DE60302318T2

DE60302318T2 - Integriertes Anlass- und Getriebeschaltmodul in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE60302318T2
Application number: DE60302318T
Authority: DE
Inventors: Bruno Gaully; Laurent Pecoraro
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2023-12-05
Also published as: EP1429055A1; ATE310188T1; FR2848506B1; ES2254893T3; FR2848506A1; EP1429055B1; DE60302318D1

Description

Heutige Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftfahrzeuge, sind entweder mit einem manuellen Getriebe BVM oder einem Automatikgetriebe BVA oder auch einem gesteuerten manuellen Getriebe BVMP ausgestattet.
In allen Fälle sind fünf Hauptfunktionen der Dynamik, bzw. Fahrt, des Fahrzeugs zugeordnet. Die vorgenannten Funktionen werden im Allgemeinen durch getrennte Organe nachstehender Art betätigt:

a: Fahrtrichtungswähler: Vorwärtsgang, neutral, Rückwärtsgang, im Allgemeinen gegeben durch einen mechanischen Bedienungshebel;
b: Wechsel der Getriebegänge: im manuellen Modus gegeben durch einen mechanischen Hebel, oftmals gemeinsam mit der Fahrtrichtungswahlfunktion, oder durch am Lenkrad angeordnete elektrische Druckknöpfe;
c: Anlassen des Motors: betätigt zwischen einer Stillstandsposition „OFF" und einer Kontaktposition „ON", entweder durch einen Druckknopf oder durch Drehen eines Anlasszylinders, entriegelt durch einen Kontaktschlüssel, oder durch ausschließlich elektrische Bedienung.

Bei heutigen Kraftfahrzeugen sind praktisch alle diese Funktionen durch besonders zugeschnittene Bedienungsorgane gegeben.
Bis heute wurde keine Bedienungsumgruppierung bei Serienfahrzeugen vorgeschlagen, eine solche Vielfachheit von Organen ist jedoch für eine große Anzahl von Funktionskriterien der Ergonomie und, schließlich, der Sicherheit nicht günstig.
Insbesondere machen die gegenwärtigen technischen Lösungen unterschiedliche Probleme, die nachfolgend zusammengefasst werden können:
Alle Funktionen, die durch eine mechanische Bedienung in Gang gesetzt werden, sind harten Zwängen der Gestaltung und baulichen Verwirklichung unterworfen.
Im Falle des Hebels des Automatikgetriebes BVA gestattet ein solcher Hebel die Auswahl des gewünschten Fahrtyps gemäß den unter schiedlichen Positionen, der Parkposition Park, des Rückwärtsgangs R, der Neutralstellung N, der automatischen Vorwärtsgänge D (Drive).
Dieser Hebel ist derzeit mit dem Getriebe über ein Kabel verbun den. Ein solches Prinzip mechanischer Verbindung reduziert in starkem Maße die Möglichkeiten für ein Einsetzen in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs und erfordert ein erhebliches technisches Minimalvolumen. Aus Gründen reduzierter Einsetzmöglichkeiten sind die vorgenannten Bedienungen auf im Sinne einer Erbringung einer Leistung wenige und/oder wenige interessante Zonen der Fahrgastzelle beschränkt.
Zu den oben genannten baulichen Zwängen einer Anbringung kommt noch das Problem der Transversalität bzw. Übertragbarkeit der Bedienung, d.h. des Transfers der Bedienung von einem Fahrzeugtyp auf einen anderen.
Da die mechanischen Bedienungen ausschließlich für die Umge bung des Fahrzeugs oder der Fahrzeugreihe, für das bzw. die sie bestimmtist, dimensioniert ist, lässt sich eine Übertragung ein und derselben mechanischen Bedienung oder einer ähnlichen mechanischen Bedienung ohne Anpassung oder Modifikationen nur schwer durchführen. Das Fehlen einer Übertragbarkeit von einer Reihe auf eine andere hat somit den Nachteil einer geringen Standardisierung der mechanischen Bedienungen, was hohe Kosten generiert.
Wegen des großen technischen Minimalvolumens, das für den Einbau der mechanischen Bedienung erforderlich ist, profitiert der Benutzer, der Fahrzeuglenker, nicht von einer optimalen Zugänglichkeit, die es ihm beispielsweise gestatten würde, alle vorgenannten Funktionen zu betätigen und dabei seine Hände am Lenkrad zu belassen.
Wenn die der Fahrt des Fahrzeugs zugeordneten Funktionen durch besonders vorgesehene Organe gewährleistet sind, ist das in der Führerstandszone verfügbare Volumen hinsichtlich der Anzahl der Einbauzonen begrenzt. Es handelt sich tatsächlich um ebensoviel Nutzerraum, der für den Einbau von sekundären Bedienungen verloren ist, welche sich folglich vom Führerstand entfernt befinden, wobei eine solche Ferne bedeutet, dass der Fahrer bei fahrendem Fahrzeug zu lange von der Straße abgelenkt ist.
Es wurden bereits verschiedene Umgruppierungsversuche für die Bedienungen zur Steuerung der Fahrt eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen.
Von diesen kann man die Bedienungsvorrichtung nennen, die in WO 01/47738 beschrieben ist.
Die in der vorgenannten Druckschrift beschriebene Vorrichtung, dem Fall eines halbautomatischen Getriebes entsprechend, ist, genauer gesagt, an die Betätigung einer Zusatzbremse angepasst. Insbesondere nutzt diese Vorrichtung einen Hebel aus, wobei der Gangwechsel durch Drehen eines Teils der Vorrichtung um die Längsachse des Hebels bewirkt wird.
Die Auswahl einer Gangwechselstellung beinhaltet ferner die Betätigung des Hebels in einer Richtung senkrecht zur Längsachse desselben.
Eine solche Kombination der Bewegung des Hebels für die bloße Auswahl des Gangwechsels erscheint für den Fahrzeuglenker komplex und wenig ergonomisch.
DE 42 33 938 beschreibt eine elektronisch gesteuerte Gangwechsel-Betätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, bei welcher die Wechselbetätigung mittels eines Wählhebels bewirkt wird, der in zwei im We sentlichen orthogonalen Ebenen drehbar ist. Die Gangauswahl erfolgt durch Versetzen des Hebels in einer Ebene senkrecht zu der Ebene der Auswahl der Position Parken P, Rückwärtsfahrt R, Neutral N und Vorwärtsfahrt D (Drive), ausgehend von der genannten Vorwärtsfahrtstellung.
Ein solches System erscheint wenig ergonomisch, insofern als das Hochschalten bzw. Herunterschalten, obwohl es durch Betätigen des Hebels in ein und derselben Ebene erfolgt, eine symmetrische Versetzung des letzteren in Bezug auf die Vorwärtsfahrtstellung D erfordert.
Ein solcher Wählvorgang erscheint wenig ergonomisch bzw. erfordert zumindest eine spezielle Schulung.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Problemen der bekannten Vorrichtungen, die in gegenwärtigen Fahrzeugen eingesetzt werden oder durch die vorgenannten Druckschriften vorgeschlagen werden, in ihrer Gesamtheit abzuhelfen.
Das integrierte Modul zur Kontrolle der Fahrt eines Kraftfahrzeugs gemäß der Erfindung hat die Verwirklichung einer elektrischen Bedienung zum Gegenstand, die die Gesamtheit der auf gegenwärtigen Personenkraftfahrzeugen vorhandenen Funktionen umgruppiert.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verwirklichung eines integrierten Moduls zur Kontrolle der Fahrt eines Kraftfahrzeugs, das in Fahrzeugen eingebaut werden kann, die mit einem gesteuerten manuellen Getriebe (BVMP) oder mit einem automatischen Getriebe (BVA) ausgestattet sind.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verwirklichung eines integrierten Moduls zur Kontrolle der Fahrt eines Kraftfahrzeugs, welches Dank eines Volumens, die weit unter demjenigen mechanischer Bedienungen des Standes der Technik liegt, in Bereichen eingebaut werden kann, die bislang nicht nutzbar waren, wobei gleichzeitig eine Umgruppierung der Funktionen und eine Verbesserung so wohl der Ergonomie und Sicherheit für den Fahrzeuglenker als auch eine Übertragbarkeit oder eine Umsetzung aus einem Bereich des Fahrzeugs in einen anderen möglich ist, was Dank einer besseren Standardisierung eine erhebliche Verminderung der Kosten ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verwirklichung eines integrierten Moduls zur Kontrolle der Fahrt eines Kraftfahrzeugs, das in Form eines Bedienteils oder eines Hebels ausgeführt ist, und es dem Fahrer ermöglicht, auf alle Bedienungen der Funktionen gegenwärtiger Fahrzeuge, die der Fahrt des Fahrzeugs zugeordnet sind, zuzugreifen, und es ermöglicht, maximale Leistungen im Sinne einer Zugänglichkeit, Zulassung, Benutzerfreundlichkeit und Gehäusegröße zu liefern.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verwirklichung eines integrierten Moduls zu Kontrolle der Fahrt eines Kraftfahrzeugs, welches mit Vorteil in der Nähe des Lenkrads eingebaut werden kann, wodurch der Fahrer die Möglichkeit hat, auf alle Funktionen, die der Fahrt des Fahrzeugs zugeordnet sind, unter Belassung der Hände am Lenkrad zuzugreifen, was eine Verminderung der Betätigungszeit der Steuerorgane für den Fahrer ermöglicht und diesem entschieden mehr Aufmerksamkeit für das Fahren belässt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verwirklichung eines integrierten Moduls zur Kontrolle der Fahrt eines Kraftfahrzeugs, dessen spezifischer Einbau, ermöglicht durch den integrierten Charakter des letzteren, aufgrund der Umgruppierung der Gesamtheit der gegenwärtigen Bedienungen ferner die Freigabe des zwischen den Vordersitzen des Fahrzeugs liegenden Raums, des Raums, der bei gegenwärtigen Fahrzeugen vom Gangwechselhebel und/oder der Handbremse eingenommen wird, ermöglicht, wobei der so freigegebene Raum dann mit Vorteil zur Anordnung beispielsweise eines dritten Frontpassagiers oder gegebenenfalls zur Hebung des Komforts und der Sicherheit von Frontpassagieren, insbesondere bei seitlichen Stöße unter Umverteilung des verfügbaren Raums für die Vordersitze des Fahrzeugs, genutzt werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist schließlich die Verwirklichung eines integrierten Moduls zur Kontrolle der Fahrt eines Kraftfahrzeugs, dank welchem aufgrund einer Umgruppierung der Gesamtheit der gegenwärtig verfügbaren Funktionen eine Vereinfachung des Führerstands erreicht werden kann, wobei im Gefolge einer Reduktion aller Bedienorgane für das Getriebe und des Zündschlosses auf einen einzigen lokalisierten Steuermodul ein leichter Zugriff und mit ihm Ergonomie, Funktionalität und Lesbarkeit folglich verbessert sind.
WO 02 066279, das als der am nächsten kommende Stand der Technik betrachtet wird, zeigt ein integriertes Steuermodul für die Fahrsteuerung eines Kraftfahrzeugs wie dasjenige der vorliegenden Erfindung. Es ist insofern bemerkenswert als es einen Bedienhebel aufweist, welcher wenigstens ein Anlassbedienmodul für den Motor dieses Kraftfahrzeugs und ein Automatikgetriebebedienmodul aufweist.
Es findet Anwendung auf die Ausstattung von Kraftfahrzeugen aller Typen, insbesondere auf Personenkraftfahrzeuge, Schwerlastwagen oder Nutzfahrzeuge beispielsweise.
Ein besseres Verständnis desselben ergibt sich aus dem Lesen der nachstehenden Beschreibung und Betrachtung der beigefügten Zeichnungen, auf welchen
1, veranschaulichend, ein allgemeines Schema der Funktionselemente zeigt, die durch das integrierte Modul zur Fahrsteuerung eines Kraftfahrzeugs gemäß der Erfindung verwirklicht werden,
2A, veranschaulichend, eine spezielle nicht-einschränkende Ausführungsform des Moduls zur Anlassbedienung des Kraftfahrzeugs zeigt,
2B, veranschaulichend, eine spezielle nicht-einschränkende Ausführungsform des Moduls zur Bedienung eines Automatikgetriebes zeigt, welches das integrierte Modul zur Fahrsteuerung eines Kraftfahrzeugs gemäß der Erfindung ausstattet,
3A, veranschaulichend, eine auseinander gezogene Ansicht darstellt, die die Relativanordnung der einzelnen Komponenten des integrierten Steuermoduls zur Fahrsteuerung eines Kraftfahrzeugs gemäß der Erfindung zeigt,
3B, veranschaulichend, eine auseinander gezogene Ansicht darstellt, welche im einzelnen die Relativanordnung der einzelnen Teile, die ein Modul zur Auswahl des automatischen oder manuellen Schaltens, wie sie in 3A veranschaulicht sind, zeigt,
3C, veranschaulichend, eine auseinander gezogene Ansicht darstellt, welche im einzelnen die Relativanordnung der einzelnen Teile, die ein Modul zur Anlasserbedienung aufbauen, zwischen den Stellungen Stillstand, Fahren und Anlassen zeigt,
3D, veranschaulichend, eine spezielle Anbringung eines Schaltelements auf dem Drucktastenträger des Moduls zur Gangschaltung und zur Bedienung eines Automatikgetriebes, das ein erfindungsgemäßes Bedienteil (Commodo) bildet, darstellt,
3E, veranschaulichend, eine auseinander gezogene Ansicht darstellt, welche im einzelnen die Relativanordnung der verschiedenen Teile zeigt, die ein Drehen des erfindungsgemäßen Bedienteils, wie es in den 3A bis 3D dargestellt ist, bei der Auswahl des Rückwärtsgangs (R) des automatischen oder manuellen Fahrens (D) oder der Halt-Neutralstellung (N) gestatten,
3F, veranschaulichend, in auseinander gezogener Ansicht eine spezielle Anbringung eines Schaltelements, welches die Auswahl des Rückwärtsgangs (R), des automatischen oder manuellen Fahrens (D) oder des Halts, Neutral (N), gestatten, und der entsprechenden Teile, wie in 3E veranschaulicht, darstellt,
4A, rein zur Veranschaulichung, ein Schema der elektrischen und logischen Verbindungen der Gesamtheit der Funktionen des Fahrens des Fahrzeugs, die Dank der Verwirklichung eines Bedienteils gemäß der Erfindung betätigt werden, darstellt,
4B, veranschaulichend, ein Schema der physischen elektrischen Verbindungen, wie sie gemäß dem Schema der 4A verwirklicht sind, darstellt.
Es erfolgt nun in Verbindung mit 1 und den nachfolgenden Figuren eine ausführlichere Beschreibung eines erfindungsgemäßen integrierten Moduls zur Kontrolle der Fahrt eines Kraftfahrzeugs.
Allgemein weist das in der vorgenannten Figur dargestellte integrierte Modul zur Fahrsteuerung eines Kraftfahrzeugs ein mit M₁ bezeichnetes Modul zur Anlassbestätigung des Motors des Kraftfahrzeugs und ein weiteres Modul M₂ zur Betätigung eines Automatikgetriebes, wie in der vorgenannten Figur dargestellt, auf.
Die Bedienmodule M₁ und M₂ für das Anlassen des Motors bzw. zur Betätigung des Automatikgetriebes sind zur Bildung eines Bedienteils (Commodo) miteinander verbunden, welches in dem in 1 dargestellten, nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel in der Nachbarschaft des Lenkrads des Fahrzeugs und insbesondere der Lenksäule und der Umhüllung letzterer angebracht ist.
Vorzugsweise ist, wie in 1 dargestellt, das vorgenannte Bedienteil in Form eines Hebels ausgebildet, dem verschiedene Elemente zur Ausführung der Betätigungsfunktionen des Anlassen des Fahrzeugmotors und der Bedienung des Automatikgetriebes desselben zugeordnet sind.
Wie insbesondere in 1 dargestellt, ist der Bedienhebel um seine Längsachse, die Achse Z'Z in 1, drehbar, und zur Gewährleis tung der Bedienfunktion des Anlassens des Motors weist das Modul M₁ wenigstens Schaltungen für den Nachweis einer Anzahl von diskreten Drehstellungen des Bedienhebels, d.h., des Bedienteils, in Bezug auf eine Referenzstellung auf.
Wie insbesondere in 1 dargestellt, umfassen die diskreten Drehstellungen wenigstens:

– die, stabile, Referenzstellung, entsprechend einer Stillstandstellung des Kraftfahrzeugs,
– eine stabile Fahrstellung, entsprechend einer Freigabe der Verlagerung des Fahrzeugs,
– und schließlich eine instabile oder allenfalls metastabile Anlass stellung, entsprechend einem Anlassen des Fahrzeugmotors.

Unter Bezug auf 2A und gemäß einem besonders vorteilhaften Merkmal des integrierten Moduls zur Fahrbetätigung eines Kraftfahrzeugs gemäß der Erfindung erfolgt der Übergang aus der Referenzstellung, auch Stillstandstellung genannt, in die Fahrstellung und dann in die Anlassstellung durch manuelles Drehen des Hebels um seine vorgenannte Längsachse Z'Z in ein und demselben Drehsinn, und die Rückkehr aus der instabilen oder metastabilen Anlassstellung in die Fahrstellung durch automatisches Rückholen im umgekehrten Drehsinn.
Die Rückkehr aus der Fahrstellung in die Stillstandstellung bzw. Referenzstellung erfolgt durch manuelles Drehen im umgekehrten Drehsinn.
Als nicht einschränkendes Beispiel, wie in 2A dargestellt, kann der Übergang aus der Stillstandstellung oder Referenzstellung in die Fahrstellung durch Drehen um einen Winkel von beispielsweise 90° erfolgen, während der Übergang aus der, stabilen, Fahrstellung in die, instabile oder metastabile, Anlassstellung durch eine Drehung in gleicher Richtung um beispielsweise einen Winkel von 30° erfolgen kann.
Ferner umfasst mit Vorteil, wie in den 1 und 2B dargstellt, das Steuermodul für ein Automatikgetriebe ein System zur Auswahl des Rückwärtsgangs R, ein System zur Auswahl des automatischen oder manuellen Fahrens D, ein System zur Auswahl der Neutralstellung N, ein System zur Auswahl der Gangwechselautomatik A und ein System zur Auswahl des manuellen Gangwechsels M⁺, M^–.
Wie im Einzelnen in 1 dargestellt, weist das System zur Auswahl der Gangwechselautomatik A und des manuellen Gangwechselart M⁺, M^– mit Vorteil einen Druckknopf mit zwei Positionen für jede der ausgewählten Funktionen, automatischer Gangwechsel A, manueller Gangwechsel M⁺ bzw. M^–.
Der Übergang aus der einen in die andere der Positionen wird manuell durch eine Kraft ausgeführt, die in einer zur Längsachse Z'Z des Hebels bzw. Bedienteils im Wesentlichen parallelen Richtung ausgeübt wird.
Ferner weist gemäß einem bemerkenswerten Aspekt des erfindungsgemäßen integrierten Moduls zur Kontrolle der Fahrt eines Kraftfahrzeugs das System zur Auswahl des Rückwärtsgangs, des automatischen oder manuellen Fahrens D und zur Auswahl der Neutralstellung N mit Vorteil ein System der Drehanlenkung des vorgenannten Hebels bzw. Bedienteils in einer die Symmetrielängsachse Z'Z des letzteren enthaltenden Ebene auf, wobei der Hebel bzw. das Bedienteil in der Ebene zwischen drei Stellungen drehbar ist:

– einer Mittelstellung, die einer Stellung der Auswahl von neutral N entspricht,
– einer bezüglich der Mittelstellung ersten seitlichen Stellung, die einer Stellung der Auswahl des automatischen oder manuellen Fahrens D entspricht, und
– einer bezüglich der Mittelstellung seitlichen zweiten Stellung, die der ersten seitlichen Stellung bezüglich der Mittelstellung im Wesentli chen symmetrisch gegenüberliegt. Diese zweite seitliche Stellung entspricht einer Stellung der Auswahl des Rückwärtsgangs R.

Unter Bezug auf 1 wird angegeben, dass die Art der Drehbarkeit des Bedienteils bzw. Hebels in einer die Symmetrielängsachse des letzteren enthaltenden Ebene mit Vorteil einer Ebene entspricht, die im Wesentlichen zur Längsache der in den Zeichnungen nicht dargestellten Lenksäule orthogonal ist.
Während die Stellungen, wie die vorgenannten Mittelstellung, erste seitliche Stellung und zweite seitliche Stellung vorzugsweise in der Ebene enthalten sind, welche die Längsachse Z'Z des Bedienteils enthält und senkrecht ist zur Längsachse der Lenksäule, ist einsichtig, dass der Weg des Bedienteils für ein Erreichen der vorgenannten Mittelstellung, ersten seitlichen Stellung und zweiten seitlichen Stellung einem Weg außerhalb der vorgenannten Ebene entsprechen kann, wobei dieser Weg beispielsweise in 2B dargestellt ist, welche eine Einzelheit des in 1 dargestellten Wegs darstellt.
Als nicht einschränkendes Beispiel ist angegeben, dass in 2B die Abmessungen x, y und z, die den effektiven Weg der Längsachse des Bedienteils Z'Z und letzlich des Bedienteils selbst darstellen, damit dieses aus der stabilen Mittelstellung, Neutralstellung N, in entweder die stabile erste oder stabile zweite seitliche Stellung, die einer Stellung der Auswahl des automatischen Fahrens oder manuellen Fahrens entsprechen, in eine Stellung der Auswahl des Rückwärtsgangs R übergehen kann, Geradensegmenten einer Länge x, y und z von einigen 10 Millimetern entsprechen können.
Man versteht insbesondere, dass die Systeme zur Feststellung einer Anzahl diskreter Drehstellungen und das System zur Auswahl, die das Bedienmodul für ein Automatikgetriebe darstellen, sowie das Modul der Drehanlenkung des Hebels bzw. des Bedienteils in einer die Symmetrielängsachse Z'Z des letzteren enthaltenden Ebene natürlich Effek tormittel, d.h. eigentlich elektrische Wandler aufweisen, die bei durch die Drehstellung des Hebels um seine Längsachse Z'Z, durch die Stellung von Druckknöpfen A, M⁺, M^– oder durch die Drehstellung des Hebels in einer die Symmetrielängsachse Z'Z des Hebels enthaltenden Ebene erzeugter Anregung einen kodierten nummerischen Wert erzeugt, der für die Stellung und den Auswahlzustand des vorgenannten Bedienhebels repräsentativ ist.
Es wird daran erinnert, dass die Anordnung des erfindungsgemäßen Bedienteils in der Nachbarschaft des Lenkrads des Kraftfahrzeugs nicht einschränkend ist.
Wenn jedoch das Bedienteil in der Nachbarschaft des Lenkrads angeordnet wird, ist das Bedienteil bzw. der Hebel im Wesentlichen senkrecht zur Achse der Lenksäule des Fahrzeugs. Insbesondere versteht man, dass das Bedienteil über die vorgenannten Effektoren oder Wandler direkt auf die Betätigungseinrichtungen des Getriebes des Fahrzeugs einwirkt.
In 1 ist angegeben, dass die Drehmitte C des Bedienteils in der Ebene senkrecht zur Achse der Lenksäule symbolisch das gesamte Relativdrehorgan des Bedienteils in Bezug auf die Längsachse der genannten Lenksäule darstellt, wobei das Organ an sich bekannt ist.
Man versteht also, dass das elektrische Schalten der Bedienung durch Mikroschaltkreise vom Typ Miniaturschalter und/oder Positionswahl von Kupferkämmen, die auf elektronischen Bahnen schleifen, die die Rolle von Effektoren spielen, gewährleistet ist.
Für jede Bedienstellung, die das Bedienteil einnimmt, wird also eine binäre Information am Ausgang der elektrischen Schaltungen oder Effektoren, mit denen dieses aufgebaut ist, ausgegeben. Diese binäre Information wird dann an eine Schaltkreiskarte gesendet, die die Aufgabe hat, den Leistungskreis des Getriebes zu steuern und so den ausgewählten Gang einzulegen.
Das erfindungsgemäße Bedienteil sorgt in besonders vorteilhafter Weise auch für eine Rolle einer Belastungswiederherstellung.
Der Lenker des Kraftfahrzeugs wird über die verschiedenen Auswahlen durch die Reaktion der Organe und mechanischen Teile, die das Bedienteil aufbauen, informiert, wobei diese Reaktion sich in einer Belastungswiederkehr beim Übergang darstellt, die den Gesetzen von Weg/Belastung oder Drehung/Drehmoment Rechnung trägt, die in den herkömmlichen Ergonomiehandbüchern, die für diese Art von Betätigung verwendet werden, niedergelegt sind.
Die Belastungswiederherstellungssysteme sind also mit Vorteil durch Kugel-, Feder-Systeme sowie durch eine Rampe, die für die Verwirklichung der vorgenannten Weg/Kraftgesetze nötig sind, gebildet.
Eine genauere Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, die die Relativanordnung der verschiedenen mechanischen Teile, die das integrierte Betätigungsmodul oder Bedienteil für die Fahrt eines Kraftfahrzeugs gemäß der Erfindung aufbauen, erfolgt nun in Verbindung mit der 3A und den 3B bis 3F.
In der Gesamtheit der genannten Figuren tragen die entsprechenden mechanischen Teile die nachfolgenden Bezugszeichen:

1: oberes Gehäuse
2: unteres Gehäuse
3: Schablone
4: gedruckte Auswahlschaltung RND
5: Gleitelement
6: Träger für Gleitelement
7: Finger
8: unterer Drehzapfen
9: oberer Drehzapfen
10: Drehzapfenhalter
11: Deckel
12: Fingerträger
13: Achse
14: Drehnocken
15: gedruckte Schaltung zur Auswahl M/A
16: Hebel
17: Gleitmikroelement
18: Tasten- oder Druckknopfträger
19: Taste M⁺
20: Taste M/A
21: Taste M^–

Aus Gründen einer einfachen Montage und der Verwirklichung im Bereich der und an der Lenksäule ist das erfindungsgemäße Bedienteil im oberen Teil der Lenksäule über das obere Gehäuse 1 und untere Gehäuse 2, beispielsweise wie in den 3A und 3B dargestellt, angebracht.
Ausführung der mechanischen Anordnung, die das Modul zur Auswahl der Gangswechselweise automatisch A und manuell M⁺, M^– bildet:
Die Tasten sind in einem Tastenträger, Bezugszeichen 18, montiert, welcher ihre Führung und Halterung zur Gewährleistung ihrer Schaltfunktion sicherstellt. Die genannten Tasten betätigen Mikroschalter, die auf der das Bezugszeichen 15 tragenden gedruckten Schaltung zur Auswahl M/A angeordnet sind. Diese gedruckte Schaltung zur Auswahl M/A ist mit dem Tastenträger 18 fest verbunden. Das Gesetz Weg/Belastung ist dasjenige der Mikroschalter.
Motoranlassbetätigungsmodul für die Funktion Stillstand/Fahren/Anlassen, wie in 2A dargestellt:
Zur Verwirklichung der Funktion Drehung/Belastungswiederherstellung bildet ein das Bezugszeichen 16 tragender Hebel das Hauptteil des Aufbaus des Bedienteils. Das vorgenannte Teil enthält Sitze für Drehnocken, die das Bezugszeichen 14 tragen, wobei diese die Belastungswiederherstellung bei der Betätigung, d.h. der Drehung des Bedienteils um seine Symmetrielängsachse Z'Z zur Lieferung der Auswahl Stillstand/Fahren/Anlassen, gestatten.
In dieser Situation ist der Hebel 16 dann durch den in 3A dargestellten Fingerträger 12 in Translation blockiert, wobei dieser Fingerträger mit der Achse 13 fest verbunden ist. Der Hebel 16 kann jedoch frei drehen, was die Drehfreiheit des Bedienteils um die Achse Z'Z gewährleistet.
Die genannte Achse 13 hat auch die Funktion, eine Feder und zwei Kugeln zu haltern, welche die Belastungswiederherstellung gewährleisten.
Die Schaltfunktion wird dann durch die gedruckte Auswahlschaltung M⁺/M^–/Stillstand/Anlassen mit dem Bezugszeichen 15 gewährleistet, wobei diese am Tastenträger gehalten wird. Diese gedruckte Schaltung ist beispielsweise eine doppelseitige gedruckte Schaltung und weist Winkelbahnen unter der Unterseite auf, die über ein ein Mikrofederkontaktgehäuse, bezeichnet Mikrogleitelement, mit Bezugszeichen 17 miteinander in Kontakt gebracht werden.
Die 3D stellt die Montage der gedruckten Schaltung M⁺/M^–/Stillstand/Anlassen, mit dem Bezugszeichen 15, auf der Tastenträgerbasis 18 dar.
Modul zu Bedienung des Automatikgetriebes und Auswahl der ent sprechenden Funktionen R, N, D:
Die Funktion Drehung/Belastungswiederherstellung ist in diesem Fall, wie in den 3A und 3E dargestellt, durch einen Drehaufbau oder einen Gelenkzapfen RND verwirklicht, der einen Nocken in drei Dimensionen aufweist, welcher auch die Führung der Bewegung längs des Profils der Bedienkinematik, wie in 2B dargestellt, gewährleistet.
Die Bedienkinematik ist also physisch durch die Schablone 3 dargestellt, der, wie in 3A dargestellt, an dem oberen Gehäuse, das das Bezugszeichen 1 trägt, befestigt ist.
Wie in 3A und 3E dargestellt, weist die Schablone 3 also eine Rille auf, welche die Betätigungskinematik des Bedienteils, wie in 2B dargestellt und vorstehend in der Beschreibung beschrieben, reproduziert.
Wie in 3E dargestellt, ist die vertikale Komponente aus dem Fingerträger 12 gebildet, der die feste Achse 13 festhält. Letztere ist in Bezug auf den Zapfenträger 10 drehbar. Der Deckel 11 ist auf den Zapfenträger 10 geschraubt.
Die Horizontaldrehkomponente ist zur Gewährleistung der in 2B dargestellten Kinematik durch zwei mit 8 und 9 bezeichnete Zapfen im oberen und unteren Gehäuse gegeben. Diese beiden Zapfen sind am Zapfenträger 10 befestigt.
Der Fingerträger 12 hält auch den Finger 7, welcher die Belastungswiederherstellung und die Führung des Bedienteils gemäß der Kinematik der Auswahl der Positionen R, N, D, wie in 2B dargestellt, über die Schablone 3 gewährleistet.
Die Schaltfunktion aufgrund der Auswahl der Positionen R, N, D, wie in 2B dargestellt, wird also durch eine gedruckte Auswahlschaltung RND mit dem Bezugszeichen 4 verwirklicht, welche an der Schablone 3 befestigt ist. Sie weist Winkelbahnen auf, die durch ein Gleitorgan 5, welches auf den Gleitelemententräger 6 geschraubt ist, in Kontakt gebracht werden.
Die gedruckte Auswahlschaltung RND 4 und die Montage der letzteren an der Schablone 3, sowie die auf der gedruckten Schaltung ausgebildeten Winkelbahnen sind in 3F gezeigt.
Im Folgenden wird in Verbindung mit den 4A und 4B eine detailliertere Beschreibung des elektrischen Verbindungsschemas und insbesondere des Logikschemas des Aufbaus aus den vorgenannten Schaltelementen zur Verwirklichung der Auswahl der Gesamtheit der Funktionen und der Betätigungen des Bedienteils gegeben, das ein erfindungsgemäßes integriertes Modul zur Kontrolle der Fahrt eines Kraftfahrzeugs ausbildet.
In Verbindung mit 4A wird angegeben, dass die vorgenannten Funktionen nacheinander parallel ausgewählt werden, wobei jede über mechanische Teile von Effektoren oder Wandlern, wie sie vorstehend beschrieben wurden, die Lieferung einer Betätigungsspannung und letztlich eines der Position und der Funktion, die ausgewählt wurden, entsprechenden Codes gestattet. Die Gesamtheit der so ausgewählten Codes wird beispielsweise durch einen Mikroprozessor adressiert und verwaltet, derart, dass die Betätigungen und die Leistungskreise des Getriebes ausgewählt werden, mit dem das Kraftfahrzeug ausgestattet ist.
In 4A, und aus diesem Grund, ist die Auswahl der einzelnen Funktionen anhand der Verbindung einer gemeinsamen Steuerung a mit aufeinander folgenden Steuerungen b, c, d, e, f, g, h, i, j dargestellt, wobei jede der Verbindungen b bis j mit Umschalten des entsprechenden Schalters dem vorgenannten Effektor entspricht und das Aufgeben einer Steuerspannung ermöglicht, die den der ausgewählten Funktion entsprechenden Code liefert.
In 4B ist die entsprechende elektrische physische Verbindung für die verschiedenen Schaltelemente und Effektoren, die oben in der Beschreibung erwähnt worden sind, dargestellt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen natürlich die gleichen Elemente wie im Fall der 3A bis 3F.
Es wurde also ein integriertes Steuermodul zur Kontrolle der Fahrt eines Kraftfahrzeugs, auch Bedienteil (Commodo) genannt, beschrieben, welches besonders leistungsfähig ist, insofern als die Gesamtheit von Funktionen, die normalerweise mehreren physisch getrennten Betätigungseinrichtungen zugeordnet sind, auf das vorgenannte Bedienteil umgruppiert sind und die in diesem integrierten, der Dynamik des Kraftfahrzeugs zugeordneten Positionen so verschiedene sind wie:

– die Auswahl der Fahrart, Position PARK, Position RÜCKWÄRTS, Position NEUTRAL, Position DRIVE. Die Position PARK ist in keiner Figur dargestellt, wenn beispielsweise das Fahrzeug mit einem Getriebe vom Typ BVMP ausgestattet ist;
– die Auswahl des Typs automatisches Fahren in Position D oder manuell M;
– den manuellen Gangwechsel durch Impuls;
– Anlassen des Motors, Position Motorstillstand, Position Kontakt, Position angelassen;
– Erhöhung der Einstellgröße, bzw. Verminderung der Einstellgröße, gewonnen durch Drücken des entsprechenden Knopfes.

Insbesondere erfordert die elektrische Architektur der Betätigungskreise, wie sie in den 4A und 4B dargestellt ist, aufgrund der Tatsache, dass die effektive Bedienung durch einfaches Umschalten der Spannung sichergestellt ist, keinen Stromverbrauch.

Claims

Integriertes Modul zur Kontrolle des Betriebs eines Kraftfahrzeuges mit einem Bedienungshebel, welcher wenigstens Bedienmittel (M1) für das Anlassen des Motors und Bedienmittel (M2) für ein automatisches Getriebes aufweist, die zur Bildung eines Bedienteils zusammengefasst sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienteil in Form eines Hebels (13) für die Ausführung der Funktionen der Betätigung des Anlassens durch manuelle Drehung des Hebels (13) um seine Symmetrielängsachse und der Betätigung des automatischen Getriebes durch Drehung des Hebels (13) in einer die Symmetrielängsachse enthaltenden Ebene ausgebildet ist.
Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, da der Bedienungshebel (13) um seine Längsachse drehbar ist, die Bedienmittel für das Anlassen des Motors (M1) wenigstens Mittel zur Feststellung einer Anzahl von diskreten Drehstellungen des Bedienungshebels (13) in Bezug auf eine Referenzstellung aufweisen, wobei die Anzahl von diskreten Drehstellungen wenigstens – die der Stillstandstellung des Kraftfahrzeuges entsprechende stabile Referenzstellung, – eine der Freigabe der Ortsveränderung des Fahrzeuges entsprechende stabile Fahrstellung, – eine dem Anlassen des Fahrzeugmotors entsprechende instabile Anlassstellung, wobei der Übergang aus der Referenzstellung in die Fahrstellung und dann die Anlassstellung durch manuelle Drehung des Hebels (13) in gleichem Drehsinn bewirkt wird und die Rückkehr aus der instabilen Anlassstellung in die Fahrstellung durch ein automati sches Rückholen in entgegengesetztem Drehsinn bewirkt wird, wobei die Rückkehr aus der Fahrstellung in die Stillstandstellung durch manuelle Drehung in dem entgegengesetzten Drehsinn bewirkt wird, aufweist.
Modul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienmittel für ein automatisches Getriebe (M2) wenigstens – Mittel zur Auswahl des Rückwärtsgangs (R); – Mittel zur Auswahl des automatischen oder manuellen Fahrens (D); – Mittel zur Auswahl der Neutralstellung (N); – Mittel zur Auswahl des Modus des automatischen Schaltens (A); – Mittel zur Auswahl des Modus des manuellen Schaltens (M⁺, M^–) umfassen.
Modul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Auswahl des Modus des automatischen Schaltens (A) und manuellen Schaltens (M⁺, M^–) einen Zweistellungs-Druckknopf aufweisen, wobei der Übergang aus der einen in die andere dieser Stellungen manuell durch eine Kraft bewirkt wird, die in einer zur Achse des Hebels (13) im Wesentlichen parallelen Richtung ausgeübt wird.
Modul nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zu Auswahl des Rückwärtsgangs (R), des automatischen oder manuellen Fahrens (D) und der Neutralstellung (N) – Mittel zur Anlenkung des Hebels in Drehung in einer Ebene, die die Symmetrielängsachse des Hebels (13) enthält, aufweisen, wobei der Hebel (13) in der Ebene zwischen drei Stellungen, – einer Zentralstellung, die einer Auswahl der Neutralstellung entspricht, – einer ersten Stellung seitlich der Zentralstellung, die einer Stellung der Auswahl des automatischen oder manuellen Fahrens entspricht, – einer zweiten Stellung seitlich der Zentralstellung und im Wesentlichen symmetrisch zu der ersten Stellung gegenüber der Zentralstellung und entsprechend einer Stellung der Auswahl des Rückwärtsgangs, wobei der Übergang von der einen in die andere der Stellungen manuell bewirkt wird, drehbar ist.
Modul nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Feststellung einer Anzahl diskreter Drehstellungen, die Auswahlmittel, die die Bedienmittel für ein automatisches Getriebe bilden, und die Anlenkmittel für den Hebel zur Drehung in einer die Symmetrielängsachse des Hebels (13) enthaltenden Ebene Effektormittel aufweisen, die mit Anregung, welche durch die Drehstellung des Hebels um seine Längsachse, die Stellung der Druckknöpfe bzw. die Drehstellung des Hebels in einer die Symmetrielängsachse des Hebels (13) enthaltene Ebene bewirkt wird, einen codierten numerischen Wert erzeugen, der für die Stellung und den Auswahlzustand des Steuerhebels repräsentativ ist.
Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bedienhebel (13) in der Nähe des Lenkrads des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.
Modul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (13) im Wesentlichen senkrecht zur Achse der Lenksäule des Fahrzeuges ist.