DE10209846B4

DE10209846B4 - Schalteinrichtung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE10209846B4
Application number: DE10209846.8A
Authority: DE
Inventors: Chikao Nagasaka; Noriyasu Syamoto; Atsushi Mizutani; Naoki Kamiya
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2001-03-06
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2018-07-19
Anticipated expiration: 2022-03-07
Also published as: US20020152828A1; DE10209846A1; JP2002264680A; JP4846913B2; US6601685B2

Abstract

Schalteinrichtung, welche auf einem Installationsteil (51) in einem Fahrgastraum eines Fahrzeuges platziert ist, wobei die Schalteinrichtung ein Gehäuse (12), einen Manipulationskörper (16), welcher zum Auswählen eines Verbindungszustands eines Getriebes (17) manipuliert wird, und ein erstes Detektierglied (28) zum Detektieren des Verbindungszustandes, welcher durch den Manipulationskörper (16) ausgewählt wurde, hat, wobei der Manipulationskörper (16) so angeordnet ist, dass er zwischen einer ersten Position, in welcher der Manipulationskörper (16) aus dem Gehäuse (12) herausragt, und einer zweiten Position, in welcher der Manipulationskörper 16) in dem Gehäuse (12) aufgenommen ist, bewegbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung ferner Folgendes aufweist:ein zweites Detektierglied (81) zum Detektieren, dass der Manipulationskörper (16) sich in der zweiten Position befindet;eine Steuerung (11) zum Freigeben der Manipulation des Manipulationskörpers (16) auf der Basis der Detektionssignale von dem ersten und dem zweiten Detektierglied (28, 81), wobei, wenn der an der ersten Position angeordnete Manipulationskörper (16) manipuliert wird, um den Verbindungszustand des Getriebes (17) auszuwählen, und anschließend in die zweite Position bewegt wird, dann schaltet die Steuerung (11) den Verbindungszustand des Getriebes (17) in den ausgewählten Verbindungszustand.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Schalteinrichtungen für ein Fahrzeug gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2.
Ein typisches Automobil, bei welchem ein automatisches Getriebe installiert ist, hat einen Schaltmechanismus, welcher einen Schalthebel aufweist. Die Position des automatischen Getriebes wird entsprechend der Bedienung des Schalthebels bestimmt.
Ein automatisches Getriebe vom elektronischen (Shift-by-wire-)Typ wurde als ein derartiger Schaltmechanismus entwickelt. Das automatische Getriebe vom elektronischen Typ detektiert elektrisch die Bedienung eines Schalthebels und aktiviert einen Aktuator bzw. Schalter zum schalten des Getriebebereichs entsprechend der detektierten Signale. Ein manuelles Schaltventil wird entsprechend des Betriebs des Schalters geschaltet.
Ein typischer Schalthebel ist so angeordnet, dass der Schalthebel aus dem Schaltmechanismus herausragt. Deshalb kann der Schalthebel in eine Richtung bewegt werden, welche vom Fahrer nicht beabsichtigt ist. Da der Schalthebel im Fahrgastraum aufgestellt ist, ist die Gestaltungsflexibilität außerdem eingeschränkt.
In der DE 197 46 438 A1 ist eine Getriebeschaltbetätigung für Kraftfahrzeuge beschrieben. Über die Getriebeschaltbetätigung sind einzelne Fahrstufen eines Fahrzeuggetriebes anwählbar. Dabei ist der entsprechende Schalthebel nicht mechanisch mit dem Fahrzeuggetriebe verbunden, sondern schaltet elektrische Kontakte. Die so erzeugten Schaltsignale werden von einer elektronischen Getriebesteuerung ausgewertet. Die Getriebeschaltbetätigung ist von einer Gebrauchslage für das Anwählen der Fahrstufen in eine Ruhelage verlagerbar. In der Ruhelage kann sie den unbefugten Zugang verwehren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung schafft eine Schalteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Schalteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 2.
Andere Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden nun aus der folgenden Beschreibung offensichtlich, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gegeben werden, welche beispielhaft die Grundzüge der Erfindung erläutern.
Figurenliste
Die Erfindung, zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen, wird am besten mit Bezug auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen verstanden, in welchen:

1 ist eine Zeichnung, welche eine Steuerung eines Fahrzeuggetriebes entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;
2 ist eine schematische Zeichnung, welche den Sitz eines Fahrers zeigt, bei welchem das Getriebe der Steuerung, welche in 1 gezeigt ist, installiert ist;
3 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Schaltmechanismus, welcher verwendet wird, erläutert;
4 ist eine Querschnittsansicht, welche den Schaltmechanismus, welcher nicht benutzt wird, erläutert;
5(a) ist eine schematische Zeichnung, welche einen Schaltmechanismus entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;
5(b) ist ein Grundriss, welcher die Schaltpositionen des Schaltmechanismus, welcher in 5(a) gezeigt wird, erläutert;
6(a) ist eine räumliche Ansicht, welche einen Schaltmechanismus entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erlautert;
6(b) ist eine Querschnittsansicht, welche den Schaltmechanismus, welcher in 6(a) gezeigt wird, erläutert;
6(c) ist ein Schaltbild, welches den Schaltmechanismus, welcher in 6(a) gezeigt wird, erläutert;
7 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Schaltmechanismus entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;
8 ist eine schematische Zeichnung, welche einen Fahrersitz darstellt, bei welchem eine Schaltanordnung entsprechend einer weiteren Ausführungsform installiert ist;
9(a) ist eine schematische Zeichnung, welche einen Schaltmechanismus entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
9(b) ist eine schematische Zeichnung, welche einen Schaltmechanismus entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben.
Wie in 1 gezeigt wird, hat eine Steuerung 10 eines Fahrzeuggetriebes eine elektronische Steuereinheit (SBW-ECU) 11 zum Steuern des Getriebes. Die SBW-ECU 11 wird elektrisch mit einer ECT-ECU 18, einem hydraulischen Getriebeaktuator 14, einer Bereichspositions-Detektiereinrichtung 15 und einer Schaltpositionsanzeige 1 verbunden.
Wenn ein Signal von der SBW-ECU 11 empfangen wird, steuert die ECT-ECU eine hydraulische Getriebeeinheit entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Öffnungsgrad eines Drosselventils. Die ECT-ECU 18 schaltet dann den Verbindungszustand des betroffenen Getriebesatzes. Der Getriebesatz hat vier Bereiche, von denen jeder unterschiedliche Übersetzungsverhaltnisse aufweist. Dies ist eine gut bekannte, automatische Getriebesteuerung.
Der hydraulische Getriebeaktuator 14 wird elektrisch mit einem automatischen Getriebe 17 verbunden. Der hydraulische Aktuator 14 hat einige elektromagnetische Steuerventile (nicht gezeigt), welche durch elektrische Signale manipuliert werden. Jedes elektromagnetische Steuerventil stellt den Betrag an hydraulischem Öl ein, welcher von einer hydraulischen Pumpe geliefert wird, und schaltet den Verbindungszustand des Getriebesatzes des Getriebes 17. Der Verbindungszustand des Getriebesatzes des Getriebes 17 wird zwischen Parken (P), Rückwärtsfahren (R), Neutral (N) und Vorwärtsfahren (D) geschaltet.
Die Bereichspositions-Detektiereinrichtung 15 ist in dem Gehäuse des automatischen Getriebes 17 platziert. Die Bereichspositions-Detektiereinrichtung 15 detektiert den Verbindungszustand (P, R, N, D) des Getriebesatzes und sendet ein Detektiersignal an die SBW-ECU 11. Der Schaltpositionsanzeiger 1 steuert eine Anzeige 1a entsprechend dem Signal, welches von der SBW-ECU 11 gesendet wird.
Die SBW-ECU 11 hat einen Mikrocomputer (nicht gezeigt). Der Mikrocomputer führt ein Programm aus, welches vorher gespeichert ist, so dass die SBW-ECU 11 den hydraulischen Aktuator 14 steuert, um den Verbindungszustand des Getriebesatzes zu schalten. Die SBW-ECU 11 steuert den hydraulischen Aktuator 14 entsprechend den Detektiersignalen, welche von einem Schaltmechanismus 13 gesandt werden, was später beschrieben wird, und die Detektiersignale, welche von der Bereichspositions-Detektiereinrichtung 15 gesandt werden.
Wie in 1 gezeigt wird, sind ein Motorschalter 20, ein Beschleunigungsschalter 21 und ein Bremsschalter 22 elektrisch mit dem Eingang der SBW-ECU 11 verbunden. Ein Pedaldrucksensor 23, ein Motordrehzahlsensor 25, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 26 und ein Airbag-Sensor 29 sind auch elektrisch mit dem Eingang der SBW-ECU 11 verbunden. Die SBW-ECU 11 detektiert den Fahrzustand des Fahrzeuges, basierend auf den Signalen von den Schaltern 20, 21 und 22 und der Sensoren 23, 25, 26 und 29.
Der Motorschalter 20 ist ein Momentanschalter zum wahlweisen Starten und Anhalten des Motors, ohne dass ein Zündschalter bedient wird. Die SBW-ECU 11 ist elektrisch mit einer elektronischen Motorsteuereinheit (Motor-ECU) 32 verbunden. Die Motor-ECU 32 ist elektrisch mit einem Motorstarter 33 verbunden. Die Motor-ECU 32 steuert den Motor mit einer bekannten Steuerung, wie z.B. einer Kraftstoffeinspritzsteuerung und einer Zündzeitsteuerung. Die Kraftstoffeinspritzsteuerung basiert z.B. auf dem Öffnungsgrad eines Drosselventils und der Motordrehzahl. Die Zündzeitsteuerung basiert auf dem gelieferten Gasbetrag und der Kurbelwellenstellung. Wenn der Motorschalter 20 angeschaltet wird, wenn der Motor nicht lauft, steuert die Motor-ECU 32 den Motorstarter 33, um den Motor zu starten. Wenn der Motorschalter 20 angeschaltet wird, wenn der Motor läuft, stoppt die Motor-ECU 32 den Motor.
Der Beschleunigungsschalter 21 sendet ein Beschleunigungssignal, wenn ein Beschleunigungspedal gedrückt wird. Der Bremsschalter 22 sendet ein Bremssignal, wenn ein Bremspedal gedrückt wird. Der Pedaldrucksensor 23 detektiert den Pedaldruck, welcher auf das Beschleunigungspedal ausgeübt wird, und sendet ein Signal, welches den detektierten Pedaldruck wiedergibt. Der Motordrehzahlsensor 25 detektiert die Motordrehzahl und sendet ein Signal, welches die detektierte Motordrehzahl wiedergibt. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 26 detektiert die Fahrzeuggeschwindigkeit und sendet ein Signal, welches die detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit wiedergibt. Der Airbag-Sensor 29 sendet ein Detektiersignal, wenn er den Zusammenstoß eines Fahrzeuges detektiert, bei welchem der Airbag aktiviert werden muss.
Wie in 1 gezeigt wird, beinhaltet die Steuerung 10 des Fahrzeuggetriebes den Schaltmechanismus 13. Der Schaltmechanismus 13 beinhaltet erste Detektierglieder, welche magnetische Widerstandselemente 28 in der ersten Ausführungsform sind. Die magnetischen Widerstandselemente 28 sind elektrisch mit der SBW-ECU 11 verbunden. Der Schaltmechanismus 13 beinhaltet auch einen Aktuator, welcher, in dieser Ausführungsform, eine Magnetspule 19 ist. Wenn ein Schalthebel 16 manipuliert wird, sendet die SBW-ECU 11 ein Aktivierungssignal an die Magnetspule 19. Als Ergebnis wird an der Magnetspule 19 ein Strom geliefert, welcher damit die Magnetspule 19 aktiviert.
Der mechanische Aufbau der Steuerung 10 des Fahrzeuggetriebes wird nun beschrieben.
Wie in den 2 und 3 gezeigt wird, ist an einer Bodenkonsole 51, die als installationsteil des Fahrzeugs dient, ein Gehäuse 12 des Schaltmechanismus fixiert. Ein Gehäuse 12 hat eine Abdeckung 12a, welche mit einem Verzierteil 12c bedeckt ist. Das Verzierteil 12c beinhaltet ein Aufnahmeteil 12d. Die Abdeckung 12a hat eine Führungsöffnung 12b. Die Führungsöffnung 12b erstreckt sich in longitudinaler Richtung der Abdeckung 12a.
Der Schaltmechanismus 13 hat einen Schalthebel 16. Der Schalthebel 16 ist so angeordnet, dass er wählbar aus dem Gehäuse 12 des Schaltmechanismus 13 herausragt. Wie in 3 gezeigt wird, ragt der Schalthebel 16 nach oben durch das Führungsloch 12b des Gehäuses 12, wenn der Schalthebel 16 manipuliert wird. Wie in 4 gezeigt wird, bewegt sich der Schalthebel 16 durch die Kraft einer Spannfeder 71 nach unten, was später beschrieben wird, wenn der Schalthebel 16 nicht manipuliert wird. Ein Schaltknopf 16c ist an dem distalen Ende des Schalthebels 16 angebracht. Ein Fahrer greift den Schaltknopf 16c, um den Schalthebel 16 zu manipulieren. Der Schalthebel 16 wird geneigt, um den Verbindungszustand des Getriebesatzes des Getriebes 17 zwischen den Auswahlpositionen P, R, N und D zu schalten.
Wie in 3 gezeigt wird, ist eine Kugel 41 am proximalen Ende des Schalthebels 16 platziert. Der Durchmesser der Kugel 41 ist größer als die Breite des Führungsloches 12b. Der Durchmesser der Kugel 41 ist größer als der Durchmesser des Schalthebels 16. Zwei Montageplatten 42 ragen lateral aus der Kugel 41 in entgegengesetzte Richtungen hervor. Ein Magnet 51b ist an der oberen Fläche jeder Montageplatte 42 angebracht.
Die magnetischen Widerstandselemente 28 sind an verschiedenen Orten der Abdeckung 12a des Schaltmechanismus 13 platziert. In der ersten Ausführungsform beträgt die Anzahl der magnetischen Widerstandselemente 28 acht, und die Elemente 28 arbeiten paarweise. D.h., jedes Paar von Elementen 28 entspricht einer der wahlbaren Positionen P, R, N und D. Die Paare von magnetischen Widerstandselementen 28 sind auf der Abdeckung 12a in einem vorbestimmten Abstand entlang der longitudinalen Richtung des Gehauses 12 platziert. Wenn ein Fahrer den Schalthebel 16 neigt, um den Verbindungszustand des Getriebesatzes auszuwählen, bewegt sich der Schalthebel 16 um die Kugel 41in die ausgewählte Position. Wenn der Schalthebel 16 bewegt wird, liegen die Magnete 51b dem Paar von magnetischen Widerstandselementen 28 gegenüber, welche der ausgewählten Schaltposition entsprechen. Als Ergebnis sendet das ausgewählte Paar von magnetischen Widerstandselementen 28 ein Signal, welches den Verbindungszustand des Getriebesatzes wiedergibt, oder ein Schaltpositions-Detektiersignal an die SBW-ECU 11.
Ein Durchgangsloch 72b ist im unteren Teil 72 des Schaltmechanismus 13 gebildet. Die Magnetspule 19 ist unterhalb des Grundteils 72 vorgesehen. Die Magnetspule 19 hat einen Hauptkörper 19b und einen Stab 19a. Die Druckplatte 19c kontaktiert die Kugel 41. Ein Druckglied, welches die Sprungfeder 71 in der ersten Ausführungsform ist, ist zwischen der Druckplatte 19c und dem Grundteil 72 platziert. Die Druckfeder 71 drückt die Druckplatte 19c in eine Richtung, so dass die Druckplatte 19c sich auf das Grundteil 72 zubewegt. Der Stab 19a erstreckt sich durch das Durchgangsloch 72b.
Wenn Strom an die Magnetspule 19 angelegt wird, erstreckt sich der Stab 19a aufwarts von dem Grundkörper 19b der Magnetspule 19 und verursacht, dass der Schaltknopf 16c aus dem Gehause 12 herausragt (siehe 3). Wenn kein Strom an der Magnetspule 19 angelegt wird, verbleibt der Stab 19a in dem Hauptkörper 19b der Magnetspule 19 aufgrund der Kraft der Druckfeder 71. Damit verbleibt der Schaltknopf 16c in dem Aufnahmeteil 12d (siehe 4). Der Schaltmechanismus 13 ist ein Mechanismus vom stationären Typ. Deshalb, wenn der Schalthebel 16 in eine der Wahlpositionen P, R, N und D geschaltet bzw. gestellt wird, wird der Schalthebel 16 durch einen bekannten Spannbügel (nicht gezeigt) in der ausgewählten Position gehalten.
Die Funktion des Schaltmechanismus 13 wird nun beschrieben.
Wie in 4 gezeigt wird, befindet sich der Stab 19a in dem Hauptkörper 19b der Magnetspule 19, bevor der Motor gestartet wird. In diesem Zustand ist die obere Oberfläche des Schaltknopfes 16c im Wesentlichen auf dem gleichen Niveau platziert wie die obere Oberflache des Verziergliedes 12c. D.h., der Schaltknopf 16c befindet sich im Aufnahmeteil 12d. Deshalb kann der Schalthebel 16 nicht bedient werden.
Wenn das Bremspedal, nachdem der Motorschalter 20 manipuliert wurde, um den Motor zu starten, gedrückt wird, sendet der Bremsschalter 22 ein Bremssignal an die SBW-ECU 11. Beim Empfangen des Bremssignales sendet die SBW-ECU 11 ein Aktivierungssignal an die Magnetspule 19. Als Ergebnis wird Strom an der Magnetspule 19 angelegt, so dass dies die Stange 19a veranlasst, sich vom Hauptkörper 19b aufwärts zu erstrecken. Ferner ragt, wie in 3 gezeigt wird, der Schaltknopf 16c aus der oberen Oberfläche des Verziergliedes 12c. Als Ergebnis kann ein Fahrer den Schalthebel 16 in einen der Bereiche R, N und D bewegen.
Wenn ein Fahrer den Schalthebel in eine der Fahrbereiche (wie z.B. den D-Bereich) bewegt, sendet der Satz der magnetischen Widerstandselemente 28 ein Detektiersignal, welches die Schaltposition wiedergibt, an die SBW-ECU 11. Die SBW-ECU 11 sendet ein Detektiersignal an den hydraulischen Aktuator 14. Der hydraulische Aktuator 14 schaltet den Verbindungszustand zum Getriebesatz auf Vorwärtsfahren (D). Wenn ein Fahrer das Beschleunigungspedal in diesem Zustand bedient, beginnt das Fahrzeug, sich zu bewegen.
Wenn das Fahrzeug fahrt, erhält die SBW-ECU 11 die Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeitssignale, welche von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 26 gesendet werden. Wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht, hört die SBW-ECU 11 auf, Aktivierungssignale an die Magnetspule 19 zu senden. Als Ergebnis wird der an die Magnetspule 19 angelegte Strom gestoppt, und der Stab 19a wird im Hauptkörper 19b aufgenommen. Als Ergebnis, wie in 4 gezeigt wird, wird der Schaltknopf 16c in dem Aufnahmeteil 19d aufgenommen, so dass der Schalthebel 16 nicht manipuliert werden kann.
Wenn ein Fahrer das Bremspedal drückt und das Fahrzeug stoppt, sendet der Bremsschalter 22 ein Bremssignal an die SBW-ECU 11. Dann sendet der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 26 ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal an die SBW-ECU 11. Die SBW-ECU 11 detektiert, dass das Bremspedal gedruckt wurde, basierend auf dem Bremssignal, und detektiert, dass das Fahrzeug, basierend auf dem Fahrzeugsignal, gestoppt wird. Zu dieser Zeit sendet die SBW-ECU 11 ein Aktivierungssignal an die Magnetspule 19. Dies veranlasst den Schaltknopf 16c, aus der oberen Oberfläche des Verzierungsgliedes 12c herauszuragen. Wenn der Fahrer den Schalthebel 16 manipuliert, um den Verbindungszustand des Getriebesatzes in den Parkbereich (P) zu schalten, und den Motorschalter 20 manipuliert, stoppt der Motor. Wenn der Motor stoppt, hört die SBW-ECU 11 auf, Aktivierungssignale an die Magnetspule 19 zu senden. Als Ergebnis wird der Schaltknopf 16c in dem Aufnahmeteil 12d aufgenommen.
Die erste Ausführungsform liefert die folgenden Vorteile.

(1) Der Schalthebel 16 ist so angeordnet, dass er aus dem Gehäuse 12 des Schaltmechanismus 13 wählbar herausragt. Deshalb wird der Schalthebel 16 in dem Gehäuse 12 aufgenommen, wenn der Schalthebel vom Fahrer nicht manipuliert wird. Wenn der Schalthebel 16 in dem Gehäuse 12 aufgenommen wird, ragt damit ein kleinerer Teil des Schalthebels 16 aus dem Gehäuse 12 vor. Dies verhindert, dass der Schalthebel 16 in eine Richtung bewegt wird, welche vom Fahrer nicht beabsichtigt ist. Außerdem, wenn der Schalthebel 16 in dem Gehäuse 12 aufgenommen ist, ragt der Schalthebel 16 nicht in den Fahrgastraum. Deshalb liegt der Schalthebel 16 nicht offen, wodurch die Gestaltungsflexibilität verbessert wird.
(2) Wenn ein Fahrer den Schalthebel 16 manipulieren muss, ragt der Schalthebel 16 aus dem Gehause 12 aufgrund des Betriebs der Magnetspule 19. Deshalb, wenn der Schalthebel 16 manipuliert wird, kann eine externe Kraft auf den Schalthebel 16 ausgeübt werden. Dies erleichtert die Manipulation des Schalthebels 16. Wenn die Manipulation des Schalthebels 16 nicht erforderlich ist, ist der Schalthebel 16 in dem Gehäuse 12 durch die Kraft der Feder 71 untergebracht. Deshalb, wenn der Schalthebel 16 nicht manipuliert wird, wird der Schalthebel 16 daran gehindert, in eine Richtung manipuliert zu werden, welche ein Fahrer nicht beabsichtigt. Wahrend der Schalthebel 16 in dem Gehäuse 12 untergebracht ist, kann der Raum, welcher durch den herausragenden Schalthebel 16 besetzt war, effektiv genutzt werden.
(3) Die Kugel 41, welche die Magnetspule 19 berührt, ist am proximalen Ende des Schalthebels 16 platziert. Deshalb, sogar wenn der Schalthebel 16 geneigt wird, berührt die Druckplatte 19c zuverlässig die Kugel 41. Damit ragt der Schalthebel 16 zuverlässig wählbar aus dem Gehause 12 des Schaltmechanismus 13. Der Druck des Stabes 19a wird auf die Kugel 41 ausgeübt, welche einen großeren Durchmesser als der des Schalthebels 16 hat. Deshalb, verglichen mit dem Fall, wenn die Druckplatte 19c direkt den Schalthebel 16 berührt, wird der Schalthebel 16 daran gehindert, durch eine Kraft beeinflusst zu werden, welche in einer Richtung angelegt wird, welche der Fahrer nicht beabsichtigt,.
(4) Jeder Magnet 51b ist an der oberen Oberfläche einer der Montageplatten 42 angebracht, und die magnetischen Widerstandselemente 28 sind an der Abdeckung 12a des Schaltmechanismus 13 angebracht. Deshalb, wenn der Schaltknopf 16c aus dem Gehause 12 herausragt, nähern sich die Magnete 51 den magnetischen Widerstandselementen 28. Zu dieser Zeit detektieren die magnetischen Widerstandselemente 28 den ausgewählten Zustand des Schalthebels 16. Auf der anderen Seite, wenn der Schaltknopf 16c in dem Aufnahmeteil 12d ruht, bewegen sich die Magnete 51b von den magnetischen Widerstandselementen 28 weg. Zu dieser Zeit können die magnetischen Widerstandselemente 28 den ausgewählten Zustand des Schalthebels 16 nicht detektieren. Wenn die Magnete 51b sich den magnetischen Widerstandselementen 28 nähern, liegen die Magnete 51b zuverlässig einem aus dem Satz der magnetischen Widerstandselemente 28 gegenüber, welcher der ausgewählten Position P, R, N oder D entspricht. Deshalb wird der ausgewählte Zustand des Schalthebels 16 zuverlässig von jedem Satz von magnetischen Widerstandselementen 28 detektiert.

Ein Schaltmechanismus 113 entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die 5(a) und 5(b) beschrieben. Die Unterschiede von der Ausführungsform der 1 bis 4 werden hauptsächlich diskutiert. Ahnliche oder gleiche Bezugszeichen werden bei jenen Komponenten verwendet, welche ahnlich oder die gleichen wie die entsprechenden Komponenten der Ausführungsform der 1 bis 4 sind, und detaillierte Erklärungen werden unterlassen.
Wie in 5(b) gezeigt wird, wird eine im wesentlichen rechteckige Führungsoffnung 12b in dem Gehäuse 12 gebildet. Wie in 5(a) gezeigt wird, ragt der Schalthebel 16 durch die Führungsöffnung 12b des Gehäuses 12 in einem Normalzustand nach oben. Ein Fahrer neigt den Schalthebel 16, um den Verbindungszustand des Getriebesatzes zu schalten. Der Schalthebel 16 bewegt sich nach unten, wenn er gedrückt wird. Der Durchmesser der Kugel 41, welche am proximalen Ende des Schalthebels 16 angebracht ist, ist kleiner als die Breite der Führungsöffnung 12b. Der Magnet 51b ist an der Bodenoberfläche der Kugel 41 angebracht. Eine Feder 71a liegt zwischen der Kugel 41 und dem Grundteil 72 des Schaltmechanismus 13. Die Feder 71a zwingt die Kugel 41 in eine Richtung, um die Kugel 41 von dem Bodenteil 72 zu trennen.
Die magnetischen Widerstandselemente 28 sind auf dem Bodenteil 72 platziert, wobei jede einem der selektiven Positionen P, R, D und M (insgesamt vier magnetische Widerstandselemente 28) im Schaltmechanismus 113 entspricht. Wenn ein Fahrer den Schalthebel 16 neigt, um den Verbindungszustand des Getriebesatzes zu selektieren, bewegt sich der Schalthebel 16 auf die gewählte Position um die Kugel 41. Wenn der Schalthebel 16 geschaltet wird, liegt der Magnet 51b gegenüber einem der magnetischen Widerstandselemente 28, welcher der ausgewählten Schaltposition entspricht. Als Ergebnis sendet das ausgewählte magnetische Widerstandselement 28 ein Signal, welches den Verbindungszustand des Getriebesatzes wiedergibt, oder ein Schaltpositions-Detektiersignal an die SBW-ECU 11. Ein zweites Detektierglied, welches ein Detektierschalter 81 in der zweiten Ausführungsform ist, ist an der Verbindung zwischen dem Bodenteil 72 und der Feder 71a platziert. Wenn der Schalthebel 16 gedrückt wird, drückt die Kugel 41 den Detektierschalter 81. Dann sendet der Detektierschalter 81 ein Detektiersignal an die SBW-ECU 11. Die SBW-ECU 11 gibt die Manipulation des Schalthebels 16 basierend auf dem Signal, welches von dem Detektierschalter 81 gesendet wurde, frei. Als Ergebnis wird der Verbindungszustand des Getriebesatzes geschaltet. In der zweiten Ausführungsform wird der Verbindungszustand des Getriebesatzes zwischen Parken (P), Rückwärtsfahren (R), Vorwärtsfahren (D) und Manuell (M) geschaltet.
Der Schaltmechanismus 13 ist ein Mechanismus vom Momentantyp. D.h., wenn der Schalthebel 16 in eine der wahlbaren Positionen P, R, M oder D, welche durch doppelgestrichene Linie in 5(b) gezeigt werden, geneigt wird, um den Verbindungszustand des Getriebesatzes zu wählen, wird der Schalthebel 16 in die neutrale Position zurückgelagert, was durch eine durchgezogene Linie in 5(b) angezeigt wird.
Wie durch die durchgezogene Linie in 5(a) gezeigt wird, ragt der Schalthebel 16 aufwärts aus der oberen Oberfläche des Gehauses 12, bevor der Motor gestartet wird.
Wenn der Motor gestartet wird und das Bremspedal wird in diesem Zustand manipuliert, wird Strom an dem Detektierschalter 81 angelegt. Als Ergebnis kann der Getriebesatz in irgendeinen Bereich R, D und M geschaltet werden.
Z.B., wenn der Schalthebel 16 in Richtung eines der Fahrbereiche (wie z.B. den D-Bereich) geneigt wird und darauf folgend gedrückt wird, drückt die Kugel 41 den Detektierschalter 81. Als Ergebnis wird der Verbindungszustand des Getriebesatzes auf Vorwärtsfahren (D) geschaltet. Wenn ein Fahrer das Beschleunigungspedal in diesem Zustand manipuliert, beginnt das Fahrzeug sich zu bewegen.
Wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht, wird das Stromanlegen an den Detektierschalter 81 beendet. Dies versetzt den Getriebesatz nicht in die Lage, geschaltet zu werden.
Wenn ein Fahrer das Bremspedal drückt und das Fahrzeug stoppt, wird Strom an den Detektierschalter 81 angelegt. Dies ermöglicht, dass der Getriebesatz geschaltet werden kann. Dann neigt der Fahrer den Schalthebel 16 und drückt den Schalthebel 16 so, dass der Verbindungszustand zum Getriebesatz auf den Parkbereich (P) geschaltet wird. Außerdem, wenn der Fahrer den Motorschalter 20 manipuliert, stoppt der Motor. Wenn der Motor stoppt, wird das Anlegen des Stroms an den Detektierschalter 81 gestoppt.
Die zweite Ausführungsform liefert die folgenden Vorteile.

(4) Wenn der Verbindungszustand des Getriebesatzes mit dem Schalthebel 16 ausgewählt wird und der Detektierschalter 81 detektiert, dass der Schalthebel 16 gedrückt ist, wird der Verbindungszustand des Getriebesatzes geschaltet. D.h., der Verbindungszustand des Getriebesatzes kann durch zwei Aktionen geschaltet werden. Zu dieser Zeit wird der Schalthebel 16 in zwei unterschiedliche Richtungen manipuliert. Deshalb kann der Schaltmechanismus 13 zuverlässig daran gehindert werden, in eine Richtung manipuliert zu werden, welche vom Fahrer nicht beabsichtigt ist.
(5) Der Detektierschalter 81 wird durch Drücken des Schalthebels 16 aktiviert. Das Drücken des Schalthebels 16 ist leichter als das Ziehen des Schalthebels 16. Dies erleichtert die Manipulation des Schaltmechanismus 13.

Es sollte für Fachleute offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen spezifischen Formen ausgeführt werden kann, ohne vom Geist oder Umfang der Erfindung abzuweichen. Speziell sollte verstanden werden, dass die Erfindung in folgenden Formen ausgeführt werden kann.
6(a), 6(b) und 6(c) zeigen einen Schaltmechanismus 213 entsprechend einer weiteren Ausführungsform. Entsprechend dem Schaltmechanismus 213 kann eine Wahlscheibe 91 anstatt eines Schalthebels 16, welcher in 1 gezeigt wird, benutzt werden. Der Verbindungszustand des Getriebesatzes wird erst durch Drehen und dann durch Drücken der Wahlscheibe 91 geschaltet.
7 zeigt einen Schaltmechanismus 313 entsprechend einer weiteren Ausführungsform. Der Schaltmechanismus 313 hat eine erste und eine zweite Magnetspule 191, 192. Die erste Magnetspule 191 hat einen Stab 193, und die zweite Magnetspule 192 hat einen anderen Stab 194, wobei jeder unterschiedliche Länge hat. Der Betrag des Herausragens des Schalthebels 16 kann geändert werden, indem die Stäbe 193, 194 benutzt werden. Z.B. kann jeder Stab 193, 194 in einem ersten oder zweiten Hauptkörper 195, 196 (nicht gezeigt) aufgenommen werden, wenn der Schalthebel 16 gedrückt wird oder bevor der Motor gestartet wird. Wenn der Verbindungszustand des Getriebesatzes auf irgendein P, R, N oder D geschaltet wird, kann der kürzere Stab 193 aufwärts aus dem ersten Hauptkörper 195 hervorragen. Wenn der Verbindungszustand des Getriebesatzes auf M geschaltet wird, kann der längere Stab 194 aufwärts aus dem zweiten Hauptkörper 196 hervorragen.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform, welche in 8 gezeigt wird, kann ein Schaltmechanismus 413 strukturiert werden, dass er aus der Bodenkonsole 51 wählbar herausragt. In diesem Fall ist ein Druckknopf 92 auf dem Schaltmechanismus 413 platziert.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform des Schaltmechanismus, welcher in 9(a) gezeigt wird, kann ein Schaltmechanismus 513 einen Motor 93 als Aktuator nutzen. Der Schaltmechanismus 513 wird durch die Bodenkonsole 51 abgestützt, so dass der Schaltmechanismus 513 aus einer Instrumentenkonsole 52 wählbar herausragt, indem ein Zahnradgetriebe 94 aktiviert wird, welches an dem Motor 93 angebracht ist, und ein Zahnradgetriebe 95, welches an dem Schaltmechanismus 513 platziert ist. Zylinder, wie z.B. ein pneumatischer Zylinder, können als Aktuator genutzt werden.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform, welche in 9(b) gezeigt wird, hat ein Schaltmechanismus 613 einen Schalthebel 16, welcher einen Schaltknopf 16c hat. Der Schaltmechanismus 613 wird durch die Bodenkonsole 51 unterstützt, so dass der Schaltmechanismus 613 aus der Instrumentenkonsole 52 wählbar herausragt.
In den erläuterten Ausführungsformen, welche in den 1 bis 4 gezeigt werden, kann der Schaltknopf 16c so strukturiert werden, dass er in dem Aufnahmeteil 12d untergebracht ist, wenn ein Fahrer das Bremspedal fur eine vorbestimmte Dauer drückt. Der Schaltknopf 16c kann so strukturiert werden, dass er aus der oberen Oberfläche des Verziergliedes 12c herausragt, wenn ein Fahrer das Bremspedal loslässt. Auch kann der Schaltknopf 16c so strukturiert sein, dass er aus der oberen Oberfläche des Verziergliedes 12c herausragt, wenn ein Ecksensor ein Hindernis detektiert, wenn der Schaltknopf 16c in dem Aufnahmeteil 12d untergebracht ist. Ferner kann ein Sensor (nicht gezeigt) auf einem Fahrzeug angebracht sein, um ein Signal zu detektieren, welches wiedergibt, dass ein Fahrer ein Ticket an einem gebührenpflichtigen Tor erhalten hat. Der Schaltknopf 16c kann auch so strukturiert sein, dass er in dem Aufnahmeteil 12d , basierend auf dem detektierten Signal, aufgenommen wird. Der Schaltknopf 16c kann so strukturiert sein, dass er in dem Aufnahmeteil 12d aufgenommen wird, wenn der Airbag-Sensor 12 die Kollision des Fahrzeugs detektiert.
In der erläuterten Ausführungsform, welche in den 5(a) und 5(b) gezeigt werden, kann der Getriebesatz so strukturiert sein, dass er durch das Neigen des Schalthebels 16 geschaltet wird, nachdem der Schalthebel 16 gedrückt wurde.
In der erläuterten Ausführungsform, welche in den 1 bis 4 gezeigt wird, kann die Kugel 41 weggelassen werden und die Druckplatte 19c kann direkt den Schalthebel 16 berühren.
In den erläuterten Ausführungsformen, welche in den 1 bis 5(b) gezeigt werden, kann der Schaltmechanismus 13, 113 an Stellen platziert sein, welche anders als die Stelle der Bodenkonsole 51 sind. Der Schaltmechanismus 13, 113 kann z.B. auf einer Säule 42 oder der Instrumentenkonsole 52 platziert sein. Der Schaltmechanismus 13, 113 kann auf der Fahrgastseite der Tür platziert sein.
In der erläuterten Ausführungsform, welche in den 5(a) und 5(b) gezeigt wird, kann ein Sensor, wie z.B. ein Näherungssensor oder ein magnetischer Widerstandssensor, anstelle eines Detektierschalters 81 genutzt werden.
In den erläuterten Ausführungsformen, welche in den 1 bis 5(b) gezeigt werden, kann der Schaltknopf 16(c) bedeckt werden, wenn der Schalthebel 16 nach unten bewegt wird.
Ein Schaltmechanismus 13 vom Momentantyp kann in der erläuterten Ausführungsform, welche in den 1 bis 4 gezeigt wird, angewendet werden. Auch ein Schaltmechanismus 113 vom stationären Typ kann in der erläuterten Ausführungsform, welche in den 5(a) und 5(b) gezeigt wird, verwendet werden.

Claims

Schalteinrichtung, welche auf einem Installationsteil (51) in einem Fahrgastraum eines Fahrzeuges platziert ist, wobei die Schalteinrichtung ein Gehäuse (12), einen Manipulationskörper (16), welcher zum Auswählen eines Verbindungszustands eines Getriebes (17) manipuliert wird, und ein erstes Detektierglied (28) zum Detektieren des Verbindungszustandes, welcher durch den Manipulationskörper (16) ausgewählt wurde, hat, wobei der Manipulationskörper (16) so angeordnet ist, dass er zwischen einer ersten Position, in welcher der Manipulationskörper (16) aus dem Gehäuse (12) herausragt, und einer zweiten Position, in welcher der Manipulationskörper 16) in dem Gehäuse (12) aufgenommen ist, bewegbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung ferner Folgendes aufweist: ein zweites Detektierglied (81) zum Detektieren, dass der Manipulationskörper (16) sich in der zweiten Position befindet; eine Steuerung (11) zum Freigeben der Manipulation des Manipulationskörpers (16) auf der Basis der Detektionssignale von dem ersten und dem zweiten Detektierglied (28, 81), wobei, wenn der an der ersten Position angeordnete Manipulationskörper (16) manipuliert wird, um den Verbindungszustand des Getriebes (17) auszuwählen, und anschließend in die zweite Position bewegt wird, dann schaltet die Steuerung (11) den Verbindungszustand des Getriebes (17) in den ausgewählten Verbindungszustand.
Schalteinrichtung, welche auf einem Installationsteil (51) in einem Fahrgastraum eines Fahrzeuges platziert ist, wobei die Schalteinrichtung ein Gehäuse (12), einen Manipulationskörper (16, 91), welcher zum Auswählen eines Verbindungszustands eines Getriebes (17) manipuliert wird, und ein erstes Detektierglied (28) zum Detektieren des Verbindungszustandes, welcher durch den Manipulationskörper (16, 91) ausgewählt wurde, hat, wobei die Schalteinrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gehäuse (12) unbeweglich im Installationsteil (51) angeordnet ist, wobei der Manipulationskörper (16, 91) relativ zum Gehäuse (12) beweglich angeordnet ist, zwischen einer ersten Position, in welcher der Manipulationskörper (16, 91) aus dem Gehäuse (12) herausragt, und einer zweiten Position, in welcher der Manipulationskörper (16, 91) in dem Gehäuse (12) aufgenommen ist; und wobei die Schalteinrichtung ferner aufweist: einen Aktuator (19) zum Bewegen des Manipulationskörpers (16, 91) von der zweiten Position in die erste Position; und eine Steuerung (11), wobei, wenn der Fahrzeugzustand eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, die Steuerung (11) den Aktuator (19) betätigt.
Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein Bremspedal zum Bremsen des Fahrzeugs hat, wobei, wenn das Bremspedal nach dem Start des Fahrzeugmotors gedrückt wird, die Steuerung (11) bestimmt, dass der Fahrzeugzustand der vorbestimmten Bedingung genügt.
Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht, die Steuerung (11) das Arbeiten des Aktuators (19) stoppt.
Schalteinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Kugel (41), welche an dem proximalen Ende des Manipulationskörpers (16) platziert ist, wobei die Kugel (41) den Aktuator (19) berührt.
Schalteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Kugel (41) größer ist als der äußere Durchmesser des Manipulationskörpers (16).
Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) eine äußere Oberfläche mit einer Öffnung (12b) aufweist, durch welche der Manipulationskörper (91)geführt ist, wobei, wenn der Manipulationskörper (91) sich in der zweiten Position befindet, dann ist eine obere Oberfläche des Manipulationskörpers (91) im Wesentlichen auf einem gleichem Niveau platziert wie die äußere Oberfläche des Gehäuses (12).
Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) eine äußere Oberfläche aufweist mit einer Öffnung (12b), durch welche der Manipulationskörper (91) geführt ist, wobei die Form des inneren Rands der Öffnung (12b) gleich der Form des äußeren Rands des Manipulationskörpers (91) ist.