Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung an Bord eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Betätigungseinrichtung zur Steuerung einer Untersetzung in einem Antriebsstrang an Bord eines Kraftfahrzeugs.

Ein Kraftfahrzeug umfasst einen Verbrennungsmotor, der mittels einer Kupplung auf ein Getriebe wirkt, das seinerseits mit einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist. Das Getriebe ist elektrisch steuerbar, um eine von mehreren möglichen Gangstufen einzulegen. Handelt es sich um ein stufenloses Getriebe (Continuously Variable Transmission, CVT), so können mehrere virtuelle Gangstufen elektrisch angesteuert werden. Das Getriebe kann auch ein Doppelkupplungsgetriebe umfassen, wobei zusätzlich zwei Kupplungen steuerbar sind. Die Steuerung von Getriebe und Kupplungen kann allgemein elektrisch oder hydraulisch erfolgen.

Um die Untersetzung des Getriebes zu steuern, ist üblicherweise eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, die in Abhängigkeit eines Fahrzustands des Kraftfahrzeugs und gegebenenfalls eines Steuersignals eines Bedienelements die notwendigen Steuersignale für das Getriebe und die Kupplung bereitstellt.

Aus historischen oder traditionellen Gründen ist das Bedienelement häufig einem mechanischen Schalthebel nachgebildet und an der Position im Kraftfahrzeug angebracht, an der der Schalthebel früher zu finden war, nämlich beispielsweise zwischen den Vordersitzen an einer gut erreichbaren Stelle eines Armaturenbretts oder des Lenkrads.

Diese Position kann eine Bewegungsfreiheit eines Fahrers oder Beifahrers an Bord des Kraftfahrzeugs einschränken. Außerdem kann ein anderes Bedienelement, das an einem modernen Kraftfahrzeug üblicherweise in diesem Bereich verwendet wird, beispielsweise ein Navigationsgerät, nicht oder nur schlecht verwendet werden.

DE 10 2005 008 383 A1 zeigt eine Betätigungseinrichtung für ein automatisiertes Getriebe. DE 10 2005 029 567 A1 zeigt eine elektromechanische Parkbremse für ein automatisches oder automatisiertes Getriebe. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Betätigungseinrichtung zur Steuerung einer Untersetzung in einem Antriebsstrang an Bord eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe liegt in der Angabe eines Verfahrens zur Steuerung der Untersetzung. Die Erfindung löst diese Aufgaben mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.

Eine erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung zur Steuerung eines Getriebes in einem Antriebsstrang an Bord eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Eingabeeinrichtung zur Bereitstellung eines Steuersignals für das Getriebe auf der Basis einer fahrergesteuerten Eingabe und eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung des Getriebes auf der Basis des Steuersignals der Eingabeeinrichtung. Dabei ist die Eingabeeinrichtung dazu eingerichtet, ein Steuersignal für wenigstens eine weitere steuerbare Komponente an Bord des Kraftfahrzeugs bereitzustellen.

Dadurch lassen sich mehrere Bedienelemente für das Kraftfahrzeug in der Betätigungseinrichtung miteinander integrieren. Eine Komplexität des Kraftfahrzeugs kann dadurch verringert oder zumindest gekapselt werden. Ein Fahrer kann dadurch das Kraftfahrzeug leichter bedienen. Die Betätigungseinrichtung kann im Bereich des Fahrers des Kraftfahrzeugs freier positioniert werden. Dadurch erhöht sich ein Freiheitsgrad bei der Gestaltung des Innenraums des Kraftfahrzeugs. Durch den Wegfall einer dedizierten Eingabeeinrichtung zur Getriebesteuerung, insbesondere eines Wählhebels, kann die Steuerung des Getriebes kostengünstiger implementiert werden. Ferner kann durch Einsparen eines schweren Wählhebels ein Gesamtgewicht des Kraftfahrzeugs reduziert werden, wodurch eine Umweltbelastung, etwa durch Kohlendioxid, verringert sein kann.

Bevorzugterweise stellt die Eingabeeinrichtung ein elektrisches Steuersignal bereit. Als elektrische oder elektronische Komponente kann die Eingabeeinrichtung kostengünstig und flexibel gestaltet werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Eingabeeinrichtung einen berührungsempfindlichen Bildschirm. Der berührungsempfindliche Bildschirm kann zur interaktiven Ein- bzw. Ausgabe verwendet werden, um das Getriebe und gegebenenfalls auch die wenigstens eine weitere steuerbare Komponente zu steuern.

Die weitere Komponente umfasst bevorzugterweise eines von einer Klimaanlage, einer unterhaltungselektronischen Komponente und einem Bordcomputer. Die wenigstens eine genannte weitere Komponente kann so integriert mit der Steuerung des Getriebes gesteuert werden. Eine Ergonomie und eine Verständlichkeit der Bedienung der Eingabeeinrichtung können so verbessert sein.

Bevorzugterweise umfasst das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe. Steuersignale für das Getriebe können ein Einlegen von Schaltstufen einer Parkposition, eines Rückwärtsgangs, einer Neutralstellung und einer Fahrstellung am Getriebe veranlassen. In einer Ausführungsform kann ein eigener elektromechanischer Aktor zur Verriegelung der Parkstellung vorgesehen sein. In einer weiteren Ausführungsform kann die Parkstellung nicht explizit dem Fahrer des Kraftfahrzeugs zum Einlegen angeboten werden. Dadurch kann sich die Steuerung des Getriebes für den Fahrer vereinfacht darstellen. In noch einer weiteren Ausführungsform kann ein Aktuator zum Verriegeln der Parkposition eingespart werden.

In einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, das Getriebe nur dann zum Einlegen einer Fahrstufe anzusteuern, wenn während der Eingabe zum Einlegen der Fahrstufe eine Bremse des Kraftfahrzeugs betätigt ist und sich das Kraftfahrzeug im Stillstand befindet. Das Einlegen der Fahrstufe aus dem Stillstand des Kraftfahrzeugs kann dadurch besonders abgesichert sein. So kann beispielsweise sichergestellt werden, dass sich das Kraftfahrzeug nicht unbeabsichtigt in Bewegung setzt. Auch eine unzulässige Betätigung des Getriebes durch einen Beifahrer kann so unterbunden werden.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, ein Einlegen einer Fahrstufe mittels einer zusätzlichen Eingabe an der Eingabeeinrichtung abzusichern. Die zusätzliche Eingabe kann insbesondere vor oder nach der Eingabe zum Einlegen der Fahrstufe erfolgen. Ein Missbrauch oder ein unbeabsichtigtes Einlegen der Fahrstufe können so verhindert werden.

In einer Variante umfasst die zusätzliche Eingabe einen vorbestimmten Code. Das

Kraftfahrzeug kann dadurch gegen Diebstahl verbessert gesichert werden. Auch eine Bedienung durch einen Unbefugten, beispielsweise einen Passagier oder ein spielendes Kind, kann so verhindert werden.

Umfasst die Eingabeeinrichtung einen berührungsempfindlichen Bildschirm, so kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, eine Darstellung eines Bedienelements zur Steuerung des Getriebes vergrößert darzustellen, wenn sich das Kraftfahrzeug im Stillstand befindet, und verkleinert, wenn sich das Kraftfahrzeug bewegt. Eine Bedienfläche, die auf der Betä- tigungseinrichtung angezeigt ist, mittels derer die Steuerung des Getriebes durchgeführt werden kann, kann auf diese Weise dynamisch an die Wahrscheinlichkeit bzw. Wichtigkeit ihrer Bedienung angepasst werden. Ist es weniger wichtig oder weniger wahrscheinlich, dass das Getriebe gesteuert werden muss, so kann durch die verkleinerte Darstellung der entsprechenden Bedienfläche auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm Platz für die Darstellung einer anderen Steuerkomponente geschaffen werden. Das Kraftfahrzeug kann so leichter steuerbar sein.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, zu bestimmen, dass eine Fahrsituation des Kraftfahrzeugs vorliegt, in der eine Bedienung des Getriebes nicht erfolgen soll, und eine Darstellung einer Bedienfläche zur Steuerung des Getriebes auszublenden. Durch das Ausblenden kann dem Fahrer signalisiert werden, dass derzeit eine Steuerung des Getriebes durch ihn nicht durchgeführt werden kann. Dieser Zustand kann für den Fahrer intuitiv verständlich sein. Eine Ausgabe einer Fehlermeldung oder beispielsweise eines Warntons bei dem Versuch, eine nicht durchführbare Steuerung des Getriebes anzufordern, ist so nicht erforderlich.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern eines Getriebes in einem Antriebsstrang an Bord eines Kraftfahrzeugs umfasst Schritte des Abtastens eines Steuersignals einer fahrerbetätigten Eingabe mittels einer Eingabeeinrichtung, wobei die Eingabeeinrichtung dazu eingerichtet ist, ein Steuersignal für den Antriebsstrang und wenigstens eine weitere Komponente an Bord des Kraftfahrzeugs bereitzustellen, und des Bereitstellens eines Steuersignals für das Getriebe auf der Basis des Steuersignals der Eingabeeinrichtung.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:

Figur 1 ein Kraftfahrzeug mit einer Betätigungseinrichtung zur Steuerung eines Getriebes;

Figur 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung des Getriebes von Figur 1 und

Figur 3 beispielhafte Darstellungen einer Eingabeeinrichtung der Betätigungseinrichtung von Figur 1 darstellt. Figur 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 100 mit einer Betätigungseinrichtung 105. Die Betätigungseinrichtung 105 umfasst eine Eingabeeinrichtung 1 10 und eine Steuereinrichtung 1 15. Das Kraftfahrzeug 100 umfasst einen Antriebsstrang 120 mit einem Getriebe 125. Bevorzugterweise umfasst der Antriebsstrang 120 ferner einen Antriebsmotor 130 und wenigstens ein Antriebsrad 135. Zwischen dem Antriebsmotor 130 und dem Getriebe 125 kann eine Kupplung 140 vorgesehen sein. Zur Steuerung des Getriebes 125 kann die Kupplung 140 ebenfalls angesteuert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Getriebe 125 ein Doppelkupplungsgetriebe und die Kupplung 140 eine Doppelkupplung. Das Getriebe 125 kann bevorzugterweise dazu angesteuert werden, eine von mehreren möglichen Schaltstufen einzulegen. Einige der Stufen können in Form einer dedizierten mechanischen Untersetzung gebildet sein, während andere Stufen virtuell durch die Steuerung des Getriebes 125 und der Kupplung 140 erfolgen können. Beispielsweise kann ein Leerlauf dadurch gesteuert werden, dass beide Kupplungen der Doppelkupplung 140 dazu angesteuert werden, zu trennen. Eine automatische Fahrstufe, die üblicherweise mit D bezeichnet wird, kann das automatische Einlegen unterschiedlicher Gangradpaare im Getriebe 125 in Abhängigkeit eines Fahrzustands des Kraftfahrzeugs 100 umfassen.

Steuersignale zur Steuerung des Getriebes 125 und der Kupplung 140 werden durch die Steuerung 1 15 in Abhängigkeit einer fahrergesteuerten Eingabe mittels einer Eingabeeinrichtung 145 bereitgestellt. Die Eingabeeinrichtung 145 ist dazu eingerichtet, gesteuert durch eine Eingabe eines Fahrers, ein Steuersignal für die Steuereinrichtung 1 15 und noch wenigstens eine weitere Komponente 150 an Bord des Kraftfahrzeugs 100 bereitzustellen. Die weitere Komponente 150 kann unmittelbar durch die Eingabeeinrichtung 145 oder mittelbar durch die Steuereinrichtung 1 15 gesteuert werden. Beispiele für weitere Komponenten 150 umfassen eine Klimaanlage, eine unterhaltungselektronische Komponente wie ein Radio, einen MP3- Spieler oder einen DVD-Spieler, und einen Bordcomputer, beispielsweise zur Anzeige von Navigations- oder Verbrauchswerten des Kraftfahrzeugs 100. Üblicherweise umfasst das Kraftfahrzeug 100 ferner eine Bremse 155 zum Abbremsen eines der Antriebsräder 135 oder eines anderen Rads, wobei ein Betätigungszustand der Bremse 155 in einer optionalen Ausführungsform durch die Steuereinrichtung 1 15 abgetastet werden kann.

Die Eingabeeinrichtung 145 umfasst bevorzugterweise einen berührungsempfindlichen Bildschirm. Wie unten mit Bezug auf Figur 3 noch genauer erläutert wird, kann auf einer Anzeigefläche der Eingabeeinrichtung 145 eine Eingabefläche dargestellt werden, die einer Funktion des Kraftfahrzeugs 100 zugeordnet ist. Durch Berühren der Eingabefläche kann die zugeordnete Funktion gesteuert werden, indem ein passendes Steuersignal bereit gestellt wird. Dabei kann die Bedienfläche, beispielsweise in Abhängigkeit ihrer Wichtigkeit oder der Wahrscheinlichkeit ihrer Betätigung in Abhängigkeit eines Fahrzustands des Kraftfahrzeugs 100, auf unterschiedliche Weisen, insbesondere in unterschiedlichen Größen oder Farben, dargestellt werden.

Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zur Steuerung des Getriebes 125 von Figur 1 . Exemplarisch wird dabei von einer Eingabeeinrichtung 145 ausgegangen, die einen berührungsempfindlichen Bildschirm umfasst, es kann jedoch auch eine andere Eingabeeinrichtung zur Ausgabe von Steuersignalen für mehrere Steuergeräte verwendet werden. Das Verfahren 200 ist insbesondere zum Ablaufen auf der Steuereinrichtung 1 15 eingerichtet.

In einem optionalen ersten Schritt 205 wird ein Fahrzustand des Kraftfahrzeugs 100 bestimmt. Der Fahrzustand kann beispielsweise eine Fahrgeschwindigkeit, eine Beschleunigung oder eine Fahrzeit nach dem letzten Stopp umfassen. In einem nachfolgenden Schritt 210 wird auf einer Anzeigefläche der Eingabeeinrichtung 145 eine Bedienfläche zur Bedienung des Getriebes 125 dargestellt. Die Bedienfläche kann in Abhängigkeit des Betriebszustands des Kraftfahrzeugs 100 bestimmt sein.

In einem Schritt 215 wird eine fahrergesteuerte Eingabe mittels der Eingabeeinrichtung 145 auf der Basis eines korrespondierenden Steuersignals erfasst. In einem Schritt 220 wird bestimmt, ob die Eingabe bzw. die berührte Bedienfläche die Steuerung des Getriebes 125 betrifft. Ist dies nicht der Fall, so kann die betroffene Komponente 150 in einem Schritt 225 bestimmt und in einem Schritt 230 ein Steuersignal zur Steuerung der bestimmten Komponente ausgegeben werden. Das Verfahren 200 kann dann zum Anfang zurückkehren und erneut durchlaufen.

Betrifft das Steuersignal das Getriebe 125, so kann in einem Schritt 235 optional eine

Absicherungseingabe abgetastet werden. Die Absicherungseingabe kann beispielsweise das Berühren einer besonderen Schaltfläche zur Bestätigung oder die Eingabe eines vorbestimmten Codes umfassen. In einem Schritt 240 wird bestimmt, ob die Absicherungseingabe vorliegt bzw. korrekt ist. Ein eingegebener Code kann dazu mit dem vorbestimmten Code verglichen werden. Der Code kann beispielsweise durch eine Zahlen- und/oder Buchstabenkombination oder durch eine vorbestimmte Geste auf der Eingabeeinrichtung 145 bestimmt sein. In einem Schritt 240 wird bestimmt, ob die Absicherungseingabe vorliegt bzw. der eingegebene Code korrekt ist. Ist dies nicht der Fall, so kann in einem Schritt 245 eine Fehlermeldung ausgegeben werden, bevor das Verfahren 200 zum Anfang zurückkehrt.

Andernfalls kann optional in einem Schritt 250 eine Randbedingung erfasst werden. Eine beispielhafte Randbedingung könnte der Stillstand des Kraftfahrzeugs 100 oder das Betätigen einer Bremse 155 des Kraftfahrzeugs 100 sein. In einem Schritt 255 wird überprüft, ob die Randbedingung vorliegt. Liegt sie nicht vor, so kann das Verfahren 200 mit dem Schritt 245 fortfahren und optional eine Fehlermeldung ausgeben. Andernfalls, wenn die Randbedingung vorliegt, erfolgt in einem Schritt 260 ein Bereitstellen eines Steuersignals zum Ansteuern des Getriebes 125. Zusätzlich kann ein weiteres Steuersignal zur Ansteuerung der Kupplung 140 bereitgestellt werden. In bestimmten Fahrzuständen kann das Ansteuern des Getriebes 125 auch ausschließlich durch das Ansteuern der Kupplung 140 erfolgen, beispielsweise beim Einlegen eines Leerlaufs, wenn das Getriebe 125 ein Doppelkupplungsgetriebe umfasst.

Figur 3 zeigt beispielhafte Darstellungen der Eingabeeinrichtung 145 aus Figur 1. Dabei wird wieder ohne Beschränkung der Allgemeinheit davon ausgegangen, dass die Eingabeeinrichtung 145 einen berührungsempfindlichen Bildschirm umfasst. Eine erste beispielhafte Darstellung in Figur 3A betrifft den Stillstand des Kraftfahrzeugs 100. Eine Bedienfläche 305 zur Steuerung des Getriebes 125 ist relativ groß und an prominenter Stelle der Eingabeeinrichtung 1 10 dargestellt. Weitere Bedienflächen 310 und 315 können beispielsweise die Steuerung einer Klimaanlage oder eines Radios an Bord des Kraftfahrzeugs 100 betreffen. Noch eine weitere Bedienfläche 320 betrifft in der exemplarischen Darstellung von Figur 3 ein Navigationssystem.

Figur 3B zeigt die Eingabeeinrichtung 1 10 in einem anderen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs 100, insbesondere wenn sich das Kraftfahrzeug 100 bereits in Bewegung befindet. Die Bedienfläche 305 zur Bedienung des Getriebes 125 ist, zusammen mit erläuternden Anzeigen, gegenüber der Darstellung von Figur 3A verkleinert dargestellt. Eine Betätigung der Bedienfläche 305 wird hier als weniger wahrscheinlich oder weniger dringend angenommen, was sich in der verringerten Größe der Bedienfläche 305 widerspiegelt. In der dargestellten Ausführungsform können eine oder mehrere der weiteren Bedienflächen 310, 315 an einer anderen Position auf der Eingabeeinrichtung 1 10 dargestellt sein. Die weitere Bedienfläche 320 ist exemplarisch größer dargestellt. Figur 3C zeigt die Eingabeeinrichtung 145 in noch einem weiteren exemplarischen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs 100. Hier ist eine Steuerung des Getriebes 125 durch den Fahrer nicht erwünscht bzw. nicht möglich. Die Bedienfläche 305 zur Steuerung des Getriebes 125 ist, zusammen mit den oben dargestellten erläuternden Anzeigen, überhaupt nicht auf der Eingabeeinrichtung 1 10 dargestellt. Dadurch können optional die weiteren Bedienelemente 310, 315 erneut an einer anderen Position auf der Eingabeeinrichtung 1 10 dargestellt werden. Zusätzlich können optional eine oder mehrere weitere Bedienflächen 325 dargestellt werden.

Bezugszeichenliste

100 Kraftfahrzeug

105 Betätigungseinrichtung

1 10 Eingabeeinrichtung

1 15 Steuereinrichtung

120 Antriebsstrang

125 Getriebe

130 Antriebsmotor

135 Antriebsrad

140 Kupplung

145 Eingabeeinrichtung

150 weitere Komponente

200 Verfahren

205 Erfassen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs

210 Darstellen Bedienfläche Getriebe

215 Erfassen fahrergesteuerte Eingabe

220 Eingabe betrifft Getriebesteuerung?

225 Bestimmen betroffene Komponente

230 Steuern Komponente

235 Erfassen Absicherungseingabe

240 Absicherungseingabe liegt vor / ist korrekt?

245 Ausgeben Fehlermeldung

250 Erfassen Randbedingung

255 Randbedingung liegt vor?

260 Ansteuern Getriebe

305 Bedienfläche

310 weitere Bedienfläche (Klimaanlage)

315 weitere Bedienfläche (Radio)

320 weitere Bedienfläche (Navigationssystem)

325 weitere Bedienfläche