DE102006044404A1 - Gearshift device for recognizing the angular position of a selector lever has a selector lever fastened in a casing to swivel in one or more directions and sensors fastened in the casing - Google Patents

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Abstract

A Hall sensor (6) detects a magnetic field strength/magnetic field direction and links to evaluatory electronics. Two sensors fasten on a printed circuit board (5) and interconnect in a measuring bridge. A selector lever (1) has a ball-and-socket joint (2) linked to it and a cylindrical extension (3). The selector lever has a system of coordinates, i.e. X, Y and Z axes. An independent claim is also included for a method for recognizing the angular position of a selector lever.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erkennung einer Winkelstellung eines Wählhebels in einem Kraftfahrzeug.The The invention relates to an apparatus and a method for detection an angular position of a selector lever in a motor vehicle.

In modernen Kraftfahrzeugen, insbesondere Lastkraftwagen, werden heutzutage Wählhebel eingesetzt, die unterschiedliche Schaltstellungen unterschiedlichen Programmen der Getriebe zuordnen. Ein Problem, das sich hierbei stellt ist die Notwendigkeit der Justage der Schaltstellungen zu den Schaltelementen, welche das gewünschte Programm auswählen. Als Nachteilig stellt sich hierbei der hohe zeitliche Aufwand und Fehleranfälligkeit dieser Justage bei der Montage der Wählhebeleinheit dar.In modern motor vehicles, especially trucks, are nowadays selector lever used, the different switch positions different Assign programs to the gearboxes. A problem here is the need to adjust the switch positions the switching elements which select the desired program. When The disadvantage here is the high time and error prone this adjustment during assembly of the selector unit.

Die Aufgabe der Erfindung ist es die Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung und ein Verfahren bereit zu stellen, so daß auf eine Justage der Schaltstellungen verzichtet werden kann. Darüber hinaus stellt sich die Aufgabe eine konstruktiv einfache und wirtschaftlich günstige Lösung zu entwickeln.The The object of the invention is the disadvantages of the prior art to overcome and to provide an apparatus and a method so that a Adjustment of the switch positions can be dispensed with. Furthermore the task is a structurally simple and economically viable solution develop.

Die Aufgabe der Erfindung wird in Bezug auf die Vorrichtung dadurch gelöst, dass die Vorrichtung zur Erkennung einer Winkelstellung eines Wählhebels aus

  • – einem in mindestens eine Richtung schwenkbar in einem Gehäuse befestigtem Wählhebel,
  • – mindestens einem ortsfest im Gehäuse befestigtem Sensor, wobei der Sensor ein die magnetische Feldstärke und/oder die magnetische Feldrichtung erfassender Sensor ist und
  • – einer mit dem Sensor verbundenen Auswerteelektronik
besteht.The object of the invention is achieved with respect to the device in that the device for detecting an angular position of a selector lever from
  • A selector lever pivotally mounted in a housing in at least one direction,
  • - At least one fixedly mounted in the housing sensor, wherein the sensor is a magnetic field strength and / or the magnetic field direction detecting sensor and
  • - A transmitter connected to the sensor
consists.

Durch die erfindungsgemäße Lösung, ist nun die Möglichkeit geschaffen auf die Justage der mechanischen und elektronischen Komponenten zu verzichten. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch den Einsatz einer analogen Positions- oder Wegmessung. Die Schaltstellungen werden von der erfindungsgemäßen Vorrichtung mittels eines Einlernvorgang der Schaltpunkte an einem Endprüfplatz oder durch einen Einlernschritt an einem Platz innerhalb der Fertigungs-, Prüf- und/oder Abnahmekette erlernt, bei dem zumindest die folgenden Verfahrensschritte eingehalten sind:

  • – Betätigung des Wählhebel in eine mechanisch fixierte Anschlagstellung oder eine Endstellung,
  • – Einlesen und Abspeichern der Position,
  • – Betätigung des Wählhebel in eine zweite oder weitere mechanisch fixierte Anschlagstellungen oder entgegengesetzte Endstellung,
  • – Einlesen der zweiten oder weiterer Positionen und/oder Endstellung bzw. Endstellungen,
  • – Errechnen aller weiter vorhandenen Zwischenstellungen,
  • – Permanente Abspeicherung der Positionsstellungen und zugehörigen Daten des Wählhebels unter anderem zur Positionsauswertung in einem EEProm oder einer anderer permanenten Speichertechnologie.
By the solution according to the invention, the possibility is now created to dispense with the adjustment of the mechanical and electronic components. The invention is characterized by the use of an analog position or distance measurement. The switching positions are learned by the device according to the invention by means of a teach-in process of the switching points at a final testing station or by a learning step at a place within the manufacturing, testing and / or acceptance chain in which at least the following method steps are followed:
  • Actuation of the selector lever in a mechanically fixed stop position or an end position,
  • - reading and saving the position,
  • Actuation of the selector lever in a second or further mechanically fixed stop positions or opposite end position,
  • Reading the second or further positions and / or end positions or end positions,
  • - calculating all existing intermediate positions,
  • - Permanent storage of the position and associated data of the selector lever, among other things, for position evaluation in an EEPROM or other permanent storage technology.

Durch das beschriebene Verfahren eines Einlernvorganges wird der Vorteil erreicht, dass eine mechanische Justage zwischen den Sensor-/Erkennungselementen und der Mechanik des Wählhebels entfällt.By The method described a teach-in process is the advantage achieved that a mechanical adjustment between the sensor / detection elements and the mechanics of the selector lever is eliminated.

Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand eines Ausführungsbeispiels prinzipiell erläutert. Es zeigt:The Invention will be described below with reference to an embodiment explained in principle. It shows:

1 eine dreidimensionale Ansicht auf eine Vorrichtung zur Erkennung der Schaltstellung eines Wählhebels, die teilweise geschnitten dargestellt ist und 1 a three-dimensional view of a device for detecting the switching position of a selector lever, which is shown partially cut and

2 ein Diagram über den normierten Wert des Sensors in Abhängigkeit zur Winkelstellung des magnetischen Zahnrades. 2 a diagram of the normalized value of the sensor in dependence on the angular position of the magnetic gear.

In der 1 ist ein Wählhebel 1 mit einem daran angeschlossenen Kugelgelenk 2 und einer zylindrischen Verlängerung 3 dargestellt. In den Wählhebel 1 wurde ein Koordinatensystem mit X-, Y- und Z-Richtung eingezeichnet. Die Z-Koordinate weißt dabei in Richtung des Wählhebels 1, die X- und Z-Koordinate ist im wesentlichen parallel zum Gehäuse 4 angeordnet. Die Y-Koordinate steht senkrecht zum Gehäuse 4. Die Seite des Gehäuses in positiver Y-Richtung wird im folgenden Vorderseite, die positive Z-Richtung oben und die positive X-Richtung linke Seite genannt.In the 1 is a selector lever 1 with a connected ball joint 2 and a cylindrical extension 3 shown. In the selector lever 1 a coordinate system with X, Y and Z direction was drawn. The Z coordinate indicates in the direction of the selector lever 1 , the X and Z coordinates are substantially parallel to the housing 4 arranged. The Y-coordinate is perpendicular to the housing 4 , The side of the case in the positive Y direction is called the following front side, the positive Z direction at the top, and the positive X direction at the left side.

Die zylindrische Verlängerung 3 ist über einen Mitnehmerbolzen 8 mit dem Zahnsegment 7 einer Übersetzungsmechanik verbunden. Das Zahnsegment 7 ist über einen Aufnahmebolzen 12 derart mit der Vorderseite des Gehäuses 4 verbunden, dass es um diesen Aufnahmebolzen 12 und damit in der X-Z-Ebene drehbar ist. Das Zahnsegment 7 entspricht in seiner Form einem Kreissegment 7, in das innen eine im weitesten Sinne U-förmige Aussparung eingefügt ist. Die Aussparung besitzt einen innen im Zahnsegmentkörper 7 liegenden Kreisbogen um den Mittelpunkt des Aufnahmebolzens 12, der mit einer Verzahnung versehen ist. Das Zahnsegment 7 verfügt des Weiteren über ein Langloch 9, in das sich der von der zylindrischen Verlängerung 3 des Wählhebels 1 ausgehende Mitnehmerbolzen 8 beweglich einpaßt. Durch diesen Aufbau wird erreicht, daß das Zahnsegment 7 der Übersetzungsmechanik unabhängig von einer Neigung des Wählhebels 1 in Richtung eine negative Y-Achse dreht.The cylindrical extension 3 is via a driving pin 8th with the toothed segment 7 connected to a translation mechanism. The toothed segment 7 is about a pickup bolt 12 such with the front of the housing 4 connected that to this pickup bolt 12 and thus rotatable in the XZ plane. The toothed segment 7 corresponds in shape to a circle segment 7 , in the inside of a broadly U-shaped recess is inserted. The recess has an inside in the toothed segment body 7 lying arc around the center of the locating pin 12 which is provided with a toothing. The toothed segment 7 furthermore has a slot 9 into which the from the cylindrical extension 3 of the selector lever 1 outgoing drive bolts 8th adaptable. By this construction it is achieved that the toothed segment 7 the translation mechanism regardless of a tilt of the selector lever 1 in the direction of a negative Y-axis rotates.

Das Gehäuse 4 besteht aus einer Grundplatte die in der X-Z-Ebene liegt und ist an den Seiten senkrecht hierzu in Y-Richtung mit Seitenplatten gleicher Dicke abgeschlossen und fest verbunden. Die Platten des Gehäuses 4 sind insgesamt ein geschlossener, massiver Körper.The housing 4 consists of a base plate which lies in the XZ plane and is closed on the sides perpendicular thereto in the Y direction with side plates of the same thickness and firmly connected. The plates of the housing 4 are altogether a closed, massive body.

In die Hinterseite des Gehäuses 4 ist eine Leiterplatte 5 integriert, auf die Sensoren 6 und 10 aufgesetzt sind und welche eine Auswerteelektronik enthält. Die Kanten der Seitenplatten des Gehäuses 4 stehen an der Hinterseite soweit über der Grundplatte hinaus, dass das Gehäuse 4 an dieser Seite gegebenenfalls mit einem Deckel verschließbar ist. Die Leiterplatte liegt parallel zur X-Z-Ebene und ist passgenau in die Hinterseite des Gehäuses 4 eingelassen. Die Leiterplatte 5 wird dabei an der rechten Seitenplatte in eine Klammervorrichtung geschoben und mit Abstandhaltern gegenüber der Grundplatte distanziert, so daß sie derart im Gehäuse befestigt wird, dass die Leiterplatte stabil gegenüber einer Verschiebung in der X-, Y- und Z-Richtung fixiert ist und stabil in der X-Z-Ebene liegt. Durch diese Konstruktion werden die auf der Leiterplatte fixierten Sensoren 6 gegenüber dem Gehäuse 4 fixiert und es besteht eine eindeutige Zuordnung zum Koordinatensystem des Kugelgelenks 2 des Wählhebels 1. Die Sensoren 6 sind auf der Seite der Leiterplatte 5 angebracht, die der Hinterseite der Grundplatte zugewendet ist. Das Gehäuse ist aus einem magnetisch schwach leitenden bzw. nicht leitenden Werkstoff und damit für magnetische Feldlinien durchdringbar.In the back of the case 4 is a circuit board 5 integrated, on the sensors 6 and 10 are attached and which contains an evaluation. The edges of the side plates of the housing 4 Stand on the back so far beyond the base plate that the case 4 optionally closable with a lid on this side. The printed circuit board lies parallel to the XZ plane and fits perfectly into the rear of the housing 4 admitted. The circuit board 5 is thereby pushed on the right side plate in a stapling device and spaced with spacers relative to the base plate so that it is fixed in the housing, that the circuit board is stably fixed against displacement in the X, Y and Z direction and stable in XZ level. By this construction, the fixed on the circuit board sensors 6 opposite the housing 4 fixed and there is a clear assignment to the coordinate system of the ball joint 2 of the selector lever 1 , The sensors 6 are on the side of the circuit board 5 attached, which is the rear side of the base plate facing. The housing is made of a magnetically weakly conductive or non-conductive material and thus penetrable for magnetic field lines.

Auf der gegenüberliegenden Vorderseite des Gehäuses 4 ist eine Hebelmechanik 1, 2, 7, 8, 9, 11, 12 angebracht, die eine Übersetzungsmechanik für das Schwenken des Wählhebels 1 zu einer Bewegung der magnetischen Zahnräder 14 ist, angebracht, welche die Wählhebelbewegung in eine Rotation von zwei magnetischen Zahnrädern 14 überträgt. Die Zahnräder 14 sind über einen Halterahmen 11 derart in der Aussparung des Zahnsegmentes 7 ortsfest positioniert, dass diese drehbar um die Y-Achse und jeweils mittensymmetrisch zu einem der Sensoren 6 positioniert sind und der Zahnkranz des Zahnrades 14 in den Zahnkranz des Zahnsegmentes 7 greift. Der Halterahmen verfügt zusätzlich über zwei Endanschläge 13, welche den Drehwinkel des Zahnsegmentes 7 durch das Anschlagen dieser Endanschläge 13 an die Begrenzungen der Aussparung des Zahnsegmentes 7 begrenzen. Über die Konstruktion der Übersetzungsmechanik ergibt sich eine proportionale Winkelfunktion zwischen dem Winkel der Zahnraddrehung und der Winkeländerung des Wählhebels 1. Die Mechanik übersetzt die Dreh- oder Schwenkbewegung des Wählhebels 1 um die Y-Achse in eine Drehung der magnetisierten oder magnetischen Zahnräder 14, so dass diese sich mittensymmetrisch über den Sensoren 6 drehen. In dieser beispielhaften Ausführungsform wird der Bewegungsbereich des Wählhebels 1 durch die Übersetzungsmechanik in eine 180-Grad Drehung des Zahnrades übersetzt. Eine Drehung des Zahnrades 14 um 90-Grad ist dabei einem Wechsel zwischen Minimalwert und Maximalwert des Widerstand des Sensors 6 gleich zu setzten.On the opposite front of the case 4 is a lever mechanism 1 . 2 . 7 . 8th . 9 . 11 . 12 attached, the translation mechanism for the pivoting of the selector lever 1 to a movement of the magnetic gears 14 is mounted, which the selector lever movement in a rotation of two magnetic gears 14 transfers. The gears 14 are over a support frame 11 such in the recess of the toothed segment 7 Positionally positioned so that they are rotatable about the Y-axis and each mid-symmetrical to one of the sensors 6 are positioned and the sprocket of the gear 14 in the sprocket of the toothed segment 7 attacks. The support frame also has two end stops 13 , which determines the angle of rotation of the toothed segment 7 by hitting these end stops 13 to the boundaries of the recess of the toothed segment 7 limit. About the construction of the translation mechanism results in a proportional angular function between the angle of the gear rotation and the change in angle of the selector lever 1 , The mechanism translates the rotary or pivoting movement of the selector lever 1 around the Y axis into a rotation of the magnetized or magnetic gears 14 so that they are center-symmetric over the sensors 6 rotate. In this exemplary embodiment, the range of movement of the selector lever 1 translated by the translation mechanism into a 180-degree rotation of the gear. A rotation of the gear 14 90 degrees is a change between the minimum value and the maximum value of the resistance of the sensor 6 to set equal.

Von der Auswerteelektronik wird der Minimalwert des Sensorwiderstandes zum Wert minus 1 und der Maximalwert auf plus 1 normiert. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass keine Einmessung von Absolutwerten erfolgen muß und die Schaltstellungen des Wählhebels 1 aufgrund von normierten Messwerten einheitlich erfolgen und zugeordnet werden kann.The evaluation electronics normalizes the minimum value of the sensor resistance to the value minus 1 and the maximum value to plus 1. This results in the advantage that no measurement of absolute values must be made and the switching positions of the selector lever 1 based on standardized measured values can be made uniform and assigned.

Das Magnetfeld der Zahnräder 14 hat einen senkrecht zur Zylindermantelfläche mit Zahnkranz liegenden Austrittsvektor. Damit liegt der Austrittsvektor der magnetischen Feldlinien auf der Zylindermantelfläche des Zahnrades 14 in der X-Z-Ebene. Die durch die magnetischen Zahnräder 14 erzeugten magnetischen Feldlinien drehen sich hierdurch ebenfalls um die Symmetrieachse von Zahnrad 14 und Sensor 6 in der X-Z-Ebene. Durch die Drehung der Zahnräder 14 wird damit die magnetische Feldstärke im Sensor 6 prinzipiell nicht verändert sondern nur die Richtung der Feldlinien im Sensor 6 verändert.The magnetic field of the gears 14 has a perpendicular to the cylindrical surface with sprocket outlet vector. Thus, the output vector of the magnetic field lines lies on the cylinder jacket surface of the toothed wheel 14 in the XZ plane. The through the magnetic gears 14 generated magnetic field lines thereby also rotate about the axis of symmetry of gear 14 and sensor 6 in the XZ plane. By the rotation of the gears 14 This will increase the magnetic field strength in the sensor 6 in principle not changed but only the direction of the field lines in the sensor 6 changed.

Als Sensoren werden Hall-Sensoren 6 verwendet, die als Winkelsensor 6 konstruiert sind. Der Widerstand eines solchen Winkelsensors 6 ist abhängig von der durch den Sensor 6 tretenden Feldstärke und von der Feldrichtung des magnetischen Feldes durch den Sensor 6. Durch die Drehung des Zahnrades 14 ändert sich die Feldlinienrichtung im Sensor 6 und damit der Widerstand des Sensors 6. Durch die Übersetzungsmechanik 1, 2, 7, 8, 9, 11, 12 wird somit die Position des Wählhebels 1 über die Übersetzungsmechanik 1, 2, 7, 8, 9, 11, 12 und die magnetischen Zahnräder 14 jeweils in einen Widerstandswert der Hallsensoren 6 übersetzt. Aufgrund der verwendeten Brückenschaltung wird die relative Widerstandsänderung der Sensoren 6 von der Auswertelektronik gemessen.Sensors are Hall sensors 6 used as an angle sensor 6 are constructed. The resistance of such an angle sensor 6 depends on the sensor 6 passing field strength and of the field direction of the magnetic field by the sensor 6 , By the rotation of the gear 14 the field line direction changes in the sensor 6 and thus the resistance of the sensor 6 , Through the translation mechanics 1 . 2 . 7 . 8th . 9 . 11 . 12 thus becomes the position of the selector lever 1 about the translation mechanics 1 . 2 . 7 . 8th . 9 . 11 . 12 and the magnetic gears 14 each in a resistance value of the Hall sensors 6 translated. Due to the bridge circuit used, the relative resistance change of the sensors 6 measured by the evaluation electronics.

Wenn der Wählhebel 1 in der Y-Z-Ebene steht, was einer Mittenstellung des Wählhebels 1 entspricht, dann sind die Zahnräder 14 so montiert, daß der Vektor der magnetischen Feldlinien parallel zur X-Richtung liegen. Die Ausrichtung der Winkelsensoren 6 auf der Leiterplatte, die sich in der X-Z-Ebene befindet, ist für den ersten Sensor die X-Richtung und für den zweiten Sensor die Z-Richtung. Damit weisen die Änderungen der Widerstandswerte bezogen auf den Winkeländerung der Zahnräder, hier als X-Achse im Diagramm der 2 dargestellt, eine Phasenverschiebung von 45 Grad auf. Dieser Aufbau hat den Vorteil, daß eine 180 Grad Drehung der Zahnräder erfolgen kann und dies dennoch eine eindeutige Widerstandswertekombination der beiden Sensoren 6 erzeugt. Aus den sich hieraus ergebenden Widerstandswertekombinationen werden des Weiteren die im weiteren beschriebenen Notlaufeigenschaften und Möglichkeiten der Fehlererkennungen erreicht.When the selector lever 1 in the YZ plane is what a center position of the selector lever 1 corresponds, then are the gears 14 mounted so that the vector of the magnetic field lines are parallel to the X direction. The orientation of the angle sensors 6 on the PCB, which is in the XZ plane, the X direction is for the first sensor and for the second sensor the Z-direction. Thus, the changes of the resistance values with respect to the angle change of the gears, here as X-axis in the diagram of the 2 shown, a phase shift of 45 degrees. This structure has the advantage that a 180-degree rotation of the gears can be done and yet this is a unique combination of resistance of the two sensors 6 generated. From the resistance value combinations resulting from this, furthermore, the emergency running properties and possibilities of fault recognition described below are achieved.

Für das konkrete Ausführungsbeispiel zeigt die 2 den entsprechenden Kurvenverlauf der beiden Sensoren als Kurve 1 und Kurve 2, der durch die Auswerteelektronik normierten Widerstandswerte der Sensoren 6, Y-Achse des Diagramm in 2, in Abhängigkeit von der Winkelstellung der Zahnräder, X-Achse des Diagramm in 2.For the specific embodiment shows the 2 the corresponding curve of the two sensors as a curve 1 and curve 2 , the standardized by the evaluation electronics resistance values of the sensors 6 , Y-axis of the diagram in 2 , depending on the angular position of the gears, X-axis of the diagram in 2 ,

Über den Einlernvorgang kann damit ein normierter Widerstandswert einer Wählhebelposition zugeordnet werden. Der Aufbau mit einer Übersetzungsmechanik 1, 2, 7, 8, 9, 11, 12 bietet den Vorteil, daß kleine Wählhebelbewegungen in entsprechend große Zahnraddrehungen und damit entsprechend große messbare Widerstandsänderungen übersetzt werden können.The teach-in process can be used to assign a standardized resistance value to a selector lever position. The structure with a translation mechanism 1 . 2 . 7 . 8th . 9 . 11 . 12 offers the advantage that small selector lever movements can be translated into correspondingly large gear wheel rotations and thus correspondingly large measurable changes in resistance.

Wie oben beschrieben werden in der Konstruktion zwei Zahnräder 14 und mit jeweils zugehörigem Sensor 6 in Brückenschaltung verwendet. Durch diese Brückenschaltung werden unter anderem folgende Diagnose- und Notlauf- und Fehlerdetektionseigenschaften realisiert:

  • – Zeitgleich und in gleicher Stärke auftretende Änderungen/Störungen der Feldstärke in den Sensoren werden aus dem Messwert elimiert,
  • – es werden keine Absolutwerte gemessen sondern Widerstands- bzw. Spannungsverhältnisse an den Sensoren, hierdurch wird unter anderem eine Unempfindlichkeit gegen Drift, wie zum Beispiel ein Alters- oder Temperaturdrift, erreicht,
  • – Erkennung von Fehlern in einem der Sensoren,
  • – Erkennung von Defekten in der Messbrücke und
  • – Erkennung von Kurzschlüssen und Unterbrechungen.
As described above, two gears are used in the construction 14 and with each associated sensor 6 used in bridge connection. Among other things, the following diagnostic and emergency operation and fault detection properties are realized by this bridge circuit:
  • - At the same time and in the same strength occurring changes / disturbances of the field strength in the sensors are eliminated from the measured value,
  • - Absolute values are not measured, but rather resistance or voltage conditions at the sensors, which, among other things, results in insensitivity to drift, such as age or temperature drift.
  • - detection of errors in one of the sensors,
  • - Detection of defects in the measuring bridge and
  • - Detection of short circuits and interruptions.

Einzelfehler im Messsystem werden durch den Aufbau sicher erkannt und lokalisiert. Zur weiteren Erhöhung der Störunempfindlichkeit, werden Winkelsensoren 6 verwendet, bei denen die Widerstandsänderung bei Feldstärkeänderungen geringer ausfällt als bei Winkeländerungen.Single faults in the measuring system are reliably detected and localized by the design. To further increase the immunity to interference, angle sensors 6 used in which the resistance change with field strength changes is smaller than with angle changes.

Am Kugelgelenk 2 ist in negativer Y-Richtung ein weiter Bolzen 15, der nachfolgend als Gassenbolzen 15 bezeichnet ist, angebracht der am Kugelgelenk 2 zylindrisch ist und am anderen Ende in einer rechteckigen Form endet. Am rechteckigen Ende des Gassenbolzens 15 ist ein Magnet 16 montiert, bei dem der Austrittsvektor der Feldlinien in Y-Richtung verlaufen, wenn der Wählhebel 1 genau mittig in der Z-Achse steht. Der Gassenbolzen endet kurz vor der Vorderseite der Grundplatte des Gehäuses 4. Auf der Hinterseite des Gehäuse 4 sind auf der Leiterplatte 5 passend zu den Schaltgassenstellungen, wie beispielsweise eine Automatik-Gasse und eine Handschaltungs-Gasse, die aus den Endstellungen der Gasse gebildet sind, jeweils zwei in Brückenschaltung geschaltete Sensoren 10 in einer Messbrücke positioniert, so dass die Symmetrielinie der Messbrücke die parallel zur X-Richtung verläuft, sich in der einen oder anderen Schaltgassenstellung jeweils mit der Symmetrielinie des Gassenbolzen 15 kreuzt. Die Sensoren 10 sind auch hier einen Winkel messende Hall-Sensoren. Die Messbrücken nehmen durch den obigen Aufbau je nach eingelegter Gassenstellung einen spezifischen Widerstandswert an. Zur Erkennung der jeweiligen Schaltgasse werden die zu den jeweiligen Schaltgassenstellungen nach dem Eingangs und oben beschriebenen Einlernverfahren die Verhältnisse der Widerstandsänderungen gemessen und durch die Auswerteelektronik normiert. Den normierten Widerstandswerten werden über die Auswerteelektronik entsprechende Schaltgassenstellungen zugeordnet. Entsprechend der schon zuvor beschriebenen Brückenschaltung wird auch bei diesem Aufbau eine Diagnose-, Notlauf- und Fehlerdetektionsfunktion erreicht.At the ball joint 2 is in the negative Y-direction a further bolt 15 , hereinafter referred to as Gassenbolzen 15 is indicated attached to the ball joint 2 is cylindrical and ends in a rectangular shape at the other end. At the rectangular end of the lane bolt 15 is a magnet 16 mounted, wherein the output vector of the field lines in the Y direction, when the selector lever 1 exactly in the middle of the Z-axis. The lane pin ends just before the front of the base plate of the housing 4 , On the back of the case 4 are on the circuit board 5 suitable for the shift gate positions, such as an automatic lane and a manual lane, which are formed from the end positions of the alley, two sensors connected in bridge circuit 10 Positioned in a measuring bridge, so that the line of symmetry of the measuring bridge runs parallel to the X-direction, in one or the other Schaltgassenstellung each with the line of symmetry of the pin 15 crosses. The sensors 10 are also here an angle measuring Hall sensors. Due to the above construction, the measuring bridges assume a specific resistance depending on the position of the in-line position. For detecting the respective shift gate, the ratios of the changes in resistance to the respective shift gate positions after the input and the above-described teach-in procedure are measured and normalized by the evaluation electronics. The normalized resistance values are assigned via the evaluation corresponding shift gate positions. According to the bridge circuit already described above, a diagnostic, emergency operation and fault detection function is also achieved in this structure.

Claims (13)

Vorrichtung zur Erkennung einer Winkelstellung eines Wählhebels (1) bestehend aus – einem in mindestens eine Richtung schwenkbar in einem Gehäuse (4) befestigten Wählhebel (1) – mindestens einem ortsfest im Gehäuse (4) befestigtem Sensor (6), wobei der Sensor (6) ein die magnetische Feldstärke und/oder die magnetische Feldrichtung erfassender Sensor (6) ist, und – einer mit dem Sensor (6) verbundenen Auswerteelektronik.Device for detecting an angular position of a selector lever ( 1 ) consisting of - a pivotable in at least one direction in a housing ( 4 ) mounted selector lever ( 1 ) - at least one stationary in the housing ( 4 ) attached sensor ( 6 ), whereby the sensor ( 6 ) a sensor detecting the magnetic field strength and / or the magnetic field direction ( 6 ), and - one with the sensor ( 6 ) associated evaluation. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) ein Hall-Sensor (6) ist.Device according to claim 1, characterized in that the sensor ( 6 ) a Hall sensor ( 6 ). Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hall-Sensor (6) ein die Richtung des Magnetfeldes messender Sensor (6) ist.Apparatus according to claim 2, characterized in that the Hall sensor ( 6 ) a sensor measuring the direction of the magnetic field ( 6 ). Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Sensoren (6) auf einer Leiterplatte (5) befestigt sind und zu einer Messbrücke zusammengeschaltet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that two sensors ( 6 ) on a printed circuit board ( 5 ) are fastened and connected together to form a measuring bridge. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Magnete (14) bewegbar und bezüglich der Feldrichtung zu den Sensoren (6) winkelverschoben im Gehäuse (4) befestigt sind, so dass sich bei der Bewegung des Wählhebel (1) ein phasenverschobenes Messsignal ergibt.Device according to claims 1 to 4, characterized in that at least two Mag nete ( 14 ) and with respect to the field direction to the sensors ( 6 ) angularly displaced in the housing ( 4 ) are attached, so that during the movement of the selector lever ( 1 ) gives a phase-shifted measurement signal. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverschiebung der in den mindestens zwei Sensoren (6) erzeugten Messignale eine Phasenverschiebung von 45 Grad bezogen auf die Zahnraddrehung aufweist.Apparatus according to claim 5, characterized in that the phase shift in the at least two sensors ( 6 ) has a phase shift of 45 degrees with respect to the gear rotation. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (14) mittels einer Hebelmechanik 1, 2, 7, 8, 9, 11, 12 ortsfest über den Sensoren (6) positioniert sind und durch diese drehbar sind.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the magnets ( 14 ) by means of a lever mechanism 1 . 2 . 7 . 8th . 9 . 11 . 12 stationary over the sensors ( 6 ) are positioned and are rotatable thereby. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Hebelmechanik 1, 2, 7, 8, 9, 11, 12 eine proportionale Umsetzung des Schwenkwinkels des Wählhebel (1) auf die Drehbewegung der Magnete (14) erzeugbar ist.Apparatus according to claim 7, characterized in that by means of the lever mechanism 1 . 2 . 7 . 8th . 9 . 11 . 12 a proportional conversion of the swivel angle of the selector lever ( 1 ) on the rotational movement of the magnets ( 14 ) is producible. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik mit einem Permanentspeicher für die Positionsstellungen versehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the transmitter with a permanent memory for the Position positions is provided. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik sowie die Sensoren (6) mittels einer Trennwand des Gehäuses (4) separiert ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation electronics and the sensors ( 6 ) by means of a partition wall of the housing ( 4 ) is separated. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wählhebel (1) in zwei Richtungen (X-Z, Y-Z) schwenkbar ist, wobei diese Richtungen (X-Z, Y-Z) orthogonal zueinander sind und mit einem Schwenken des Wählhebel (1) in der einen Richtung jeweils mindestens ein Magnet (10) für diese Richtung (X-Z) unabhängig von dem oder den Magneten (10) der anderen Richtung (Y-Z) bewegbar istDevice according to one of claims 1 to 10, characterized in that the selector lever ( 1 ) is pivotable in two directions (XZ, YZ), wherein these directions (XZ, YZ) are orthogonal to each other and with a pivoting of the selector lever ( 1 ) in one direction at least one magnet ( 10 ) for this direction (XZ) independently of the magnet (s) ( 10 ) of the other direction (YZ) is movable Verfahren zur Erkennung der Winkelstellung eines Wählhebels (1) und den damit verbundenen Schaltstellungen nach einem der Ansprüche 1 bis 11 mit mindestens den folgenden Verfahrensschritten: – Schwenken des Wählhebel (1) in eine erste Anschlagstellung (9), – Einlesen und Abspeichern der ersten Anschlagstellung (9) mittels der Sensoren (6) und der Auswerteelektronik, – Schwenken des Wählhebel (1) um eine Achse (Y) in eine zweite Anschlagstellung (9), – Einlesen und Abspeichern der zweiten Anschlagstellung (9) mittels der Sensoren (6) und der Auswerteelektronik, – Errechnen aller weiter vorhandenen Zwischenstellungen der einen Schwenkachse (Y), – Abspeichern der Anschlagstellungen (9) und ermittelten Zwischenstellung als Positionsstellungen des Wählhebels (1).Method for detecting the angular position of a selector lever ( 1 ) and the associated switch positions according to one of claims 1 to 11 with at least the following method steps: - pivoting of the selector lever ( 1 ) in a first stop position ( 9 ), - reading in and storing the first stop position ( 9 ) by means of the sensors ( 6 ) and the transmitter, - swiveling the selector lever ( 1 ) about an axis (Y) in a second stop position ( 9 ), - reading in and storing the second stop position ( 9 ) by means of the sensors ( 6 ) and the evaluation, - Calculating all existing intermediate positions of a pivot axis (Y), - Storing the stop positions ( 9 ) and determined intermediate position as position positions of the selector lever ( 1 ). Verfahren nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsstellungen mittels einer Speichertechnologie festgehalten werden, die ohne weitere Energiezufuhr permanent speichert.Method according to claim 12, characterized that the positions recorded using a storage technology which permanently stores without further energy input.
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