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Die
Erfindung betrifft zunächst
ein Verfahren zur Steuerung der Schaltbewegungen eines Schalt-Wählhebels
für das
automatische Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges, wobei der Schalt-Wählhebel
in verschiedene Positionen bewegbar ist und das Einlegen und/oder
Herausnehmen der Gänge des
Schaltgetriebes bzw. der im Schaltgetriebe existierende Schaltzustand
mit Hilfe eines Steuergerätes steuerbar
ist.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung der Schaltbewegungen
eines Schalt-Wählhebels
für das
automatische Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges, insbesondere
arbeitend nach dem eingangs genannten Verfahren, wobei der Schalt-Wählhebel in verschiedene Positionen
bewegbar ist und das Einlegen und/oder Herausnehmen der Gänge des
Schaltgetriebes bzw. der im Schaltgetriebe existierende Schaltzustand
mit Hilfe eines Steuergerätes
steuerbar, wobei mindestens ein Aktuator für die Realisierung der Bewegungen
des Schalt-Wählhebels
vorgesehen ist.
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Im
Stand der Technik, von dem die Erfindung unter anderem ausgeht,
ist bspw. eine Vorrichtung, insbesondere eine Fern-Steuervorrichtung
bzw. ein Roboter bekannt (
US-PS-5,363,027 ),
mit deren Hilfe ein Kraftfahrzeug selbstständig gesteuert werden kann.
Hierbei ist eine Vorrichtung vorgesehen, durch die der Schalt-Wählhebel
elektrisch verstellt werden kann, um die entsprechenden Positionen
einzunehmen, damit dann die entsprechenden Gänge des Schaltgetriebes bzw.
der entsprechende Schaltzustand im Getriebe eingelegt werden kann.
Anders ausgedrückt,
es ist eine Steuervorrichtung für
die Bewegung des Schalt-Wählhebels
vorgesehen, die nach Erhalt der entsprechenden Steuersignale vom Steuergerät den Schalt-Wählhebel
in eine bestimmte Position bewegt, woraufhin dann im Schaltgetriebe selbst
der entsprechende Gang bzw. der gewünschte Schaltzustand eingelegt
wird.
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Weiterhin
ist im Stand der Technik aus der
DE-A-198 23 050 eine automatische Gangschaltung für ein automatisches
Schaltgetriebe mit einer Lernfunktion bekannt.
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Hierbei
ist der im Schaltgetriebe vorgesehene Aktuator, nämlich das
Schaltglied durch einen Elektromotor antreibbar. Hierbei wird auf
dem Schaltglied ein Zapfen angeordnet, der in einer H-förmigen Kulisse
verstellt werden kann. Die Kulisse ist hier für die verschiedenen Gangstellungen
entsprechend ausgebildet, so daß über das
Schaltglied einschließlich
der entsprechenden Verstellung des Zapfens der so innerhalb des
Schaltgetriebe ausgebildete Aktuator dafür verwendet werden kann, die
entsprechenden Gänge
im Schaltgetriebe einzulegen bzw. herauszunehmen.
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Schließlich ist
eine Schaltung für
ein Schaltgetriebe bekannt (
US-PS-5,448,925 ),
bei der der Schalt-Wählhebel
zwar manuell verstellt werden kann, gleichzeitig aber auch automatisch
durch ein entsprechendes Betätigungsmittel
verstellbar ist. Die hier beschriebene Schaltung bzw. Vorrichtung
eignet sich bei dem Einsatz in Rennen. Mit Hilfe dieser Vorrichtung
wird eine Blockade für
den Schalthebel möglichst
schnell aufgehoben, so daß der
Fahrer hier nicht manuell zum Schalt-Wählhebel greifen muß, um diesen
zu bedienen. Dies hat während
des Rennens erhebliche zeitliche Schaltvorteile.
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Allen
bisher im Stand der Technik bekannten Verfahren bzw. Vorrichtungen
zur Steuerung der Schaltbewegungen eines Schalt-Wählhebels
ist gemeinsam, daß der
Schalt-Wählhebel
zunächst
in die entsprechende Position bewegt wird und dann der entsprechende
Gang bzw. der Schaltzustand oder Fahr-Modus im Getriebe mit Hilfe
des Steuergerätes realisiert
wird. Im Zuge der im Bereich der Getriebetechnik neuesten Entwicklungen
zeigt sich, daß das Steuergerät, das bei
einem automatischen Schaltgetriebe, insbesondere bei einem automatisierten Schaltgetriebe
für ein
Kraftfahrzeug unterschiedliche Fahr-Modi für das Kraftfahrzeug realisiert,
immer mehr die Aufgaben des Fahrers, insbesondere das Schalten der
Getriebegänge
bzw. die Auswahl eines einzelnen Fahr-Modus ermöglicht. Anders ausgedrückt, die
existierenden Steuergeräte,
insbesondere Getriebe-Steuergeräte
oder Motor-Steuergeräte
nehmen dem Fahrer aufgrund der den Steuergeräten zugeleiteten Fahrzustand-Kenndaten
immer mehr Entscheidungen ab, wählen
die einzelnen Fahrzustand-Modi teilweise selber aus, bspw. Komfort, Sportlichkeit
oder Economy-Modus und veranlassen daraufhin unter Messung der aktuellen
Fahrzustand-Kenndaten und des Fahrerwunsches, insbesondere der Gaspedalstellung,
die entsprechende Getriebe- bzw. Motorsteuerung. Anders ausgedrückt, in
Zukunft werden die entsprechenden Steuergeräte in den Kraftfahrzeugen immer
mehr Aufgaben selber übernehmen,
ohne daß es
für den
Fahrer notwendig ist, den Schalt-Wählhebel manuell in die entsprechende
Position zu bewegen, um eine entsprechende Veränderung des Fahrzustandes zu
veranlassen. Bspw. ist es bei künftigen
Fahrzeugentwicklungen möglich,
daß der
Fahrer durch den entsprechenden akustischen Befehl der Bordsteuerung
mitteilt, daß er nunmehr
den Fahrzustand-Modus wechseln möchte, bspw.
vom Komfort in die Sportlichkeitsstufe, ohne daß er dann den immer noch vorgesehenen Schalt-Wählhebel
entsprechend manuell bedienen muß. Hieraus folgt die Problematik,
daß die
dann eingelegte Schalt-Wählhebelposition
nicht mehr mit dem vom Fahrer gewählten Fahrzustand-Modus übereinstimmt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben und auszugestalten,
daß der
Fahrer anhand der Position des Schalt-Wählhebels auch den aktuellen
Fahrzustand-Modus des Kraftfahrzeuges erkennen kann.
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Bei
dem Verfahren ist die zuvor genannte Aufgabe nun dadurch gelöst, daß in Abhängigkeit des
aktuell im Schaltgetriebe existierenden Schaltzustandes der Schalt-Wählhebel in die dem Schaltzustand
entsprechende Position bewegt wird.
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Bei
der Vorrichtung ist die zuvor gezeigte Aufgabe nun dadurch gelöst, daß der Aktuator
steuerungstechnisch mit dem Steuergerät verbunden ist und daß in Abhängigkeit
der aktuell im Schaltgetriebe existierenden Schaltzustände der
Schalt-Wählhebel in
die den Schaltzuständen
entsprechenden Positionen durch den Aktuator bewegbar ist.
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Durch
das erfindungsgemäße Verfahren bzw.
die erfindungsgemäße Vorrichtung
wird der nun eingangs geschilderte Nachteil vermieden. Der Schalt-Wählhebel
wird nämlich
entsprechend des im Schaltgetriebe aktuell eingelegten Ganges bzw.
des hier eingelegten Schaltzustandes entsprechend in seiner Schalthebelgasse
nachgeführt.
So entspricht die visuell erkennbare Schalt-Wählhebel-Position immer auch
dem aktuellen im Schaltgetriebe eingelegten Fahrzustand, so daß der Fahrer
den im Schaltgetriebe existierenden Schaltzustand durch die Stellung des
Schalt-Wählhebels
einfach nur Ablesen braucht. Dieses ist insbesondere bei zukünftigen
Fahrzeugentwicklungen sehr von Vorteil, da beabsichtigt ist vom
Fahrer durch akustische Befehle der Bordsteuerung mitzuteilen welche
Fahrstufe bzw. welcher Fahrzustand eingelegt werden soll. Eine Irritation
des Fahrers wird vermieden.
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Es
gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, daß erfindungsgemäße Verfahren
bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung
in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf
die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen
werden. Im einzelnen sollen nun zwei Ausführungsbeispiele für das Verfahren bzw.
die Vorrichtung in der folgenden Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung
näher erläutert werden.
In der Zeichnung zeigt
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1:
die auf einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeuges vorgesehene Schalt-Wählhebelanordnung mit der Schaltgasse
und den hier einlegbaren unterschiedlichen Positionen für den Schalt-Wählhebel
in einer vereinfachten schematischen Darstellung von oben,
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2a:
in vereinfachter schematischer Darstellung ein Steuersystem zur
Steuerung der Schaltbewegungen des Schalt-Wählhebels gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
einschließlich
der hier vorgesehenen erfindungsgemäßen Vorrichtung und
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2b:
eine weitere Ausführungsform
für das
erfindungsgemäße Verfahren
mit einer zweiten erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Die 1 bis 2 sollen das erfindungsgemäße Verfahren
bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Steuerung der Schaltbewegungen eines Schalt-Wählhebels 1 für das automatische
Schaltgetriebe 2 eines Kraftfahrzeuges verdeutlichen und
näher erläutern. Wie 1 zeigt
ist der Schalt-Wählhebel 1 in
verschiedene Positionen bewegbar. Im einzelnen ist der Schalt-Wählhebel 1 hier
in die Positionen P für
die Parkstellung, R für
den Rückswärtsgang,
N für die
Neutralstellung, D für
den automatischen Fahrbetrieb Vorwärts-Modus und in unterschiedliche
Fahrzustand-Modi, bspw. Economy, Komfort oder Sportlichkeit bewegbar,
die hier mit den Ziffern „3", „2" und „1" bezeichnet sind.
In all diese unterschiedlichen Positionen ist der Schalt-Wählhebel 1 einlegbar,
was hier durch die Pfeile A und B angedeutet ist. Die mit den Ziffern „3", „2" und „1" bezeichneten Positionen
können
auch für
Bergabfahrten bestimmte im Schaltgetriebe 2 einlegbare
Schaltzustände
sein.
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Das
hier in 2a und 2b erkennbare Schaltgetriebe 2 ist
vzw. als automatisiertes Schaltgetriebe 2a ausgeführt, d.
h. es ist auch hier der manuelle Hand-Schalt-Modus möglich. Dies
ist aus der 1 zu erkennen, da hier zwar
der Schalt-Wählhebel 1 in
der Schalthebelgasse 3 bewegbar ist, aber auch so ausgeführt ist,
daß er über die
Quergasse 4 in die zur Schalthebelgasse 3 parallel
verlaufene weitere Gasse 5 bewegbar ist. Falls der Fahrer
die entsprechende Bewegung des Schalt-Wählhebels 1 veranlaßt, wird
der Hand-Schalt-Modus für
das automatisierte Schaltgetriebe 2a eingelegt und er kann
nunmehr über
die entsprechende Bewegung des Schalt-Wählhebels 1 nach „Plus" bzw. „Minus" das Hochschalten-
bzw. Herunterschalten der Gänge
im Schaltgetriebe 2 veranlassen.
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Weiterhin
ist ein Steuergerät 6 vorgesehen, daß das Herausnehmen
der Gänge
des Schaltgetriebes 2 bzw. den im Schaltgetriebe 2 existierenden Schaltzustand,
bspw. den Fahrkomfort-Modus oder den Sport-Modus entsprechend realisiert.
Das in den 2a und 2b dargestellte
Steuergerät 6 ist
hier steuerungstechnisch mit den wesentlichen Bestandteilen bzw.
Komponenten verbunden, was im einzelnen noch näher erläutert werden wird.
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Die
eingangs beschriebenen Nachteile sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
nun dadurch vermieden, daß in
Abhängigkeit
des aktuellen im Schaltgetriebe 2 existierenden Schaltzustandes
der Schalt-Wählhebel 1 in
die den Schaltzustand entsprechende Position bewegt wird. Bei der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
werden die Nachteile dadurch vermieden, daß mindestens ein Aktuator 7 für die Realisierung
der Bewegungen des Schalt-Wählhebels 1 vorgesehen
ist, daß der
Aktuator 7 steuerungstechnisch mit dem Steuergerät 6 verbunden
ist und daß in
Abhängigkeit
der aktuell im Schaltgetriebe 2 existierenden Schaltzustände der Schalt-Wählhebel 1 in
die den Schaltzuständen
entsprechende Positionen P, R, D, N, 3, 2 oder 1 durch den Aktuator 7 bewegbar
ist. Hierdurch bedingt hat der Fahrer auch wenn in Zukunft die Fahrzustände des
Schaltgetriebes 2 zwar mit Hilfe des Steuergerätes 6 realisiert
werden, der Fahrer aber hierzu den verbalen Befehl über die
Bordsteuerung gibt, immer eine visuelle Kontrolle, ob der entsprechende
Schaltzustand im Schaltgetriebe auch wirklich eingelegt ist, weil
der Schalt-Wählhebel 1 eben
immer in die aktuell im Schaltgetriebe 2 entsprechende
Schaltzustand-Position bewegt wird. Hierbei ist mit Schaltzustand
des Schaltgetriebes 2 auch ein bestimmter Fahrzustand-Modus
gemeint.
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Bei
dem Verfahren kann der Schalt-Wählhebel 1 nun
auch in die Parkstellung P bewegt werden, wenn im Schaltgetriebe 2 eine
entsprechende Parksperre bzw. Parkbremse eingelegt wird oder der Schaltwählhebel 1 wird
in Position für
den Rückswärtsgang
R bewegt, wenn im Schaltgetriebe 2 der Rückwärtsgang
R entsprechend eingelegt ist, vzw. wieder über den aktustischen Befehl
des Fahrers bzw. mit Hilfe der Bordsteuerung. Gleiches gilt für die Positionen
für die
Neutralstellung N oder auch den „normalen" Automik-Modus D, da wenn der entsprechende
Schaltzustand im Schaltgetriebe 2 existiert, der Schalt-Wählhebel 1 in
die entsprechenden Positionen bewegt wird. Weiterhin können spezifischen Automatik-Modi,
bspw. Fahrkomfort-Modus, Sport-Modus oder Economy-Modus im Schaltgetriebe 2 realisiert
werden und wenn ein derartiger Modus realisiert worden ist, wird
der Schalt-Wählhebel 1 auch
hier in die entsprechende Position, die hier durch die Ziffern „3", „2" und „1" angedeutet sind
bewegt werden.
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Die
Bewegungen des Schalt-Wählhebels 1 sind
in der 1 durch die Pfeile A und B angedeutet. Die 2a und 2b zeigen
einen als Elektormotor ausgeführten
Aktuator 7. Hierbei zeigt die 2a einen
Aktuator 7, d. h. den Elektromotor an dessen Welle der
Schalt-Wählhelbel 1 entsprechend befestigt
ist. Bei Drehung der Welle. des Elektromotors wird auch der Schalt-Wählhebel 1 entsprechend mitbewegt.
Hingegen zeigt die 2b einen Aktuator 7 mit
einem Spindelantrieb. Ein Ende der Spindel ist gelenkig mit dem
Schalt-Wählhebel 1 verbunden, wobei
das untere Ende des SchaltWählhebels 1 ebenfalls
schwenkbar befestigt ist. Durch eine entsprechende Bewegung des
Spindelantriebs mit Hilfe des Aktuators 7 wird der Schalt-Wählhebel 1 verschwenkt.
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Der
in den 1 bis 2 dargestellte Schalt-Wählhebel 1 ist
auf der Mittelkonsole 8 bzw. im Bereich der Mittelkonsole 8 angeordnet.
Gut zu erkennen ist hier der entsprechende Aktuator 7,
der vzw. als Elektromotor ausgeführt
und unter der Mittelkonsole 8 angeordnet ist. Weiterhin
ist zu erkennen das Steuergerät 6,
daß über Steuerleitungen 9 mit dem
Schaltgetriebe 2, der Kupplung K, einem Gaspedalsensor 10 zur
Ermittlung der Gaspedalstellung und verschiedenen anderen Sensoren 11 verbunden ist.
Das Steuergerät 6 steuert über die
innerhalb des Schaltgetriebes 2 vorgesehenene Aktuatoren 12 das Einlegen
bzw. das Herausnehmen der Gänge
des Schaltgetriebes 2 und realisiert, da es vzw. auf elektrisch/elektronischer
Basis funktioniert und/oder einen Mikroprozessor aufweist, auch
die entsprechenden Schaltzustände
des Schaltgetriebes 2 (Fahrkomfort-Modus, Sport-Modus,
etc.). Über
die Sensoren 11, nämlich 11a, 11b, 11c und 11d werden
die Kenndaten für
den aktuellen Fahrzustand des Kraftfahrzeuges erfaßt, vzw.
die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Drehzahl, der Kraftstoffverbrauch,
etc. Mit Hilfe der Kenndaten realisiert das Steuergerät 6 die
Schaltungen im Schaltgetriebe 2, die Fahrzustand-Modi etc.
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Macht
der Fahrer einen Wechsel des Fahr-Modus bspw. vom Automatik-Modus
D in den Komfort-Modus und signalisiert dies dem Steuergerät 6 nicht
direkt über
die entsprechende Bewegung des Schalt-Wählhebels 1, sondern
bspw. über
ein akustischen Befehl mit Hilfe des nicht dargestellten Bordcomputers,
so wird im Schaltgetriebe 2 der entsprechende Schaltzustand
bzw. Fahrzustand realisiert, und auch der Schalt-Wählhebel 1 in
die entsprechende Position für
diesen Schaltzustand bewegt. Hierfür wird über das Steuergerät 6 der
Aktuator 7 angesteuert, so daß der Schalt-Wählhebel 1 dann
hier in die entsprechende Position bewegt wird.
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Im
Ergebnis wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
für den
Fahrer eine visuelle Wahrnehmung des im Schaltgetriebe 2 realisierten
Schaltzustandes über
den Schalt-Wählhebel 1 signalisiert,
auch wenn er entsprechende Befehle nur akustisch dem Steuergerät 6 übermittelt
hat. Zusätzliche
Anzeigevorrichtungen sind daher ebenfalls nicht notwendig. Im Ergebnis
werden auf einfache und kostengünstige
Weise die oben beschriebenen Vorteile errreicht.
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- 1
- Schalt-Wählhebel
- 2
- Schaltgetriebe
- 2a
- automatisiertes
Schaltgetriebe
- 3
- Schalthebelgasse
- 4
- Quergasse
- 5
- Gasse
- 6
- Steuergerät
- 7
- Aktuator
- 8
- Mittelkonsole
- 9
- Steuerleitungen
- 10
- Gaspedalsensoren
- 11
- Sensoren
- 12
- Aktuatoren
- A,
B
- Pfeile
- K
- Kupplung