DE60214958T2

DE60214958T2 - Schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE60214958T2
Application number: DE60214958T
Authority: DE
Inventors: K.K.Tokai Rika Denki Seisakusho Noriyasu Syamoto; K.K.Tokai Rika Denki Seisakusho Matsushima Isamu; K.K.Tokai Rika Denki Seisakusho Noriyuki Suzuki
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2007-03-01
Anticipated expiration: 2022-11-22
Also published as: EP1314912A3; EP1314912A2; EP1314912B1; US20040237692A1; US7086306B2; US20060201272A1; US7472621B2; DE60214958D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung und insbesondere eine Schaltvorrichtung des Shift-by-wire-Typs (Typ des Schaltens per Elektroimpuls).
Eine typische Schaltvorrichtung des Shift-by-wire-Typs erfasst eine Betätigung eines Schalthebels durch einen Sensor und betätigt ein Stellglied, welches einen Verbindungszustand eines Getriebes gemäß einem Erfassungssignal durch den Sensor schaltet. Die Shift-by-wire-Schaltvorrichtung erfordert keine Verbindungseinrichtung zum Übertragen der Betätigung des Schalthebels zum Getriebe. Daher ist die zum Betätigen des Schalthebels notwendige Kraft relativ gering. Zudem trägt die kleine Größe der Schaltvorrichtung zur Flexibilität bei der Anordnung der Vorrichtung im Fahrgastraum bei.
Wenn mindestens ein Sensor angeordnet ist, um jeder Schaltstellung des Schalthebels zu entsprechen, werden jedoch die Anzahl der Sensoren und auch die Kosten erhöht. Eine erhöhte Anzahl von Sensoren erfordert auch einen relativ großen Raum und vergrößert folglich die Schaltvorrichtung. Insbesondere wenn die Schaltvorrichtung ein störungssicheres System beinhaltet, müssen zwei oder mehrere Sensoren angeordnet sein, um jeder Schaltstellung zu entsprechen. Dies erhöht zudem die Kosten und vergrößert die Schaltvorrichtung.
Das US-Patent Nr. 4,519,266, welches den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart eine Anordnung zum Abtasten der Schaltstellung für eine Gangauswahleinheit bzw. Schalteinheit, welche die Getrieberäder indirekt auswählt. Magnetsensoren sind im Gehäuse der Schalteinheit angeordnet, um aktiviert zu werden, wenn ein Dauermagnet, welcher mit dem Schalthebel assoziiert wird, mit denselben in magnetische Nähe gebracht wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine kompakte und preiswerte Schaltvorrichtung zu liefern.
Um das oben erwähnte Ziel zu erreichen stellt die vorliegende Erfindung eine Schaltvorrichtung gemäß Anspruch 1 bereit.
Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung hervorgehen, welche in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen genommen wurde, welche mittels eines Beispiels die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung zusammen mit den Aufgaben und Vorteilen derselben kann am besten durch Bezug auf die folgende Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen verstanden werden, in welchen:
1(a) eine auseinander gezogene Perspektivansicht ist, welche eine Schaltvorrichtung zeigt;
1(b) eine Perspektivansicht ist, welche einen vergrößerten Arretierschlitz zeigt, welcher in der Schaltvorrichtung der 1 angeordnet ist;
2 eine Perspektivansicht ist, welche die Schaltvorrichtung der 1 zeigt;
3 eine Querschnittsansicht ist, welche den Umfang einer Sensoreinheit zeigt, welche in der Schaltvorrichtung der 1 angeordnet ist;
4 eine auseinander gezogene Perspektivansicht ist, welche eine innere Struktur der Sensoreinheit der 3 zeigt;
5 ein Schaltplan ist, welcher die Wege von Signalen von der Sensoreinheit zum Stellglied in der in 1 gezeigten Schaltvorrichtung zeigt;
6 eine auseinander gezogene Perspektivansicht ist, welche eine Schaltvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 eine Perspektivansicht der Schaltvorrichtung der 6 ist;
8 eine Querschnittsansicht ist, welche den Umfang einer ersten Sensoreinheit zeigt, welche in der Schaltvorrichtung der 6 angeordnet ist;
9(a) eine Querschnittsansicht ist, welche den Umfang einer zweiten Sensoreinheit zeigt, welche in der Schaltvorrichtung der 6 angeordnet ist;
9(b) eine Querschnittsansicht ist, welche entlang einer Linie 9B-9B in 9(a) genommen wurde;
10 eine auseinander gezogene Perspektivansicht der inneren Struktur der zweiten Sensoreinheit ist, welche in der Schaltvorrichtung der 6 angeordnet ist; und
11 ein Schaltplan ist, welcher die Wege von Signalen von der Sensoreinheit zum Stellglied in der in 6 gezeigten Schaltvorrichtung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein veranschaulichendes Beispiel einer Schaltvorrichtung wird nun in Bezug auf die 1(a) bis 5 beschrieben werden. Bei diesem Beispiel sind Richtungen nach vorne, nach hinten, nach links und nach rechts einer Schaltvorrichtung 11 wie in 2 gezeigt definiert.
Wie in 2 gezeigt, weist die Schaltvorrichtung 11 ein kastenförmiges Gehäuse 12 auf. Das Gehäuse 12 ist über einen Flansch 12a an einer Bodenkonsole F eines Fahrzeugs befestigt, welcher auf einer Unterseite des Gehäuses 12 angeordnet ist. Ein oberer Abschnitt des Gehäuses 12 ist mit einer Abdeckplatte 13 bedeckt. Eine Schalthebelführung 14 ist in der Abdeckplatte 13 gebildet. Ein Schaltelement, welches in diesem Beispiel ein Schalthebel 15 ist, ist aus der Schalthebelführung 14 nach oben verlängert. Ein kugelförmiger Knopf 16 ist auf einer Oberseite des Schalthebels 15 vorgesehen.
Die Schalthebelführung 14 beinhaltet eine erste Schaltgasse 14a, welche sich entlang der Breitenrichtung erstreckt, eine zweite Schaltgasse 14b, welche sich von einem Mittelabschnitt der ersten Schaltgasse 14a entlang einer Tiefenrichtung erstreckt, und eine dritte Schaltgasse 14c, welche sich von der linken Seite der ersten Schaltgasse 14a nach vorne erstreckt. Der Schalthebel 15 bewegt sich entlang der Schalthebelführung 14 und ein Verbindungszustand eines Getriebes (nicht gezeigt) wird gemäß der Bewegung des Schalthebels 15 geschaltet.
Wenn der Schalthebel 15 zur Schnittstelle der ersten Schaltgasse 14a und dritten Schaltgasse 14c oder in eine N-Stellung bewegt wird, wird das Getriebe in eine Neutralstellung geschaltet. Wenn der Schalthebel 15 aus der N-Stellung zur rechten Seite der ersten Schaltgasse 14a oder in eine S/A-Stellung bewegt wird, wird das Getriebe in einen automatischen Getriebemodus geschaltet. Wenn der Fahrer den Schalthebel 15 loslässt, bewegt sich der Schalthebel 15 zu diesem Zeitpunkt aus der S/A-Stellung zur Schnittstelle der ersten Schaltgasse 14a und zweiten Schaltgasse 14b oder in eine S-Stellung. Wenn der Schalthebel 15 wieder in die S/A-Stellung bewegt wird, nachdem er aus der S/A-Stellung in die S-Stellung bewegt wurde, wird das Getriebe in einen sequentiellen Modus (manuellen Modus) geschaltet. Wenn der Fahrer den Schalthebel 15 loslässt, bewegt sich der Schalthebel 15 zu diesem Zeitpunkt aus der S/A-Stellung in die S-Stellung. Wenn der Schalthebel 15 zur Vorderseite der zweiten Schaltgasse 14b oder in eine +-Stellung bewegt wird, wenn sich das Getriebe im sequentiellen Modus befindet, wird das Getriebe in den nächst höheren Gang geschaltet. Wenn der Schalthebel 15 zur Rückseite der zweiten Schaltgasse 14b oder in eine –-Stellung bewegt wird, wenn sich das Getriebe im sequentiellen Modus befindet, wird das Getriebe in den nächst niedrigeren Gang geschaltet. Wenn der Fahrer den Schalthebel 15 loslässt, wenn sich der Schalthebel 15 in der +-Stellung oder –-Stellung befindet, kehrt der Schalthebel 15 aus der +- oder –-Stellung in die S-Stellung zurück. Andererseits wird das Getriebe in den Rückwärtsgang geschaltet, wenn der Schalthebel 15 zur Vorderseite der dritten Schaltgasse 14c oder in eine R-Stellung bewegt wird.
Wenn sich der Schalthebel 15 in der N-Stellung, S-Stellung oder R-Stellung befindet, bleibt der Schalthebel 15 selbst dann in der Stellung, wenn der Fahrer den Schalthebel 15 loslässt.
Wie in 1(a) gezeigt, weist die Schaltvorrichtung 11 ein erstes sich drehendes Element auf, welches in diesem Beispiel eine Welle 24 ist. Die Welle 24 wird durch das Gehäuse 12 drehbar gelagert und verläuft entlang der Breitenrichtung. Ein Halter 23 wird durch die Welle 24 getragen, um sich mit der Welle 24 einstückig zu drehen. Der Schalthebel 15 wird durch den Halter 23 mit einem Stift 25 getragen, um in einer Breitenrichtung (Auswahlrichtung) geneigt zu sein, und durch das Gehäuse 12 getragen, um in einer Tiefenrichtung (Schaltrichtung) über den Halter 23 und die Welle 24 geneigt zu sein. Ein Anschlagring 27 verhindert, dass sich der Stift 25 löst. Eine Torsionsfeder 26 steht mit einem Wellenabschnitt des Stiftes 25 in Eingriff. Die Torsionsfeder 26 drückt den Schalthebel 15 zur S-Stellung, wenn sich der Schalthebel 15 in der S/A-Stellung befindet. Ein zylinderförmiger Abschnitt 23a, welcher einen Teil der Welle 24 umgibt, ist auf dem Halter 23 gebildet.
Ein Wölbungsabschnitt 31 ist auf einer Oberseite des Gehäuses 12 gebildet. Eine Schaltkulisse 32, welche die gleiche Form wie die Schalthebelführung 14 aufweist, ist in dem Wölbungsabschnitt 31 gebildet. Eine kalottenförmige Schiebeabdeckung 33 ist zwischen dem Wölbungsabschnitt 31 und der Abdeckplatte 13 gebildet. Eine Durchgangsöffnung 33a ist in einer Mitte der Schiebeabdeckung 33 gebildet. Der Schalthebel 15 wird in die Schaltkulisse 32 und die Durchgangsöffnung 33a eingeführt. Die Schiebeabdeckung 33 gleitet synchron mit der Bewegung des Schalthebels 15 auf dem Wölbungsabschnitt 31 und bedeckt immer die Schaltkulisse 32.
Eine Aussparung 35 zur Unterbringung des Stiftes, welche sich schräg nach oben erstreckt, ist am unteren Abschnitt des Schalthebels 15 gebildet. Ein Arretierstift 36 und eine Feder 37, welche den Arretierstift 36 schräg nach oben drückt, sind in der Stiftunterbringungsaussparung 35 untergebracht. Wie in 1(b) gezeigt, ist ein Arretierschlitz 38, welcher ungefähr die gleiche Form wie die Schalthebelführung 14 aufweist, auf einer Rückseite des Wölbungsabschnitts 31 gebildet.
Der Arretierschlitz 38 beinhaltet erste bis sechste Abschnitte 38a bis 38f. Der erste Abschnitt 38a nimmt den Arretierstift 36 in Eingriff, wenn sich der Schalthebel 15 in der R-Stellung befindet. Der zweite Abschnitt 38b nimmt den Arretierstift 36 in Eingriff, wenn sich der Schalthebel 15 in der N-Stellung befindet. Der dritte Abschnitt 38c nimmt den Arretierstift 36 in Eingriff, wenn sich der Schalthebel 15 in der S-Stellung befindet. Der vierte Abschnitt 38d nimmt den Arretierstift 36 in Eingriff, wenn sich der Schalthebel 15 in der +-Stellung befindet. Der fünfte Abschnitt 38e nimmt den Arretierstift 36 in Eingriff, wenn sich der Schalthebel 15 in der –-Stellung befindet. Der sechste Abschnitt 38f nimmt den Arretierstift 36 in Eingriff, wenn sich der Schalthebel 15 in der S/A-Stellung befindet.
Der erste Abschnitt 38a ist tiefer als der Abschnitt des Arretierschlitzes 38, welcher den ersten Abschnitt 38a mit dem zweiten Abschnitt 38b verbindet. Wenn sich der Schalthebel 15 in der R-Stellung befindet, bleibt der Schalthebel 15 daher selbst dann in der R-Stellung, wenn der Fahrer den Hebel 15 loslässt. Der zweite Abschnitt 38b ist tiefer als die Abschnitte des Arretierschlitzes 38, welche den zweiten Abschnitt 38b mit dem ersten Abschnitt 38a und dritten Abschnitt 38c verbinden. Wenn sich der Schalthebel 15 in der N-Stellung befindet, bleibt der Schalthebel 15 daher selbst dann in der N-Stellung, wenn der Fahrer den Schalthebel 15 loslässt. Der dritte Abschnitt 38c ist tiefer als die Abschnitte des Arretierschlitzes 38, welche den dritten Abschnitt 38c mit dem zweiten Abschnitt 38b, vierten Abschnitt 38d, fünften Abschnitt 38e und sechsten Abschnitt 38f verbinden. Wenn sich der Schalthebel 15 in der S-Stellung befindet, bleibt der Schalthebel 15 daher selbst dann in der S-Stellung, wenn der Fahrer den Hebel 15 loslässt. Die Tiefe des Arretierschlitzes 38 nimmt vom vierten Abschnitt 38d, fünften Abschnitt 38e, sechsten Abschnitt 38f zum dritten Abschnitt 38c zu. Wenn der Fahrer den Schalthebel 15 loslässt, wenn sich der Schalthebel 15 in der +-Stellung, –-Stellung oder 3/A-Stellung befindet, wird der Schalthebel 15 daher durch die Feder 37 gedrückt und kehrt in die S-Stellung zurück. Beim Zurückkehren aus der S/A-Stellung in die S-Stellung, wird der Schalthebel 15 auch durch die Torsionsfeder 26 gedrückt.
Wie in 1(a) gezeigt, ist eine Schaltsperrvorrichtung 45 im Gehäuse 12 untergebracht. Die Schaltsperrvorrichtung 45 weist eine Sperrplatte 46 und einen Ansaugmagneten 47 auf. Eine Sperrschaltgasse 48 einer vorbestimmten Form, welche zulässt, dass der Schalthebel 15 durchdrungen wird, ist in der Sperrplatte 46 gebildet. Eine Öffnung 49 ist auf einem Umfangsabschnitt der Sperrplatte 46 gebildet. Die Sperrplatte 46 wird durch das Gehäuse 12 getragen, um in einer horizontalen Ebene um die Öffnung 49 gedreht zu werden. Der Ansaugmagnet 47 bewegt die Sperrplatte 46 in eine Arretierstellung, in welcher der Schalthebel 15 nicht in Schaltrichtung und Auswahlrichtung bewegt werden kann, wenn der Zündschalter des Fahrzeugs ausgeschaltet ist. Der Ansaugmagnet 47 bewegt die Sperrplatte 46 in eine Freigabestellung, in welcher der Schalthebel 15 in Schaltrichtung und Auswahlrichtung bewegt werden kann, wenn der Zündschalter eingeschaltet ist. Bei diesem Beispiel bewegt sich die Sperrplatte 46 derart in die Arretierstellung, wenn der Zündschalter ausgeschaltet ist, wenn sich der Schalthebel 15 in der R-Stellung befindet, dass der Schalthebel 15 nicht betätigt werden kann.
Wie in den 1(a) und 2 gezeigt, ist eine Sensoreinheit 20 auf der Außenfläche einer rechten Seitenwand 50 des Gehäuses 12 angeordnet. Die Sensoreinheit 20 ist in einem flachen, quadratischen Kasten gebildet. Wie in 1(a) gezeigt, ist eine Anordnungsaussparung 52, in welcher die Sensoreinheit 20 angeordnet ist, auf der rechten Seitenwand 50 gebildet. Die Sensoreinheit 20 ist auf dem Gehäuse 12 derart angeordnet, dass ein Teil der Sensoreinheit 20 in der Anordnungsaussparung 52 untergebracht ist. Bei diesem Beispiel ist die Außenfläche der rechten Seitenwand 50 eine Befestigungsfläche, an welcher die Sensoreinheit 20 befestigt wird.
Wie in den 1(a), 3 und 4 gezeigt, weist die Sensoreinheit 20 ein Gehäuse 53 und eine Abdeckplatte 54 auf. Das Gehäuse 53 weist eine Öffnung auf und die Abdeckplatte 54 bedeckt die Öffnung des Gehäuses 53. Ein Teil des Gehäuses 53 ist in der Anordnungsaussparung 52 untergebracht. Eine Leiterplatte 55 und eine Sektorplatte 61 sind im Gehäuse 53 untergebracht. Die Leiterplatte ist am Gehäuse 53 befestigt. Ein Anschlussteil 55a ist auf der Leiterplatte 55 vorgesehen. Eine im Fahrzeug befestigte elektronische Steuereinheit 110 (ECU 110) ist am Anschlussteil 55a angeschlossen (siehe 5).
Eine Durchgangsöffnung 57 ist im unteren Abschnitt der rechten Seitenwand 50 des Gehäuses 12 gebildet. Eine Durchgangsöffnung 58 ist im unteren Abschnitt des Gehäuses 53 gebildet. Die Durchgangsöffnungen 57, 58 sind koaxial. Die Welle 24 ist durch die Durchgangsöffnungen 57, 58 zur Abdeckplatte 54 verlängert. Die Sektorplatte 61 ist auf dem distalen Ende der Welle 24 angeordnet. Ein ringförmiger Magnet 62 ist auf einem unteren Abschnitt der Sektorplatte 61 angeordnet. Die Welle 24 durchdringt den Magneten 62. Der Magnet 62 ist derart polarisiert, dass die Polarität desselben in Umfangsrichtung desselben geändert wird. Die Sektorplatte 61 und der Magnet 62 werden synchron mit der Welle 24 gedreht.
Ein erstes MRE-Element 63a (magnetwiderstandsbeständige Effektelemente) und ein zweites MRE-Element 63b befinden sich auf einem Teil der Leiterplatte 55, welcher zum oberen Abschnitt des Magneten 62 weist. Die MRE-Elemente 63a, 63b sind in Tiefenrichtung der Schaltvorrichtung 11 zum Erfassen der Stellung des Schalthebels 15 in Schaltrichtung angeordnet. Jedes der MRE-Elemente 63a, 63b ist am Anschlussteil 55a elektrisch angeschlossen und erfasst eine Veränderung des Magnetflusses, welche durch die Synchrondrehung des Magneten 62 mit der Welle 24 verursacht wird, und gibt drei Arten von Signalen V1, V2, V3 aus, welche dem erfassten Magnetfluss entsprechen. Die Signale V1 bis V3 weisen einen unterschiedlichen Pegel auf. D.h., wenn sich der Schalthebel 15 in der R-Stellung oder der +-Stellung befindet, gibt das MRE-Element 63a, 63b ein Signal V1 aus, wenn sich der Schalthebel 15 in der N-Stellung, S-Stellung oder S/A-Stellung befindet, gibt das MRE-Element 63a, 63b ein Signal V2 aus, und wenn sich der Schalthebel 15 in der –-Stellung befindet, gibt das MRE-Element 63a, 63b ein Signal V3 aus.
Ein Abschirmabschnitt 64 ist von einem Teil des oberen Endes der Sektorplatte 61 nach oben erweitert. Ein Lichtsensor 71 ist auf einem Abschnitt der Leiterplatte 55 angeordnet, welcher dem oberen Abschnitt der Sektorplatte 61 entspricht. Der Lichtsensor 71 erfasst die Stellung des Schalthebels 15 in Schaltrichtung. Der Lichtsensor 71 beinhaltet einen ersten Fotounterbrecher 72a und einen zweiten Fotounterbrecher 72b, welche in Tiefenrichtung der Schaltvorrichtung 11 ausgerichtet sind (siehe 4). Jeder der Fotounterbrecher 72a, 72b ist am Anschlussteil 55a elektrisch angeschlossen. Ein Lichtemissionsabschnitt und ein Licht empfangender Abschnitt sind in jedem Fotounterbrecher 72a, 72b vorgesehen, um einander gegenüberzuliegen. Wenn die Welle 24 gemäß der Bewegung des Schalthebels 15 in Schaltrichtung gedreht wird, bewegt sich der Abschirmabschnitt 64 in Tiefenrichtung der Schaltvorrichtung 11 zwischen dem Lichtemissionsabschnitt und dem Licht empfangenden Abschnitt jedes Fotounterbrechers 72a, 72b. Das aus dem Lichtemissionsabschnitt jedes Fotounterbrechers 72a, 72b emittierte Licht wird daran gehindert den Licht empfangenden Abschnitt zu erreichen oder es wird demselben gestattet den Licht empfangenden Abschnitt zu erreichen. Wenn sich der Schalthebel 15 in der R-Stellung oder +-Stellung befindet, erfassen die Licht empfangenden Abschnitte beider Fotounterbrecher 72a, 72b das aus den Lichtemissionsabschnitten emittierte Licht. Wenn sich der Schalthebel in der N-Stellung, S-Stellung oder S/A-Stellung befindet, erfasst nur der Licht empfangende Abschnitt des zweiten Fotounterbrechers 72b das aus dem Lichtemissionsabschnitt emittierte Licht. Wenn sich der Schalthebel 15 in der –-Stellung befindet, erfassen die Licht empfangenden Abschnitte der Fotounterbrecher 72a, 72b kein aus den Lichtemissionsabschnitten emittiertes Licht. Jeder der Fotounterbrecher 72a, 72b gibt gemäß der Lichterfassung am Licht empfangenden Abschnitt zwei Arten von Signalen W1, W2 aus, welche unterschiedliche Pegel aufweisen.
In diesem Beispiel bilden das erste MRE-Element 63a, das zweite MRE-Element 63b und der Lichtsensor 71 eine erste Erfassungsvorrichtung, welche die Stellung des Schalthebels 15 in Schaltrichtung erfasst.
Wie in 5 gezeigt, werden die Ausgangssignale V1 bis V3 des ersten MRE-Elements 63a, die Ausgangssignale V1 bis V3 des zweiten MRE-Elements 63b, die Ausgangssignale W1, W2 des ersten Fotounterbrechers 72a und die Ausgangssignale W1, W2 des zweiten Fotounterbrechers 72b zu einer ersten Signalverarbeitungsschaltung 111 mit einer ODER-Schaltung übertragen. Die erste Signalverarbeitungsschaltung 111 verarbeitet die empfangenen Signale. Das Verfahren beinhaltet eine logische ODER-Operation. Die erste Signalverarbeitungsschaltung 111 gibt das verarbeitete Ergebnis an die ECU 110 aus.
Die Leiterplatte 55 weist zudem erste und zweite Mikroschalter 73, 74 auf, welche in Tiefenrichtung der Schaltvorrichtung 11 angeordnet sind. Die Mikroschalter 73, 74 erfassen die Stellung des Schalthebels 15 in Auswahlrichtung. Ein Hebel 73a, 74a ist von jedem Mikroschalter 73, 74 in einer schrägen Richtung verlängert. Jeder Mikroschalter 73, 74 ist am Anschlussteil 55a elektrisch angeschlossen. Wenn der Hebel 73a, 74a halb heruntergedrückt wird, gibt jeder Mikroschalter 73, 74 ein Signal X1 aus. Wenn der Hebel 73a, 74a vollständig heruntergedrückt wird, gibt jeder Mikroschalter 73, 74 ein Signal X2 aus. Wenn der Hebel 73a, 74a gar nicht heruntergedrückt wird, wird weder das Signal X1 noch das Signal X2 ausgegeben.
Eine rechteckige Durchgangsöffnung 75 ist im oberen Abschnitt der rechten Seitenwand 50 des Gehäuses 12 gebildet. Eine rechteckige Durchgangsöffnung 76 ist im oberen Abschnitt des Gehäuses 53 gebildet. Die Durchgangsöffnungen 75, 76, weisen zueinander. Die Mikroschalter 73, 74 werden in die Durchgangsöffnungen 75, 76 eingeführt. Ein Bewegungselement, welches in diesem Beispiel ein Vorsprung 77 ist, ist auf dem Schalthebel 15 gebildet, um sich zwischen den Mikroschaltern 73, 74 zu erstrecken. Der distale Endabschnitt des Vorsprungs 77 ist in einen zylindrischen Körper 78 eingepasst. Ein Verbindungsstück 79 des Schalters, dessen Querschnitt fast U-förmig ist, ist auf dem distalen Ende des zylindrischen Körpers 78 angeordnet. Das Verbindungsstück 79 des Schalters weist zu den Mikroschaltern 73, 74, um die Hebel 73a, 74a der Mikroschalter 73, 74 herunterzudrücken. Eine Feder 80 wird zwischen dem Vorsprung 77 und dem Verbindungsstück 79 des Schalters durch den zylindrischen Körper 78 getragen. Die Feder 80 absorbiert eine Erschütterung, welche verursacht wird, wenn das Verbindungsstück 79 des Schalters die Hebel 73a, 74a herunterdrückt. D.h., die Feder 80 verhindert, dass eine übermäßige Last durch einen übermäßigen Hub des Vorsprungs 77 an den Mikroschalter 73, 74 angelegt wird.
Da die Hebel 73a, 74a der Mikroschalter 73, 74 durch das Verbindungsstück 79 des Schalters halb heruntergedrückt werden, wenn sich der Schalthebel 15 in der S-Stellung befindet, gibt jeder Mikroschalter 73, 74 das Signal X1 aus.
Da die Hebel 73a, 74a der Mikroschalter durch das Verbindungsstück 79 des Schalters vollständig heruntergedrückt werden, wenn sich der Schalthebel 15 in der S/A-Stellung befindet, gibt jeder Mikroschalter 73, 74 das Signal X2 aus. Da das Verbindungsstück 79 des Schalters keinen Hebel 73a, 74a des Mikroschalters 73, 74 herunterdrückt, wenn sich der Schalthebel 15 in der +-Stellung, –-Stellung, N-Stellung oder R-Stellung befindet, gibt keiner der Mikroschalter 73, 74 die Signale X1, X2 aus.
In diesem Beispiel bilden der erste Mikroschalter 73 und der zweite Mikroschalter 74 eine zweite Erfassungsvorrichtung, welche die Stellung des Schalthebels 15 in Auswahlrichtung erfasst.
Wie in 5 gezeigt, werden die Ausgangssignale X1, X2 des ersten Mikroschalters 73 und die Ausgangssignale X1, X2 des zweiten Mikroschalters 74 zu einer zweiten Signalverarbeitungseinheit 112 mit einer ODER-Schaltung übertragen. Die zweite Signalverarbeitungseinheit 112 verarbeitet die empfangenen Signale. Das Verfahren beinhaltet eine logische ODER-Operation. Die zweite Signalverarbeitungsschaltung 112 gibt das verarbeitete Ergebnis an die ECU 110 aus.
Die ECU 110 erkennt die Stellung des Schalthebels 15 basierend auf den Ausgangssignalen der ersten und zweiten Signalverarbeitungsschaltungen 111, 112. Folglich arbeitet die ECU 110 als Stellglied 113 zum Schalten des Verbindungszustands des Getriebes.
Wenn der Schalthebel 15 in die R-Stellung bewegt wird, wird das Signal V1 aus den MRE-Elementen 63a, 63b und das Signal W1 aus dem Fotounterbrecher 72a, 72b und weder das Signal X1 noch X2 aus den Mikroschaltern 73, 74 ausgegeben. Die ECU 110 erkennt basierend auf den Signalen und dem derzeitigen Verbindungszustand des Getriebes (Bereich der Neutralstellung), dass sich der Schalthebel 15 in der R-Stellung befindet, und schaltet den Verbindungszustand des Getriebes über das Stellglied 113 in den Bereich des Rückwärtsgangs.
Wenn der Schalthebel 15 in die N-Stellung bewegt wird, wird das Signal V2 aus den MRE-Elementen 63a, 63b und das Signal W2 aus den Fotounterbrechern 72a, 72b und weder das Signal X1 noch X2 aus den Mikroschaltern 73, 74 ausgegeben. Folglich erkennt die ECU 110, dass sich der Schalthebel 15 in der N-Stellung befindet, und schaltet den Verbindungszustand des Getriebes über das Stellglied 113 in den Bereich der Neutralstellung.
Wenn der Schalthebel 15 in die S-Stellung bewegt wird, wird das Signal V2 aus den MRE-Elementen 63a, 63b, das Signal W2 aus den Fotounterbrechern 72a, 72b und das Signal X1 aus den Mikroschaltern 73, 74 ausgegeben. Folglich erkennt die ECU 110, dass sich der Schalthebel 15 in der S-Stellung befindet. Wenn sich der vorliegende Verbindungszustand des Getriebes im Bereich der Neutralstellung befindet, schaltet die ECU 110 den Verbindungszustand des Getriebes zu diesem Zeitpunkt über das Stellglied 113 in den sequentiellen Modus. Wenn sich der vorliegende Verbindungszustand des Getriebes im sequentiellen Modus oder automatischen Getriebemodus befindet, erhält die ECU 110 den vorliegenden Verbindungszustand aufrecht.
Wenn der Schalthebel 15 in die S/A-Stellung bewegt wird, wird das Signal V2 aus den MRE-Elementen 63a, 63b, das Signal W2 aus den Fotounterbrechern 72a, 72b und das Signal X2 aus den Mikroschaltern 73, 74 ausgegeben. Folglich erkennt die ECU 110, dass sich der Schalthebel 15 in der S/A-Stellung befindet. Wenn sich der vorliegende Verbindungszustand des Getriebes im automatischen Getriebemodus befindet, schaltet die ECU 110 den Verbindungszustand des Getriebes über das Stellglied 113 in den sequentiellen Modus. Wenn sich der vorliegende Verbindungszustand des Getriebes im sequentiellen Modus befindet, schaltet die ECU 110 den Verbindungszustand des Getriebes über das Stellglied 113 in den automatischen Getriebemodus.
Wenn der Schalthebel 15 in die +-Stellung bewegt wird, wird das Signal V1 aus den MRE-Elementen 63a, 63b, das Signal W1 aus dem Fotounterbrecher 72a, 72b und weder das Signal X1 noch X2 aus den Mikroschaltern 73, 74 ausgegeben. Die ECU 110 erkennt basierend auf den Signalen und dem vorliegenden Verbindungszustand des Getriebes (automatischer Getriebemodus oder sequentieller Modus), dass sich der Schalthebel 15 in der +-Stellung befindet. Wenn sich der vorliegende Verbindungszustand des Getriebes im sequentiellen Modus befindet, schaltet die ECU 110 das Getriebe zu diesem Zeitpunkt über das Stellglied 113 in den nächst höheren Gang. Wenn sich der vorliegende Verbindungszustand des Getriebes im automatischen Getriebemodus befindet, beurteilt die ECU 110, dass die aus den ersten und zweiten Signalverarbeitungsschaltungen 111, 112 ausgegebenen Signale ungültig sind, und hält den vorliegenden Verbindungszustand aufrecht.
Wenn der Schalthebel 15 in die –-Stellung bewegt wird, wird das Signal V3 aus den MRE-Elementen 63a, 63b, das Signal W3 aus den Fotounterbrechern 72a, 72b und weder das Signal X1 noch X2 aus den Mikroschaltern 73, 74 ausgegeben. Folglich erkennt die ECU 110, dass sich der Schalthebel 15 in der –-Stellung befindet. Wenn sich der vorliegende Verbindungszustand des Getriebes im sequentiellen Modus befindet, schaltet die ECU 110 das Getriebe zu diesem Zeitpunkt über das Stellglied 113 in den nächst niedrigeren Gang. Wenn sich der vorliegende Verbindungszustand des Getriebes im automatischen Getriebemodus befindet, beurteilt die ECU 110 jedoch, dass die aus den ersten und zweiten Signalverarbeitungsschaltungen 111, 112 ausgegebenen Signale ungültig sind, und hält den vorliegenden Verbindungszustand aufrecht.
Nach dem oben erwähnten Beispiel können die folgenden Vorteile erhalten werden.
Die Sensoren zum Erfassen der Stellung des Schalthebels, welche MRE-Elemente 63a, 63b sind, der Lichtsensor 71 und die Mikroschalter 73, 74 sind als Sensoreinheit 20 vereint. Daher verkleinern sich die Struktur zum Erfassen der Stellung des Schalthebels 15 und die Schaltvorrichtung 11. Da die Anzahl der Sensoren im Vergleich zu dem Fall verringert werden kann, in welchem ein Sensor auf jeder Schaltstellung des Schalthebels 15 angeordnet ist, wird die Schaltvorrichtung 11 preiswert.
Die Schaltvorrichtung 11 weist das erste MRE-Element 63a, das zweite MRE-Element 63b und den Lichtsensor 71 als Sensor zum Erfassen der Stellung des Schalthebels 15 in Schaltrichtung auf. Selbst wenn einer der drei Sensoren versagt, kann daher die Stellung des Schalthebels 15 in Schaltrichtung durch die anderen Sensoren erfasst werden.
Die Schaltvorrichtung 11 weist den ersten Mikroschalter 73 und den zweiten Mikroschalter 74 als Sensor zum Erfassen der Stellung des Schalthebels 15 in Auswahlrichtung auf. Selbst wenn einer der zwei Sensoren versagt, kann die Stellung des Schalthebels 15 in Auswahlrichtung durch den anderen Sensor erfasst werden.
Da die MRE-Elemente 63a, 63b und der Lichtsensor 71 berührungslose Sensoren sind, ist ihre Beständigkeit ausgezeichnet.
Da die Sensoreinheit 20 außerhalb des Gehäuses 12 angeordnet ist, können die Wartung und das Auswechseln der Sensoren im Vergleich zu dem Fall leicht ausgeführt werden, in welchem die Sensoreinheit 20 im Gehäuse 12 angeordnet ist.
Als nächstes wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die 6 bis 11 erläutert werden. In dieser Ausführungsform sind die Richtungen nach vorne, nach hinten, nach rechts und nach links der Schaltvorrichtung 11 wie in 7 gezeigt definiert. Die Schaltvorrichtung 11 dieser Ausführungsform beinhaltet gemeinsame Bauteile mit der Schaltvorrichtung 11 des oben erwähnten, veranschaulichenden Beispiels. Für die gemeinsamen Bauteile werden gleiche Nummern verwendet und die Erläuterung derselben wird ausgelassen.
Wie in den 6 und 7 gezeigt, weist die Schaltvorrichtung 11 dieser Ausführungsform anstelle der Sensoreinheit 20 eine erste Sensoreinheit 21 und eine zweite Sensoreinheit 22 auf. Die erste Sensoreinheit 21 ist auf der Außenfläche der rechten Seitenwand 50 des Gehäuses 12 und die zweite Sensoreinheit 22 auf der Außenfläche einer Rückwand 81 des Gehäuses 12 angeordnet. In dieser Ausführungsform ist die Außenfläche der rechten Seitenwand 50 eine erste Befestigungsfläche, auf welcher die erste Sensoreinheit 21 befestigt ist. Die Außenfläche der Rückwand 81 ist eine zweite Befestigungsfläche, auf welcher die zweite Sensoreinheit 22 befestigt ist.
Wie in den 6 und 8 gezeigt, weist die erste Sensoreinheit 21 nahezu die gleiche Struktur wie die Sensoreinheit 20 des veranschaulichenden Beispiels mit der Ausnahme auf, dass die erste Sensoreinheit 21 keine Mikroschalter 73, 74 aufweist.
Wie in den 6, 9(a) und 10 gezeigt, weist die zweite Sensoreinheit 22 eine Sensorabdeckung 22a eines rechteckigen Kastens auf, welcher nach vorne offen ist. Ein Einschnappverbindungsabschnitt 102 mit einem Eingriffsabschnitt 102a am distalen Ende desselben ist vom oberen Abschnitt der Sensorabdeckung 22a erweitert. Ein Eingriffsvorsprungabschnitt 103 ist am unteren Abschnitt der Sensorabdeckung 22a gebildet. Eine Durchgangsöffnung 105 und ein Eingriffsabschnitt 104 sind auf der Rückwand 81 des Gehäuses 12 gebildet. Die Durchgangsöffnung 105 lässt zu, dass der Einschnappverbindungsabschnitt 102 dieselbe durchdringt und der Eingriffsabschnitt 104 weist einen Aussparungsabschnitt auf, welcher mit dem Eingriffsvorsprungabschnitt 103 in Eingriff gebracht wird. Nachdem der Eingriffsvorsprungabschnitt mit dem Eingriffsabschnitt 104 in Eingriff gebracht wird, durchdringt der Einschnappverbindungsabschnitt 102 die Durchgangsöffnung 105, um den Eingriffsabschnitt 102a zur Innenfläche der Rückwand 81 in Eingriff zu nehmen. Folglich ist die Sensorabdeckung 22a zur Rückwand 81 angeordnet. Die Leiterplatte 95 ist in der Sensorabdeckung 22a untergebracht.
Ein Ansatzabschnitt 82 ist vom unteren Abschnitt der Rückwand 81 des Gehäuses 12 nach vorne erweitert. Der Ansatzabschnitt 82 weist eine Durchgangsöffnung 82a auf, welche sich entlang der Achsenrichtung desselben erstreckt. Die Sektorplatte 84 ist am Ansatzabschnitt 82 durch einen Stift 87 drehbar angeordnet, welcher die Durchgangsöffnung 82a durchdringt. Folglich kann die Sektorplatte 84 in Breitenrichtung geneigt werden. Ein Anschlagring 88 verhindert, dass sich der Stift 87 lockert. Die Achsenlinie des Stiftes 87 ist auf der verlängerten Linie der Achsenlinie des Stifts 25 gebildet, wenn sich der Schalthebel 15 in der S-Stellung befindet. D.h., die Drehachse der Sektorplatte 84 ist mit der Kipp- bzw. Neigungsachse des Schalthebels 15 in Auswahlrichtung übereinstimmend.
Wie in den 6, 9(a) und 9(b) gezeigt, ist ein zweites sich drehendes Element, welches ein Vorsprung 91 ist, vom unteren Abschnitt des Schalthebels 15 nach hinten verlängert. Der Vorsprung 91 ist vom Stift 25 nach oben positioniert. Ein Eingriffsabschnitt 92 mit einem Querschnitt, welcher die Form eines umgedrehten U aufweist, ist auf der Sektorplatte 84 gebildet. Der Vorsprung 91 ist innerhalb eines Aussparungsabschnitts 92a positioniert, welcher durch den Eingriffsabschnitt 92 umgeben ist. Daher wird die Sektorplatte 84 gemäß der Neigungsbewegung des Schalthebels 15 in Auswahlrichtung in Breitenrichtung geneigt. Wie in 9(a) gezeigt, ist der Vorsprung 91, wenn sich der Schalthebel 15 in der +-Stellung oder der R-Stellung befindet, d.h., sogar wenn der Vorsprung 91 am weitesten von der Rückwand 81 entfernt ist, innerhalb des Aussparungsabschnitts 92a positioniert. Daher kann die Sektorplatte 84 immer gemäß der Neigungsbewegung des Schalthebels 15 in Auswahlrichtung ungeachtet der Stellung des Schalthebels 15 in Breitenrichtung geneigt werden. Da die Breite des Aussparungsabschnitts 92a größer als der Durchmesser des Vorsprungs 91 gebildet ist, ist ein Zwischenraum 92c zwischen dem Vorsprung 91 und dem Eingriffsabschnitt 92 in Bezug auf die Breitenrichtung gebildet (siehe 9(b)).
Wie in den 6, 9(a) und 10 gezeigt, ist ein Magnet 93 auf dem oberen Abschnitt der Sektorplatte 84 gebildet, welcher der Rückwand 81 entspricht. Der Magnet 93 ist derart polarisiert, dass die Polarität desselben in Höhenrichtung verändert wird. Die obere Seite des Magneten 93 dieser Ausführungsform weist eine N-Polarität und die untere Seite des Magneten 93 eine S-Polarität auf. Ein im Wesentlichen sektorielles Fenster 83 für den Magneten ist in einem Abschnitt der Rückwand 81 gebildet, welcher dem Magneten 93 entspricht. Der Magnet 93 befindet sich immer im Fenster 83, selbst wenn sich der Magnet 93 in Breitenrichtung gemäß der Neigungsbewegung der Sektorplatte 84 bewegt. Das Fenster 83 ist durch eine Rippe umgeben.
Die Leiterplatte 95 ist auf einer Außenfläche der Rückwand 81 gebildet, um das Fenster 83 abzudecken. Ein Anschlussteil 98, welches an der ECU 110 angeschlossen ist, ist auf der Leiterplatte 95 montiert. Ein abgetrennter Abschnitt 22b ist in einem Abschnitt der Sensorabdeckung 22a gebildet, welcher dem Anschlussteil 98 entspricht (siehe 10).
Ein drittes MRE-Element 96 und viertes MRE-Element 97 sind auf der Leiterplatte 95 angeordnet, um miteinander in Breitenrichtung ausgerichtet zu sein. Das dritte MRE-Element 96 und vierte MRE-Element 97 sind Sensoren zum Erfassen der Stellung des Schalthebels 15 in Auswahlrichtung. Jedes MRE-Element 96, 97 erfasst eine Veränderung des Magnetflusses, welche durch die Bewegung des Magneten 93 in Breitenrichtung verursacht wird. Der Magnet 93 wird in Breitenrichtung gemäß der Neigungsbewegung des Schalthebels 15 in Auswahlrichtung bewegt. Jedes MRE-Element 96, 97 ist über eine entsprechende Sensorschaltung am Anschlussteil 98 elektrisch angeschlossen und gibt drei Arten von Signalen Y1, Y2, Y3 gemäß dem erfassten Magnetfluss aus. Die Signale Y1 bis Y3 weisen jeweils einen unterschiedlichen Pegel auf. D.h., wenn sich der Schalthebel 15 in der N-Stellung oder R-Stellung befindet, gibt das MRE-Element 96, 97 ein Signal Y1 aus. Wenn sich der Schalthebel 15 in der S-Stellung, +-Stellung oder –-Stellung befindet, gibt das MRE-Element 96, 97 ein Signal Y2 aus. Wenn der Schalthebel 15 in der S/A-Stellung positioniert ist, gibt das MRE-Element 96, 97 ein Signal Y3 aus. In dieser Ausführungsform beträgt der Spannungswert des Signals Y1 ca. ein Volt, der Spannungswert des Signals Y2 ca. drei Volt und der Spannungswert des Signals Y3 ca. fünf Volt. Eine Stromquellenleitung der Sensorschaltung, welche am dritten MRE-Element 96 angeschlossen ist, ist von einer Stromquelle der Sensorschaltung unabhängig, welche am vierten MRE-Element 97 angeschlossen ist.
In dieser Ausführungsform bilden das dritte MRE-Element 96 und vierte MRE-Element 97 die zweite Erfassungsvorrichtung, welche die Stellung des Schalthebels 15 in Auswahlrichtung erfasst.
Wie in 11 gezeigt, werden die Ausgangssignale Y1 bis Y3 des dritten MRE-Elements 96 und die Ausgangssignale Y1 bis Y3 des vierten MRE-Elements 97 zu einer dritten Signalverarbeitungsschaltung 114 mit einer ODER-Schaltung übertragen. Die dritte Signalverarbeitungsschaltung 114 verarbeitet die empfangenen Signale. Das Verfahren beinhaltet eine logische ODER-Operation. Die dritte Signalverarbeitungsschaltung 114 gibt das verarbeitete Ergebnis an die ECU 110 aus.
Die ECU 110 erkennt die Stellung des Schalthebels 15 basierend auf den Ausgangssignalen der ersten und dritten Signalverarbeitungsschaltungen 111, 114. Folglich betätigt die ECU 110 das Stellglied 113 zum Schalten des Verbindungszustands des Getriebes.
Wenn der Schalthebel 15 in die R-Stellung bewegt wird, wird das Signal V1 aus den MRE-Elementen 63a, 63b, das Signal W1 aus den Fotounterbrechern 72a, 72b und das Signal Y1 aus den MRE-Elementen 96, 97 ausgegeben. Folglich erkennt die ECU 110, dass sich der Schalthebel 15 in der R-Stellung befindet, und schaltet den Verbindungszustand des Getriebes über das Stellglied 113 in den Bereich des Rückwärtsgangs.
Wenn der Schalthebel 15 in die N-Stellung bewegt wird, wird das Signal V2 aus den MRE-Elementen 63a, 63b, das Signal W2 aus den Fotounterbrechern 72a, 72b und das Signal Y1 aus den MRE-Elementen 96, 97 ausgegeben. Folglich erkennt die ECU 110, dass sich der Schalthebel 15 in der N-Stellung befindet, und schaltet den Verbindungszustand des Getriebes über das Stellglied 113 in den Bereich der Neutralstellung.
Wenn der Schalthebel 15 in die S-Stellung bewegt wird, wird das Signal V2 aus den MRE-Elementen 63a, 63b, das Signal W2 aus den Fotounterbrechern 72a, 72b und das Signal Y2 aus den MRE-Elementen 96, 97 ausgegeben. Folglich erkennt die ECU 110, dass sich der Schalthebel 15 in der S-Stellung befindet. Wenn sich der vorliegende Verbindungszustand des Getriebes im Bereich der Neutralstellung befindet, schaltet die ECU 110 den Verbindungszustand des Getriebes zu diesem Zeitpunkt über das Stellglied 113 in den sequentiellen Modus. Wenn sich der vorliegende Verbindungszustand des Getriebes im sequentiellen Modus oder automatischen Getriebemodus befindet, hält die ECU 110 den vorliegenden Verbindungszustand aufrecht.
Wenn der Schalthebel 15 in die S/A-Stellung bewegt wird, wird das Signal V2 aus den MRE-Elementen 63a, 63b, das Signal W2 aus den Fotounterbrechern 72a, 72b und das Signal Y3 aus den MRE-Elementen 96, 97 ausgegeben. Folglich erkennt die ECU 110, dass sich der Schalthebel 15 in der S/A-Stellung befindet. Wenn sich der vorliegende Verbindungszustand des Getriebes im automatischen Getriebemodus befindet, schaltet die ECU 110 den Verbindungszustand des Getriebes zu diesem Zeitpunkt über das Stellglied 113 in den sequentiellen Modus. Wenn sich der vorliegende Verbindungszustand des Getriebes im sequentiellen Modus befindet, schaltet die ECU 110 den Verbindungszustand des Getriebes in den automatischen Getriebemodus.
Wenn der Schalthebel 15 in die +-Stellung bewegt wird, wird das Signal V1 aus den MRE-Elementen 63a, 63b, das Signal W1 aus den Fotounterbrechern 72a, 72b und das Signal Y2 aus den MRE-Elementen 96, 97 ausgegeben. Die ECU 110 erkennt folglich, dass sich der Schalthebel 15 in der +-Stellung befindet. Wenn sich der vorliegende Verbindungszustand des Getriebes im sequentiellen Modus befindet, schaltet die ECU 110 das Getriebe zu diesem Zeitpunkt in den nächst höheren Getriebebereich. Wenn sich der vorliegende Verbindungszustand des Getriebes im automatischen Getriebemodus befindet, beurteilt die ECU 110 jedoch, dass die aus den ersten und dritten Signalverarbeitungsschaltungen 111, 114 ausgegebenen Signale ungültig sind, und hält den vorliegenden Verbindungszustand aufrecht.
Wenn der Schalthebel 15 in die –-Stellung bewegt wird, wird das Signal V3 aus den MRE-Elementen 63a, 63b, das Signal W3 aus den Fotounterbrechern 72a, 72b und das Signal Y2 aus den MRE-Elementen 96, 97 ausgegeben. Folglich erkennt die ECU 110, dass sich der Schalthebel 15 in der –-Stellung befindet. Wenn sich der vorliegende Verbindungszustand des Getriebes im sequentiellen Modus befindet, schaltet die ECU 110 das Getriebe zu diesem Zeitpunkt in den nächst niedrigeren Gang. Wenn sich der vorliegende Verbindungszustand des Getriebes im automatischen Getriebemodus befindet, beurteilt die ECU 110 jedoch, dass die aus den ersten und dritten Signalverarbeitungsschaltungen 111, 114 ausgegebenen Signale ungültig sind, und hält den vorliegenden Verbindungszustand aufrecht.
Nach dieser Ausführungsform können die folgenden Vorteile erhalten werden.
Die Sensoren zum Erfassen der Stellung des Schalthebels 15 in Schaltrichtung, welche MRE-Elemente 63a, 63b und der Lichtsensor 71 sind, sind als erste Sensoreinheit 21 vereint. Die Sensoren zum Erfassen der Stellung des Schalthebels in Auswahlrichtung, welche MRE-Elemente 96, 97 sind, sind als zweite Sensoreinheit 22 vereint. Daher verkleinern sich die Struktur zum Erfassen der Stellung des Schalthebels 15 und die Schaltvorrichtung 11. Da die Anzahl der Sensoren im Vergleich zu dem Fall verringert werden kann, in welchem ein Sensor auf jeder Schaltstellung des Schalthebels 15 angeordnet ist, wird die Schaltvorrichtung 11 preiswert.
Die Schaltvorrichtung 11 weist das erste MRE-Element 63a, das zweite MRE-Element 63b und den Lichtsensor 71 als Sensor zum Erfassen der Stellung des Schalthebels 15 in Schaltrichtung auf. Selbst wenn einer der drei Sensoren versagt, kann daher die Stellung des Schalthebels 15 in Schaltrichtung durch die anderen Sensoren erfasst werden.
Die Schaltvorrichtung 11 weist das dritte MRE-Element 96 und das vierte MRE-Element 97 als Sensor zum Erfassen der Stellung des Schalthebels 15 in Auswahlrichtung auf. Selbst wenn einer der zwei Sensoren versagt, kann daher die Stellung des Schalthebels 15 in Auswahlrichtung durch den anderen Sensor erfasst werden.
Da der Zwischenraum 92c zwischen dem Vorsprung 91 und dem Eingriffsabschnitt 92 gebildet ist, wird verhindert, dass die Sektorplatte 84 unabsichtlich durch die Vibration des Schalthebels 15 in Tiefenrichtung gekippt bzw. geneigt wird, welche verursacht wird, wenn das Fahrzeug fährt. Da die Betätigung der Sektorplatte 84 in Bezug auf die Vibration des Schalthebels 15 stabil ist, wird die Erfassungsgenauigkeit des MRE-Elements 96, 97 erhöht.
Da die MRE-Elemente 63a, 63b, der Lichtsensor 71 und die MRE-Elemente 96, 97 berührungslose Sensoren sind, ist ihre Beständigkeit ausgezeichnet.
Die erste Sensoreinheit 21 ist außerhalb des Gehäuses 12 angeordnet. Die Leiterplatte, d.h. ein Hauptabschnitt der zweiten Sensoreinheit 22, ist außerhalb des Gehäuses 12 angeordnet. Daher kann die Wartung und das Auswechseln der Sensoren im Vergleich zu dem Fall einfach ausgeführt werden, in welchem die erste Sensoreinheit 21 und die Leiterplatte 95 im Gehäuse 12 angeordnet sind.
In dem Beispiel und der Ausführungsform kann das Gehäuse 53 ausgelassen werden und die Leiterplatte 55, die Sektorplatte 61 und andere Teile können stattdessen direkt im Anordnungsaussparungsabschnitt 52 untergebracht sein In dem Beispiel und der Ausführungsform kann der Anordnungsaussparungsabschnitt 52 ausgelassen werden und das Gehäuse 53 direkt auf der rechen Seitenwand 50 des Gehäuses 12 angeordnet sein.
Im veranschaulichenden Beispiel muss die Sensoreinheit 20 nicht außerhalb des Gehäuses 12, sondern kann im Gehäuse 12 angeordnet sein. Wenn die Sensoreinheit 20 im Gehäuse 12 angeordnet ist, muss der Magnet 62 nicht auf der Welle 24, sondern kann auf dem Halter 23 angeordnet sein. In der Ausführungsform muss die erste Sensoreinheit 21 nicht außerhalb des Gehäuses 12, sondern kann im Gehäuse 12 angeordnet sein. Wenn die erste Sensoreinheit 21 im Gehäuse 12 angeordnet ist, muss der Magnet 62 nicht auf der Welle 24, sondern kann auf dem Halter 23 angeordnet sein.
In der Ausführungsform muss die Leiterplatte 95 nicht außerhalb des Gehäuses 12, sondern kann im Gehäuse 12 angeordnet sein.
Im veranschaulichenden Beispiel muss die Sensoreinheit 20 nicht auf der rechten Seitenwand 50 des Gehäuses 12, sondern kann auf der linken Seitenwand des Gehäuses 12 angeordnet sein. In der Ausführungsform muss die erste Sensoreinheit 21 nicht auf der rechten Seitenwand 50 des Gehäuses 12, sondern kann auf der linken Seitenwand des Gehäuses 12 angeordnet sein, und die zweite Sensoreinheit 22 muss nicht auf der Rückwand 81 des Gehäuses 12, sondern kann auf der Vorderwand des Gehäuses 12 angeordnet sein.
In dem Beispiel und der Ausführungsform kann eines der MRE-Elemente 63a, 63b und der Lichtsensor 71 ausgelassen werden. Außer den MRE-Elementen 63a, 63b und dem Lichtsensor 71 kann die Schaltvorrichtung 11 einen anderen Sensor zum Erfassen der Stellung des Schalthebels 15 in Schaltrichtung beinhalten.
In dem Beispiel und der Ausführungsform kann das erste MRE-Element 63a oder das zweite MRE-Element 63b ausgelassen werden. Außer den MRE-Elementen 63a, 63b kann die Schaltvorrichtung 11 ein anderes MRE-Element zum Erfassen der Stellung des Schalthebels in Schaltrichtung beinhalten.
Im veranschaulichenden Beispiel kann die Schaltvorrichtung 11 außer den Mikroschaltern 73, 74 einen anderen Sensor zum Erfassen der Stellung des Schalthebels 15 in Auswahlrichtung beinhalten.
Im veranschaulichenden Beispiel kann der erste Mikroschalter 73 oder zweite Mikroschalter 74 ausgelassen werden. Außer den Mikroschaltern 73, 74 kann die Schaltvorrichtung einen anderen Sensor zum Erfassen der Stellung des Schalthebels 15 in Auswahlrichtung beinhalten.
In der Ausführungsform kann die Schaltvorrichtung 11 außer den MRE-Elementen 96, 97 einen anderen Sensor zum Erfassen der Stellung des Schalthebels in Auswahlrichtung beinhalten.
In der Ausführungsform kann das dritte MRE-Element 96 oder vierte MRE-Element 97 ausgelassen werden. Außer den MRE-Elementen 96, 97 kann die Schaltvorrichtung ein anderes MRE-Element zum Erfassen der Stellung des Schalthebels 15 in Auswahlrichtung beinhalten.
In dem Beispiel und der Ausführungsform können anstelle der MRE-Elemente 63a, 63b und des Lichtsensors 71 andere berührungslose Sensoren verwendet werden. Beispielsweise kann ein Hall-Element für die MRE-Elemente 63a, 63b verwendet werden.
In der Ausführungsform kann anstelle der MRE-Elemente 96, 97 ein anderer berührungsloser Sensor verwendet werden. Beispielsweise kann ein Hall-Element für die MRE-Elemente 96, 97 verwendet werden.
In der Ausführungsform kann ein einen Stoß dämpfendes Element, wie beispielsweise Gummi oder ein Schwamm, auf der Innenfläche 92b des Eingriffsabschnitts 92 oder der Oberfläche des Vorsprungs 91 angeordnet sein. Oder zumindest kann der Vorsprung 91 oder der Eingriffsabschnitt 92 aus dem einen Stoß dämpfenden Element, wie beispielsweise Gummi, gebildet sein. Folglich wird der Stoß, welcher verursacht wird, wenn der Vorsprung 91 den Eingriffsabschnitt 92 berührt, abgeschwächt und die Betätigung der Sektorplatte 84 stabil. Dies erhöht die Erfassungsgenauigkeit der MRE-Elemente 96, 97. Bei dieser Modifikation ist der Zwischenraum 92c zwischen dem Vorsprung 91 und dem Eingriffsabschnitt 92 kleiner als bei der Ausführungsform. Oder der Zwischenraum 92c zwischen dem Vorsprung 91 und dem Eingriffsabschnitt 92 muss in dieser Modifikation nicht notwendig sein.
In der Ausführungsform kann die Form des Eingriffsabschnitts 92 verändert werden. Beispielsweise können die zwei Plattenelemente, welche in Höhenrichtung verlaufen, zueinander weisen, wobei sie den Vorsprung 91 zwischen denselben halten.
In dem Beispiel und der Ausführungsform muss sich die Welle 24 nicht in Breitenrichtung, sondern kann sich in Tiefenrichtung erstrecken. Der Stift 25 muss sich nicht in Tiefenrichtung, sondern kann sich in Breitenrichtung erstrecken. In dieser Modifikation nach der ersten Ausführungsform ist die Sensoreinheit 20 jedoch auf der Vorderwand oder der Rückwand des Gehäuses 12 angeordnet. In dieser Modifikation nach der Ausführungsform ist die erste Sensoreinheit 21 auf der Vorderwand oder der Rückwand des Gehäuses 12 und die zweite Sensoreinheit 22 auf der linken Seitenwand oder rechten Seitenwand des Gehäuses 12 angeordnet.
Im Beispiel und der Ausführungsform kann die Schaltsperrvorrichtung 45 die Betätigung des Schalthebels 15 unausführbar machen, welcher sich in einer anderen Stellung als der R-Stellung, beispielsweise in der S-Stellung befindet. Die Schaltsperrvorrichtung 45 kann eine andere Einrichtung, wie beispielsweise eine Einrichtung mit einem Magneten zum Herausdrücken eines Stößels aufweisen, um die Bewegung des Schalthebels 15 zu beschränken.
In dem Beispiel und der Ausführungsform kann die Form der Schalthebelführung 14 verändert werden.
In dem Beispiel und der Ausführungsform muss die Schaltvorrichtung nicht auf der Bodenkonsole F, sondern kann auf einem Armaturenbrett oder einer Lenksäule angeordnet sein.

Claims

Schaltvorrichtung mit einem Gehäuse (12); einem Schaltelement (15), welches sich aus dem Gehäuse (12) erstreckt, wobei das Schaltelement (15) in eine erste und eine zweite Richtung zum Auswählen des Verbindungszustands des Getriebes eines Fahrzeugs bewegt wird, wobei sich die erste und zweite Richtung kreuzen; einer ersten Sensoreinheit (21), welche am Gehäuse (12) angebracht ist, wobei die erste Sensoreinheit (21) eine erste Erfassungsvorrichtung (63a, 63b, 71) beinhaltet, welche die Stellung des Schaltelements (15) in der ersten Richtung erfasst; einer zweiten Sensoreinheit (22), welche am Gehäuse (12) angebracht ist, wobei die zweite Sensoreinheit (22) eine zweite Erfassungsvorrichtung (96, 97) beinhaltet, welche die Stellung des Schaltelements (15) in der zweiten Richtung erfasst; und einem Vorsprung (91), welcher von dem Schaltelement (15) hervorragt; wobei die Schaltvorrichtung gekennzeichnet ist durch: ein Drehelement (84) mit einem Eingriffabschnitt (92), wobei der Vorsprung (91) innerhalb eines Aussparungsabschnitts (92a) positioniert ist, welcher von dem Eingriffabschnitt (92) derart umgeben ist, dass das Drehelement (84) um eine Achse parallel zur ersten Richtung gemäß der Bewegung des Schaltelements (15) gedreht wird, wobei die zweite Erfassungsvorrichtung (96, 97) die Stellung des Drehelements (84) in der zweiten Richtung erfasst und die Breite des Aussparungsabschnitts (92a) größer als die Stärke des Vorsprungs (91) ist, so dass ein Zwischenraum (92c) zwischen dem Vorsprung (91) und dem Eingriffsabschnitt (92) in Bezug auf die zweite Richtung gebildet ist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Drehelement (84) ein zweites Drehelement ist, wobei die Schaltvorrichtung gekennzeichnet ist durch ein erstes Drehelement (24), wobei sich das erste Drehelement (24) gemäß der Bewegung des Schaltelements (15) in die erste Richtung um eine Achse parallel zur zweiten Richtung dreht und die erste Erfassungsvorrichtung (63a, 63b, 71) die Drehstellung des ersten Drehelements (24) erfasst.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) eine erste Befestigungsfläche (50) aufweist, an welcher die erste Sensoreinheit (21) befestigt ist, und wobei die erste Befestigungsfläche (50) die zweite Richtung kreuzt.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) eine zweite Befestigungsfläche (81) aufweist, an welcher die zweite Sensoreinheit (22) befestigt ist, und wobei die zweite Befestigungsfläche (81) die erste Richtung kreuzt.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Erfassungsvorrichtung eine Vielzahl von Sensoren (63a, 63b, 71) zum Erfassen der Stellung des Schaltelements (15) in der ersten Richtung beinhaltet.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch: eine Signalverarbeitungsschaltung (111), welche Ausgangssignale der ersten Erfassungsvorrichtung (63a, 63b, 71) empfängt, wobei die Signalverarbeitungsschaltung (111) eine ODER-Schaltung beinhaltet, die Signalverarbeitungsschaltung (111) die Ausgangssignale aus der ersten Erfassungsvorrichtung (63a, 63b, 71) verarbeitet und das Verfahren eine logische ODER-Operation beinhaltet; und eine Steuervorrichtung (110), welche Ausgangssignale der Signalverarbeitungsschaltung (111) empfängt, wobei die Steuervorrichtung (110) basierend auf den Ausgangssignalen der Signalverarbeitungsschaltung (111) die Stellung des Schaltelements (15) in der ersten Richtung erkennt.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Erfassungsvorrichtung eine Vielzahl von Sensoren (96, 97) zum Erfassen der Stellung des Schaltelements (15) in der zweiten Richtung beinhaltet.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch: eine Signalverarbeitungsschaltung (114), welche die Ausgangssignale der zweiten Erfassungsvorrichtung (96, 97) empfängt, wobei die Signalverarbeitungsschaltung (114) eine ODER-Schaltung beinhaltet, die Signalverarbeitungsschaltung (114) die Ausgangssignale aus der zweiten Erfassungsvorrichtung (96, 97) verarbeitet und das Verfahren eine logische ODER-Operation beinhaltet; und eine Steuervorrichtung (110), welche Ausgangssignale der Signalverarbeitungsschaltung (114) empfängt, wobei die Steuervorrichtung (110) basierend auf den Ausgangssignalen der Signalverarbeitungsschaltung (114) die Stellung des Schaltelements (15) in der zweiten Richtung erkennt.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Erfassungsvorrichtungen (63a, 63b, 71, 96, 97) berührungslose Sensoren sind.