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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schaltgerät für Getriebe von Fahrzeugen.
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Ein herkömmliches automatisches Getriebe schaltet Übersetzungen bzw. Gänge durch Verbinden und Lösen von Getriebe- bzw. Zahnradsätzen mit einer Kupplung, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit oder dem Öffnen der Drosselkappe. Außerdem wird ein manuelles Schaltventil betätigt, wenn eine Parkstellung oder ein Rückwärtsgetriebe ausgewählt wird. Das manuelle Schaltventil wird auch ausgelöst bzw. betätigt, wenn das Vorwärtsgetriebe auf ein vorbestimmtes Niedriggeschwindigkeitsgetriebe beschränkt wird.
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Das manuelle Schaltventil wird über einen Hebel, welcher nahe dem Sitz des Lenkers installiert ist, geschaltet. In einem automatischen Getriebe mit kraftloser Übertragung (shift-by-wire) schaltet ein Aktuator, welcher durch Schalter bedient wird, das manuelle Schaltventil. Bei diesem Aufbau verbindet ein elektrischer Schaltkreis den Schalter mit dem Aktuator. Es ist wünschenswert, dass der elektrische Schaltkreis effizienter genutzt wird, um ein derartiges Schaltgerät kompakter zu machen, zum Beispiel indem ein Zündschalter, welcher den Motor startet, mit dem elektrischen Schaltkreis verbunden wird oder indem verschiedene Schalter und die Hebelbedienung von Getriebemechanismen auf eine kleine Fläche bzw. einen kleinen Raum konzentriert werden.
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In der
DE 44 01 945 C1 ist ein Schaltgerät zum Schalten von Getrieben in einem Fahrzeug angegeben, welches durch einen Motor angetrieben wird. Das Schaltgerät umfasst einen Schaltwähler, welcher sich zwischen einer Vielzahl von vorbestimmten Stellungen dreht, um das Schalten des Getriebes in Übereinstimmung mit der Stellung des Schaltwählers anzuweisen.
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Aus der
DE 198 11 872 C1 ist ein Schalter bekannt der als beweglicher Aktuator ausgebildet ist.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kompaktes Getriebeschaltgerät für Fahrzeuge zu liefern.
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Um diese Aufgabe zu erreichen, bildet die vorliegende Erfindung ein Schaltgerät zum Schalten von Getrieben in einem Fahrzeug, welches durch einen Motor angetrieben wird. Das Schaltgerät beinhaltet einen Wählschalter, welcher sich zwischen einer Vielzahl von vorbestimmten Stellungen dreht, um das Schalten von Getrieben in Übereinstimmung mit der Stellung des Wählschalters anzuweisen. Ein beweglicher Motor-Startaktuator wird im wesentlichen am gleichen Ort wie der Wählschalter angeordnet, um das Starten des Motors anzuweisen, wenn der Aktuator gedrückt wird. Eine Bestätigungsanordnung bestätigt, dass die Person, welche das Schaltgerät bedient, der richtige Nutzer ist. Eine Freigabeanordnung gibt die Bewegung des Motor-Startaktuators frei, basierend auf dem Bestätigungsergebnis der Bestätigungsanordnung. Ein erster Detektor detektiert, ob der Motor-Startaktuator gedrückt ist. Ein zweiter Detektor detektiert die Stellung des Wählschalters. Ein Steuergerät startet den Motor, basierend auf dem Detektionsergebnis des ersten Detektors, und schaltet die Getriebe, basierend auf dem Detektionsergebnis des zweiten Detektors.
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Weitere Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich, welche in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gegeben werden, welche beispielhaft die Prinzipien bzw. Grundlagen der Erfindung erläutern.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung kann zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am besten mit Bezug auf die folgende Beschreibung der vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden. Es zeigen:
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1 ein Schaubild, welches einen Fahrersitz eines Fahrzeuges mit Automatikgetriebe entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine teilweise räumliche Ansicht, welche eine Instrumentenkonsole in dem Fahrzeug mit automatischem Getriebe zeigt;
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3 einen Querschnitt einer Seitenansicht, welche ein Schaltgerät zeigt;
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4 eine Vorderansicht, welche eine ortsfeste Grundplatte zeigt;
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5 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, welche das Schaltgerät zeigt;
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6 eine Vorderansicht, welche einen ortsfesten Zylinder zeigt;
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7 eine vergrößerte Teilansicht eines Querschnitts, welche das Schaltgerät zeigt;
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8 eine Vorderteilansicht im Querschnitt, welche einen Bedienknopf zeigt;
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9 eine Vorderansicht, welche einen Kartenschlüssel zeigt;
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10 ein Blockschaltbild, welches den elektrischen Aufbau des Schaltgerätes zeigt;
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11 eine teilweise räumliche Ansicht, welche eine Instrumentenkonsole eines Fahrzeugs mit Automatikgetriebe entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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12 eine im Querschnitt gehaltene Seitenansicht, welche ein Schaltgerät in der zweiten Ausführungsform zeigt;
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13 eine Vorderansicht, welche eine ortsfeste Grundplatte in der zweiten Ausführungsform zeigt;
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14 eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt, welche das Schaltgerät der zweiten Ausführungsform zeigt;
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15 ein Blockschaltbild, welches den elektrischen Aufbau des Schaltgerätes der zweiten Ausführungsform zeigt; und
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16 eine Teilperspektivansicht, welche eine Instrumentenkonsole eines automatischen Getriebes entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Eine erste Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die 1 bis 10 beschrieben. Eine Schaltvorrichtung bzw. ein Schaltgerät 13 ist an einer Instrumentenkonsole 12 vor einem und auf der linken Seite eines Fahrersitzes 11 platziert, wie dies in 1 gezeigt wird. Ein Bremspedal 37 ist in einer unteren Position vor dem Fahrersitz 11 platziert.
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In 3, bezieht sich die linke Seite der Zeichnung auf die Frontseite, die rechte Seite der Zeichnung auf die Rückseite, die entfernte Seite des Gerätes 13 in einer Richtung senkrecht zu der Zeichenebene bezieht sich auf die rechte Seite, und die nahe gelegene Seite des Gerätes in einer Richtung senkrecht zu der Zeichenebene bezieht sich auf die linke Seite. Wie in den 2 und 3 gezeigt wird, wird das Schaltgerät 13 von einer Einheit gebildet, welche eine Grundplatte 14, eine ortsfeste Platte 15, einen Bedienknopf 16 und einen Druckknopf 17 beinhaltet. Der Bedienknopf 16 dient als ein Wählschalter, und der Druckknopf 17 dient als ein Motoranlasser.
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Die Grund- bzw. Stützplatte 14 ist zylindrisch und hat ein vorderes Ende, welches durch eine Platte abgeschlossen wird. Ein Flansch 14a, der sich vom hinteren Ende der Grundplatte 14 radial nach außen erstreckt, ist an einem Bauglied (nicht gezeigt) in der Instrumentenkonsole 12 befestigt. Ein Steuergerät 18, welches ein Schalt-ECU ist, ist an dem hinteren Ende der Endplatte in der Grundplatte 14 befestigt. Ein Solenoid bzw. Hubmagnet 19, welcher elektrisch mit dem Steuergerät 18 verbunden ist, ist an der Rückseite der Endplatte in der Grundplatte 14 befestigt. Das Steuergerät 18 ist oberhalb einer Achse O der Grundplatte 14 platziert, und der Hubmagnet 19 ist unterhalb der Achse O platziert. Der Hubmagnet 19 hat einen Tauchstab 19a, welcher aus einer Öffnung 14b hervortritt, welche in der Endplatte der Grundplatte 14 gebildet wird. Der Hubmagnet 19 dient als eine Freigabeanordnung.
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Der Tauchstab bzw. -kolben 19a bewegt sich zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungs- bzw. Freigabestellung. Der Tauchstab 19a tritt aus dem Hubmagnet 19 bei der Schließstellung hervor und wird in den Hubmagnet 19 in der Öffnungsstellung zurückgezogen. Es ist ein Flansch bzw. Ring 19b im Vorderteil des Tauchstabs 19a vorgesehen. Eine Feder 20 ist an dem Tauchstab 19a zwischen dem Flansch 19b und der Endplatte der Grundplatte 14 angeordnet, um den Tauchstab 19a in Richtung der Schließstellung zu drücken. Damit ist der Tauchstab 19a normalerweise in der Schließstellung platziert.
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Die ortsfeste Grundplatte 15 wird durch die Endplatte der Stützplatte 14 gesichert. Die ortsfeste Grundplatte 15 ist zylindrisch und hat ein vorderes Ende, welches durch eine Platte abgeschlossen wird. Ein Flansch 15a, welcher sich vom hinteren Ende der ortsfesten Grundplatte 15 radial nach außen erstreckt, wird am peripheren Teil der Endplatte der Stützplatte 14 befestigt. Mit Bezug auf 4 enthält die Endplatte der ortsfesten Grundplatte 15 eine Öffnung 15b, um das vordere Ende des Tauchstabs 19a aufzunehmen. Die Öffnung 15b ist in einer dazwischenliegenden Stellung zwischen der Achse O und der niedrigsten Kante der ortsfesten Grundplatte 15 platziert. Ferner wird ein gebogenes Langloch 15c in der Endplatte der ortsfesten Grundplatte 15 gebildet. Dass Langloch 15c erstreckt sich über ungefähr 90 Grad von einem Punkt oberhalb der Achse O. Wie in 3 gezeigt wird, ist eine Spule 21 in der ortsfesten Grundplatte 15 angeordnet. Die Spule 21 ist elektrisch mit dem Steuergerät 18 verbunden. Die Spule 21 und das Steuergerät 18 dienen als eine Bestätigungsanordnung.
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Ein ortsfester Zylinder 22, welcher eine Rückseite besitzt, die durch eine Platte abgeschlossen wird, ist an der Endplatte der Stützplatte 14 über einen Stützzylinder 23 befestigt. Die Stützplatte 14, der ortsfeste Zylinder 22 und der Stützzylinder 23 sind konzentrisch zueinander. Wie in den 5 und 6 gezeigt wird, hat der ortsfeste Zylinder 22 eine runde Passöffnung 22a, welche durch das Zentrum der Endplatte geht. Eine Platte 24 mit gedruckter Schaltung ist an der Vorderseite der Endplatte in dem ortsfesten Zylinder 22 befestigt und um die Passöffnung 22a herumgelegt. Wie in 6 gezeigt wird, sind vier ortsfeste Elektroden 24a, 24b, 24c, 24d mit der Platte 24 mit gedruckter Schaltung entlang eines imaginären Kreises verbunden, dessen Zentrum die Achse O ist. Die ortsfesten Elektroden 24a–24d sind jeweils elektrisch mit dem Steuergerät 18 verbunden. Die ortsfeste Elektrode 24a ist unterhalb der Achse O platziert, wie dies in 6 gezeigt wird. Die anderen Elektroden 24b–24d sind jeweils im Uhrzeigersinn von der ortsfesten Elektrode 24a in Winkelschritten von 30 Grad angeordnet.
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Mit Bezug auf 5 wird eine Dreh- bzw. Rotorplatte 25 auf der Endoberfläche des ortsfesten Zylinders 22 drehbar gestützt. Präziser ausgedrückt, ist ein röhrenförmiges Teil 25a, welches sich vom Zentrum der Drehplatte 25 erstreckt, drehbar in die Passöffnung 22a eingepasst. Dadurch wird die Drehplatte 25 drehbar um die Achse O unterstützt. Das röhrenförmige Teil 25a weist einen Verbindungsflansch 25b auf, welcher mit der Endplatte des ortsfesten Zylinders 22 verbunden ist, um die Drehplatte 25 am ortsfesten Zylinder 22 zu sichern. Eine bewegliche Elektrode 26, welche aus leitendem Material hergestellt ist, ist an der Rückseite der Drehplatte 25 befestigt. Die bewegliche Elektrode 26 ist elektrisch mit dem Steuergerät 18 über einen Leitungsdraht (nicht gezeigt) verbunden.
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Die bewegliche Elektrode 26 ist aus einer Metallplatte, welche Elastizität aufweist, hergestellt. Diese drückt die bewegliche Elektrode 26 fortwährend auf die Platte 24 mit der gedruckten Schaltung. Damit kontaktiert die bewegliche Elektrode 26 selektiv die ortsfesten Elektroden 24a–24d, wenn die Drehplatte 25 sich dreht. Die bewegliche Elektrode 26 und die ortsfesten Elektroden 24a–24d bilden einen Schaltungsschalter 31, welcher als ein zweiter Detektor dient. Eine Verbindungsöffnung 25c geht durch die Drehplatte 25 an einer Stelle, welche mit einem Ende des Langloches 15c korrespondiert.
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Mit Bezug auf 3 ist der Bedienknopf 16, welcher zylindrisch ist und ein vorderes Ende aufweist, welches mit einer Platte abgeschlossen ist, auf der ortsfesten Grundplatte 15 angeordnet, um die ortsfeste Grundplatte 15 abzudecken. Der Bedienknopf 16 ist konzentrisch bezüglich der Grundplatte 14. Ein Vorsprung 16a ragt rückseitig aus der Endplatte des Bedienknopfes 16. Das vorstehende Teil 16a ist dicht oberhalb der Achse O platziert. Außerdem wird das vorstehende Teil 16a von dem Langloch 15c aufgenommen und in die Verbindungsöffnung 25c (5) gedrückt. Das Langloch 15c gestattet dem vorstehenden Teil 16a, dass es sich um die Achse O dreht. Dementsprechend dreht sich der Bedienknopf 16 integral mit der Drehplatte 25 um die Achse O.
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Wie in 7 gezeigt, ist auf der Vorderseite der Endplatte des Bedienknopfes 16 eine Vertiefung 16b vorgesehen. Eine Leiterplatine 27 ist in der Vertiefung 16b befestigt. Mit Bezug auf 8 sind ein Paar von ortsfesten Elektroden 27a, welche aus leitendem Material gebildet werden, an der unteren vorderen Oberfläche der Leiterplatte 27 angeordnet. Die beiden ortsfesten Elektroden 27a sind elektrisch mit dem Steuergerät 18 verbunden.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt wird, ist auf der Vorderseite des Bedienknopfes 16 ein Griff 16c gebildet. Der Griff 160 hat ein unteres Teil und ein Führungsteil 16d. Die Größe des Herausragens des niedrigeren Teiles bezüglich der Endplatte des Bedienknopfes 16 nimmt vom niedrigsten Bereich des Griffes 160 hin zur Achse O allmählich zu. Der Querschnitt des Griffes 16c ist von der Vorderseite aus betrachtet becherähnlich.
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Ein Druckknopf 17, der sich vertikal bewegen lässt, wird von dem Führungsteil 16d aufgenommen. Der Druckknopf 17 ist hohl und hat ein geöffnetes unteres Ende. Eine Feder 28 ist im Hohlteil des Druckknopfes 17 angebracht. Ein Ende der Feder 28 berührt die Bodenoberfläche des Führungsteils 16d. Die Feder 28 drückt den Druckknopf 17 nach oben. Eine Zunge 17a ragt vom unteren Teil der Rückseite des Druckknopfes 17 nach hinten.
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Mit Bezug auf die 3 und 8 wird der Druckknopf 17 über die Feder 28 nach oben gedrückt. Ein Schließraum 16e wird zwischen der Bodenoberfläche im Griff 16c und dem unteren Ende des Druckknopfes 17 gebildet. Das distale Ende des Tauchstabs 19 bewegt sich in den und aus dem Schließraum 16e. Der Schließraum 16e liegt dem Tauchstab 19a nur gegenüber, wenn ein Pfeil 30 (2) auf dem Bedienknopf 16 in Richtung auf ”P” zeigt.
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Wenn das distale Ende des Tauchstabs 19a in den Schließraum 16e eingeführt wird oder wenn der Tauchstab 19a sich in der Schließstellung befindet, verhindert der Tauchstab 19a die Drehung des Bedienknopfes 16. Wenn der Tauchstab 19a nicht in den Schließraum 16e eingeführt wird oder wenn der Tauchstab 19a in der geöffneten Stellung sich befindet, wird die Drehung des Bedienknopfes 16 um die Achse O freigegeben.
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Wenn der Tauchstab 19a aus dem Schließraum 16e bewegt wird, wird eine Nach-unten-Bewegung der Zunge 17a freigegeben. Mit anderen Worten, der Druckknopf 17 kann gegen die Kraft der Feder 28 nach unten bewegt werden. Eine bewegbare Elektrodenplatte 29, welche aus leitendem Material hergestellt ist, wird an der Rückseite des Druckknopfes 17 befestigt. Die Elastizität der beweglichen Elektrodenplatte 29 drückt fortwährend die beegbare Elektrodenplatte 29 auf die Leiterplatte 27. Wenn der Druckknopf 17 so lange gedrückt wird, bis die Zunge 17a die Bodenoberfläche im Griff 16c berührt, wird die bewegliche Elektrodenplatte 29 gleichzeitig mit den zwei ortsfesten Elektroden 27a verbunden. Die zwei ortsfesten Elektroden 27a und die bewegliche Elektrodenplatte 29 bilden einen Zündschalter 35 (7) und dienen als ein erster Detektor.
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Mit Bezug auf 2 werden auf der Instrumentenkonsole 12 Buchstaben zur Kennzeichnung angebracht. Die Buchstaben P, R, N, D bezeichnen jeweils eine Parkstellung, eine Rückfahrstellung, eine neutrale Stellung und eine Stellung für das Vorwärtsfahren. Der Pfeil 30 ist auf der Vorderseite des Bedienknopfes 16 als Markierung angebracht. Wenn der Pfeil 30 in Richtung P zeigt, sind die bewegliche Elektrode 26 und die ortsfeste Elektrode 24a der Platine 24 mit der gedruckten Schaltung elektrisch miteinander verbunden. Wenn Pfeil 30 auf R, N, D zeigt, ist die bewegliche Elektrode 26 elektrisch jeweils mit den ortsfesten Elektroden 24b, 24c, 24d verbunden.
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Es wird nun der elektrische Aufbau des Schaltgerätes 13 und der peripheren Anordnungen diskutiert.
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9 zeigt eine Schlüsselkarte 32, welche getrennt von dem Schaltgerät 13 vorgesehen ist. Ein Transponder 32a, welcher einen Unbeweglichkeits-Identifikationscode speichert, ist in der Schlüsselkarte 32 eingebettet. Wenn die Schlüsselkarte 32 in die Nähe der Spule 21 gehalten wird, überträgt der Transponder 32a den Unbeweglichkeits-Identifikationscode an das Steuergerät 18 über die Spule 21. Ein Bremsschalter 37a (10), welcher ein Bremsendetektionssignal an das Steuergerät 18 sendet, wenn das Bremspedal 37 niedergedrückt ist, ist in der Nähe des Bremspedales 37 angeordnet. Wie in 10 gezeigt, ist das Steuergerät 18 des Schaltgerätes 13 elektrisch mit einem Motor EG über einen Motor ECU 70 verbunden.
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Ein Kopfverstärker 36 verbindet das Steuergerät 18 und die Spule 21 miteinander. Der Kopfverstärker 36 verstärkt ein Bestimmungsanforderungssignal, welches von dem Steuergerät 18 ausgegeben wird und an die Spule 21 gesendet wird. Das Steuergerät 18 steuert einen Aktuator 71, welcher ein Motor oder dergleichen ist, um ein manuelles Schaltventil (nicht gezeigt) zu schalten, welches als ein Bereich-Schaltventil dient. Das manuelle Schaltventil ist ein Ventil vom Spultyp, welches mit Öl versorgt wird, um hydraulischen Druck an die Kupplung, die Bremse oder ähnliches über einen Weg zu übertragen, in Übereinstimmung mit dem Fahrbereich, welcher durch die Getriebeschaltstellung bestimmt ist.
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Es wird nun die Funktionsweise des Schaltgerätes 13 der ersten Ausführungsform diskutiert.
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In einem Anfangszustand des Schaltgerätes 13 oder wenn die Maschine EG angehalten wird, zeigt der Pfeil 30 des Bedienknopfes 16 Richtung P. Dabei wird die ortsfeste Elektrode 24a mit der beweglichen Elektrode 26 verbunden, und das Kontrollgerät 18 empfängt ein Anhalte-Stellungssignal. Ferner befindet sich der Tauchstab 19a in der Schließstellung, die Drehung des Bedienknopfes 16 wird verhindert (der Bedienknopf 16 ist gesperrt) und die Bewegung des Druckknopfes 17 ist nicht freigegeben (der Druckknopf 17 ist gesperrt).
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Wenn ein Leistungsschalter S, welcher an der Instrumentenkonsole 12 platziert ist, gedrückt wird, sendet das Steuergerät 18 ein Bestimmungsanforderungssignal an den Kopf- bzw. Hauptverstärker 36. Der Hauptverstärker 36 verstärkt das Bestimmungsanforderungssignal und sendet das verstärkte Signal an die Spule 21. Wenn die Kartenschlüssel 32 nahe an das Schaltgerät 13 in diesem Zustand gehalten wird, überträgt die Spule 21 das Bestimmungsanforderungssignal an den Transponder 32a. Wenn der Transponder 32a das Bestimmungsanforderungssignal empfängt, überträgt der Transponder 32a den Unbeweglichkeits-Identifikationscode an den Hauptverstärker 36 über die Spule 21. Der Hauptverstärker 36 sendet dann den Unbeweglichkeits-Identifikationscode an das Steuergerät 18. Das Steuergerät 18 vergleicht den Unbeweglichkeits-Identifikationscode mit einem vorgespeicherten Fahrzeug-Identifikationscode. Wenn die Codes zueinander passen, verifiziert das Steuergerät 18 den Kartenschlüssel 32 und bestimmt bzw. berechnet, dass der Kartenschlüssel 32 vom richtigen Nutzer gehalten wird. In solch einem Fall speichert das Steuergerät 18 die Schlüsselerkennungsinformation.
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Wenn das Bremspedal 37 in diesem Zustand gedrückt ist, sendet der Bremsschalter 37a ein Bremsendetektionssignal an das Steuergerät 18. Das Steuergerät 18 sendet ein Anregungssignal an den Hubmagneten 19, wenn das Steuergerät 18 die Schlüsselerkennungsinformation speichert, und erhält das Bremsendetektionssignal. Präziser ausgedrückt, wenn der Motor EG nicht läuft, entsperrt das Steuergerät 18 den Hubmagnet 19, wenn zwei Bedingungen miteinander erfüllt werden. Die erste Bedingung besteht darin, dass das Steuergerät 18 die Schlüsselerkennungsinformation erhält, welche anzeigt, dass der richtige Nutzer die Schlüsselkarte hält, und die zweite Bedingung ist, dass das Steuergerät 18 das Bremsendetektionssignal empfängt.
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Basierend auf dem Anregungssignal bewegt der Hubmagnet 19 den Tauchstab 19a aus der Schließstellung in die Öffnungs- bzw. Entriegelungsstellung. Dies gibt die Bewegung des Druckknopfes 17 und die Drehung des Bedienknopfes 16 frei. In diesem Zustand, wenn der Druckknopf 17, wie in 7 gezeigt, gedrückt wird, wird die bewegliche Elektrodenplatte 29 mit den zwei ortsfesten Elektroden 27a verbunden. Dies schaltet den Zündungsschalter 35 an und sendet ein Motorstartsignal an das Steuergerät 18. Das Steuergerät 18 sendet ein Erlaubnissignal zum Laufen des Motors an den Motor ECU 70, welches auf dem Motorstartsignal basiert. Der Motor ECU 70 startet dann den Motor EG, basierend auf dem Erlaubnissignal zum Laufen des Motors.
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Wenn darauffolgend der Bedienknopf 16 von der P-Stellung in die R-Stellung gedreht wird, wobei das Bremspedal 37 in einem gedrückten Zustand ist, werden die ortsfeste Elektrode 24b und die bewegliche Elektrode 26 miteinander verbunden. Damit erhält das Steuergerät 18 ein Rückwärtsfahr-Stellungssignal. Das Steuergerät 18 fährt dann den Aktuator 71, basierend auf dem Rückwärtsfahr-Stellungssignal.
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Wenn das Bremspedal 37 losgelassen wird, nachdem der Motor ECU 70 den Motor EG startet, nimmt das Steuergerät 18 die Anregung vom Hubmagnet 19, welche auf einem Bremsenlösesignal basiert, welches von dem Bremsschalter 37a gesendet wird. Dadurch bewegt die Feder 20 den Tauchstab 19a vom Hubmagnet 19 in Richtung der Schließstellung. Jedoch ist der Schließraum 16e von dem Tauchstab 19a wegen der Stellung des Bedienknopfes 16 getrennt. Dadurch stößt der Tauchstab 19a an der Rückseite des Bedienknopfes 16 an.
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Wenn der Bedienknopf 16 in eine Stellung entsprechend N weiter gedreht wird, wird die ortsfeste Elektrode 24c und die bewegliche Elektrode 26 miteinander verbunden. Dadurch empfängt das Steuergerät 18 ein ”Neutrale-Stellung”-Signal. Da Steuergerät 18 steuert den Aktuator in Übereinstimmung mit der neutralen Stellung, welche auf dem ”Neutrale-Stellung”-Signal beruht.
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Wenn der Bedienknopf 16 in eine Stellung, welche D entspricht, gedreht wird, werden die ortsfeste Elektrode 24d und die bewegliche Elektrode 26 miteinander verbunden. Dadurch empfängt das Steuergerät 18 ein ”Fahr-Stellung”-Signal. Das Steuergerät 18 steuert den Aktuator 71 in Übereinstimmung mit der Fahrstellung, welche auf dem ”Fahr-Stellung”-Signal beruht.
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Wenn der Bedienknopf 16 von einer Stellung gedreht wird, welche durch die Marke 30 auf R, N oder D zeigt, in eine Stellung, wo die Marke 30 auf P zeigt, wenn das Bremspedal 37 nicht gedrückt ist, wird der Sperrraum 16e mit dem Tauchstab 19a ausgerichtet. Dadurch bewegt die Kraft der Feder 20 den Tauchstab 19a in die Schließstellung. Das distale Ende des Tauchstabs 19a wird durch die Öffnung 15b und in den Schließraum 16e eingeführt, um den Bedienknopf 16 zu sperren.
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Falls das Bremspedal 37 gedrückt ist, wenn der Motor EG läuft, sendet der Bremsschalter 37a das Bremsendetektionssignal an das Steuergerät 18, und das Steuergerät regt den Hubmagneten 19 an und bewegt den Tauchstab 19a in die Öffnungsstellung. Um dementsprechend den Bedienknopf 16 von einer Stellung, in der die Marke 30 auf P zeigt, auf eine Stellung zu drehen, wo die Marke 30 auf R, N oder D zeigt, muss der Kartenschlüssel 32 nicht wieder verifiziert werden, und das Bremspedal 37 muss nur gedrückt sein.
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Um den Motor EG anzuhalten, wird der Leistungsschalter S in einem Zustand gedrückt, in welchem die Marke 30 des Bedienknopfes 16 in Richtung P zeigt. Dies veranlasst das Steuergerät 18, ein Motor-Stoppsignal an das Steuergerät 18 zu senden. Basierend auf dem Motor-Stoppsignal, stoppt der Motor ECU 70 den Motor EG.
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In dem Schaltgerät 13 der ersten Ausführungsform ist der Druckknopf 17 im Bedienknopf 16 angeordnet. Dadurch hat das Schaltgerät 13 im Vergleich dazu, wenn der Druckknopf 17 und der Bedienknopf 16 getrennt sind, weniger Bauteile, nutzt den Raum effizienter, ist kompakter und ist leichter vereinheitlicht.
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Wenn der Motor EG gestoppt wird, wird der Tauchstab 19a von der Schließstellung in die Öffnungsstellung bewegt, wenn das Bremspedal 37 gedrückt ist, nachdem das Steuergerät 18 und die Spule 21 vom Transponder 32a des Kartenschlüssels 32 bestätigen, dass der richtige Nutzer den Kartenschlüssel 32 hält. Dies gibt den Druckknopf 17 und den Bedienknopf 16 frei. Der Bedienknopf 16 und der Druckknopf 17 bleiben so lange geschlossen, bis das Steuergerät 18 bestätigt, dass der Kartenschlüssel 32 vom richtigen Nutzer gehalten wird. Dies verhindert, dass das Fahrzeug gestohlen wird. Zusätzlich kann der Bedienknopf 16 nicht gedreht werden, bis das Bremspedal 37 gedrückt ist. Dies verhindert, dass sich das Fahrzeug plötzlich bewegt.
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Der gleiche Hubmagnet 19 gibt die Bewegung des Bedienknopfes 16 und des Druckknopfes 17 frei und verhindert sie. Dies vereinfacht den Aufbau des Schaltgerätes 13 und verringert die Kosten.
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Ein Schaltgerät 50 entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die 11 bis 15 diskutiert. Die zweite Ausführungsform ist eine Modifikation der ersten Ausführungsform. Daher werden ähnliche Bauelemente mit den gleichen Referenzziffern versehen und nicht im Detail beschrieben. Nur unterschiedliche Bauelemente werden beschrieben.
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In der ersten Ausführungsform sind der Schaltungsschalter 31 und der Zündschalter 35 Kontaktschalter. Jedoch benutzt die zweite Ausführungsform einen Schaltsensor 72 und einen Zündsensor 73, welche berührungslose Sensoren (15) sind.
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Wie in den 12 und 13 gezeigt wird, ist in dem Schaltgerät 50 eine Vertiefung 15d auf der Vorderseite der Endplatte der ortsfesten Grundplatte 15 vorgesehen. Die Vertiefung 15d ist vom Zentrum der ortsfesten Platte 15 aufwärts versetzt. Eine Leiterplatine 56 wird in der Vertiefung 15d befestigt. Magnetische Widerstandsanordnungen 55a, 55b, 55c, 55d, 55e werden an der Leiterplatine 56 befestigt. Die magnetischen Widerstandsanordnungen 55a–55e sind nahe der Achse O der ortsfesten Platte 15 platziert und elektrisch mit dem Steuergerät 18 verbunden. Wie in 13 gezeigt wird, sind die magnetischen Widerstandsanordnungen 55b–55e entlang eines imaginären Kreises angeordnet, dessen Zentrum die Achse O ist. Die magnetische Widerstandsanordnung 55b ist oberhalb der Achse O platziert, wie dies in 3 gezeigt wird. Die anderen magnetischen Widerstandsanordnungen 55c–55e sind jeweils in Uhrzeigerrichtung von der magnetischen Widerstandsanordnung 55b in Winkelabschnitten von 30 Grad angeordnet.
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Mit Bezug auf die 12 und 14 wird ein Magnet 57 an der Rückseite des Bedienknopfes 16 in einer Stellung, welche mit der magnetischen Widerstandsanordnung 55b korrespondiert, befestigt. Wenn der Bedienknopf 16 um die Achse O gedreht wird, liegt der Magnet 57 den magnetischen Widerstandsanordnungen 55b–55e gegenüber. Die magnetischen Widerstandsanordnungen 55b–55e bilden den Schaltsensor 72.
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Mit Bezug auf die 11 und 12 wird im oberen mittleren Teil des Führungsteiles 16d des Griffes 16c eine Kerbe 16f gebildet. Ein Druckknopf 58, welcher sich in senkrechter Richtung bezüglich des Führungsteils 16d bewegt, wird in den Griff 16c eingefügt. Der Druckknopf 58 dient als ein Aktuator zum Starten eines Motors. Die Feder 28 zwingt den Druckknopf 58 in Aufwärtsrichtung. Eine Zunge 58a ragt nach rückwärts aus einem niedrigen rückwärtigen Teil des Druckknopfes 58. Die Zunge 58a kontaktiert die oberste Oberfläche des distalen Teiles des Tauchstabs 19a, wenn der Tauchstab 19a in der Schließstellung plaziert ist.
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Wenn der Tauchstab 19a in der Öffnungsstellung platziert ist, kann der Druckknopf 58 sich nach unten entgegen der Kraft der Feder 28 bewegen. Ein Magnet 59 ist an der Rückseite des Druckknopfes 58 befestigt. Wenn der Druckknopf 58 in die niedrigste Position gedrückt wird, werden der Magnet 59 und die magnetische Widerstandsanordnung 55a einander gegenüberliegend (14). In der zweiten Ausführungsform dient die magnetische Widerstandsanordnung 55a als der Zündsensor 73, welcher den Magnet 59 detektiert und als ein erster Detektor dient. Bezogen auf die 11 und 12 wird am oberen Ende des Druckknopfes 58 ein konkaves Teil 58b definiert. In der Mitte des konkaven Teils 58b wird eine kreuzähnliche Furche 58c gebildet.
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Mit Bezug auf 11 wird ein kugelförmiger Schlüssel 60, dessen Rundung im wesentlichen die gleiche ist wie die des konkaven Teils 58b, getrennt von dem Schaltgerät 50 vorgesehen. Der Transponder 32a ist im Schlüssel 60 eingebettet (12). Ein kreuzähnlicher Vorsprung 60a, welcher in die Furche 58c passt, wird auf der Oberfläche des Schlüssels 60 gebildet. Ein flexibler Stab 61 verbindet den Schlüssel 60 mit einem Schlüsselhalter 62. Wenn der Druckknopf 58 gedrückt wird, wird der Stab 61 durch den Einschnitt 16f geführt.
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Die Funktionsweise des Schaltgerätes 50 der zweiten Ausführungsform wird nun diskutiert.
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In einem Ausgangszustand des Schaltgerätes 50, oder wenn der Motor EG gestoppt ist, zeigt die Marke 30 des Bedienknopfes 60 Richtung P. Dadurch liegen sich die magnetische Widerstandsanordnung 55b und der Magnet 57 gegenüber. Die magnetische Widerstandsanordnung 55b detektiert den magnetischen Fluss des Magnets 57 und sendet das Stopp-Stellungssignal an das Steuergerät 18. Ferner ist der Tauchstab 19a in der Schließstellung platziert, und der Bedienknopf 16 und der Druckknopf 17 sind gesperrt.
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Wenn der Leistungsschalter S gedrückt wird, sendet der Hauptverstärker das Bestimmungsanforderungssignal an die Spule 21. Wenn der Schlüssel 60 in diesem Zustand nahe an das Schaltgerät 50 gehalten wird, sendet der Transponder 32a den Unbeweglichkeits-Identifikationscode an das Steuergerät 18 über die Spule 21 und den Hauptverstärker 36. Das Steuergerät 18 vergleicht den Unbeweglichkeits-Identifikationscode mit dem vorgespeicherten Fahrzeug-Identifikationscode. Wenn die Codes zueinander passen, verifiziert das Steuergerät 18 den Schlüssel 60 und bestimmt, dass der Schlüssel 60 vom richtigen Nutzer gehalten wird. In diesem Fall speichert das Steuergerät 18 die Schlüsselerkennungsinformation.
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Wenn das Bremspedal 37 in diesem Zustand gedrückt ist, sendet der Bremsschalter 37a das Bremsendetektionssignal an das Steuergerät 18. Das Steuergerät 18 sendet das Anregungssignal an den Hubmagneten 19, wenn das Steuergerät 18 die Schlüsselerkennungsinformation speichert, und empfängt das Bremsendetektionssignal. Dieses bewegt den Tauchstab 19a von der Schließstellung in die Öffnungsstellung und entriegelt den Druckknopf 58 und den Bedienknopf 16.
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Bezogen auf 11, wenn die Bewegung des Druckknopfes 58 freigegeben ist, wird der Vorsprung 60a des Schlüssels 60 in die Furche 58c des Druckknopfes 58 gepasst. In diesem Zustand, wenn der Druckknopf 58 mit dem Schlüssel 60 gedrückt wird, liegen sich die magnetische Widerstandsanordnung 55a und der Magnet 59 einander gegenüber. Der Magnet 59 detektiert dann den magnetischen Fluss der magnetischen Widerstandsanordnung 55a und sendet das Motorstartsignal an das Steuergerät 18. Der Motor ECU 70 startet dann den Motor EG.
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Wenn darauffolgend den Bedienknopf 16 von der P-Stellung in die R-Stellung gedreht wird, wobei das Bremspedal 37 im gedrückten Zustand ist, liegt die magnetische Widerstandsanordnung 55c dem Magnet 57 gegenüber und detektiert den Magnetfluss des Magneten 57. Dadurch sendet die magnetische Widerstandsanordnung 55c das Rückfahr-Stellungssignal an das Steuergerät 18. Das Steuergerät 18 treibt dann den Aktuator 71, basierend auf dem Rückfahr-Stellungssignal.
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Wenn das Bremspedal 37, nach dem der Motors ECU 70 den Motor EG startet, losgelassen wird, entregt das Steuergerät 18 den Hubmagneten 19. In diesem Zustand wird der Tauchstab 19a von dem Schließraum 16e getrennt. Dadurch stößt sich der Tauchstab 19a von der Rückseite des Bedienknopfes 16 ab.
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Wenn der Bedienknopf 16 weiter in eine Stellung, welche N entspricht, gedreht wird, liegt die magnetische Widerstandsanordnung 55d dem Magneten 57 gegenüber und detektiert den Magnetfluss des Magneten 57. Dadurch sendet die magnetische Widerstandsanordnung 55d das ”Neutrale-Stellung”-Signal an das Steuergerät 18. Das Steuergerät 18 steuert den Aktuator in Übereinstimmung mit der neutralen Stellung, welche auf dem ”Neutrale-Stellung”-Signal basiert. Wenn der Bedienknopf 16 in eine Stellung, welche D entspricht, weiter gedreht wird, liegt die magnetische Widerstandsanordnung 55e dem Magneten 57 gegenüber und detektiert den Magnetfluss des Magneten 57. Deshalb sendet die magnetische Widerstandsanordnung 55e ein ”Fahrstellungs”-Signal an das Steuergerät 18. Das Steuergerät 18 steuert den Aktuator 71 entsprechend der Fahrstellung, welche auf dem ”Fahrstellungs”-Signal beruht.
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Wenn der Bedienknopf 16 von einer Stellung, in der die Marke 30 auf R, N oder D zeigt, in eine Stellung, in der die Marke 30 auf P zeigt, wenn das Bremspedal 37 nicht gedrückt ist, gedreht wird, wird der Bedienknopf 16 in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform verriegelt.
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Wenn der Bedienknopf 16 wie in der ersten Ausführungsform von einer Stellung, wo die Marke 30 auf P zeigt, in eine Stellung gedreht wird, in der die Marke 30 auf R, N oder D zeigt, wenn der Motor EG läuft, muss der Schlüssel 60 nicht wieder verifiziert werden, und das Bremspedal muss nur gedrückt sein. Um den Motor EG zu stoppen, wird der Leistungsschalter S in einem Zustand, in dem die Marke 30 des Bedienknopfes 16 in Richtung P zeigt, in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform gedrückt.
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Es sollte für Fachleute offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen spezifischen Formen ausgeführt werden kann, ohne vom Inhalt oder Umfang der Erfindung abzuweichen. Im besonderen ist zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung in den folgenden Formen ausgebildet werden kann.
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Anstatt nur einen Hubmagneten 19 wie in den obigen Ausführungsformen zu verwenden, können zwei Hubmagnete 19 verwendet werden, um den Bedienknopf 16 und den Druckknopf 17 zu schließen und zu öffnen.
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Wie in 16 gezeigt wird, kann die P-Stellung ausgelassen werden, so dass nur die Buchstaben R, N und D auf der Instrumentenkonsole 12 nahe des Bedienknopfes 16 markiert werden. In diesem Fall wird die Stellung N genutzt, um sowohl die Funktionen der beiden N- und P-Stellungen in der ersten und zweiten Ausführungsform zu liefern.
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Wenigstens eines des Steuergerätes 18 und der Spule 21 kann außerhalb des Schaltgerätes 13 liegen. Z. B. kann die Spule 21 getrennt von dem Schaltgerät 13 sein, welches an der Instrumentenkonsole 12 angeordnet ist, und kann zum Beispiel an der Fahrzeugtür platziert sein. In gleicher Weise kann das Steuergerät 18 getrennt vom Schaltgerät 13 sein und zum Beispiel in einer Fahrzeugtür platziert sein.
