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Die
Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung für ein automatisches Getriebe
in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Aus
der
US 6019294 ist eine
Anzeigeeinrichtung für
ein automatisches Getriebe in einem Kraftfahrzeug bekannt, bei der
eine elektrische Ganganzeige die gewählten Fahrstufen anzeigt. Mittels
eines Schalthebels einer Gangwähleinrichtung
wird die Fahrstufe des automatischen Getriebes gewählt. Im Getriebe
greift ein Gangschalter die Stellung einer Rastscheibe ab, wobei
die verschiedenen Stellungen den verschiedenen gewählten Gangstufen
entsprechen. Das Signal des Gangschalters wird auf ein elektrisches
Steuermodul übertragen,
welches wiederum die elektrische Ganganzeige ansteuert.
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Nachteilig
ist hier, daß das
Signal des Gangschalters im Getriebe erzeugt wird und dort abgegriffen
wird. Bei heutigen automatischen Getrieben, die über elektronische Getriebesteuergeräte verfügen, ist
damit ein separater Betrieb der Ganganzeige nicht möglich. Dies
ist vor allem nachteilhaft, wenn bei ausgeschalteter Zündung das
nicht korrekte Einlegen der Parksperre überprüft und angezeigt werden soll. Dann
muß die
gesamte Getriebesteuereinheit mit Strom versorgt werden, was zu
einer raschen Entladung der Fahrzeugbatterie führt, wenn die Parksperre trotz
der Anzeige des Nichteinlegens vom Fahrer nicht nachträglich korrekt
eingelegt wird.
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Eine
Lösung
für dieses
Problem ist aus der
US 4482885 bekannt,
bei der ein Parksperrenschalter am Wählhebel angeordnet ist, der
das korrekte Einlegen der Parksperre detektiert. Dieser Schalter ist
in Reihe geschaltet mit einem Schalter zum Erkennen der Anwesenheit
des Fahrers, gezeigt ist ein Sitzschalter, der schaltet, sobald
der Fahrer sich vom Sitz erhebt. Verläßt der Fahrer den Fahrersitz
trotz nicht korrekt eingelegter Parksperre, wird ein Warnsignal
ausgelöst.
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Nachteilig
ist hier, daß zusätzlich mindestens ein
Sitzschalter und eine zusätzliche Warneinrichtung
benötigt
wird, wodurch der Bauaufwand für
diese Warneinrichtung relativ hoch ist.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigeeinrichtung für ein automatisches
Getriebe in einem Kraftfahrzeug so weiterzubilden, daß bei einem falsch
eingelegten Gang eines Automatikgetriebes nach Abschalten der Zündung die
Fahrzeugbatterie vorzeitig durch den hohen Stromverbrauch der Getriebesteuereinheit
entleert wird. Eine weitere Aufgabe ist es, die Schaltung mit möglichst
geringem Bauaufwand zu realisieren.
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Gelöst werden
diese Aufgaben mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Indem
Gangschalter und Ganganzeige über eine
Anzeigesteuerung so elektrisch miteinander verbunden sind, daß bei ausgeschalteter
Zündung
des Fahrzeuges die Ganganzeige zumindest eine vom Gangschalter ermittelte
Fahrstufe zur Anzeige bringt, kann bei ausgeschalteter Zündung die
Ganganzeige aktiv bleiben. Da bei Fahrzeugen mit einer Ganganzeige
diese ohnehin vorhanden ist, entsteht kein zusätzlicher Bauaufwand, wenn Gangschalter
und Ganganzeige direkt miteinander verbunden sind. Dabei kann diese
Verbindung über
ein separates Kabel laufen, oder aber auch über einen elektrischen Datenbus,
der auch bei ausgeschalteter Zündung
aktiv ist.
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Damit
kann auch die Anzeigeeinrichtung unabhängig von einer Getriebesteuereinheit
betrieben werden, die einen relativ hohen Stromverbrauch aufweist.
Damit wird verhindert, daß bei
einem falsch eingelegten Gang eines Automatikgetriebes nach Abschalten
der Zündung
die Fahrzeugbatterie vorzeitig durch den hohen Stromverbrauch der
Getriebesteuereinheit entleert wird. Es ist deshalb vorteilhaft,
wenn die Stromversorgung für
Ganganzeige und Gangschalter unabhängig von der Stromversorgung
für ein
Getriebesteuergerät
ist.
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Damit
können
bei ausgeschalteter Zündung Ganganzeige
und Gangschalter mit einem geringem Strom versorgt werden, während das
Getriebesteuergerät ausgeschaltet
ist. Denkbar ist auch, daß nach dem
Ausschalten der Zündung
das Getriebesteuergerät
noch eine bestimmte Zeit aktiv ist und dann ausgeschaltet wird.
Dann können
noch weitere Anzeigen aufgrund des Getriebesteuergerätes gezeigt werden,
solange dies aktive ist. Z. B. kann das Getriebesteuergerät solange
eingeschaltet bleiben, bis das Fahrzeug verschlossen wurde. Erst
dann wird auf die Anzeigesteuerung umgeschaltet.
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Schaltungstechnisch
kann die Ganganzeige mit Gangschalter so aufgebaut sein, daß in die
Ganganzeige eine entsprechende Anzeigesteuerung integriert ist.
Diese Anzeigesteuerung ist eine Auswerteelektronik, die die Signale
des Gangschalters interpretiert und in Signale für eine entsprechende Anzeige,
z. B. die Symbole für
die Fahrstufen, P, R, N, D, 3, 2, 1 usw. umwandelt. Dabei kann diese
Auswerteelektronik auch als separates Anzeigemodul aufgebaut sein,
also nicht direkt mit eigentlichen Ganganzeige verbunden sein. Die
Ganganzeige muß auch nicht
zwangsläufig
das Schaltschema PRND... wiedergeben. Ausreichend für die erfinderische
Ganganzeige ist, daß ein
entsprechende optische Warnung angezeigt wird, die auch aus einem
einzelnen Lichtsignal bestehen kann. Dieses optische Warnsignal kann
auch mit einem zusätzlichen
akustischen Warngeber gekoppelt sein. Wichtig ist hier, daß Ganganzeige,
Anzeigesteuerung und Gangschalter unabhängig von anderen Steuergeräten, insbesondere dem
Getriebesteuergerät,
bei ausgeschalteter Zündung
betrieben werden können.
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Die
Ganganzeige kann auf jede mögliche
Art aufgebaut sein, z. B. als Plasmabildschirm, oder aus einzelnen
Leuchtzeichen, entweder dargestellt durch Leuchtdioden oder aus
einem hinterleuchteten Schirm, oder ähnlichen Maßnahmen. Die Ganganzeige kann
aber auch aus einer mechanischen Anzeige der eingelegten Gänge bestehen,
die mit einer zusätzlichen
Beleuchtung versehen ist. Die Ganganzeige kann an jeder geeigneten
Stelle im Fahrzeug angebracht sein, vorzugsweise aber im Instrumentenbrett
und/oder an der Gangwähleinrichtung
selber.
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Vorteilhaft
ist die Ganganzeige an der Gangwähleinrichtung
die primäre
Anzeige, die also für
den Fahrer jederzeit sichtbar ist, während im Instrumentenbrett
die Ganganzeige sekundär
ist. Während
des normalen Fahrbetriebs kann z. B. die sekundäre Ganganzeige im Instrumentenbrett
abgeschaltet sein. Erst bei ausgeschalteter Zündung wird diese aktiviert,
wenn P nicht korrekt eingelegt ist. Die sekundäre Anzeige kann aber auch,
wie üblich,
dauernd während
des Fahrbetriebes angeschaltet bleiben.
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Vorteilhaft
ist, wenn die Ganganzeige bei ausgeschalteter Zündung nur dann anzeigt, wenn der
Schalthebel in bestimmten Fahrstufen steht. Es ist nicht immer und
in allen Situationen erwünscht, daß ein Alarm
angezeigt wird, z. B. beim Abschleppen oder in der Werkstatt. Dann
zeigt die Anzeige nur an, wenn z. B. die Fahrstufen R, D, 1, 2 usw.
eingelegt sind, nicht aber, wenn P oder N eingelegt sind.
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Besonders
Vorteilhaft ist, wenn die Ganganzeige bei ausgeschalteter Zündung nur
dann anzeigt, wenn die der Schalthebel nicht in der Fahrstufe P
ist. Dies entspricht der bekannten Warneinrichtung für die Parksperre.
Dabei kann die Anzeige darin bestehen, daß nur das Symbol P in der Ganganzeige
aufleuchtet. Es können
aber auch mehrere oder alle Symbole aufleuchten, z. B. D, N und
R. Es kann auch ein eigenes Symbol oder Warnlampe auf der Ganganzeige
aktiviert werden. Zusätzlich
können
alle diese Symbole und Lampen auch blinken, wenn P oder die vorher
bezeichneten Fahrstufen nicht korrekt eingelegt sind.
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Unabhängig von
der Funktionalität
der Anzeigeeinrichtung bei ausgeschalteter Zündung kann die Ganganzeige
auch bei eingeschalteter Zündung des
Fahrzeuges die vom Gangschalter ermittelte Fahrstufe zur Anzeige
bringen. In diesem Fall wird die sowieso vorhandene Ganganzeige
benutzt und um das Merkmal erweitert, daß diese direkt mit dem Gangschalter
bei ausgeschalteter Zündung
zusammenwirkt. Wichtig ist hier, daß die Ganganzeige unabhängig von
anderen, stromverbrauchenden Steuergeräten, insbesondere dem Getriebesteuergerät, betrieben
werden kann.
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Der
Gangschalter kann mit einem Schalthebel der Gangwähleinrichtung
zusammenwirken. Z. B. kann der Schalthebel am Fuß eine bekannte Rastscheibe
aufweisen, die vom Gangschalter abgegriffen wird und dieser entsprechende
Signale erzeugt. Prinzipiell kann der Gangschalter auf viele verschiedene
Arten realisiert werden, z. B. mittels Drehpotentiometer, Hall-Sensoren,
Widerstandskaskaden etc.
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Der
Gangschalter kann auch nur die Position P ermitteln. In diesem Fall
ist der Gangschalter und die dazugehörige Auswerteelektronik sehr
einfach und kostengünstig
herstellbar.
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Vorteilhaft
kann der Gangschalter auch im automatischen Getriebe angeordnet
sein, entweder, weil dort sowieso ein Gangschalter vorgesehen ist. Oder
aber dieser ist notwendig, weil keine mechanische Verbindung mehr
zwischen Wähleinrichtung und
Getriebe besteht, z. B. bei einer "Shift by wire" Steuerung.
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Auf
jeden Fall soll der im Getriebe angeordnete Gangschalter unabhängig vom
Getriebesteuergerät
Signale an die Ganganzeige liefern. Dies bedeutet, daß der Gangschalter
ein Signal an die Anzeigesteuerung entweder über ein separates Kabel, oder
aber über
einen Datenbus sendet, der auch bei ausgeschalteter Zündung aktiv
ist. Vorteilhaft ist dabei, wenn auch gleichzeitig die Getriebesteuereinheit mit
der Anzeigesteuerung verbunden ist. Dann kann im Fahrbetrieb die
Anzeigesteuerung von der Getriebesteuereinheit die Signale erhalten,
während
bei ausgeschalter Zündung
und abgeschalteter Zündung die
Ansteuerung der Anzeigesteuerung über den Gangschalter erfolgt.
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Bei
der Verwendung der Anzeigeeinrichtung im Kraftfahrzeug wird vorteilhafterweise
eine Schlüsselsperre
für den
Zündschlüssel des
Kraftfahrzeuges aufgrund von durch Ganganzeige, Anzeigesteuerung und/oder
Gangschalter erzeugter elektrischer Signale aktiviert oder deaktiviert.
Damit wird verhindert, daß der
Fahrer die Zündung
ausschaltet und dann versucht, den Zündschlüssel abzuziehen, ohne daß die Parksperre
eingelegt wird. Weist das Kraftfahrzeug ein schlüsselloses Zugangssystem, z.
B. mit Scheckkarten auf, kann analog zur Zündschlüsselsperre auch die Scheckkarte
gesperrt werden, wenn die Parksperre nicht korrekt eingelegt ist.
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Weitere
Einzelheiten ergeben sich aus den beigefügten Darstellungen. Es zeigen:
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1 eine
erste Ausführung
der erfinderischen Anzeigeeinrichtung mit Gangschalter am einer Rastscheibe
des Schalthebels;
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2 eine
zweite Ausführung
der Anzeigeeinrichtung mit Gangschalter im Getriebe; und
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3 eine
dritte Ausführung
der Anzeigeeinrichtung mit Gangschalter an der Sperrkontur des Schalthebels.
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In 1 ist
schematisch eine Instrumentenanzeige 1 mit der Ganganzeige 2,
ein automatisches Getriebe 3 und die Gangwähleinrichtung 4 gezeigt. Die
Gangwähleinrichtung 4 weist
einen Schalthebel 5 auf, der über einen Bowdenzug 6 mit
dem Getriebe 3 verbunden ist und mittels dessen die Fahrstufen
P, R, N, D, 3, 2 1 (7) eingelegt werden können. Im Getriebe 3 wirkt
der Bowdenzug 6 auf eine Schaltwelle 8. Im Fahrbetrieb
wird das Schaltsignal über
den getriebeseitigen Gangschalter 9 abgegriffen, der über eine auf
der Schaltwelle 8 angeordnete Rastscheibe 10 Signale
entsprechend der eingelegten Fahrstufe erzeugt. Diese Signale werden
an das Getriebesteuergerät 11 geleitet
und von dort auf die Anzeigesteuerung 12. Diese steuert
die Ganganzeige 2, wo die gewählte Gangstufe angezeigt wird,
hier als Schaltschema entsprechend der Fahrstufen an der Gangwähleinrichtung 4,
wobei die gewählte
Fahrstufe hervorgehoben ist.
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Bei
ausgeschalteter Zündung
wird das Getriebesteuergerät 11 abgeschaltet,
während
die Anzeigesteuerung 12 bestromt bleibt. Der Gangschalter 13 wirkt
mit dem Schalthebel 5 der Gangwähleinrichtung 4 zusammen
und greift über
die Rastscheibe 10 die augenblicklich gewählte Fahrstufe
ab. Der Gangschalter 13 übertragt ein entsprechendes
Signal an die Anzeigesteuerung 12. Diese erkennt, ob die
Parkstellung P korrekt eingelegt ist. Ist dies der Fall, erfolgt
auf der Ganganzeige 2 keine weitere Anzeige. Ist P nicht
korrekt eingelegt, erfolgt auf der Ganganzeige 2 ein warnender
Hinweis, z. B. in Form von blinkenden Symbolen 14. Weiterhin
ist die Anzeigensteuerung 12 mit der Schlüsselsperre 15 verbunden, so
daß der
Zündschlüssel 16 nicht
abgezogen werden kann, wenn P nicht korrekt eingelegt ist.
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2 zeigt
eine weitere Anzeigevorrichtung ähnlich
der in 1. Hier wird das Schaltsignal für die Anzeigensteuerung 12 bei
ausgeschalteter Zündung
direkt aus dem im Getriebe 3 angeordneten Schaltsensor 9 übertragen.
Dazu ist dieser über
eine separate Signalleitung 17 direkt mit der Anzeigensteuerung 12 verbunden.
Dabei kann die Signalleitung 17 direkt parallel zur Signalleitung 18 zwischen Getriebesteuereinheit 11 und
Anzeigensteuerung 12 angeordnet sein. Der am Schalthebel 5 angeordnete Gangschalter
entfällt
damit.
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Weiterhin
ist die Ganganzeige hier zweigeteilt: eine erste Ganganzeige 19 ist
direkt an der Gangwähleinrichtung 4 angeordnet..
Eine zweite Ganganzeige ist als einzelnes Leuchtelement, hier als
Warnlampe 21 mit dem Symbol "P" gezeigt.
Im Fahrbetrieb ist die erste Ganganzeige 19 aktiv und zeigt
die eingelegten Gänge
an, während
die Warnlampe 21 nicht aktiv ist. Nur wenn bei ausgeschalteter
Zündung
der Parkgang P nicht korrekt eingelegt ist, leuchtet die Warnlampe 21 auf,
entweder blinkend oder als Dauersignal. Die erste Ganganzeige 19 kann
dann auch ein Warnsignal 20 anzeigen, muß aber nicht,
da ja die Warnlampe 21 bereits ein Warnsignal anzeigt.
Dies kann fahrzeugabhängig
beliebig gestaltet werden.
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Bei
der Anzeigenvorrichtung in 3 sind die
erste Ganganzeige 19 und die Warnlampe 21 getrennt
angesteuert: die erste Ganganzeige 19 wird erhält die Signale
direkt von der Getriebesteuereinheit 11, während die
Warnlampe 21 von der Anzeigesteuerung 12 gesteuert
wird. Demgemäß ist die
Warnlampe 21 nur aktiv, wenn bei ausgeschalteter Zündung der
Gang P nicht korrekt eingelegt ist. Von daher ist es in auch ausreichend,
wenn der Gangschalter 22 nur die Parkstellung des Schalthebels 5 detektieren
kann. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, indem der Gangschalter 22 durch
den Sperrstift der Parkverriegelung des Wählhebels 5 betätigt wird