von Hand betätigbaren Wählelement

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Fahrzeuge der Marke BMW mit Automatikgetriebe weisen einen im Bereich der Mittelkonsole angeordneten Wählhebel auf. In einer ersten Stellung des Wählhebels können die einzelnen in einer ersten Schaltgasse hintereinander liegenden Betriebsmodi des Automatikgetriebes (Rückwärtsfahren, Neutral, Vorwärtsfahren) angewählt werden. Durch „nach links Verschwenken" des Wählhebels kann in einen Sportmodus geschaltet werden, indem die einzelnen Gänge bis zu höheren Drehzahlen ausgedreht werden und der Fahrer durch nach vorne Verschwenken bzw. nach hinten (entgegen der Fahrtrichtung) Verschwenken des Wählhebels das Getriebe „manuell" in einen niedrigeren Gang bzw. in einen höheren Gang schalten kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug mit einem Automatikgetriebe und einem Wählhebel zu schaffen, der gegenüber bekannten Wählhebeln eine erweiterte bzw. modifizierte Funktionalität aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einem Automatikgetriebe und einem von Hand betätigbaren Wählelement, das zum Anwählen einer Gruppe von Betriebsmodi des Automatikgetriebes vorgesehen ist.„Anwählen" ist hier insbesondere im Sinne von „ansteuern" zu verstehen, d.h. der Wählhebel ist nicht mechanisch mit dem Automatikgetriebe, sondern lediglich elektrisch mit einem Getriebesteuergerät verbunden, welches einzelne Aktuatoren ansteuert, die zum Schalten einzelner Getriebegänge vorgesehen sind.

Der Kern der Erfindung besteht darin, dass das Wählelement zusätzlich dazu vorgesehen ist, das Fahrzeug von einem Betriebsmodus „nicht- hochautomatisiertes Fahren" in einen Betriebsmodus „hochautomatisiertes Fahren" zu schalten, oder umgekehrt.

„Manuelles Fahren" ist das Fahren, wie wir es heute kennen. Der Fahrer bedient das Fahrzeug in Bezug auf dessen Längs- und Querführung, sowie in Bezug auf weitere Funktionen. Auch wenn durch Fahrerassistenzsysteme, die Längs- und Querführung unterstützt bzw teilweise auch übernommen werden kann, bleibt der Fahrer für das System verantwortlich und ihm obliegt die Überwachung aller wesentlichen Regelfunktionen. Der wichtige Punkt hierbei ist die juristische Verantwortlichkeit für die sichere Fahrzeugführung, die immer noch, trotz alier Assistenzsysteme, beim Fahrer verbleibt.

Am anderen „Ende der Skala" ist das autonomen Fahren einzuordnen. Zwischen manuellem Fahren und autonomen Fahren ist das hochautomatisierte Fahren einzuordnen.

Bei hochautomatisierte Fahren ist ein zeitweiser Übergang der Verantwortung an die Regelungstechnik möglich. Die Systeme der Fahrzeugführung sind dann ausgelegt, dass sie für eine bestimmte Zeit in einer definierten Umgebung (z.B. Autobahnen) die Verantwortung übernehmen kann. Der Fahrer ist dann auch nicht mehr zur Überwachung der Regelfunktionen verpflichtet. Da aber immer noch technolgiebedingt Situationen entstehen können (z.B. Ausfall der Sensorik, unübersichtliche Verkehrssituationen, etc.) kann das System die Verantwortung auch an den Fahrer zurückgeben. Damit dies geschehen kann, muss gewährleistet sein, dass der Fahrer in einem Zeitfenster von 5-7 Sekunden (Stand der wissenschaftlichen Forschung Ende 2014) die Fahraufgabe wieder übernehmen muss (d.h. kein Schlafen oder Verlassen des Fahrersitzes erlaubt). Der Betriebsmodus „hochautomatisiertes Fahren" zeichnet sich also dadurch aus, dass der Fahrer die Fahraufgabe zumindest für einen definierten Zeitraum und in festgelegten Situationen nicht kontinuierlich überwachen muss (im Unterschied zum Fahren mit den heute verfügbaren Fahrerassistenzfunktionen). Der Fahrer muss jedoch in der Lage bleiben, die Fahraufgabe in „angemessener" Zeit wieder übernehmen zu können. Der Betriebsmodus„hochautomatisiertes Fahren" kann vom Betriebsmodus„nicht- automatisiertes Fahren" auch dadurch unterschieden werden, dass das Fahrzeug im Betriebsmodus „hochautomatisiertes Fahren" eine über ein Navigationssystem eingegebene Fahrstrecke vollautomatisch fährt, wobei das Fahrzeug über eine elektronische Regeleinrichtung beschleunigt und gebremst und automatisch gelenkt wird.

In Abgrenzung zum hochautomatisierten Fahren ist beim autonomen Fahren die Technologie so ausfallsicher, dass eine plötzliche Übernahme der Fahraufgabe durch den Fahrer nicht mehr erforderlich wird, so dass diese Art der Mobilität, dann eher dem Zugfahren, als dem Autofahren gleicht.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die oben erwähnte„Gruppe von Betriebsmodi" einen Betriebsmodus„Fahren", indem einzelne Gänge des Automatikgetriebes gesteuert durch eine Getriebesteuerelektronik geschaltet werden, sowie einen Betriebsmodus„Neutral", indem ein Kraftsehl uss zwischen einem Eingang und einem Ausgang des Automatikgetriebes, d.h. zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle des Automatikgetriebes, unterbrochen ist, und einem Betriebsmodus „Rückwärtsfahren", indem das Automatikgetriebe in einen Rückwärtsfahrgang geschaltet ist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Wählelement mindestens eine erste Stellung bzw. mindestens einen ersten Zustand auf, die bzw. der dem Betriebsmodus„nicht-hochautomatisiertes Fahren" zugeordnet ist. Ferner ist vorgesehen, dass das Wählelement mindestens eine zweite Stellung oder mindestens einen zweiten Zustand aufweist, die bzw. der dem Betriebsmodus hochautomatisiertes Verfahren zugeordnet ist, wobei sich die mindestens eine erste, dem Betriebsmodus nicht-hochautomatisiertes Verfahren zugeordnete Stellung von der mindestens einen zweiten, den Betriebsmodus hochautomatisiertes Verfahren zugeordneten Stellung unterscheidet.

Wenn von der mindestens einen ersten Stellung und der mindestens einen zweiten Stellung die Rede ist, können damit stabile mechanische Stellungen gemeint sein, die sich voneinander unterscheiden. Dies muss aber nicht zwingend der Fall sein. Denkbar ist auch, dass die mindestens eine erste Stellung eine monostabile Stellung ist, derart, dass das Wählelement nach dem Auslenken von Hand von der ersten Stellung in die zweite Stellung sich selbsttätig in die mindestens eine erste Stellung zurück bewegt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass, wenn sich das Wählelement in der mindestens einer ersten Stellung oder dem mindestens einen ersten Zustand befindet, das Fahrzeug sich in dem Betriebszustand „nicht-hochautomatisiertes Verfahren" und das Automatikgetriebe im Betriebsmodus„Fahren" oder„Neutral" oder„Rückwärtsfahren" oder in einem Parkzustand befindet.

Ähnlich wie bei einem herkömmlichen Fahrzeug mit Automatikgetriebe kann vorgesehen sein, dass das Automatikgetriebe aus der mindestens einen ersten Stellung des Wählelements heraus durch Auslenken des Wählelements in Richtung einer ersten Betätigungsgasse zwischen den Betriebsmodi Fahren, Neutral oder Rückwärtsfahren umschaltbar ist. Die erste Betätigungsgasse kann z.B. parallel zu einer Längsrichtung des Fahrzeugs verlaufen.

Sofern es sich bei der mindestens einen ersten Stellung um eine monostabile Stellung handelt, kann vorgesehen sein, dass aus dem Betriebsmodus Fahren heraus durch Verschwenken des Wählelements in einer ersten Richtung der Betätigungsgasse in den Zustand Neutral geschaltet werden kann. Ferner kann vorgesehen sein, dass durch Oberdrücken eines Druckpunkts, d.h. durch weiteres Verschwenken des Wählelements in derselben Richtung (d.h. ohne dass das Wähielement zunächst wieder in die monostabile Stellung zurückverschwenkt werden muss) direkt in den Betriebsmodus Rückwärtsfahren geschaltet werden kann.

Ferner kann vorgesehen sein, dass aus dem Betriebsmodus„Rückwärtsfahren" heraus durch entgegengesetztes Verschwenken des Wählelements in der Betätigungsgasse in den Betriebsmodus Neutral bzw. durch Überdrücken eines Druckpunkts des Wählelements, d.h. durch weiteres Verschwenken des Wählelements, direkt in den Betriebsmodus Fahren geschaltet werden kann.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Automatikgetriebe, aus der dem Betriebsmodus nicht-hochautomatisiertes Fahren zugeordneten mindestens einen ersten Stellung heraus durch Auslenken des Wählelements in einer (Schwenk-)Richtung quer zu der ersten Betätigungsgasse, in die dem Betriebsmodus hochautomatisiertes Fahren zugeordnete mindestens eine zweite Stellung umschaltbar ist.

Mit anderen Worten kann das Automatikgetriebe im Betriebsmodus nicht- hochautomatisiertes Verfahren durch nach vorne bzw. nach hinten Verschwenken des Wählelements zwischen den Betriebsmodi Fahren, Neutral oder Rückwärtsfahren umgeschaitet werden und durch Verschwenken des Wählelements z.B. in Fahrzeugquerrichtung nach rechts oder in Fahrzeugquerrichtung nach links in den Betriebsmodus hochautomatisiertes Fahren geschaltet werden.

Das Wählelement gemäß der Erfindung kann im Bereich einer Mittelkonsole des Fahrzeugs angeordnet sein. Dies muss aber nicht zwingend der Fall sein. Prinzipiell wäre es auch denkbar, dass das Wählelement vergleichbar einem Blinkerhebel oder einem „Scheibenwischerhebe seitlich von der Lenksäule abstehend angeordnet ist. Wenn es sich bei der mindestens einen zweiten Stellung des Wählelements um eine mechanisch stabile Stellung handelt, kann vorgesehen sein, dass das Wählelement aus der mindestens einen zweiten Stellung heraus in Richtung einer zweiten Betätigungsgasse bewegbar ist. Die zweite Betätigungsgasse kann parallel zur ersten Betätigungsgasse (z.B. parallel zur Fahrzeuglängsrichtung) verlaufen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass durch Bewegen des Wählelements in der zweiten Betätigungsgasse vorgegebene Funktionen des Fahrzeugbetriebsmodus hochautomatisiertes Fahren anwählbar sind. Beispielsweise kann durch Bewegen (z.B. Verschwenken) des Wählelements in der zweiten Betätigungsgasse der Fahrer ein Signal an eine elektronische Regelungsvorrichtung geben, dass ein Überholvorgang eingeleitet werden soll.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Automatikgetriebe aus der mindestens einen ersten Stellung heraus durch Auslenken des Wählelements in einer Richtung quer zu der ersten Betätigungsgasse in eine dritte Stellung bzw. in einen dritten Zustand umschaltbar ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass durch Bewegen des Wählelements aus der dritten Stellung bzw. dem dritten Zustand heraus in einer zur ersten Betätigungsgasse parallelen dritten Betätigungsgasse des Wähielements das Automatikgetriebe von einem aktuellen Gang in einen nächsthöheren Gang bzw. in einen nächstniedrigeren Gang umschaltbar ist. Dieser Fahrzeugbetriebsmodus kann als Sportmodus ausgelegt sein, indem das Automatikgetriebe„manuell", d.h. durch Betätigen bzw. Verschwenken des Wählelements in der dritten Betätigungsgasse hochschaltbar bzw. zurückschaltbar ist.

Sofern es sich bei dem Wählelement um ein vollständig monostabiles Wähletement handelt, kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine erste Stellung der mindestens einen zweiten Stellung und der ggf. mindestens einer dritten Stellung entspricht und dass auch die erste Betätigungsgasse und die zweite Betätigungsgasse bzw. die ggf. vorhandene dritte Betätigungsgasse identisch sind.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1 ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung; und

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung.

Fig. 1 zeigt ein„Schaltgassenschema" eines Fahrzeugs mit Automatikgetriebe, wobei das Fahrzeug wahlweise in einem Betriebsmodus „nicht- hochautomatisiertes Fahren" bzw.„hochautomatisiertes Fahren" betreibbar ist.

Mittels eines hier nur äußerst schematisch dargestellten Wählelements 1 kann im Fahrzeugbetriebsmodus „nicht-hochautomatisiertes Fahren" zwischen einzelnen Getriebebetriebsmodi D, N, R umgeschaltet werden, wobei der Getriebebetriebsmodus D der Vorwärtsfahrmodus ist, N der Neutralzustand ist, indem der Kraftfluss zwischen einer Eingangswelie und einer Ausgangsweile des Automatikgetriebes unterbrochen ist und R der Rückwärtsfahrmodus ist

An dem Wählelement kann ein Bedienelement, z.B. ein Taster vorgesehen sein, durch dessen Betätigung das Automatikgetriebe in einen Parkzustand (P) schaltbar ist. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass der Parkzustand durch Bewegen des Wählelements in eine zugeordnete Parkstellung P einlegbar ist.

Wie bereits erwähnt, kann zwischen den einzelnen Getriebebetriebsmodi R, N, D und ggf. P durch Bewegen (z.B. durch Verschwenken) des Wählhebels in einer ersten Schaltgasse 2, umgeschaltet werden. Die erste Schaltgasse 2 kann z.B. parallel zu einer Längsrichtung des Fahrzeugs sein. Befindet sich das Fahrzeug im Betriebsmodus „nicht-hochautomatisiertes

Fahren" in einem der Getriebebetriebsmodi R, N, D bzw. ggf. P so kann durch Verschwenken des Wählelements 1 in einer Richtung 3, die quer zur ersten Betätigungsgasse 2 ist, in einen Fahrzeugbetriebsmodus„hochautomatisiertes Fahren" (abgekürzt HAF) geschaltet werden.

Es kann vorgesehen sein, dass, wie in Fig. 1 angedeutet, der Wählhebel 1 mindestens zwei stabile Stellungen aufweist, nämlich mindestens eine stabile Stellung in der ersten Betätigungsgasse 2 und eine zweite stabile Stellung, die dem Fahrzeugbetriebsmodus hochautomatisiertes Fahren HAF zugeordnet ist.

Befindet sich das Wählelement in seiner „rechten Stellung", die dem Fahrzeugbetriebsmodus hochautomatisiertes Fahren HAF zugeordnet ist, so kann vorgesehen sein, dass der Wählhebel in einer zweiten Betätigungsgasse 4 betätigbar ist. In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die zweite Betätigungsgasse 4 parallel zur ersten Betätig ungsgasse 2, d.h. parallel zu einer Fahrzeuglängsrichtung. Es kann vorgesehen sein, dass durch Bewegen des Wählelements 1 in der zweiten Betätigungsgasse 4, d.h. durch nach vorne Verschwenken oder nach hinten Verschwenken des Betätigungselements 1 in der zweiten Betätigungsgasse vorgegebene Funktionen des Fahrzeugbetriebsmodus hochautomatisiertes Verfahren anwählbar sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass durch nach vorne Verschwenken des Wählelements 1 in der zweiten Betätigungsgasse 4 ein Signal gegeben werden kann, dass der Fahrer einen Überholvorgang wünscht, der dann von einer Regelelektronik vollautomatisiert auszuführen ist.

Beim Ausgangsbeispiel der Fig. 2 ist schematisiert ein Wählelement 1 dargestellt, das vollständig monostabil ausgebildet ist. D.h. nach jeder Auslenkung des Wählelements 1 kehrt dieses selbsttätig in seine in Fig. 2 gezeigte„Ruhestellung" zurück.

Befindet sich das Fahrzeug im Fahrzeugbetriebsmodus nicht- hochautomatisiertes Fahren, so kann durch Verschwenken des Wählelements 1 in Richtung der Längsachse des Fahrzeugs, d.h. in Richtung der Pfeile 5a, 5b zwischen den einzelnen Automatikgetriebemodi (P), R, N, D umgeschaltet werden, was dem Fahrzeug betriebsmodus nicht-hochautomatisiertes Fahren entspricht Ausgehend von diesem Fahrzeugbetriebsmodus kann durch Verschwenken des Wählelements nach rechts, d.h. in Richtung des Pfeils 6a kann in den Fahrzeugbetriebsmodus hochautomatisiertes Fahren HAF umgeschaltet werden. Alternativ dazu könnte natürlich auch vorgesehen sein, dass durch Verschwenken nach links, d.h. in Richtung des Pfeils 6b in den Fahrzeugbetriebsmodus hochautomatisiertes Fahren geschaltet werden kann.