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Technisches Feld
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Schalthebel für ein Kraftfahrzeug,
der eine erste Hebelstange und eine zweite Hebelstange, die in Verbindung
damit angeordnet ist, aufweist. Beide Hebelstangen haben ein erstes
und ein zweites Ende, und die zweite Hebelstange ist beweglich angeordnet,
so dass sie in ihrer Längsrichtung
mit Bezug auf die erste Hebelstange durch Betätigung durch den Fahrer des
Fahrzeugs bewegt werden kann. Ferner ist die zweite Hebelstange
mit einer Feder in Bezug auf die erste Hebelstange belastet, so
dass sie in ihrer Ausgangsposition zurückgeführt werden kann, und darüber hinaus
weist der Schalthebel eine Sensoranordnung auf.
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Technischer Hintergrund
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In
Kraftfahrzeugen mit automatischen oder halbautomatischen Getrieben
gibt es oft einen Wählhebel
mit einem Schalthebel, der mit einem Knopf oder dergleichen versehen
ist, der in speziellen Situationen niedergedrückt werden muss, z.B. wenn
der Schalthebel in der Position "P" ist und in eine
der anderen Positionen bewegt werden soll oder wenn der Schalthebel
aus einer Position für
automatischen Gangwechsel in eine Position für halbautomatischen Gangwechsel
bewegt wird.
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Bei
Wählhebeln
mit sogenannter "Schalten per
Draht"-Technologie (shift
by wire) oder mit anderen Worten bei Wählhebeln, bei denen die Position des
Schalthebels elektronisch detektiert und dann zu dem Getriebe übertragen
wird, gibt es den Bedarf, mit elektronischen Mitteln detektieren
zu können, dass
ein solcher Knopf niedergedrückt
worden ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Eine
Anordnung, die den oben beschriebenen Bedarf befriedigt, oder mit
anderen Worten eine elektronische Detektion des Niederdrückens eines Knopfs
auf einem Schalthebel, wird durch die vorliegende Erfindung dadurch
vorgesehen, dass sie einen Schalthebel für ein Kraftfahrzeug beschreibt,
der eine erste Hebelstange und eine zweite Hebelstange in Verbindung
damit angeordnet aufweist, wobei beide Schaltstangen ein erstes
und ein zweites Ende haben.
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Die
zweite Hebelstange ist beweglich angeordnet, so dass sie in ihrer
Längsrichtung
in Bezug auf die erste Schaltstange durch eine Aktion durch den
Fahrer des Fahrzeugs bewegt werden kann, und die zweite Schaltstange
ist in Bezug auf die erste Schaltstange auch federbelastet, so dass
sie in ihre Ausgangsposition zurückbewegt
werden kann.
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Außerdem umfasst
der Schalthebel eine Sensoranordnung, die an der zweiten Hebelstange über wenigstens
einen Arm so angebracht ist, dass sie schwenken kann, so dass die
Sensoranordnung sich mit der zweiten Hebelstange bewegen kann, wenn
diese sich in Bezug auf die erste Hebelstange bewegt, und zwar sowohl
wenn die zweite Hebelstange in ihrer Längsrichtung bewegt wird, als
auch wenn der Schalthebel zwischen verschiedenen Schaltpositionen
bewegt wird.
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Die
zweite Hebelstange kann eine innere Hebelstange sein, die in der
ersten Hebelstange, d.h. einer äußeren Hebelstange,
in einer solchen Weise angeordnet ist, dass sie sich bewegen kann;
alternativ kann die zweite Hebelstange eine äußere Hebelstange sein, die
außerhalb
der ersten Hebelstange, d.h. einer inneren Hebelstange, so angeordnet
ist, dass sie sich bewegen kann.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Schaltungsanordnung in einem Kraftfahrzeug,
die den oben erwähnten
Schalthebel aufweist, wobei der Schalthebel wenigstens auf einem
ersten Schaltweg bewegt werden kann. Die Schaltanordnung weist außerdem eine
Konsole auf, in der eine Anzahl von ersten Sensoren angeordnet ist,
die die Position der Sensoranordnung in dem Schalthebel detektiert,
wobei die ersten Sensoren auf einem Weg angeordnet sind, der Bewegungen
des Schalthebels auf dem ersten Schaltweg entspricht. Die Anordnung
umfasst auch wenigstens einen zusätzlichen Sensor, der in Beziehung
zu einem der ersten Sensoren, der der Bewegung der inneren Hebelstange
innerhalb der äußeren Hebelstange
entspricht, angeordnet ist, so dass diese Aktion durch den Fahrer
detektiert werden kann.
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Durch
die Erfindung wird eine Schalthebel realisiert, der die gleichen
Funktionen wie vorher bekannte Schalthebel mit eingebauten Kontrollen
ausführen
kann, der aber eine erheblich kostengünstigere Verkabelung als vorher
bekannte Schalthebel hat und erheblich kostengünstiger in der Herstellung
ist.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird im Folgenden detaillierter unter Bezugnahme auf die
zugehörigen
Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 einen
Schalthebel gemäß der Erfindung
zeigt, und
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2 eine
Schaltanordnung mit einem Schalthebel gemäß der Erfindung zeigt, und
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3 eine
Sensoranordnung in der Anordnung aus 2 zeigt,
und
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4 und 5 verschiedene
Positionen der Sensoranordnung aus 4 zeigen.
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Bevorzugte Ausführungsformen
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1 zeigt
eine Ausführungsform
eines Schalthebels 100 gemäß der Erfindung. Wie zu sehen
ist, umfasst der Schalthebel 100 in dieser Ausführungsform
eine erste äußere Hebelstange 110,
in der eine zweite innere Hebelstange 120 verläuft. Die äußere Hebelstange 110 hat
ein erstes und ein zweites Ende, wie auch die innere Hebelstange 120 auch ein
erstes und ein zweites Ende hat.
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Es
ist hervorzuheben, dass, wenn hier formuliert ist, dass die innere
Hebelstange 120 "innerhalb
der äußeren Hebelstange 110 verläuft", dies nicht unbedingt
bedeutet, dass die äußere Hebelstange
die innere Hebelstange über
die ganze Länge der
inneren Hebelstange umgibt. Es kann auch wie in 1 gezeigt
sein, dass die äußere Hebelstange
die innere Hebelstange nur über
einen Teil der Länge
der inneren Hebelstange umgibt, was ausreichend ist, um die innere
Hebelstange in gewünschter
Weise zu führen.
Alternativ kann die innere Hebelstange kürzer als die äußere Hebelstange
sein und dadurch sich nur über
einen Teil der Länge
der äußeren Hebelstange
erstrecken.
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Die
innere Hebelstange 120 hat ein erstes Ende 121,
zu dem man an dem ersten Ende der äußeren Stange über einen
Knopf 130 Zugang hat. Der Knopf 130 kann ein separater
Knopf sein, der an dem ersten Ende der inneren Hebelstange angeordnet
ist, oder alternativ kann er ein integrierter Teil der inneren Hebelstange 120 sein,
der möglicherweise
in einer speziellen Weise gestaltet ist. Mittels des Knopfes 130 kann
die innere Stange von dem Fahrer betätigt werden, indem sie in einer
Richtung weg von dem ersten Ende der äußeren Stange zu ihrem zweiten Ende
hin gedrückt
wird.
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Wenigstens
das zweite Ende der äußeren Stange 110 soll
an einem Schwenkpunkt 140 angebracht sein, um den der gesamte
Ganghebel 100 geschwenkt werden kann. Wie in 1 gezeigt,
ist die innere Hebelstange 120 durch eine Feder 150 mit
einer Federvorspannung versehen, die sicherstellt, dass, wenn der
innere Schalthebel 120 in den äußeren Schalthebel gedrückt wird,
der innere Schalthebel später
wieder in seine Ausgangsposition zurückkehrt. Die Feder 150 ist
eine geeignete Schraubenfeder, die um den inneren Schalthebel herum
angeordnet ist.
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Der
Schalthebel 100 umfasst außerdem eine Sensoranordnung 160,
die an der inneren Hebelstange 120 über einen Arm 170 so
angebracht ist, dass sie schwenken kann. Als Ergebnis dieser Anbringung bewegt
sich die Sensoranordnung mit der inneren Hebelstange, wenn die innere
Hebelstange in Bezug auf die äußere Hebelstange
bewegt wird, und zwar sowohl wenn die innere Hebelstange 120 in
ihrer Längsrichtung
bewegt wird, als auch wenn der Schalthebel 100 zwischen
verschiedenen Gangpositionen bewegt wird. In dem in 1 gezeigten
Beispiel ist die Sensoranordnung 160 an dem Arm 170 in
einer solchen Weise angebracht, dass sie schwenken kann.
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Der
Knopf 130 ist für
Bedienungsfunktionen gedacht, die von dem Schalthebel ausgeführt werden können, die
aber nicht direkt mit den Positionen des Getriebes zusammenhängen, obwohl
solche Funktionen natürlich
auch durch den Knopf 130 ausgeführt werden könnten. Beispiele
solcher Funktionen, die durch den Knopf 130 ausgeführt werden
können,
ist eine Verriegelungsfunktion, die entriegelt werden muss, wenn
der Schalthebel zwischen einem Weg "für
automatisches Gangschalten" und
einem anderen Weg "für manuelles
oder halbmanuelles Gangschalten" bewegt
wird, oder der Knopf muss niedergedrückt werden, wenn der Schalthebel
in einem Fahrzeug mit Automatikgetriebe aus der "P"-Position bewegt
werden soll.
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2 zeigt
eine Schaltanordnung 200 mit dem Schalthebel 100 aus 1.
Zusätzlich
zu dem Schalthebel 100 umfasst die Anordnung 200 auch eine
Konsole 210, in der eine Anzahl von ersten Sensoren 221–227 angeordnet
sind, die die Position der Sensoranordnung an dem Schalthebel detektieren können. Das
Prinzip der Detektierung der Sensoranordnung durch die Sensoren
kann aus einer großen Zahl
von bekannten Prinzipien ausgewählt
werden, einschließlich
beispielsweise magnetische, optische und elektrische/elektromagnetische
Prinzipien. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sensoranordnung
ein Magnet und sind die Detektoren Sensoren, die auf Magnetismus
sensitiv sind.
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Die
Sensoren 221–227 sind
auf einem "Weg" angeordnet, der
den Positionen des Schalthebels in einer ersten Gangwechselbewegung
entspricht, die z.B. über
irgendwelche der Positionen einer automatischen Gangschaltung (P-R-N-D)
oder irgendwelche der Positionen für eine halbautomatische Gangschaltung
(+/–)
führen
kann. In dem in 2 gezeigten Beispiel stehen
beide Möglichkeiten
zur Verfügung, oder
mit anderen Worten, sind die Sensoren auf einem ersten und einem
zweiten Weg angeordnet, die diesen beiden Möglichkeiten entsprechen: Automatik und
Halbautomatik.
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Wie
in 2 gezeigt, kann der Schalthebel bei einer Gangwechselbewegung
zwischen verschiedenen Gangpositionen bewegt werden, woraufhin sich
die Sensoranordnung mit dem Schalthebel bewegt und in den verschiedenen
Positionen des Schalthebels dazu in der Lage ist, von dem Sensor
in der jeweiligen Position detektiert zu werden, so dass die Schaltposition
von dem Sensor zu einer Steuereinrichtung (nicht gezeigt) gesendet
werden kann, die z.B. einen Mikroprozessor aufweisen kann. Die Steuereinrichtung
stellt daraufhin sicher, dass das Getriebe die benötigte Position
einnimmt.
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Eine
der Aufgaben der Erfindung ist es, eine einfachere Bedienung der
Funktionen zu ermöglichen,
die mittels eines Knopfes ausgeführt
werden, der an oder in Verbindung mit dem Schalthebel 100 angeordnet
ist. Zu diesem Zweck weist der Schalthebel 100 und demgemäß auch die
Schaltanordnung 200, die in 2 und detailliert
in 3 gezeigt ist, wenigstens einen zusätzlichen
Sensor 228 auf.
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Der
zusätzliche
Sensor 228 ist in einer Richtung in Beziehung zu einem
der ersten Sensoren angeordnet, der der Bewegung der inneren Hebelstange
innerhalb der äußeren Hebelstange
entspricht, wenn die innere Hebelstange durch den Fahrer einer Aktion
durch Drücken
des Knopfes 130 unterzogen wird.
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In
dem in 3 gezeigten Beispiel ist der Knopf 130 an
dem Schalthebel 100 als Verriegelungseinrichtung verwendet,
die niedergedrückt
werden muss, wenn der Schalthebel aus einer Position für vollautomatischen
Gangwechsel, z.B. eine der Positionen P-R-N-D in eine Position für halbautomatischen
Gangwechsel geändert
werden soll, z.B. mit den Positionen "+", "M" und "–". Aus diesem Grund umfasst
das Beispiel in der Figur nur einen zusätzlichen Sensor, der in dieser
Richtung angeordnet ist. Das Überwechseln
zwischen den beiden Positionen kann z.B. ausgeführt werden, in dem der Schalthebel in
einer Richtung bewegt wird, die im Wesentlichen im rechten Winkel
zu den Bewegungen steht, die in den jeweiligen Positionen gemacht
werden.
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4 und 5 zeigen
die Wechselwirkung zwischen der Sensoranordnung und den Sensoren
in größerem Detail. 4 zeigt
den Ganghebel und mithin auch die Sensoranordnung in einer Position,
in der der Knopf 130 nicht niedergedrückt ist und in der der Schalthebel
sich in der halbautomatischen Stellung befindet, in diesem Fall
in der Position "M". Mit anderen Worten überdeckt
in 4 die Sensoranordnung denjenigen Sensor, der der
Position "M" entspricht.
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5 zeigt
eine Position, in der der Knopf 130 an dem Schalthebel
niedergedrückt
ist, oder mit anderen Worten, wurde die inneren Stange zu einer Bewegung
nach innen innerhalb der äußeren Stange veranlasst,
was die Bewegung der Sensoranordnung in dieselbe Richtung bewirkt,
oder mit anderen Worten in eine Richtung, die der Richtung "nach innen" bei dem Ganghebel
entspricht. Die Zeichnung zeigt, dass in dieser Position (Knopf
gedrückt)
die Sensoranordnung so liegt, dass sie sowohl von dem Sensor für die Position "M" als auch von dem zusätzlichen Sensor
detektiert werden kann.
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Die
Sensoranordnung hat eine Gestaltung, so dass sie sowohl von dem
ersten Sensor ("M" in diesem Fall)
und dem zusätzlichen
Sensor detektiert werden kann. Mit anderen Worten ist ihre Länge so, dass
sie in der niedergedrückten
Position beide Sensoren "erreicht".
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Die
Steuereinrichtung erfasst, dass die Sensoranordnung sowohl in der
Position "M" als auch in der
zusätzlichen
Position detektiert worden ist, und ermöglicht es daher, dass der Schalthebel
mechanisch aus der halbautomatischen Position in die automatische
Position bewegt wird, z.B. indem eine mechanische Verriegelungseinrichtung,
die hier nicht weiter beschrieben ist, gelöst wird.
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Die
Schaltanordnung und die Steuereinrichtung sind natürlich dazu
ausgestaltet, die umgekehrte Bewegung stattfinden zu lassen, oder
mit anderen Worten den Wechsel des Schalthebels aus der Automatikposition
in die Halbautomatikposition. Für
diese Bewegung ist es jedoch auch nötig, dass die Sensoranordnung
von zwei vorgegebenen benachbarten Sensoren detektiert wird. Welche
dieser Sensoren dies sind, kann natürlich, wenn erfor derlich, variiert werden,
und in der gleichen Weise kann das Prinzip, dass zwei simultane
Detektierungen erforderlich sind, um eine bestimmte Bewegung des
Schalthebels zu erlauben, auch aufgegeben werden.
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Wie
z.B. in 1 gezeigt ist, kann die Sensoranordnung
an dem Arm befestigt sein, über
den sie mit der inneren Stange so verbunden ist, dass sie schwenken
kann; ferner kann sie federbelastet in die Richtung zu der Konsolenwand
sein. Das kann dazu verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Sensoranordnung
immer auf die Konsolenwand zu gedrückt wird, wo die Sensoren angeordnet
sind, was wiederum sicherstellt, dass ein gutes Signal für die ausführende Detektierung
vorhanden ist.
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Die
Erfindung ist nicht auf die Beispiele für die Ausführungsformen beschränkt, die
hier beschrieben sind, sondern sie kann innerhalb des Umfangs der
folgenden Patentansprüche
frei variiert werden. Z.B. kann die oben beschriebene innere Stange
durch eine bewegliche Stange ersetzt werden, die außerhalb
des festen Teils des Ganghebels verläuft, mit anderen Worten außerhalb
des Teils, das in dem Beispiel oben als die äußere Stange beschrieben worden
ist. Eine andere mögliche
Variation besteht darin, die Sensoranordnung in entgegengesetzte
Richtung auf den Knopf zu sich bewegen zu lassen, oder mit anderen
Worten kann eine Aktion "nach innen" in die Richtung
des Ganghebels eine Bewegung der Sensoranordnung "nach außen" in dem Schalthebel
bewirken.
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Die
Erfindung betrifft einen Schalthebel (100) für ein Kraftfahrzeug
mit einer ersten Hebelstange (110) und in Zuordnung dazu
angeordneten zweiten Hebelstange (120). Beide Hebelstangen
haben ein erstes und ein zweites Ende, und die zweite Hebelstange
(120) ist beweglich, so dass sie in ihrer Längsrichtung
in Bezug auf die erste Hebelstange (110) durch eine Aktion
des Fahrers des Fahrzeugs bewegt werden kann. Die zweite Hebelstange
(120) ist in Bezug auf die erste Hebelstange durch eine
Feder vorgespannt, so dass sie in ihre Ausgangsposition zurückgeführt werden
kann, und der Schalthebel (100) umfasst außerdem eine
Sensoranordnung mit einer Sensorkomponente (160). Die Sensoranordnung
ist über
wenigstens einen Arm (170) so an dem zweiten Schalthebel
(120) angebracht, dass sie schwenken kann, so dass die
Sensoranordnung sich mit der zweiten Hebelstange bewegen kann, wenn
sich diese in Bezug auf die erste Hebelstange bewegt, sowohl wenn
die zweite Hebelstange in ihre Längsrichtung
bewegt wird als auch wenn die Hebelstange zwischen verschiedenen
Schaltpositionen bewegt wird.