DE102014225114A1

DE102014225114A1 - Drehschalter mit programmierbaren Endanschlägen und variabler taktiler Rückmeldung

Info

Publication number: DE102014225114A1
Application number: DE102014225114.1A
Authority: DE
Inventors: Steven R. Hoskins; Michael F. Tefend; Josef Kortan
Original assignee: Kostal of America Inc
Current assignee: Kostal of America Inc
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2014-12-08
Publication date: 2015-06-11
Also published as: CN104881078B; CN104881078A; US20180087658A1; US20150159747A1; US10544858B2; US9863526B2

Abstract

Offenbart werden verbesserte Drehschaltersysteme und -verfahren. Solche Systeme und Verfahren können in Fahrzeugen eingesetzt werden, die Getriebesysteme mit Drahtschaltungen nutzen. Die Schaltersysteme und -verfahren können programmierbare Endanschläge und/oder eine variable taktile Rückmeldung beinhalten.

Description

Verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorteil und die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/913,680, eingereicht am 9. Dezember 2013, die hierin vollumfänglich durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Hintergrund
Die vorliegende Offenlegungsschrift betrifft allgemein Drehschalter. Drehschalter können beispielsweise in Verbindung mit der Schaltung von Drahtzügen im Kontext von Fahrzeugen eingesetzt werden, wie unter anderem Automobilen.
Zunehmend wird dabei der Bedarf an intelligenteren Mensch-Maschine-Schnittstellen (MMI) deutlich. So können beispielsweise Fahrer einen Drehzahlbereich und die Kraft einer Raste, die eine Beziehung zu einer bestimmten Funktion innehat, erwarten oder wünschen. Das heißt, der Fahrer kann eine Rückmeldung bevorzugen, die anzeigt, dass keine weiteren Gänge zur Verfügung stehen oder eine Rückmeldung darüber, dass es schwierig ist, beispielsweise von VORWÄRTS auf RÜCKWÄRTS zu schalten. Aktuelle Bemühungen um solche intelligenten MMIs beinhalten meist den Einsatz von Elektromagneten und Motoren.
Elektromagneten und Motoren bringen jedoch bestimmte Schwierigkeiten mit sich. Unter anderem können Elektromagnete und Motoren unerwünschte Geräusche erzeugen. Darüber hinaus können Elektromagnete und Motoren eine unerwünscht lange Zeitspanne benötigen, um von einer unerwünschten Position auf eine erwünschte Position zu schalten.
Zusammenfassung
Nachfolgend werden Systeme, Vorrichtungen und Verfahren vorgestellt, die sich zumindest mit einigen der Probleme im Zusammenhang mit Drehschaltern beschäftigen, einschließlich derer, die bei Drahtzugschaltungen verwendet werden. Die Offenlegungsschrift kann Vorteile gegenüber den Lösungen im Stand der Technik präsentieren, einschließlich der Split-Getriebe-Technologie, um eine akkurate Messung der Drehung des Eingabeknopfes zu ermöglichen. Ein weiterer Vorteil kann darin bestehen, dass durch Eliminieren von Motoren und Elektromagneten die in der vorliegenden Offenlegungsschrift beschriebenen Systeme und Vorrichtungen leiser und schneller (Reaktionszeit) sein können, als herkömmliche Systeme, welche Motoren und Elektromagnete verwenden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels.
2 ist eine detaillierte Schnittdarstellung eines Teils des Ausführungsbeispiels.
3 ist ein Kurvenbild, das den Grad der Drehung gegenüber dem Drehmoment darstellt.
4 ist ein Flussdiagramm, das den Messungsverlauf des Knopfdrehmoments mit und ohne Aktivierung der Bremsvorrichtung zeigt.
Beschreibung
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenlegungsschrift unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Diese Bezugnahme ist ausschließlich beispielhafter Natur und in keiner Weise einschränkend für die angehängten Ansprüche. In der folgenden Beschreibung werden bestimmte Einzelheiten erläutert, wie beispielsweise bestimmte Materialien, Verfahren und Geräte, um ein beispielhaftes Verständnis zu ermöglichen. Dabei versteht sich jedoch, dass Fachleute die vorliegende Erfindung auch ohne diese bestimmten Einzelheiten umsetzen können.
In den Figuren bezeichnen gleiche Ziffern ähnliche Strukturen, und in 1 ist eine schematische Darstellung einer Drehschalteranordnung 10 gemäß mindestens einem Aspekt der vorliegenden Offenlegungsschrift abgebildet. Die folgende Beschreibung eines solchen Drehschalters soll keine Beschränkung darstellen.
Die Drehschalteranordnung 10 beinhaltet eine Basisanordnung 12 mit einer Säule 14, die an eine Fläche 13 montiert oder einteilig mit dieser ausgebildet ist. Die Säule weist axial und radial ausreichende Abmessungen auf, um die Bremsvorrichtung 32 und die Rastknopfanordnung 56 auf eine Weise koaxial zu tragen, die nachfolgend beschrieben wird. Die Säule verfügt über eine Öffnung 16, die koaxial darin ausgebildet ist, um ein nachfolgend beschriebenes Befestigungselement aufzunehmen. Die Oberfläche verfügt ebenfalls über Befestigungsöffnungen, um Befestigungen aufzunehmen und die Montage und Demontage der Drehknopfschalteranordnung 10 auf eine Weise zu ermöglichen, die nachfolgend beschrieben wird. Die Säule ist mit einem Querdurchgang 22 versehen, der dazu ausgelegt ist, die Rastenanordnung 24 aufzunehmen. Die Rastenanordnung besteht, wie dargestellt, aus gegenüberliegenden Rasten 26 und 28, die durch ein Vorspannelement 30 voneinander getrennt werden, das in der Zeichnung eine Schraubenfeder ist, bei dem es sich jedoch auch um ein elastisches Material handeln kann, oder ein anderes geeignetes Vorspannelement, das ausreicht, um die Rasten auf eine Weise voneinander weg in Eingriff mit den Innenwänden der Knopfanordnung zu drücken, die nachfolgend beschrieben wird.
Die elektronisch gesteuerte Bremsvorrichtung 32 beinhaltet einen Körper 34 mit entgegengesetzten Flanschen 36 und 38, die jeweils mit Öffnungen 40 bzw. 42 versehen sind, durch die sich Befestigungsvorrichtungen 44 und 46 erstrecken. Die Befestigungsvorrichtungen sind zwar als Schrauben abgebildet, können jedoch auch lösbare Klemmen, Schnappverschlüsse oder andere geeignete Befestigungsmittel sein. Darüber hinaus sind zur Aufnahme der Befestigungsvorrichtungen zwar Öffnungen dargestellt, doch ist es auch möglich, dass die Flansche integrale Befestigungsvorrichtungen aufweisen und so die Öffnungen, in welche die Befestigungsvorrichtungen einzusetzen sind, überflüssig machen. Der Körper verfügt über einen Bremsanordnungsring 48, der die mittige Öffnung 50 umgibt, die sich durch den Körper der Bremsanordnung erstreckt. Die mittige Öffnung ist so bemessen, dass sie die Säule 14 der Basis aufnehmen kann. Bei der Anwendung der vorliegenden Offenlegungsschrift auf ein Fahrzeug ist die Bremsvorrichtung bei 49, wie beispielsweise über das gemeinsame Netzwerk (Common Area Network, CAN), elektronisch mit einer Getriebesteuerung 51 verbunden, die einen Speicher mit Tabellen oder Karten aufweist, welche den Betriebsstatus des Getriebes anzeigen, so dass der Status des Getriebes an den Mikrocontroller 80 kommuniziert werden kann, um die Betätigung der Knopfanordnung auf eine Weise zu ermöglichen, die nachfolgend beschrieben wird. Der Ring verfügt des Weiteren über Rasteneingriffsflächen 52 und 54, die als Endanschläge für die Drehbewegung der Knopfanordnung in einer Weise dienen, die nachfolgend beschrieben wird.
Die Rastknopfanordnung 56, die um einen Winkel von 360 Grad drehbar sein kann, verfügt über einen Körperabschnitt 58, der in einen Knopfringabschnitt 62 und einen Säulenkörperabschnitt 64 unterteilbar ist. Der Säulenkörperabschnitt verfügt an seinem distalen Ende 63 über gegenüberliegende Rasten 66 und 68. Die Rasten sind so konfiguriert, dass sie mit den Rasteneingriffsflachen 52 bzw. 54 in der Bremsanordnung in Eingriff kommen können. Die Rastenanordnung ist des Weiteren mit einer mittigen Öffnung 67 versehen, die sich entlang der Länge „L” der Knopfanordnung erstreckt und ausreichend bemessen ist, damit die Säule 14 koaxial die Knopfanordnung tragen kann. Der Säulenkörper 64 verfügt umfänglich über eine Verzahnung 70, die dazu eingerichtet ist, mit dem magnetischen Messrad 74 auf der Leiterplatte in einer Weise in Eingriff zu kommen, die nachfolgend beschrieben wird.
Die Leiterplattenanordnung 72 befindet sich in diesem Ausführungsbeispiel in der Nähe der Drehknopfanordnung. Die Leiterplattenanordnung kann ein magnetisches Messrad 74 mit einem Körperabschnitt 71 und einem Verzahnungsabschnitt 73 aufweisen. Eine mittige Öffnung 69 ermöglicht die Drehung des Zahnrads um eine Achse, an der es gelagert ist, wenn die Radverzahnung 76 mit der Verzahnung 70 der Knopfanordnung in Eingriff steht, so dass die Drehung des Knopfes eine Drehung des magnetischen Rads bewirkt, welche ein magnetisches Signal an dem Magnetsensor 78 erzeugt, der auf der Leiterplatte angeordnet ist. Der Sensor erzeugt ein Datensignal, das die Drehstellung des Knopfes anzeigt und sendet es an den Mikrocontroller 80. Der Mikrocontroller 80 verfügt über einen Speicher mit darin gespeicherten Betriebsbefehlen und vergleicht die Drehstellung des magnetischen Zahnrads und in Verlängerung die Stellung des Drehknopfs mit dem Betriebsstatus des Fahrzeugs. Der Fahrzeugstatus beinhaltet den Getriebestatus, die Fahrzeugtürstellungen oder andere Betriebsbedingungen, die für den Betrieb eines Fahrzeugs nützlich sind. Wenn der Vergleich ergibt, dass die Knopfstellung nicht synchron mit dem Fahrzeugbetriebsstatus ist, wird die Bremsvorrichtung modifiziert, um die Knopfstellung dem tatsächlichen Fahrzeugstatus auf eine Weise anzupassen, die nachfolgend beschrieben wird.
Ein Mikrocontroller 80 kann mit Elektronik (Hardware und Software) ausgestattet sein, die mit einem Fahrzeugbus in Verbindung steht. Der Mikrocontroller 80 kann optional über computerlesbare Speichermedien zum Speichern von Daten verfügen, welche durch einen Computer oder Mikroprozessor ausführbare Befehle darstellen. Die computerlesbaren Speichermedien können einen oder mehrere Arbeitsspeicher sowie verschiedene nichtflüchtige Speicher beinhalten, wie Nur-Lese-Speicher oder Diagnosespeicher. Die computerlesbaren Speichermedien können über einen Standard-Steuer-/Adressbus mit einem Mikroprozessor und einer Eingabe-/Ausgabeschaltung kommunizieren. Fachleute werden erkennen, dass als computerlesbare Speichermedien verschiedene Typen von physischen Geräten für die temporäre und/oder dauerhafte Speicherung von Daten eingesetzt werden können. Zu beispielhaften physischen Geräten zählen unter anderem DRAM, PROMS, EPROMS, EEPROMS und Flash-Speicher.
In 2 ist eine schematische Schnittdarstellung der Knopfanordnung auf der Säule darstellt, welche die Innenfläche 92 der mittigen Drehknopföffnung zeigt. Die Innenfläche ist dabei mit einer Vielzahl von Rastprofilflächen 94 versehen, die umfänglich beabstandet um die Innenfläche der mittigen Öffnung angeordnet sind. Die Rastprofilflächen verfügen jeweils über eine Nase 96 und ein Tal 97 in Form einer Sinuskurve. Die Täler sind so konfiguriert, dass sie eine passende Eingriffsfläche für die Rasten bieten. Die Rasten in der Säule 14 kommen mit diesen Rastprofilflächen in Eingriff und interagieren so mit den Talabschnitten, dass sie die Drehung des Knopfes stoppen und Bewegungsendanschläge für die Drehbewegung des Drehknopfes bilden. Die Bremsvorrichtung kann des Weiteren ein stärkeres Drehmoment bieten, wenn das Arretierungsgefühl während der Betätigung des Knopfes verbessert werden soll. Dies kann bewirkt werden, indem Strom in zunehmender Weise angelegt wird, so dass der Widerstand gegen die Drehung der Knopfanordnung wie erwünscht steigt, um eine torsionale Widerstandskraft in einer Weise zu bewirken, die nachfolgend beschrieben wird.
In 3 ist eine schematische Darstellung des Verfahrens 102 für den Betrieb eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Offenlegungsschrift abgebildet. Dabei überwacht das Verfahren in Schritt 104 das Fahrzeug auf Änderungen anhand der Datenrückmeldung von beispielsweise dem CAN. Das Verfahren überwacht das Getriebe, den Fahrzeugstatus, die Geschwindigkeit und andere Aspekte, die bei der Bestimmung nützlich sind, ob sich die Knopfanordnung in der korrekten Stellung befindet. Bei Schritt 106 dreht ein Fahrer die Knopfanordnung. Die Drehung des Knopfes bewirkt, dass sich die magnetische Zahnradanordnung bei Schritt 108 dreht, der Sensor bei Schritt 110 ein Signal erzeugt, das die Stellung des magnetischen Zahnrads anzeigt, und die Steuerung bei Schritt 112 diese Daten von dem Sensor erhält. Der Schritt 114 enthält das Bestimmen, ob der Knopf sich drehen darf, unter Verwendung der Daten von dem Magnetsensor und dem Mikrocontroller, die den Getriebestatus und Fahrzeugstatus anzeigen. Wenn das Bestimmen in Schritt 114 „nein” ergibt, tritt das Verfahren in einen Stellungskorrekturmodus ein. Dabei weist der Mikrocontroller bei Schritt 130 dem aktuellen Systemstatus die aktuelle Raststellung neu zu. Das Verfahren fährt dann mit Schritt 132 fort, in dem der Mikrocontroller basierend auf dem aktuellen Systemstatus neue Endanschläge bestimmt und dann mit Schritt 124 fortfährt, in dem der Schalter die Änderung an den Fahrzeugsteuerungsbus kommuniziert und anschließend zurück zu Schritt 104 springt.
Wenn das Bestimmen in Schritt 114 „ja” ergibt, fährt das Verfahren mit Schritt 116 fort, in dem bestimmt wird, ob eine Bremsfunktion erforderlich ist. Wenn das Bestimmen in Schritt 116 „ja” ergibt, folgt in Schritt 118 das Erregen der Bremsvorrichtung, um die Drehung des Knopfes zu stoppen. Schritt 120 beinhaltet das Bestimmen, ob eine Änderung im Getriebe oder einem anderen Fahrzeugstatus vorliegt, die die Drehung des Knopfes erlaubt. Wenn das Bestimmen in Schritt 120 „ja” ergibt, folgt in Schritt 122 das Lösen der Energie von der Bremsvorrichtung. In Schritt 124 kommuniziert der Schalter die Änderung über den Fahrzeugbus an den Mikrocontroller und das System springt zurück zu Schritt 104.
Wenn das Bestimmen in Schritt 120 „nein” ergibt, folgt in Schritt 126 das Bestimmen, ob eine Zeitüberschreitung erreicht wurde, indem die verstrichene Zeit mit der Zeit im Speicher verglichen wird. Wenn das Bestimmen in Schritt 126 „nein” ergibt, springt das System zurück zu Schritt 114. Wenn das Bestimmen in Schritt 126 „ja” ergibt, sendet der Mikrocontroller eine Sicherheitsnachricht an den Fahrzeugkommunikationsbus, wie in Schritt 128.
Wenn das Bestimmen in Schritt 116 „nein” ergibt, fährt das Verfahren mit Schritt 134 fort, in dem bestimmt wird, ob eine verstärkte Rastkraft erforderlich ist. Wenn das Bestimmen in Schritt 134 „nein” ergibt, fährt das Verfahren mit Schritt 136 fort, in dem der Schalter die Änderung an den Mikrocontroller-Bus kommuniziert und das System zurück zu Schritt 104 springt.
Wenn das Bestimmen in Schritt 134 „ja” ergibt, tritt das Verfahren in einen variablen taktilen Modus ein. In Schritt 138 erfolgt das Bestimmen der taktilen Rückmeldung basierend auf einer vorgegebenen Ansprechcharakteristik im Speicher. Schritt 140 beinhaltet das Erregen der Bremsvorrichtung (und dadurch des magnetoresistiven Fluids), um die taktile Kraft in Übereinstimmung mit der Bestimmung aus Schritt 138 anzupassen. Nach Schritt 140 springt das System zurück zu Schritt 104.
4 ist eine graphische Darstellung eines Beispiels einer vorgegebenen taktilen Kraft, die erforderlich ist, um den Knopf basierend auf einer vorgegebenen Ansprechcharakteristik zu drehen. Dabei ist eine X-Achse dargestellt, die den Grad der Drehung von PARKEN auf VORWÄRTS repräsentiert und eine Y-Achse, die die Größe des Drehmoments zeigt, das zum Drehen des Eingabeknopfes in N·cm bei einer bestimmten Auslenkung des Eingabeknopfes erforderlich ist. Kurve 142 ist das Drehmoment, das erforderlich ist, wenn die Bremsvorrichtung aktiviert ist und Kurve 144 ist die Drehkraft, die erforderlich ist, wenn die Bremsvorrichtung nicht aktiviert ist. In diesem Beispiel erhöht die Bremse die Größe des erforderlichen Drehmoments, um den Eingabeknopf zwischen den Raststellungen zu drehen. Wenn erforderlich, kann die Bremse auf individuellen Rastübergängen erregt werden (beispielsweise am Übergang von RÜCKWÄRTS auf VORWÄRTS), um dem Fahrer mitzuteilen, dass eine Änderung der Fahrtrichtung stattgefunden hat.
Wenn, wie in einem Ausführungsbeispiel beschrieben, der Schalthebel eine Änderung des Systemstatus ermittelt (z. B. das Getriebe aufgrund eines blockierten Motors in den Leerlauf schaltet), wonach der aktuell auf dem Schalthebel angezeigte Gang nicht mit dem aktuellen Getriebegang übereinstimmt, weist der Mikrocontroller auf der Leiterplatte die aktuelle Eingabeknopf-Raststellung elektronisch neu zu, so dass sie mit dem aktuellen Getriebezustand übereinstimmt. Darüber hinaus bestimmt der Mikrocontroller neue Endanschläge für die Drehung basierend auf dem aktuellen Getriebezustand und speichert diese Information in dem Speicher, der sich auf der Leiterplatte befindet.
Wenn der aktuelle auf dem Schaltheben angezeigte Gang mit dem aktuellen Getriebezustand übereinstimmt und der Fahrer der Knopf betätigt, dreht die Verzahnung in dem Knopf das Messrad und die Magnetanordnung über einen Magnetsensor, der sich auf der Leiterplatte befindet. Der Sensor misst den Drehwinkel des Knopfes und kommuniziert den Wert an den Mikrocontroller auf der Leiterplatte und vergleicht den Winkelwert des Messrads und der Magnetanordnung mit dem aktuellen Status des Fahrzeuggetriebes.
Wenn der Knopf sich aufgrund des Getriebestatus des Fahrzeugs nicht drehen darf (d. h. die Fahrzeugbremse beim Schalten aus der PARKEN-Stellung nicht gedrückt ist), erregt der Mikrocontroller auf der Leiterplatte die Bremsvorrichtung, die mit der Leiterplatte in Verbindung steht, ggf. durch eine elektrische Kabelbaumverbindung oder eine andere Verbindung, so dass ein Signal vom Mikrocontroller an die Bremsvorrichtung gesendet wird. Die Bremsvorrichtung nutzt ein magnetoresistives Fluid (MR) als Bremse für die Drehung. Die Bremsvorrichtung ist über eine Gleitsitzeinrichtung mit dem Knopf verbunden, die eine geringe Drehung des Knopfes zulässt, welche von dem Messrad und der Magnetanordnung gemessen wird. Durch diese Gleitsitzeinrichtung und die Fähigkeit des MR-Fluids, schnell zu reagieren, kann die Bremsvorrichtung als einseitiger Endanschlag für die Bewegung wirken. Darüber hinaus startet die Steuerung ein Zeitzählwerk, um zu verhindern, dass die Bremsvorrichtung unbegrenzt erregt bleibt.
Wenn eine Bedingung erfüllt ist (d. h. das Bremspedal des Fahrzeugs gedrückt wird, um eine Drehung aus der PARKEN-Stellung zu erlauben), löst der Mikrocontroller die Energie von der Bremsvorrichtung, so dass sich der Knopf drehen kann. Wenn die Bedingungen für eine Dreherlaubnis des Knopfes nicht erfüllt sind und die Bedingung „Zeitüberschreitung” eintritt, sendet der Mikrocontroller eine Sicherheitsnachricht an den Fahrzeugkommunikationsbus, so dass andere Fahrzeugsysteme eingreifen können.
Wenn sich der Knopf drehen darf und keine verstärkte Rastkraft erforderlich ist (eine erhöhte Drehkraft, um den Fahrer über ein signifikantes Ereignis zu informieren, d. h. dass der Fahrer von LEERLAUF auf VORWÄRTS dreht), dann kommen die einzelnen Rastkolben mit einem Rastprofil in Eingriff, das an den Innenwänden der mittigen Knopföffnung ausgebildet ist. Eine Feder oder ein anderes Vorspannelement stellt die Kraft für die Rastkolben zur Verfügung. Wenn eine verstärkte Rastkraft erforderlich ist, bestimmt der Mikrocontroller auf der Leiterplatte die erforderliche taktile Kraft auf Basis einer vorgegebenen Ansprechcharakteristik, wie in 4 dargestellt, um das Drehmoment zum Drehen des Knopfes entsprechend zu erhöhen.
In Bezug auf die oben beschriebenen Lehren sind zahlreiche Modifikationen und Variationen möglich. Die vorliegende Erfindung kann also im Rahmen des Geltungsbereichs der angehängten Ansprüche auch auf andere Weise ausgeführt werden, als speziell in der Beschreibung dargelegt.

Claims

Verfahren zum Betätigen eines elektronisch gesteuerten Drehschalters, umfassend: Bestimmen, ob sich eine Drehknopfanordnung drehen darf, basierend auf Daten, die einer Steuerung zur Verfügung stehen, welche mit der Knopfanordnung in elektrischer Verbindung steht, wobei die Steuerung dazu eingerichtet ist, abgetastete Informationen darüber zu erhalten, ob ein Versuch zum Drehen des Schalters stattgefunden hat; Abtasten eines Drehversuchs des Drehschalters; und nach dem Abtasten des Drehversuchs, wenn sich der Drehschalter nicht drehen darf, Erregen einer Bremsvorrichtung durch die Steuerung, die in elektrischer Verbindung mit der Bremsvorrichtung steht, um die Drehung des Drehknopfes zu verlangsamen oder zu stoppen.
Verfahren nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend: Lösen der Bremsvorrichtung, wenn eine vorgegebene Zeitspanne nach dem Erregen der Bremse verstrichen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend: Lösen der Bremsvorrichtung, wenn eine vorgegebene Bedingung zum Lösen nach dem Erregen der Bremse erfüllt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Drehschalter in elektrischer Verbindung mit einem Getriebe eines Fahrzeugs steht.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Daten, die der Steuerung zur Verfügung stehen, Informationen sind, dass sich das Fahrzeug in VORWÄRTS-Stellung befindet und ein Drehversuch eine Drehung ist, die das Getriebe in RÜCKWÄRTS-Stellung versetzen würde.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Bremsvorrichtung die Drehung des Drehschalters stoppt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Bremsvorrichtung eine taktile Rückmeldung bietet, indem die Drehung des Drehschalters unter Verwendung eines magnetorheologischen Fluids ein zunehmend starkes Drehmoment benötigt.
Drehschalteranordnung, umfassend: eine Basisanordnung mit einer Säule, die an eine Fläche montiert oder einteilig mit dieser ausgebildet ist; wobei die Säule axial und radial ausreichende Abmessungen aufweist, um eine Bremsvorrichtung und die Rastknopfanordnung koaxial und drehbar zu lagern; wobei die Säule über eine Öffnung verfügt, die koaxial darin ausgebildet ist, um ein Befestigungselement aufzunehmen; wobei die Oberfläche über Befestigungsöffnungen verfügt, um Befestigungen aufzunehmen und die Montage und Demontage der Drehknopfschalteranordnung zu ermöglichen; wobei die Säule mit einem Querdurchgang versehen ist, der dazu ausgelegt ist, eine Rastenanordnung aufzunehmen; wobei die Rastenanordnung aus gegenüberliegenden Rasten besteht, die durch ein Vorspannelement voneinander getrennt werden, das ausreicht, um die Rasten voneinander weg in Eingriff mit Innenwänden der Knopfanordnung zu drücken; wobei die Bremsvorrichtung einen Körper mit gegenüberliegenden Flanschen aufweist, die mit Öffnungen versehen sind, durch die sich Befestigungsvorrichtungen erstrecken; wobei der Körper über einen Bremsanordnungsring verfügt, der eine mittige Öffnung umgibt, die sich durch den Körper der Bremsanordnung erstreckt; wobei die mittige Öffnung der Bremsanordnung so bemessen ist, dass sie die Säule der Basis aufnehmen kann; wobei die Bremsvorrichtung elektronisch mit einem Mikrocontroller verbunden ist, der einen Speicher und Tabellen oder Karten aufweist, welche den Betriebsstatus einer Vorrichtung anzeigen, so dass der Betriebsstatus der an den kommuniziert werden kann, um den variablen taktilen Betrieb der Knopfanordnung zu ermöglichen; wobei der Ring des Weiteren über Rasteneingriffsflächen verfügt, die als Endanschläge für die Drehbewegung der Knopfanordnung dienen; wobei die Rastknopfanordnung über einen Körperabschnitt mit einem Knopfringabschnitt und einem Säulenkörperabschnitt verfügt; wobei der Säulenkörperabschnitt an seinem distalen Ende über gegenüberliegende Rasten verfügt; wobei die Rasten so konfiguriert sind, dass sie mit den Rasteneingriffsflächen in der Bremsanordnung in Eingriff kommen können; wobei die Rastenanordnung des Weiteren mit einer mittigen Öffnung versehen ist, die sich durch die Knopfanordnung erstreckt und ausreichend bemessen ist, damit die Säule koaxial die Knopfanordnung tragen kann; wobei der Säulenkörper umfänglich über eine Verzahnung verfügt, die dazu eingerichtet ist, mit einem magnetischen Messrad in Eingriff zu kommen; wobei das magnetische Messrad einen Körperabschnitt, einen Verzahnungsabschnitt und eine mittige Öffnung aufweist, welche die Drehung des Zahnrads um eine Achse ermöglicht, an der es gelagert ist, wenn die Radverzahnung mit der Verzahnung der Knopfanordnung in Eingriff steht, so dass die Drehung des Knopfes eine Drehung des magnetischen Rads bewirkt, welche ein magnetisches Signal an dem Magnetsensor erzeugt; wobei der Sensor ein Datensignal erzeugt, das die Drehstellung des Knopfes anzeigt und es an die Steuerung sendet; wobei die Steuerung über einen Speicher mit darin gespeicherten Betriebsbefehlen verfügt; wobei die Steuerung die Drehstellung des magnetischen Zahnrads und in Verlängerung die Stellung des Drehknopfes mit dem Betriebsstatus der Vorrichtung vergleicht, um den Betrieb der Bremsvorrichtung anzupassen und die Knopfstellung an den aktuellen Fahrzeugstatus anzupassen; und wobei die Drehschaltervorrichtung des Weiteren ein magnetoresistives Fluid in der Bremsvorrichtung verwendet, um das taktile Gefühl der Knopfdrehung basierend auf dem Betriebsstatus der Vorrichtung progressiv anzupassen.
Fahrzeug, das die Drehschalteranordnung aus Anspruch 8 umfasst.
Fahrzeuggetriebesystem, das mit dem Knopf der Drehschalteranordnung aus Anspruch 8 einstellbar ist, wobei die Drehschalteranordnung in elektromechanischer Verbindung mit einem Fahrzeuggetriebe und seinen Zahnrädern steht.
Drehschalteranordnung zum Steuern eines Fahrzeuggetriebes, umfassend: einen Mikrocontroller, der in elektrischer Verbindung mit einem Drehschalterknopf und einer Bremsvorrichtung steht, die dazu in der Lage ist, direkt oder indirekt auf den Knopf zu wirken, wobei die Bremsvorrichtung frei von einem Motor oder einem Elektromagnet ist; wobei der Knopf Endanschläge aufweist, welche einen Getriebestatus anzeigen; wobei die Steuerung dazu eingerichtet ist, zu ermitteln, wann ein angezeigter Getriebestatus nicht mit einem physischen Status der Getriebezahnräder übereinstimmt; wobei die Steuerung dazu eingerichtet ist, die Endanschläge neu zu berechnen und zu positionieren, basierend zumindest teilweise auf dem physischen Status der Getriebezahnräder; wobei die Steuerung dazu eingerichtet ist, zu senden, um eine Bremsvorrichtung um eine vorgegebene Größe zu erregen, so dass beim Schalten zwischen den Getriebezuständen eine taktile Rückmeldung bereitgestellt wird.
Drehschalteranordnung nach Anspruch 11, wobei der Knopf um 360 Grad drehbar ist.
Drehschalteranordnung nach Anspruch 11, wobei die Getriebestatus PARKEN, RÜCKWÄRTS und VORWÄRTS beinhalten.
Drehschalteranordnung nach Anspruch 13, wobei bestimmte Getriebestatus einander um einen Grad der Drehung mit einer vorgegebenen Größe beabstanden.
Drehschalteranordnung nach Anspruch 13, wobei eine vorgegebene Größe an Drehmoment erforderlich ist, um den Knopf zwischen bestimmten Getriebestatus zu drehen.
Drehschalteranordnung nach Anspruch 13, wobei die Größe des Drehmoments zum Schalten von PARKEN auf VORWÄRTS geringer als die Größe des Drehmoments ist, das zum Schaltern von VORWÄRTS auf RÜCKWÄRTS erforderlich ist.
Drehschalteranordnung nach Anspruch 13, wobei die Bremsvorrichtung dazu konfiguriert ist, eine taktile Rückmeldung zu bieten, um ein direktes Schalten von VORWÄRTS auf RÜCKWÄRTS zu verhindern oder zu erschweren.
Drehschalteranordnung nach Anspruch 11, wobei die Bremsvorrichtung ein magnetoresistives Fluid beinhaltet.