DE10209840A1 - Automatisiertes Schaltgetriebe mit Bedienungsschnittstelle - Google Patents

Abstract

Ein automatisiertes Schaltgetriebe mit Bedienungsschnittstelle für Kraftfahrzeuge mit einer elektronischen Getriebesteuerung, die in einen Automatikmodus mit den Stellungen rückwärts (R), neutral (N) und vorwärts (D) oder in einen Manuellmodus schaltbar ist, und mit einem oder mehreren Schaltmitteln zur Umschaltung zwischen den beiden Modi, zur Wahl der Stellungen im Automatikmodus und zur Gangwahl im Manuellmodus, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Schaltmittel vorhanden ist, mit dem die Stellungen R-N-D anwählbar sind, und daß ein zweites Schaltmittel vorhanden ist, mit dem ein höherer oder niedrigerer Gang einstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisiertes Schaltgetriebe mit Bedienungsschnitt­ stelle für Kraftfahrzeuge, mit einer elektronischen Getriebesteuerung, die in ei­ nen Automatikmodus mit den Stellungen rückwärts (R), neutral (N) und vor­ wärts (D) oder in einen Manuellmodus schaltbar ist, und mit einem oder mehre­ ren Schaltmitteln zur Umschaltung zwischen den beiden Modi, zur Wahl der Stellungen im Automatikmodus und zur Gangwahl im Manuellmodus.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Getriebe bzw. eine Getriebeein­ richtung insbesondere eine Einrichtung, welche gestuft oder stufenlos in unter­ schiedliche Schaltstellungen geschaltet werden kann, in denen sie ein unter­ schiedliches Übersetzungsverhältnis zwischen zwei Wellen erzeugt. Die Getrie­ beeinrichtung kann als Wechselstufengetriebe oder Kegelscheiben- Umschlingungsgetriebe oder dergleichen ausgebildet sein. Schaltvorgänge der Getriebeeinrichtung zwischen verschiedenen Schaltstufen können insbesonde­ re automatisch oder von Hand oder teilautomatisch oder automatisiert mit zu­ sätzlicher Eingriffsmöglichkeit von Hand ausgeführt werden. Beim Schalten von einer ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung kann eine Zugkraftun­ terbrechung vorgesehen sein, jedoch muß sie nicht zwingend gegeben sein.

Unter einem automatisierten Schaltgetriebe im Sinne der vorliegenden Erfin­ dung ist insbesondere eine Getriebeeinrichtung zu verstehen, bei der Schalt­ vorgänge automatisiert mit Zugkraftunterbrechung angesteuert werden können. Das automatisierte Schaltgetriebe weist wenigstens einen ansteuerbaren Elekt­ romotor zur Betätigung von Schaltvorgängen auf.

Ein Gang bzw. eine Gangstufe bzw. eine Schaltstufe ist eine Schaltstellung, bei der eine vorbestimmte Übersetzung geschaltet ist, wobei der Begriff Gangstufe sowohl eine gestufte Getriebeeinrichtung als auch eine stufenlose Getriebeein­ richtung betreffen kann.

Ein derartiges automatisiertes Schaltgetriebe der eingangs genannten Art ist aus der WO 96/32299 bekannt, bei dem ohne Anwählen einer Gasse für den Manuellmodus in der Wählkulisse direkt eine Hoch- oder Rückschaltung aus­ gelöst wird. Das Dokument offenbart ein Schaltgetriebe mit einer elektronischen Getriebesteuerung. Das Getriebe kann über einen Druckschalter in einen Au­ tomatikmodus oder einen Manuellmodus geschaltet werden. Im Automatikmo­ dus kann das Getriebe mittels eines Drehschalters in die Stellungen neutral, vorwärts und rückwärts geschaltet werden. Dieser Drehschalter ist an der Lenk­ säule des Kraftfahrzeuges angebracht, was dadurch ermöglicht wird, daß die Verbindung zwischen dem Wählmittel und dem Getriebe nicht mechanisch son­ dern auf elektrischem Weg erfolgt. Der Druckschalter zum Wählen des Modus ist in diesen Drehschalter integriert. Der Drehschalter ist in Form eines Stiels ausgebildet und beinhaltet weiter die Funktion, daß im Manuellmodus über ein Auslenken des Stiels gegen eine Feder ein höherer oder niedrigerer Gang an­ wählbar ist, und daß im Automatikmodus, das von der elektronischen Getriebe­ steuerung gewählte Übersetzungsverhältnis verändert werden kann.

Weiter ist aus der DE 31 18 048 A1 ein prozessorgesteuertes Servogetriebe mit einem Umschalter zur Überbrückung der Getriebesteuerung bekannt. Durch Überbrückung der Getriebesteuerung ist ein halbautomatischer Betrieb des Getriebes mit individuell bestimmbarer Gangwahl möglich.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein alternatives, automatisiertes Schaltgetriebe mit erhöhtem Be­ dienkomfort bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schaltgetriebe der eingangs genannten Art gelöst, daß dadurch gekennzeichnet ist, daß ein erstes Schalt­ mittel vorhanden ist, mit dem die Stellungen R-N-D anwählbar sind, und daß ein zweites Schaltmittel vorhanden ist, mit dem ein höherer oder niedrigerer Gang einstellbar ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein höherer oder niedrigerer Gang nur einstellbar, wenn mit dem ersten Schaltmittel die Stellung D angewählt ist. Eine andere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen automatisiertes Schalt­ getriebe für Kraftfahrzeuge, mit einer elektronischen Getriebesteuerung, die in einen Automatikmodus mit den Stellungen rückwärts (R) und neutral (N), oder in einen Manuellmodus schaltbar ist, und mit einem oder mehreren Schaltmit­ teln zur Umschaltung zwischen den beiden Modi, zur Wahl der Stellungen im Automatikmodus und zur Gangwahl im Manuellmodus, dadurch gekennzeich­ net, daß ein erstes Schaltmittel vorhanden ist, mit dem die Stellungen R-N an­ wählbar sind, und daß ein zweites Schaltmittel vorhanden ist, mit dem in der Stellung N ein höherer oder niedrigerer Gang einstellbar ist.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart. Es können auch einzelne oder mehrere der in den abhängigen Ansprüchen 4 bis 14 offenbarten Merkmale jeweils für sich oder in beliebiger Kombination zu­ sammen mit den Merkmalen des oder jeden unabhängigen Anspruches erfinde­ rische Lösungen der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe darstellen. Das erste Schaltmitteln ist ein Drehschalter, der vorzugsweise an der Lenksäule angeordnet ist.

Das zweite Schaltmittel ist bevorzugt ein Wippschalter, der in der Nähe des Lenkrades angeordnet ist. In einer weiteren Ausgestaltung besteht das zweite Schaltmittel aus einem Paar von Tipptasten, die am Lenkrad oder im Pralltopf des Lenkrads angeordnet sind. Insbesondere bei einer Wippbetätigung in verti­ kaler Richtung kann die Anordnung der Hoch- und Rückschaltfunktion besser gelöst werden als bei den bekannten Anordnungen, da der vertikal nach oben ausgeführten Wippbewegung die Funktion "Hochschalten" und der vertikal nach unten ausgeführten Wippbewegung die Funktion "Herunterschalten" zugeordnet werden kann.

Der Automatikmodus und/oder der Manuellmodus sind dadurch einstellbar, daß das oder jedes zweite Schaltmittel eine einstellbare Mindestzeit lang betätigt wird. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß das erste Schaltmittel verein­ facht herstellbar ist, da die (Schalt-)Stellung M entfallen kann. So kann bei­ spielsweise über ein Betätigen der (-)Tipptaste (Herunterschalten) für eine be­ stimmte Zeitdauer der Automatikmodus aktiviert werden, und durch ein Betäti­ gen der (+)Tipptaste (Hochschalten) für eine bestimmte Zeitdauer in den Manu­ ellmodus zurückgeschaltet werden. Dabei ist die Getriebesteuerung so pro­ grammiert, daß bei einem Betätigen der Tipptasten für eine längere Zeitdauer kein Gangwechsel ausgelöst wird. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die Tipptasten auch im Automatikmodus betätigt werden können: Geht man davon aus, daß insbesondere der komfortbewußte Fahrer normalerweise im Automa­ tikmodus fährt und nur dann in den Manuellmodus wechselt, wenn er mit der klaren Vorgabe gemäß den in der Getriebesteuerung gespeicherten Schalt­ kennlinien nicht "einverstanden" ist, dann ist hierdurch die Möglichkeit gegeben, über die Tipptasten im Automatikmodus einen Gangwechsel auszulösen. Da­ durch hat der Fahrer die einfache Möglichkeit, die Auslegung der gespeicherten Schaltkennlinien nach seinen subjektiven Wünschen oder je nach den Erforder­ nissen der Fahrsituation zu umgehen.

Es muß dann allerdings sichergestellt sein, durch entsprechende Programmie­ rung der Getriebesteuerung, daß der Gangwechsel infolge der gespeicherten Schaltkennlinien nicht sofort zurückgenommenen wird. Dies erfordert eine Sper­ rung eines automatisch infolge der Schaltkennlinien auszulösenden Gangwech­ sels unmittelbar nach einem manuellen Gangwechsel. Als Kriterien für eine Sperrung eignen sich Fahrsituation und/oder eine zeitliche Sperre. Das bedeu­ tet, daß nach einem manuellen Gangwechsel für eine bestimmte Zeitdauer und oder solange sich die Fahrsituation nicht ändert, kein automatisch initiierter Gangwechsel ausgeführt wird.

Zur Anzeige der Modus-Umschaltung kann ein im Kraftfahrzeug vorhandenes Display mit der elektronischen Getriebesteuerung verbunden sein. In dem Dis­ play wird dann der gewählte Modus und/oder die Stellung des Automatikmodus und/oder der eingelegte Gang angezeigt.

Es kann auch ein akustischer oder optischer Signalgeber vorhanden sein, über den eine Umschaltung des Modus und/oder eine Veränderung der Stellung des Automatikmodus und/oder eine Veränderung des eingelegten Ganges anzeig­ bar ist. Bei vorhandenem akustischen Signalgeber, beispielsweise einem Piep­ ser, können Veränderungen je nach ihrer Art unterschiedliche Tonfolgen zuge­ ordnet werden. Für eine optische Anzeige der Umschaltung des Modus ist bei­ spielhaft ein Blinken der Ganganzeige oder eine Kurzanzeige des Modus an­ stelle der Ganganzeige vorgesehen.

Die elektronische Getriebesteuerung ist so geschaltet oder programmiert, daß eine Umschaltung zwischen den Modi nur bei betätigter Bremsvorrichtung oder bei stehendem Kraftfahrzeug durchführbar ist. Die elektronische Getriebesteue­ rung kann auch so geschaltet oder programmiert sein, daß bei eingestelltem Automatikmodus und betätigtem zweiten Schaltmittel, was einer Gangverände­ rung entspricht, für eine einstellbare Zeitdauer und/oder solange sich die Fahr­ situation nicht ändert, kein automatischer Gangwechsel gemäß vorgegebenen Schaltkennlinien initiiert wird.

Die elektronische Getriebesteuerung kann ferner auch so geschaltet oder pro­ grammiert sein, daß bei eingestelltem Automatikmodus in Stellung D und betä­ tigtem zweiten Schaltmittel ein höherer Gang eingelegt wird, wenn über die e­ lektronische Getriebesteuerung eine mittlere bis hohe Motordrehzahl bei gerin­ gem Kupplungsmoment detektiert ist oder eine hohe Motordrehzahl bei hohem Kupplungsmoment detektiert ist oder das Fahrzeug steht. Ein niedrigerer Gang wird eingelegt, wenn eine geringe bis mittlere Motordrehzahl und ein Schub­ moment detektiert ist oder wenn eine niedrige Drehzahl bei hohem Kupplungs­ moment detektiert ist. Bei nicht eindeutiger Fahrsituation kann der Schalt­ wunsch, d. h. die Betätigung des zweiten Schaltmittels auch wirkungslos blei­ ben, indem die Programmierung durchgeführt ist, daß die Reaktion auf den Schaltwunsch lediglich in einem Rückschalten beim Anhalten und/oder in einem Hochschalten bei Erreichen einer einstellbaren Maximaldrehzahlgrenze besteht.

Wie schon zuvor erwähnt, erfolgt beispielsweise die Umschaltung von dem Automatikmodus in den Manuellmodus ohne zusätzliches Bedienungselement durch längeres Betätigen der Tipptasten. Die Programmierung der Tipptasten kann in ähnlicher Weise wie die Programmierung der Rundfunkstationstasten des Autoradios vorgenommen werden, wobei einer Tipptaste eine (+)-Funktion, entspricht dem Manuellmodus, und der anderen Tipptaste eine (-)-Funktion, entspricht dem Automatikmodus, einprogrammierbar ist. Es kann dann über eine Betätigen der (-)-Tipptaste der Automatikmodus aktiviert und durch Betäti­ gen der (+)-Tipptaste auf den Manuellmodus zurückgeschaltet werden. Die Zu­ ordnung der (+) und (-) Tipptasten zum Manuell- bzw. Automatikmodus ist selbstverständlich auch vertauschbar. Durch den Wegfall des Bedienungsele­ ments zum Umschalten zwischen Automatik- und Manuellmodus wird die Be­ dienungsschnittstelle vereinfacht.

Desweiteren kommt es zur Integration der Tipptasten in den Automatikmodus durch die zuvor beschriebenen Bedienungskonzepte, so daß ein manuelles Schalten der Gänge im Automatikmodus möglich ist.

Bedienungselemente bzw. gegenüber bekannten Schnittstellen vereinfachte Schnittstellen ohne Unterscheidung zwischen Automatik- und Manuellmodus sind in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Das Bedienungselement nach Fig. 1 weist die Stellungen R-N-D und die (+), (-) Tipptasten auf. Die Stellung N wird zum Starten des Motors und die Stellung D für das Fahren des Fahrzeugs an­ gewählt, während die (+), (-) Tipptasten den Gangwechsel in der D-Stellung auslösen. Ein Wechsel von einer Gasse für den Automatikmodus in eine Gasse für den Manuellmodus, wie dies bei bekannten Bedienungsschnittstellen erfor­ derlich ist, entfällt.

Bei der erfindungsgemäßen Schnittstelle ist die Stellung P (Parken) weggelas­ sen, da in der Stellung D eine Wegrollsperre und eine Anschleppfunktion bei abgeschaltetem Motor realisiert ist.

Das Bedienungselement nach Fig. 2 weist im Automatikmodus die Stellungen R- N auf sowie die (+), (-) Tipptasten, die im Automatikmodus betätigt werden. Der Motorstart erfolgt in der Stellung N. Die Stellungen P und D entfallen, da in der N- Stellung mittels der (+), (-) Tipptasten die Gänge im Automatikmodus hoch- und runtergeschaltet werden können, so daß eine gesonderte Stellung D im Automa­ tikmodus nicht erforderlich ist.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor­ schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die An­ melderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbil­ dung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweili­ gen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Tei­ lungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindun­ gen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprü­ che unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verste­ hen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abände­ rungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Be­ schreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschrit­ ten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims (15)

1. Automatisiertes Schaltgetriebe mit Bedienungsschnittstelle für Kraftfahrzeu­ ge, mit einer elektronischen Getriebesteuerung, die in einen Automatikmo­ dus mit den Stellungen rückwärts (R), neutral (N) und vorwärts (D) oder in einen Manuellmodus schaltbar ist, und mit einem oder mehreren Schaltmit­ teln zur Umschaltung zwischen den beiden Modi, zur Wahl der Stellungen im Automatikmodus und zur Gangwahl im Manuellmodus, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein erstes Schaltmittel vorhanden ist, mit dem die Stellungen R-N-D anwählbar sind, und daß ein zweites Schaltmittel vorhanden ist, mit dem ein höherer oder niedrigerer Gang einstellbar ist.

2. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, wobei ein höherer oder niedrigerer Gang nur einstellbar ist, wenn mit dem ersten Schaltmittel die Stellung D ange­ wählt ist.

3. Automatisiertes Schaltgetriebe für Kraftfahrzeuge, mit einer elektronischen Getriebesteuerung, die in einen Automatikmodus mit den Stellungen rück­ wärts (R) und neutral (N), oder in einen Manuellmodus schaltbar ist, und mit einem oder mehreren Schaltmitteln zur Umschaltung zwischen den beiden Modi, zur Wahl der Stellungen im Automatikmodus und zur Gangwahl im Manuellmodus, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Schaltmittel vor­ handen ist, mit dem die Stellungen R-N anwählbar sind, und daß ein zweites Schaltmittel vorhanden ist, mit dem in der Stellung N ein höherer oder nied­ rigerer Gang einstellbar ist.

4. Schaltgetriebe gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das erste Schaltmittel ein Drehschalter ist, der vorzugsweise an der Lenksäule angeordnet ist.

5. Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, wobei das zweite Schaltmittel ein Wippschalter ausgebildet ist, der in der Nähe des Lenkrades angeordnet ist.

6. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das zweite Schaltmittel aus einem Paar von Tipptasten besteht, die am Lenkrad oder im Pralltopf des Lenkrades angeordnet sind.

7. Schaltgetriebe nach Anspruch 3, wobei der Automatikmodus und/oder der Manuellmodus in der Weise einstellbar sind, daß das oder jedes zweite Schaltmittel eine einstellbare Mindestzeit lang betätigt wird.

8. Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Display vorhanden ist, über das der gewählte Modus und/oder die Stellung des Automatikmodus und/oder der eingelegten Gang anzeigbar sind.

9. Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein akustischer oder optischer Signal­ geber vorhanden ist, der eine Umschaltung des Modus und/oder eine Ver­ änderung der Stellung des Automatikmodus und/oder eine Veränderung des eingelegten Ganges anzeigt.

10. Schaltgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der akusti­ sche Signalgeber eine Modus-Umschaltung durch ein akustisches Signal und die Unterscheidung zwischen dem Automatik- und dem Manuellmodus durch unterschiedliche Tonfolgen für den einzelnen Modus anzeigt.

11. Schaltgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Signalgeber eine Modus-Umschaltung durch Blinken der Ganganzeige oder Kurzanzeige des Modus anstelle der Ganganzeige anzeigt.

12. Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Getriebesteuerung so geschaltet oder programmiert ist, daß eine Umschaltung zwischen den Modi nur bei betätigter Bremsvorrichtung oder bei stehendem Kraftfahrzeug durchführbar ist.

13. Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Getriebesteuerung so geschaltet oder programmiert ist, daß bei eingestelltem Automatikmodus und betätigtem zweiten Schaltmittel (Gangveränderung) für eine einstellbare Zeitdauer und/oder solange keine Änderung der Fahrsituation detektiert ist, ein automatischer Gangwechsel gemäß vorgegebenen Schaltkennlinien nicht auslösbar ist.

14. Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Getriebesteuerung so geschaltet o­ der programmiert ist, daß bei eingestelltem Automatikmodus in Stellung D und betätigtem zweiten Schaltmittel ein höherer Gang eingelegt wird, wenn
eine mittlere bis hohe Motordrehzahl bei geringem Kupplungsmoment detektiert ist oder
eine hohe Motordrehzahl bei hohem Kupplungsmoment detektiert ist oder
das Fahrzeug steht.

15. Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die elektronische Getriebesteuerung so ge­ schaltet oder programmiert ist, daß bei eingestelltem Automatikmodus in Stellung D und betätigtem zweiten Schaltmittel ein niedrigerer Gang ein­ gelegt wird, wenn
eine geringe bis mittlere Motordrehzahl und ein Schubmoment detektiert ist oder wenn
eine niedrige Drehzahl bei hohem Kupplungsmoment detektiert ist.