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Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung und ein Verfahren zum Bedienen eines automatischen Stufengetriebes eines Kraftfahrzeugs.
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Aus der
EP 0 798 493 B1 ist eine Schaltvorrichtung mit einem Wählhebel bekannt, der in zwei parallelen Schaltgassen verschwenkbar ist. In der ersten Schaltgasse kann er zwischen stabilen Stellungen für das Parken (P), den Rückwärtsgang (R), den Neutral (N), die Vorwärtsfahrt mit einer unbegrenzten automatischen Gangwahl und drei weiteren stabilen Stellungen („3, 2, 1“) bewegt werden. In diesen drei Stellungen („3, 2, 1“) des Wählhebels werden auch die Gänge automatisch von einem Steuergerät gewählt, es wird aber abhängig von der Stellung des Wählhebels der höchste einlegbare Gang bestimmt und lediglich unter den niedrigeren Gängen ausgewählt. In der zweiten Schaltgasse können die Gänge manuell vom Fahrer gewählt werden, indem er den Wählhebel aus einer stabilen Stellung, nach vorne (Hochschaltung) oder nach hinten (Rückschaltung) in eine der zwei unstabilen Stellungen (plus, minus) verschwenkt. Solche Anordnung ist sehr kompliziert und kostenintensiv, wobei manche Stellungen des Wählhebels von den Fahrzeugbenutzern nur selten oder überhaupt nicht verwendet werden.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltvorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb der Schaltvorrichtung bereitzustellen, die einfach und kostengünstig ist, und deren Bedienungslogik für den Fahrer nachvollziehbar ist.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 und 5 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen beziehungsweise Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen entnehmbar.
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Es wird eine Schaltvorrichtung zum Bedienen eines automatischen Stufengetriebes eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, mit einem Wählhebel, durch dessen Verschwenken in einer Schaltgasse verschiedene Fahrbetriebsarten wählbar sind. Der Wählhebel weist wenigstens eine erste stabile Stellung auf, in der in dem Getriebe Vorwärtsgänge von einem Steuergerät automatisch geschaltet werden. Erfindungsgemäß weist der Wählhebel eine unstabile Stellung für manuelle Rückschaltung auf, die aus der ersten stabilen Stellung erreichbar ist. Nach dem Loslassen des Wählhebels vom Fahrer kehrt der Wählhebel aus der unstabilen Stellung selbsttätig in die erste stabile Stellung zurück. Somit ist dem Fahrer eine Möglichkeit zur Verfügung gestellt, eine manuelle Rückschaltung auszulösen, wobei der Wählhebel nach seinem Loslassen in der ersten Stellung für die automatische Gangwahl verweilt.
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Vorteilhaft weist die Schaltgasse wenigstens drei stabile Stellungen für den Wählhebel, nämlich außer der ersten Stellung (D) für die Vorwärtsfahrt eine Stellung für den Rückwärtsgang (R) und eine für den Neutralgang (N). In einer ganz vorteilhaften Variante weist die Schaltgasse vier stabilen Stellungen, nämlich außer den oben ausgeführten noch eine Stellung für das Parken (P) in dem üblicherweise in dem Getriebe eine Parksperre eingelegt wird. Die Stellungen können so angeordnet werden, dass sie in der Reihenfolge R-N-D bzw. P-R-N-D nacheinander erreichbar sind, was bedeutet dass aus der ersten stabilen Stellung für die Vorwärtsfahrt mit automatischer Gangwahl die unstabile Stellung für die Rückschaltung und die stabile Stellung für den Neutralgang erreichbar sind.
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Vorteilhaft liegen alle Stellungen des Wählhebels in der Schaltgasse in einer geraden Linie. Dadurch ist eine sehr einfache Konstruktion der Schaltvorrichtung möglich, wobei auch die Bedienung des Wählhebels für den Fahrer leicht nachvollziehbar ist.
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Die Schaltvorrichtung kann insbesondere in einem Kraftfahrzeug mit einem automatischen Getriebe eingebaut werden.
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Weiterhin wird ein Verfahren zum Bedienen eines automatischen Stufengetriebes eines Kraftfahrzeugs mit der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung vorgeschlagen, wobei nach dem Verschwenken des Wählhebels in die unstabile Stellung eine Rückschaltung in dem Getriebe ausgelöst wird und eine automatische Hochschaltung der Vorwärtsgänge unterdrückt wird. Nach der ausgelösten Rückschaltung bleibt dadurch der Gang eingelegt, den der Fahrer manuell gewählt hat, wobei er natürlich die Möglichkeit hat mittels eines wiederholten Verschwenken in die unstabile Stellung einen gewünschten niedrigeren Gang zu erreichen. Somit kann der Fahrer insbesondere bei einer Fahrt auf einer Gefälle die Bremswirkung eines mit dem Getriebe verbundenen Motors zu erhöhen und dadurch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs aufrechterhalten bzw. zu verringern. Die Bremsen des Fahrzeugs können geschont werden und der Komfort und die Effizienz des Betriebs gesteigert werden. Den Ausdruck, dass die Rückschaltung nach dem Verschwenken des Wählhebels in die unstabile Stellung ausgelöst wird, ist nicht so eng auszulegen dass die Rückschaltung sofort dem Erreichen der unstabilen Stellung ausgelöst werden muss. Es kann nach Bedarf auch z. B. nach dem Verlasen des Wählhebels der unstabilen Stellung oder nach dem Rückkehr des Wählhebels in die erste stabile Stellung ausgelöst werden.
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Vorteilhaft wird die Rückschaltung lediglich bei einem vom Fahrer nicht betätigten Fahrpedal ausgelöst und nach einem Betätigen des Fahrpedals die Unterdrückung der automatischen Hochschaltung aufgehoben wird. Die manuelle Rückschaltung wird dadurch nur dann ausgelöst, wenn die Bremswirkung des Motors von dem Fahrer schon benutzt wird. Nach dem Erreichen des gewünschten Ganges verbleibt der Wählhebel in der Stellung für die Vorwärtsfahrt. Wenn der Fahrer die Bremswirkung des Motors aufheben oder verringern möchte, betätigt er einfach das Fahrpedal, die manuelle Gangwahl wird aufgehoben und es kann wieder ein passender Gang automatisch gewählt werden. Somit ist eine sehr einfache Bedienungslogik für den Fahrer erreichbar. Der Fahrer muss nicht den Wählhebel erneut betätigen und fährt weiter in dem automatischen Vorwärtsfahrtbetrieb. Um eine bestimmte Drehzahl des Motors in dem Bremsbetrieb nicht zu unterschreiten können die Motordrehzahl überwacht werden und beim Erreichen einer bestimmten Mindestdrehzahl von dem vom Fahrer manuell gewählten Gang um einen Gang rückgeschaltet werden. Es kann auch dann die Unterdrückung der automatischen Wahl des Vorwärtsganges aufgehoben werden.
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Nach dem Verschwenken des Wählhebels in die unstabile Stellung kann vorzugsweise eine Rückschaltung um einen Gang ausgelöst. Wenn der Fahrer um mehrere Gänge rückschalten möchte, muss er den Wählhebel mehrmals Verschwenken und Loslassen bis er den gewünschten Gang erreicht.
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Es kann aber auch eine Dauer des Verweilens des Wählhebels in der unstabilen Stellung ermittelt werden und mit einer bestimmten ersten Zeitschwelle verglichen werden. Bei Unterschreiten der ersten Zeitschwelle wird dann eine Rückschaltung um einen Gang und beim Überschreiten der ersten Zeitschwelle eine mehrfache Rückschaltung ausgelöst. Die mehrfache Rückschaltung kann z. B. immer um gewisse Gangzahl oder um eine von der Dauer des Verweilens des Wählhebels in der unstabilen Stellung abhängige Gangzahl erfolgen.
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Weiterhin kann die Dauer des Verweilens des Wählhebels in der unstabilen Stellung mit einer zweiten Zeitschwelle verglichen werden. Bei Unterschreiten dieser zweiten Zeitschwelle wird dann eine Rückschaltung ausgelöst und beim Überschreiten der zweiten Zeitschwelle wird die Unterdrückung der automatischen Wahl des Vorwärtsganges aufgehoben. Somit ist dem Fahrer eine weitere Möglichkeit zur Verfügung gestellt, wie er in den automatischen Vorwärtsfahrtbetrieb zurückkehren kann. Vorteilhafterweise ist sowohl das Aufheben der Unterdrückung über das Fahrpedal als auch über das Halten des Wählhebels in der unstabilen Stellung in dem Verfahren implementiert, es ist aber auch möglich lediglich einer dieser Methoden zu verwenden. Falls sowohl die erste als auch die zweite Zeitschwelle ermittelt werden, ist die zweite Zeitschwelle vorteilhaft größer als die erste Zeitschwelle. Wenn keine mehrfache Rückschaltung vorgesehen ist und dadurch die Dauer des Verweilens des Wählhebels nicht mit der ersten Zeitschwelle verglichen wird, kann natürlich die zweite Zeitschwelle auch kleiner oder gleich der ersten Zeitschwelle sein.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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1 zeigt schematisch eine Schaltgasse einer Schaltvorrichtung mit Stellungen für einen Wählhebel.
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In der 1 ist eine Schaltvorrichtung 1 mit einer Schaltgasse 2 gezeigt, wobei die Schaltgasse unterschiedliche Stellungen für einen Wählhebel 3 aufweist. Aus einer stabilen Parkstellung P ist eine stabile Rückwärtsfahrtstellung R erreichbar, aus dieser dann eine stabile Neutralstellung N, in dem ein Neutralgang in dem Getriebe eingelegt ist. Aus der Neutralstellung N kann der Wählhebel 3 weiter in eine stabile Vorwärtsfahrtstellung D verschwenkt werden. Alle diese vier Stellungen P, R, N, D sind als stabile, bzw. gerastete Stellungen ausgeführt, d. h. nach einem Verschwenken des Wählhebels 3 in eine dieser Stellungen vom Fahrer und seinem nachfolgenden Loslassen bleibt der Wählhebel 3 in dieser gewählten Stellung. Die Schaltgasse weist weiterhin eine unstabile Stellung T- für die Rückschaltung, die aus der Vorwärtsfahrtstellung D erreichbar ist. Alle benannten Stellungen P, R, N, D, T- liegen in einer Linie und die Schaltgasse 2 ist als gerade ausgeführt. Die unstabile Stellung T- ist keine gerastete Stellung, sondern der Wählhebel 3 kehrt nach seinem Loslassen aus dieser unstabilen Stellung T- zurück in die Vorwärtsfahrtstellung D.
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Die Schaltvorrichtung weist weiterhin ein Fahrpedal 4, über das der Fahrer die gewünschte Motorleistung holt, und ein Steuergerät 5 für ein nicht gezeigtes automatisches oder automatisiertes Stufengetriebe auf. Es können auch mehrere einzelne zusammen kommunizierende Steuergeräte vorhanden sein.
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Das Verhalten des Fahrzeugs während des Betriebs mit dem Wählhebel 3 in den Stellungen P, R, N abweicht nicht von dem Stand der Technik und ist dem Fachmann bekannt, deswegen wird es hier nicht näher erläutert.
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Bei dem Betrieb mit dem Wählhebel 3 in der Vorwärtsfahrtstellung D werden in dem Getriebe Vorwärtsgänge automatisch von dem Steuergerät 5 gewählt bzw. eingelegt. Wenn der Fahrer den Wählhebel 3 in die unstabile Stellung T- verschwenkt, wird die Stellung des Fahrpedals 4 ermittelt. Falls das Fahrpedal 4 von dem Fahrer in diesem Zeitpunkt betätigt ist, wird keine Rückschaltung in dem Getriebe ausgelöst und in dem Getriebe bleibt der aktuelle Gang eingelegt. Falls das Fahrpedal 4 von dem Fahrer nicht betätigt ist, wird eine Rückschaltung in dem Getriebe ausgelöst. Es wird dabei eine Dauer t des Verweilens des Wählhebels 3 in der unstabilen Stellung T- ermittelt. Falls diese Dauer t eine Zeitschwelle t1 unterschreitet, wird eine Rückschaltung um einen Gang ausgelöst. Wenn der Fahrer den Wählhebel 3 in der unstabilen Stellung T- länger als die Zeitschwelle t1 hält, wird eine Rückschaltung um mehrere z. B. zwei Gänge ausgelöst. Bei einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilgetrieben und/oder einem fein abgestuften Getriebe kann auch eine Rückschaltung um drei Gänge durchgeführt werden um eine Lastschaltung zu ermöglichen. Nach der durchgeführten Rückschaltung bleibt in dem Getriebe der vom Fahrer gewählte Gang eingelegt und eine automatisch von dem Steuergerät 5 gewünschte Hochschaltung wird unterdrückt. Falls der Fahrer das Fahrpedal 4 betätigt, wird diese Unterdrückung aufgehoben und die Gänge in dem Getriebe werden wieder uneingeschränkt von dem Steuergerät 5 gewählt.
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Eine weitere Möglichkeit die Unterdrückung der automatischen Hochschaltung aufzuheben bzw. Rückkehr in die vollautomatische Gangwahl, ist wenn der Fahrer während der Fahrt mit dem manuell gewählten Gang den Wählhebel 3 in die unstabile Stellung T- verschwenkt und ihn da länger als eine zweite Zeitschwelle t2 hält. Die zweite Zeitschwelle t2 ist größer als die erste Zeitschwelle t1, somit ist auch während der Fahrt mit dem manuell gewählten Gang eine mehrfache Rückschaltung möglich.
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Eine automatische Rückschaltung darf während der Fahrt mit dem manuell gewählten Gang von dem Steuergerät 5 automatisch ausgelöst werden, insbesondere wenn die Drehzahl eines mit dem Getriebe verbundenen Motors eine bestimmte Mindestdrehzahl unterschreitet, um ein Abwürgen des Motors zu verhindern. Falls eine automatische Rückschaltung durchgeführt wird, wird auch die Unterdrückung des Hochschaltens aufgehoben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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