem das Betätigungselement mit der Fußspitze und/oder den Fußballen gezogen oder gedrückt wird, infolgedessen die Fußschaltung verschwenkt und entsprechend dieser Bewegung ein Gangwechsel hervorgerufen wird.
-
Bei dem per Hand betätigbaren Wählhebel handelt es sich also um ein per Hand betätigbaren Gangwahlschalter. Dieser kann beispielsweise zur Seite ausgelenkt werden, um den Gangwahlschalter in eine separate Schaltgasse zu bewegen. In dieser Stellung kann durch Vor- oder Zurückschieben des Gangwahlschalters eine manueller Gangwechsel herbeigeführt werden.
-
Durch Vorsehen der als Fußschalthebel ausgebildeten Fußschaltung kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs auf besonders einfache Weise auch mit einem seiner Füße einen Gangwechsel des Getriebes hervorrufen. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass üblicherweise der linke Fuß eines Fahrers bei einem Fahrzeug mit Automatikgetriebe nicht benötigt wird und daher frei ist. Beispielsweise kann der Fahrer in extremen Lenksituationen einen Gangwechsel durch Betätigung des Fußschalthebels hervorrufen und muss dabei nicht nochmal am Lenkrad umgreifen, um den per Hand betätigbaren Wählhebel zu erreichen.
-
Beispielsweise kann der Fahrer den Fußschalthebel dabei im Bereich des Betätigungselements mit seinem linken Fuß nach oben ziehen oder nach unten treten, um einen entsprechenden Gangwechsel zu betätigen. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass wie bei einem Motorroad aus einer Neutralstellung des Fußschalthebels heraus ein Drücken nach unten das Einlegen des ersten Gangs bewirkt, wobei aus der Neutralstellung heraus ein Ziehen nach oben das Einlegen der weiteren Vorwärtsgänge bewirkt. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass mittels des Fußschalthebels ausschließlich die Vorwärtsgänge des Kraftfahrzeugs gewechselt und eingelegt werden können. Um dem Fahrer das Schalten mit dem Fußschalthebel zu erleichtern, kann zudem noch eine Gangwahlanzeige im Cockpit des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein, sodass der Fahrer auch bei Gangwechseln mittels des Fußschalthebels immer den Überblick behält, welchen Gang er gerade eingelegt hat.
-
Bei dem Fußschalthebel kann es sich genauso wie bei dem per Hand betätigbaren Wählhebel um einen sogenannten Shift-By-Wire-Hebel handeln, alternativ ist es aber auch möglich, dass der Fußschalthebel tatsächlich physisch mit einer ins Getriebe führenden Welle verbunden ist.
-
Zudem ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Schaltungssystem eine Steuereinrichtung umfasst, welche dazu ausgelegt ist, eine Betätigung der Fußschaltung nur in einem vorgegebenen Betriebsmodus des Getriebes in einen Gangwechsel umzusetzen. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass das Getriebe in einem Sportmodus betrieben werden kann, wobei es ausschließlich in dem Sportmodus vorgesehen ist, dass eine Betätigung der Fußschaltung auch in einen Gangwechsel umgesetzt wird. Alternativ ist es auch möglich, dass die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, eine Betätigung der Fußschaltung unabhängig von einem Betriebsmodus des Getriebes in einen Gangwechsel umzusetzen. In dem Fall kann der Fahrer also jederzeit durch Betätigung der Fußschaltung die Gänge des Getriebes wechseln. Er hat dabei die Wahl, ob er entweder den per Hand betätigbaren Wählhebel zum Wechseln der Gänge oder die Fußschaltung verwendet. Je nach Situation kann der Fahrer also die Alternative wählen, die ihm in dem Moment gerade am besten passt.
-
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Betätigungselement in Form eines Hebelarms ausgebildet ist, welcher quer zum restlichen Fußschalthebel verläuft. Mit anderen Worten kann die als Fußschalthebel ausgebildete Fußschaltung wie ein Fußschalthebel bei einem Motorrad ausgebildet sein, sodass ein Fahrer durch Betätigung des Hebelarms mit seiner Fußspitze oder mit seinem Fußballen die Gänge auf besonders einfache und bequeme Weise durchwechseln kann.
-
Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Betätigungselement in Form einer Kappe ausgebildet ist, welche eine Aufnahmeöffnung für den Fuß aufweist. Aufgrund der Anordnung des Fußschalthebels im Fußraum des Kraftfahrzeugs kann der Fahrer den Fußschalthebel gar nicht oder nur schlecht sehen. Dadurch, dass das Betätigungselement in Form einer Kappe mit einer Aufnahmeöffnung für den Fuß ausgebildet ist, kann der Fahrer auf besonders einfache Weise, insbesondere ohne den Fußschalthebel selbst sehen zu müssen, mit seinem Fuß in die Kappe hineinschlüpfen und danach durch Verschwenken des Fußschalthebels die Gänge des Getriebes durchwechseln.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Schaltungssystem eine Benutzerschnittstelle umfasst, mittels welcher einstellbar ist, in welchen Betriebsmodi des Getriebes eine Betätigung der Fußschaltung in einen Gangwechsel umgesetzt werden soll. Der Fahrer des Kraftfahrzeugs hat also die Möglichkeit, auf einfache Weise über die Benutzerschnittstelle selbst vorzugeben und zu entscheiden, wann eine Betätigung der Fußschaltung einen Gangwechsel herbeiführen soll und wann nicht.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Getriebe ein Automatikgetriebe ist. Die Fußschaltung ist insbesondere im Zusammenhang mit einem Automatikgetriebe vorteilhaft, da der Fahrer seinen linken Fuß ohnehin nicht braucht und diesen somit zur Betätigung der Fußschaltung verwenden kann. Bei dem Getriebe kann es sich aber auch um ein halbautomatische Getriebe handeln, bei dem man nicht zu kuppeln braucht, aber immer selbst schaltet.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Schaltungssystem an einem Lenkrad angeordnete Tasten oder Schaltwippen zum Wechseln der Gänge umfasst. In diesem Fall hat der Fahrer sogar drei unterschiedliche Optionen zum Wechseln der Gänge, nämlich den handbetätigbaren Wählhebel, die Fußschaltung und die am Lenkrad angeordneten Tasten oder Schaltwippen. Der Fahrer hat also die maximale Flexibilität beim Wechseln der Gänge und kann dasjenige Betätigungsmittel verwenden, welches für ihn gerade am bequemsten zu erreichen ist oder ihm am geeignetsten erscheint.
-
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst das erfindungsgemäße Schaltungssystem oder eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltungssystems.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das erfindungsgemäße Schaltungssystem oder eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltungssystems betrieben, wobei in Abhängigkeit von einer Betätigung des Betätigungselements der Fußschaltung ein Gang des Getriebes gewechselt wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schaltungssystems sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und umgekehrt anzusehen, wobei das Schaltungssystem insbesondere Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte aufweist.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
Die Zeichnung zeigt in:
-
1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs, welches ein Schaltungssystem mit einem mehrere Gänge aufweisenden Getriebe umfasst, welches mittels eines per Hand betätigbaren Wählhebels oder mittels einer Fußschaltung zum Wechseln der Gänge angesteuert werden kann;
-
2 eine Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform der als Fußschalthebel ausgebildeten Fußschaltung; und in
-
3 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Fußschaltung, wobei ein Betätigungselement der Fußschaltung in Form einer Kappe ausgebildet ist, welche eine Aufnahmeöffnung für den Fuß des Fahrers umfasst.
-
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
Ein Kraftfahrzeug 10 ist in einer schematischen Ansicht in 1 gezeigt. Das Kraftfahrzeug 10 umfasst ein Schaltungssystem 12, welches ein mehrere Gänge aufweisendes Getriebe 14 aufweist. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Getriebe 14 um ein Automatikgetriebe. Des Weiteren umfasst das Schaltungssystem 12 eine Steuereinrichtung 16 zum Ansteuern des Getriebes in Abhängigkeit von einer erfassten Betätigung an einem per Hand betätigbaren Wählhebel 18 oder an einer Fußschaltung 20.
-
Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 hat also die freie Wahl, ob er einen Gangwechsel des Getriebes 14 durch Betätigung des per Hand betätigbaren Wählhebels 18 oder durch Betätigung der Fußschaltung 20 mit seinem Fuß hervorruft. Sollte der Fahrer beispielsweise besonders sportlich durch eine enge Kurve fahren und dabei beide Hände am Lenkrad des Kraftfahrzeugs 10 haben, so kann es von Vorteil sein, dass er einfach mit seiner Fußspitze die Fußschaltung 20 betätigt, um während der Kurvenfahrt einen Gangwechsel hervorzurufen.
-
Darüber hinaus ist es zusätzlich noch möglich, dass am hier nicht dargestellten Lenkrad des Kraftfahrzeugs 10 zusätzlich Schalttasten oder Schaltwippen vorgesehen sind, durch deren Betätigung dem Fahrer eine weitere Option bereitgestellt wird, um die Gänge des Getriebes zu wechseln. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Schaltungssystem 12 um ein sogenanntes Shift-By-Wire-System. Das heißt, dass der Wählhebel 18, die Fußschaltung 20 sowie die erwähnten Tasten bzw. Schaltwippen nur eine elektrische Verbindung zum Getriebe 14 aufweisen. Das Getriebe 14 weist eine hier nicht dargestellte Aktuatorik auf, die die elektrischen Signale in Gangwechsel umsetzen kann. Alternativ ist es aber auch möglich,, dass insbesondere der Wählhebel 18 und die Fußschaltung 20 auch tatsächlich mechanisch mit dem Getriebe 14 verbunden sind.
-
In 2 ist eine erste Ausführungsform der Fußschaltung 20 in einer Perspektivansicht gezeigt. Die Fußschaltung 20 ist in Form eines Fußschalthebels ausgebildet, wie er in der Art auch an Motorrädern verbaut wird. Die Fußschaltung 20 weist ein Betätigungselement 22 in Form eines Hebelarms auf, welcher an einem ersten Endbereich 24 eines weiteren Hebelarms 26 angeordnet ist. An einem weiteren Endbereich 28 des Hebelarms 26 ist die Fußschaltung 20 verschwenkbar im hier nicht dargestellten Fußraum des Kraftfahrzeugs 10 gelagert. Die Fußschaltung 20 kann dabei beispielsweise zumindest im Wesentlichen um eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Achse des Kraftfahrzeugs verschwenkbar gelagert sein. Möchte der Fahrer einen Gangwechsel hervorrufen, so kann er beispielsweise mit seiner Fußspitze das als Hebelarm ausgebildete Betätigungselement 22 nach oben ziehen oder mit seinem Fußballen das als Hebelarm ausgebildete Betätigungselement 22 nach unten drücken.
-
In 3 ist eine weitere Ausführungsform der Fußschaltung 20 dargestellt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Betätigungselement 22 in Form einer Kappe ausgebildet, welche eine Aufnahmeöffnung 30 für den Fuß aufweist. Der Fahrer kann seinen Fuß also auch ohne die Fußschaltung 20 sehen zu müssen auf besonders einfache Weise in das als Kappe 22 ausgebildete Betätigungselement 22 einführen und so die Fußschaltung 20 betätigen, beispielsweise indem er durch Auf- und Abbewegen seines Fußes die Fußschaltung 20 nach oben oder nach unten verschwenkt.
-
Durch Vorsehen der Fußschaltung 20 kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 also auch mit seinem Fuß, beispielsweise mit seinem linken Fuß, den er bei dem als Automatikgetriebe ausgebildeten Getriebe 14 ohnehin nicht benötigt, Gangwechsel hervorrufen. Die Auswertung der Betätigung der Fußschaltung 20 erfolgt beispielsweise elektrisch und kann parallel zu einer Betätigung des per Hand betätigbaren Wählhebels 18 oder auch zur Betätigung von den am Lenkrad angeordneten Tasten oder Schaltwippen erfolgen. Der Fahrer muss also, sofern er dies nicht möchte, zu keiner Zeit seine Hand vom Lenkrad nehmen um einen Gangwechsel hervorzurufen. Selbst wenn der Fahrer bei Vorhandensein von Schaltwippen seine Hände gerade so ungünstig am Lenkrad angeordnet haben sollte, dass er die Schaltwippen nicht ohne Umgreifen am Lenkrad erreichen kann, so kann er dennoch durch Betätigung der Fußschaltung 20 einen gewünschten Gangwechsel hervorrufen.
