DE10243285A1

DE10243285A1 - Schaltknauf

Info

Publication number: DE10243285A1
Application number: DE2002143285
Authority: DE
Inventors: Tomasz Bachorski; Peer Witt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2022-09-19
Also published as: DE10243285B4

Abstract

Schaltknauf, insbesondere für ein Automatikgetriebe oder ein automatisiertes Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges, mit einem integrierten Schalter zur Aktivierung und Deaktivierung einer speziellen Getriebefunktion, wobei der Schalter als eine Klappen-Doppel-Taste ausgebildet ist, bei der eine Taste in Wirkverbindung mit einer Klappe schaltbar ist, derart, dass für eine Aktivierung und eine Deaktivierung der speziellen Getriebefunktion jeweils eine bestimmte, optisch und haptisch erkennbare Klappenstellung einstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaltknauf, insbesondere für ein Automatikgetriebe oder ein automatisiertes Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges, mit einem integrierten Schalter zur Aktivierung und Deaktivierung einer speziellen Getriebefunktion.
Automatikgetriebe oder automatisierte Schaltgetriebe in Kraftfahrzeugen weisen häufig, neben den üblichen Getriebefahrstufen, spezielle Getriebefunktionen, d.h. besondere Getriebefahrprogramme auf, die bei Bedarf aktiviert werden können. Solche Getriebefunktionen sind beispielsweise Extremprogramme, etwa „SPORT", die unter Ausnutzung höherer Motordrehzahlen die Schaltvorgänge im Sinne einer eher dynamischeren Fahrweise beeinflussen, oder „ECO" zur Erzielung eines möglichst geringen Kraftstoffverbrauchs, oder auch Geländefunktionen zur Verteilung des Antriebsmomentes auf zwei Antriebsachsen.
Dazu ist es bekannt, einen Schalter zur Anwahl von speziellen Getriebefunktionen an einem Schaltknauf des Getriebes anzuordnen, durch dessen Betätigung eine Aktivierung bzw. Deaktivierung der vorgesehenen speziellen Getriebefunktion ausgelöst wird. Meist erfasst dabei zunächst ein Getriebesteuergerät eine Betätigung des Schalters über eine Signalverbindung. Die eigentlichen Schaltvorgänge und das Betätigen der Fahrkupplung und/oder das Zuschalten einer zweiten Antriebsachse, erfolgt dann meist über elektrohydraulische Hilfsmittel, die über das Getriebesteuergerät entsprechend angesteuert werden.
Solche Extremprogramme sollen nur ganz gezielt vom Fahrer eingesetzt werden. Problematischerweise kommt es jedoch vor, dass insbesondere Schalter, die in den Schaltknauf integriert sind, beispielsweise aus Unachtsamkeit ungezielt, d.h. ohne bewusste Wahrnehmung, betätigt werden, wodurch sich die Fahrdynamik des Fahrzeuges für den Fahrer überraschend ändern kann, was wiederum zu einer Beeinträchtigung der Fahrsicherheit oder in ungünstigen Betriebssituationen zu Schäden am Getriebe führen kann.

Schalter zur Aktivierung spezieller Getriebefunktionen in Automatikgetrieben sind in der US 6 038 937 und in der DE-PS 35 32 677 beschrieben.

Der in der US 6 038 937 beschriebene Schalter ist in einen Schaltknauf integriert. Der Schaltknauf kann weiterhin eine LED aufweisen, die bei erfolgreicher Aktivierung der angewählten Getriebefunktion aufleuchtet.

Nachteilig ist, dass der Schalter leicht versehentlich betätigt werden kann, da keine Vorkehrungen getroffen sind, die den Fahrer an einer unbewussten Betätigung des Schalters hindern. Die LED – Anzeige bestätigt lediglich eine erfolgte Aktivierung der angewählten Getriebefunktion, beispielsweise einem Allradantriebs-Modus.

Der in der DE-PS 35 32 677 beschriebene Schalter ist ergonomisch günstig an einem Griffstück eines Wählhebels angeordnet, so dass er blindlings vom Mittelfinger betätigt werden kann, wenn der Handballen auf dem Wählhebel aufliegt. Der Schalter wird beispielsweise verwendet, um bei einem Viergang-Automatikgetriebe über einen Elektromagnet die vierte Gangstufe zu sperren, wodurch eine bestimmte Fahrdynamik vorgewählt werden kann.

Nachteilig ist, dass die Betätigung des beschriebenen Schalters für den Fahrer optisch nicht oder kaum erkennbar ist. Dieser Schalter ist somit ebenso nicht ausreichend gegen eine unbewusste Betätigung durch den Fahrer abgesichert.

Bekannt ist weiterhin ein Schalter an einem Schaltknauf, der bei einem gleichzeitigen Betätigen einer Kupplung eine Nachschaltstufe aktiviert. Die Betätigung der Nachschaltstufe wird an einem Display eines Fahrerinformationssystems (FIS) angezeigt.

Nachteilig ist, dass dieser Schalter nur dadurch, dass gleichzeitig ein weiteres Bedienelement betätigt werden muss, zuverlässig ein unbewusstes Betätigen verhindert. Dies ist aber nur für wenige Getriebefunktionen vorgesehen und sinnvoll, und daher nur eingeschränkt anwendbar und zudem relativ aufwendig, da über den Schalter hinausgehende zusätzliche Maßnahmen notwendig sind. Das Fahrerinformationssystem FIS zeigt beispielsweise die Zustände „LOW RANGE" (Aktivierung), oder „LOW RANGE" blinkend (Aktivierung nicht erfolgreich) an. Dies geschieht aber erst nachdem der Schalter bereits betätigt wurde und ist daher ebenso nicht geeignet den Fahrer von vornherein zu einer bewussten Betätigung des Schalters vor oder bei dessen Betätigung anzuhalten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen, an einem Schaltknauf angeordneten Schalter zur Aktivierung spezieller Getriebefunktionen vorzuschlagen, bei dem eine bewusste Betätigung und eine hohe Bedienungssicherheit gewährleistet ist und der vielseitig einsetzbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass der Schalter als eine Klappen-Doppel-Taste ausgebildet ist, bei der eine Taste in Wirkverbindung mit einer Klappe schaltbar ist, derart, dass für eine Aktivierung und eine Deaktivierung der speziellen Getriebefunktion jeweils eine bestimmte, optisch und haptisch erkennbare, Klappenstellung einstellbar ist.

Um die spezielle Getriebefunktion, beispielsweise ein „SPORT"-Extremprogramm zu aktivieren, muss der Fahrer die Klappe in eine bestimmte Stellung bewegen. Bei dieser Bewegung wird dann die Taste betätigt. Entsprechendes gilt für die Deaktivierung der Funktion. Die jeweilige Klappenstellung, die mit einem Betriebsstatus des Getriebes in Zusammenhang steht (vorzugsweise über ein Getriebesteuergerät gesteuert) ist für den Fahrer deutlich sichtbar. Durch die Ausführung des Schalters als Klappen-Doppel-Taste ist damit sichergestellt, dass die Funktion nur ganz bewusst aktiviert, bzw. deaktiviert wird. Es ist weitestgehend ausgeschlossen, dass die Tätigkeit des Bewegens der Klappe unbedacht und unachtsam erfolgen kann. Dadurch wird ein hohes Maß an Bedienungssicherheit erreicht. Weiterhin ist die Klappen-Doppel-Taste vielseitig, d.h. für viele Getriebefunktionen einsetzbar, da die jeweiligen Klappenstellungen, bzw. Klappenbewegungen für Aktivierung bzw. Deaktivierung mit geringem konstruktiven Aufwand an eine vorgegebene Getriebefunktion anpassbar sind, d.h. welche Stellung für die Aktivierung bzw. Deaktivierung verwendet wird. Die Klappen-Doppel-Taste ist aber auch leicht bedienbar ohne optisch anvisiert werden zu müssen, denn ebenso kann der momentane Status an der Klappenstellung ertastet werden, ist also auch haptisch erkennbar, ohne dass der Fahrer vom Verkehrsgeschehen abgelenkt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine erste Klappenstellung als eine Neutralstellung vorgesehen, bei der die Klappe an der Taste anliegt und mit einem Oberflächenabschnitt des Schaltknaufs bündig abschließt, und ist zur Aktivierung der Getriebefunktion in einer zweiten, als eine Aktivierungsstellung vorgesehenen, im Knaufinneren liegenden Klappenstellung, die Taste über die an ihr anliegende Klappe schaltbar und dabei in einer Vertiefung des Schaltknaufs versenkbar, und ist zur Deaktivierung der Getriebefunktion die Klappe aus der Aktivierungsstellung in eine dritte, als eine Deaktivierungsstellung vorgesehene Klappenstellung verstellbar, bei der die Klappe von der Taste abgehoben ist und aus dem Schaltknauf hervorsteht.

In der Neutralstellung bildet die Klappe einen bündigen Abschluss mit der Oberfläche des Schaltknaufs, d.h. dass die Klappe in die Oberflächenform des Knaufs integriert ist, wodurch sich ein formschönes Design ergibt. Zur Aktivierung der Getriebefunktion muss der Fahrer die Klappe mit einem oder mehreren Fingern der Hand, die den Schaltknauf umfasst, in die Vertiefung drücken. Dies setzt eine bewusste Tätigkeit des Fahrers voraus. Der dabei ausgeübte Druck wird auf die anliegende Taste übertragen, die dadurch betätigt, d.h. in die Aktivierungsstellung gebracht wird. Über die Krafteinwirkung, d.h. den Tastendruck, wird die angewählte Funktion geschaltet. Bei der Deaktivierung der Getriebefunktion wird die Klappe von der Taste abgehoben und über die Oberfläche des Schaltknaufs hinaus in die hervorgehobene Deaktivierungsstellung gebracht. Die Bewegung in diese Schalterposition ist ebenso als bewusste Aktion zu verstehen und zeigt dem Fahrer optisch deutlich und direkt an der Klappen-Doppeltaste zu sehen, dass die Funktion nun wieder deaktiviert wurde.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die, über die Klappe gedrückte Taste in der Aktivierungsstellung in einer Rastung verankerbar, und ist die Taste durch ein erneutes Drücken über einen angeordneten Federmechanismus aus der Rastung lösbar und dabei die Klappe in die Deaktivierungsstellung verstellbar.

Die gedrückte Taste kann durch einen Rastmechanismus verankert werden. Dabei bleibt die Klappe in der Vertiefung, an der Klappenstellung ist erkennbar, dass die Taste gedrückt ist. Es kann ein kostengünstiger üblicher Rastmechanismus verwendet werden. Zum Lösen der Aktivierungsstellung kann die Taste erneut gedrückt werden. Dazu ist der Rastmechanismus mit einem Federmechanismus versehen, der zum einen die Taste löst, und zum anderen die an der Taste anliegende Klappe in Richtung aus dem Knauf heraus bewegt und in die Deaktivierungsstellung verstellt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Klappe als ein Hebel ausgebildet, der mit seinem einen Ende an einer, an dem Schaltknauf angeordneten Achse, drehbar gelagert ist.

Durch die Klappe in Hebelform lässt sich besonders einfach die Aktivierungsstellung sowie die Deaktivierungsstellung realisieren. In der Aktivierungsstellung wird der Hebel in Richtung Taste um seine Achse verdreht, während er in der Deaktivierungsstellung von der Taste weggedreht wird.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt der Hebel in der Neutralstellung an einem ersten oberen Abschnitt der Taste und in der Aktivierungsstellung an einem zweiten, zu einer Seite der Taste hin verlaufenden Abschnitt, formschlüssig an.

Die Taste weist dazu einen ersten oberen, vorzugsweise leicht gekrümmten, Abschnitt auf, der bei der Neutralstellung mit der Klappe formschlüssig zum Anliegen kommt. Die Klappe liegt dann ihrerseits mit einem entsprechend ausgebildeten Abschnitt an, während ein Fortsatz der Klappe von dem zweiten, zu der einen Seite hin verlaufenden, vorzugsweise stärker gekrümmten Abschnitt, abgehoben ist. Bei der Bewegung der Klappe um seine Achse in Richtung der Aktivierungsstellung kommt dann der Fortsatz, mit dem stärker gekrümmten Abschnitt zum Anliegen. Dadurch wird eine sehr kompakte Bauform der Klappen-Doppel-Taste ermöglicht, die zudem durch ihre einfache Konstruktion kostengünstig ist und in sich gut in verschieden gestaltete Schaltknäufe integrieren lässt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine, über ein Getriebesteuergerät erfasste Betätigung der Klappen-Doppel-Taste und eine dadurch entsprechend über das Getriebesteuergerät eingeleitete Aktivierung oder Deaktivierung der speziellen Getriebefunktion, an einer Anzeige optisch wahrnehmbar.

Die Betätigung der Klappen-Doppel-Taste, bzw. der Taste, wird vorzugsweise über eine elektrische Verbindung an das Getriebesteuergerät weitergegeben, das die entsprechenden Getriebebauteile, bzw. elektrische und/oder hydraulische Versteller zur Verstellung dieser Teile, ansteuert. Das Getriebesteuergerät meldet die Tastenbetätigung an eine Anzeige, die den aktuellen Status bzgl. der Getriebefunktion anzeigt. Die Anzeige kann kostengünstig in ein vorhandenes Anzeigesystem integriert sein. Es ist möglich, dass eine Plausibilitätsprüfung vorgesehen ist, die bei der Betätigung der Klappen-Doppel-Taste zunächst durchgeführt wird, um zu prüfen, ob die gewünschte Betätigung aus dem momentanen Betriebszustand des Fahrzeugs sinnvoll und ohne Gefahr umsetzbar ist. Ggf. kann die Aktivierung der Funktion blockiert werden oder eine Warnmeldung ausgegeben werden, die dann an der Anzeige für den Fahrer sichtbar wird. Die Kombination von bewusster Tastenbetätigung durch die Handhabung der Klappen-Doppel-Taste und optischer Anzeige führt zu einer weiteren Verbesserung der Bedienungssicherheit der speziellen Getriebefunktion.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine über das Getriebesteuergerät erfasste Betätigung der Klappen-Doppel-Taste und eine dadurch entsprechend über das Getriebesteuergerät eingeleitete Aktivierung oder Deaktivierung der speziellen Getriebefunktion, über eine Signaleinrichtung akustisch signalisierbar.

Dadurch, dass eine Betätigung der Klappen-Doppel-Taste akustisch signalisierbar ist, kann insbesondere eine Warnmeldung ausgegeben werden, wenn der Fahrer die Taste zwar bewusst bedient aber dies in der momentanen Fahr- bzw. Betriebssituation nicht sinnvoll oder gefahrlos möglich ist. Die Signaleinrichtung kann auch zusätzlich zu einer optischen Anzeige vorgesehen sein. Dadurch kann eine besonders hohe Aufmerksamkeit des Fahrers erreicht werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Klappen-Doppel-Taste von dem sie unmittelbar umgebenden Abschnitt des Schaltknaufs farblich abgehoben. Es kann auch sein, dass die Klappen-Doppel-Taste von dem sie unmittelbar umgebenden Abschnitt des Schaltknaufs durch eine unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheit abgehoben ist.

Dadurch, dass die Klappen-Doppel-Taste von dem sie umgebenden Abschnitt des Schaltknaufs farblich abgehoben ist, kann die Bedienungssicherheit weiter verbessert werden, da dem Fahrer optisch die Klappen-Doppel-Taste hervorgehoben und dadurch besser ins Bewusstsein gerufen wird. Dies gilt ebenso, wenn dem Fahrer beim Umgreifen des Schaltknaufs durch das Ertasten der veränderten Oberflächenbeschaffenheit, beispielsweise einer erhöhten Rauigkeit, ins Bewusstsein gerufen wird, dass er gerade das Bedienelement, d.h. die Klappen-Doppel-Taste für das Extremprogramm, d.h. die spezielle Getriebefunktion, berührt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist. Es zeigt

1a–c: ein Schaltknauf in einer Seitenansicht im Schnitt mit einer Klappen-Doppel-Taste in drei Klappenstellungen A, B, C.

Ein Schaltknauf 1 weist im wesentlichen eine Klappen-Doppel-Taste 2 mit einer Klappe 4 und einer, mit der Klappe 4 in Wirkverbindung schaltbare, Taste 3 auf.
Die Klappen-Doppel-Taste 2 ist in einem oberen Bereich des Schaltknaufs 1 angeordnet, so dass sie der Formgebung des Schaltknaufs 1 angepasst und vollständig im Knaufinneren integriert ist. Die Taste 3 weist einen ersten annähernd geraden Abschnitt 8 und einen, zum Radius des Hebels 4 hin zeigenden, stärker gekrümmten zweiten Abschnitt 9 auf. Die Klappe 4 ist als ein Hebel ausgebildet. Der Hebel 4 ist mit einem Ende um eine Achse 7 drehbar gelagert.
In 1a ist die Klappen-Doppel-Taste 2 in einer ersten Klappenstellung A dargestellt. Diese Klappenstellung A dient als eine Neutralstellung. Die Taste 3 ist hierbei nicht geschaltet, d.h. dass die Getriebefunktion nicht aktiviert ist. An dem Tastenabschnitt 8 liegt formschlüssig ein entsprechender Abschnitt des Hebels 4 an. Der Hebel 5 schließt dabei bündig mit einem Oberflächenabschnitt 5 des Schaltknaufs 1 ab, so dass er sich der Oberflächenform des Schaltknaufs 1 anpasst und mit ihm eine gleichmäßige formschöne Linienform bildet.
1 b zeigt die Klappen-Doppel-Taste 2 in einer zweiten Klappenstellung B, die als eine Aktivierungsstellung ausgebildet ist. Die Taste 3 ist in der Stellung B über eine Drehbewegung der Klappe 4 um die Achse 7 zum Knaufinneren hin gedrückt und in einer Vertiefung 6 versenkt. Die Klappe 4 liegt dabei an dem Tastenabschnitt 9 an. Die Tastenform, bzw. Klappenform ist dem Achsenradius der Achse 7 so angepasst, dass die entsprechenden Abschnitte formschlüssig anliegen. Der Hebel 4 liegt entsprechend der durchgeführten Drehbewegung in der Aktivierungsstellung B in einer Ausnehmung im Knaufinneren, so dass sowohl die Aktivierung, bzw. die Aktivierungsbewegung, als auch die daraus resultierende Aktivierungsstellung B optisch und/oder haptisch erfolgt bzw. wahrnehmbar ist.
1 c zeigt eine dritte Klappenstellung C, die als eine Deaktivierungsstellung fungiert. Hierbei ist die Taste 4 um die Achse 7 aus dem Schaltknauf 1 herausgedreht und steht deutlich für den Fahrer erkennbar aus dem Schaltknauf 1 heraus. Die Taste 3 ist ihrerseits aus der Vertiefung 6 angehoben, also nicht geschaltet, d.h. die zuvor in der Aktivierungsstellung B aktivierte Getriebefunktion ist wieder deaktiviert. Dieser Vorgang erfolgt durch den Fahrer ebenso bewusst wie die vorhergehende Aktivierung.

1: Schaltknauf
2: Klappen-Doppel-Taste
3: Taste
4: Klappe, Hebel
5: Oberflächenabschnitt
6: Vertiefung
7: Achse
8: erster Tastenabschnitt
9: zweiter Tastenabschnitt
A: erste Klappenstellung (Neutralstellung)
B: zweite Klappenstellung (Aktivierungsstellung)
C: dritte Klappenstellung (Deaktivierungsstellung)

Claims

Schaltknauf, insbesondere für ein Automatikgetriebe oder ein automatisiertes Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges, mit einem integrierten Schalter zur Aktivierung und Deaktivierung einer speziellen Getriebefunktion, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter als eine Klappen-Doppel-Taste (2) ausgebildet ist, bei der eine Taste (3) in Wirkverbindung mit einer Klappe (4) schaltbar ist, derart, dass für eine Aktivierung und eine Deaktivierung der speziellen Getriebefunktion jeweils eine bestimmte optisch und haptisch erkennbare Klappenstellung einstellbar ist.
Schaltknauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Klappenstellung (A) als eine Neutralstellung vorgesehen ist, bei der die Klappe (4) an der Taste (3) anliegt und mit einem Oberflächenabschnitt (5) des Schaltknaufs (1) bündig abschließt, und dass zur Aktivierung der Getriebefunktion in einer zweiten, als eine Aktivierungsstellung vorgesehenen, im Knaufinneren liegenden Klappenstellung (B), die Taste (3) über die an ihr anliegende Klappe (4) schaltbar und dabei in einer Vertiefung (6) des Schaltknaufs (1) versenkbar ist, und dass zur Deaktivierung der Getriebefunktion die Klappe (4) aus der Aktivierungsstellung (B) in eine dritte, als eine Deaktivierungsstellung vorgesehene Klappenstellung (C) verstellbar ist, bei der die Klappe (4) von der Taste (3) abgehoben ist und aus dem Schaltknauf (1) hervorsteht.
Schaltknauf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die, über die Klappe (4) gedrückte Taste (3) in der Aktivierungsstellung (B) in einer Rastung verankerbar ist, und dass die Taste (3) durch ein erneutes Drücken über einen angeordneten Federmechanismus aus der Rastung lösbar und dabei die Klappe (4) in die Deaktivierungsstellung (C) verstellbar ist.
Schaltknauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (4) als ein Hebel ausgebildet ist, der mit seinem einen Ende an einer, an dem Schaltknauf (1) angeordneten Achse (7), drehbar gelagert ist.
Schaltknauf nach einem der Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (4) in der Neutralstellung (A) an einem ersten oberen Abschnitt (8) der Taste (3) und in der Aktivierungsstellung (B) an einem zweiten, zu einer Seite der Taste (3) hin verlaufenden Abschnitt (9), formschlüssig anliegt.
Schaltknauf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine über ein Getriebesteuergerät erfasste Betätigung der Klappen-Doppel-Taste (2) und eine dadurch entsprechend über das Getriebesteuergerät eingeleitete Aktivierung oder Deaktivierung der speziellen Getriebefunktion, an einer Anzeige optisch wahrnehmbar ist.
Schaltknauf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine über das Getriebesteuergerät erfasste Betätigung der Klappen-Doppel-Taste (2) und eine dadurch entsprechend über das Getriebesteuergerät eingeleitete Aktivierung oder Deaktivierung der speziellen Getriebefunktion, über eine Signaleinrichtung akustisch signalisierbar ist.
Schaltknauf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen-Doppel-Taste (2) von dem sie unmittelbar umgebenden Abschnitt des Schaltknaufs (1) farblich abgehoben ist.
Schaltknauf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen-Doppel-Taste (2) von dem sie unmittelbar umgebenden Abschnitt des Schaltknaufs (1) durch eine unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheit abgehoben ist.