DE112015004278T5

DE112015004278T5 - Fahrzeugschaltvorrichtung

Info

Publication number: DE112015004278T5
Application number: DE112015004278.4T
Authority: DE
Inventors: Yoh YAMAZAKI; Masayuki Tokumo
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2014-09-18
Filing date: 2015-08-12
Publication date: 2017-06-29
Anticipated expiration: 2035-08-13
Also published as: DE112015004278B4; US20180180173A1; JP2016060376A; JP6156301B2; WO2016042949A1; CN106687326A; US10634242B2; CN106687326B

Abstract

Fahrzeugschaltvorrichtung, umfassend: ein Betätigungselement; einen Körperabschnitt, der das Betätigungselement von einer Ausgangsstellung in einer vorbestimmten Richtung verschiebbar lagert und der das Betätigungselement nach einem Verschiebevorgang veranlasst, automatisch zu der Ausgangsstellung zurückzukehren; und ein Steuermittel, welches den Bereich eines Getriebes auf der Grundlage eines Verschiebevorgangs des Betätigungselements steuert. Das Steuermittelt stellt den Bereich auf einen Bereich Neutral, wenn das Betätigungselement von der Ausgangsstellung in der vorbestimmten Richtung verschoben wird. Das Steuermittel schaltet den Bereich von dem Bereich Neutral zu einem Fahrbereich, wenn das Betätigungselement nach dem Verschiebevorgang erneut von der Ausgangsstellung in der vorbestimmten Richtung verschoben wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugschaltvorrichtung zum Schalten zwischen Getriebebereichen eines Fahrzeugs und insbesondere eine Fahrzeugschaltvorrichtung von Momentanausführung.
Technischer Hintergrund
In den letzten Jahren ist eine so genannte elektrische Schaltvorrichtung, bei der die Stellung eines Schalthebels zum Betätigen eines Getriebes elektrisch detektiert wird, als Fahrzeugschaltvorrichtung für ein Kraftfahrzeug oder dergleichen bekannt. Häufig ist es der Fall, dass eine elektrische Schaltvorrichtung in einem Elektrofahrzeug, in dem kein mechanisches Getriebe vorgesehen ist, einem Hybridfahrzeug oder dergleichen, eingebaut ist. Da aber eine elektrische Schaltvorrichtung keine mechanische Verbindung zwischen einem Schalthebel und einem Getriebe benötigt und hinsichtlich Konstruktion einen hohen Freiheitsgrad aufweist, wird die elektrische Schaltvorrichtung auch in einem mit einem mechanischen Getriebe versehenen Fahrzeug eingebaut, zum Beispiel in einem herkömmlichen Kraftfahrzeug, bei dem nur eine Brennkraftmaschine (ein Verbrennungsmotor) als Antriebsaggregat vorgesehen ist.
Eine elektrische Schaltvorrichtung weist keine Einschränkungen bezüglich eines Betätigungswegs eines Schalthebels auf. Daher wird bezüglich des Aspekts der Miniaturisierung und Verbesserung der Funktionsfähigkeit verbreitet ein Momentanmechanismus verwendet. Eine elektrische Schaltvorrichtung der Momentanausführung ist so ausgelegt, dass bei Bewegen eines Schalthebels von einer Ausgangsstellung, in der der Schalthebel aufrecht steht, in eine vorbestimmte Richtung der Bereich eines Getriebes geändert wird und dann, wenn die Hand des Fahrers von dem Schalthebel genommen wird, der Schalthebel automatisch zu der Ausgangsstellung zurückkehrt, während der Bereich unverändert gehalten wird. Bei einer elektrischen Schaltvorrichtung der Momentanausführung mit der vorstehend erwähnten Konfiguration kann der Bereich durch eine irrtümliche Betätigung, bei der die Hand des Fahrers oder die Hand eines Beifahrers oder ein Gepäckstück unbeabsichtigt den Schalthebel berührt, der Bereich ungewollt umgeschaltet werden.
Im Hinblick auf das Vorstehende offenbart Patentschrift 1 eine Technik, bei der bei Betätigen eines Schalthebels von einer Ausgangsstellung in einer ersten Richtung der Bereich zu einem Bereich Neutral geschaltet wird und, wenn der Schalthebel von der Hebelstellung in diesem Zustand (Neutralstellung) weiter in einer anderen Richtung (einer zweiten Richtung) betätigt wird, der Bereich zu einem Fahrbereich (einem Dauerbetrieb-Bereich oder einem Rückwärtsgang-Bereich). Selbst wenn gemäß dieser Konfiguration ein Insasse den Schalthebel unabsichtlich berührt, wird der Bereich Neutral gewählt und die Übertragung einer Antriebskraft eines Motors wird unterbrochen, ohne den Bereich zu dem Fahrbereich zu schalten. Daher ist es möglich, selbst bei Ausführen einer solchen irrtümlichen Betätigung einen Einfluss durch eine irrtümliche Betätigung zu minimieren.
Ferner offenbart Patentschrift 2 eine Technik, bei der bei Bewegen eines Schalthebels von einer Ausgangsstellung zu der Position eines ersten Anschlags oberhalb oder unterhalb der Ausgangsstellung der Bereich zu einem Bereich Neutral geschaltet wird und bei Bewegen des Schalthebels von der Ausgangsstellung zu der Position eines zweiten Anschlags oberhalb oder unterhalb des ersten Anschlags der Bereich zu einem Fahrbereich geschaltet wird. Selbst wenn gemäß dieser Konfiguration ein Insasse den Schalthebel ungewollt berührt, wird der Schalthebel an der Position des ersten Anschlags gestoppt und es wird der Bereich Neutral gewählt, ohne Schalten des Bereichs zu dem Fahrbereich. Daher ist es möglich, selbst bei Ausführen einer solchen irrtümlichen Betätigung einen Einfluss durch eine irrtümliche Betätigung zu minimieren.
Ferner offenbart Patentschrift 3 eine Technik, bei der an einem Schalthebel ein Knopfschalter vorgesehen ist. Bei Drücken des Knopfschalters wird der Bereich zu einem Bereich Neutral geschaltet. Bei Bewegen des Schalthebels in einem Zustand, in dem der Knopfschalter weiter gedrückt wird, wird der Bereich zu einem Fahrbereich geschaltet. Gemäß dieser Konfiguration wird der Bereich nicht zu dem Fahrbereich geschaltet, wenn der Fahrer nicht gleichzeitig den Knopfschalter drückt und den Schalthebel bewegt. Dies ermöglicht das Vermeiden einer Situation, bei der der Fahrbereich ohne Absicht des Fahrers gewählt wird.
Jede der vorstehend erwähnten Techniken ist eine Technik, die Sicherheit gegenüber einer irrtümlichen Betätigung gewährleisten kann. Jede der Techniken beinhaltet aber die folgenden zu lösenden Probleme.
Im Fall von Patentschrift 1 muss der Fahrer zum Wählen des Fahrbereichs den Schalthebel in der ersten Richtung betätigen und dann den Schalthebel in der zweiten Richtung betätigen. Die Betätigung ist eine zweistufige Betätigung und der Gesamtweg des Schalthebels wird vergrößert. Dies kann für den Fahrer, der den Fahrbereich schnell und einfach wählen will, die Betätigung umständlich wirken lassen. Ferner wird der Bewegungsbereich des Schalthebels vergrößert. Dies kann die Größe einer Schaltvorrichtung vergrößern.
Patentschrift 2 beinhaltet ebenfalls das gleiche Problem wie vorstehend beschrieben. Zum Wählen des Fahrbereichs muss der Fahrer im Einzelnen den Schalthebel über den ersten Anschlag hinaus zu der Position des zweiten Abschlags bewegen. Dies kann den Gesamtweg des Schalthebels vergrößern. Dies kann für den Fahrer, der den Fahrbereich schnell und einfach wählen will, die Betätigung umständlich wirken lassen. Ferner wird der Bewegungsbereich des Schalthebels vergrößert. Dies kann die Größe einer Schaltvorrichtung vergrößern. Zusätzlich zu Vorstehendem muss der Fahrer zum Wählen des Bereichs Neutral den Schalthebel sicher an der Position des ersten Anschlags stoppen. Dies macht es für den Fahrer auch schwierig, den Schalthebel schnell zu betätigen.
Im Fall von Patentschrift 3 muss der Fahrer zum Wählen des Fahrbereichs den Schalthebel bewegen, während der den Knopfschalter drückt. Dies kann dem Fahrer beim Betätigen des Hebels das mühelose und komfortable Gefühl rauben. Dies kann auch für den Fahrer, der den Fahrbereich schnell und einfach wählen will, die Betätigung umständlich wirken lassen.
Liste der Anführungen
Patentschriften

Patentschrift 1: Japanisches Patent Nr. 4,373,212
Patentschrift 2: Japanisches Patent Nr. 4,009,405
Patentschrift 3: Japanische Patentveröffentlichung Nr. WO 2011/090011

Zusammenfassung der Erfindung
Im Hinblick auf die vorstehend erwähnten Umstände, die bei einer Fahrzeugschaltvorrichtung von Momentanausführung auftreten, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Fahrzeugschaltvorrichtung vorzusehen, die das Gewährleisten von Sicherheit gegenüber einer irrtümlichen Betätigung ermöglicht, dem Fahrer das schnelle und mühelose Wählen eines Bereichs Neutral oder eines Fahrbereichs möglich macht und das Unterbinden einer Größenzunahme der Vorrichtung ermöglicht.
Zum Lösen der vorstehend erwähnten Nachteile ist die vorliegende Erfindung auf eine Fahrzeugschaltvorrichtung gerichtet, welche umfasst: ein Betätigungselement, das von einem Fahrer zu betätigen ist; einen Körperabschnitt, der das Betätigungselement von einer Ausgangsstellung in einer vorbestimmten Richtung verschiebbar lagert und der das Betätigungselement nach einem Verschiebevorgang veranlasst, automatisch zu der Ausgangsstellung zurückzukehren; und ein Steuermittel, welches einen Bereich eines Getriebes, das in einem Fahrzeug eingebaut ist, auf der Grundlage eines Verschiebevorgangs des Betätigungselements steuert. Das Steuermittel stellt den Bereich auf einen Bereich Neutral ein, wenn das Betätigungselement von der Ausgangsstellung in die vorbestimmte Richtung geschaltet wird, und das Steuermittel schaltet den Bereich von dem Bereich Neutral zu einem Fahrbereich, wenn das Betätigungselement nach dem Verschiebevorgang erneut von der Ausgangsstellung in der vorbestimmten Richtung verschoben wird.
Erfindungsgemäß ist es bei einer Fahrzeugschaltvorrichtung der Momentanausführung möglich, Sicherheit gegen eine irrtümliche Betätigung zu gewährleisten, der Fahrer kann einen Bereich Neutral und einen Fahrbereich schnell und mühelos wählen und es ist möglich, eine Größenzunahme der Vorrichtung zu unterbinden. Dies trägt zu einer Verbesserung der Zuverlässigkeit und Produktleistung einer Fahrzeugschaltvorrichtung bei.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines vorderen Abschnitts eines Fahrzeuginnenraums eines Fahrzeugs zeigt, an dem eine Schaltvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genutzt wird;
2 ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer Mittelkonsole des Fahrzeugs, wo die Schaltvorrichtung angeordnet ist;
3 ist eine teilweise freigeschnittene perspektivische Explosionsansicht der Schaltvorrichtung von der hinteren linken Seite aus gesehen;
4 ist eine teilweise freigeschnittene perspektivische Ansicht der Schaltvorrichtung von der hinteren linken Seite aus gesehen;
5 ist eine teilweise freigeschnittene perspektivische Ansicht der Schaltvorrichtung von der hinteren rechten Seite aus gesehen;
6 ist eine ebene Schnittansicht zum Beschreiben einer in die Schaltvorrichtung integrierten Rastung;
7 ist eine linke Längsschnittansicht zum Beschreiben eines Kippvorgangs eines in die Schaltvorrichtung integrierten Schalthebels;
8 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems der Schaltvorrichtung;
9 ist ein Flussdiagramm eines Bereichswahlvorgangs, der von einem Steuergerät der Schaltvorrichtung auszuführen ist;
10 ist ein 2 entsprechendes Diagramm, das eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
11 ist ein 2 entsprechendes Diagramm, das eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Beschreibung von Ausführungsformen
<Erste Ausführungsform>
(1) Konfiguration
1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines vorderen Abschnitts eines Fahrzeuginnenraums eines Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform zeigt. Wie in 1 gezeigt ist in dem vorderen Abschnitt des Fahrzeuginnenraums eine Instrumententafel 2 vorgesehen, die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt. An Fahrersitzseite der Instrumententafel 2 (in 1 an der linken Seite) ist eine Messinstrumenteinheit 3 vorgesehen. Hinter der Messinstrumenteinheit ist ein Lenkrad 4 vorgesehen. Von dem mittleren Abschnitt der Instrumententafel 2 erstreckt sich in der Fahrzeugbreitenrichtung hin zu der Heckseite des Fahrzeugs eine Mittelkonsole 5. An der Mittelkonsole 5 ist eine Schaltvorrichtung 1 vorgesehen.
In der Ausführungsform ist ein Fahrzeug mit einer Maschine (nicht gezeigt), die durch eine Brennkraftmaschine wie etwa einen Benzinmotor oder einen Dieselmotor gebildet ist, und einem Mehrgang-Automatikgetriebe (AT) 60 versehen, welches eine Antriebskraft der Maschine auf Räder überträgt, während es automatisch das Übersetzungsverhältnis gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit oder einer Maschinenlast (siehe 8) ändert. Die Bereiche (Getriebebereiche) des Automatikgetriebes 50 umfassen einen Bereich Neutral, in dem die Übertragung einer Antriebskraft unterbrochen ist, einen Parkbereich, in dem die Übertragung einer Antriebskraft unterbrochen ist und eine Ausgangswelle arretiert ist, einen Dauerbetrieb-Bereich (einen Vorwärtsfahrtbereich), in dem eine Antriebskraft in einer solchen Richtung übertragen wird, dass das Fahrzeug in einer Vorwärtsrichtung fährt, einen Rückwärtsgang-Bereich (einen Rückwärtsfahrbereich), in dem eine Antriebskraft in einer solchen Richtung übertragen wird, dass ein Fahrzeug in einer Rückwärtsrichtung fährt. In diesem Beispiel sind der Bereich Neutral und der Parkbereich Nichtfahrbereiche, und der Dauerbetrieb-Bereich und der Rückwärtsgang-Bereich sind Fahrbereiche. Die Schaltvorrichtung 1 wird von dem Fahrer so betätigt, dass der Fahrer aus diesen Bereichen einen gewünschten Bereich wählen kann.
2 ist eine vergrößerte Draufsicht, die einen Abschnitt der Mittelkonsole 5 zeigt, wo die Schaltvorrichtung 1 angeordnet ist. In 2 und den folgenden Zeichnungen bezeichnen die Zeichen F und L jeweils die Vorderseite des Fahrzeugs und die linke Seite des Fahrzeugs.
Wie in 2 gezeigt ist, ist die Schaltvorrichtung 1 mit einem Parkbremseschalter 8 und einer Anzeige 9 versehen.
Der Parkbremseschalter 8 ist ein Druckknopfschalter. Der Parkbremseschalter 8 wird zum Schalten des Bereichs zu dem Parkbereich betätigt. An der Oberfläche des Parkbremseschalters 8 ist eine Drehscheibe mit dem Zeichen ”P” (steht für Parkbereich) angeordnet. Bei Wählen des Parkbereichs wird das Zeichen ”P” durch eine Lichtquelle wie etwa eine LED beleuchtet angezeigt. Der Parkbremseschalter 8 hat eine Funktion als Schalter zum Schalten des Bereichs zu dem Parkbereich und eine Funktion als Anzeige zum Anzeigen, dass der Parkbereich gewählt ist.
Die Anzeige 9 zeigt einen aktuell gewählten Fahrbereich an. Die Anzeige 9 umfasst eine Drehscheibe, in der Nähe des Parkbremseschalters 8, auf der das Zeichen ”R” (steht für Rückwärtsgang-Bereich), das Zeichen ”H” (steht für eine später zu beschreibende Ausgangsstellung) und das Zeichen ”D” (steht für den Dauerbetrieb-Bereich) in dieser Reihenfolge von der Vorderseite angezeigt sind. Bei Wählen des Rückwärtsgang-Bereichs oder des Dauerbetrieb-Bereichs als Reaktion auf eine Betätigung einer Hauptbetätigungseinheit 7, die als Nächstes zu beschreiben ist, wird das Zeichen ”R” oder das Zeichen ”D”, das dem gewählten Bereich zugeordnet ist, durch eine Lichtquelle wie etwa eine LED beleuchtet angezeigt.
In der Ausführungsform wird auf der Messinstrumenteinheit 3 auch ein aktuell gewählter Bereich angezeigt (siehe 1). Die Messinstrumenteinheit 3 umfasst einen Display-Abschnitt zum Beispiel zwischen einem Geschwindigkeitsmesser und einem Tachometer. Eines der Zeichen ”P”, ”R”, ”N” (steht für Bereich Neutral) und ”D”, das einem aktuell gewählten Bereich zugeordnet ist, wird auf dem Display-Abschnitt angezeigt.
Wie in 2 gezeigt ist, ist die Schaltvorrichtung 1 ferner mit der Hauptbetätigungseinheit 7 versehen. Die Hauptbetätigungseinheit 7 wird außer dem Parkbereich zum Schalten des Bereichs zu dem Bereich Neutral, dem Rückwärtsgang-Bereich oder dem Dauerbetrieb-Bereich betätigt.
Wie in 3 bis 5 gezeigt ist, umfasst die Hauptbetätigungseinheit 7 einen Schalthebel 10 (der in den Ansprüchen einem ”Betätigungselement” entspricht) sowie einen Körperabschnitt 20, der den Schalthebel 10 so lagert, dass er in einer Richtung nach vorne/nach hinten kippbar ist.
Der Schalthebel 10 umfasst einen Hebelabschnitt 12, der sich in einer Richtung nach oben/unten erstreckt, einen Schaltknauf 11, der an einem oberen Ende des Hebelabschnitts 12 ausgebildet ist und von dem Fahrer bei Betätigen des Schalthebels 10 zu halten ist, einen säulenförmigen Kippachsenabschnitt 13, der an einem unteren Ende des Hebelabschnitts 12 ausgebildet ist und sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, einen Blockkörper 15, der an einer im Wesentlichen mittleren Position des Hebelabschnitts 12 in der Richtung nach oben/unten ausgebildet ist, einen stabartigen Rastschenkelabschnitt 16, der von einer linken Fläche des Blockkörpers 15 nach links vorsteht, und einen stabartigen sensordetektierten Abschnitt 17, der von einer rechten Fläche des Blockkörpers 15 nach rechts vorsteht.
Der Körperabschnitt 20 umfasst ein Gehäuse 21, das durch eine obere Fläche, eine vordere Fläche, eine hintere Fläche, eine linke Fläche und eine rechte Fläche gebildet ist (in 3 bis 5 sind die linke Fläche und die rechte Fläche des Gehäuses 21 freigeschnitten), ein Rastführungselement 24, das an der Innenfläche der linken Fläche des Gehäuses 21 ausgebildet ist, und einen Kippwinkelsensor 29, der an der rechten Fläche des Gehäuses 21 über eine bogenförmige Öffnung 25 ausgebildet ist.
In der oberen Fläche des Gehäuses 21 ist eine ovalförmige Kulisse 22, die sich in der Richtung vorne-hinten erstreckt ausgebildet. Der Hebelabschnitt 12 des Schalthebels 10 tritt durch die Kulisse 22. Der Blockkörper 15 des Hebelabschnitts 12 ist in dem Gehäuse 21 angeordnet. In der linken Fläche und in der rechten Fläche des Gehäuses 21 ist eine kreisförmige Öffnung 23 ausgebildet. In den kreisförmigen Öffnungen 23 sind linke und rechte Enden des Kippachsenabschnitts 13 schwenkbar aufgenommen. Gemäß dieser Konfiguration ist der Schalthebel 10 so an dem Körperabschnitt 20 gelagert, dass er mittels des Kippachsenabschnitts 13 in der Richtung vorne-hinten kippbar ist.
Der Rastschenkelabschnitt 16, der an der linken Fläche des Blockkörpers 15 ausgebildet ist, und das Rastführungselement 24, das an der linken Fläche des Gehäuses 21 ausgebildet ist, kommen in einem Zustand, in dem der Schalthebel 10 an dem Körperabschnitt 20 gelagert ist, miteinander in Kontakt. Der Rastschenkelabschnitt 16 ist bezüglich des Blockkörpers 16 in einer Richtung links-rechts aus- und einfahrbar. Der Rastschenkelabschnitt 16 wird von einer (nicht gezeigten) Druckfeder, die in dem Blockkörper 15 angeordnet ist, konstant nach links gezwungen. Wie aus 5 deutlich wird, ist eine Fläche des Rastschenkelabschnitts 16, die mit dem Rastführungselement 24 in Kontakt kommt, zu einer sphärischen Aufnahmefläche 24a einer Teilsphärenform, die links ausgespart ist, ausgebildet. Das Spitzende des Rastschenkelabschnitts 16 wird durch die linksgerichtete Druckkraft der Druckfeder konstant gegen die sphärische Aufnahmefläche 24a gedrückt.
Wie in 6 durch die durchgehende Linie angedeutet ist, steht der Rastschenkelabschnitt 16 maximal von dem Blockkörper 15 ab, wenn der Rastschenkelabschnitt 16 mit einem mittleren Abschnitt der sphärischen Aufnahmefläche 24a (einem unteren Abschnitt der ausgesparten sphärischen Fläche) in Kontakt kommt. In diesem Fall wird die Druckfeder maximal ausgedehnt und ihre Druckkraft wird verringert. Wie in 6 durch die Strichpunktlinie angedeutet ist, wird dagegen bei Bewegen des Rastschenkelabschnitts 16 weg von dem mittleren Abschnitt der sphärischen Aufnahmefläche 24a der Rastschenkelabschnitt 16 in den Blockkörper 15 eingezogen. In diesem Fall wird die Druckfeder zusammengezogen und ihre Druckkraft wird erhöht. Dadurch wird der eingezogene Rastschenkelabschnitt 16 stark gegen die sphärische Aufnahmefläche 24a gedrückt. Die Druckkraft des Rastschenkelabschnitts 16 wird in eine Kraft zum Rückstellen des Rastschenkelabschnitts 16 zu dem mittleren Abschnitt der sphärischen Aufnahmefläche 24a umgewandelt. Wenn gemäß dieser Konfiguration keine Betätigungskraft in der Richtung vorne-hinten auf den Schalthebel 10 ausgeübt wird, wird der Schalthebel 10 in einer Position gehalten, in der sich der Rastschenkelabschnitt 16 an dem mittleren Abschnitt der sphärischen Aufnahmefläche 24a befindet. Die Position des Schalthebels 10 wird in diesem Fall als ”Ausgangsstellung” bezeichnet. Wenn sich der Schalthebel 10 in der Ausgangsstellung befindet, steht der Schalthebel 10 in einer vertikalen Richtung aufrecht (siehe 4 und 5).
Wenn der Schalthebel 10 in der Ausgangsstellung durch Erfahren einer Betätigungskraft in der Richtung vorne-hinten gekippt wird, wird der Rastschenkelabschnitt 16 weg von dem mittleren Abschnitt der sphärischen Aufnahmefläche 24a bewegt. Einhergehend mit dem Kippvorgang des Schalthebels 10 wird eine Kraft zum Zurückstellen des Rastschenkelabschnitts 16 zum mittleren Abschnitt der sphärischen Aufnahmefläche 24a erzeugt. Bei Lösen der Betätigungskraft bezüglich des Schalthebels 10 kehrt der Schalthebel 10 dadurch zu der Ausgangsstellung zurück. Im Einzelnen ist die Schaltvorrichtung der Ausführungsform eine Schaltvorrichtung von Momentanausführung, welche den Körperabschnitt 20 umfasst, der den Schalthebel 10 so lagert, dass er in der Richtung vorne-hinten von der Ausgangsstellung kippbar ist, und der den Schalthebel 10 nach einem Kippvorgang automatisch zu der Ausgangsstellung zurückkehren lässt.
Unter erneutem Verweis auf 3 bis 5 stehen der sensordetektierte Abschnitt 17, der an der rechten Fläche des Blockkörpers 15 ausgebildet ist, und der Kippwinkelsensor 29, der an der rechten Fläche des Gehäuses 21 ausgebildet ist, in einem Zustand, in dem der Schalthebel 10 an dem Körperabschnitt 20 gelagert ist, miteinander in Eingriff. Der Kippwinkelsensor 29 detektiert einen Kippwinkel des Schalthebels 10, wenn der Schalthebel 10 in der Richtung vorne-hinten von der Ausgangsstellung gekippt wird, durch Detektieren einer Position des sensordetektierten Abschnitts 17.
7 ist eine linke Längsschnittansicht zum Beschreiben eines Kippvorgangs des Schalthebels 10. In 7 zeigt die durchgehende Linie einen Referenzzustand an, in dem der Schalthebel 10 bei der Ausgangsstellung gehalten ist. Wenn sich der Schalthebel 10 in dem Referenzzustand befindet, weist der Schalthebel 10 an einem mittleren Abschnitt der Kulisse 22, die sich in der Richtung vorne-hinten erstreckt, eine aufrechte Stellung auf.
Wenn, wie in 7 durch die Strichlinie angedeutet ist, der Schalthebel 10 von der Ausgangsstellung nach hinten gekippt wird (was in den Ansprüchen einer ”ersten Richtung” entspricht) und der Hebelabschnitt 12 mit einem hinteren Ende der Kulisse 22 in Kontakt kommt, ist der Schalthebel 10 nicht über die Kontaktposition hinaus nach hinten kippbar. Die Position des Schalthebels 10 wird in diesem Zustand als ”hintere Endstellung” bezeichnet. Wenn, wie in 7 durch die Strichpunktlinie angedeutet ist, der Schalthebel 10 analog von der Ausgangsstellung nach vorne gekippt wird (was in den Ansprüchen einer ”zweiten Richtung” entspricht) und der Hebelabschnitt 12 mit einem vorderen Ende der Kulisse 22 in Kontakt kommt, ist der Schalthebel 10 nicht über die Kontaktposition hinaus nach vorne kippbar. Die Position des Schalthebels 10 wird in diesem Zustand als ”vordere Endstellung” bezeichnet. Im Einzelnen ist der Schalthebel 1 zwischen der Ausgangsstellung (durch die durchgehende Linie angedeutet), der hinteren Endstellung (durch die gestrichelte Linie angedeutet) nach hinten weg von der Ausgangsstellung und der vorderen Endstellung (durch die Strichpunktlinie angedeutet) nach vorne weg von der Ausgangsstellung kippbar.
Wenn der Kippwinkel θo (als Referenzkippwinkel bezeichnet) des Schalthebels 10, wenn sich der Schalthebel 10 in der Ausgangsstellung befindet, vorab ermittelt wird, werden der Kippwinkel θr (als hinterer Grenzwinkel bezeichnet) des Schalthebels 10, wenn sich der Schaltheel 10 in der hinteren Endstellung befindet, und der Kippwinkel θf (als vorderer Grenzwinkel bezeichnet) des Schalthebels 10, wenn sich der Schalthebel 10 in der vorderen Endstellung befindet, ebenfalls vorab ermittelt. Bei Detektieren des hinteren Grenzwinkels θr von dem Kippwinkelsensor 29 wird daher detektiert, dass sich der Schalthebel 10 in der hinteren Endstellung befindet. Bei Detektieren des vorderen Grenzwinkels θf von dem Kippwinkelsensor 29 wird detektiert, dass sich der Schalthebel 10 in der vorderen Endstellung befindet. Bei Detektieren des Referenzkippwinkels θo von dem Kippwinkelsensor 29 wird analog detektiert, dass sich der Schalthebel 10 in der Ausgangsstellung befindet.
8 ist ein Blockdiagramm, das ein Steuersystem der Schaltvorrichtung 1 zeigt. In 8 ist ein Steuergerät 60 durch einen gut bekannten Mikrocomputer mit einer CPU, einem RAM und einem ROM gebildet. Das Steuergerät 60 entspricht in den Ansprüchen einem ”Steuermittel”. In 8 ist das Steuergerät 60 durch einen Block angedeutet. Alternativ kann das Steuergerät 60 durch mehrere Mikrocomputer gebildet sein, so dass einer der Mikrocomputer an einer Fahrzeugkarosserieseite vorgesehen ist und der andere der Mikrocomputer an der Seite des Automatikgetriebes 50 vorgesehen ist.
Das Steuergerät 60 ist mit der Messinstrumenteinheit 3, dem Parkbremseschalter 8, der Anzeige 9, dem Kippwinkelsensor 29 und einem Getriebeaktor 50a des Automatikgetriebes 50 elektrisch verbunden. Zu beachten ist, dass ein Beispiel des Getriebeaktors 50a des Automatikgetriebes 50 ein Magnetventil ist, welches zwischen Einrücken und Freigeben von Reibschlusselementen wie Kupplungen und Bremsen, die in dem Automatikgetriebe 50 vorgesehen sind, schaltet. Im Einzelnen weist das Steuergerät 60 eine Funktion des Steuerns eines Schaltvorgangs des Automatikgetriebes 50 auf der Grundlage eines Betätigungszustands der Schaltvorrichtung 1 auf.
Das Steuergerät 60 ermittelt, ob der Parkbremseschalter 8 gemäß einem Signal, das von einem in dem Parkbremseschalter 8 vorgesehenen Kontakt auszugeben ist, gedrückt wird. Das Steuergerät 60 ermittelt, ob der Schalthebel 10 in der Ausgangsstellung gehalten wird, oder einen Kippbetrag des Schalthebels 10 in einer Vorwärtsrichtung oder in einer Rückwärtsrichtung gemäß einem Signal, das von dem Kippwinkelsensor 29 auszugeben ist. Ferner führt das Steuergerät 60 eine Bereichsumschaltsteuerung des Automatikgetriebes 50 und Displaysteuerung der Messinstrumenteinheit 3 und der Anzeige 9 (Steuerung des Anzeigens eines aktuell gewählten Bereichs) auf der Grundlage des in der vorstehend Weise ermittelten Betätigungszustands der Schaltvorrichtung 1 aus.
In der Ausführungsform werden Schaltmuster der Schaltvorrichtung 1 unter der Steuerung des vorstehend beschriebenen Steuergeräts 60 wie folgt eingestellt.
Wenn im Einzelnen der Schalthebel 10 einmal von der Ausgangsstellung zu der hinteren Endstellung gekippt wird, unabhängig davon, in welchem Bereich das Automatikgetriebe 50 aktuell eingestellt ist, wird der Bereich auf den Bereich Neutral gestellt. Wenn dann der Schalthebel 10 innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums (z. B. 2 Sekunden) ab dem Zeitpunkt des erstmaligen Kippens des Schalthebels 10, gekippt wird, anders gesagt, wenn der Schalthebel 10 von der Ausgangsstellung erneut zu der hinteren Endstellung gekippt wird, wird der Bereich von dem Bereich Neutral zu dem Dauerbetrieb-Bereich umgeschaltet.
Wenn analog der Schalthebel 10 einmal von der Ausgangsstellung zu der vorderen Endstellung gekippt wird, unabhängig davon, in welchem Bereich das Automatikgetriebe 50 aktuell eingestellt ist, wird der Bereich auf den Bereich Neutral gestellt. Wenn dann der Schalthebel 10 innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums (z. B. 2 Sekunden) ab dem Zeitpunkt des erstmaligen Kippens des Schalthebels 10, gekippt wird, anders gesagt, wenn der Schalthebel 10 von der Ausgangsstellung erneut zu der vorderen Endstellung gekippt wird, wird der Bereich von dem Bereich Neutral zu dem Rückwärtsgang-Bereich umgeschaltet.
In jedem anderen Fall als dem vorstehenden, zum Beispiel wenn ein Kippvorgang kein zweites Mal durchgeführt wird, wenn ein zweiter Kippvorgang nach Verstreichen des vorbestimmten Zeitraums durchgeführt wird, wenn die Richtung eines zweiten Kippvorgangs von der Richtung eines ersten Kippvorgangs abweicht oder wenn ein zweiter Kippvorgang nicht die hintere Endstellung oder die vordere Endstellung erreicht, wird der Bereich bei dem Bereich Neutral gehalten.
Wie in 2 gezeigt, sind die Schaltmuster an der Seite des Schalthebels 10 der Hauptbetätigungseinheit 7 der Annehmlichkeit des Fahrers halber in Symbolen gezeigt. Im Einzelnen werden das Symbol
das anzeigt, dass der Bereich Neutral eingestellt ist, wenn der Schalthebel 10 von der Ausgangsstellung (durch •H angezeigt) einmal nach hinten gekippt wird, das Symbol
das anzeigt, dass der Dauerbetrieb-Bereich eingestellt ist, wenn der Schalthebel 10 zweimal hintereinander weg von der Ausgangsstellung nach hinten gekippt wird, das Symbol
das anzeigt, dass der Bereich Neutral eingestellt ist, wenn der Schalthebel 10 von der Ausgangsstellung einmal nach vorne gekippt wird, und das Symbol
das anzeigt, dass der Rückwärtsgang-Bereich eingestellt ist, wenn der Schalthebel 10 von der Ausgangsstellung zweimal hintereinander nach vorne gekippt wird, angezeigt.
Um den Bereich vom einem anderen Bereich als dem Parkbereich hin zu dem Parkbereich zu schalten, drückt der Fahrer dagegen auf den Parkbremseschalter 8, ohne Nutzen des Schalthebels 10. Wenn im Einzelnen der Parkbremseschalter 8 in einem Zustand gedrückt wird, in dem der aktuelle Bereich der Bereich Neutral, der Rückwärtsgang-Bereich oder der Dauerbetrieb-Bereich ist, wird der Bereich zu dem Parkbereich gewechselt.
Zum Schalten des Bereichs von dem Parkbereich zu dem anderen Bereich als dem Parkbereich muss der Fahrer ferner nur den Schalthebel 10 von der Ausgangsstellung nach vorne oder hinten kippen. Der Fahrer muss nicht den Parkbremseschalter 8 lösen. Wenn im Einzelnen der Schalthebel 10 in einem Zustand, in dem der aktuelle Bereich der Parkbereich ist, einmal zu der hinteren Endstellung oder der vorderen Grenzstellung gekippt wird, wird der Bereich zu dem Bereich Neutral geschaltet. Wenn der Schalthebel zweimal gekippt wird, wird der Bereich zu dem Dauerbetrieb-Bereich oder dem Rückwärtsgang-Bereich geschaltet.
Zusammenfassend wird gemäß dem Flussdiagramm von 9 ein Bereichswahlvorgang, der von dem Steuergerät 60 auszuführen ist, beschrieben. Der Bereichswahlvorgang wird von einem Referenzzustand aus, in dem der Schalthebel 10 bei der Ausgangsstellung gehalten ist, gestartet.
In Schritt 1 ermittelt das Steuergerät 60, ob sich der von dem Kippwinkelsensor 29 detektierte Kippwinkel von dem Referenzkippwinkel θo zu dem hinteren Grenzwinkel θr geändert hat oder nicht. Das Steuergerät 60 ermittelt anders gesagt, ob der Schalthebel 10 von der Ausgangsstellung zu der hinteren Endstellung gekippt ist oder nicht. Wenn das Ermittlungsergebnis in Schritt S1 JA lautet, rückt der Fluss zu Schritt S2 vor, und wenn das Ermittlungsergebnis in Schritt S1 NEIN lautet, rückt der Fluss zu Schritt S7 vor.
In Schritt S2 wählt das Steuergerät 60 den Bereich Neutral. Anschließend veranlasst das Steuergerät 60 in Schritt S3 einen Zeitmesser, eine Zeit zu messen. Anschließend ermittelt das Steuergerät 60 in Schritt S4, ob der Wert des Zeitmessers nicht größer als ein vorbestimmter Schwellenwert T ist. Das Steuergerät 60 ermittelt anders gesagt, ob die Zeit innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums nach Durchführen eines erstmaligen Kippvorgangs liegt oder nicht. Wenn das Ermittlungsergebnis in Schritt S4 JA lautet, rückt der Fluss zu Schritt S5 vor. Wenn das Ermittlungsergebnis in Schritt S4 NEIN lautet, kehrt der Fluss zurück (der Bereich wird als Bereich Neutral ermittelt).
In Schritt S5 ermittelt das Steuergerät 60, ob sich der von dem Kippwinkelsensor 29 detektierte Kippwinkel von dem hinteren Grenzwinkel θr zu dem Referenzkippwinkel 80 geändert hat oder nicht und sich ferner von dem Referenzkippwinkel θo zu dem hinteren Grenzwinkel θr geändert hat. Das Steuergerät 60 ermittelt anders gesagt, ob der Schalthebel 10 von der hinteren Endstellung zu der Ausgangsstellung zurückkehrt oder nicht und dann von der Ausgangsstellung zu der hinteren Endstellung gekippt wird. Wenn das Ermittlungsergebnis in Schritt S5 JA lautet, rückt der Fluss zu Schritt S6 vor. Wenn das Ermittlungsergebnis in Schritt S5 NEIN lautet, kehrt der Fluss zu Schritt S3 zurück.
In Schritt S6 wählt das Steuergerät 60 den Dauerbetrieb-Bereich und der Fluss kehrt zurück (der Bereich wird als der Dauerbetrieb-Bereich ermittelt).
Wenn andererseits der Fluss von Schritt S1 zu Schritt S7 vorrückt, ermittelt das Steuergerät 60 in Schritt S7, ob sich der von dem Kippwinkelsensor 29 detektierte Kippwinkel von dem Referenzkippwinkel θo zu dem vorderen Grenzwinkel θf geändert hat. Das Steuergerät 60 ermittelt anders gesagt, ob der Schalthebel 10 von der Ausgangsstellung zu der vorderen Endstellung gekippt ist oder nicht. Wenn das Ermittlungsergebnis in Schritt S7 JA lautet, rückt der Fluss zu Schritt S8 vor. Wenn das Ermittlungsergebnis in Schritt S7 NEIN lautet, kehrt der Fluss zurück.
In Schritt S8 wählt das Steuergerät 60 den Bereich Neutral. Anschließend veranlasst das Steuergerät 60 in Schritt S9 den Zeitmesser, eine Zeit zu messen. Anschließend ermittelt das Steuergerät 60 in Schritt S10, ob der Wert des Zeitmessers nicht größer als der vorbestimmte Schwellenwert T ist. Das Steuergerät 60 ermittelt anders gesagt, ob die Zeit innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums nach Durchführen eines erstmaligen Kippvorgangs liegt oder nicht. Wenn das Ermittlungsergebnis in Schritt S10 JA lautet, rückt der Fluss zu Schritt S11 vor. Wenn das Ermittlungsergebnis in Schritt S10 NEIN lautet, kehrt der Fluss zurück (der Bereich wird als Bereich Neutral ermittelt).
In Schritt S11 ermittelt das Steuergerät 60, ob sich der von dem Kippwinkelsensor 29 detektierte Kippwinkel von dem vorderen Grenzwinkel θf zu dem Referenzkippwinkel θo geändert hat oder nicht und sich ferner von dem Referenzkippwinkel 80 zu dem vorderen Grenzwinkel θf geändert hat. Das Steuergerät 60 ermittelt anders gesagt, ob der Schalthebel 10 von der vorderen Endstellung zu der Ausgangsstellung zurückkehrt oder nicht und dann von der Ausgangsstellung zu der vorderen Endstellung gekippt wird. Wenn das Ermittlungsergebnis in Schritt S11 JA lautet, rückt der Fluss zu Schritt S12 vor. Wenn das Ermittlungsergebnis in Schritt S11 NEIN lautet, kehrt der Fluss zu Schritt S9 zurück.
In Schritt S12 wählt das Steuergerät 60 den Rückwärtsgang-Bereich und der Fluss kehrt zurück (der Bereich wird als der Rückwärtsgang-Bereich ermittelt).
(2) Vorteilhafte Wirkungen
Die Ausführungsform wird unter Verweis auf die Zeichnungen wie vorstehend näher beschrieben. Die Fahrzeugschaltvorrichtung 1 der Ausführungsform umfasst den Schalthebel 10, der von dem Fahrer zu betätigen ist, den Körperabschnitt 20, der den Schalthebel 10 so lagert, dass er von der Ausgangsstellung in der Richtung vorne-hinten kippbar ist, und der den Schalthebel 10 nach einem Kippvorang automatisch zu der Ausgangsstellung zurückkehren lässt, und das Steuergerät 60, das den Bereich des Automatikgetriebes 50, das in einem Fahrzeug eingebaut ist, auf der Grundlage eines Kippvorgangs des Schalthebels 1 steuert. Das Steuergerät 60 stellt den Bereich auf den Bereich Neutral, wenn der Schalthebel 10 von der Ausgangsstellung nach hinten oder vorne gekippt wird, und schaltet den Bereich von dem Bereich Neutral zu dem Dauerbetrieb-Bereich, welcher ein Vorwärtsfahrtbereich ist, oder zu dem Rückwärtsgang-Bereich, welcher ein Rückwärtsfahrtbereich ist, wenn der Schalthebel 10 nach dem vorstehend erwähnten Kippvorgang von der Ausgangsstellung nach hinten oder vorne gekippt wird.
Wenn gemäß der vorstehend erwähnten Konfiguration der Bereich Neutral gewählt wird, muss der Fahrer nur den Schalthebel 10 von der Ausgangsstellung in der Richtung vorne-hinten kippen, ohne dass zum Beispiel ein Drücken eines Knopfschalters erforderlich ist. Wenn ein Fahrbereich, d. h. der Dauerbetrieb-Bereich oder der Rückwärtsgang-Bereich gewählt ist, muss der Fahrer ferner nur den gleichen Kippvorgang wie bei Wahl des Bereichs Neutral wiederholen, ohne dass zum Beispiel ein Drücken eines Knopfschalters erforderlich ist. Daher kann der Fahrer den Bereich Neutral, den Dauerbetrieb-Bereich und den Rückwärtsgang-Bereich schnell und mühelos durch einen Kippvorgang des Schalthebels 10 wählen. Zusätzlich zu dem Vorstehenden ist es durch Wiederholen der gleichen Betätigung möglich, eine Absicht des Fahrers, den Fahrbereich zu wählen, zu bestätigen.
Ferner wird der Schalthebel 10 von der Ausgangsstellung nur in der Richtung vorne-hinten gekippt. Dies ermöglicht es, den Kippbereich des Schalthebels 10 klein auszulegen. Dies ist beim Miniaturisieren der Schaltvorrichtung 1 vorteilhaft. Selbst wenn ein Insasse den Schalthebel 10 ungewollt berührt, wird weiterhin der Bereich Neutral gewählt und die Übertragung einer Antriebskraft einer Maschine wird unterbrochen. Dies ist beim Gewährleisten von Sicherheit gegenüber einer irrtümlichen Betätigung vorteilhaft.
Wie vorstehend beschrieben wird in der Ausführungsform die Fahrzeugschaltvorrichtung 1 vorgesehen, die Sicherheit gegen eine irrtümliche Betätigung gewährleistet, dem Fahrer das schnelle und mühelose Wählen des Bereichs Neutral und des Fahrbereichs ermöglicht und das Unterbinden einer Größenzunahme der Vorrichtung ermöglicht.
Wird der Fahrer ferner veranlasst, den Schalthebel 10 von der Ausgangsstellung in eine Richtung nach vorne oder eine Richtung nach hinten zu kippen, welche sich unterscheiden, erlaubt dies dem Fahrer das eindeutige Wählen des Dauerbetrieb-Bereichs oder des Rückwärtsgang-Bereichs, deren Fahrtrichtung zueinander unterschiedlich sind, während der Dauerbetrieb-Bereich und der Rückwärtsgang-Bereich voneinander unterschieden werden.
Wenn in der Ausführungsform der Schalthebel 10 in der gleichen Weise wie bei einem erstmaligen Kippvorgang innerhalb des vorbestimmten Zeitraums T nach dem erstmaligen Kippvorgang betätigt wird (JA in Schritt S5 oder Schritt S11), schaltet das Steuergerät 60 den Bereich zu dem Dauerbetrieb-Bereich oder zu dem Rückwärtsgang-Bereich (Schritt S6 oder Schritt S12). Wenn der Schalthebel 10 nicht in der gleichen Weise wie bei einem erstmaligen Kippvorgang innerhalb des vorbestimmten Zeitraums T nach dem erstmaligen Kippvorgang betätigt wird (NEIN in Schritt S4 oder Schritt S10), hält das Steuergerät 60 den Bereich bei dem Bereich Neutral.
Gemäß der vorstehend erwähnten Konfiguration wird der Bereich nur zu dem Fahrbereich umgeschaltet, wenn innerhalb des vorbestimmten Zeitraums T ein gleicher Kippvorgang konsekutiv durchgeführt wird. Dies ermöglicht das klare Bestätigen einer Absicht des Fahrers, den Fahrbereich zu wählen. Wenn dagegen zum Beispiel ansonsten der Fahrer den Bereich bei dem Bereich Neutral halten will und kein zweiter Kippvorgang durchgeführt wird oder einer zweiter Kippvorgang nach Verstreichen des vorbestimmten Zeitraums T durchgeführt wird, wird der Bereich bei dem Bereich Neutral gehalten. Dies ist beim Gewährleisten von Sicherheit vorteilhaft.
Wenn in der Ausführungsform der Schalthebel 10 nach einem ersten Kippvorgang in anderer Weise als bei dem ersten Kippvorgang (NEIN in Schritt S5 oder S11) gekippt wird, hält das Steuergerät 60 den Bereich bei dem Bereich Neutral.
Wenn gemäß der vorstehend erwähnten Konfiguration eine Absicht des Fahrers, den Fahrbereich zu wählen, nicht bestätigt werden kann, da sich die Richtung eines zweiten Kippvorgangs von der Richtung des ersten Kippvorgangs unterscheidet oder da ein zweiter Kippvorgang nicht die hintere Endstellung oder die vordere Endstellung erreicht (ein Kippbetrag des Schalthebels 10 ist ungenügend) oder dergleichen, wird der Bereich bei dem Bereich Neutral gehalten. Dies ist beim Gewährleisten von Sicherheit vorteilhaft.
In der Ausführungsform umfasst die Schaltvorrichtung 1 den Parkbremseschalter 8, der von dem Fahrer zu betätigen ist. Wird der Parkbremseschalter 8 gedrückt, stellt das Steuergerät 60 den Bereich auf den Parkbereich. Wird der Schalthebel von der Ausgangsstellung in einem Zustand, in dem der Bereich auf den Parkbereich gestellt ist, nach hinten gekippt, schaltet das Steuergerät 60 den Bereich von dem Parkbereich zu dem Bereich Neutral oder weiter zu dem Fahrbereich.
Gemäß der vorstehend erwähnten Konfiguration dient ein Kippvorgang des Schalthebels 10 auch als lösende Betätigung des Parkbremseschalters 8. Daher muss der Fahrer zum Wechseln des Bereichs von dem Parkbereich zu dem Bereich Neutral nicht den Parkbremseschalter 8 lösen. Dies ist beim Verbessern der Bedienbarkeit beim Wählen des Bereichs vorteilhaft: P → N, P → N → D oder P → N → R.
Gemäß der vorstehend erwähnten Konfiguration kann der Fahrer weiterhin den Bereich Neutral oder den Fahrbereich schnell und mühelos durch Kippen des Schalthebels 10 wählen.
<Zweite Ausführungsform>
In der ersten Ausführungsform ist das Betätigungselement der Schalthebel 10, der kippbar an dem Körperabschnitt 20 gelagert ist. Das Betätigungselement ist nicht auf das Vorstehende beschränkt. Zum Beispiel kann das Betätigungselement ein Schiebeelement sein, das verschiebbar an einem Körperabschnitt gelagert ist. Ein Beispiel für das Schiebeelement ist in 10 gezeigt. Auf eine Beschreibung von Elementen in der zweiten Ausführungsform, die gleich denen in der ersten Ausführungsform sind, wird verzichtet und es werden nur die Merkmale der zweiten Ausführungsform beschrieben.
In 10 umfasst eine Schaltvorrichtung 101 ein Schiebeelement 110, das in der Richtung vorne-hinten verschiebbar an einem (nicht gezeigten) Körperabschnitt gelagert ist. Das Schiebeelement 110 umfasst einen Halteabschnitt 111, der von dem Fahrer bei Betätigen des Schiebeelements 110 zu halten ist. Der Halteabschnitt 111 weist eine ähnliche Form wie eine Maus zur Verwendung bei einem Personal Computer auf. Die Schaltvorrichtung 101 ist eine Schaltvorrichtung von Momentanausführung, die das Schiebeelement 110 nach einem Verschiebevorgang automatisch zu der in 10 gezeigten Ausgangsstellung zurückkehren lässt. Wie in 10 gezeigt ist, sind an der Seite des Schiebeelements 110 zwecks Fahrerfreundlichkeit angezeigt: das Symbol
das anzeigt, dass der Bereich Neutral eingestellt ist, wenn das Schiebeelement 110 von der Ausgangsstellung (•H) einmal nach hinten geschoben wird; das Symbol
das anzeigt, dass der Dauerbetrieb-Bereich einstellt ist, wenn das Schiebeelement 110 von der Ausgangsstellung konsekutiv zweimal nach hinten geschoben wird; das Symbol
das anzeigt, dass der Bereich Neutral eingestellt ist, wenn das Schiebeelement 110 von der Ausgangsstellung einmal nach vorne geschoben wird; und das Symbol
das anzeigt, dass der Rückwärtsgang-Bereich eingestellt ist, wenn das Schiebeelement 110 von der Ausgangsstellung konsekutiv zweimal nach vorne geschoben wird.
Zu beachten ist, dass der vorstehend erwähnte Rastschenkelabschnitt und das vorstehend erwähnte Rastführungselement als Mechanismus zum Rückführen des Schiebeelements 110 zu der Ausgangsstellung vorgesehen sein können. Alternativ können eine vordere Rückstellfeder, die das Schiebeelement 110 nach hinten drückt, und eine hintere Rückstellfeder, die das Schiebeelement 110 nach vorne drückt, bezüglich des Schiebeelements 110 an einer vorderen Position und an einer hinteren Position angeordnet sein.
<Dritte Ausführungsform>
Ferner kann das Betätigungselement ein Drehscheibenelement sein, das drehbar an einem Körperabschnitt gelagert ist. Ein Beispiel für das Drehscheibenelement ist in 11 gezeigt. Auf eine Beschreibung von Elementen in der dritten Ausführungsform, die gleich denen in der ersten Ausführungsform sind, wird verzichtet und es werden nur die Merkmale der dritten Ausführungsform beschrieben.
In 11 umfasst eine Schaltvorrichtung 201 ein Drehscheibenelement 210, das in der Richtung links-rechts (gegen den Uhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn) drehbar an einem (nicht gezeigten) Körperabschnitt gelagert ist. Das Drehscheibenelement 210 umfasst einen Halteabschnitt 211, der von dem Fahrer bei Betätigen des Drehscheibenelements 210 zu halten ist. Der Halteabschnitt 211 ist so angeordnet, dass sich eine Drehwelle O in der Richtung nach oben- nach unten erstreckt. Die Schaltvorrichtung 201 ist eine Schaltvorrichtung von Momentanausführung, die das Drehscheibenelement 210 nach einem Drehvorgang automatisch zu der in 11 gezeigten Ausgangsstellung zurückkehren lässt. Wie in 11 gezeigt ist, sind an der Vorderseite des Drehscheibenelements 210 zwecks Fahrerfreundlichkeit angezeigt: das Symbol (Kombination aus einem schräg nach rechts weisenden schwarzen Dreieck und dem Zeichen N), das anzeigt, dass der Bereich Neutral gesetzt ist, wenn das Drehscheibenelement 210 von der Ausgangsstellung einmal drehend nach rechts bewegt wird; das Symbol (Kombination von zwei schräg nach rechts weisenden schwarzen Dreiecken und dem Zeichen D), das anzeigt, dass der Dauerbetrieb-Bereich gesetzt ist, wenn das Drehscheibenelement 210 von der Ausgangsstellung konsekutiv zweimal drehend nach rechts bewegt wird; das Symbol (Kombination aus einem schräg nach links weisenden schwarzen Dreieck und dem Zeichen N), das anzeigt, dass der Bereich Neutral gesetzt ist, wenn das Drehscheibenelement 210 von der Ausgangsstellung einmal drehend nach links bewegt wird; und das Symbol (Kombination aus zwei schräg nach links weisenden schwarzen Dreiecken und dem Zeichen R), das anzeigt, dass der Rückwärtsgang-Bereich gesetzt ist, wenn das Drehscheibenelement 210 von der Ausgangsstellung konsekutiv zweimal drehend nach links bewegt wird.
Zu beachten ist, dass eine Torsionsfeder, die das Drehscheibenelement 210 nach rechts drückt, und eine Torsionsfeder, die das Drehscheibenelement 210 nach links drückt, um die Drehwelle O als Mechanismus zum Rückführen des Drehscheibenelements 210 zu der Ausgangsstellung gewickelt sein können.
<Abwandlungen>
In der ersten und der zweiten Ausführungsform ist die Schaltvorrichtung so ausgelegt, dass die Richtung des Wählens des Dauerbetrieb-Bereichs eine Rückwärtsrichtung ist und die Richtung des Wählens des Rückwärtsgang-Bereichs eine Vorwärtsrichtung ist. Umgekehrt kann die Richtung des Wählens des Dauerbetrieb-Bereichs eine Vorwärtsrichtung sein und die Richtung des Wählens des Rückwärtsgang-Bereichs kann eine Rückwärtsrichtung sein. Ferner ist die Schaltrichtung des Betätigungselements (10, 110) eine Richtung vorne-hinten. Alternativ kann die Schaltrichtung zum Beispiel eine Richtung links-rechts sein.
In der dritten Ausführungsform ist die Schaltvorrichtung 201 so ausgelegt, dass die Richtung des Wählens des Dauerbetrieb-Bereichs eine Richtung nach rechts ist und die Richtung des Wählens des Rückwärtsgang-Bereichs die Richtung nach links ist. Umgekehrt kann die Richtung des Wählens des Dauerbetrieb-Bereichs die Richtung nach links sein und die Richtung des Wählens des Rückwärtsgang-Bereichs kann die Richtung nach rechts sein. Ferner ist die Schaltrichtung des Drehscheibenelements 210 die Richtung links-rechts. Alternativ kann die Schaltrichtung des Drehscheibenelements 210 zum Beispiel die Richtung nach oben-unten sein (zum Beispiel ist die Drehwelle O so angeordnet, dass sie sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt).
In jeder der Ausführungsformen ist die Schaltvorrichtung ausgelegt, um den Bereich des Mehrgang-Automatikgetriebes (AT) 50 zu wechseln. Alternativ kann die Schaltvorrichtung ausgelegt sein, um den Bereich eines stufenlos verstellbaren Getriebes (CVT) zu wechseln.
In jeder der Ausführungsformen wird die Schaltvorrichtung bei einem Fahrzeug mit so genannter Linkssteuerung genutzt (siehe 1). Die Schaltvorrichtung kann auch bei einem Fahrzeug mit Rechtssteuerung genutzt werden. In diesem Fall können zum Beispiel die Anordnung des Parkbremseschalters 8 und der Anzeige 9 und des in 2 gezeigten Schalthebels 10 und die Anzeige der Symbole der Schaltmuster, die in 2, 10 und 11 gezeigt sein, bevorzugt horizontal umgekehrt sein.
Wenn in den Ausführungsformen das Betätigungselement (10, 110, 210) einmal betätigt wird, wird der Bereich Neutral eingestellt, und wenn das Betätigungselement zweimal betätigt wird, wird der Fahrbereich eingestellt. Die Häufigkeit der Betätigungen ist aber nicht auf die vorstehende beschränkt.
Bei Detektieren des Referenzkippwinkels θo durch den Kippwinkelsensor 29 wird in der ersten Ausführungsform ermittelt, dass sich der Schalthebel 10 in der Ausgangsstellung befindet; bei Detektieren des hinteren Grenzwinkels θr durch den Kippwinkelsensor 29 wird ermittelt, dass sich der Schalthebel 10 in der hinteren Endstellung befindet; und bei Detektieren des vorderen Grenzwinkels θf durch den Kippwinkelsensor 29 wird ermittelt, dass sich der Schalthebel 10 in der vorderen Endstellung befindet. Alternativ kann für den Referenzkippwinkel θo, den hinteren Grenzwinkel θr und den vorderen Grenzwinkel θf ein zulässiger Fehlerbereich festgelegt werden.
In den Ausführungsformen wird die vorliegende Erfindung bei einem Fahrzeug genutzt, das mit einer Maschine versehen ist, die durch eine Brennkraftmaschine gebildet ist. Natürlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das Vorstehende beschränkt. Zum Beispiel ist die vorliegende Erfindung bei einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug, das mit einem Antriebsmotor als Antriebsquelle versehen ist und sich mit dem Fahrmotor fortbewegen kann, verwendbar.
<Zusammenfassung der Ausführungsformen>
Schließlich werden die in den Ausführungsformen offenbarten Merkmale und vorteilhaften Wirkungen kurz beschrieben.
Eine Fahrzeugschaltvorrichtung umfasst: ein Betätigungselement, das von einem Fahrer zu betätigen ist; einen Körperabschnitt, der das Betätigungselement von einer Ausgangsstellung in einer vorbestimmten Richtung verschiebbar lagert und der das Betätigungselement nach einem Verschiebevorgang veranlasst, automatisch zu der Ausgangsstellung zurückzukehren; und ein Steuermittel, welches einen Bereich eines Getriebes, das in einem Fahrzeug eingebaut ist, auf der Grundlage eines Verschiebevorgangs des Betätigungselements steuert. Das Steuermittel stellt den Bereich auf einen Bereich Neutral ein, wenn das Betätigungselement von der Ausgangsstellung in die vorbestimmte Richtung verschoben wird, und das Steuermittel schaltet den Bereich von dem Bereich Neutral zu einem Fahrbereich, wenn das Betätigungselement nach dem Verschiebevorgang erneut von der Ausgangsstellung in der vorbestimmten Richtung verschoben wird.
Bei der Schaltvorrichtung mit der vorstehend erwähnten Konfiguration muss der Fahrer bei Wählen des Bereichs Neutral nur das Betätigungselement von der Ausgangsstellung in der vorbestimmten Richtung verschieben, ohne dass zum Beispiel das Drücken eines Druckschalters erforderlich ist. Wenn ferner der Fahrer den Fahrbereich wählt, muss der Fahrer nur einen Verschiebevorgang in gleicher Weise wie bei Wählen des Bereichs Neutral durch den Fahrer wiederholen, ohne dass das Drücken eines Druckschalters erforderlich ist. Dies ermöglicht dem Fahrer ein schnelles und müheloses Wählen eines Bereichs. Zusätzlich zu dem Vorstehenden ist es durch Wiederholen der gleichen Betätigung möglich, eine Absicht des Fahrers, den Fahrbereich zu wählen, zu bestätigen.
Ferner wird das Betätigungselement nur in der vorbestimmten Richtung von der Ausgangsstellung verschoben. Dies ermöglicht es, den Verschiebebereich des Betätigungselements klein auszulegen. Dies ist beim Miniaturisieren der Vorrichtung vorteilhaft. Selbst wenn ferner ein Insasse das Betätigungselement ungewollt berührt, wird der Bereich Neutral gewählt und die Übertragung einer Antriebskraft einer Maschine wird unterbrochen. Dies ist beim Gewährleisten von Sicherheit gegenüber einer irrtümlichen Betätigung vorteilhaft.
Wie vorstehend beschrieben wird eine Fahrzeugschaltvorrichtung vorgesehen, die Sicherheit gegen eine irrtümliche Betätigung gewährleistet, dem Fahrer das schnelle und mühelose Wählen des Bereichs Neutral und des Fahrbereichs ermöglicht und das Unterbinden einer Größenzunahme der Vorrichtung ermöglicht.
Bei der Fahrzeugschaltvorrichtung kann das Steuermittel bevorzugt den Bereich zu dem Fahrbereich schalten, wenn das Betätigungselement innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums nach dem Verschiebevorgang erneut von der Ausgangsstellung in der vorbestimmten Richtung verschoben wird. Das Steuermittel kann den Bereich bei dem Bereich Neutral halten, wenn das Betätigungselement nicht innerhalb des vorbestimmten Zeitraums nach dem Verschiebevorgang von der Ausgangsstellung in der vorbestimmten Richtung verschoben wird.
Gemäß der vorstehend erwähnten Konfiguration wird der Bereich nur zu dem Fahrbereich umgeschaltet, wenn innerhalb des vorbestimmten Zeitraums ein gleicher Verschiebevorgang konsekutiv durchgeführt wird. Dies ermöglicht das klare Bestätigen einer Absicht des Fahrers, den Fahrbereich zu wählen. Ansonsten wird der Bereich Neutral beibehalten. Dies ist beim Gewährleisten von Sicherheit vorteilhaft.
Bei der Fahrzeugschaltvorrichtung kann das Steuermittel bevorzugt den Bereich bei dem Bereich Neutral halten, wenn das Betätigungselement nach dem Verschiebevorgang anders als bei dem Verschiebevorgang verschoben wird.
Wenn gemäß der vorstehend erwähnten Konfiguration die Absicht eines Fahrers, den Fahrbereich zu wählen, nicht bestätigt werden kann, da eine Verschieberichtung des Betätigungselements anders ist, ein Verschiebebetrag ungenügend ist oder dergleichen, wird der Bereich nicht umgeschaltet, sondern wird bei dem Bereich Neutral gehalten. Dies ist beim Gewährleisten von Sicherheit vorteilhaft.
Die Fahrzeugschaltvorrichtung kann bevorzugt ferner einen Parkbremseschalter umfassen, der von dem Fahrer zu betätigen ist. Bei dieser Konfiguration kann das Steuermitteln den Bereich zu einem Parkbereich stellen, wenn der Parkbremseschalter betätigt wird. Das Steuermittel kann den Bereich von dem Parkbereich zu dem Bereich Neutral schalten, wenn das Betätigungselement in einem Zustand, in dem der Bereich auf den Parkbereich gestellt ist, von der Ausgangsstellung in der vorbestimmten Richtung verschoben wird.
Gemäß der vorstehend erwähnten Konfiguration dient ein Verschiebevorgang des Betätigungselements auch als lösende Betätigung des Parkbremseschalters. Daher muss der Fahrer beim Schalten des Bereichs von dem Parkbereich zu dem Bereich Neutral nicht den Parkbremseschalter lösen. Dies ist beim Verbessern der Bedienbarkeit beim Schalten des Bereichs von dem Bereich P zu dem Bereich N vorteilhaft.
Bei der Fahrzeugschaltvorrichtung kann der Körperabschnitt bevorzugt das Betätigungselement von der Ausgangsstellung in einer ersten Richtung oder in einer zweiten Richtung verschiebbar lagern, wobei sich die erste Richtung und die zweite Richtung voneinander unterscheiden. Das Steuermittel kann betriebsbereit sein, um den Bereich auf den Bereich Neutral zu stellen, wenn das Betätigungselement von der Ausgangsstellung in der ersten Richtung verschoben wird, und um den Bereich von dem Bereich Neutral zu einem Dauerbetrieb-Bereich, der ein Vorwärtsfahrtbereich ist, zu schalten, wenn das Betätigungselement nach dem Verschiebevorgang von der Ausgangsstellung erneut in der ersten Richtung verschoben wird; und um den Bereich auf den Bereich Neutral zu stellen, wenn das Betätigungselement von der Ausgangsstellung in der zweiten Richtung verschoben wird, und um den Bereich von dem Bereich Neutral zu einem Rückwärtsgang-Bereich, der ein Rückwärtsfahrbereich ist, zu schalten, wenn das Betätigungselement nach dem Verschiebevorgang von der Ausgangsstellung erneut in der zweiten Richtung verschoben wird.
Gemäß der vorstehend erwähnten Konfiguration kann der Fahrer durch einen Verschiebevorgang von der Ausgangsstellung in einer jeweils unterschiedlichen Richtung den Dauerbetrieb-Bereich oder den Rückwärtsgang-Bereich wählen, während der Dauerbetrieb-Bereich und der Rückwärtsgang-Bereich klar unterschieden werden.
Bei der Fahrzeugschaltvorrichtung kann das Betätigungselement bevorzugt ein Schalthebel sein. Der Körperabschnitt kann den Schalthebel von der Ausgangsstellung in der vorbestimmten Richtung kippbar lagern und kann nach einem Kippvorgang ein automatisches Rückstellen des Schalthebels zu der Ausgangsstellung bewirken. Das Steuermittel kann den Bereich auf den Bereich Neutral stellen, wenn der Schalthebel von der Ausgangsstellung in der vorbestimmten Richtung gekippt wird, und kann den Bereich von dem Bereich Neutral zu dem Fahrbereich schalten, wenn der Schalthebel nach dem Kippvorgang erneut von der Ausgangsstellung in der vorbestimmten Richtung gekippt wird.
Gemäß der vorstehend erwähnten Konfiguration kann der Fahrer den Bereich Neutral oder den Fahrbereich schnell und mühelos durch Kippen des Schalthebels wählen.

Claims

Fahrzeugschaltvorrichtung, umfassend: ein von einem Fahrer zu betätigendes Betätigungselement; einen Körperabschnitt, der das Betätigungselement von einer Ausgangsstellung in einer vorbestimmten Richtung verschiebbar lagert und der das Betätigungselement nach einem Verschiebevorgang veranlasst, automatisch zu der Ausgangsstellung zurückzukehren; und ein Steuermittel, das einen Bereich eines in einem Fahrzeug eingebauten Getriebes auf der Grundlage eines Verschiebevorgangs des Betätigungselements steuert, wobei das Steuermittel den Bereich auf einen Bereich Neutral stellt, wenn das Betätigungselement von der Ausgangsstellung in der vorbestimmten Richtung verschoben wird, und das Steuermittel den Bereich von dem Bereich Neutral zu einem Fahrbereich schaltet, wenn das Betätigungselement nach dem Verschiebevorgang von der Ausgangsstellung erneut in der vorbestimmten Richtung verschoben wird.
Fahrzeugschaltvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Steuermittel den Bereich zu dem Fahrbereich schaltet, wenn das Betätigungselement innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums nach dem Verschiebevorgang erneut von der Ausgangsstellung in der vorbestimmten Richtung verschoben wird, und das Steuermittel den Bereich bei dem Bereich Neutral hält, wenn das Betätigungselement nicht innerhalb des vorbestimmten Zeitraums nach dem Verschiebevorgang von der Ausgangsstellung in der vorbestimmten Richtung verschoben wird.
Fahrzeugschaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Steuermittel den Bereich bei dem Bereich Neutral hält, wenn das Betätigungselement nach dem Verschiebevorgang anders als bei dem Verschiebevorgang verschoben wird.
Fahrzeugschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassend: einen von dem Fahrer zu betätigenden Parkbremseschalter, wobei das Steuermittel den Bereich zu einem Parkbereich stellt, wenn der Parkbremseschalter betätigt wird, und das Steuermittel den Bereich von dem Parkbereich zu dem Bereich Neutral schaltet, wenn das Betätigungselement in einem Zustand, in dem der Bereich auf den Parkbereich gestellt ist, von der Ausgangsstellung in der vorbestimmten Richtung verschoben wird.
Fahrzeugschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Körperabschnitt das Betätigungselement von der Ausgangsstellung in einer ersten Richtung oder in einer zweiten Richtung verschiebbar lagert, wobei sich die erste Richtung und die zweite Richtung voneinander unterscheiden, und das Steuermittel betriebsbereit ist: um den Bereich auf den Bereich Neutral zu stellen, wenn das Betätigungselement von der Ausgangsstellung in der ersten Richtung verschoben wird, und um den Bereich von dem Bereich Neutral zu einem Fahrbereich, der ein Vorwärtsfahrbereich ist, zu schalten, wenn das Betätigungselement nach dem Verschiebevorgang von der Ausgangsstellung erneut in der ersten Richtung verschoben wird; und um den Bereich auf den Bereich Neutral zu stellen, wenn das Betätigungselement von der Ausgangsstellung in der zweiten Richtung verschoben wird, und um den Bereich von dem Bereich Neutral zu einem Rückwärtsgang-Bereich, der ein Rückwärtsfahrbereich ist, zu schalten, wenn das Betätigungselement nach dem Verschiebevorgang von der Ausgangsstellung erneut in der zweiten Richtung verschoben wird.
Fahrzeugschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Betätigungselement ein Schalthebel ist, der Körperabschnitt den Schalthebel von der Ausgangsstellung in der vorbestimmten Richtung kippbar lagert und nach einem Kippvorgang ein automatisches Rückstellen des Schalthebels zu der Ausgangsstellung bewirkt, das Steuermittel den Bereich zu dem Bereich Neutral stellt, wenn der Schalthebel von der Ausgangsstellung in der vorbestimmten Richtung gekippt wird, und das Steuermittel den Bereich von dem Bereich Neutral zu dem Fahrbereich schaltet, wenn der Schalthebel nach dem Kippvorgang von der Ausgangsstellung erneut in der vorbestimmten Richtung gekippt wird.