DE102012105272B4

DE102012105272B4 - Schalt- und Neigeverriegelungsvorrichtung und Verfahren für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes

Info

Publication number: DE102012105272B4
Application number: DE102012105272.7A
Authority: DE
Inventors: Jeehyuck Choi; Kwanggi LEE; Dongjae KIM
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2011-11-28
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2023-12-28
Anticipated expiration: 2032-06-19
Also published as: US9140354B2; KR20130059129A; CN103133684B; DE102012105272A1; KR101349404B1; US20130133459A1; US9618110B2; CN103133684A; US20150211631A1

Abstract

Eine Schalt- und Neigeverriegelungsvorrichtung für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes, aufweisend:einen Schaltknopf (10),einen in einem Gehäuse (20) angeordneten Hauptschaft (21), der verschiebbar ist, so dass der Schaltknopf (10) vorwärts und rückwärts verschiebbar ist, und der in einer Umfangsrichtung des Hauptschafts (21) drehbar ist, so dass der Schaltknopf (10) nach links und rechts verschiebbar ist,ein Querstück (23), das mit dem Hauptschaft (21) gekuppelt ist, so dass es den Hauptschaft (21) kreuzt, wobei das Querstück (23) an einem oberen Ende den Schaltknopf (10) zum Neigen aufweist,ein Schaltbeschränkungsmittel (22, 31, 32), das dem Schaltknopf (10) selektiv erlaubt, sich zu verschieben durch selektives Beschränken des Verschiebens des Hauptschafts (21), undein Neigebeschränkungsmittel (41, 42, 43), das den Schaltknopf (10) steuert, sich zu neigen oder nicht zu neigen durch selektives Beschränken des Neigens des Schaltknopfs (10) am oberen Ende des Querstücks (23),wobei das Neigebeschränkungsmittel (41, 42, 43) aufweist:einen Knopfrotationsschaft (24), der am oberen Ende des Querstücks (23) befestigt ist und um welchen der Schaltknopf (10) vorwärts und rückwärts neigbar ist,eine Knopfhalterung (11), die den Knopfrotationsschaft (24) aufnimmt, relativ zum Knopfrotationsschaft (24) rotiert und im Schaltknopf (10) angeordnet ist,einen Schiebemitnehmer (42), der verschiebbar im Schaltknopf (10) angeordnet ist und bei Vorwärtsbewegen mit der Knopfhalterung (11) in Eingriff bringbar ist,einen Rotationsarm (43), der drehbar am Schaltknopf (10) angebracht ist und den Schiebemitnehmer (42) durch Rotieren verschiebt, undein drittes Solenoid (41), das am Querstück (23) angebracht ist und den Rotationsarm (43) durch Ausfahren und Einfahren dreht.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalthebel eines Automatikgetriebes, ins Besondere eine Schalt-/Neigeverriegelungsvorrichtung und ein Verfahren für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes, die einem Schaltknopf erlaubt, sich gemäß einem Zustand eines Fahrzeugs oder der Absicht des Fahrers, zu verschieben und zu neigen, oder den Betrieb des Schaltknopfs beschränken kann.
Bezogene Technik
Fahrzeuge sind mit einem Getriebe zum Schalten ausgestattet, und neuerdings sind die meisten Fahrzeuge mit einem Automatikgetriebe ausgestattet.
Für den Schalthebel, der die Automatikgetriebe der Fahrzeuge betreibt, ist zum einfachen Bedienen ein elektronischer Integralsteuerung-Schalthebel angebracht.
Der elektronische Integralsteuerung-Schalthebel beschränkt oder gibt die Bewegung frei, in einer Neigebewegungsrichtung beim P-R-N-D Schalten, und beschränkt oder gibt die Bewegung des Schalthebels frei, wenn er in einen Eco-Sport-Modus oder einen Manuell-Modus geschalten wird, so dass das Schalten durch das Bedienen des Schalthebels ausgeführt wird.
Obwohl der elektronische Integralsteuerung-Schalthebel einfach ist, da sich die Betriebsdistanz im Vergleich zum Betrieb von herkömmlichen Automatikgetrieben verringert, ist ein separates Mittel zum Steuern des Schaltens gemäß dem Zustand des Fahrzeugs notwendig.
Das heißt, wenn es misslingt, den Betrieb des Schalthebels zu steuern, kann sich ein Unfall ereignen, wie beispielsweise ein plötzliches unbeabsichtigtes Beschleunigen, auf Grund eines unbeabsichtigten Betriebs des Schalthebels, wie beispielsweise eines Fehlers beim Bedienen durch einen Fahrer.
Deswegen ist der Betrieb des elektronischen Integralsteuerung-Schalthebels notwendigerweise mit einem Mittel ausgestattet, das den Betrieb des Hebels beschränken/freigeben kann.
Die Informationen, welche im Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ offenbart sind, dienen lediglich zum besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Bestätigung oder in irgendeiner Form als Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann bereits bekannt ist, gehören.
Beispielsweise ist aus DE 10 2007 058 922 B3 und US 2008 / 0 264 194 A1 jeweils eine Schalt-/Neigeverriegelungsvorrichtung für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes bekannt, welche aufweist: einen Schaltknopf, einen Hauptschaft, der verschiebbar ist, so dass der Schaltknopf vorwärts/rückwärts verschiebbar und in einer Umfangsrichtung des Hauptschafts drehbar ist, ein Querstück, das mit dem Hauptschaft gekuppelt ist, so dass es den Hauptschaft kreuzt, wobei das Querstück an einem oberen Ende den Schaltknopf zum Neigen aufweist, ein Schaltbeschränkungsmittel, das dem Schaltknopf selektiv erlaubt, sich zu verschieben durch selektives Beschränken des Verschiebens des Hauptschafts, und ein Neigebeschränkungsmittel, das den Schaltknopf steuert, sich zu neigen oder nicht zu neigen durch selektives Beschränken des Neigens des Schaltknopfs.
Eine weitere Schalt-/Neigeverriegelungsvorrichtung mit einem neigbaren Schaltknopf ist z.B. aus und DE 10 2009 027 193 A1 bekannt.
Erläuterung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schalt/Neigeverriegelungsvorrichtung und ein Verfahren für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes bereitzustellen, die für den Schalthebel eines elektronischen Integralsteuerung-Automatikgetriebes verwendet wird und einem Schaltknopf erlaubt, sich gemäß einem Zustand eines Fahrzeugs oder der Absicht des Fahrers zu verschieben und/oder zu neigen, oder den Betrieb des Schaltkopfs beschränken kann, um eine Fehlbetätigung zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schalt-/Neigeverriegelungsvorrichtung für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes mit den Merkmalen gemäß dem Anspruch 1 und ein Verfahren zum Steuern einer Schalt-/Neigeverriegelungsvorrichtung für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes mit den Merkmalen gemäß dem Anspruch 6 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung und des Verfahrens sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Das Schaltbeschränkungsmittel kann aufweisen: einen Verriegelungshebel, der mit dem Hauptschaft gekuppelt ist und von dem Hauptschaft aus nach einer Seite hervorsteht, und ein erstes Solenoid (Elektromagnet) und ein zweites Solenoid, die einen ersten Verriegelungsarm bzw. einen zweiten Verriegelungsarm aufweisen, am vorderen und am hinteren Abschnitt in der Verschiebungsrichtung des Verriegelungshebels, um das Verschieben des Verriegelungshebels selektiv zu beschränken, und die arbeiten/funktionieren, um den Verriegelungshebel mit dem ersten Verriegelungsarm und dem zweiten Verriegelungsarm, die ausfahren/einfahren, zu beschränken.
Das erste Solenoid und das zweite Solenoid können Verriegelungssolenoids sein. (Solenoids, die im nicht bestromten Zustand verriegeln.)
Eine Verbindungsstange, deren beide Enden mit dem dritten Solenoid bzw. mit dem Rotationsarm verbunden sind, kann zwischen dem dritten Solenoid und dem Rotationsarm angeordnet sein.
Das dritte Solenoid kann ein Verriegelungssolenoid sein.
Der Schaltmodus-Ermittlungsschritt kann aufweisen: einen Parkmodus-Ermittlungsschritt, der ermittelt, ob der Schaltknopf in einem Parkmodus ist, einen Neutralmodus-Ermittlungsschritt, der ermittelt, ob der Schaltknopf in einem Neutralmodus ist, einen Fahrmodus-Ermittlungsschritt, der ermittelt, ob der Schaltknopf in einem Fahrmodus ist, und einen Rückwärtsfahrmodus-Ermittlungsschritt, der ermittelt, ob der Schaltknopf in einem Rückwärtsfahrmodus ist.
Des Weiteren kann das Verfahren einen Parksteuerungsschritt aufweisen, der das erste Solenoid, das zweite Solenoid und das dritte Solenoid verriegelt, wenn der Schaltknopf im Parkmodus-Ermittlungsschritt in einem P-Bereich positioniert ist.
Des Weiteren kann das Verfahren einen Neutralsteuerungsschritt aufweisen, der das erste Solenoid und das zweite Solenoid verriegelt und das dritte Solenoid entriegelt, wenn der Schaltknopf im Neutralmodus-Ermittlungsschritt in einem N-Bereich ist.
Des Weiteren kann das Verfahren einen Fahrsteuerungsschritt aufweisen, der das erste Solenoid entriegelt und das zweite Solenoid und das dritte Solenoid verriegelt, wenn der Schaltknopf im Fahrmodus-Ermittlungsschritt in einem D-Bereich ist.
Des Weiteren kann das Verfahren nach dem Fahrmodus-Ermittlungsschritt aufweisen: einen ersten Eco (Öko)-Sport-Modus-Auswahlschritt, der ermittelt, ob der Schaltknopf im Eco (Öko)-Sport-Modus positioniert ist, einen ersten Eco-Sport-Modus-Steuerungsschritt, der das erste Solenoid und das zweite Solenoid verriegelt und das dritte Solenoid entriegelt, wenn ermittelt ist, dass der Schaltknopf im ersten Eco-Sport-Modus-Auswahlschritt im Eco-Sport-Modus positioniert ist, einen Manuell-Modus-Auswahlschritt, der ermittelt, ob der Schaltknopf in einem Manuell-Modus positioniert ist, wenn ermittelt ist, dass der Schaltknopf im ersten Eco-Sport-Modus-Auswahlschritt nicht im Eco-Sport-Modus positioniert ist, und einen Manuell-Modus-Steuerungsschritt, der das erste Solenoid und das zweite Solenoid verriegelt und das dritte Solenoid entriegelt, wenn ermittelt ist, dass der Schaltknopf im Manuell-Modus-Auswahlschritt im Manuell-Modus positioniert ist.
Des Weiteren kann das Verfahren einen Rückwärtsfahrmodus-Steuerungsschritt aufweisen, der das erste Solenoid und das dritte Solenoid verriegelt und das zweite Solenoid entriegelt, wenn der Schaltknopf im Rückwärtsfahrmodus-Ermittlungsschritt in einem R-Bereich positioniert ist.
Des Weiteren kann das Verfahren nach dem Parksteuerungsschritt einen Entparkzustand-Ermittlungsschritt aufweisen, der ermittelt, ob das Fahrzeug gestoppt oder mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit oder weniger gefahren wird, ob ein Bremspedal betätigt wird und ob der Schalthebel entriegelt ist, und einen Entparksteuerungsschritt, der das erste Solenoid und das zweite Solenoid entriegelt und das dritte Solenoid verriegelt, wenn das Fahrzeug gestoppt oder mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit oder weniger gefahren wird, wenn das Bremspedal betätigt wird und wenn der Schalthebel entriegelt ist.
Ein zweiter Eco-Sport-Modus-Auswahlschritt, der ermittelt, ob der Schaltkopf im Eco-Sport-Modus ist, kann ausgeführt werden, wenn das Fahrzeug gestoppt oder mit mehr als einer vorgegebenen Geschwindigkeit gefahren wird, wenn das Bremspedal nicht betätigt wird, oder wenn der Schaltknopf im Entparkzustand-Ermittlungsschritt verriegelt ist, und ein zweiter Eco-Sport-Modus-Steuerungsschritt, der das erste Solenoid und das zweite Solenoid verriegelt und der das dritte Solenoid entriegelt, wird ausgeführt, wenn ermittelt ist, dass der Schaltknopf im ersten Eco-Sport-Modus-Auswahlschritt im Eco-Sport-Modus ist.
Ein Diagnoseschritt kann ermitteln, ob ein Problem aufgetreten ist, wenn der Parkmodus-Ermittlungsschritt, der Neutralmodus-Ermittlungsschritt, der Fahrmodus-Ermittlungsschritt oder der Rückwärtsfahrmodus-Ermittlungsschritt im Schaltmodus-Ermittlungsschritt nicht zufriedenstellend ist.
Gemäß der Schalt-/Neigeverriegelungsvorrichtung und dem Verfahren für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes, welche die oben beschriebene Konfiguration haben, kann ein beabsichtigtes Schalten durchgeführt und ein unbeabsichtigter Fehlbetrieb verhindert werden durch Beschränken oder Freigeben des Schaltknopfs durch Verwenden einer Mehrzahl an Solenoids beim Schalten mit einem elektronischen Integralsteuerung-Schalthebel gemäß der Fahrzustände/Fahrbedingungen des Fahrzeugs.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beigefügten Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind oder detaillierter dargestellt werden in den zugehörigen Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder detaillierter ausgeführt werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 ist eine perspektivische Ansicht, wenn ein elektronischer Integralsteuerung-Schalthebel, der mit einer beispielhaften Schalt-/Neigeverriegelungsvorrichtung für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, an eine Konsole montiert ist.
2 ist eine konzeptuelle Ansicht, die den Weg von einer beispielhaften Schalt-/Neigeverriegelungsvorrichtung für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung zu Schaltbereichen darstellt.
3A und 3B sind konzeptuelle Ansichten, die den Bewegungsweg zu den Schaltbereichen darstellen, wenn ein Eco-Sport-Modus und ein Manuell-Modus in 2 ausgewählt sind.
4A und 4B sind konzeptuelle Ansichten, die die Position eines Solenoids darstellen, das die Bewegung zu den Schaltbereichen durch eine beispielhafte Schalt-/Neigeverriegelungsvorrichtung für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung beschränkt.
5 ist eine Frontansicht einer beispielhaften Schalt-/Neigeverriegelungsvorrichtung für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine teilweise vergrößerte perspektivische Ansicht einer beispielhaften Schalt-/Neigeverriegelungsvorrichtung für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung.
7 bis 9 sind teilweise perspektivische Ansichten, die das Neigungsprinzip des Schaltknopfs der Schalt-/Neigeverriegelungsvorrichtung für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Schalt-/Neigeverriegelungssteuerverfahren für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.

Es sollte klar sein, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Eigenschaften darstellen, um die Grundprinzipien der Erfindung aufzuzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, unter anderem z.B. konkrete Abmessungen, Richtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Verwendungsumgebung vorgegeben.
In allen Figuren beziehen sich die gleichen Bezugszeichen auf gleiche oder gleichwertige Bauteile der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Eine Schalt-/Neigeverriegelungsvorrichtung für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist auf: einen Schaltknopf 10, einen Hauptschaft 21, mittels dessen der Schaltknopf 10 vorwärts/rückwärts und nach links/rechts verschiebbar ist, ein Querstück 23, das mit dem Hauptschaft 21 gekoppelt ist, um den Hauptschaft 21 zu kreuzen, und das den Schaltknopf 10 zum Neigen am oberen Ende hat, ein Schaltbeschränkungsmittel, das die Vorwärts-/Rückwärtsbewegung des Hauptschafts 21 beschränkt, und ein Neigebeschränkungsmittel, das das Neigen des Schaltknopfs 10 selektiv beschränkt.
Der Schaltknopf 10, wie in 1 dargestellt, ist am oberen Abschnitt der Konsole angebracht, so dass ein Fahrer den Schaltknopf 10 halten und bedienen kann. Eine Knopfhalterung 11, die sich bezüglich des unten beschriebenen Querstücks 23 neigen kann, ist im Schaltknopf 10 angeordnet, um das Neigen zu beschränken. Die Knopfhalterung 11 hat ein Durchgangsloch darin, das in Links-Rechts-Richtung des Fahrzeugs geformt ist, unter der Annahme, dass der Schaltknopf 10 sich in die Richtung senkrecht zur Neigerichtung neigt, welche die Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs ist. Ein Eingriffsloch 11b, das mit dem vorderen Ende eines unten beschriebenen Rotationsarms 43 in Eingriff ist, ist an einer Seite der Knopfhalterung 11 ausgeformt. Der Schaltknopf 10 kann nach dem Schalten zur Ausgangsposition zurückkehren.
Der Hauptschaft 21 ist in Vorwärts-/Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs in einem Gehäuse 20 verschiebbar und ist in radialer (umfänglicher) Richtung des Hauptschafts 21 drehbar. Da der Hauptschaft 21 in Vorwärts-Rückwärts-Richtung verschiebbar ist, ist es möglich, vom P-Bereich in den N/R-Bereich oder den N/D-Bereich zu schalten, und wenn der Hauptschaft 21 radial rotiert und der Schaltknopf 10 sich in die Links-Rechts-Richtung verschiebt, kann der Schaltknopf 10 in einem Eco-Sport-Modus oder einem Manuell-Modus betrieben werden.
Ein Verriegelungshebel 22 ist an eine Seite des Hauptschafts 21 gekuppelt. Ein Ende des Verriegelungshebels 22 ist an den Hauptschaft 21 gekuppelt, und das andere Ende davon steht von dem Hauptschaft 21 aus nach außen hin hervor, so dass das Ermitteln, ob der Hauptschaft 21 verriegelt werden soll gemäß dem Ermitteln, ob der Verriegelungshebel 22 verriegelt ist, erfolgt. Das heißt, da der Verriegelungshebel 22 und der Hauptschaft 21 integral und/oder monolithisch geformt sind, wenn der Verriegelungshebel 22 verriegelt ist, ist entsprechend der Hauptschaft 21 verriegelt, oder wenn der Verriegelungshebel 22 freigegeben ist/wird, wird/ist der Hauptschaft 21 ebenfalls freigegeben.
Das Querstück 23 ist an den Hauptschaft 21 gekuppelt, um den Hauptschaft 21 zu kreuzen. Da das Querstück 23 und der Hauptschaft 21 integral gekuppelt sind, wird das Querstück 23 (zusammen) mit dem Hauptschaft 21 entsprechend betätigt, wenn der Hauptschaft 21 vorwärts/rückwärts verschoben und links/rechts rotiert wird.
Das Querstück 23 hat einen Schaltknopf 10 zum Neigen am oberen Ende, und ein Knopfrotationsschaft 24 ist am oberen Ende des Querstücks 23 integral mit dem Querstück 23 verbunden, und der Knopfrotationsschaft 24 ist im Durchgangsloch 11a der Knopfhalterung 11 positioniert und erlaubt damit das Neigen des Schaltknopfs 10.
Das Schaltbeschränkungsmittel ist zusammengesetzt aus einem Verriegelungshebel 22 und einem ersten Solenoid 31 und einem zweiten Solenoid 32, die einen ersten Verriegelungsarm 32 bzw. einen zweiten Verriegelungsarm 34 betätigen.
Das erste Solenoid 31 und das zweite Solenoid 32, die durch externe elektrische Signale individuell ausfahren/einfahren, sind bereitgestellt, und der erste Verriegelungsarm 32 und der zweite Verriegelungsarm 34 sind durch Verbindungen mit dem ersten Solenoid 31 bzw. dem zweiten Solenoid 32 verbunden. Der erste Verriegelungsarm 32 und der zweite Verriegelungsarm 34 werden durch Ausfahren/Einfahren des ersten Solenoids 31 und des zweiten Solenoids 32 betätigt.
Der erste Verriegelungsarm 32 und der zweite Verriegelungsarm 34 sind nahe am anderen Ende des Verriegelungshebels 22 angebracht und am vorderen und (bzw.) am hinteren Abschnitt der in Verschiebungsrichtung des Hauptschafts 21 angeordnet.
Der erste Verriegelungsarm 32 hat ein Ende, das drehbar im Gehäuse 20 angebracht ist, wobei das eine Ende mit dem ersten Solenoid 31 verbunden ist und das andere Ende nahe an der Front- oder Rückseite des Verriegelungshebels 22 positioniert ist.
Wenn daher das andere Ende des ersten Verriegelungsarms 32 und das andere Ende des Verriegelungshebels 22 durch Ausfahren/Einfahren des ersten Solenoids 31 nahe beieinander behalten werden, beschränkt der erste Verriegelungsarm 32 das Verschieben des Verriegelungshebels 22 zum ersten Verriegelungsarm 32, und wenn das andere Ende des ersten Verriegelungsarms 32 und das andere Ende des Verriegelungshebels 22 auseinander liegen, wird der Verriegelungshebel 22 freigegeben.
Der zweite Verriegelungsarm 34 funktioniert auf gleiche Weise wie der erste Verriegelungsarm 32.
Da wie oben beschrieben der erste Verriegelungsarm 32 und der zweite Verriegelungsarm 34, die von dem ersten Solenoid 31 und dem zweiten Solenoid 32 betrieben werden, an dessen vorderem bzw. hinterem Abschnitt in Verschiebungsrichtung des Verriegelungshebels 22 angeordnet sind, wird das Verschieben des Verriegelungshebels 22, der integral und/oder monolithisch mit dem Hauptschaft 21 geformt ist, beschränkt oder freigegeben. Da der erste Verriegelungsarm 32 und der zweite Verriegelungsarm 34 vor bzw. hinter dem Verriegelungshebel 22 angebracht sind, wird das Verschieben des Hauptschafts 21 gesteuert. In dieser Konfiguration kann der erste Verriegelungsarm 32 vor oder hinter dem Verriegelungshebel 22 positioniert werden.
Das Neigebeschränkungsmittel, wie in 7 bis 9 dargestellt, weist auf: einen Schiebemitnehmer 42, der mit der Knopfhalterung 11 in Eingriff ist, welche auf das Querstück 23 montiert ist, einen Rotationsarm 43, der den Schiebemitnehmer 42 durch Rotieren verschiebt, und ein drittes Solenoid 41, das den Rotationsarm 43 dreht.
Ein Eingriffsloch 11b ist an einer Seite der Knopfhalterung 11 geformt, welche im Schaltknopf 10 angeordnet ist.
Der Schiebemitnehmer 42 ist verschiebbar im Schaltknopf 10 angeordnet, und wenn der Schiebemitnehmer 42 sich vorwärts bewegt, wird das vordere Ende in das Eingriffsloch 11b eingesetzt, und wenn der Schiebemitnehmer 42 sich rückwärts bewegt, wird das vordere Ende vom Eingriffsloch 11b getrennt. Der Schaltknopf 10 kann sich um den Knopfrotationsschaft 24 neigen, und wenn der Schiebemitnehmer 42 in das Eingriffsloch 11b der Knopfhalterung 11 eingesetzt wird, wird das Neigen des Schaltknopfs 10 beschränkt, und wenn der Schiebemitnehmer 42 vom Eingriffsloch 11b der Knopfhalterung 11 getrennt wird, kann sich der Schaltknopf 10 neigen.
Der Rotationsarm 43 bewegt den Schiebemitnehmer 42 vorwärts oder rückwärts. Der Rotationsarm 43 ist drehbar im Schaltknopf 10 angeordnet, und ein Ende ist mit dem Rotationsarm 43 verbunden, so dass, wenn sich der Rotationsarm 43 dreht, sich der Schiebemitnehmer 42 vorwärts oder rückwärts bewegt.
Das dritte Solenoid 41 ist am Querstück 23 befestigt und mit dem anderen Ende des Rotationsarms 43 verbunden, so dass es den Rotationsarm 43 während des Ausfahrens/Einfahrens dreht.
Das dritte Solenoid 41 und der Rotationsarm 43, wenn das dritte Solenoid 41 und der Rotationsarm 43 auseinander liegen, können mit beiden Enden einer Verbindungsstange 44 verbunden werden, durch Anbringen der Verbindungsstange 44 dazwischen.
Das erste Solenoid 31, das zweite Solenoid 32 und das dritte Solenoid 41 können Verriegelungssolenoids sein, um den Steuerzustand aufrecht zu erhalten, bevor der Stromfluss unterbrochen wird, selbst wenn der Stromfluss unterbrochen ist.
Eine Schalt-/Neigeverriegelungsvorrichtung für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes, welche die oben beschriebene Konfiguration hat gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, führt das Schalten durch, indem sie den Betrieb des ersten Solenoids 31, des zweiten Solenoids 32 und des dritten Solenoids 41 kombiniert, so dass das Schalten oder Neigen beschränkt oder erlaubt wird.
Das heißt, das erste Solenoid 31 und das zweite Solenoid 32 können die Vorwärts-/Rückwärtsbewegung des Hauptschafts 21 beschränken oder freigeben, und das dritte Solenoid 41 kann das Neigen des Schaltknopfs 10 beschränken oder freigeben.
Wenn beispielsweise in 6 das erste Solenoid 31 betätigt ist, liegen der erste Verriegelungsarm 32 und der Verriegelungshebel 22 auseinander, und wenn das zweite Solenoid 32 nicht betätigt ist, so dass, wenn der zweite Verriegelungsarm 34 nahe am Verriegelungshebel 22 bleibt, der Hauptschaft 21 in der Zeichnung nach rechts freigegeben wird und sich verschieben kann, doch in die entgegengesetzte Richtung beschränkt ist und sich nicht verschieben kann.
Die Tatsache, dass das erste Solenoid 31, das zweite Solenoid 32 und das dritte Solenoid 41 den Schaltknopf 10 beschränken/freigeben oder verriegeln/entriegeln, bedeutet, dass das erste Solenoid 31, das zweite Solenoid 32 und das dritte Solenoid 41 den Verriegelungshebel 22 durch den ersten Verriegelungsarm 32 und den zweiten Verriegelungsarm 34 beschränken/freigeben, oder dass der Rotationsarm 43 das Schalten oder Neigen des Schaltknopfs 10 beschränkt/freigibt durch in Eingriff bringen/Trennen des Schiebemitnehmers 42 und der Knopfhalterung 11.
Der Schaltknopf 10 führt, wie in 2 dargestellt, das Schalten in den N/R-Bereich oder einen N/D-Bereich aus durch Verschieben in Fahrtrichtung des Fahrzeugs, und führt den Eco-Sport-Modus (ES) oder den Manuell-Modus (M) aus durch Verschieben in die Richtung senkrecht zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Wie in 3 dargestellt, neigt sich der Schaltknopf 10 vorwärts, um den Sport-Modus auszuführen, und neigt sich rückwärts, um den Eco-Modus im Eco-Sport-Modus auszuführen, und im Manuell-Modus neigt sich vorwärts, um in einen höheren Gang zu schalten, und neigt sich rückwärts, um in einen niedrigeren Gang zu schalten.
Während sich der Schaltknopf 10, wie oben beschrieben, zum Schalten verschiebt oder neigt, wird das Verschieben oder Neigen durch das erste Solenoid 31, das zweite Solenoid 32 und das dritte Solenoid 41 beschränkt, wie in 4 dargestellt. Beispielsweise beschränkt/erlaubt das erste Solenoid 31 das Verschieben in den N/R-Bereich, das zweite Solenoid 32 beschränkt/erlaubt das Verschieben in den N/D-Bereich, und das dritte Solenoid 41 beschränkt/erlaubt im Eco-Sport-Modus das Neigen für den Eco-Modus oder den Sport-Modus und beschränkt/erlaubt im Manuell-Modus das Schalten in den höheren Gang oder das Schalten in den niedrigeren Gang.
Inzwischen verwendet ein Schalt-/Neigeverriegelungsverfahren für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie in 10 dargestellt, die oben beschriebene Schalt-/Neigeverriegelungsvorrichtung für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes.
Beispielsweise weist das Verfahren auf: einen Schaltmodus-Ermittlungsschritt S110 auf, der den Schaltmodus durch Überprüfen der Position des Schaltknopfs 10 ermittelt, und einen Hebelverriegelungsschritt S120, der das Schalten des Schaltknopfs beschränkt oder freigibt oder den im Schaltmodus-Ermittlungsschritt S110 ermittelten Schaltmodus beibehält.
Im Schaltmodus-Ermittlungsschritt S110 wird die Position des Schaltknopfs 10 überprüft, und das Schalten gemäß dem von dem Fahrer beabsichtigten Schaltbereich wird ausgeführt.
Für diese Konfiguration weist der Schaltmodus-Ermittlungsschritt S110 einen Parkmodus-Ermittlungsschritt S111, einen Neutralmodus-Ermittlungsschritt S112, einen Fahrmodus-Ermittlungsschritt S113 und einen Rückwärtsfahrmodus-Ermittlungsschritt S114 auf gemäß Parken (P), Neutral (N), Drive (D) [Fahren] und Rear (R) [Rückwärts].
Der Parkmodus-Ermittlungsschritt S111, der Neutralmodus-Ermittlungsschritt S112, der Fahrmodus-Ermittlungsschritt S113 und der Rückwärtsfahrmodus-Ermittlungsschritt S114 ermitteln, ob der Schaltknopf 10 in Parken (P), Neutral (N), Drive (D) [Fahren] oder Rear (R) [Rückwärts] positioniert ist.
In diesem Verfahren fährt oder bewegt sich das Fahrzeug durch den Neutral-Bereich vom Parkzustand rückwärts, und die Fahrfrequenz ist höher als die Rückwärtsbewegung, so dass der Parkmodus-Ermittlungsschritt S111, der Neutralmodus-Ermittlungsschritt S112, der Fahrmodus-Ermittlungsschritt S113 und der Rückwärtsfahrmodus-Ermittlungsschritt S114 im Schaltmodus-Ermittlungsschritt S110 in dieser Reihenfolge nacheinander ausgeführt werden können.
Nach dem Schaltmodus-Ermittlungsschritt S110, wird der Hebelverriegelungsschritt S120 ausgeführt. Ein Parksteuerungsschritt S121, ein Neutralsteuerungsschritt S122, ein Fahrsteuerungsschritt S123 oder ein Rückwärtssteuerungsschritt S124 wird ausgeführt gemäß dem im Schaltmodus-Ermittlungsschritt S110 ermittelten Schaltmodus.
Der Parksteuerungsschritt S121 verriegelt den Schaltknopf 10 durch Verwenden des ersten Solenoids 31 und des zweiten Solenoids 32, so dass der Schaltknopf 10 von der Parkposition nicht vorwärts/rückwärts geschaltet wird, und verriegelt den Schaltknopf 10 durch Verwenden des dritten Solenoids 41, so dass sich der Schaltknopf 10 nicht neigt.
Der Neutralsteuerungsschritt S122 entriegelt das erste Solenoid 31 und das zweite Solenoid 32, so dass der Schaltknopf 10 sich zum N-Bereich bewegen kann, und verriegelt das dritte Solenoid 41, so dass sich der Schaltknopf 10 nicht frei neigt.
Der Fahrsteuerungsschritt S123 entriegelt das erste Solenoid 31 und verriegelt das zweite Solenoid 32 und das dritte Solenoid 41, so dass der Schaltknopf 10 den D-Bereich in Betrieb nimmt, während der Rückwärtsfahrsteuerungsschritt S124 das erste Solenoid 31 und das dritte Solenoid 41 verriegelt und das zweite Solenoid 32 entriegelt.
Inzwischen ist es möglich, den Eco-Sport-Modus (ES Modus) auszuwählen, der den Eco-Modus auswählt, in welchem eine Getriebesteuerungseinheit (TCU) vorrangig zum Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs schaltet, und den Sport-Modus auswählt, der vorrangig zur Fahrleistung schaltet, oder den Manuell-Modus (M Modus), in welchem der Fahrer während des Fahrens im D-Bereich frei in einen hohen Gangbereich oder einen niedrigen Gangbereich schaltet. Das heißt, es ist möglich, den Sport-Modus auszuführen, durch Verschieben des Schaltknopfs 10 nach links und durch Vorwärtsneigen des Schaltknopfs 10, den Eco-Modus auszuführen, durch Verschieben des Schaltknopfs 10 nach links und durch Rückwärtsneigen des Schaltknopfs 10, manuell in einen hohen Gangbereich zu schalten, durch Verschieben des Schaltknopfs 10 nach rechts und durch Vorwärtsneigen des Schaltknopfs 10, oder manuell in einen niedrigen Gangbereich zu schalten, durch Verschieben des Schaltknopfs 10 nach rechts und durch Rückwärtsneigen des Schaltknopfs 10.
Für diesen Vorgang werden das erste Solenoid 31 und das zweite Solenoid 32 verriegelt, wenn der Fahrer den Schaltknopf 10 bedient, um nach dem Fahrsteuerungsschritt S123 durch einen ersten Eco-Sport-Modus-Auswahlschritt S131 den Eco-Sport-Modus auszuwählen, so dass das Vorwärts-/Rückwärtsverschieben beschränkt wird, und das dritte Solenoid 41 wird entriegelt, um in der Lage zu sein, durch Neigen den Eco-Modus oder den Sport-Modus auszuwählen.
Selbst wenn der Fahrer den Schaltknopf 10 bedient, um im ersten Eco-Sport-Modus-Auswahlschritt S131 nicht den Eco-Sport-Modus, sondern den Manuell-Modus auszuwählen, werden das erste Solenoid 31 und das zweite Solenoid 32 verriegelt, so dass das Vorwärts-/Rückwärtsverschieben beschränkt wird, während das dritte Solenoid 41 entriegelt wird, so dass das Schalten in einen hohen Gangbereich oder in einen niedrigen Gangbereich durch Neigen ausgeführt wird.
Zum Verschieben des Schaltknopfs 10 in den Parkzustand (P-Bereich) wird ermittelt, dass der Entparkzustand erfüllt ist S141, und wenn der Entparkzustand erfüllt ist, werden das erste Solenoid 31 und das zweite Solenoid 32 entriegelt, und das dritte Solenoid 41 wird verriegelt, um das Neigen zu beschränken. Der Entparkzustand ist, dass das Fahrzeug gestoppt ist oder mit niedriger Geschwindigkeit gefahren wird, das Bremspedal betätigt ist und der Schaltknopf 10 freigegeben worden ist. Es wird ermittelt, dass das Fahrzeug gestoppt ist oder mit niedriger Geschwindigkeit gefahren wird, auf Basis einer vorgegebenen Geschwindigkeit, beispielsweise 5km/h oder weniger.
Wenn der Entparkzustand nicht zufriedenstellend ist, wird ein zweiter Eco-Sport-Modus-Auswahlschritt S143 ausgeführt, und wenn der Schaltknopf 10 im Eco-Sport-Modus betrieben wird, werden das erste Solenoid 31 und das zweite Solenoid 32 verriegelt, und das dritte Solenoid 41 wird entriegelt.
Der Grund, dass der Eco-Sport-Modus-Auswahlschritt in den ersten Eco-Sport-Modus-Auswahlschritt S131 und den zweiten Eco-Sport-Modus-Auswahlschritt S143 aufgeteilt wird/ist, basiert auf dem Zustand vor dem Eco-Sport-Modus-Auswahlschritt, in welchem der erste Eco-Sport-Modus-Auswahlschritt S131 ausgeführt wird, wenn der Eco-Sport-Modus beim Fahren im D-Bereich ausgeführt wird, und der zweite Eco-Sport-Modus-Auswahlschritt S143 ausgeführt wird, wenn der Eco-Sport-Modus im P-Bereich ausgeführt wird.
Wenn ermittelt wird, dass alle der Parkmodus-Ermittlungsschritte 5111, Neutralmodus-Ermittlungsschritte S112, Fahrmodus-Ermittlungsschritte S113 und Rückwärtsfahrmodus-Ermittlungsschritte S114 nicht im Schaltmodus-Ermittlungsschritt S110 sind, wird ein Diagnoseschritt S150 ausgeführt, der erkennt, ob es ein Problem gibt.

Claims

Eine Schalt- und Neigeverriegelungsvorrichtung für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes, aufweisend: einen Schaltknopf (10), einen in einem Gehäuse (20) angeordneten Hauptschaft (21), der verschiebbar ist, so dass der Schaltknopf (10) vorwärts und rückwärts verschiebbar ist, und der in einer Umfangsrichtung des Hauptschafts (21) drehbar ist, so dass der Schaltknopf (10) nach links und rechts verschiebbar ist, ein Querstück (23), das mit dem Hauptschaft (21) gekuppelt ist, so dass es den Hauptschaft (21) kreuzt, wobei das Querstück (23) an einem oberen Ende den Schaltknopf (10) zum Neigen aufweist, ein Schaltbeschränkungsmittel (22, 31, 32), das dem Schaltknopf (10) selektiv erlaubt, sich zu verschieben durch selektives Beschränken des Verschiebens des Hauptschafts (21), und ein Neigebeschränkungsmittel (41, 42, 43), das den Schaltknopf (10) steuert, sich zu neigen oder nicht zu neigen durch selektives Beschränken des Neigens des Schaltknopfs (10) am oberen Ende des Querstücks (23), wobei das Neigebeschränkungsmittel (41, 42, 43) aufweist: einen Knopfrotationsschaft (24), der am oberen Ende des Querstücks (23) befestigt ist und um welchen der Schaltknopf (10) vorwärts und rückwärts neigbar ist, eine Knopfhalterung (11), die den Knopfrotationsschaft (24) aufnimmt, relativ zum Knopfrotationsschaft (24) rotiert und im Schaltknopf (10) angeordnet ist, einen Schiebemitnehmer (42), der verschiebbar im Schaltknopf (10) angeordnet ist und bei Vorwärtsbewegen mit der Knopfhalterung (11) in Eingriff bringbar ist, einen Rotationsarm (43), der drehbar am Schaltknopf (10) angebracht ist und den Schiebemitnehmer (42) durch Rotieren verschiebt, und ein drittes Solenoid (41), das am Querstück (23) angebracht ist und den Rotationsarm (43) durch Ausfahren und Einfahren dreht.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Schaltbeschränkungsmittel (22, 31, 32) aufweist: einen Verriegelungshebel (22), der mit dem Hauptschaft (21) gekuppelt ist und nach einer Seite von dem Hauptschaft (21) aus hervorsteht, ein erstes Solenoid (31) und ein zweites Solenoid (32), die einen ersten Verriegelungsarm (32) bzw. einen zweiten Verriegelungsarm (34) aufweisen, an dem vorderen bzw. dem hinteren Abschnitt in einer Schieberichtung des Verriegelungshebels (22), um das Verschieben des Verriegelungshebels (22) selektiv zu beschränken, und die betätigt sind, um den Verriegelungshebel (22) mit dem ersten Verriegelungsarm (32) und dem zweiten Verriegelungsarm (34), die ausfahren und einfahren, zu beschränken.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das erste Solenoid (31) und das zweite Solenoid (32) Verriegelungssolenoids sind.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei eine Verbindungsstange (44), die entgegengesetzte Enden hat, mit dem dritten Solenoid (41) verbunden ist, und wobei der Rotationsarm (43) zwischen dem dritten Solenoid (41) und dem Rotationsarm (43) angebracht ist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das dritte Solenoid (41) ein Verriegelungssolenoid ist.
Ein Verfahren zum Steuern einer Schalt- und Neigeverriegelungsvorrichtung für einen Schalthebel eines Automatikgetriebes gemäß dem Anspruch 1 mit einem Schaltbeschränkungsmittel, das ein erstes Solenoid (31) und ein zweites Solenoid (32) hat, die selektiv das Vorwärts- und Rückwärtsverschieben des Schaltknopfs (10) erlauben, das Verfahren aufweisend: einen Schaltmodus-Ermittlungsschritt (S110), der einen Schaltmodus ermittelt durch Überprüfen einer Position des Schaltknopfs (10), und einen Hebelverriegelungsschritt (S120), der selektiv den Schaltknopf (10) beschränkt und freigibt durch die selektive Betätigung des ersten, des zweiten und des dritten Solenoids (31, 32, 41).
Das Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei der Schaltmodus-Ermittlungsschritt (S110) aufweist: einen Parkmodus-Ermittlungsschritt (S111), der ermittelt, ob der Schaltknopf (10) in einem Parkmodus ist, einen Neutralmodus-Ermittlungsschritt (S112), der ermittelt, ob der Schaltknopf (10) in einem Neutralmodus ist, einen Fahrmodus-Ermittlungsschritt (S113), der ermittelt, ob der Schaltknopf (10) in einem Fahrmodus ist, und einen Rückwärtsfahrmodus-Ermittlungsschritt (S114), der ermittelt, ob der Schaltknopf (10) in einem Rückwärtsfahrmodus ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 7, ferner aufweisend einen Parksteuerungsschritt (S121), der das erste Solenoid (31), das zweite Solenoid (32) und das dritte Solenoid (41) verriegelt, wenn der Schaltknopf (10) im Parkmodus-Ermittlungsschritt (5111) in einem P-Bereich positioniert ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 7, des Weiteren aufweisend einen Neutralsteuerungsschritt (S122), der das erste Solenoid (31) und das zweite Solenoid (32) verriegelt und das dritte Solenoid (41) entriegelt, wenn der Schaltknopf (10) im Neutralmodus-Ermittlungsschritt (S112) in einem N-Bereich ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 7, des Weiteren aufweisend einen Fahrsteuerungsschritt (S123), der das erste Solenoid (31) entriegelt und das zweite Solenoid (32) und das dritte Solenoid (41) verriegelt, wenn der Schaltknopf (10) im Fahrmodus-Ermittlungsschritt (S113) in einem D-Bereich ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 10, des Weiteren aufweisend: nach dem Fahrmodus-Ermittlungsschritt (S113), einen ersten Eco-Sport-Modus-Auswahlschritt (S131), der ermittelt, ob der Schaltknopf (10) in einem Eco-Sport-Modus positioniert ist, einen ersten Eco-Sport-Modus-Steuerungsschritt (S132), der das erste Solenoid (31) und das zweite Solenoid (32) verriegelt und das dritte Solenoid (41) entriegelt, wenn ermittelt ist, dass der Schaltknopf (10) im ersten Eco-Sport-Modus-Auswahlschritt (S131) im Eco-Sport-Modus positioniert ist, einen Manuell-Modus-Auswahlschritt (S133), der ermittelt, ob der Schaltknopf (10) in einem Manuell-Modus positioniert ist, wenn ermittelt ist, dass der Schaltknopf (10) im ersten Eco-Sport-Modus-Auswahlschritt (S131) nicht im Eco-Sport-Modus positioniert ist, und einen Manuell-Modus-Steuerungsschritt (S134), der das erste Solenoid (31) und das zweite Solenoid (32) verriegelt und das dritte Solenoid (41) entriegelt, wenn ermittelt ist, dass der Schaltknopf (10) im Manuell-Modus-Auswahlschritt (S133) im Manuell-Modus positioniert ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 7, des Weiteren aufweisend einen Rückwärtsfahrmodus-Steuerungsschritt (S124), der das erste Solenoid (31) und das dritte Solenoid (41) verriegelt und das zweite Solenoid (32) entriegelt, wenn der Schaltknopf (10) im Rückwärtsfahrmodus-Ermittlungsschritt (S114) in einem R-Bereich positioniert ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, des Weiteren aufweisend: nach dem Parksteuerungsschritt (S121), einen Entparkzustand-Ermittlungsschritt (S141), der ermittelt, ob ein Fahrzeug gestoppt oder mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit oder weniger gefahren wird, ob ein Bremspedal betätigt ist und ob der Schalthebel entriegelt ist, und einen Entparksteuerungsschritt (S142), der das erste Solenoid (31) und das zweite Solenoid (32) entriegelt und das dritte Solenoid (41) verriegelt, wenn das Fahrzeug gestoppt oder mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit oder weniger gefahren wird, wenn das Bremspedal betätigt ist und wenn der Schalthebel entriegelt ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei ein zweiter Eco-Sport-Modus-Auswahlschritt (S143) ausgeführt wird, der ermittelt, ob der Schaltknopf (10) im Eco-Sport-Modus ist, wenn das Fahrzeug gestoppt oder mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit gefahren wird, wenn das Bremspedal nicht betätigt ist oder wenn der Schaltknopf (10) im Entparkzustand-Ermittlungsschritt (S141) verriegelt ist, und ein zweiter Eco-Sport-Modus-Steuerungsschritt (S144) ausgeführt wird, der das erste Solenoid (31) und das zweite Solenoid (32) verriegelt und das dritte Solenoid (41) entriegelt, wenn ermittelt ist, dass der Schaltknopf (10) im ersten Eco-Sport-Modus-Auswahlschritt (S131) im Eco-Sport-Modus ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei ein Diagnoseschritt (S150) ermittelt, ob ein Problem aufgetreten ist, wenn der Parkmodus-Ermittlungsschritt (S111), der Neutralmodus-Ermittlungsschritt (S112), der Fahrmodus-Ermittlungsschritt (S113) oder der Rückwärtsfahrmodus-Ermittlungsschritt (S114) im Schaltmodus-Ermittlungsschritt (S110) nicht erfüllt ist.