Verfahren zum Schalten eines Fahrzeuaaetriebes

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gangwählvorrichtung für ein Fahrzeug, auf ein Verfahren zum Schalten eines Fahrzeuggetriebes, auf ein entsprechendes Steuergerät und auf ein entsprechendes Computerprogramm.

Die Stellung eines Wählhebels zum Schalten eines Fahrzeuggetriebes kann beispielsweise über die Erfassung eines Magneten mittels Hallsensoren ermittelt werden. Dabei sind gewisse Abstände zwischen den Hallsensoren erforderlich, damit die Position des Wählhebels zuverlässig ermittelt werden kann.

Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Gangwählvorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Schalten eines Fahrzeuggetriebes gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Es wird eine Gangwählvorrichtung für ein Fahrzeug vorgestellt, wobei die Gangwählvorrichtung folgende Merkmale aufweist: ein erstes Kontaktband aus einer Mehrzahl von Niedrigpegelkontaktflächen und Hochpegelkontaktflächen, wobei die Niedrigpegelkontaktflächen je mit einem Nied- rigpegelanschluss zum Anlegen eines niedrigen Spannungspegels verbunden oder verbindbar sind und die Hochpegelkontaktflächen je mit einem Hochpegelanschluss zum Anlegen eines hohen Spannungspegels verbunden oder verbindbar sind; ein zweites Kontaktband aus einer Mehrzahl von Signalkontaktflächen, wobei die Signalkontaktflächen mit zumindest sechs Signalanschlüssen zum Abgreifen einer Signalkombination aus zumindest sechs den niedrigen Spannungspegel und/oder den hohen Spannungspegel repräsentierenden Signalen verbunden oder verbindbar sind; und einen Wählhebel mit einem Schieber, der durch Betätigen des Wählhebels zwischen einer Mehrzahl von Wählpositionen entlang des ersten Kontaktbandes und des zwei- ten Kontaktbandes verschiebbar ist, wobei der Schieber ausgebildet ist, um in jeder Wählposition zum Erzeugen je eines der sechs Signale je eine der Kontaktflächen des ersten Kontaktbandes mit je einer Signalkontaktfläche elektrisch leitfähig zu verbinden.

Unter einer Kontaktfläche des ersten oder zweiten Kontaktbandes kann beispielsweise ein Päd in einer Leiterplatte oder eine sonstige elektrisch kontaktierbare Fläche verstanden werden. Bei dem hohen Spannungspegel und dem niedrigen Spannungspegel kann es sich beispielsweise um unterschiedliche Pegel einer Versorgungsspannung der Gangwählvorrichtung handeln. Alternativ kann es sich bei den beiden Spannungspegeln auch um von der Versorgungsspannung oder von einem Massepotenzial abweichende Pegel handeln.

Beispielsweise kann zumindest einer der sechs Signalanschlüsse mit zumindest zwei der Signalkontaktflächen elektrisch leitfähig verbunden sein.

Der Wählhebel kann beispielsweise zwischen zumindest fünf, insbesondere gerasterten Wählpositionen verstellbar sein. Unter einem Schieber kann ein mit dem Wählhebel verbundenes verschiebbares Element mit mehreren Kontaktelementen, beispielsweise in Form von Gleitkontakten, verstanden werden. Insbesondere kann dabei eine Anzahl der Kontaktelemente gleich einer Anzahl der zu erzeugenden Signale sein. Der Schieber kann beispielsweise ausgebildet sein, um in jeder Wählposition sechs Kontaktflächen des ersten Kontaktbandes paarweise mit sechs Signalkontaktflächen elektrisch leitfähig zu verbinden, sodass in jeder Wählposition insgesamt sechs Signale erzeugt werden. Dies kann beispielsweise derart erfolgen, dass in jeder Wählposition eine Signalkombination aus je drei den niedrigen Spannungspegel repräsentierenden Niedrigpegelsignalen und drei den hohen Spannungspegel repräsentierenden Hochpegelsignalen erzeugt wird. Insbesondere können sich die Signalkombinationen bei Anordnung der Niedrig- und Hochpegelkontaktflächen in einer entsprechenden Reihenfolge und bei entsprechender Verschaltung der Signalkontaktflächen mit den sechs Signalanschlüssen von Wählposition zu Wählposition mit einem Hamming-Abstand von zumindest zwei voneinander unterscheiden. Der hier beschriebene Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass eine Wählposition eines Wählhebels unter Verwendung eines mit dem Wählhebel gekoppelten Schiebers und zweier mittels des Schiebers elektrisch leitfähig miteinander verbindbarer Kontaktbänder aus je einer Mehrzahl von mit unterschiedlichen Spannungspegeln beaufschlagbaren Kontaktflächen ermittelt werden kann. Dabei kann beispielsweise durch eine geeignete Wahl einer Reihenfolge der Kontaktflächen und durch einen geeigneten Aufbau des Schiebers erreicht werden, dass in jeder Wählposition je eine andere Signalkombination aus zumindest sechs Spannungssignalen erzeugt wird, wobei die Signalkombinationen in zumindest zwei Signalen voneinander abweichen können. Insbesondere können die Signalkombinationen beispielsweise je aus drei einen niedrigen Spannungspegel repräsentierenden Signalen und drei einen hohen Spannungspegel repräsentierenden Signalen zusammengesetzt sein.

Der hier vorgestellte Ansatz ermöglicht somit die kostensparende Realisierung einer besonders kompakten Gangwählvorrichtung, durch die auch in Fahrzeugen mit stark begrenztem Bauraum eine zuverlässige Erfassung mehrerer Wählpositionen, beispielsweise von zumindest fünf Wählpositionen, sichergestellt werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Schieber ausgebildet sein, um die Niedrigpegelkontaktflächen oder, zusätzlich oder alternativ, die Hochpegelkontaktflächen derart mit den Signalkontaktflächen zu verbinden, dass in jeder Wählposition zumindest drei den niedrigen Spannungspegel repräsentierende Niedrigpegelsignale und zumindest drei den hohen Spannungspegel repräsentierende Hochpegelsignale, insbesondere genauso viele Niedrigpegelsignale wie Hochpegelsignale, erzeugt werden. Dadurch kann bei relativ geringem Verschaltungsaufwand eine hohe Robustheit der Wählpositionserfassung gewährleistet werden. Insbesondere müssen immer drei Signale einen Hochpegel und drei einen Niedrigpegel aufweisen, was eine zusätzliche Diagnose ermöglicht und stets gleichmäßige Belastung der die Signale tragenden Stromflüsse bewirkt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine Gesamtzahl der Niedrigpegelkontaktflächen und Hochpegelkontaktflächen gleich einer Gesamtzahl der Signalkontakt- flächen sein. Dadurch kann die Gangwählvorrichtung besonders platzsparend ausgeführt werden.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das erste Kontaktband insgesamt zumindest 13 Niedrigpegelkontaktflächen und Hochpegelkontaktflächen aufweist. Zusätzlich oder alternativ kann dabei das zweite Kontaktband insgesamt zumindest 13 Signalkontaktflächen aufweisen. Durch diese Ausführungsform kann die Gangwählvorrichtung mit minimalem Verschaltungsaufwand realisiert werden.

Des Weiteren können die Niedrigpegelkontaktflächen, nachfolgend mit dem Buchstaben L gekennzeichnet, und die Hochpegelkontaktflächen, nachfolgend mit dem Buchstaben H gekennzeichnet, in einer der folgenden Reihenfolgen benachbart zueinander angeordnet sein:

- LLLHHHHHHLLLL,

- LLHHHLHHLLLHL,

- LHLHLHHLHLHLL,

- LHHHLLHLLLHHL,

- HLLLHHLHHHLLH,

- HLHLHLLHLHLHH,

- HHLLLHLLHHHLH,

- HHHLLLLLLHHHH,

Zusätzlich oder alternativ können dabei die Signalkontaktflächen in der folgenden Reihenfolge benachbart zueinander angeordnet sein:

51 S2 S3 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S4 S5 S6 S1 , wobei Si für eine mit einem ersten Signalanschluss verschaltete Signalkontaktfläche,

5 ₂ für eine mit einem zweiten Signalanschluss verschaltete Signalkontaktfläche, S ₃ für eine mit einem dritten Signalanschluss verschaltete Signalkontaktfläche, S ₄ für eine mit einem vierten Signalanschluss verschaltete Signalkontaktfläche, S ₅ für eine mit einem fünften Signalanschluss verschaltete Signalkontaktfläche und S6 für eine mit einem sechsten Signalanschluss verschaltete Signalkontaktfläche steht.

Dadurch wird eine eindeutige, gut zu diagnostizierende Unterscheidung zwischen fünf verschiedenen Wählpositionen unter Verwendung von Kontaktbändern mit jeweils nur 13 Kontaktflächen ermöglicht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das erste Kontaktband zumindest eine Niedrigpegelkontaktflächeneinheit aufweisen, in der zumindest zwei zueinander benachbarte Niedrigpegelkontaktflächen zu einer Flächeneinheit zusammengefasst sind. Zusätzlich oder alternativ kann das erste Kontaktband zumindest eine Hochpegelkontaktflächeneinheit aufweisen, in der zumindest zwei zueinander benachbarte Hochpegelkontaktflächen zu einer Flächeneinheit zusammengefasst sind. Analog dazu kann zusätzlich oder alternativ auch das zweite Kontaktband zumindest eine Signalkontaktflächeneinheit aufweisen, in der zumindest zwei je einem gleichen Spannungspegel zugeordnete und zueinander benachbarte Signalkontaktflächen zu einer Flächeneinheit zusammengefasst sind. Durch diese Ausführungsform kann die Anzahl der elektrischen Leitungen zur Verschaltung der Kontaktflächen mit den Niedrig- und Hochpegelanschlüssen oder den Signalanschlüssen deutlich reduziert werden.

Der niedrige Spannungspegel oder, zusätzlich oder alternativ, der hohe Spannungspegel kann gemäß einer weiteren Ausführungsform einen von einer Versorgungsspannung oder, zusätzlich oder alternativ, von einer Masse abweichenden Pegel repräsentieren. Dadurch können beispielsweise zusätzlich Kurzschlüsse nach Masse oder Versorgung diagnostiziert werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann je eine Kontaktfläche des ersten Kontaktbandes je einer Signalkontaktfläche gegenüberliegend angeordnet sein. Insbesondere kann der Schieber ausgebildet sein, um zum Erzeugen je eines der sechs Signale je zwei einander gegenüberliegende Kontaktflächen elektrisch leitfähig miteinander zu verbinden. Dadurch kann der Bauraumbedarf der Gangwählvorrichtung weiter reduziert werden. Es ist von Vorteil, wenn der Schieber eine Kontakteinheit aus zumindest drei Kontaktelementen, zumindest eine weitere Kontakteinheit aus zumindest drei weiteren Kontaktelementen und einen Abstandhalter aufweist. Dabei können die Kontaktelemente oder, zusätzlich oder alternativ, die weiteren Kontaktelemente ausgebildet sein, um je eine Kontaktfläche des ersten Kontaktbandes mit je einer Signalkontaktfläche elektrisch leitfähig zu verbinden. Der Abstandhalter kann ausgebildet sein, um die Kontakteinheit und die weitere Kontakteinheit derart auf Abstand zueinander zu halten, dass zwischen der Kontakteinheit und der weiteren Kontakteinheit zumindest drei zueinander benachbarte Kontaktflächen des ersten Kontaktbandes oder, zusätzlich oder alternativ, zumindest drei zueinander benachbarte Signalkontaktflächen liegen. Dadurch kann mit möglichst geringen Mitteln eine besonders effiziente paarweise Verschaltung der Kontaktflächen der beiden Kontaktbänder mittels des Schiebers gewährleistet werden.

Der Abstandhalter kann ferner ausgebildet sein, um die Kontaktelemente innerhalb der Kontakteinheit oder, zusätzlich oder alternativ, die weiteren Kontaktelemente innerhalb der weiteren Kontakteinheit je in einem definierten Abstand zueinander zu halten. Insbesondere kann der definierte Abstand dabei gleich einem Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier zueinander benachbarter Kontaktflächen des ersten Kontaktbandes oder des zweiten Kontaktbandes sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Wählhebel um einen Drehpunkt schwenkbar sein. Dabei kann das erste Kontaktband oder, zusätzlich oder alternativ, das zweite Kontaktband zumindest abschnittsweise entlang einer um den Drehpunkt verlaufenden Kreisbahn gekrümmt sein. Der Wählhebel kann beispielsweise ausgehend von einer mittleren Wählposition durch Schwenken in eine erste Richtung in eine erste Wählposition und eine zweite Wählposition verstellbar sein und durch Schwenken in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung in eine dritte Wählposition und eine vierte Wählposition verstellbar sein. Durch diese Ausführungsform kann eine besonders platzsparende und dennoch ergonomische Verstellung zwischen fünf verschiedenen Wählpositionen gewährleistet werden. Dabei kann die Gangwählvorrichtung eine Rücksteileinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um den Wählhebel ausgehend von der ersten, zweiten, dritten oder vierten Wählposition zurück in die mittlere Wählposition zu stellen. Dadurch kann der Bedienkomfort beim Betätigen der Gangwählvorrichtung gesteigert werden.

Der hier vorgestellte Ansatz schafft zudem ein Verfahren zum Schalten eines Fahrzeuggetriebes unter Verwendung einer Gangwählvorrichtung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

Einlesen der Signalkombination; und

Ausgeben eines Ansteuersignais zum Ansteuern eines Aktors zum Schalten des Fahrzeuggetriebes unter Verwendung der Signalkombination.

Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.

Hierzu kann das Steuergerät zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein MikroController oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder op- tisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.

Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem MikroController neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt durch das Steuergerät eine Steuerung des Fahrzeugs. Hierzu kann das Steuergerät beispielsweise auf Sensorsignale wie Beschleunigungs-, Druck-, Lenkwinkel- oder Umfeldsensorsignale zugreifen. Die An- steuerung erfolgt über Aktoren wie Brems- oder Lenkaktoren oder ein Motorsteuergerät des Fahrzeugs.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Gangwählvorrichtung gemäß einem

Ausführungsbeispiel; Figur 2 eine schematische Darstellung einer Gangwählvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Figur 3 eine schematische Darstellung einer Gangwählvorrichtung aus Figur 2;

Figur 4 eine schematische Darstellung einer Verschaltung von Kontaktflächen einer Gangwählvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Figur 5 eine schematische Darstellung elektrischer Verbindungen in einer Gangwählvorrichtung aus Figur 4 in einer Wählposition F2;

Figur 6 eine schematische Darstellung elektrischer Verbindungen in einer Gangwählvorrichtung aus Figur 4 in einer Wählposition F1 ;

Figur 7 eine schematische Darstellung elektrischer Verbindungen in einer Gangwählvorrichtung aus Figur 4 in einer Wählposition 0;

Figur 8 eine schematische Darstellung elektrischer Verbindungen in einer Gangwählvorrichtung aus Figur 4 in einer Wählposition R1 ;

Figur 9 eine schematische Darstellung elektrischer Verbindungen in einer Gangwählvorrichtung aus Figur 4 in einer Wählposition R2;

Figur 10 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel;

und

Figur 1 1 eine schematische Darstellung eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Gangwählvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Gezeigt ist ein Wählhebel 102 zum Wählen einer Wählposition der Gangwählvorrichtung 100. Die Gangwählvorrichtung 100 weist ein Gehäuse 104 zur schnellen und einfachen Montage in einem Fahrzeug auf. Der Wählhebel 102 ist durch eine Öffnung im Gehäuse 104 hindurchgeführt.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Gangwählvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel, etwa einer Gangwählvorrichtung aus Figur 1 . Die Gang- Wählvorrichtung 100 umfasst ein erstes Kontaktband 200 aus einer Mehrzahl von aneinandergereihten Niedrigpegelkontaktflächen L und Hochpegelkontaktflächen H, auch Pads oder Padflächen genannt, wobei die Niedrigpegelkontaktflächen L mit einem niedrigen Spannungspegel beaufschlagbar sind und die Hochpegelkontaktflächen H mit einem hohen Spannungspegel beaufschlagbar sind. Des Weiteren umfasst die Gangwählvorrichtung 100 ein hier beispielhaft parallel zum ersten Kontaktband 200 sowie unterhalb des ersten Kontaktbandes 200 verlaufendes zweites Kontaktband 206, das durch eine Mehrzahl von Signalkontaktflächen S gebildet ist. Die Signalkontaktflächen S sind je mit zumindest sechs Signalanschlüssen zum Abgreifen einer Signalkombination aus zumindest sechs den niedrigen Spannungspegel bzw. den hohen Spannungspegel repräsentierenden Signalen verbunden oder verbindbar.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weisen die beiden Kontaktbänder 200, 206 je insgesamt 13 Kontaktflächen auf. Alternativ sind die Kontaktbänder 200, 206 auch aus mehr als 13 Kontaktflächen zusammengesetzt. Beispielhaft sind die Kontaktbänder 200, 206 derart zueinander angeordnet, dass je einer Kontaktfläche des ersten Kontaktbandes 200 je eine Signalkontaktfläche S paarweise gegenüberliegt. Zusätzlich weisen die beiden Kontaktbänder 200, 206 einen gekrümmten Verlauf entlang einer Kreisbahn auf, deren Mittelpunkt einem Drehpunkt 210 des Wählhebels 102 entspricht, der hier als ein zwischen fünf verschiedenen Wählpositionen 0, F1 , F2, R1 , R2 schwenkbarer Hebel ausgeführt ist. Der Wählhebel 102 befindet sich in Figur 2 in einer Mittelposition 0.

Zwischen den beiden Kontaktbändern 200, 206 ist ein Schieber 212 angeordnet. Der Schieber 212 ist mit dem Wählhebel 102 gekoppelt und ausgebildet, um beim

Schwenken des Wählhebels 102 um den Drehpunkt 210 zwischen den fünf Wählpositionen entlang der beiden Kontaktbänder 200, 206 verschoben zu werden und in jeder Wählposition zumindest sechs Kontaktflächen L, H des ersten Kontaktbandes 200 paarweise mit zumindest sechs Signalkontaktflächen S elektrisch leitfähig zu verbinden. Dadurch wird in jeder Wählposition eine eindeutige Signalkombination aus zumindest sechs Signalen erzeugt, die genau der jeweiligen Wählposition entspricht. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Schieber 212 ausgebildet, um in jeder der fünf Wählpositionen genau sechs Kontaktflächen L, H des ersten Kontaktbandes 200 mit genau sechs Signalkontaktflächen S paarweise elektrisch leitfähig zu verbinden, insbesondere derart, dass die sich ergebende Signalkombination genau aus drei den niedrigen Spannungspegel repräsentierenden Signalen und drei den hohen Spannungspegel repräsentierenden Signalen zusammengesetzt ist. Einzelne Kontakte des Schiebers 212 sind mit fetten Punkten markiert. In Kombination mit einer geeigneten Reihenfolge der Niedrigpegelkontaktflächen L und der Hochpegelkontaktflächen H sowie mit einer geeigneten Verschaltung der Signalkontaktflächen S mit den sechs Signalanschlüssen hat dies den Vorteil, dass die Signalkombinationen zueinander jeweils einen Hamming-Abstand von mindestens zwei aufweisen, wodurch eine besonders zuverlässige Unterscheidung zwischen den Wählpositionen ermöglicht wird. Unter dem Begriff Hamming-Abstand ist dabei die Anzahl unterschiedlicher Stellen zweier Signalblöcke mit fester Länge zu verstehen, hier zweier Signalkombinationen aus je sechs Signalen.

Der Wählhebel 102 ist beispielsweise als eigensicherer Schleifkontakt-Wählhebel mit einem Schleifkontakt als dem Schieber 212 ausgebildet. Beispielsweise ist der Wählhebel 102 ausgebildet, um eine stabile Mittelposition 0 einzunehmen. Dabei ist der Wählhebel 102 durch einen Fahrer aus der Mittelposition 0 in zwei Stufen F1 und F2 nach vorne sowie in zwei Stufen R1 und R2 nach hinten drückbar. Lässt der Fahrer den Wählhebel 102 los, so kehrt dieser von selbst in die Mittelposition 0 zurück. Hierzu ist der Wählhebel 102 mit einer geeigneten Rücksteileinrichtung 214, etwa einem Federmechanismus, gekoppelt, der ausgebildet ist, um den Wählhebel 102 je nach eingelegter Wählposition ausgehend von der ersten Wählposition F1 , der zweiten Wählposition F2, der dritten Wählposition R1 oder der vierten Wählposition R2 zurück in die mittlere Wählposition 0 zu stellen.

Die Erfassung des Fahrerwunsches bezüglich der Wählpositionen mittels Schleifkontakten bietet den Vorteil eines besonders kompakten Bauraums der Gangwählvorrichtung 100 bei gleichzeitig hoher Zuverlässigkeit. Insbesondere ist es dadurch möglich, den Wählhebel 102 mit fünf rastierten Wählpositionen zu realisieren, darunter einer stabilen Mittelstellung, die der Wählhebel 102 in Ruhelage einnimmt oder in die der Wählhebel 102 von selbst zurückkehrt. Für die Ausgabe der Signalkombinationen weist die Gangwählvorrichtung 100 beispielsweise sechs Signalleitungen auf, die je mit einem von genau zwei Spannungspegeln beaufschlagbar sind. Dabei wird jede Wählposition über eine eindeutige Kombination von Signalen über diese sechs Signalleitungen übertragen. Um eine funktionale Sicherheit nach ISO 26262 zu gewährleisten, sollte der Wählhebel 102 entsprechend sicher und diagnostizierbar sein. Insbesondere wird die funktionale Sicherheit dadurch gewährleistet, dass zwischen den fünf je einer Wählposition zugeordneten Signalkombinationen aus zwei Signalpegeln eine Hamming-Distanz von mindestens zwei besteht. Weitere diagnostische Maßnahmen sind ebenfalls möglich.

Die Gangwählvorrichtung 100 ist beispielsweise in Form einer zweilagigen Leiterplatte realisiert, die neben einem Stecker insgesamt vier Widerstände für zwei Spannungsteiler aufweist. Die Leiterplatte weist dazu zwei Reihen von je 13 Kontaktflächen auf, die optional auf einem Kreisumfang, die durch eine kreisförmige Bewegung eines Knaufes 216 des Wählhebels 102 vorgegeben ist, angeordnet sind. Die eine Reihe in Form des ersten Kontaktbandes 200, in Figur 2 eine äußere Reihe, stellt die zwei Spannungspegel bereit; das zweite Kontaktband 206, in Figur 2 eine innere Reihe, ist mit sechs nach außen geführten Signalleitungen verbunden. Der beispielsweise am Knauf 216 oder an einer Stange 218 des Wählhebels 102 befestigte Schieber 212, der in Figur 2 ebenfalls eine dem Kreisumfang entsprechende Krümmung aufweist, verbindet die mit den Spannungspegeln beaufschlagten Kontaktflächen L, H je nach Wählposition mit den Kontaktflächen S der Signalleitungen.

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Gangwählvorrichtung 100 aus Figur 2. Im Unterschied zu Figur 2 befindet sich der Wählhebel 102 hier in der Wählposition F2.

Figur 4 eine schematische Darstellung einer Verschaltung von Kontaktflächen L, H, S einer Gangwählvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel, beispielsweise einer Gangwählvorrichtung, wie sie vorangehend anhand der Figuren 1 bis 3 beschrieben ist. Gezeigt ist eine Verdrahtung der Pads L, H der Spannungsversorgung und der Signalleitungen zu den sechs Signalanschlüssen S-i , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ , S ₆ über den Schieber 212, der sich in der Stellung F2 befindet. Darin ist zu erkennen, dass die Niedrigpegelkontaktflächen L mit einem Niedrigpegelanschluss 400 zum Bereitstellen des niedrigen Spannungspegels und die Hochpegelkontaktflächen H mit einem Hochpegelanschluss 402 zum Bereitstellen des hohen Spannungspegels jeweils über entsprechende Leitungen elektrisch leitfähig verbunden sind. Ebenso sind die Signalkontaktflächen S über entsprechende Leitungen mit den sechs Signalanschlüssen Si , S ₂ , S _3l S ₄ , S ₅ , S ₆ elektrisch leitfähig verbunden. Die Zugehörigkeit der einzelnen Signalkontaktflächen S zu den jeweiligen Signalanschlüssen ist mit tiefgestellten Indizes gekennzeichnet. Wie bereits beschrieben, sind die Kontaktflächen L, H und die Signalkontaktflächen S paarweise einander gegenüberliegend angeordnet.

Der Schieber 212 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit einer Kontakteinheit 404 aus drei Kontaktelementen 406, einer weiteren Kontakteinheit 408 aus drei weiteren Kontaktelementen 410 und einem Abstandhalter 412 realisiert. Die Kontaktelemente 406, 410 sind ausgebildet, um in jeder Wählposition je eine Kontaktfläche L oder H mit je einer Signalkontaktfläche S elektrisch leitfähig zu verbinden. In der in Figur 4 gezeigten Wählposition F2 liegt beispielsweise folgende Kontaktpaarung vor, wobei die Reihenfolge der Buchstaben einer Reihenfolge benachbart zueinander angeordneter Kontaktflächen in den jeweiligen Kontaktbändern 200, 206 entspricht:

L L L (H H H) H H H (L L L L)

Si S ₂ S3 (S1 S2 S3) S4 S5 S6 (S4 S5 S6 S1)

Die Buchstaben in Klammern repräsentieren Kontaktpaare, die in der Wählposition F2 unterbrochen sind, d. h., zwischen denen keine elektrisch leitfähige Verbindung durch den Schieber 212 hergestellt wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Abstandhalter 412 ausgebildet, um die Kontakteinheit 404 und die weitere Kontakteinheit 408 derart auf Abstand zueinander zu halten, dass in jeder Wählposition zwischen der Kontakteinheit 404 und der weiteren Kontakteinheit 408 drei zueinander benachbarte Kontaktflächen L oder H des ersten Kontaktbandes 200 und drei zueinander benachbarte Signalkontaktflächen S liegen, in der Wählposition F2 beispielhaft drei Hochpegelkontaktflächen H und drei Signalkontaktflächen Si, S ₂ , S ₃ . Um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen, ist die Anschlussbelegung der Pads numerisch optimiert. Das Ergebnis einer derartigen Optimierung zeigt Figur 4. Die in Figur 4 gezeigte Konfiguration gilt als besonders einfach und sicher.

Wird die Spannungsversorgung in Form des ersten Kontaktbandes 200 an die Pegelanschlüsse 400, 402 angeschlossen und werden die Signalleitungen an die Signalanschlüsse S-i, S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ , S ₆ angeschlossen, so werden an den Signalanschlüssen Si, S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ , S ₆ den niedrigen Spannungspegel repräsentierende Niedrigpegelsignale L oder den hohen Spannungspegel repräsentierende Hochpegelsignale H erzeugt, die folgende Anforderungen erfüllen:

- Hamming-Abstand von zwei von jedem gültigen Signal zu jedem anderen gültigen Signal;

- jedes Signal besteht aus drei Hochpegelsignalen H und drei Niedrigpegelsignalen L.

Der Einfachheit halber sind die Niedrig- und Hochpegelsignale hier mit den gleichen Buchstaben bezeichnet wie die mit dem entsprechenden Niedrig- bzw. Hochpegel- anschluss verbundenen Kontaktflächen des ersten Kontaktbandes 200.

Die Figuren 5 bis 9 zeigen, wie die Signalkombinationen aus den verschiedenen Pegeln der Spannungsversorgung an den Signalanschlüssen Si, S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ , S ₆ für alle Wählpositionen zusammengesetzt sind, wenn die Verschaltung wie in Figur 4 ausgeführt ist.

Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung elektrischer Verbindungen in einer Gangwählvorrichtung 100 aus Figur 4 in der Wählposition F2 („zwei nach vorne"). Dabei wird an den Signalanschlüssen Si, S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ , S ₆ eine Signalkombination aus sechs Signalen LLLHHH ausgegeben.

Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung elektrischer Verbindungen in einer Gangwählvorrichtung 100 aus Figur 4 in der Wählposition F1 („eins nach vorne"). Dabei wird an den Signalanschlüssen Si , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ , S ₆ eine Signalkombination aus sechs Signalen HLLLHH ausgegeben.

Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung elektrischer Verbindungen in einer Gangwählvorrichtung 100 aus Figur 4 in der Wählposition 0, die einer stabilen Mittelstellung des Wählhebels entspricht. Dabei wird an den Signalanschlüssen Si , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ , S ₆ eine Signalkombination aus sechs Signalen HHLLLH ausgegeben.

Figur 8 zeigt eine schematische Darstellung elektrischer Verbindungen in einer Gangwählvorrichtung 100 aus Figur 4 in der Wählposition R1 („eins nach hinten"). Dabei wird an den Signalanschlüssen Si , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ , S ₆ eine Signalkombination aus sechs Signalen HHHLLL ausgegeben.

Figur 9 zeigt eine schematische Darstellung elektrischer Verbindungen in einer Gangwählvorrichtung 100 aus Figur 4 in der Wählposition R2 („zwei nach hinten"). Dabei wird an den Signalanschlüssen Si , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ , S ₆ eine Signalkombination aus sechs Signalen LHHHLL ausgegeben.

Die Gesamtanzahl der Kontaktflächen je Kontaktband sollte mindestens 13 betragen, wenn fünf Wählpositionen ausgewertet werden sollen und eine Hamming-Distanz von zwei zwischen den Signalen gefordert ist. Der Verschaltung des zweiten Kontaktbandes 206, wie sie in Figur 3 dargestellt ist, hat sich aus geometrischen Gründen ebenfalls als optimal erwiesen.

Bei gleich bleibender Verschaltung der Signalkontaktflächen S gemäß der Reihenfolge Si S ₂ S ₃ Si S ₂ S ₃ S ₄ S ₅ S ₆ S ₄ S ₅ S ₆ Si erfolgt die Verschaltung der Kontaktflächen H, L, d. h. der Padreihe der Spannungsversorgung, je nach Ausführungsbeispiel insbesondere gemäß folgender Tabelle: Padverschaltung Signale auf Si bis S ₆ je nach Wählposition

F2 F1 0 R1 R2

LLLHHHHHHLLLL LLLHHH HLLLHH HHLLLH HHHLLL LHHHLL

LLHHHLHHLLLHL LLHHHL HLHLHL HHHLLL HHLLLH LHLHLH

LHLHLHHLHLHLL LHLHLH HHLLLH HLLLHH HLHLHL LLHHHL

LHHHLLHLLLHHL LHHHLL HHHLLL HLHLHL HLLLHH LLLHHH

HLLLHHLHHHLLH HLLLHH LLLHHH LHLHLH LHHHLL HHHLLL

HLHLHLLHLHLHH HLHLHL LLHHHL LHHHLL LHLHLH HHLLLH

HHLLLHLLHHHLH HHLLLH LHLHLH LLLHHH LLHHHL HLHLHL

HHHLLLLLLHHHH HHHLLL LHHHLL LLHHHL LLLHHH HLLLHH

Die erstgenannte Padverschaltung entspricht der in Figur 4 gezeigten Verschaltung. Die übrigen Kombinationen erfordern eine Änderung der Verschaltung der Spannungsversorgung in der Weise, dass die Spannungspegel der in der Spalte„Padverschaltung" gezeigten Reihenfolge folgen. Die Ausgabe der Signale auf die Signalanschlüsse Si, S ₂ , S ₃ , S _4l S ₅ , S ₆ für die fünf Wählpositionen ist in den Spalten„F2", „F1 ",„0",„R1 ",„R2" der Tabelle dargestellt.

Der Aufbau der Pads erfolgt somit in zwei Reihen, wobei die eine Reihe mit der Versorgung verschaltet ist und die andere Reihe mit den Signalleitungen verschaltet ist. Insbesondere ist die Verschaltung oder der Aufbau des Schiebers derart gewählt, dass die Hamming-Distanz zwischen allen möglichen Signalkombinationen aus insgesamt zumindest sechs Signalen L, H zumindest zwei beträgt. Zusätzlich weisen alle Signalkombinationen beispielsweise je die gleiche Anzahl an Hochpegelsignalen H und Niedrigpegelsignalen L auf, sodass ein weiteres Kriterium zur Prüfung der Signalplausibilität vorhanden ist.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind benachbarte Kontaktflächen des ersten Kontaktbandes, die je einem gleichen Spannungspegel zugeordnet sind, zu einer Padfläche verbunden. Ebenso sind beispielsweise auch benachbarte Signalkontaktflächen des zweiten Kontaktbandes, die je einem gleichen Spannungspegel zugeordnet sind, zu einer Padfläche verbunden. Dadurch kann die Gesamtzahl der zur Verschaltung der Gangwählvorrichtung erforderlichen elektrischen Leitungen reduziert werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden Spannungspegel für H und L verwendet, die sich von einer Versorgungsspannung oder auch von einem Massepotenzial der Gangwählvorrichtung unterscheiden, sodass auch hier eine Diagnose stattfinden kann, etwa die Erkennung von Kurzschlüssen nach Masse oder Versorgung.

Der hier vorgestellte Ansatz kann auch in Verbindung mit Schaltungen mit mehr als fünf rastierten Wählpositionen und mit einer Hamming-Distanz von größer drei angewandt werden. Insofern ist die vorangehend anhand der Figuren 2 bis 9 beschriebene Gangwählvorrichtung lediglich als eines unter mehreren möglichen Ausführungsbeispielen des hier vorgestellten Ansatzes zu betrachten.

Figur 10 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1000 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 1000 zum Schalten eines Fahrzeuggetriebes kann etwa unter Verwendung einer Gangwählvorrichtung, wie sie vorangehend anhand der Figuren 1 bis 9 beschrieben ist, durchgeführt werden. Dabei wird in einem Schritt 1010 die Signalkombination aus den Hoch- und Niedrigpegelsignalen eingelesen. In einem weiteren Schritt 1020 wird unter Verwendung der Signalkombination ein An- steuersignal zum Ansteuern eines Aktors zum Schalten des Fahrzeuggetriebes ausgegeben.

Figur 1 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Steuergeräts 1 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Steuergerät 1 100 kann beispielsweise zur Durchführung eines vorangehend anhand von Figur 10 beschriebenen Verfahrens verwendet werden. Das Steuergerät 1 100 umfasst eine Einleseeinheit 1 1 10 zum Einlesen der verschiedenen Signalkombinationen aus den Signalen H oder L sowie eine Ausgabeeinheit 1 120 zum Ausgeben des Ansteuersignais 1 122 unter Verwendung der Signalkombinationen.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Femer können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder" Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Bezuqszeichen

0 mittlere Wählposition

F1 erste Wählposition

F2 zweite Wählposition

H Hochpegelkontaktfläche; Hochpegelsignal

L Niedrigpegelkontaktfläche; Niedrigpegelsignal

R1 dritte Wählposition

R2 vierte Wählposition

S Signalkontaktfläche

5 ₁ erster Signalanschluss; mit dem ersten Signalanschluss verbundene Signalkontaktfläche

5 ₂ zweiter Signalanschluss; mit dem zweiten Signalanschluss verbundene Signalkontaktfläche

5 ₃ dritter Signalanschluss; mit dem dritten Signalanschluss verbundene Signalkontaktfläche

5 ₄ vierter Signalanschluss; mit dem vierten Signalanschluss verbundene Signalkontaktfläche

55 fünfter Signalanschluss; mit dem fünften Signalanschluss verbundene Signalkontaktfläche

5 ₆ sechster Signalanschluss; mit dem sechsten Signalanschluss verbundene Signalkontaktfläche

100 Gangwählvorrichtung

102 Wählhebel

104 Gehäuse

200 erstes Kontaktband

206 zweites Kontaktband

210 Drehpunkt

212 Schieber

214 Rücksteileinrichtung

216 Knauf

218 Stange

400 Niedrigpegelanschluss 402 Hochpegelanschluss

404 Kontakteinheit

406 Kontaktelement

408 weitere Kontakteinheit

410 weiteres Kontaktelement

412 Abstandhalter

1000 Verfahren zum Schalten eines Fahrzeuggetriebes

1010 Schritt des Einlesens

1020 Schritt des Ausgebens

1100 Steuergerät

1110 Einleseeinheit

1120 Ausgabeeinheit

1122 Ansteuersignal