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Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung zur Auswahl von Schaltstufen eines Gangwechselgetriebes, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Aktuell wird bei Kraftfahrzeugen die Schließanlage üblicherweise mittels eines zumeist als drahtlose Fernbedienung ausgebildeten Zündschlüssels betätigt. Die Betätigung der Zündung hingegen erfolgt – bei Schlüsseln mit Bart – zumeist noch dadurch, dass der Schlüssel in das am Armaturenbrett angeordnete Zündschloss eingesteckt wird, und durch nachfolgendes Drehen des Zündschlüssels im Zündschloss zunächst die Zündung aktiviert und anschließend der Motor gestartet wird.
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Bei modernen Kraftfahrzeugen werden jedoch zunehmend bartlose Zündschlüssel eingesetzt, die sich nicht mehr mittels mechanischem Bart, sondern mittels eines im Zündschlüssel integrierten elektronischen Identifikationsgebers gegenüber dem Fahrzeug autorisieren. Mit dem Schlüsselbart fällt dabei jedoch auch die Möglichkeit der einfachen mechanischen Kraftübertragung zwischen Zündschlüssel und Zündschloss weg, wodurch insbesondere die bei mechanischen Schlüsseln übliche Drehbewegung nicht mehr ohne weiteres zur Aktivierung der Zündung und zum Motorstart herangezogen werden kann oder soll. Unter anderem aus diesem Grund wird bei mit bartlosem Schlüssel ausgestatteten Fahrzeugen häufig zusätzlich zu einer Schlüsselaufnahme – die weder eine Kraftübertragungsfunktion noch die mehrstufige Schalterfunktion des herkömmlichen Zündschlosses mehr aufweist – ein separater Anlaßschalter bzw. Anlassknopf vorgesehen.
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Dabei wird nach dem Einstecken des Schlüssels in die Schlüsselaufnahme im Armaturenbrett – wodurch als erster Schritt zunächst einmal die Zündanlage des Kraftfahrzeugs aktiviert wird – mittels des Anlassknopfs als zweiter Schritt der Motor gestartet. Bei laufendem Motor hingegen wird beim Druck auf den Anlaßschalter der Motor abgestellt.
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Mit anderen Worten bedeutet dies, dass bei modernen bartlosen Schlüsselsystemen anstelle des früher einheitlichen, mehrere Funktionen vereinigenden Bedienelements ”Zündschloss” nun oftmals zwei separate Baugruppen bzw. Bedienelemente notwendig sind, nämlich zum einen die Schlüsselaufnahme zur Aufnahme und Unterbringung des bartlosen Schlüssels, zur Schlüsselidentifikation gegenüber dem Fahrzeug sowie zur Aktivierung der Zündung, und zum anderen der zusätzliche Anlaßschalter zum eigentlichen Starten und Wiederabstellen des Motors.
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Dies ist u. U. jedoch sowohl unter dem Gesichtspunkt des Bedienkomforts als auch der Ergonomie nicht ideal. Bezüglich Bedienkomfort und Ergonomie verbesserungsfähig ist zunächst einmal der Ersatz eines vertrauten und intuitiven Bedienelements (mechanisches Zündschloss) durch zwei separate Baugruppen bzw. Bedienelemente (einerseits Schlüsselaufnahme und andererseits Anlaßschalter).
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Zudem ist die Anordnung jeder zusätzlichen Baugruppe und jedes zusätzlichen Schalters beispielsweise im Armaturenbrett bezüglich der Crashsicherheit grundsätzlich problematisch, insbesondere wenn Baugruppen oder Schalter im Kniebereich des Fahrers angeordnet sind, wie dies bei der Schlüsselaufnahme und beim Anlaßschalter häufig der Fall ist.
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Aus der
DE 100 59 678 A1 ist hingegen ein Fahrzeug-Startsystem und -Verfahren bekannt, bei dem ein Gangselektor zur Auswahl von Fahrstufen eines Gangwechselgetriebes, und zusätzlich zum Starten bzw. Abstellen des Fahrzeugmotors eingerichtet ist. Hierdurch kann ein zusätzliches Bedienungselement zum Starten bzw. Stoppen des Kraftfahrzeugmotors, wie beispielsweise ein zusätzlicher Startknopf, zunächst entfallen.
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Gemäß der Lehre dieser Druckschrift aus dem Stand der Technik wird die zusätzliche Funktionalität des Gangselektors jedoch im Wesentlichen einfach dadurch dargestellt, indem der Gangselektor eine zusätzlich anwählbare, weitere Schaltstufe im Gangschema erhält. Diese zusätzlich anwählbare Schaltstufe steuert jedoch nicht eine Gangstufe im Gangwechselgetriebe, sondern dient zum Starten bzw. Abstellen des Motors.
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Durch eine derartige zusätzlich anwählbare Schaltstufe in Gangschema wird jedoch das Gangschema unnötig verkompliziert, zumal die Funktion des Startens bzw. Abstellens des Motors während der Fahrt überhaupt nicht benötigt wird und somit einen unnötigen ergonomischen Ballast für das Gangschema einer Betätigungseinrichtung darstellt. Zudem ist es bei den heutigen, sehr kompakt gestalteten Betätigungseinrichtungen für Gangwechselgetriebe oft schwierig, bei einem Schalthebel zusätzliche Schaltwege bzw. Schaltpositionen für die Betätigung zusätzlicher Funktionen zur Verfügung zu stellen. Nicht zuletzt bietet dieser aus dem Stand der Technik bekannte Gangselektor inhärent keinerlei Sicherheit gegen Fehlbetätigungen, insbesondere gegen unbeabsichtigtes Überschalten bzw. Überdrücken von Hebelpositionen, so dass die zusätzliche Schaltstufe im Schaltschema ungewollt angewählt und die Zusatzfunktion somit unbeabsichtigt ausgelöst werden könnte, beispielsweise während der Fahrt.
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Mit diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Betätigungseinrichtung zur Auswahl von Schaltstufen eines Gangwechselgetriebes zu schaffen, mit der sich die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik überwinden lassen. Insbesondere soll die Betätigungseinrichtung einfach und intuitiv bedienbar sein sowie konstruktiv und gestalterisch flexibel ausgeführt und angeordnet werden können. Die Betätigungseinrichtung soll dabei auch noch eine weitere Steuerungs- bzw. Schaltfunktion übernehmen können, insbesondere das Starten bzw. Abstellen des Fahrzeugmotors, so dass zu diesem Zweck bisher erforderliche zusätzliche Betätigungselemente entfallen können. Dabei sollen jedoch möglichst geringe funktionelle und ergonomische Interferenzen zwischen der Wechselfunktion für die Schaltstufen des Gangwechselgetriebes und der zusätzlichen Schaltfunktion der Betätigungseinrichtung entstehen, so dass Fehlbetätigungen möglichst ausgeschlossen werden.
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Diese Aufgabe wird durch eine Betätigungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In zunächst bekannter Weise umfasst die Betätigungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen in einem Gehäusesockel beweglich gelagerten und zwischen zumindest zwei Getriebe-Schaltstellungen bewegbaren Schalthebel. Dabei ist der Schalthebel in für sich genommen ebenfalls bekannter Weise mittels einer Stelleinheit aus einer Schalthebel-Nichtgebrauchsstellung in eine Schalthebel-Gebrauchsstellung bewegbar.
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Erfindungsgemäß zeichnet sich die Betätigungseinrichtung jedoch dadurch aus, dass der Schalthebel bei Betätigung des Schalthebels in seiner Nichtgebrauchsstellung zum Starten des Fahrzeugmotors, und bei Bewegung des Schalthebels aus seiner Gebrauchsstellung zurück in die Nichtgebrauchsstellung zum Abstellen des Fahrzeugmotors eingerichtet ist.
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Dies bedeutet mit anderen Worten, dass bei einer Betätigungseinrichtung gemäß der Erfindung das Starten des Motors in denkbar einfachste Weise dadurch erfolgen kann, dass der Schalthebel in seiner (bezüglich der Steuerung des Gangwechselgetriebes) Nichtgebrauchsstellung geeignet betätigt wird. Erfindungsgemäß abgestellt wird der Motor wieder dadurch, dass der Schalthebel in seine Nichtgebrauchsstellung zurück verbracht wird.
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Hierdurch ergibt sich zunächst einmal eine vorteilhafte Vereinigung mehrerer Funktionen im Schalthebel selbst. Denn einerseits kann so mit dem Schalthebel wie gewohnt die Wahl der Gangstufen bzw. Betriebsarten des Gangwechselgetriebes erfolgen. Andererseits jedoch kann eine eigene, zusätzliche Einrichtung im Kraftfahrzeug zum Starten bzw. Abstellen des Fahrzeugmotors entfallen, da diese Funktion ebenfalls durch den Schalthebel betätigt werden kann. Die Erfindung bringt dabei insbesondere den Vorteil mit sich, dass zusätzlich jederzeit klar ersichtlich ist, ob der Fahrzeugmotor läuft und das Fahrzeug somit betriebsbereit ist (nämlich anhand des sich sichtlich in der Gebrauchsstellung befindlichen Schalthebels), oder ob vor Fahrtantritt zunächst der Motor gestartet werden muss (nämlich anhand des dann ersichtlich in der Nichtgebrauchstellung ruhenden Schalthebels).
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Hierdurch lassen sich Komfort, Ergonomie und Sicherheit im Cockpit des Kraftfahrzeugs erhöhen, es werden Baugruppen eingespart bzw. miteinander vereinigt, Platzausnutzung und Übersichtlichkeit im Cockpit werden verbessert, und es lassen sich Produktions- und Montageaufwand wie auch die damit verbundenen Kosten einsparen.
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Die Erfindung wird unabhängig davon verwirklicht, auf welche Weise die Bewegung zwischen der Schalthebel-Gebrauchsstellung und der Schalthebel-Nichtgebrauchsstellung erfolgt. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Schalthebel jedoch zur selbsttätigen, beispielsweise aktuatorischen Bewegung in die Schalthebel-Gebrauchsstellung eingerichtet, sobald eine Betätigung des Schalthebels in seiner Nichtgebrauchsstellung erfolgt.
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Dies bedeutet, dass der Schalthebel nicht eigens vom Nutzer aus seiner Nichtgebrauchsstellung in die Gebrauchsstellung bewegt werden muss, um sodann mit dem Schalthebel die Schaltstufen des Gangwechselgetriebes auswählen zu können. Vielmehr erfolgt bei der Betätigung des Schalthebels in der Schalthebel-Nichtgebrauchsstellung durch den Nutzer sowohl das Starten des Fahrzeugmotors als auch die Überführung des Schalthebels aus seiner Nichtgebrauchsstellung in die Gebrauchsstellung automatisch.
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Mit diesem Hintergrund ist es gemäß weiterer bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen, dass die Stelleinheit der Betätigungseinrichtung einen Federaktuator oder einen motorischen Aktuator zur Bewegung des Schalthebels aus der Nichtgebrauchsstellung in die Gebrauchsstellung aufweist. Diese Ausführungsformen ermöglichen, dass der Schalthebel mit lediglich minimalem Kraftaufwand aktiviert bzw. in seine Gebrauchsstellung überführt werden kann, z. B. durch kurzen Druck auf den in der Nichtgebrauchsstellung beispielsweise versenkten Schalthebel.
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Bei einer Stelleinheit mit Federaktuator muss zur Deaktivierung des Schalthebels und zur Überführung des Schalthebels in die Nichtgebrauchsstellung somit lediglich die Federkraft des Federaktuator überwunden werden, während bei einer Stelleinheit mit motorischem Aktuator der Schalthebel zur Deaktivierung beispielsweise einfach von Hand in die Nichtgebrauchstellung bewegt wird.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Schalthebel mittels des motorischen Aktuators der Stelleinheit sowohl aus der Nichtgebrauchstellung in die Gebrauchsstellung als auch umgekehrt aus der Gebrauchsstellung in die Nichtgebrauchstellung aktiv bewegt werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist nur ein minimaler Kraftaufwand zur Aktivierung wie auch zur Deaktivierung des Schalthebels erforderlich, da die eigentliche Bewegung zwischen Gebrauchsstellung und Nichtgebrauchstellung in beiden Richtungen durch den motorischen Aktuator erfolgt.
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Die Erfindung lässt sich zunächst einmal unabhängig davon verwirklichen, wie der Schalthebel konstruktiv und/oder gestalterisch ausgeführt ist, solange die gewünschte visuell und/oder taktil deutliche Unterscheidbarkeit zwischen dem Schalthebel in der Gebrauchsstellung und dem Schalthebel in der Nichtgebrauchsstellung gegeben ist. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Schalthebel in seiner Nichtgebrauchstellung jedoch im Wesentlichen im Gehäusesockel bündig versenkt positioniert.
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Durch ergibt sich insbesondere ein übersichtlicheres Erscheinungsbild im Fahrzeugcockpit, sobald der Schalthebel in seine Nichtgebrauchsstellung verbracht wurde. Zusätzlich lässt sich auf diese Weise die Bewegungsfreiheit der Insassen verbessern, und das Risiko, bei Bewegungen beispielsweise mit Extremitäten oder Kleidung am Schalthebel hängen zu bleiben, wird verringert bzw. eliminiert.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Betätigungseinrichtung eine Rastiereinrichtung zur Fixierung des Schalthebels in seiner Gebrauchsstellung gegenüber der Nichtgebrauchsstellung aufweist. Die beispielsweise als Kugelraste ausführbare Rastiereinrichtung erzeugt somit eine Gegenkraft in bestimmter Höhe, wenn versucht wird, den Schalthebel aus der Gebrauchsstellung in die Nichtgebrauchsstellung zu bewegen, und damit den Motor abzustellen.
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Auf diese Weise wird ein unbeabsichtigtes Abstellen des Motors, insbesondere während der Fahrt verhindert, indem die von der Rastiereinrichtung erzeugte Gegenkraft dem Fahrer taktil vermittelt, dass bei Überwindung dieser Gegenkraft der Motor abgestellt würde. Gleichzeitig kann mittels Überwindung der Gegenkraft der Motor dennoch jederzeit abgestellt werden, beispielsweise in Notfällen, beim Warten vor Bahnschranken oder dergleichen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich die Betätigungseinrichtung ferner durch zumindest eine auf dem Schalthebel und/oder auf dem Gehäusesockel angeordnete Anzeigeeinrichtung aus. Dabei zeigt die Anzeigeeinrichtung kontextsensitiv jeweils nur diejenigen Betätigungsmöglichkeiten an, die in der aktuellen Stellung des Schalthebels, also in der Gebrauchsstellung bzw. in der Nichtgebrauchsstellung, jeweils verfügbar sind.
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Hierdurch ergibt sich im Sinne der Ergonomie und Betätigungssicherheit eine weitere Vereinfachung der Benutzeroberfläche des Kraftfahrzeugs, indem nämlich – in der Nichtgebrauchsstellung bzw. in der eingefahrenen oder versenkten Stellung des Schalthebels – in der Nähe des Schalthebels nur ein Symbol zum Starten des Motors und/oder zum Herausbewegen des Schalthebels angezeigt wird. Hingegen werden im Umfeld des Schalthebels – wenn sich dieser in seiner Gebrauchsstellung befindet – nur die verfügbaren Schaltstufen des Gangwechselgetriebes, sowie allenfalls ein Symbol zum Abstellen des Motors bzw. zum Einfahren des Schalthebels angezeigt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform umfasst die Betätigungseinrichtung ferner ein auf dem Schalthebel oder auf dem Gehäusesockel angeordnetes Zusatz-Betätigungselement, beispielsweise einen Drucktaster, zur Aktivierung der Parksperre. Da die Parksperre in der Nichtgebrauchsstellung des Schalthebels ohnehin eingelegt wird, entweder manuell aufgrund der Betätigung des Zusatz-Betätigungselements, oder im anderen Fall durch die Auto-P-Funktion des Gangwechselgetriebes (spätestens beim Verlassen des Fahrzeugs), kann das Zusatz-Betätigungselement beispielsweise stirnseitig am Schalthebel oder an einer anderen Stelle des Schalthebels angeordnet sein, welche in der Nichtgebrauchsstellung bzw. in der versenkten Stellung des Schalthebels verdeckt ist, um so die Komplexität der Bedienoberfläche möglichst gering und die Betätigungseinrichtung möglichst übersichtlich zu gestalten.
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Die Erfindung wird zunächst einmal unabhängig davon verwirklicht, welches Schaltschema der Betätigungseinrichtung zugrunde liegt. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht jedoch vor, dass der Schalthebel zum Auswählen einer ersten Schaltstufe des Gangwechselgetriebes – ausgehend von einer monostabilen Schalthebel-Grundstellung – in eine erste Schaltrichtung bis zu einem Endanschlag an einer ersten instabilen Schalthebelstellung auslenkbar ist, wobei der Schalthebel zum Auswählen zumindest einer weiteren Schaltstufe des Gangwechselgetriebes – ausgehend von einer vorherigen Schaltstellung – in zumindest eine weitere Schaltrichtung bis zum Endanschlag an einer weiteren instabilen Schalthebelstellung auslenkbar ist. Die Ausbildung der Endanschläge als instabile Schalthebelstellungen führt dabei dazu, dass der Schalthebel nach jeder Betätigung wieder in seine monostabile Schalthebel-Grundstellung zurückkehrt.
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Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der Schalthebel zu jeder Auswahl einer der Schaltstufen des Gangwechselgetriebes jeweils bis zu einem schaltstufenspezifischen Endanschlag ausgelenkt werden muss, entweder direkt ausgehend von der monostabilen Schalthebel-Grundstellung, oder aber, ausgehend von der monostabilen Schalthebel-Grundstellung über den Anschlag an einer ersten instabilen Schalthebelstellung, und dann unter Richtungswechsel bis an den Anschlag an einer weiteren instabilen Schalthebelstellung. Es muss somit bei jedem Umschalten zwischen beliebigen Schaltstufen des Gangwechselgetriebes die Auslenkrichtung des Schalthebels geändert werden.
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Diese Ausführungsform hat zudem insbesondere den Vorteil, dass jede Schaltstufe des Gangwechselgetriebes mit einem zugehörigen, eigenen Endanschlag an einer Schalthebelstellung korrespondiert. Hierdurch wird dem Nutzer die intuitive Zuordnung der Schalthebelstellungen zu den zugehörigen Schaltstufen des Gangwechselgetriebes erleichtert, und es wird insbesondere ausgeschlossen, dass der Schalthebel überrissen wird und ungewollt mehrere Schaltstufen überschaltet werden. Schaltfehler lassen sich auf diese Weise weitestgehend ausschließen.
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Dabei korrespondiert die erste Schaltrichtung und die erste instabile Schalthebelstellung vorzugsweise mit der Neutralstellung des Gangwechselgetriebes. Gleichzeitig muss der Schalthebel zum Abstellen des Fahrzeugmotors bzw. zum Verbringen in die Schalthebel-Nichtgebrauchsstellung – ausgehend von der monostabilen Schalthebel-Grundstellung – in eine von der ersten Schaltrichtung verschiedene, weitere Schaltrichtung bewegt werden. Hierdurch sind grundsätzlich unterschiedliche Bewegungsrichtungen erforderlich in Abhängigkeit davon, ob gerade zwischen verschiedenen Schaltstufen des Gangwechselgetriebes gewechselt werden soll, oder aber ob der Motor abgestellt werden soll.
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Auch diese Ausführungsform steht im Dienst der Eliminierung von Fehlbetätigungen des Schalthebels und der intuitiven Bedienbarkeit. Dadurch, dass die erste Schaltrichtung und die erste instabile Schalthebelstellung der Neutralstellung des Gangwechselgetriebes zugeordnet sind, ergibt sich zudem der Vorteil, dass hierbei Schaltvorgänge zwischen verschiedenen antriebsübertragenden Betriebszuständen des Gangwechselgetriebes stets zunächst über die mit der Neutralstellung korrespondierende Schalthebelstellung verlaufen. Hierdurch wird die Gefahr von Fehlbedienungen des Gangwechselgetriebes weiter verringert, und zwar auch unabhängig von einer ggf. zusätzlich vorhandenen elektronischen Sicherungsschaltung.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 in schematischer Skizzendarstellung eine Ausführungsform einer Betätigungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem Schalthebel in Nichtbetätigungsstellung;
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2 in einer 1 entsprechenden Darstellung die Ausführungsform gemäß 1 mit dem Schalthebel in der Betätigungsstellung;
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3 in schematischer Darstellung das Schaltschema für die Betätigungseinrichtung gemäß 1 und 2;
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4 in einer 1 und 2 entsprechenden Darstellung eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung in der Nichtbetätigungsstellung;
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5 in einer 1, 2 und 4 entsprechenden Darstellung die Ausführungsform gemäß 4 in der Betätigungsstellung;
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6 in einer 1, 2, 4 und 5 entsprechenden Darstellung eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung in der Nichtbetätigungsstellung; und
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7 in einer 1, 2, 4, 5 und 6 entsprechenden Darstellung die Ausführungsform gemäß 6 in der Betätigungsstellung.
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1 zeigt in höchst schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer Betätigungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Insbesondere in Zusammenschau mit 2 erkennt man in den Figuren einen schematisch ausgeführten Schalthebel bzw. Wählhebel 1 zur Steuerung der Schaltstufen eines Gangwechselgetriebes, welcher sich bei der Darstellung gemäß 1 vollständig versenkt in einer Konsole 2 des Kraftfahrzeugs befindet. Dabei kann es sich beispielsweise um das Armaturenbrett oder um eine zwischen den Vordersitzen angeordnete Konsole handeln.
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In der vollständig versenkten Position gemäß 1 wird auf einem am Schalthebel 1 angeordneten Display 3 nicht das Schaltschema, sondern lediglich ein Symbol für den Motorstart angezeigt. Damit wird dem Fahrer verdeutlicht, dass der Schalthebel 1 in diesem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs noch nicht zur Betätigung des Gangwechselgetriebes zur Verfügung steht, sondern dass zunächst lediglich die Funktion des Motorstarts gegeben ist Zusätzlich wird dem Bediener bei dieser Ausführungsform neben dem Schalthebel 1 mit einem Pfeil 4 symbolisch angedeutet, dass der Schalthebel 1 bei einer Betätigung zunächst einmal aus der Konsole 2 herausfahren wird.
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Wird somit der Schalthebel 1 gemäß 1 betätigt, also beispielsweise mit dem Finger niedergedrückt, so führt dies zunächst zum Starten des Motors, sofern der Fahrer sich zuvor legitimiert hat, beispielsweise indem er den Zündschlüssel in eine entsprechende Zündschlüsselaufnahme eingesteckt oder eingelegt hat.
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Unmittelbar im Anschluss an den Motorstart fährt der Schalthebel 1 gemäß 2 federbeaufschlagt oder aktuatorisch aus der Konsole 2 heraus und wird somit in die Position gemäß 2 verbracht. Gleichzeitig verändert sich bei dieser Ausführungsform der Erfindung die Anzeigedarstellung auf dem Display 3 des Schalthebels, um die mit dem herausgefahrenen Schalthebel 1 nun veränderte Funktionalität des Schalthebels 1 widerzuspiegeln.
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Da der Schalthebel 1 in der herausgefahrenen Stellung gemäß 2 nun der Betätigung des Gangwechselgetriebes dient, wird nun das entsprechende Schaltschema 5 auf dem Display des Schalthebels 1 angezeigt. Ebenso wechselt das neben dem Schalthebel 1 angeordnete Symbol, welches in 1 gemäß Bezugsziffer 4 das Herausfahren des Schalthebels 1 andeutete, und es wird an derselben Stelle stattdessen ein symbolisiertes Schaltschema 6 mit den möglichen Schaltrichtungen angezeigt.
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Ein mögliches Schaltschema für eine erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung ist in 3 dargestellt. Dabei steht die mit ”X” bezeichnete Stellung des Schalthebels für die monostabil ausgelegte Ruhestellung des Schalthebels 1, in welche der Schalthebel 1 aus allen anderen Schaltstellungen selbsttätig (z. B. federbelastet) zurückkehrt. Ausgehend von der monostabilen Ruhestellung ”X” kann der Schalthebel 1 somit zunächst einmal zeichnungsbezogen nach links in die mit ”N” für ”Neutralstellung” bezeichnete Position ausgelenkt werden. Wird der Schalthebel in die Position ”N” ausgelenkt und anschließend losgelassen, so kehrt der Schalthebel wieder in die monostabile Ruhestellung ”X” zurück, und im Getriebe wird die Neutralstellung bzw. der Leerlauf eingelegt.
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Wird der Schalthebel 1 jedoch in die Position ”N” bewegt und von dort aus nicht losgelassen, sondern – unter Richtungswechsel – in eine der beiden anderen Hebelpositionen ”R” oder ”D” bewegt, bevor er wieder losgelassen wird, so wird im Getriebe nicht etwa die Neutralstellung bzw. der Leerlauf eingelegt, sondern direkt diejenige Schaltstufe ”R” oder ”D”, in welcher der Hebel losgelassen wurde.
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Ein Schaltschema gemäß 3 hat im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung somit den entscheidenden Vorteil, dass ein Überreißen/Überdrücken des Schalthebels 1, bzw. ein unerwünschtes Überschalten mehrerer Schaltstufen ausgeschlossen ist dadurch, dass zwischen verschiedenen Gangstufen stets ein Richtungswechsel bei der Betätigung des Schalthebels 1 vorgenommen werden muss, und zudem dadurch, dass der Schaltvorgang im Getriebe erst dann ausgelöst wird, wenn der Schalthebel 1 in der betreffenden, gewünschten Position losgelassen wird und in die monostabile Ruhestellung ”X” zurückkehrt.
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Auf diese Weise wird somit eine besonders intuitive und sichere Bedienung des Gangwechselgetriebes erreicht, bei der Fehlbetätigungen praktisch ausgeschlossen sind.
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Beim Abstellen des Kraftfahrzeugs schließlich erfolgt der Motorstopp dadurch, dass der Schalthebel 1, ausgehend von seiner monostabilen Ruhestellung ”X”, fahrtrichtungsbezogen nach vorne in die Schaltposition ”S” für ”Stop” gedrückt wird. Hierdurch wird einerseits der Fahrzeugmotor abgestellt, und andererseits gleichzeitig der Schalthebel 1 in seiner Konsole 2 versenkt (vgl. 1), wobei wiederum die Displayanzeige vom Schaltschema gemäß 2 auf ”Motorstart” gemäß 1 wechselt. Das Versenken des Schalthebels 1 in der Konsole 2 kann dabei durch Handkraft, oder aber auch aktiv aktuatorisch, beispielsweise durch einen Servomotor erfolgen.
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Um zudem ein unbeabsichtigtes Abstellen des Fahrzeugmotors zu vermeiden, beispielsweise während der Fahrt, kann die Betätigungseinrichtung noch eine Rastiereinrichtung zwischen den Hebelpositionen ”X” und ”S” wie ”STOP” aufweisen, so dass eine erhöhte Handkraft notwendig ist, um den Schalthebel 1 aus seiner monostabilen Stellung ”X” in die Hebelposition ”S” wie ”STOP” zu bewegen. Durch Überdrücken der Gegenkraft der Rastiereinrichtung kann der Motor jedoch trotzdem in jeder Situation unmittelbar abgestellt werden, was beispielsweise in Notfällen erforderlich werden kann.
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Weitere Ausführungsformen sind in den 4 bis 7 dargestellt. Die Ausführungsform gemäß 4 und 5 besitzt zusätzlich einen stirnseitig am Schalthebel angeordneten Taster 8 zur Betätigung der Parksperre. Der Taster 8 ist bei dieser Ausführungsform stirnseitig angeordnet, um im Sinne der Einfachheit der Bedienoberfläche nur in der Betätigungsstellung des Schalthebels 1 sichtbar zu sein. Diese Anordnung ist sinnvoll, da moderne Gangwechselgetriebe bzw. Getriebeautomaten mit einer Auto-P-Funktion ausgestattet sind, bei der die Parksperre – beispielsweise beim Abstellen des Motors oder beim Verlassen des Kraftfahrzeugs – ohnehin automatisch eingelegt wird, falls der Fahrer dies vergessen hat.
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Die Parksperre lässt sich bei dieser Ausführungsform also entweder durch Niederdrücken des Schalthebels 1 in seine Versenkung in der Konsole 2 einlegen (über die Auto-P-Funktion des Getriebes, spätestens beim Verlassen des Kraftfahrzeugs), oder aber manuell durch Niederdrücken des Tasters 8.
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Zur Anzeige des Parksperrenstatus weist die Ausführungsform gemäß 4 und 5 ferner noch jeweils ein Display-Symbol 9 auf, welches bei eingelegter Parksperre erleuchtet bzw. aktiviert ist, und bei ausgelegter Parksperre deaktiviert wird bzw. nicht sichtbar ist.
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Eine weitere Ausführungsform ist in den 6 und 7 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist das Betätigungs- und Anzeigeelement für die Parksperre in einem beispielsweise beleuchtbaren Taster 10 vereint, welcher auf der Konsole 2 angeordnet ist. Somit kann bei dieser Ausführungsform die Parksperre unabhängig davon betätigt werden, ob sich der Schalthebel 1 in der Betätigungsstellung gemäß 7, oder aber in der Nichtbetätigungsstellung gemäß 6, versenkt in der Konsole 2 befindet.
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Im Ergebnis wird damit deutlich, dass dank der Erfindung eine Betätigungseinrichtung insbesondere für shift-by-wire betätigte Gangwechselgetriebe an Kraftfahrzeugen geschaffen wird, die einfach und intuitiv bedienbar ist und die gestalterisch sowie konstruktiv besonders große Freiheiten erlaubt. Dabei vereinigt die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung in kostensparender Weise die Aufgabe der Steuerung des Gangwechselgetriebes mit einer weiteren Steuerungs- bzw. Schaltfunktion, insbesondere mit der Start-Stop-Steuerung des Kraftfahrzeugmotors, wodurch hierfür bisher zusätzlich erforderliche Betätigungselemente entfallen. Die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung verringert das Risiko von Fehlbetätigungen, reduziert die Komplexität der Bedienoberfläche des Kraftfahrzeugs und ermöglicht zudem eine Vergrößerung des Bewegungsfreiheitsraums für die Fahrzeuginsassen bei abgestelltem Motor.
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Die Erfindung leistet damit einen maßgeblichen Beitrag zur Verbesserung der Ergonomie, Sicherheit und Bedienbarkeit von Kraftfahrzeugen, insbesondere in Bezug auf die Anwendung bei der Betätigung von Getriebeautomaten bzw. automatisierten Schaltgetrieben.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schalthebel
- 2
- Konsole
- 3
- Motorstart-Symbol
- 4
- Aktivierungs-Symbol
- 5, 6
- Schaltschema-Symbol
- 7
- Schaltschema
- 8
- Parksperrenbetätigung
- 9
- Parksperrensymbol
- 10
- Parksperrenbetätigung
- P, R, N, D, S, X
- Schalthebelpositionen, Schaltrichtungen
