DE102011121091A1

DE102011121091A1 - Sensor für gang-absolutpositionen für manuelle getriebe querverweis auf verwandte anmeldung

Info

Publication number: DE102011121091A1
Application number: DE102011121091A
Authority: DE
Inventors: Christopher G. Benson; William L. Cousins; Bradford W. Bur
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2012-06-21
Anticipated expiration: 2031-12-15
Also published as: US8739647B2; DE102012215381A1; US8746104B2; DE102011121091B4; US9103646B2; US20120158270A1; US20130300403A1; US20120152049A1; DE102012215381B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung liefert eine Sensor-Anordnung für Gang-Absolutpositionen (GAPS), die die aktuelle absolute Position des Schalthebels eines manuellen Getriebes erfasst. Die Sensor-Anordnung liefert Daten an einen zugeordneten elektronischen Controller wie zum Beispiel ein Motor-Steuerungsmodul (ECM) bezüglich der aktuellen Position des Schalthebels wie zum Beispiel eines eingelegten Gangs. Die Sensor-Anordnung umfasst vorzugsweise zwei Hall-Effekt-Sensoren oder einen anderen Typ von Magnetfeld-(Näherungs-)Sensoren in Kombination mit einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), welche von den Sensoren mit Daten versorgt wird, die Ausgabe der Sensoren decodiert und eine Ausgabe liefert, die einen spezifischen eingelegten Gang oder Neutral zur Verwendung durch die Fahrzeug- oder Motormanagement-Elektronik identifiziert. Die Sensoren sind nahe dem Schaltgestänge an einer Stelle montiert, wo sie sowohl Rotation als auch Translation erfassen können.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der am 21. Dezember 2010 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung mit Seriennummer 61/425,626, die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Sensor für Gang-Absolutpositionen (GAPS) für manuelle Getriebe und insbesondere auf einen Sensor für Gang-Absolutpositionen für manuelle Getriebe für Anwendungen wie eine Motordrehzahlanpassung und ein Motor-Start/Stopp.
HINTERGRUND
Die Aussagen in diesem Abschnitt liefern nur eine Hintergrundinformation in Bezug auf die vorliegende Offenbarung und können einen Stand der Technik bilden oder auch nicht.
Der Trend von automatischen Kraftfahrzeuggetrieben für Personenwagen, Sportfahrzeuge, offene Kleintransporter und andere Gebrauchsfahrzeuge von einem im Wesentlichen vollhydraulischen Betrieb zu einem Betrieb unter der Steuerung eines elektronischen Getriebe-Steuerungsmoduls (TCM) und hydraulischer Stellglieder geht einher mit sowohl dem Wunsch als auch der Notwendigkeit, elektronische Linearpositionssensoren vorzusehen, welche an das Getriebe-Steuerungsmodul Echtzeitdaten bezüglich der aktuellen Positionen der Stellglieder, der zugeordneten Schaltgestänge und der Kupplungen, Bremsen und Zahnräder, auf die eingewirkt wird, liefern. Solche Daten werden von dem Getriebe-Steuerungsmodul genutzt, um zum Beispiel den Beginn und Abschluss eines Schaltvorgangs und somit den Gesamtzustand des Getriebes zu bestätigen bzw. rückzumelden. Derartige Daten sind auch nützlich für eine Eigendiagnose eines bevorstehenden oder tatsächlichen Komponentenausfalls.
Dieser Trend wurde von der anderen bedeutenden Klasse von Kraftfahrzeuggetrieben, nämlich manuellen Getrieben, nicht übernommen. Wie der Name nahelegt, werden derartige Getriebe vom Bediener des Fahrzeugs manuell geschaltet. Da eine Schaltzeitsteuerung und Gangauswahl dem Bediener des Fahrzeugs überlassen sind, wurde der Einbau verschiedener Sensoren in ein manuelles Getriebe als nicht nur unnötig, sondern auch als Eingriff in die Freiheit des Bedieners betrachtet.
Nichts desto trotz ist es offensichtlich, dass Daten bezüglich des aktuellen Betriebszustandes eines manuellen Getriebes von zugeordneten elektronischen Controller genutzt werden können, um das Gesamtfahrerlebnis zu verbessern. Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung sieht eine Sensor-Anordnung für Gang-Absolutpositionen (GAPS) vor, die die absolute, aktuelle Schalthebelposition oder einen gewählten oder eingerückten Gang eines manuellen Getriebes erfasst. Diese Sensor-Anordnung liefert Daten an einen zugeordneten elektronischen Controller wie zum Beispiel ein Motor-Steuerungsmodul (ECM). Die Sensor-Anordnung umfasst vorzugsweise zwei Hall-Effekt- oder einen anderen Typ von Magnetfeld-(Näherungs-)Sensoren in Kombination mit einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), welche mit Daten von den Sensoren versorgt wird, die Ausgabe der Sensoren decodiert und eine Ausgabe liefert, die einen spezifischen eingerückten Gang oder Neutral zur Verwendung durch Fahrzeug- oder Motormanagementprozessoren identifiziert. Die Sensoren sind nahe dem Schaltgestänge an einer Stelle montiert, wo sie sowohl Rotation als auch Translation erfassen können.
Die Sensor-Anordnung kann bei manuellen Getrieben mit vier, fünf, sechs oder mehr Drehzahl- und Übersetzungsverhältnissen genutzt werden. Die Verwendung der Sensor-Anordnung ermöglicht eine Motor- und Getriebedrehzahlanpassung, welche einen Kupplungsverschleiß reduziert und eine verbesserte Schaltqualität liefert. Die Sensor-Anordnung ermöglicht auch eine Start/Stopp-Fähigkeit eines Motors sowie einen Fernstart für ein manuelles Getriebe, indem unter anderem festgestellt wird, wann das Getriebe in Neutralstellung ist. Die Sensoren und die anwendungsspezifische integrierte Schaltung liefern auch eine Volldiagnosefähigkeit.
Somit ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Sensor-Anordnung für Absolut-Gangpositionen für ein manuelles Getriebe zu schaffen.
Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Sensor für Gang-Absolutpositionen (GAPS) für ein manuelles Getriebe zu schaffen.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, eine Sensor-Anordnung für Absolut-Gangpositionen für ein manuelles Getriebe mit zwei magnetischen Näherungssensoren zu schaffen.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Sensor-Anordnung für Absolut-Gangpositionen für ein manuelles Getriebe mit zwei Hall-Effekt-Sensoren zu schaffen.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, eine Sensor-Anordnung für Absolut-Gangpositionen für ein manuelles Getriebe mit einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung zu schaffen.
Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Sensor-Anordnung für Absolut-Gangpositionen für ein manuelles Getriebe mit zwei Sensoren zu schaffen, die nahe dem Schaltgestänge montiert sind.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Sensor-Anordnung für Absolut-Gangpositionen für ein manuelles Getriebe mit vier, fünf, sechs oder mehr Drehzahlen oder Übersetzungsverhältnissen zu schaffen.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, eine Sensor-Anordnung für Absolut-Gangpositionen für ein manuelles Getriebe mit Volldiagnosefähigkeit zu schaffen.
Weitere Aspekte, Vorteile und Bereiche der Anwendbarkeit werden aus der hierin gelieferten Beschreibung ersichtlich werden. Es sollte sich verstehenden, dass die Beschreibung und spezifischen Beispiele nur zu Veranschaulichungszwecken und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu beschränken.
ZEICHNUNGEN
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise beschränken.
1 ist ein Blockdiagramm der relevanten elektrischen, elektronischen und mechanischen Komponenten eines Kraftfahrzeugs, das ein manuelles Getriebe aufweist und mit der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils eines manuellen Getriebes, das ein Schaltgestänge enthält, das die vorliegende Erfindung berücksichtigt;
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Schaltgestänges des manuellen Getriebes, das die vorliegende Erfindung enthält;
4 ist eine Draufsicht eines typischen und repräsentativen (”H”) Musters einer Schaltkulisse eines manuellen Sechsganggetriebes;
5A, 5B und 5C sind Diagrammansichten des Gangschaltgestänges und von Sensoren gemäß der vorliegenden Erfindung in Neutral-, einer vorderen Kulissenposition für ungeradzahlige Gänge bzw. einer hinteren Kulissenposition für geradzahlige Gänge;
6 ist eine Graphik, die beispielhafte Rotationen und Translationen des Schaltgestänges von 3 präsentiert, die mit einem Einrücken der sechs Vorwärtsdrehzahlen oder -Übersetzungsverhältnisse und des Rückwärtsgangs des in 2 veranschaulichten, manuellen Getriebes verbunden sind;
7 ist ein Diagramm, das die verschiedenen Positionen des Schaltgestänges und der Betriebszyklen (%PWM) der beiden Sensoren graphisch veranschaulicht, die derartigen Positionen entsprechen, gemäß der vorliegenden Erfindung; und
8 ist ein Graph, der den Sensor-Betriebszyklus (%PWM) der beiden Sensoren für verschiedene Positionen des Schaltgestänges gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist in ihrer Art nur beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen nicht beschränken.
Mit Verweis auf 1 sind die relevanten elektrischen, elektronischen und mechanischen Komponenten eines Kraftfahrzeugs mit einem manuellen Getriebe, das mit der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, veranschaulicht und allgemein bezeichnet durch die Bezugsziffer 10. Die Komponenten 10 beinhalten ein Antriebsaggregat 12, das ein Benzin-, Diesel- oder Flex-Fuel-Motor oder eine Hybrid- oder Elektroleistungsanlage sein kann. Das Antriebsaggregat 12 enthält eine Ausgangswelle 14, die eine Hauptreibungskupplung 16 antreibt, welche typischerweise, obgleich nicht notwendigerweise, durch den (nicht dargestellten) Bediener des Fahrzeugs eingerückt und ausgerückt wird. Die Hauptkupplung 16 liefert selektiv ein Antriebsmoment an eine Eingangswelle 18 eines manuellen Getriebes 20. Das manuelle Getriebe 20 kann ein konventionelles sein und umfasst ein Gehäuse 22 sowie Wellen, Zahnräder und Synchronisier-Kupplungen (alle nicht veranschaulicht), welche zusammenwirkend zum Beispiel vier, fünf, sechs oder mehr Vorwärtsdrehzahlen oder -übersetzungsverhältnisse und einen Rückwärtsgang liefern. Das Getriebe umfasst eine Ausgangswelle 24, welche mit einer Endantriebsanordnung 26 gekoppelt ist, weiche zum Beispiel eine Antriebswelle, eine Differentialanordnung und ein Paar Antriebsachsen umfassen kann. Eine Fahrerschnittstelle 28 umfasst im Allgemeinen jene Steuerungen und Vorrichtungen unter der Kontrolle des (nicht dargestellten) Bedieners des Fahrzeugs, die von ihm betätigt werden.
Die Komponenten 10 umfassen auch mehrere elektrische und elektronische Sensoren, welche Echtzeitdaten an ein Motor-Steuerungsmodul (ECM) 30 liefern. Zum Beispiel liefert ein im Antriebsaggregat 12 angeordneter elektronischer Sensor (Drehzahlmesser) 32 ein Signal, das die aktuelle Drehzahl der Ausgangswelle 14 des Antriebsaggregats 12 repräsentiert. Ein Getriebe-Eingangsdrehzahlsensor (TISS) 34 erfasst die momentane Drehzahl der Eingangswelle 18 des manuellen Getriebes 20. Ein Getriebe-Ausgangsdrehzahlsensor (TOSS) 36 erfasst die momentane Drehzahl der Ausgangswelle 24 des manuellen Getriebes 20. Eine Sensor-Anordnung 40 für Gang-Absolutschaltpositionen gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung 44 auf, deren Datenausgabe die aktuelle Position eines Schalthebels 22 anzeigt. Ein Kupplungspositionssensor 52 erfasst die Position der Hauptkupplung 16. Ein Drosselpositionssensor 54 erfasst die momentane Position eines (nicht veranschaulichten) Gaspedals. Ein Bremspedalpositionssensor 56 erfasst die Position eines (nicht veranschaulichten) Bremspedals. Ein Karosserie-Steuerungsmodul (BCM) 60 empfängt Daten von einem oder mehreren Steuerungsschaltern 62 und weist einen Datenausgang zum Motor-Steuerungsmodul 30 auf.
Bezug nehmend nun auf 2, 3 und 4 ist ein Schaltgestänge 70 an der Außenseite des Gehäuses 22 des manuellen Getriebes 20 angebracht. Das Schaltgestänge 70 umfasst einen Schalthebel 72, der in einer Schaltkugel oder einem Griff 74 endet, der vom Bediener des Fahrzeugs gegriffen und betätigt wird. Der Schalthebel 72 ist durch eine virtuelle oder tatsächliche Schaltkulisse oder ein ”H”-Muster 76, veranschaulicht in 4, bewegbar, was eine Auswahl von sechs Vorwärtsdrehzahlen oder -übersetzungsverhältnissen und eines Rückwärtsgangs erleichtert, diese trennt und eine erfassbare Rückkopplung für diese erzeugt. Es sollte sich jedoch verstehen, dass das manuelle Getriebe 20, mit dem die vorliegende Erfindung genutzt wird, mehr oder weniger Gänge oder Drehzahlverhältnisse aufweisen und bereitstellen kann. Der Schalthebel 72 ist in einem Kugelgelenk 78 angeordnet und mit einer längsorientierten Welle 80 gekoppelt, welche durch verschiedene Montageelemente oder Halterungen und Lager 82 abgestützt ist, welche es ihr erlauben, vorwärts und rückwärts zu translatieren und um ihre Achse zu rotieren.
Bezug nehmend nun auf 3, 5A, 5B und 5C enthält die Sensor-Anordnung 40 für Gang-Absolutpositionen einen ersten Bogenmagneten oder -ring 92 und einen beabstandeten zweiten Bogenmagneten oder -ring 94, die beide an der längsorientierten Welle 80 befestigt sind. In der neutralen Position des Schaltgestänges 70, die in 5A veranschaulicht ist, ist der erste Hall-Effekt-Sensor 96 nahe, aber vorzugsweise nicht in Kontakt mit, dem ersten Bogenmagneten oder -ring 92 angeordnet, und ein zweiter Hall-Effekt-Sensor 98 ist nahe, aber vorzugsweise nicht in Kontakt mit, dem zweiten Bogenmagneten oder -ring 94 angeordnet. Die Ausgaben des ersten Hall-Effekt-Sensors 96 und des zweiten Hall-Effekt-Sensors 98 werden direkt in die anwendungsspezifische integrierte Schaltung 44 gespeist, welche integral mit den Sensoren 96 und 98 ausgebildet und in eine Einheitsvorrichtung zusammengebaut sein kann. Alternativ dazu können ein einzelner Bogenmagnet oder -ring und ein naher einzelner dreidimensionaler (3D) Hall-Effekt-Sensor anstelle der beiden Ringe 92 und 94 und der beiden eindimensionalen (1D) Hall-Effekt-Sensoren 96 und 98 genutzt werden.
Man erkennt, dass die ersten und zweiten Bogenmagnete oder -ringe 92 und 94 und die zugeordneten Hall-Effekt-Sensoren 96 und 98 innerhalb des Getriebegehäuses 22, durch das Getriebegehäuse 22 oder an irgendeiner anderen zweckmäßigen Stelle montiert sein können, wo die Ringe 92 und 94 an der Welle 80 angebracht und die Sensoren 96 und 98 nahe montiert werden können. Beispielsweise können sie innerhalb oder nahe der Halterung oder dem Lager 82, das in 2 veranschaulicht ist, montiert werden. Als eine Alternative zu Hall-Effekt-Sensoren können Sensoren mit anisotropem Magnetowiderstand (AMR), Riesenmagnetwiderstand (GMR), Permanentmagneten für lineare kontaktlose Verschiebung (PLCD), lineare variable Verschiebungsumformer (LVTD), magnetoelastische (ME) oder magnetoinduktive (MI) Sensoren genutzt werden.
5B veranschaulicht die Position der Welle 80, wenn der Schalthebel 72 in einer vorderen Position in der Schaltkulisse 76 ist, was zum Beispiel einen Rückwärts-, ersten, zweiten oder dritten Gang auswählt. Hier ist der erste Bogenmagnet oder -ring 92 von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Hall-Effekt-Sensor 96 und 98 entfernt oder beabstandet, und der zweite Bogenmagnet oder -ring 94 steht in naher, erfasster Beziehung mit dem ersten Hall-Effekt-Sensor 96. Eine Drehung der Welle 80 und des zweiten Bogenmagneten oder -rings 94, der dem ersten Hall-Effekt-Sensor 96 benachbart ist, ändert oder moduliert die von dem ersten Hall-Effekt-Sensor 96 erfasste Magnetfeldstärke, und diese Information wird von der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung 44 genutzt, um ein Datensignal zu liefern, das die absolute, aktuelle Gangschaltposition anzeigt, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird.
5C veranschaulicht die Position der Welle 80, wenn der Schalthebel 72 in einer hinteren Position in der Schaltkulisse 76 ist, was zum Beispiel einen zweiten, vierten oder sechsten Gang auswählt. Hier ist der zweite Bogenmagnet oder -ring 94 von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Hall-Effekt-Sensor 96 und 98 entfernt oder beabstandet, und der erste Bogenmagnet oder -ring 92 ist in naher, erfasster Beziehung zum zweiten Hall-Effekt-Sensor 98. Eine Drehung der Welle 80 und des ersten Bogenmagneten oder -rings 92, der dem zweiten Hall-Effekt-Sensor 98 benachbart ist, ändert oder moduliert die durch den zweiten Hall-Effekt-Sensor 98 erfasste Magnetfeldstärke, und diese Information wird von der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung 44 genutzt, um ein Datensignal zu liefern, das die absolute, aktuelle Gangschaltposition anzeigt, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird.
Bezug nehmend nun auf 6 werden für jede der sechs Vorwärtsdrehzahl- oder -Übersetzungsverhältnispositionen und den Rückwärtsgang die tatsächlichen vorderen und hinteren Translationen und Drehungen im Uhrzeigersinn und Gegenuhrzeigersinn der Welle 80 in Bezug auf die neutrale Position präsentiert. Es sollte erkannt werden, dass die Translationen oder Rotationen, die in 6 dargestellt sind, nur veranschaulichend und beispielhaft sind und dass derartige numerische Werte weit variieren oder verstellt werden können, um verschiedenen Größen, Ausgestaltungen und Entwürfen von Getrieben Rechnung zu tragen, einschließlich jener mit einer verschiedenen Anzahl von Gängen. Es sollte auch erkannt werden, dass, obgleich das hierin beschriebene Schaltgestänge 70 mit einer ersten Auswahl-(Lateral-)Bewegung des Schalthebels 72, gefolgt von einer Schalt-(Längs-)Bewegung (und einer ersten Rotationsbewegung der Welle 80 und der Magnetringe 92 und 94 und dann einer Längsbewegung) funktioniert, die Erfindung auch ein Schaltgestänge 70 umfasst, in welchem die Welle 80 und die Magnetringe 92 und 94 sich zuerst in Längsrichtung bewegen und dann als Antwort auf eine Bewegung des Schalthebels 72 rotieren.
Bezug nehmend nun auf 7 präsentiert ein Diagramm, das der Schaltkulisse oder dem ”H”-Muster 76, das in 4 veranschaulicht ist, entspricht, die PWM-Betriebszyklus-Ausgabe der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung 44 in Prozent für jeden der Hall-Effekt-Sensoren 96 und 98 als Funktion der Lage des Schalthebels 72 und der Welle 80. Man beachte zunächst, dass für alle neutralen Positionen die Betriebszyklus-Ausgabewerte für beide Sensoren 96 und 98 identisch sind, was folglich eine nützliche Integritätsprüfung des System- und Sensorbetriebs liefert. Zweitens ist in sowohl vorderen Positionen im Schaltkulissenmuster 76, was zum Beispiel einen Rückwärts-, ersten, dritten oder fünften Gang wie in 5B veranschaulicht auswählt, als auch hinteren Positionen in dem Schaltkulissenmuster 76, was zum Beispiel einen zweiten, vierten und sechsten Gang auswählt, wie in 5C veranschaulicht, eine der Ausgaben der Hall-Effekt-Sensoren 96 und 98 immer Null; der zweite Hall-Effekt-Sensor 98 in dem ersten Beispiel und der erste Hall-Effekt-Sensor 96 in dem zweiten Beispiel.
Bezug nehmend nun auf 8 veranschaulicht ein Graph die tatsächliche kontinuierliche Zustandsausgabe (PWM-Betriebszyklus in Prozent) der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung 44 von dem ersten Hall-Effekt-Sensor 96 entlang der horizontalen (X) Achse und die Ausgabe der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung 44 von dem zweiten Hall-Effekt-Sensor 98 entlang der vertikalen (Y) Achse, während sich die Welle 80 und der Schalthebel 72 durch die verschiedenen Positionen des Schaltkulissenmusters 76 bewegen, während einer/eines der verfügbaren Gänge oder Drehzahlverhältnisse ausgewählt wird. Aus diesem Graph sowie den Daten von 7 erkennt man, dass nicht nur jede Gangauswahlposition einen eindeutigen numerischen Wert oder Signatur aufweist, sondern auch dass, während der Schalthebel 72 bewegt und die Welle 80 translatiert und rotiert wird, die Ausgaben der Hall-Effekt-Sensoren 96 und 98 und der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung 44 ein kontinuierlich variierendes, im Wesentlichen analoges Signal liefern, das gestattet, dass das Motor-Steuerungsmodul 30 oder eine andere ähnliche Vorrichtung nicht nur die gegenwärtige Lage des Schalthebels 72 und der Welle 80, sondern auch deren Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit einer solchen Bewegung ableiten.
Es sollte erkannt werden, dass die Sensor-Anordnung 40 für Gang-Absolutpositionen der vorliegenden Erfindung mehrere Vorteile und Merkmale liefert und ermöglicht. Zum Beispiel unterstützt sie Start/Stopp-Anwendungen eines Motors insofern, als sie die Feststellung einer Neutralposition erfordern. Die Erfindung verbessert eine Schaltqualität und verringert einen dumpfen Schlag des Antriebsstrangs, indem die Vorsynchronisierung des Antriebsstrangs erleichtert wird. Außerdem ist ein Anpassen der Drehzahl des Motorausgangs und Getriebeeingangs, was eine absolute Gangposition und des antizipierten Gangs verlangt, möglich. Eine Drehmomentverwaltung, welche Masse und Komplexität des Getriebes reduzieren kann, ist ebenfalls möglich. Ein ferngesteuertes, das heißt bedienerloses Starten wird ebenfalls erleichtert, da es auch eine Feststellung einer Neutralposition verlangt. Überdies kann die Erfindung genutzt werden, um einen Missbrauch des Getriebes zu verringern oder im Wesentlichen zu eliminieren, da sie genutzt werden kann, um ein potentiell missbräuchliches Betriebsereignis zu erfassen und zu verhindern. Schließlich liefert die Erfindung eine Volldiagnosefähigkeit, z. B. Leistungsausfall, Erdschluss und offener Stromkreis.
Die Beschreibung der Erfindung ist in ihrer Art nur beispielhaft, und Variationen, die nicht vom Geist der Erfindung abweichen, sollen innerhalb des Umfangs der Erfindung liegen. Solche Variationen werden nicht als Abweichung vom Geist und Umfang der Erfindung betrachtet.

Claims

Sensor-Anordnung für Gang-Absolutpositionen für ein manuelles Getriebes, umfassend, in Kombination, ein Schaltgestänge mit einem vom Bediener greifbaren Schalthebel, der mit einem Schaltelement gekoppelt ist, das aus einer neutralen Position in Dreh- und Längsrichtung bewegbar ist, um mehrere Übersetzungsverhältnisse auszuwählen und einzurücken, wobei das Schaltelement ein Paar beabstandete Magnetringe enthält, ein Paar Magnetsensoren, welche jeweils einen Ausgang aufweisen, wobei einer des Paars Magnetsensoren einem jeweiligen des Paars Magnetringe benachbart angeordnet ist, und eine integrierte Schaltung, um die Ausgaben der Magnetsensoren zu empfangen und ein Signal zu liefern, das eine aktuelle Schaltgestängeposition anzeigt.
Sensor-Anordnung für Gang-Absolutpositionen nach Anspruch 1, wobei die Magnetsensoren aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Hall-Effekt-Sensoren, Sensoren mit anistropem Magnetowiderstand, Riesenmagnetowiderstand, Permanentmagneten für lineare kontaktlose Verschiebung, linearen variablen Bewegungsumformer, magnetoelastischen und magnetoinduktiven Sensoren besteht.
Sensor-Anordnung für Gang-Absolutpositionen nach Anspruch 1, wobei das Schaltgestänge ferner eine Schaltkulisse mit ”H”-Muster aufweist.
Sensor-Anordnung für Gang-Absolutpositionen nach Anspruch 1, wobei die Magnetringe Bogenmagnete sind.
Sensor-Anordnung für Gang-Absolutpositionen nach Anspruch 1, wobei die Magnetringe den Magnetsensoren am nächsten sind, wenn der Schalthebel in Neutralstellung ist.
Sensor-Anordnung für Gang-Absolutpositionen nach Anspruch 1, wobei die anwendungsspezifische integrierte Schaltung eine PWM-Ausgabe liefert.
Sensor-Anordnung für Gang-Absolutpositionen nach Anspruch 1, ferner enthaltend ein Motor-Steuerungsmodul mit einem Eingang zum Empfangen des Signals von der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung.
Sensor-Anordnung für Gangpositionen für ein manuelles Getriebe, umfassend, in Kombination, ein Schaltgestänge mit einem durch einen Bediener greifbaren Schalthebel, der mit einem Schaltelement gekoppelt ist, das aus einer Neutralposition in Dreh- und dann Längsrichtung bewegbar ist, um mehrere Übersetzungsverhältnisse auszuwählen und einzurücken, wobei das Schaltelement mindestens einen Magnetring enthält, zumindest einen Magnetsensor, der dem Magnetring benachbart angeordnet ist, wobei der Magnetsensor eine dreidimensionale Bewegung des Magnetrings erfassen und eine Ausgabe liefern kann, und eine integrierte Schaltung, um die Ausgabe des Magnetsensors zu empfangen und ein Signal zu liefern, das eine aktuelle Schaltgestängeposition anzeigt.
Sensor-Anordnung für Gangpositionen für ein manuelles Getriebe nach Anspruch 8, wobei der zumindest eine Magnetsensor ein dreidimensionaler Hall-Effekt-Sensor ist.
Sensor-Anordnung für Gangpositionen für ein manuelles Getriebe nach Anspruch 8, ferner enthaltend einen zweiten Magnetring und einen zweiten Magnetsensor, der dem zweiten Magnetring benachbart angeordnet ist.