WO2016091505A1 - Schaltvorrichtung für ein fahrzeuggetriebe und verfahren zum ermitteln einer wählhebelposition in einer schaltvorrichtung für ein fahrzeuggetriebe - Google Patents

Schaltvorrichtung für ein fahrzeuggetriebe und verfahren zum ermitteln einer wählhebelposition in einer schaltvorrichtung für ein fahrzeuggetriebe Download PDF

Info

Publication number
WO2016091505A1
WO2016091505A1 PCT/EP2015/076119 EP2015076119W WO2016091505A1 WO 2016091505 A1 WO2016091505 A1 WO 2016091505A1 EP 2015076119 W EP2015076119 W EP 2015076119W WO 2016091505 A1 WO2016091505 A1 WO 2016091505A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
marking
selector lever
strip
shift gate
marker
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/076119
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Vitali FRIBUS
Alexander KIRILENKO
Karsten Straßburg
Sascha TRÄNKNER
Ludger Rake
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
Priority to EP15794136.0A priority Critical patent/EP3230628A1/de
Priority to CN201580067610.6A priority patent/CN107002861B/zh
Priority to US15/535,192 priority patent/US10544859B2/en
Publication of WO2016091505A1 publication Critical patent/WO2016091505A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H59/04—Ratio selector apparatus
    • F16H59/044—Ratio selector apparatus consisting of electrical switches or sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H59/0204—Selector apparatus for automatic transmissions with means for range selection and manual shifting, e.g. range selector with tiptronic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H59/08—Range selector apparatus
    • F16H59/10—Range selector apparatus comprising levers
    • F16H59/105—Range selector apparatus comprising levers consisting of electrical switches or sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0213—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/14—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/04—Controlling members for hand actuation by pivoting movement, e.g. levers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H2059/026—Details or special features of the selector casing or lever support

Definitions

  • the present invention relates to a shifting device for a vehicle transmission and to a method for determining a selector lever position in a shifting device for a vehicle transmission.
  • a switching device which has a camera for detecting position markings on a selector lever for an automatic transmission.
  • the present invention provides a shifting device for a vehicle transmission and a method for determining a selector lever position in a shifting device for a vehicle transmission according to the main claims.
  • Advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims and the description below.
  • the approach presented here provides a switching device for a vehicle transmission, wherein the switching device has the following features:
  • selector lever for selecting a gear position of the vehicle transmission, wherein the selector lever is movable along at least a first shift gate and a second shift gate;
  • a marking element mechanically coupled to the selector lever and having at least one first marking strip associated with the first switching groove and a second marking strip assigned to the second switching groove;
  • guide means adapted to guide the marker along the first marker strip past a detection location when the selector lever is moved along the first shift gate and to pass along the second marker strip at the detection location when the selector lever is moved along the second shift gate;
  • a selector lever can be understood to mean a rod-shaped or knob-shaped element for actuating the switching device.
  • the selector lever can be arranged tiltable or pivotable in the switching device.
  • a movement axis of the selector lever can be understood.
  • the switching device may have a detent which serves to move the selector lever to predetermined positions in the shift gates.
  • a marking element can be understood to mean an element with a flat or slightly curved marking surface on which the two marking strips can be applied.
  • a marking strip can be understood to mean a linear or band-shaped marking area.
  • the marker strips can be formed by a juxtaposition of different individual markings.
  • a guide device can be understood as a device for guiding a movement of the marking element.
  • the guide device can be embodied, for example, as a plate-shaped or frame-shaped element with at least one elongated hole or profile functioning as a guide rail, wherein the marking element can have at least one guide body which can be guided in the oblong hole or a counter profile which can be displaced along the profile.
  • a detection point can be understood as meaning a point at which the detection device and the marking device are arranged opposite one another, in order to enable detection of the marking strips by the detection device.
  • the detection point can be predetermined for example by an installation position of the detection device.
  • the detection device can be realized for example as an optical sensor.
  • the detection device can be a sensor system from a computer mouse.
  • the approach proposed here is based on the recognition that positions of a selector lever in a switching device can be detected using only a single sensor by different marker strips are guided past the sensor depending on the position of the selector lever. By such a simplified sensor, the manufacturing cost of the switching device can be reduced.
  • the switching device may include an evaluation device configured to use the motion signal to determine a speed of movement of the first marker strip, to determine a path traveled on the first marker strip using the velocity, and using the path to determine the position of the selector lever in the first marker strip first shift gate to determine. Additionally or alternatively, the evaluation device may be configured to determine a speed of movement of the second marking strip using the movement signal, to determine a path traveled on the second marking strip using the speed and, using the path, to determine the position of the selection lever in the second switching gate to investigate.
  • the motion signal may include, for example, image information representing a portion of the respective marker strip, such as a sequence of markers on the marker strip, past the detection location in a particular time.
  • the speed with which the marking strip has been guided past the detection point, and by means of the speed a distance traveled thereby of the marking strip can be determined.
  • a direction of movement of the selector lever can already be determined during the movement of the selector lever.
  • the first marker strip has a plurality of different markings for marking predetermined positions of the selector lever in the first shift gate.
  • the second Marking strips have a plurality of different markers for marking predetermined positions of the selector lever in the second shift gate.
  • the detection means may be configured to provide the motion signal using the markings on the first marker strip or the marks on the second marker strip.
  • a marker can be a geometric shape, such as a square, a rectangle, or a circle.
  • the geometric shapes may be oriented in different directions or have different contrasts.
  • Each marker may be associated with exactly one predetermined position of the selector lever.
  • the marks of the first marking strip may be different from the marks of the second marking strip. The markings allow the use of an optical sensor as a detection device.
  • the first marking strip may have a plurality of different-length spacing lines for marking a respective distance between the markings on the first marking strip.
  • the second marker strip may have a plurality of different-length spacer lines for marking a respective distance between the marks on the second marker strip.
  • the detection means may be configured to further provide the motion signal using the spacing lines on the first marking strip or using the spacing lines on the second marking strip.
  • the spacing lines may be arranged transversely to a respective main extension direction of the marking strips. The distance lines allow a precise detection of movements of the selector lever between two markings.
  • the first marking strip has a first mid-position marking for marking a middle position of the selector lever in the first shift gate and, additionally or alternatively, the second marker strip has a second mid-position marking for marking a middle position of the selector lever in the second shift gate.
  • a respective length of the distance lines on the first marker strip represent a respective distance of the spacer lines to the first mid-position marker
  • a respective length of the spacer lines on the second marker strip represent a respective distance of the spacer lines to the second mid-position marker.
  • a middle position for example, a rest or initial position of the selector lever can be understood.
  • the mid-position markings can be designed in the same or a similar way as the markings.
  • the length of the spacer lines of a respective marker strip may increase from a distance line to a distance line from a respective middle position marker. This allows a quick and accurate calibration or reorientation of the detection device.
  • the selector lever may be movably arranged along a changing lane for changing between the first shift lane and the second shift lane.
  • the marking element can have a third marking strip assigned to the changing lane.
  • the guide means may be configured to pass the marker along the third marker strip at the detection location as the selector lever is moved along the change track.
  • the detection means may be configured to provide the movement signal representative of movement of the third marker strip relative to the detection location to determine a position of the selector lever in the change gear.
  • Under a changing lane can be understood a different from the two shift gate movement axis of the selector lever.
  • the changing lane can be aligned essentially perpendicular to the first shift gate, to the second shift gate or to both shift lanes.
  • the selector lever can be moved by means of the changing lane between the middle position in the first shift gate and the middle position in the second shift gate.
  • the third marking strip may have a plurality of differently long distance lines for marking a distance between the first and the second middle position markings.
  • the third marking strip may be aligned substantially perpendicular to the first marking strip, to the second marking strip or to both marking strips.
  • the first marking strip and the second marking strip can be arranged substantially parallel to one another, for example.
  • the third marking strip can be arranged substantially perpendicular to the first and the second marking strip, analogously to the changing gate.
  • the switching device can also be provided with a housing bottom part, a housing insert disposed in the housing insert and a crosspiece.
  • the crosspiece may be pivotally mounted in the housing insert to move the selector lever between the first shift gate and the second shift gate.
  • the selector lever may be pivotally mounted in the crosspiece to be moved along the first shift gate or the second shift gate.
  • the crosspiece may be mechanically coupled to the guide means to change a position of the guide means relative to the detection point when moving the selector lever between the first shift gate and the second shift gate.
  • the approach described herein further provides a method for determining a selector lever position in a vehicle transmission shifting device, the shifting device comprising a selector lever for selecting a gear position of the vehicle transmission, a selector lever mechanically coupled to a marker, guide means, and detection means located at a detection location, wherein the selector lever is movable along at least a first shift gate and a second shift gate and the marking lever ment has at least one first marking strip assigned to the first switching gate and a second marking strip assigned to the second switching gate, the method comprising the following steps:
  • Computer mouse sensor technology can be understood to mean optical sensor technology as used in laser mice or optical mice.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a switching device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2a, 2b are schematic representations of a switching device according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 3 is a schematic representation of various selector lever positions in a switching device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of a marking element according to an exemplary embodiment of the present invention
  • 5 shows a schematic representation of a detection device according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a flow chart of a method for determining a selector lever position in a shift device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a switching device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle gear shift apparatus 100 includes a housing bottom portion 102 and a frame-like housing insert 104 fixedly connected to the housing bottom portion 102.
  • the housing bottom part 102 serves, for example, for fastening the switching device 100 to a vehicle body.
  • a crosspiece 106 is rotatably mounted about a cross-piece axis 108.
  • the crosspiece 106 has a central cross-section recess 110, through which a selector lever 12 is guided for selecting a gear position of the vehicle transmission.
  • the selector lever 1 12 is rotatably mounted about a selector lever axis 1 14 in the Buch Huaweiung 1 10.
  • the crosspiece axis 108 and the selector lever axis 14 are substantially perpendicular to one another.
  • the selector lever 1 12 By tilting movements about the crosspiece axis 1 14, the selector lever 1 12 between different shift gates, as described in more detail below, are moved. By tilting movements about the selector lever axis 108, the selector lever 1 12 can be moved between predetermined switching points in each case a shift gate, such as by means of a detent.
  • the selector lever 1 12 is mechanically coupled to a carriage as a marking element 1 1 6.
  • the marking element 1 16 essentially has a rectangular shape and is arranged displaceably in a frame-like guide device 1 18 along a displacement axis 120.
  • the displacement axis 120 points in the same direction as the crosspiece axis 1 14.
  • the guide device 1 18 is attached to an outer surface of the housing insert 104.
  • the marking element 1 1 6 is arranged in the guide device 1 18 such that a main extension plane of the marking element 1 16 is aligned substantially parallel to a longitudinal axis 121 of the selector lever 1 12.
  • the guide device 1 18 has a holding element 122 into which an arm 124 integrally formed on the crosspiece 106 engages.
  • the arm 124 serves to raise or lower the guide device 1 18 and thus the marking element 1 1 6 when moving the selector lever 1 12 about the cross-piece axis 1 14 transverse to the displacement axis 120, as shown in detail below with reference to FIG.
  • a first marker strip 128 and a second marker strip 130 are exemplarily applied, which are shown here schematically as lines and extend substantially parallel to the displacement axis 120.
  • the first marker strip 128 serves to mark switching points in a first shift gate and the second marker strip 130 to mark shift points in a second shift gate of the circuit device 100.
  • the marker element 16 can also contain more than two marker strips 128 , 130.
  • the marking element 1 1 6 when moving the selector lever 1 12 about the cross-piece axis 1 14 is raised or lowered transversely to the displacement axis 120.
  • the marking element 1 1 6 is shifted depending on the direction of movement such that either the first marker strip 128 or the second marker strip 130 is located in a detection range of the sensor electronics.
  • the first marker strip 128 is in the detection area when the selector lever 1 12 is positioned in the first shift gate
  • the second marker strip 130 in the detection area when the selector lever 1 12 is positioned in the second shift gate.
  • the sensor electronics are designed to detect the respective movements of the marking strips 128, 130 corresponding to a switching movement of the selector lever 12 relative to the detection area. By a corresponding evaluation of the movements detected by the sensor electronics, an accurate position of the selector lever 12 in the shift lanes can now be determined.
  • the marking surface 126 which runs in a guide 1 18, relative to the movement of the selector lever 1 12 carried in one direction. If the selector lever 1 12 is switched back and forth between the lanes, so an altitude of the guide 1 18 changes, as seen in Fig. 2a.
  • the marking surface 126 may be moved two-dimensionally between two rows and a total of eight positions according to the selector lever positions shown in FIG.
  • the marking surface 126 may be marked with unique symbols, such as by printing or punching the marking surface 1 26. Using such markings, the system can be calibrated and the sensors are reoriented after an undervoltage.
  • the permanently installed optical mouse sensor system opposite the marking surface 126 records images of the marking surface 126. Based on the recorded images, the sensor system evaluates a movement of the marking surface 126. If the voltage is interrupted in the meantime, the position of the marking surface 126 can be uniquely determined on the basis of a direction of movement and the markings.
  • the arm 124 and the holding member 122 are movably connected to each other via a positive connection.
  • a projecting beyond the circuit board 132 end of the retaining element 122 is formed as a bracket 200.
  • a free end of the arm 124 has two fingers 202 which engage around the retaining clip 200 in a form-fitting manner.
  • the arm 124 is disposed approximately at a height with a cross point of the cross axis and the selector lever axis.
  • a longitudinal axis of the arm 124 may be aligned substantially parallel or obliquely to the selector lever axis, as in FIG. 2a.
  • the longitudinal axis of the arm 124 in a middle position of the selector lever 12 shown in FIG. 2 a is substantially perpendicular to a main extension plane of the guide device 1 18.
  • the arm 124 is either raised or lowered when moving the selector lever 1 12 about the cross-piece axis depending on the direction of movement. Accordingly, an altitude of the guide means 1 18 changes relative to the printed circuit board 132 and thus to the sensor electronics located thereon.
  • the directions of movement of the selector lever 1 12 and the guide device 1 18 are each marked with arrows.
  • the switching device 100 is rotated relative to Fig. 2a by 90 degrees, so that the guide means 1 18 and slidably guided therein marking element 1 16 are shown in a front view. Possible directions of movement of the marking element 1 1 6 along the displacement axis and the selector lever 1 12 about the selector lever axis are marked with arrows.
  • the marking element 1 1 6 has a wider rectangular area and a narrower rectangular area.
  • the wider area comprises the marking surface 126 with the two marking strips 128, 130 and is slidably guided in the second guide rail 206 by means of a suitably shaped guide body, which is arranged on a side of the marking element 1 1 6 opposite the marking surface 126.
  • the narrower area faces the housing bottom part 102. An outer edge of the narrower region facing the housing bottom part 102 is displaceably guided in the first guide rail 204.
  • the narrower area is formed with a pin which is not visible in FIG. 2b and which is passed through a slot 208 located between the guide rails 204, 206 in the marking element 11 and thus points in the direction of the selector lever 12.
  • the pin is mechanically coupled via at least one joint with the selector lever 1 12.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of various selector lever positions in a shifting device according to an embodiment of the present invention.
  • the selector lever positions are divided into two groups: on the one hand in a main lane 300 with four main lane positions 302, 304, 306, 308 and a Hauptgassenstoff ein 310, on the other in a side lane 312, here a manual lane, with two Crowgassenpositionen 314, 316 and a Maugassenstoffgnastoffgna 318.
  • the selector lever via a changing lane 320 between the two middle positions 310, 318 are moved back and forth.
  • the minor lane positions 314, 31 6 for manually shifting the vehicle transmission and the main lane positions 302, 304, 306, 308 for selecting various automatic driving stages of the vehicle transmission, such as P, R, N or D, serve the Hauptgassenstoffmaschinen 310 a stable position of the selector lever and the Crowgassenstoffmaschinen 318 can represent a monostable position of the selector lever.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of a marking element 1 1 6 according to an embodiment of the present invention.
  • the marking element 1 1 6 is, for example, a marking element, as described with reference to the preceding figures.
  • 4 shows a plan view of the marking surface 126 of the marking element 1 1 6.
  • the two marking strips 128, 130 are arranged substantially parallel to one another.
  • the first marker strip 128 of the main gate shown in FIG. 3 and the second marker strip 130 are associated with the minor gate shown in FIG. 3 of the switching device.
  • the first marking strip 128 comprises four main lane markings 402, 404, 406, 408, each associated with one of the main lane positions, and a first mid-position mark 410 representing the main lane center position.
  • the second marker lane 130 comprises two minor lane markers 414, 41 6, each one of the Associated with Volunteergas- senschaltpositionen, as well as the Maugassenstoffmaschinenthesis vet corresponding second mid-position marker 418.
  • the two mid-position markings 410, 418 also form the ends of a third marking strip 420, which represents the change alley described with reference to FIG.
  • the third marker strip 420 is substantially perpendicular to the two marker strips 128, 130, resulting in an H-shaped arrangement.
  • the three marking strips 128, 130, 420 each have a plurality of differently long spacer lines 422, which are each arranged between two markings of each marking strip at a uniform distance from each other.
  • spacer lines 422 are each arranged between two markings of each marking strip at a uniform distance from each other.
  • four spacing lines 422 each are arranged between two markings, with the exception of the two center position markings 410, 418, between which only three spacing lines 422 are present.
  • the spacing lines 422 are substantially transverse to a longitudinal axis of the marking strip to which they each belong.
  • a respective length of the spacer lines 422 on the first marker strip 128 corresponds to a respective distance of these spacer lines to the first mid-position marker 410 and a respective length of the spacer lines 422 on the second marker strip 130 a respective distance of these spacer lines to the second mid-position marker 418.
  • Distance lines 422 of the two marker strips 128, 130 starting from a respective mid-position marker in both directions increasingly longer.
  • the spacer lines 422 of the third marker strip 420 become progressively longer from the first mid-position marker 410.
  • the marks and spacing lines of the three marker strips 128, 130, 420 may be detected at a detection location 424 where the sensor electronics on the printed circuit board face the marking surface 126.
  • the detection point 424 corresponds, for example, to the detection range described with reference to FIG.
  • the marker 16 is positioned in the guide device such that the first mid-position marker 410 is located at the detection location 424.
  • the first middle position marking 410 is located in the beam path of a light beam emitted by the sensor electronics for scanning the marking surface 126.
  • the detection device 500 is, for example, sensor electronics, as described with reference to FIGS. 1 to 4.
  • the detection device 500 comprises a light source 502 for emitting a light beam 504, here an LED, an LED lens 506 for directing the light beam 504 to the detection point 424 on the marking surface 126 and a sensor lens 508 arranged opposite the marking surface 126 for steering one at the detection point 424 reflected light beam into a sensor 510, which is designed to use the reflected light beam to generate a motion signal 512 representing a movement of the marking surface 126 relative to the detection point 424 and to send it to an evaluation device 514.
  • the evaluation device 514 is shown here schematically next to the sensor 510.
  • the evaluation device 514 can be implemented as a separate unit from the detection device 500 or as a component of the detection device 500, for example the sensor 510.
  • the evaluation device 514 is designed to determine a position of the selector lever in the switching device using the movement signal 512.
  • the detection device 500 is a sensor of a computer mouse, wherein the marking surface 126 acts as a kind of mouse pad.
  • the light source 502 is either one LED or a laser diode.
  • the light reflected from the marker surface 126 is collimated by the sensor lens 508 and directed into a miniature camera 51 6 of the sensor 510.
  • the mini-camera 516 is designed to send image information as movement signal 512 to the evaluation device 514, such as a digital signal processor (DSP), which receives the image information in the form of a gray scale image.
  • DSP digital signal processor
  • the evaluation device 514 converts the image information into speeds and calculates, from the velocities, motion data in the form of ⁇ and Ay values, which represent a distance traveled by the marking element along at least one detected marking strip. Based on this distance, a shift position of the selector lever can now be determined.
  • the miniature camera 51 6 has a resolution of 1 6 ⁇ 16 to 30 ⁇ 30 pixels.
  • the sensor 510 can record and evaluate on average, for example, 1500 frames per second.
  • FIG. 6 shows a flow chart of a method 600 for determining a selector lever position in a shift device according to an embodiment of the present invention.
  • the method may, for example, be carried out using a switching device as described with reference to FIGS. 1 to 5.
  • the marking element is guided past the detection point in a method step 602 by means of the guide device. More specifically, in step 602, the marker is passed along the first marker strip at the detection location when the selector lever is moved along a first shift gate of the switching device represented by the first marker strip, and past the detection mark along the second marker strip as the selector lever moves along one the second marker strip represented second shift gate of the switching device is moved.
  • an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature
  • this can be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment, either only the first Feature or only the second feature.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung (100) für ein Fahrzeuggetriebe. Die Schaltvorrichtung (100) umfasst einen Wählhebel (112) zum Wählen einer Getriebestellung des Fahrzeuggetriebes, wobei der Wählhebel (112) entlang zumindest einer ersten Schaltgasse und einer zweiten Schaltgasse bewegbar ist, ein mit dem Wählhebel (112) mechanisch gekoppeltes Markierungselement (116), das zumindest einen der ersten Schaltgasse zugeordneten ersten Markierungsstreifen (128) und einen der zweiten Schaltgasse zugeordneten zweiten Markierungsstreifen (130) aufweist, eine Führungseinrichtung (118), die ausgebildet ist, um das Markierungselement (116) entlang des ersten Markierungsstreifens (128) an einer Erfassungsstelle vorbeizuführen, wenn der Wählhebel (112) entlang der ersten Schaltgasse bewegt wird, und entlang des zweiten Markierungsstreifens (130) an der Erfassungsstelle vorbeizuführen, wenn der Wählhebel (112) entlang der zweiten Schaltgasse (312) bewegt wird, sowie schließlich eine Erfassungseinrichtung, die an der Erfassungsstelle angeordnet und ausgebildet ist, um ein eine Bewegung des ersten Markierungsstreifens (128) und/oder des zweiten Markierungsstreifens (130) relativ zur Erfassungsstelle repräsentierendes Bewegungssignal zum Ermitteln einer Position des Wählhebels (112) in der ersten Schaltgasse und/oder der zweiten Schaltgasse bereitzustellen.

Description

Schaltvorrichtunq für ein Fahrzeuqqetriebe und Verfahren zum Ermitteln einer Wählhebelposition in einer Schaltvorrichtunq für ein Fahrzeuqqetriebe
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für ein Fahrzeuggetriebe und auf ein Verfahren zum Ermitteln einer Wählhebelposition in einer Schaltvorrichtung für ein Fahrzeuggetriebe.
Aus der JP 2008006872 ist eine Schaltvorrichtung bekannt, die eine Kamera zum Erfassen von Positionsmarkierungen auf einem Wählhebel für ein Automatikgetriebe aufweist.
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine Schaltvorrichtung für ein Fahrzeuggetriebe und ein Verfahren zum Ermitteln einer Wählhebelposition in einer Schaltvorrichtung für ein Fahrzeuggetriebe gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft eine Schaltvorrichtung für ein Fahrzeuggetriebe, wobei die Schaltvorrichtung folgende Merkmale aufweist:
einen Wählhebel zum Wählen einer Getriebestellung des Fahrzeuggetriebes, wobei der Wählhebel entlang zumindest einer ersten Schaltgasse und einer zweiten Schaltgasse bewegbar ist;
ein mit dem Wählhebel mechanisch gekoppeltes Markierungselement, das zumindest einen der ersten Schaltgasse zugeordneten ersten Markierungsstreifen und einen der zweiten Schaltgasse zugeordneten zweiten Markierungsstreifen aufweist;
eine Führungseinrichtung, die ausgebildet ist, um das Markierungselement entlang des ersten Markierungsstreifens an einer Erfassungsstelle vorbeizuführen, wenn der Wählhebel entlang der ersten Schaltgasse bewegt wird, und entlang des zweiten Markierungsstreifens an der Erfassungsstelle vorbeizuführen, wenn der Wählhebel entlang der zweiten Schaltgasse bewegt wird; und
eine Erfassungseinrichtung, die an der Erfassungsstelle angeordnet und ausgebildet ist, um ein eine Bewegung des ersten Markierungsstreifens und/oder des zweiten Markierungsstreifens relativ zur Erfassungsstelle repräsentierendes Bewegungssignal zum Ermitteln einer Position des Wählhebels in der ersten Schaltgasse und/oder der zweiten Schaltgasse bereitzustellen.
Unter einem Fahrzeuggetriebe kann beispielsweise ein Automatikgetriebe verstanden werden. Unter einem Wählhebel kann ein stab- oder knüppeiförmiges Element zum Betätigen der Schaltvorrichtung verstanden werden. Beispielsweise kann der Wählhebel kipp- oder schwenkbar in der Schaltvorrichtung angeordnet sein. Unter einer Schaltgasse kann eine Bewegungsachse des Wählhebels verstanden werden. Beispielsweise kann die Schaltvorrichtung eine Rastierung aufweisen, die dazu dient, den Wählhebel in vorbestimmte Positionen in den Schaltgassen zu bewegen.
Unter einem Markierungselement kann ein Element mit einer ebenen oder leicht gewölbten Markierungsoberfläche verstanden werden, auf der die beiden Markierungsstreifen aufgebracht sein können. Unter einem Markierungsstreifen kann ein linien- oder bandförmiger Markierungsbereich verstanden werden. Beispielsweise können die Markierungsstreifen durch eine Aneinanderreihung verschiedener Einzelmarkierungen gebildet sein.
Unter einer Führungseinrichtung kann eine Einrichtung zum Führen einer Bewegung des Markierungselements verstanden werden. Die Führungseinrichtung kann beispielsweise als platten- oder rahmenförmiges Element mit zumindest einem als Führungsschiene fungierenden Langloch oder Profil ausgeführt sein, wobei das Markierungselement zumindest einen in dem Langloch führbaren Führungskörper oder ein entlang des Profils verschiebbares Gegenprofil aufweisen kann.
Unter einer Erfassungsstelle kann eine Stelle verstanden werden, an der die Erfassungseinrichtung und die Markierungseinrichtung einander gegenüberliegend angeordnet sind, um eine Erfassung der Markierungsstreifen durch die Erfassungseinrichtung zu ermöglichen. Die Erfassungsstelle kann beispielsweise durch eine Einbaulage der Erfassungseinrichtung vorgegeben sein. Die Erfassungseinrichtung kann beispielsweise als optischer Sensor realisiert sein. Insbesondere kann es sich bei der Erfassungseinrichtung um eine Sensorik aus einer Computermaus handeln.
Der hier vorgeschlagene Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass Positionen eines Wählhebels in einer Schaltvorrichtung unter Verwendung lediglich eines einzigen Sensors erfasst werden können, indem je nach Position des Wählhebels verschiedene Markierungsstreifen an dem Sensor vorbeigeführt werden. Durch eine derart vereinfachte Sensorik können die Herstellungskosten der Schaltvorrichtung gesenkt werden.
Die Schaltvorrichtung kann eine Auswerteeinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um unter Verwendung des Bewegungssignals eine Geschwindigkeit der Bewegung des ersten Markierungsstreifens zu ermitteln, unter Verwendung der Geschwindigkeit einen auf dem ersten Markierungsstreifen zurückgelegten Weg zu ermitteln und unter Verwendung des Wegs die Position des Wählhebels in der ersten Schaltgasse zu ermitteln. Zusätzlich oder alternativ kann die Auswerteeinrichtung ausgebildet sein, um unter Verwendung des Bewegungssignals eine Geschwindigkeit der Bewegung des zweiten Markierungsstreifens zu ermitteln, unter Verwendung der Geschwindigkeit einen auf dem zweiten Markierungsstreifen zurückgelegten Weg zu ermitteln und unter Verwendung des Wegs die Position des Wählhebels in der zweiten Schaltgasse zu ermitteln. Das Bewegungssignal kann beispielsweise eine Bildinformation umfassen, die einen in einer bestimmten Zeit an der Erfassungsstelle vorbeigeführten Abschnitt des jeweiligen Markierungsstreifens, etwa eine Abfolge von Markierungen auf dem Markierungsstreifen, repräsentiert. Mittels der Bildinformation kann die Geschwindigkeit, mit der der Markierungsstreifen an der Erfassungsstelle vorbeigeführt wurde, und mittels der Geschwindigkeit eine dabei zurückgelegte Wegstrecke des Markierungsstreifens ermittelt werden. Durch eine derartige Auswertung des Bewegungssignals kann eine Bewegungsrichtung des Wählhebels bereits während der Bewegung des Wählhebels ermittelt werden.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn der erste Markierungsstreifen eine Mehrzahl unterschiedlicher Markierungen zum Markieren vorbestimmter Positionen des Wählhebels in der ersten Schaltgasse aufweist. Zusätzlich oder alternativ kann der zweite Markierungsstreifen eine Mehrzahl unterschiedlicher Markierungen zum Markieren vorbestimmter Positionen des Wählhebels in der zweiten Schaltgasse aufweisen. Je nach Ausführungsform kann die Erfassungseinrichtung ausgebildet sein, um das Bewegungssignal unter Verwendung der Markierungen auf dem ersten Markierungsstreifen oder der Markierungen auf dem zweiten Markierungsstreifen bereitzustellen. Eine Markierung kann eine geometrische Form wie etwa ein Quadrat, ein Rechteck oder ein Kreis sein. Zur eindeutigen Unterscheidung können die geometrischen Formen in unterschiedliche Richtungen orientiert sein oder unterschiedliche Kontraste aufweisen. Jeder Markierung kann genau eine vorbestimmte Position des Wählhebels zugeordnet sein. Zusätzlich können sich die Markierungen des ersten Markierungsstreifens von den Markierungen des zweiten Markierungsstreifens unterscheiden. Die Markierungen ermöglichen den Einsatz eines optischen Sensors als Erfassungseinrichtung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der erste Markierungsstreifen eine Mehrzahl unterschiedlich langer Abstandslinien zum Markieren eines jeweiligen Abstands zwischen den Markierungen auf dem ersten Markierungsstreifen aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann der zweite Markierungsstreifen eine Mehrzahl unterschiedlich langer Abstandslinien zum Markieren eines jeweiligen Abstands zwischen den Markierungen auf dem zweiten Markierungsstreifen aufweisen. Je nach Ausführungsform kann die Erfassungseinrichtung ausgebildet sein, um das Bewegungssignal ferner unter Verwendung der Abstandslinien auf dem ersten Markierungsstreifen oder unter Verwendung der Abstandslinien auf dem zweiten Markierungsstreifen bereitzustellen. Beispielsweise können die Abstandslinien quer zu einer jeweiligen Haupterstreckungsrichtung der Markierungsstreifen angeordnet sein. Die Abstandlinien ermöglichen eine präzise Erfassung von Bewegungen des Wählhebels zwischen zwei Markierungen.
Von Vorteil ist auch, wenn der erste Markierungsstreifen eine erste Mittelstellungsmarkierung zum Markieren einer Mittelstellung des Wählhebels in der ersten Schaltgasse und, zusätzlich oder alternativ, der zweite Markierungsstreifen eine zweite Mittelstellungsmarkierung zum Markieren einer Mittelstellung des Wählhebels in der zweiten Schaltgasse aufweist. Dabei kann eine jeweilige Länge der Abstands- linien auf dem ersten Markierungsstreifen einen jeweiligen Abstand der Abstandslinien zur ersten Mittelstellungsmarkierung repräsentieren und eine jeweilige Länge der Abstandslinien auf dem zweiten Markierungsstreifen einen jeweiligen Abstand der Abstandslinien zur zweiten Mittelstellungsmarkierung repräsentieren. Unter einer Mittelstellung kann beispielsweise eine Ruhe- oder Ausgangsstellung des Wählhebels verstanden werden. Die Mittelstellungsmarkierungen können in gleicher oder ähnlicher weise wie die Markierungen gestaltet sein. Beispielsweise kann die die Länge der Abstandslinien eines jeweiligen Markierungsstreifens ausgehend von einer jeweiligen Mittelstellungsmarkierung von Abstandslinie zu Abstandslinie zunehmen. Dadurch wird eine schnelle und genaue Kalibrierung oder Neuorientierung der Erfassungseinrichtung ermöglicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Wählhebel entlang einer Wechselgasse zum Wechseln zwischen der ersten Schaltgasse und der zweiten Schaltgasse bewegbar angeordnet sein. Das Markierungselement kann einen der Wechselgasse zugeordneten dritten Markierungsstreifen aufweisen. Entsprechend kann die Führungseinrichtung ausgebildet sein, um das Markierungselement entlang des dritten Markierungsstreifens an der Erfassungsstelle vorbeizuführen, wenn der Wählhebel entlang der Wechselgasse bewegt wird. Die Erfassungseinrichtung kann ausgebildet sein, um das eine Bewegung des dritten Markierungsstreifens relativ zur Erfassungsstelle repräsentierende Bewegungssignal zum Ermitteln einer Position des Wählhebels in der Wechselgasse bereitzustellen. Unter einer Wechselgasse kann eine von den beiden Schaltgasse abweichende Bewegungsachse des Wählhebels verstanden werden. Beispielsweise kann die Wechselgasse im Wesentlichen senkrecht zur ersten Schaltgasse, zur zweiten Schaltgasse oder zu beiden Schaltgassen ausgerichtet sein. Etwa kann der Wählhebel mittels der Wechselgasse zwischen der Mittelstellung in der ersten Schaltgasse und der Mittelstellung in der zweiten Schaltgasse bewegt werden. Dabei kann der dritte Markierungsstreifen in gleicher Weise wie der erste und der zweite Markierungsstreifen eine Mehrzahl unterschiedlich langer Abstandslinien zum Markieren eines Abstands zwischen der ersten und der zweiten Mittelstellungsmarkierung aufweisen. Diese Ausführungsform ermöglicht die Erfassung von Positionen und Bewegungen des Wählhebels zwischen der ersten und der zweiten Schaltgasse. Je nach Ausführungsform kann der dritte Markierungsstreifen im Wesentlichen senkrecht zum ersten Markierungsstreifen, zum zweiten Markierungsstreifen oder zu beiden Markierungsstreifen ausgerichtet sein. Analog zu den beiden Schaltgassen können der erste Markierungsstreifen und der zweite Markierungsstreifen beispielsweise im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein. Hierbei kann der dritte Markierungsstreifen analog zur Wechselgasse im Wesentlichen senkrecht zum ersten und zum zweiten Markierungsstreifen angeordnet sein. Durch eine orthogonale Anordnung der Markierungsstreifen kann eine entsprechend einfach aufgebaute Führungseinrichtung zur Führung des Markierungselements verwendet werden.
Die Schaltvorrichtung kann zudem mit einem Gehäusebodenteil, einem in dem Gehäusebodenteil angeordneten Gehäuseeinsatz und einem Kreuzstück vorgesehen sein. Das Kreuzstück kann schwenkbar in dem Gehäuseeinsatz angeordnet sein, um den Wählhebel zwischen der ersten Schaltgasse und der zweiten Schaltgasse zu bewegen. Der Wählhebel kann schwenkbar in dem Kreuzstück angeordnet sein, um entlang der ersten Schaltgasse oder der zweiten Schaltgasse bewegt zu werden. Ferner kann das Kreuzstück mechanisch mit der Führungseinrichtung gekoppelt sein, um beim Bewegen des Wählhebels zwischen der ersten Schaltgasse und der zweiten Schaltgasse eine Position der Führungseinrichtung relativ zur Erfassungsstelle zu verändern. Durch einen derartigen modularen Aufbau lässt sich die Schaltvorrichtung mit geringem Aufwand montieren bzw. demontieren.
Dabei kann eine Haupterstreckungsebene des Markierungselements im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Wählhebels angeordnet sein. Auf diese Weise kann ein Platzbedarf der Schaltvorrichtung reduziert werden.
Der hier beschriebene Ansatz schafft ferner ein Verfahren zum Ermitteln einer Wählhebelposition in einer Schaltvorrichtung für ein Fahrzeuggetriebe, wobei die Schaltvorrichtung einen Wählhebel zum Wählen einer Getriebestellung des Fahrzeuggetriebes, ein mit dem Wählhebel mechanisch gekoppeltes Markierungselement, eine Führungseinrichtung und eine an einer Erfassungsstelle angeordnete Erfassungseinrichtung aufweist, wobei der Wählhebel entlang zumindest einer ersten Schaltgasse und einer zweiten Schaltgasse bewegbar ist und das Markierungsele- ment zumindest einen der ersten Schaltgasse zugeordneten ersten Markierungsstreifen und einen der zweiten Schaltgasse zugeordneten zweiten Markierungsstreifen aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Vorbeiführen des Markierungselements an der Erfassungsstelle mittels der Führungseinrichtung, wobei das Markierungselement entlang des ersten Markierungsstreifens vorbeigeführt wird, wenn der Wählhebel entlang der ersten Schaltgasse bewegt wird, und entlang des zweiten Markierungsstreifens vorbeigeführt wird, wenn der Wählhebel entlang der zweiten Schaltgasse bewegt wird; und
Bereitstellen eines eine Bewegung des ersten Markierungsstreifens und/oder des zweiten Markierungsstreifens relativ zur Erfassungsstelle repräsentierenden Bewegungssignals mittels der Erfassungseinrichtung, um eine Position des Wählhebels in der ersten Schaltgasse und/oder der zweiten Schaltgasse zu ermitteln.
Schließlich sieht der hier vorgeschlagene Ansatz die Verwendung einer Com- putermaussensorik als Erfassungseinrichtung in einer Schaltvorrichtung gemäß einer der hier beschriebenen Ausführungsformen vor. Unter einer Computermaussensorik kann eine optische Sensorik, wie sie in Lasermäusen oder optischen Mäusen verwendet wird, verstanden werden. Durch die Verwendung einer solchen in großen Stückzahlen verfügbaren und entsprechend kostengünstigen Sensorik können die Herstellungskosten der Schaltvorrichtung deutlich reduziert werden.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2a, 2b schematische Darstellungen einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung verschiedener Wählhebelpositionen in einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Markierungselements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Erfassungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Ermitteln einer Wählhebelposition in einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Schaltvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Schaltvorrichtung 100 für ein Fahrzeuggetriebe ein Gehäusebodenteil 102 und ein fest mit dem Gehäusebodenteil 102 verbundenen rahmenartigen Gehäuseeinsatz 104 auf. Das Gehäusebodenteil 102 dient beispielsweise zur Befestigung der Schaltvorrichtung 100 an einer Fahrzeugkarosserie. In dem Gehäuseeinsatz 104 ist ein Kreuzstück 106 um eine Kreuzstückachse 108 drehbar gelagert. Das Kreuzstück 106 weist eine zentrale Kreuz- stückausnehmung 1 10 auf, durch die ein Wählhebel 1 12 zum Wählen einer Getriebestellung des Fahrzeuggetriebes hindurchgeführt ist. Der Wählhebel 1 12 ist um eine Wählhebelachse 1 14 drehbar in der Kreuzstückausnehmung 1 10 gelagert. Beispielhaft stehen in Fig. 1 die Kreuzstückachse 108 und die Wählhebelachse 1 14 im Wesentlichen senkrecht aufeinander.
Durch Kippbewegungen um die Kreuzstückachse 1 14 kann der Wählhebel 1 12 zwischen verschiedenen Schaltgassen, wie sie nachfolgend näher beschrieben sind, bewegt werden. Durch Kippbewegungen um die Wählhebelachse 108 kann der Wählhebel 1 12 zwischen vorbestimmten Schaltpunkten in jeweils einer Schaltgasse bewegt werden, etwa mithilfe einer Rastierung. Der Wählhebel 1 12 ist mit einem Schlitten als Markierungselement 1 1 6 mechanisch gekoppelt. Das Markierungselement 1 16 weist im Wesentlichen eine rechteckige Form auf und ist in einer rahmenartigen Führungseinrichtung 1 18 entlang einer Verschiebeachse 120 verschiebbar angeordnet. Beispielhaft weist die Verschiebeachse 120 in die gleiche Richtung wie die Kreuzstückachse 1 14. Die Führungseinrichtung 1 18 ist an einer Au ßenf läche des Gehäuseeinsatzes 104 angebracht. Dabei ist das Markierungselement 1 1 6 derart in der Führungseinrichtung 1 18 angeordnet, dass eine Haupterstreckungsebene des Markierungselements 1 16 im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse 121 des Wählhebels 1 12 ausgerichtet ist. Die Führungseinrichtung 1 18 weist ein Halteelement 122 auf, in die ein an das Kreuzstück 106 angeformter Arm 124 eingreift. Der Arm 124 dient dazu, die Führungseinrichtung 1 18 und damit das Markierungselement 1 1 6 beim Bewegen des Wählhebels 1 12 um die Kreuzstückachse 1 14 quer zur Verschiebeachse 120 anzuheben oder abzusenken, wie nachfolgend anhand von Fig. 2a im Detail gezeigt.
Auf einer von der Führungseinrichtung 1 18 abgewandten Markierungsoberfläche 126 des Markierungselements 1 1 6 sind beispielhaft ein erster Markierungsstreifen 128 und ein zweiter Markierungsstreifen 130 aufgebracht, die hier schematisch als Linien dargestellt sind und sich im Wesentlichen parallel zur Verschiebeachse 120 erstrecken. Beispielsweise dient der erste Markierungsstreifen 128 zur Markierung von Schaltpunkten in einer ersten Schaltgasse und der zweite Markierungsstreifen 130 zur Markierung von Schaltpunkten in einer zweiten Schaltgasse der Schaltungsvorrichtung 100. Je nach Anzahl der Schaltgassen der Schaltvorrichtung 100 kann das Markierungselement 1 16 auch mehr als zwei Markierungsstreifen 128, 130 aufweisen.
Gegenüber der Markierungsoberfläche 126 ist eine Leiterplatte 132 angeordnet, die eine Sensorelektronik zur Erfassung der Markierungsstreifen 128, 130 trägt. Das Markierungselement 1 1 6 fungiert somit als Sensoroberfläche für die Sensorelektronik. Gemäß einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Sensorelektronik um die Sensorik einer Computermaus, wie weiter unten näher beschrieben. Die Leiterplatte 132 ist mit einer Aussparung 133 realisiert, durch die der Arm 124 und das Halteelement 122 hindurchreichen. Beispielsweise kann der Arm 124 somit länger als ein Abstand zwischen Kreuzstück 106 und Leiterplatte 132 ausgeführt werden.
Wie bereits erwähnt, wird das Markierungselement 1 1 6 beim Bewegen des Wählhebels 1 12 um die Kreuzstückachse 1 14 quer zur Verschiebeachse 120 angehoben oder abgesenkt. Dabei wird das Markierungselement 1 1 6 je nach Bewegungsrichtung derart verschoben, dass sich entweder der erste Markierungsstreifen 128 oder der zweite Markierungsstreifen 130 in einem Erfassungsbereich der Sensorelektronik befindet. Beispielsweise befindet sich der erste Markierungsstreifen 128 im Erfassungsbereich, wenn der Wählhebel 1 12 in der ersten Schaltgasse positioniert ist, und der zweite Markierungsstreifen 130 im Erfassungsbereich, wenn der Wählhebel 1 12 in der zweiten Schaltgasse positioniert ist.
Beim Bewegen des Wählhebels 1 12 um die Wählhebelachse 108, d. h. entlang einer der beiden Schaltgassen, wird das Markierungselement 1 1 6 parallel zur Verschiebeachse 120 verschoben. Entsprechend wird der erste Markierungsstreifen 128 am Erfassungsbereich vorbeigeführt, wenn der Wählhebel 1 12 entlang der ersten Schaltgasse bewegt wird, und der zweite Markierungsstreifen 130 am Erfassungsbereich vorbeigeführt, wenn der Wählhebel 1 12 entlang der zweiten Schaltgasse bewegt wird.
Die Sensorelektronik ist ausgebildet, um die jeweils einer Schaltbewegung des Wählhebels 1 12 entsprechenden Bewegungen der Markierungsstreifen 128, 130 relativ zum Erfassungsbereich zu erfassen. Durch eine entsprechende Auswertung der durch die Sensorelektronik erfassten Bewegungen kann nun eine genaue Position des Wählhebels 1 12 in den Schaltgassen ermittelt werden.
Je nach Ausführungsform können das Gehäusebodenteil 102, der Gehäuseeinsatz 104, der Wählhebel 1 12, das Kreuzstück 106, das Markierungselement 1 1 6 oder die Führungseinrichtung 1 18 in einem Spritzgießverfahren hergestellt sein, um Gewicht und Herstellungskosten zu sparen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst eine Schaltung 1 00 mit dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau eine Sensorik einer optischen Maus zur Schaltpositionser- kennung in einem Automatikgetriebe. Dabei ist der Wählhebel 1 12, auch Schalthebel genannt, mithilfe einer Rastierung und einem Gehäuse, das das Kreuzstück 106 umfasst, zwischen definierten Schalthebelpositionen bewegbar.
Wird der Wählhebel 1 12 innerhalb einer Schaltgasse bewegt, so wird die Markierungsoberfläche 126, die in einer Führung 1 18 läuft, relativ zur Bewegung des Wählhebels 1 12 in einer Richtung mitgeführt. Wird der Wählhebel 1 12 zwischen den Gassen hin und her geschaltet, so verändert sich eine Höhenlage der Führung 1 18, wie etwa in Fig. 2a zu sehen. Beispielsweise kann die Markierungsoberfläche 126 entsprechend der in Fig. 4 gezeigten Wählhebelpositionen zweidimensional zwischen zwei Reihen und insgesamt acht Positionen bewegt werden.
Zur Schalthebelpositionserkennung mittels der Sensorik der optischen Maus kann die Markierungsoberfläche 126 mit eindeutigen Symbolen markiert sein, etwa durch Bedrucken oder Stanzen der Markierungsoberfläche 1 26. Mithilfe solcher Markierungen kann das System kalibriert und die Sensorik nach einer Unterspannung neu orientiert werden.
Wird der Wählhebel 1 12 und somit die Markierungsoberfläche 126 bewegt, so nimmt die der Markierungsoberfläche 126 gegenüberliegende fest verbaute Sensorik der optischen Maus Bilder der Markierungsoberfläche 126 auf. Anhand der aufgenommenen Bilder wertet die Sensorik eine Bewegung der Markierungsoberfläche 126 aus. Wird die Spannung zwischenzeitlich unterbrochen, so kann die Position der Markierungsoberfläche 126 anhand einer Bewegungsrichtung und der Markierungen eindeutig bestimmt werden.
Zum Schutz vor Verschmutzungen kann die Schaltvorrichtung eine Reinigungseinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um die Markierungsoberfläche 126 zumindest im Erfassungsbereich mittels eines weichen Materials, etwa unmittelbar vor und nach einer Bildaufnahme, zu entstauben. Die Figuren 2a und 2b zeigen schematische Darstellungen einer Schaltvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Schaltvorrichtung 100 entspricht der anhand von Fig. 1 beschriebenen Schaltvorrichtung. Fig. 2a zeigt eine Rückansicht der Schaltvorrichtung 100, aus der ersichtlich ist, dass die Leiterplatte 132 und die Führungseinrichtung 1 18 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Der Arm 124 und die Führungseinrichtung 1 18 sind übereinander angeordnet. Eine unterhalb des Arms 124 verlaufende Außenkante der Führungseinrichtung 1 18 weist einen schräg in Richtung der Leiterplatte 132 umgeknickten Vorsprung auf, der durch die Aussparung der Leiterplatte 132 geführt ist und als das Halteelement 122 fungiert.
Der Arm 124 und das Halteelement 122 sind über eine formschlüssige Verbindung beweglich miteinander verbunden. Dazu ist ein über die Leiterplatte 132 hinausstehendes Ende des Halteelements 122 als Haltebügel 200 ausgeformt. Ein freies Ende des Arms 124 weist zwei Finger 202 auf, die den Haltebügel 200 formschlüssig umgreifen.
Beispielsweise ist der Arm 124 in etwa auf einer Höhe mit einem Kreuzungspunkt von Kreuzstückachse und Wählhebelachse angeordnet. Je nach Ausführungsform kann eine Längsachse des Arms 124 wie in Fig. 2a im Wesentlichen parallel oder schräg zur Wählhebelachse ausgerichtet sein. Beispielhaft steht die Längsachse des Arms 124 in einer in Fig. 2a gezeigten Mittelstellung des Wählhebels 1 12 im Wesentlichen senkrecht auf einer Haupterstreckungsebene der Führungseinrichtung 1 18.
Wie bereits anhand von Fig. 1 beschrieben, wird der Arm 124 beim Bewegen des Wählhebels 1 12 um die Kreuzstückachse je nach Bewegungsrichtung entweder angehoben oder absenkt. Dementsprechend ändert sich eine Höhenlage der Führungseinrichtung 1 18 relativ zur Leiterplatte 132 und somit zur darauf befindlichen Sensorelektronik. Die Bewegungsrichtungen des Wählhebels 1 12 und der Führungseinrichtung 1 18 sind jeweils mit Pfeilen markiert. In Fig. 2b ist die Schaltvorrichtung 100 gegenüber Fig. 2a um 90 Grad gedreht, sodass die Führungseinrichtung 1 18 und das darin verschiebbar geführte Markierungselement 1 16 in einer Frontalansicht gezeigt sind. Mögliche Bewegungsrichtungen des Markierungselements 1 1 6 entlang der Verschiebeachse und des Wählhebels 1 12 um die Wählhebelachse sind mit Pfeilen markiert.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Führungseinrichtung 1 18 mit einem u-förmigen Profil als erster Führungsschiene 204 und einer Nut als zweiter Führungsschiene 206 ausgeführt. Die Führungsschienen 204, 206 verlaufen je parallel zur Verschiebeachse. Dabei erstreckt sich die erste Führungsschiene 204 entlang einer dem Gehäusebodenteil 102 zugewandten Außenkante der Führungseinrichtung 1 18. Die zweite Führungsschiene 206 ist beabstandet zur ersten Führungsschiene 204 angeordnet.
Das Markierungselement 1 1 6 weist einen breiteren rechteckigen Bereich und einen schmaleren rechteckigen Bereich auf. Der breitere Bereich umfasst die Markierungsoberfläche 126 mit den beiden Markierungsstreifen 128, 130 und ist mittels eines geeignet geformten Führungskörpers, der auf einer der Markierungsoberfläche 126 gegenüberliegenden Seite des Markierungselements 1 1 6 angeordnet ist, verschiebbar in der zweiten Führungsschiene 206 geführt. Der schmalere Bereich ist dem Gehäusebodenteil 102 zugewandt. Eine dem Gehäusebodenteil 102 zugewandte Außenkante des schmaleren Bereichs ist verschiebbar in der ersten Führungsschiene 204 geführt.
Der schmalere Bereich ist mit einem in Fig. 2b nicht sichtbaren Zapfen ausgeformt, der durch ein zwischen den Führungsschienen 204, 206 befindliches Langloch 208 im Markierungselement 1 1 6 hindurchgeführt ist und somit in Richtung des Wählhebels 1 12 weist. Beispielsweise ist der Zapfen über zumindest ein Gelenk mit dem Wählhebel 1 12 mechanisch gekoppelt.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung verschiedener Wählhebelpositionen in einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Wählhebelpositionen sind in zwei Gruppen aufgeteilt: zum einen in eine Hauptgasse 300 mit vier Hauptgassenpositionen 302, 304, 306, 308 und einer Hauptgassenmittelstellung 310, zum anderen in eine Nebengasse 312, hier eine manuelle Gasse, mit zwei Nebengassenpositionen 314, 316 und einer Nebengassenmittelstellung 318. Zusätzlich kann der Wählhebel über eine Wechselgasse 320 zwischen den beiden Mittelstellungen 310, 318 hin und her bewegt werden.
Beispielsweise dienen die Nebengassenpositionen 314, 31 6 zum manuellen Schalten des Fahrzeuggetriebes und die Hauptgassenpositionen 302, 304, 306, 308 zum Wählen verschiedener Automatikfahrstufen des Fahrzeuggetriebes, etwa P, R, N oder D, wobei die Hauptgassenmittelstellung 310 eine stabile Position des Wählhebels und die Nebengassenmittelstellung 318 eine monostabile Position des Wählhebels repräsentieren kann.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Markierungselements 1 1 6 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Markierungselement 1 1 6 handelt es sich beispielsweise um ein Markierungselement, wie es anhand der vorangehenden Figuren beschrieben ist. Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die Markierungsoberfläche 126 des Markierungselements 1 1 6. Die beiden Markierungsstreifen 128, 130 sind im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Beispielsweise ist der erste Markierungsstreifen 128 der in Fig. 3 gezeigten Hauptgasse und der zweite Markierungsstreifen 130 der in Fig. 3 gezeigten Nebengasse der Schaltvorrichtung zugeordnet. Dabei umfasst der erste Markierungsstreifen 128 vier Hauptgassenmarkierungen 402, 404, 406, 408, die je einer der Hauptgassenpositionen zugeordnet sind, sowie eine die Hauptgassenmittelstellung repräsentierende erste Mittelstellungsmarkierung 410. Entsprechend umfasst der zweite Markierungsstreifen 130 zwei Nebengassenmarkierungen 414, 41 6, die je einer der Nebengas- senschaltpositionen zugeordnet sind, sowie eine der Nebengassenmittelstellung entsprechende zweite Mittelstellungsmarkierung 418.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Markierungen der beiden Markierungsstreifen 128, 130 als voneinander abweichende geometrische Formen dargestellt, etwa als Kreise, Quadrate oder Rechtecke. Beispielhaft weist in Fig. 4 die Nebengassenmarkierung 414 eine Form der Hauptgassenmarkierung 402, die Ne- bengassenmarkierung 41 6 eine Form der Hauptgassenmarkierung 404 und die zweite Mittelstellungsmarkierung 418 eine Form der ersten Mittelstellungsmarkierung 410 auf. Dabei sind die Nebengassenmarkierungen 414, 416 und die zweite Mittelstellungsmarkierung 418, im Gegensatz zu den Hauptgassenmarkierungen 402, 404, 406, 408 und der ersten Mittelstellungsmarkierung 410, jeweils nur als Umriss dargestellt, sodass sich zwischen den beiden Markierungsstreifen 128, 130 ein Kontrast ergibt.
Die beiden Mittelstellungsmarkierungen 410, 418 bilden ferner die Enden eines dritten Markierungsstreifens 420, der die anhand von Fig. 3 beschriebene Wechselgasse repräsentiert. Der dritte Markierungsstreifen 420 steht im Wesentlichen senkrecht auf den beiden Markierungsstreifen 128, 130, sodass sich eine H-förmige Anordnung ergibt.
Die drei Markierungsstreifen 128, 130, 420 weisen je eine Mehrzahl unterschiedlich langer Abstandslinien 422 auf, die je zwischen zwei Markierungen eines jeden Markierungsstreifens in gleichmäßigem Abstand zueinander angeordnet sind. Beispielhaft sind in Fig. 4 je vier Abstandslinien 422 zwischen zwei Markierungen angeordnet, mit Ausnahme der zwei Mittelstellungsmarkierungen 410, 418, zwischen denen lediglich drei Abstandslinien 422 vorhanden sind. Die Abstandslinien 422 verlaufen im Wesentlichen quer zu einer Längsachse desjenigen Markierungsstreifens, dem sie jeweils angehören.
Dabei entspricht eine jeweilige Länge der Abstandslinien 422 auf dem ersten Markierungsstreifen 128 einem jeweiligen Abstand dieser Abstandslinien zur ersten Mittelstellungsmarkierung 410 und eine jeweilige Länge der Abstandslinien 422 auf dem zweiten Markierungsstreifen 130 einem jeweiligen Abstand dieser Abstandslinien zur zweiten Mittelstellungsmarkierung 418. In Fig. 4 werden die Abstandslinien 422 der beiden Markierungsstreifen 128, 130 ausgehend von einer jeweiligen Mittelstellungsmarkierung in beide Richtungen zunehmend länger. Die Abstandslinien 422 des dritten Markierungsstreifens 420 werden ausgehend von der ersten Mittelstellungsmarkierung 410 zunehmend länger. Die Markierungen und Abstandslinien der drei Markierungsstreifen 128, 130, 420 können an einer Erfassungsstelle 424 erfasst werden, an der die auf der Leiterplatte befindliche Sensorelektronik der Markierungsoberfläche 126 gegenüberliegt. Die Erfassungsstelle 424 entspricht beispielsweise dem anhand von Fig. 1 beschriebenen Erfassungsbereich. In Fig. 4 ist das Markierungselement 1 16 derart in der Führungseinrichtung positioniert, dass sich die erste Mittelstellungsmarkierung 410 an der Erfassungsstelle 424 befindet. Beispielsweise befindet sich die erste Mittelstellungsmarkierung 410 dabei im Strahlengang eines von der Sensorelektronik ausgestrahlten Lichtstrahls zum Abtasten der Markierungsoberfläche 126.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Erfassungseinrichtung 500 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Erfassungseinrichtung 500 handelt es sich beispielsweise um eine Sensorelektronik, wie sie anhand der Figuren 1 bis 4 beschrieben ist. Die Erfassungseinrichtung 500 umfasst eine Lichtquelle 502 zum Aussenden eines Lichtstrahls 504, hier eine LED, eine LED-Linse 506 zum Lenken des Lichtstrahls 504 zur Erfassungsstelle 424 auf der Markierungsoberfläche 126 und eine der Markierungsoberfläche 126 gegenüberliegend angeordnete Sensorlinse 508 zum Lenken eines an der Erfassungsstelle 424 reflektierten Lichtstrahls in einen Sensor 510, der ausgebildet ist, um unter Verwendung des reflektierten Lichtstrahls ein eine Bewegung der Markierungsoberfläche 126 relativ zur Erfassungsstelle 424 repräsentierendes Bewegungssignal 512 zu erzeugen und an eine Auswerteeinrichtung 514 zu senden. Die Auswerteeinrichtung 514 ist hier schematisch neben dem Sensor 510 dargestellt. In der Realität kann die Auswerteeinrichtung 514 als eine von der Erfassungseinrichtung 500 getrennte Einheit oder als Komponente der Erfassungseinrichtung 500, etwa des Sensors 510, realisiert sein. Die Auswerteeinrichtung 514 ist ausgebildet, um unter Verwendung des Bewegungssignals 512 eine Position des Wählhebels in der Schaltvorrichtung zu ermitteln.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Erfassungseinrichtung 500 um eine Sensorik einer Computermaus, wobei die Markierungsoberfläche 126 gewissermaßen als Mausunterlage fungiert. Je nach Ausführungsform der Com- putermaussensorik handelt es sich bei der Lichtquelle 502 entweder um eine Leuchtdiode oder eine Laserdiode. Das von der Markierungsoberfläche 126 reflektierte Licht wird von der Sensorlinse 508 gebündelt und in eine Minikamera 51 6 des Sensors 510 gelenkt. Die Minikamera 516 ist ausgebildet, um eine Bildinformation als Bewegungssignal 512 an die Auswerteeinrichtung 514 senden, etwa einen digitalen Signalprozessor (DSP), der die Bildinformation in Form eines Graustufenbilds empfängt. Die Auswerteeinrichtung 514 rechnet die Bildinformation in Geschwindigkeiten um und errechnet aus den Geschwindigkeiten Bewegungsdaten in Form von Δχ- und Ay-Werten, die eine entlang zumindest eines erfassten Markierungsstreifens zurückgelegte Wegstrecke des Markierungselements repräsentieren. Anhand dieser Wegstrecke kann nun eine Schaltposition des Wählhebels ermittelt werden.
Beispielsweise weist die Minikamera 51 6 eine Auflösung von 1 6 χ 16 bis 30 χ 30 Pixel auf. Der Sensor 510 kann im Durchschnitt beispielsweise 1500 Bilder pro Sekunde aufnehmen und auswerten.
Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 zum Ermitteln einer Wählhebelposition in einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren kann beispielsweise unter Verwendung einer Schaltvorrichtung, wie sie anhand der Figuren 1 bis 5 beschrieben ist, durchgeführt werden. Dabei wird in einem Verfahrensschritt 602 mittels der Führungseinrichtung das Markierungselement an der Erfassungsstelle vorbeigeführt. Genauer gesagt wird im Schritt 602 das Markierungselement entlang des ersten Markierungsstreifens an der Erfassungsstelle vorbeigeführt, wenn der Wählhebel entlang einer durch den ersten Markierungsstreifen repräsentierten ersten Schaltgasse der Schaltvorrichtung bewegt wird, und entlang des zweiten Markierungsstreifens an der Erfassungsstelle vorbeigeführt, wenn der Wählhebel entlang einer durch den zweiten Markierungsstreifen repräsentierten zweiten Schaltgasse der Schaltvorrichtung bewegt wird. In einem weiteren Verfahrensschritt 604 wird mittels der Erfassungseinrichtung ein Bewegungssignal bereitgestellt, das eine Bewegung des ersten Markierungsstreifens oder eine Bewegung des zweiten Markierungsstreifens oder eine Bewegung sowohl des ersten als auch des zweiten Markierungsstreifens relativ zur Erfassungsstelle repräsentiert. In einem optionalen Auswerteschritt 606 kann das Bewegungssignal ausgewertet werden, um eine Position des Wählhebels in der ersten Schaltgasse oder der zweiten Schaltgasse zu ermitteln, etwa mittels einer vorangehend anhand von Fig. 5 beschriebenen Auswerteeinrichtung.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder" Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
Bezuqszeichen
100 Schaltvorrichtung
102 Gehäusebodenteil
104 Gehäuseeinsatz
106 Kreuzstück
108 Kreuzstückachse
1 10 Kreuzstückausnehmung
1 12 Wählhebel
1 14 Wählhebelachse
1 1 6 Markierungselement
1 18 Führungseinrichtung
120 Verschiebeachse
121 Längsachse
122 Halteelement
124 Arm
126 Markierungsoberfläche
128 erster Markierungsstreifen
130 zweiter Markierungsstreifen
132 Leiterplatte
133 Aussparung
200 Haltebügel
202 Finger
204 erste Führungsschiene
206 zweite Führungsschiene
208 Langloch
300 Hauptgasse
302 erste Hauptgassenposition
304 zweite Hauptgassenposition
306 dritte Hauptgassenposition
308 vierte Hauptgassenposition
310 Hauptgassenmittelstellung
312 Nebengasse erste Nebengassenposition
zweite Nebengassenposition
Nebengassenmittelstellung
Wechselgasse
erste Hauptgassenmarkierung
zweite Hauptgassenmarkierung
dritte Hauptgassenmarkierung
vierte Hauptgassenmarkierung
erste Mittelstellungsmarkierung
erste Nebengassenmarkierung
zweite Nebengassenmarkierung
zweite Mittelstellungsmarkierung
dritter Markierungsstreifen
Abstandslinien
Erfassungsstelle
Erfassungseinrichtung
Lichtquelle
Lichtstrahl
LED-Linse
Sensorlinse
Sensor
Bewegungssignal
Auswerteeinrichtung
Minikamera
Verfahren zum Ermitteln einer Wählhebelposition
Vorbeiführen des Markierungselements
Bereitstellen des Bewegungssignals
Auswerten des Bewegungssignals

Claims

Patentansprüche
1 . Schaltvorrichtung (100) für ein Fahrzeuggetriebe, wobei die Schaltvorrichtung (100) folgende Merkmale aufweist:
einen Wählhebel (1 12) zum Wählen einer Getriebestellung des Fahrzeuggetriebes, wobei der Wählhebel (1 12) entlang zumindest einer ersten Schaltgasse (300) und einer zweiten Schaltgasse (312) bewegbar ist;
ein mit dem Wählhebel (1 12) mechanisch gekoppeltes Markierungselement (1 1 6), das zumindest einen der ersten Schaltgasse (300) zugeordneten ersten Markierungsstreifen (128) und einen der zweiten Schaltgasse (312) zugeordneten zweiten Markierungsstreifen (130) aufweist;
eine Führungseinrichtung (1 18), die ausgebildet ist, um das Markierungselement (1 16) entlang des ersten Markierungsstreifens (128) an einer Erfassungsstelle (424) vorbeizuführen, wenn der Wählhebel (1 12) entlang der ersten Schaltgasse (300) bewegt wird, und entlang des zweiten Markierungsstreifens (130) an der Erfassungsstelle (424) vorbeizuführen, wenn der Wählhebel (1 12) entlang der zweiten Schaltgasse (312) bewegt wird; und
eine Erfassungseinrichtung (500), die an der Erfassungsstelle (424) angeordnet und ausgebildet ist, um ein eine Bewegung des ersten Markierungsstreifens (128) oder des zweiten Markierungsstreifens (130) relativ zur Erfassungsstelle (424) repräsentierendes Bewegungssignal (512) zum Ermitteln einer Position des Wählhebels (1 12) in der ersten Schaltgasse (300) oder der zweiten Schaltgasse (312) bereitzustellen.
2. Schaltvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Auswerteeinrichtung (514), die ausgebildet ist, um unter Verwendung des Bewegungssignals (512) eine Geschwindigkeit der Bewegung des ersten Markierungsstreifens (128) oder des zweiten Markierungsstreifens (130) zu ermitteln, unter Verwendung der Geschwindigkeit einen auf dem ersten Markierungsstreifen (128) oder dem zweiten Markierungsstreifen (130) zurückgelegten Weg zu ermitteln und unter Verwendung des Wegs die Position des Wählhebels (1 12) in der ersten Schaltgasse (300) oder der zweiten Schaltgasse (312) zu ermitteln.
3. Schaltvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Markierungsstreifen (128) eine Mehrzahl unterschiedlicher Markierungen (402, 404, 406, 408, 410) zum Markieren vorbestimmter Positionen (302, 304, 306, 308, 310) des Wählhebels (1 12) in der ersten Schaltgasse (300) und/oder der zweite Markierungsstreifen (130) eine Mehrzahl unterschiedlicher Markierungen (414, 416, 418) zum Markieren vorbestimmter Positionen (314, 31 6, 318) des Wählhebels (1 12) in der zweiten Schaltgasse (312) aufweist, wobei die Erfassungseinrichtung (500) ausgebildet ist, um das Bewegungssignal (512) unter Verwendung der Markierungen (402, 404, 406, 408, 410) auf dem ersten Markierungsstreifen (128) und/oder der Markierungen (414, 416, 418) auf dem zweiten Markierungsstreifen (130) bereitzustellen.
4. Schaltvorrichtung (100) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Markierungsstreifen (128) eine Mehrzahl unterschiedlich langer Abstandslinien (422) zum Markieren eines jeweiligen Abstands zwischen den Markierungen (402, 404, 406, 408, 410) auf dem ersten Markierungsstreifen (128) und/oder der zweite Markierungsstreifen (130) eine Mehrzahl unterschiedlich langer Abstandslinien (422) zum Markieren eines jeweiligen Abstands zwischen den Markierungen (414, 41 6, 418) auf dem zweiten Markierungsstreifen (130) aufweist, wobei die Erfassungseinrichtung (500) ausgebildet ist, um das Bewegungssignal (512) ferner unter Verwendung der Abstandslinien (422) auf dem ersten Markierungsstreifen (128) und/oder der Abstandslinien (422) auf dem zweiten Markierungsstreifen (130) bereitzustellen.
5. Schaltvorrichtung (100) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Markierungsstreifen (128) eine erste Mittelstellungsmarkierung (410) zum Markieren einer Mittelstellung (310) des Wählhebels (1 1 2) in der ersten Schaltgasse (300) und/oder der zweite Markierungsstreifen (130) eine zweite Mittelstellungsmarkierung (418) zum Markieren einer Mittelstellung (318) des Wählhebels (1 12) in der zweiten Schaltgasse (312) aufweist, wobei eine jeweilige Länge der Abstandslinien (422) auf dem ersten Markierungsstreifen (128) einen jeweiligen Abstand der Abstandslinien (422) zur ersten Mittelstellungsmarkierung (410) repräsentiert und/oder eine jeweilige Länge der Abstandslinien (422) auf dem zweiten Markierungsstreifen (130) einen jeweiligen Abstand der Abstandslinien (422) zur zweiten Mittelstellungsmarkierung (418) repräsentiert.
6. Schaltvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wählhebel (1 12) entlang einer Wechselgasse (320) zum Wechseln zwischen der ersten Schaltgasse (300) und der zweiten Schaltgasse (312) bewegbar angeordnet ist, wobei das Markierungselement (1 16) einen der Wechselgasse (320) zugeordneten dritten Markierungsstreifen (420) aufweist, wobei die Führungseinrichtung (1 18) ausgebildet ist, um das Markierungselement (1 1 6) entlang des dritten Markierungsstreifens (420) an der Erfassungsstelle (424) vorbeizuführen, wenn der Wählhebel (1 12) entlang der Wechselgasse (320) bewegt wird, und wobei die Erfassungseinrichtung (500) ausgebildet ist, um das eine Bewegung des dritten Markierungsstreifens (420) relativ zur Erfassungsstelle (424) repräsentierende Bewegungssignal (512) zum Ermitteln einer Position des Wählhebels (1 12) in der Wechselgasse (320) bereitzustellen.
7. Schaltvorrichtung (100) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Markierungsstreifen (420) im Wesentlichen senkrecht zum ersten Markierungsstreifen (128) und/oder zum zweiten Markierungsstreifen (130) ausgerichtet ist.
8. Schaltvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäusebodenteil (102), einen in dem Gehäusebodenteil (102) angeordneten Gehäuseeinsatz (104) und ein Kreuzstück (106), das schwenkbar in dem Gehäuseeinsatz (104) angeordnet ist, um den Wählhebel (1 12) zwischen der ersten Schaltgasse (300) und der zweiten Schaltgasse (312) zu bewegen, wobei der Wählhebel (1 12) schwenkbar in dem Kreuzstück (106) angeordnet ist, um entlang der ersten Schaltgasse (300) und/oder der zweiten Schaltgasse (312) bewegt zu werden, und wobei das Kreuzstück (106) mechanisch mit der Führungseinrichtung (1 18) gekoppelt ist, um beim Bewegen des Wählhebels (1 1 2) zwischen der ersten Schaltgasse (300) und der zweiten Schaltgasse (312) eine Position der Führungseinrichtung (1 18) relativ zur Erfassungsstelle (424) zu verändern.
9. Schaltvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Haupterstreckungsebene des Markierungselements (1 16) im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse (121 ) des Wählhebels (1 12) angeordnet ist.
10. Verfahren (600) zum Ermitteln einer Wählhebelposition in einer Schaltvorrichtung (100) für ein Fahrzeuggetriebe, wobei die Schaltvorrichtung (100) einen Wählhebel (1 12) zum Wählen einer Getriebestellung des Fahrzeuggetriebes, ein mit dem Wählhebel (1 12) mechanisch gekoppeltes Markierungselement (1 1 6), eine Führungseinrichtung (1 18) und eine an einer Erfassungsstelle (424) angeordnete Erfassungseinrichtung (500) aufweist, wobei der Wählhebel (1 12) entlang zumindest einer ersten Schaltgasse (300) und einer zweiten Schaltgasse (312) bewegbar ist und das Markierungselement (1 1 6) zumindest einen der ersten Schaltgasse (300) zugeordneten ersten Markierungsstreifen (128) und einen der zweiten Schaltgasse (312) zugeordneten zweiten Markierungsstreifen (130) aufweist, wobei das Verfahren (600) folgende Schritte umfasst:
Vorbeiführen (602) des Markierungselements (1 1 6) an der Erfassungsstelle (424) mittels der Führungseinrichtung (1 18), wobei das Markierungselement (1 1 6) entlang des ersten Markierungsstreifens (128) vorbeigeführt wird, wenn der Wählhebel (1 12) entlang der ersten Schaltgasse (300) bewegt wird, und entlang des zweiten Markierungsstreifens (130) vorbeigeführt wird, wenn der Wählhebel (1 12) entlang der zweiten Schaltgasse (312) bewegt wird; und
Bereitstellen (604) eines eine Bewegung des ersten Markierungsstreifens (128) oder des zweiten Markierungsstreifens (130) relativ zur Erfassungsstelle (424) repräsentierenden Bewegungssignals (512) mittels der Erfassungseinrichtung (500), um eine Position des Wählhebels (1 12) in der ersten Schaltgasse (300) und/oder der zweiten Schaltgasse (312) zu ermitteln.
1 1 . Verwendung einer Computermaussensorik als Erfassungseinrichtung (500) in einer Schaltvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
PCT/EP2015/076119 2014-12-12 2015-11-10 Schaltvorrichtung für ein fahrzeuggetriebe und verfahren zum ermitteln einer wählhebelposition in einer schaltvorrichtung für ein fahrzeuggetriebe WO2016091505A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15794136.0A EP3230628A1 (de) 2014-12-12 2015-11-10 Schaltvorrichtung für ein fahrzeuggetriebe und verfahren zum ermitteln einer wählhebelposition in einer schaltvorrichtung für ein fahrzeuggetriebe
CN201580067610.6A CN107002861B (zh) 2014-12-12 2015-11-10 变速器换挡装置、其用途和获知其中的选挡杆位置的方法
US15/535,192 US10544859B2 (en) 2014-12-12 2015-11-10 Gearshift device for a vehicle transmission and method for determining a selector lever position in a gearshift device for a vehicle transmission

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014225665.8A DE102014225665A1 (de) 2014-12-12 2014-12-12 Schaltvorrichtung für ein Fahrzeuggetriebe und Verfahren zum Ermitteln einer Wählhebelposition in einer Schaltvorrichtung für ein Fahrzeuggetriebe
DE102014225665.8 2014-12-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016091505A1 true WO2016091505A1 (de) 2016-06-16

Family

ID=54541051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/076119 WO2016091505A1 (de) 2014-12-12 2015-11-10 Schaltvorrichtung für ein fahrzeuggetriebe und verfahren zum ermitteln einer wählhebelposition in einer schaltvorrichtung für ein fahrzeuggetriebe

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10544859B2 (de)
EP (1) EP3230628A1 (de)
CN (1) CN107002861B (de)
DE (1) DE102014225665A1 (de)
WO (1) WO2016091505A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015109104A1 (de) * 2015-06-09 2016-12-15 Küster Holding GmbH Vorrichtung zur Erfassung der Position eines Fahrstufenwählhebels, Kraftfahrzeug
DE102016119842B3 (de) * 2016-10-18 2018-02-22 Preh Gmbh Betriebsarten-Wähleinrichtung für ein Fahrzeuggetriebe mit Schlittenmechanik
CN109296743B (zh) * 2018-12-10 2021-02-02 安徽江淮汽车集团股份有限公司 线控换挡装置的控制方法
CN111503258A (zh) * 2020-05-19 2020-08-07 东风汽车集团有限公司 一种低成本挡杆式电子换挡器
DE102020215431A1 (de) * 2020-12-07 2022-06-09 Pepperl+Fuchs Se Erfassungseinrichtung und verfahren zum erfassen der stellung eines verstellbaren stellelements

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040035237A1 (en) * 2002-08-20 2004-02-26 Kazuhito Matsui Shifting device
WO2007128590A1 (de) * 2006-05-05 2007-11-15 Continental Automotive Gmbh Sensorvorrichtung
JP2008006872A (ja) 2006-06-27 2008-01-17 Tokai Rika Co Ltd シフト装置
WO2015078970A2 (de) * 2013-11-29 2015-06-04 Marquardt Gmbh Stellglied, insbesondere für ein kraftfahrzeug

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3138827A1 (de) * 1981-09-30 1983-04-14 Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH, 3000 Hannover Gangwaehler fuer ein getriebe
DE50013123D1 (de) * 1999-11-10 2006-08-17 Siemens Ag Vorrichtung zur Erkennung der Stellung eines Wahlhebels
JP2002144905A (ja) * 2000-11-16 2002-05-22 Niles Parts Co Ltd 自動変速機用シフト操作装置
DE60214958T2 (de) * 2001-11-22 2007-03-01 Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho Schaltvorrichtung
DE10231015B4 (de) 2002-07-09 2006-08-31 ZF Lemförder Metallwaren AG Bewegungsübersetzer für eine isodistante Schaltsensorik
KR100726546B1 (ko) * 2005-10-05 2007-06-11 현대모비스 주식회사 차량용 전자식 변속 레버 구조
JP2007302070A (ja) * 2006-05-09 2007-11-22 Tsuda Industries Co Ltd シフトレバーユニット
JP2008137440A (ja) * 2006-11-30 2008-06-19 Fuji Kiko Co Ltd シフトレバー装置
JP4964581B2 (ja) * 2006-12-27 2012-07-04 津田工業株式会社 シフトレバー装置用シフトポジション検出装置
DE102007038044A1 (de) * 2007-08-10 2009-02-12 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Äußere Schaltung für ein Schaltgetriebe und Verwendung dafür
JP4964744B2 (ja) * 2007-11-20 2012-07-04 津田工業株式会社 シフトポジション検出装置
DE102008039605A1 (de) * 2008-08-25 2010-03-04 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Schaltung für ein Kraftfahrzeug
JP5643137B2 (ja) * 2011-03-15 2014-12-17 株式会社東海理化電機製作所 シフトレバー装置
DE102012206417A1 (de) * 2012-04-19 2013-10-24 Zf Friedrichshafen Ag Schalthebelvorrichtung zur Betätigung eines Fahrzeuggetriebes
EP3044480A1 (de) * 2013-09-09 2016-07-20 Kongsberg Automotive AB Schalthebelanordnung mit elektronischer erkennung von übertragungsarten
DE102014017480A1 (de) * 2013-11-29 2015-06-03 Marquardt Gmbh Stellglied, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102014212054A1 (de) * 2014-06-24 2015-12-24 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum optoelektronischen Erfassen einer Wählhebelposition, Wählhebelvorrichtung, Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung und Verfahren zum optoelektronischen Erfassen einer Wählhebelposition
JP6420687B2 (ja) * 2015-02-25 2018-11-07 アルプス電気株式会社 位置検出装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040035237A1 (en) * 2002-08-20 2004-02-26 Kazuhito Matsui Shifting device
WO2007128590A1 (de) * 2006-05-05 2007-11-15 Continental Automotive Gmbh Sensorvorrichtung
JP2008006872A (ja) 2006-06-27 2008-01-17 Tokai Rika Co Ltd シフト装置
WO2015078970A2 (de) * 2013-11-29 2015-06-04 Marquardt Gmbh Stellglied, insbesondere für ein kraftfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
CN107002861A (zh) 2017-08-01
US10544859B2 (en) 2020-01-28
US20170321798A1 (en) 2017-11-09
EP3230628A1 (de) 2017-10-18
DE102014225665A1 (de) 2016-06-16
CN107002861B (zh) 2019-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016091505A1 (de) Schaltvorrichtung für ein fahrzeuggetriebe und verfahren zum ermitteln einer wählhebelposition in einer schaltvorrichtung für ein fahrzeuggetriebe
EP2306428B1 (de) Vorrichtungen und Verfahren zur Bestimmung von Richtung, Geschwindigkeit und/oder Abstand von Fahrzeugen
EP2037227B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Position eines Fahrzeugs, Computerprogramm und Computerprogrammprodukt
DE2521618B1 (de) Vorrichtung zum Messen oder Einstellen von zweidimensionalen Lagekoordinaten
EP4302269A1 (de) Verfahren und system zum kalibrieren mindestens eines in einem fahrzeug angeordneten fahrzeugsensors
DE10348887A1 (de) Tastkopf für ein Koordinatenmessgerät
DE19748131C2 (de) Vorrichtung zum Erfassen von Schaltstellungen eines mechanisch betätigbaren Schaltmittels sowie Verfahren zum Erfassen von Schaltstellungen eines mechanisch betätigbaren Schaltmittels
DE10300918B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen der Relativbewegung zweier relativ zueinander bewegbarer Maschinenteile
DE3333176A1 (de) Nevigationshilfe fuer ein fahrzeug
DE102008058167A1 (de) Vorrichtung zur Erkennung von Schaltzuständen eines beweglichen Schaltungs- und Stellelements
EP0103847A1 (de) Navigationshilfe für ein Fahrzeug
DE102009037435A1 (de) Positionserfassungssystem zur Erfassung der Position eines relativ zu einem anderen Teil beweglichen Teils, insbesondere einer Aufzugkabine
DE102018105922B4 (de) Anordnung zur Erfassung der Relativlage eines Messkopfes
EP1488140A1 (de) Schaltvorrichtung zur steuerung der gangwahl eines kraftfahrzeuggetriebes
DE102008064115B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines Fluchtpunktes
DE102010013164A1 (de) Zum Platzieren eines Bauteils auf einem Substrat geeignete Vorrichtung sowie ein solches Verfahren
DE102021005933A1 (de) Verfahren zur Erfassung eines Fahrspurverlaufs mittels eines LIDARs und Fahrzeug
EP1930699B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen von Positionen
WO2020245298A1 (de) System zur positionsbestimmung von beweglichen dummy-elementen
AT507081B1 (de) Vorrichtung zum erfassen von für die weiterbearbeitung von brettern relevanter daten
DE102013102475A1 (de) Führungsvorrichtung
DD200820B1 (de) Anordnung zur ermittlung der einstellwerte eines photogrammetrischen entzerrungsgeraetes
DE102016005826A1 (de) Positionsmesseinheit und Positionsmessverfahren
DE102004046752A1 (de) Messsystem
DE102015004873A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der 3D-Koordinaten eines Objekts

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15794136

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015794136

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15535192

Country of ref document: US