-
Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe sowie ein Kraftfahrzeug.
-
In der Kraftfahrzeugtechnik werden seit dem Übergang zur „Shift-by-Wire“-Technologie die klassischen Wählhebeleinrichtungen zur Betätigung von automatischen Getrieben zunehmend durch elektronische Betätigungseinrichtungen ersetzt. Diese elektronischen Betätigungseinrichtungen zeichnen sich durch mehr Gestaltungfreiheiten hinsichtlich Ihrer Ergonomie und hinsichtlich einer Anordnung im Fahrzeuginnenraum aus.
-
Die
US 2018/0119798 A1 beschreibt eine Betätigungseinrichtung in Form einer Schaltwippe zur Auswahl von Fahrbereichen eines Fahrzeuges, wobei die Schaltwippe zweistufig ausgebildet ist.
-
Ferner betrifft die
DE 199 51 374 A1 eine entsprechende Betätigungseinrichtung, bei der wenigstens ein Bedienelement als Wippe mit zwei Taststufen ausgebildet sein kann.
-
Aus der
DE 102 17 696 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einem automatischen Getriebe sowie einem Lenkrad bekannt, wobei eine Betätigungseinrichtung im Bereich eines Lenkrades angeordnet ist, die unter anderem zur Fahrbereichsauswahl dient.
-
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine ergonomisch verbesserte Betätigungseinrichtung zur Fahrbereichsauswahl bereitzustellen, die sich insbesondere durch eine intuitive Bedienbarkeit auszeichnet.
-
Vorgeschlagen wird dementsprechend eine Betätigungseinrichtung zur Fahrbereichsauswahl eines automatischen Kraftfahrzeuggetriebes gemäß dem Hauptanspruch sowie ein Kraftfahrzeug gemäß dem Nebenanspruch. Weiterführende Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.
-
Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung zufolge gelöst durch eine Betätigungseinrichtung zur Fahrbereichsauswahl eines automatischen Kraftfahrzeuggetriebes. Die Betätigungseinrichtung weist eine Bedienoberfläche auf. Das Bedienelement umfasst eine Wippe, die aus einer Ruheposition, um eine parallel zu der Bedienoberfläche ausgerichtete Achse, in eine erste Richtung und in eine entgegengesetzte zweite Richtung bewegbar ist. Die erste Richtung weist auf ein erstes Wippenende der Wippe und die zweite Richtung weist auf ein zweites Wippenende. Das erste Wippenende ist ausgebildet, bei einer Bewegung der Wippe in die erste Richtung auf eine erste Druckkontakteinrichtung einzuwirken und das zweite Wippenende ist ausgebildet, bei einer Bewegung in die zweite Richtung auf eine zweite Druckkontakteinrichtung einzuwirken. Die erste und die zweite Druckkontakteinrichtung sind jeweils eine zweistufige Druckkontakteinrichtung. Die zweistufigen Druckkontakteinrichtungen sind ausgebildet, am Ende eines jeweiligen ersten Bewegungsabschnitts infolge eines Bewegens der Wippe in eine der beiden Richtungen einen ersten elektrischen Kontakt zu schließen. Ferner sind die zweistufigen Druckkontakteinrichtungen dazu ausgebildet, am Ende eines jeweiligen zweiten Bewegungsabschnitts infolge eines Bewegens der Wippe in die eine der beiden Richtungen über den ersten Bewegungsabschnitt hinaus einen zweiten elektrischen Kontakt zu schließen.
-
Des Weiteren ist die Wippe aus der Ruheposition in eine zur Bedienoberfläche orthogonal ausgerichtete dritte Richtung einer Wippenmitte bewegbar, wobei die Wippenmitte entsprechend ausgebildet ist, bei einer Bewegung in die dritte Richtung auf eine dritte Druckkontakteinrichtung einzuwirken und einen elektrischen Kontakt zu schließen.
-
Unter einem automatischen Kraftfahrzeuggetriebe kann im Sinne der Anmeldung sowohl ein Automatikgetriebe (engl. Automatic Transmission, AT), ein automatisiertes Schaltgetriebe (engl. Manual Transmission Automated, MTA), ein Doppelkupplungsgetriebe (engl. Dual-Clutch Transmission, DCT), ein stufenloses Getriebe (engl. Continuously Variable Transmission, CVT) als auch jedes andere Getriebe verstanden werden, bei dem die Auswahl einer aktuellen Übersetzung und/oder die Ansteuerung eines Kupplungselementes durch eine Getriebeteuerungseinrichtung erfolgt. Die Steuerung eines automatischen Kraftfahrzeuggetriebes erfolgt entsprechend einem Fahrbereich, der vom Fahrer eines Kraftfahrzeuges über eine Betätigungseinrichtung ausgewählt worden ist. Die Fahrbereiche umfassen üblicher Weise eine Parkverriegelung (engl. Park, P), in der das Getriebe gegen Wegrollen mechanisch verriegelt wird, einen Rückwärtsgang (engl. Reverse, R), einen Leerlauf (engl. Neutral, N) sowie eine Vorwärtsfahrt (engl. Drive, D) mit einer automatischen Auswahl der Gänge.
-
Das Bedienelement mit einer erfindungsgemäßen beidseitig tastenden Wippe dient zur Auswahl eines der Fahrbereiche R, N oder D für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe. Durch die zweistufige Rast- bzw. Kontaktfunktion der Druckkontakteinrichtungen wird das Überspringen der Stellung N beim Einlegen der Fahrbereiche D bzw. R ermöglicht, somit kann mit einem einzigen Bedienschritt aus jeder aktuellen Fahrbereichsstellung heraus eine gewünschte Fahrtrichtung entsprechend der Fahrbereiche D oder R ausgewählt werden.
-
Das Bedienelement ermöglicht durch die Bewegbarkeit in die dritte Richtung, dass aus jeder aktuellen Fahrbereichsstellung heraus, auf jede der anderen Fahrbereichsstellungen mit einem einzigen Bedienschritt bzw. einem einzigen Tasterdruck auf die Wippe des Bedienelements gewechselt werden kann.
-
Gemäß einer weiterführenden Ausgestaltung des zuvor beschriebenen Aspekts kann die Betätigungseinrichtung eine Anzeigeeinrichtung mit einer Anzahl erster Leuchtanzeigen umfassen. Die Leuchtanzeigen können ausgebildet sein, einen aktuell ausgewählten Fahrbereich zu signalisieren.
-
Mit der Anzeigeeinrichtung wird eine optische Rückmeldung für eine Fahrbereichsauswahl direkt an der Bedieneinrichtung bereitgestellt, so dass eine intuitive Bedienung für eine Auswahl eines Fahrbereichs ermöglicht wird.
-
Die Anzeigeeinrichtung kann insbesondere drei erste Leuchtanzeigen besitzen, wobei jede der drei ersten Leuchtanzeigen jeweils einem Fahrbereich eines Rückwärtsgangs, eines Leerlaufs oder einer Vorwärtsfahrt zugeordnet ist.
-
Die Farbereiche der Gruppe Vorwärtsfahrt, Leerlauf und Rückwärtsfahrt werden während eines operativen Fahrzeugbetriebs benötigt. Daher können auch die entsprechend zugeordneten Leuchtanzeigen in einem gemeinsamen Bereich der Anzeigeeinrichtung gruppiert sein. Besonders vorteilhaft ist es, die drei Leuchtanzeigen entlang einer Geraden auf der Bedienoberfläche anzuordnen. Die drei Leuchtanzeigen können entlang einer Richtung der Geraden einer Reihenfolge nach mit den Buchstabensymbolen R, N und D beschriftet werden. Mit dieser Ausrichtung der beschrittenen Leuchtanzeigen wird einem Fahrer die Bewegungsrichtung der Wippe zum Wechseln des Fahrbereichs intuitiv vermittelt.
-
Ergänzend kann die Wippe des Bedienelements eine zweite Leuchtanzeige besitzen. Die zweite Leuchtanzeige kann einen Fahrbereich einer Parkverriegelung zugeordnet sein.
-
Eine Parkverriegelung wird im Wesentlichen nicht im operativen Fahrbetreib eines Kraftfahrzeuges benötigt, sondern nur zum Parken oder einer längeren Anhalten. Eine zu den anderen Leuchtanzeigen separate Anordnung einer Parkverriegelungsanzeige ist somit ergonomischer. Des Weiterem wird einem Fahrer eine Bewegungsrichtung orthogonal zur Bedienoberfläche intuitiv vermittelt werden.
-
Die erste und die zweite Leuchtanzeigen können jeweils eine wenigstens zweifarbig leuchtende Farbwechsel-Leuchtdiode umfassen.
-
Durch die zweifarbigen Farbwechsel-Leuchtdioden können neben dem aktuell ausgewählten Fahrbereich auch die zur Verfügung stehenden anderen Fahrbereichsstellungen visualisiert werden.
-
Die Bedienoberfläche kann gemäß einer Ausgestaltung eine Oberseite einer Gehäusebaugruppe bilden. Die Gehäusebaugruppe kann in eine Fahrzeuginterieurkomponente einsetzbar sein und eine flächenbündige Ausrichtung der Bedienoberfläche an einer Interieuroberfläche der Fahrzeuginterieurkomponente ermöglichen.
-
Die erfindungsgemäße Gehäusebaugruppe ermöglicht eine kompakte Bauform einer Betätigungseinrichtung zur Fahrbereichsauswahl.
-
Die Fahrzeuginterieurkomponente kann eine Lenkradspeiche eines Lenkrades (4) sein.
-
Eine in einer Lenkradspeiche angeordnete Betätigungseinrichtung ermöglicht insbesondere in einer Geradeausstellung oder bei einem kleinen Lenkeinschlag eine ergonomisch einfache und komfortable Fahrbereichsauswahl ohne eine Hand vom Lenkrad nehmen zu müssen.
-
Alternativ kann die Fahrzeuginterieurkomponente eine Instrumententafel oder eine Mittelkonsole für ein Kraftfahrzeug sein. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug gelöst, das eine Betätigungseinrichtung gemäß dem ersten Erfindungsaspekt besitzt, wobei die Betätigungseinrichtung an einer Fahrzeuginterieurkomponente angeordnet ist.
-
Die Fahrzeuginterieurkomponente kann eine Lenkradspeiche eines Lenkrades sein.
-
Die Bedienoberfläche der Betätigungseinrichtung kann somit flächenbündig in eine Lenkradoberfläche bzw. in eine Oberfläche der Lenkradspeiche eingesetzt sein, wobei das Bedienelement mit dem Abstand einer durchschnittlichen Daumenreichweite zu einem Lenkradkranz des Lenkrades angeordnet sein kann.
-
Alternativ kann die Fahrzeuginterieurkomponente eine Instrumententafel oder eine Mittelkonsole des Kraftfahrzeuges sein.
-
Weitere Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktions-gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Dabei zeigen:
- 1: eine erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung zur Fahrbereichsauswahl für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe;
- 2: ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung;
- 3: einen Querschnitt durch ein Bedienelement der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung.
-
In der 1 ist eine erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung 1 zur Fahrbereichsauswahl für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe dargestellt, die ein Bedienelement 2 sowie eine Anzeigeeinrichtung 3 in einer gemeinsamen Gehäusebaugruppe vereint. Eine Oberseite der Gehäusebaugruppe stellt eine Bedienoberfläche 10, die beispielsweise beim Einsetzten in ein Lenkrad 4 flächenbündig an einer Lenkradoberfläche 41 ausgerichtet werden kann.
-
Das Bedienelement 2 ist auf der rechten Seite der Bedienoberfläche 10 angeordnet und umfasst eine Wippe 21, die aus einer Ruheposition 220 über zwei Freiheitsgrade bewegbar in der Betätigungseinrichtung 1 gelagert ist. Innerhalb des Bedienelements 2 ist wenigstens ein Federelement angeordnet, um die Wippe 21 nach einer Bedingung in die Ruheposition 220 zurückzuführen. Eine Oberfläche der Wippe 21 kann walzen- bzw. zylinderförmig ausgebildet sein, mit der insbesondere für eine Daumenbedienung eine griffige bzw. ergonomische Bedienbarkeit gewährleistet wird.
-
Die walzen- bzw. zylinderförmige Wippe 21 ist über einen ersten Freiheitsgrad schwenkbar um eine parallel zu der Bedienoberfläche 10 ausgerichteten Achse 22 gelagert, so dass diese in einer ersten Richtung 221 und einer entgegengesetzten zweiten Richtung 222 schwenkbar ist. Zusätzlich ist die Wippe 21 über einen zweiten Freiheitsgrad in eine dritte Richtung 223 bewegbar gelagert, die orthogonal zu der Bedienoberfläche 10 ausgerichtet ist.
-
Auf der linken Seite der Bedienoberfläche 10 ist die Anzeigeeinrichtung 3 angeordnet, die drei Leuchtanzeigen 31 zur Signalisierung von ausgewählten und/oder von auswählbaren Fahrbereichen eines automatischen Kraftfahrzeuggetriebes umfasst. Jede Leuchtanzeige 31 umfasst jeweils ein beschriftetes Leuchtfenster, dass beispielsweise von einer Leuchtdiode im Inneren der Betätigungseinrichtung 1 hinter- bzw. durchleuchtet werden kann. Die drei Leuchtanzeigen 31 sind jeweils einem der Fahrbereiche eines Rückwärtsgangs, eines Leerlaufs oder einer Vorwärtsfahrt zugeordnet, so dass die Leuchtfenster mit den in der Kraftfahrzeugtechnik etablierten Buchstabensymbolen P, N und D beschriftet sind.
-
Ein weiteres Leuchtfenster ist mittig auf der Wippe 21 des Bedienelements 2 angeordnet und kann mittels einer zugeordneten Leuchtdiode, die im Inneren der Betätigungseinrichtung 1 angeordnet ist, beleuchtet werden. Durch eine Beschriftung mit dem Buchstabensymbol P steht eine weitere Leuchtanzeige 26 zum Signalisieren einer aktiven Parkverriegelung bereit.
-
Jeder der drei Richtungen 221, 222 und 223, in die die Wippe 21 geschwenkt bzw. bewegt werden kann, ist jeweils eine Druckkontakteinrichtung zugeordnet. Diese sind derart im inneren der Betätigungseinrichtung 1 angeordnet, dass die Wippe 21 mit einem ersten Wippenende 24 auf eine erste Druckkontakteinrichtung 51 und mit einem zweiten Wippenende 25 auf eine zweite Druckkontakteinrichtung 52 einwirkt, wenn die Wippe 21 in die einsprechende erste oder zweite Richtung 221 bzw. 222 bewegt wird.
-
Die erste und die zweite Druckkontakteinrichtung 51 und 52 sind jeweils als eine zweistufige Druckkontakteinrichtung ausgebildet. Die Wippe 21 stellt im Zusammenwirken mit diesen zweistufig ausgebildeten Druckkontakteinrichtungen 51 und 52 jeweils zwei Bewegungsabschnitte für eine Schwenkbewegung in die erste und zweite Richtung 221 und 222 bereit. Somit wird am Ende eines jeweiligen ersten Bewegungsabschnitts 2211 bzw. 2221 wird ein erster elektrischer Kontakt der jeweiligen Druckkontakteinrichtung 51 oder 52 geschlossen und am Ende eines jeweiligen zweiten Bewegungsabschnitts 2212 bzw. 2222 wird entsprechend ein zweiter elektrischer Kontakt geschlossen. Im Zusammenwirken der Wippe 21 mit den zweistufigen Druckkontakteinrichtung 51 oder 52 kann ein mechanischer Anschlag bereitgestellt werden, der eine haptische Rückmeldung eines Erreichens eines der ersten Bewegungsabschnitte 2211 bzw. 2221 ermöglicht.
-
Eine dritte Druckkontakteinrichtung 53 ist derart im inneren der Betätigungseinrichtung 1 angeordnet, so dass die Wippe 21 mit einer Wippenmitte 27 infolge einer Bewegung in die dritte Richtung 223 einwirkt.
-
In der 2 ist ein Lenkrad 4 für ein Kraftfahrzeug mit einem automatischen Getriebe mit einer Betätigungseinrichtung 1 dargestellt, die in einer rechten Lenkradspeiche eingesetzt ist. Das Bedienelement 2 ist innerhalb einer Daumenreichweite für eine an dem Lenkrad 4 angreifende Hand vom Lenkradkranz beabstandet angeordnet. Somit ist für einen Fahrer ein Fahrbereich auswählbar, ohne dass dieser seine rechte Hand vom Lenkrad 4 nehmen muss.
-
Sofern die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung 1 in einem Kraftfahrzeug verbaut ist, kann im Zusammenwirken mit einem Getriebesteuergerät eines automatischen Getriebes eine nachfolgend beschriebe Bedienung bereitgestellt werden.
-
Ein Kraftfahrzeug mit einem automatischen Kraftfahrzeuggetriebe wird in der Regel mit einer aktivierten elektromechanischen Getriebeverriegelung geparkt. Demgemäß wird nach einem erneuten Einschalten der Zündung die Parkverriegelung P als aktueller Fahrbereich vom Getriebesteuergerät erfasst und mittels der Leuchtanzeige 26 auf der Wippe 21 des Bedienelements 2 signalisiert. Die Wippe 21 kann durch eine Daumenbewegung in die erste Richtung 221 geschwenkt werden. Mit Erreichen eines ersten Anschlages am Ende des ersten Bewegungsabschnitts 2211 kann ein erster Steuerbefehl ausgelöst werden, mit dem das Getriebesteuergerät veranlasst werden kann, in den Leerlauf N zu wechseln. Wird die Wippe 21 über einen wahrnehmbaren Druckpunkt hinaus bis zum Ende des zweiten Bewegungsabschnitts 2212 weiter bewegt, wird ein zweiter Steuerbefehl ausgelöst, gemäß dem das Getriebesteuergerät in den Rückwärtsgang R schalten soll.
-
Sobald die Getriebeverriegelung aufgehoben und der Rückwärtsgang gemäß einem zweiten Steuerbefehl eingelegt ist, wird dieser Zustand auf der Anzeigeeinrichtung 2 mittels der Leuchtanzeige 31 mit dem Buchstabensymbol R als aktueller Fahrbereich signalisiert. Wird die Wippe 21 nicht über den Druckpunkt hinaus bewegt, zeigt die Anzeigeeinrichtung 2 mittels der Leuchtanzeige 31 mit dem Buchstabensymbol N einen ausgewählten Leerlauf an.
-
Nach einer Rückwärtsfahrt kann die Wippe 21 mittels Daumenkraft aus der Ruheposition 220 in die zweite Richtung 222 über einen wahrnehmbaren Druckpunkt am Ende des ersten Bewegungsabschnitts 2221 hinaus bis zum Ende des zweiten Bewegungsabschnitts 2222 bewegt werden. Das Getriebesteuergerät wechselt vom Rückwärtsgang in den Fahrbereich Vorwärtsfahrt D, der auf der Anzeigeeinrichtung 3 entsprechend signalisiert wird. Wird die Wippe 21 in die zweite Richtung 222 nicht über den Druckpunkt hinaus bewegt, wechselt das Getriebesteuergerät in den Leerlauf, der mit der entsprechenden Leuchtanzeige 31 signalisiert wird.
-
Durch einen in die dritte Richtung 223 wirkenden Daumendruck auf die Wippe 21 kann ein Steuersignal zum Aktivieren der Parkverriegelung P ausgelöst werden.
-
Die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung 1 zur Fahrbereichsauswahl P, R, N, D eines automatischen Kraftfahrzeuggetriebes ermöglicht es einem Fahrer, mittels einer einzigen Daumenbewegung aus jedem aktuell ausgewählten Fahrbereich in jeden der anderen Fahrbereiche zu wechseln.
-
In der 3 ist ein Querschnitt durch das Bedienelement 2 der Betätigungseinrichtung 1 skizziert. Die Wippe 21 ist innerhalb der Betätigungseinrichtung 1 mit wenigstens einem Gelenk 28 bewegbar gelagert und wird mittels Federelementen 29 in der Ruheposition 220 gehalten. Wird die Wippe 21 mittels Daumenkraft in die erste oder zweite Richtung 221 bzw. 222 bewegt, wirkt das jeweilige Wippenende 24 bzw. 25 über ein als Schaltstößel wirkendes Federelement 29 auf die zugeordnete erste oder zweite Druckkontakteinrichtung 51 bzw. 52 ein. Die Druckkontakteinrichtungen 51 und 52 können als Mikroschalter ausgeführt und auf einer Leiterplatte 5 angeordnet sein. Die Mikroschalter für die Druckkontakteinrichtungen 51 und 52 sind zweistufig ausgebildet, so dass abhängig von einem Schalterhub ein erster und/oder zweiter Kontakt geschlossen werden kann.
-
Eine in die dritte Richtung 223 wirkende Daumenkraft auf die Wippe 21, wird über die Wippenmitte 27 auf einen Mikroschalter einer dritten Druckkontakteinrichtung 53 geführt.
-
Das Gelenk 28 kann mechanisch so geführt und gelagert sein, dass die Wippe 21 nicht gleichzeitig über beide Freiheitsgrade bewegbar ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Betätigungseinrichtung
- 10
- Bedienoberfläche
- 2
- Bedienelement
- 21
- Wippe
- 22
- Achse
- 220
- Ruheposition
- 221
- erste Richtung
- 222
- zweite Richtung
- 223
- dritte Richtung
- 24
- erstes Wippenende
- 25
- zweites Wippenende
- 26
- Wippenmitte
- 27
- Leuchtanzeige
- 28
- Federelement
- 2211
- erster Bewegungsabschnitt in der ersten Richtung
- 2212
- zweiter Bewegungsabschnitt in der ersten Richtung
- 2221
- erster Bewegungsabschnitt in der zweiten Richtung
- 2222
- zweiter Bewegungsabschnitt in der zweiten Richtung
- 3
- Anzeigeeinrichtung
- 31
- erste Leuchtanzeige
- 4
- Lenkrad
- 41
- Lenkradoberfläche
- 5
- Leiterplatte
- 51
- erste Druckkontakteinrichtung
- 52
- zweite Druckkontakteinrichtung
- 53
- dritte Druckkontakteinrichtung
- P
- Parkverriegelung
- R
- Rückwärtsgang
- N
- Leerlauf
- D
- Vorwärtsfahrt
