DE102012113126A1

DE102012113126A1 - Elektronische Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102012113126A1
Application number: DE102012113126.0A
Authority: DE
Inventors: Hyung-Suk Kim; Young-Eon Jung
Original assignee: Hyundai Motor Co; SL Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-01-16
Anticipated expiration: 2032-12-28
Also published as: US20140013890A1; KR20140008648A; CN103542083A; US9022164B2; DE102012113126B4

Abstract

Eine Betätigungsvorrichtung nach dem Schalten-Über-Kabel-Prinzip (bzw. Shift-By-Wire) verzichtet auf eine mechanische Verbindung zum Übertragen einer Betätigungskraft zwischen einem Getriebe und einer Betätigungsvorrichtung zum Schalten, welche in einem Fahrzeug, an welchem eine elektronische Schaltvorrichtung montiert ist, verwendet werden kann. Zu diesem Zweck ist ein Schaltmuster in der Lage, intuitiv eine Schaltvorrichtung mittels Vorsehens eines Schaltmusters, welches identisch zu einem existierenden Schaltmuster ist, zu betätigen und eine Erfahrung eines Benutzers beizubehalten und zur gleichen Zeit die Anzahl der Schaltsperren zu reduzieren, um den Nachteil eines bekannten Schaltmusters, welches mit einer Mehrzahl von Schaltsperren, welche die Raumnutzung beschränken, versehen ist, zu überwinden, wodurch eine größtmögliche Raumnutzung ermöglicht wird.

Description

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer 10-2012-75382 , eingereicht am 11. Juli 2012, deren gesamter Inhalt für alle Zwecke durch diese Bezugnahme hierin einbezogen ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Betätigen eines Getriebes, welches an einem Fahrzeug montiert ist, und insbesondere auf eine Betätigungsvorrichtung eines Schalten-über-Kabel-Typs (bzw. elektronisch-mechanisches Schalten bzw. Shift-by-Wire), welche auf eine mechanische Verbindung zum Übertragen einer Betätigungskraft zwischen einem Getriebe und einer Betätigungsvorrichtung zu Schalten verzichtet, welche in einem Fahrzeug, an welchem eine elektronische Schaltvorrichtung montiert ist, verwendet werden kann.
Im Allgemeinen bezieht sich in einer Schaltvorrichtung, welche an einem Fahrzeug montiert ist, eine Schaltvorrichtung einer Schalten-über-Kabel-Art auf einen elektronischen Schalthebel, welcher konfiguriert ist, ein elektrisches Signal gemäß einer Schaltbetätigung eines Fahrers zu erhalten und ein Getriebe mit dem elektrischen Signal zu steuern, im Unterschied zu einer bekannten Getriebesteuerung zum Übertragen der Schaltbetätigung eines Fahrers zu einem Getriebe mittels eines Seils (bzw. Seilzugs).
Ein Schaltgetriebe (bzw. Handschaltgetriebe) eines herkömmlichen Typs gemäß einem Stand der Technik ist direkt mit einem Schalthebel verbunden, so dass der Schalthebel bewegt wird, um direkt einen Synchronring des zu schaltenden Getriebes (bzw. Übersetzungsstufe/Gang) zu bewegen, allerdings sendet bei der Schaltvorrichtung eines Schalten-über-Kabel-Typs der Schalthebel ein elektrisches Signal, wie ein (elektrischer) Schalter, für ein Getriebe, welches mit einem Elektromagneten (Solenoiden) betätigt wird.
1 ist eine Ansicht, welche ein Schaltmuster unter den bekannten Schaltvorrichtungen des Schaltens-über-Kabel illustriert.
Im Falle einer bekannten Schaltvorrichtung des Schaltens-über-Kabel (nachfolgend als „elektronische Schaltvorrichtung” bezeichnet) ist konfiguriert, dass automatisch zu einer Null-Stufe, welche eine Grundschaltstufe ist, zurückgekehrt wird nach dem Schalten in die jeweiligen Stufen (bzw. Schaltstellung). Dementsprechend ist es, um ein Schaltmuster identisch zu einem existierenden Schaltmuster gemäß den Bedingungen der jeweiligen Schaltstufen zu implementieren, erforderlich, eine Schaltsperre zum Begrenzen einer automatischen Rückkehr eines Getriebes nach dem Schalten in die jeweiligen Schaltstufen vorzusehen, und in diesem Falle müssen vier Schaltsperren vorgesehen werden.
Da allerdings vier Schaltsperren in der bekannten elektronischen Schaltvorrichtung vorzusehen sind, gibt es den Nachteil der ineffizienten Nutzung von Raum (bzw. Einbauraum). Das heißt: die Schaltsperre muss zwischen den jeweiligen Schaltstufen angeordnet werden, so dass ein Raum, an dem die Schaltsperre angeordnet ist, gesichert werden muss, was zur Besetzung von einem großen Raum führt.
Die hier im Zusammenhang mit dem Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen sollen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung dienen und sollen nicht als eine Anerkennung oder irgendeine Form von Hinweis verstanden werden, dass diese Informationen einen dem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik darstellen.
Die vorliegende Erfindung ist vorgeschlagen worden, um die obigen Nachteile zu überwinden. Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen ein Schaltmuster bereit, welches in der Lage ist, intuitiv eine Schaltvorrichtung mittels Vorsehens eines Schaltmusters, welches identisch zu einem existierenden Schaltmuster ist, zu betätigen und eine Erfahrung (bzw. Gewohnheit) eines Benutzers beizubehalten und zur gleichen Zeit die Anzahl der Schaltsperren zu reduzieren, um den Nachteil eines bekannten Schaltmusters, welches mit einer Mehrzahl von Schaltsperren, welche die Raumnutzung beschränken, versehen ist, zu überwinden, wodurch eine größtmögliche Raumnutzung ermöglicht wird.
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen eine elektronische Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs bereit, welches aufweist: einen ersten linearen Pfad, welcher horizontal (bzw. in Fahrzeugquerrichtung) angeordnet ist, mit dem einen seitlichen Ende, an welchem ein erster Fixpunkt angeordnet ist, und dem anderen seitlichen Ende, an welchem ein erster Temporärpunkt angeordnet ist; einen zweiten linearen Pfad, welcher sich vom ersten Fixpunkt aus senkrecht nach unten (bzw. in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten) verlängert, wobei an dem verlängerten Ende ein zweiter Temporärpunkt angeordnet ist; einen dritten linearen Pfad, welcher sich vom ersten Temporärpunkt aus senkrecht nach unten (bzw. in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten) verlängert, wobei an dem verlängerten Ende ein zweiter Fixpunkt angeordnet ist; und einen P-Knopf, welcher im Abstand vom ersten Fixpunkt angeordnet und separat betätigt ist.
Ferner kann die elektronische Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs aufweisen: ein Betätigungsmittel, welches entlang des Bewegungspfades bewegt ist; einen Sensor, welcher Positionsänderungen des Betätigungsmittels erkennt; und eine Steuervorrichtung, welche die Positionsänderungen des Betätigungsmittels vom Sensor erhält und ein Signal zum Steuern eines Getriebes gemäß Bewegungsmustern des Betätigungsmittels ausgibt.
Zusätzlich kann das Betätigungsmittel zum ersten Fixpunkt oder zum zweiten Fixpunkt zurückkehren, wenn eine äußere Kraft entfernt ist.
Ferner kann das Betätigungsmittel zum ersten Fixpunkt zurückkehren, wenn die äußere Kraft entfernt ist, während das Betätigungsmittel an dem ersten linearen Pfad einschließlich (bzw. inklusive) des ersten Temporärpunktes angeordnet ist.
Zusätzlich kann das Betätigungsmittel zum zweiten Fixpunkt zurückkehren, wenn die äußere Kraft entfernt ist, während das Betätigungsmittel an dem dritten linearen Pfad ausschließlich (bzw. exklusive) des ersten Temporärpunktes angeordnet ist.
Schaltsperren können an dem zweiten linearen Pfad und dem dritten linearen Pfad angeordnet sein, welche mittels der Steuervorrichtung gesteuert sind, wobei die Schaltsperren die Bewegung des Betätigungsmittels begrenzen, wenn sie betätigt sind.
Ferner kann der erste Fixpunkt an dem ersten linearen Pfad zum Auswählen einer Null-Stufe von Schaltstufen vorgesehen sein, der erste Temporärpunkt ist an dem ersten linearen Pfad zum Auswählen einer N-Stufe der Schaltstufen vorgesehen, der zweite Temporärpunkt ist an dem zweiten linearen Pfad zum Auswählen einer D-Stufe der Schaltstufen vorgesehen und der zweite Fixpunkt ist an dem dritten linearen Pfad zum Auswählen einer R-Stufe der Schaltstufen vorgesehen.
Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug” bzw. „Fahrzeug-” oder andere ähnliche Begriffe, die hierin verwendet werden, Motorfahrzeuge bzw. motorisierte Fahrzeuge im Allgemeinen einschließen, wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich Geländewagen bzw. Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge bzw. gewerblich genutzte Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Mehrzahl von Booten und Schiffen, Luftfahrzeuge und dergleichen, sowie Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere mit alternativen Kraftstoffen betriebene Fahrzeuge (z. B. mit Kraftstoffen, die von anderen Ressourcen als Erdöl gewonnen werden). Soweit wie hierin Bezug genommen, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Kraftquellen bzw. Antriebsmittel aufweist, wie z. B. Fahrzeuge mit sowohl Benzin- als auch Elektroantrieb.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, wie im Detail aus den angehängten Zeichnungen, die hierin einbezogen sind, und den folgenden näheren Beschreibungen sichtbar werden, die zusammen zur Erläuterung gewisser Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen.
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Schaltmusters unter den bekannten Schaltvorrichtungen eines Schaltens-über-Kabel.
2 ist ein Diagramm einer beispielhaften elektronischen Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Ansicht eines Schaltmusters einer beispielhaften elektronischen Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Ansicht einer Schaltsperre, welche in dem Schaltmuster einer beispielhaften elektronischen Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
5 ist eine Ansicht von Bewegungsschritten eines Betätigungsmittels beim Schalten zu einer R-Stufe.
6 ist eine Ansicht von Bewegungsschritten eines Betätigungsmittels beim Schalten zu einer N-Stufe.
7 ist eine Ansicht von Bewegungsschritten eines Betätigungsmittels beim Schalten zu einer D-Stufe.
8 ist eine Ansicht von Bewegungsschritten eines Betätigungsmittels beim Schalten zu einer P-Stufe.
9 ist eine Tabelle, welche Betätigungsbedingungen von beispielhaften Schaltsperren gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.
Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und lediglich eine vereinfachte Darstellung der verschiedenen Merkmale gemäß den Grundprinzipien der Erfindung präsentieren. Die besonderen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie hierin offenbart, einschließlich, zum Beispiel, besondere Dimensionen, Orientierungen, Lagen und Umrisse, werden in Teilen durch eine besonders beabsichtigte Anwendung und Nutzungsumfeld bestimmt werden.
In den Figuren kennzeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen oder entsprechenden Bauteile der vorliegenden Erfindung in allen verschiedenen Figuren der Zeichnungen.
Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Während die Erfindung im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindungen auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Auf der anderen Seite ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen decken, die in den Sinn und Schutzbereich der Erfindung fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
2 ist ein Diagramm einer elektronischen Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und 3 ist eine Ansicht eines Schaltmusters einer elektronischen Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen ist eine elektronische Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung versehen mit: einem Bewegungspfad, an welchem eine Mehrzahl von Schaltstufen angeordnet sind, aufweisend zumindest einen der linearer Pfade 10, 20, 30, und ein Betätigungsmittel 100, welches sich entlang der linearen Pfade 10, 20, 30 bewegt. Das Betätigungsmittel 100 kann direkt durch einen Fahrer für einen Schaltvorgang betätigt werden, und zum Beispiel kann das Betätigungsmittel 100 ein bekannter Schalthebel sein.
Ferner weist die elektronische Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung auf: einen Sensor 200 zum Erfassen von Positionsänderungen des Betätigungsmittels 100, welches sich entlang des Bewegungspfades bewegt, und eine Steuervorrichtung 300 zum Empfangen von erfasster Information vom Sensor 200 und zum Ausgeben eines Schaltsignals zum Steuern eines Getriebes 400 gemäß einer Betätigung des Betätigungsmittels 100.
Dementsprechend wird das Schaltsignal, welches aufgrund einer Betätigung des Betätigungsmittels 100 von der Steuervorrichtung 300 ausgegeben wird, in das zu schaltende Getriebe 400 eingegeben.
Wie in 3 gezeigt, kann der Bewegungspfad drei lineare Pfade 10, 20, 30 aufweisen, wobei die Enden der linearen Pfade 10, 20, 30 miteinander verbunden sind und die miteinander verbundenen Pfade rechtwinklig zueinander sind.
In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Betätigungsmittel 100 in der gleichen Form wie ein bereits existierender Schalthebel geformt sein, wobei ein Temporärpunkt, welcher im Abstand aufwärts von einem Drehpunkt (bzw. Anlenkungspunkt) angeordnet ist, bei einer Drehung um einen unteren Drehpunkt beinahe eine gerade Linie zeichnet (bzw. beschreibt), und das Betätigungsmittel 100 kann zur Bewegung entlang der geraden Linie geformt sein. Allerdings ist das Betätigungsmittel 100 gemäß der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt, und es kann z. B. mit einem Gleitelement geformt sein, welches sich entlang der geraden Linie bewegt.
Die Mehrzahl der linearen Pfade 10, 20, 30 weist einen ersten Fixpunkt Null und einen zweiten Fixpunkt R, an welchen das Betätigungsmittel 100 seine Position halten kann, solange keine äußere Kraft auf das Betätigungsmittel 100 einwirkt, und Temporärpunkte N, D auf, welche konfiguriert sind, dass das Betätigungsmittel 100 temporär bewegt wird aufgrund von äußerer Kraft und automatisch zu einem der Fixpunkte Null, R zurückkehrt. Ferner sind die Fixpunkte Null, R und die Temporärpunkte N, D einander benachbart angeordnet an beiden Enden des jeweiligen linearen Pfades, und die linearen Pfade, welche mit den Fixpunkten Null, R und den Temporärpunkten N, D versehen sind, sind miteinander verbunden an den Fixpunkten Null, R und den Temporärpunkten N, D als Schnittpunkte. Dementsprechend bewegt sich das Betätigungsmittel 100 entlang eines Bewegungspfades, welches mittels Verbindens der linearen Pfade 10, 20, 30 geformt wird.
Zu diesem Zeitpunkt erkennt die Steuervorrichtung 300 nicht, dass das Betätigungsmittel 100 bewegt wird zu einer wirksamen Position zum Schalten, wenn das Betätigungsmittel 100 zwischen den Fixpunkten Null, R oder den Temporärpunkten N, D angeordnet ist, welche an beiden Enden der linearen Pfade 10, 20, 30 angeordnet sind, und daher erkennt die Steuervorrichtung 300, dass das Betätigungsmittel 100 zu einer wirksamen Position zum Schalten bewegt wird, wenn das Betätigungsmittel 100 von einem der Fixpunkte Null, R oder der Temporärpunkte N, D zu dem anderen davon bewegt wird.
Ein bekanntes elastisches Element (z. B. Feder) ist zwischen den Fixpunkten Null, R und den Temporärpunkten N, D innerhalb des Bewegungspfades (bzw. der linearen Pfade) vorgesehen, so dass, wenn eine äußere Kraft, welche auf das Betätigungsmittel 100 ausgeübt wurde, weggenommen wird, das Betätigungsmittel 100 zu einem der Fixpunkte Null, R zurückkehren kann.
In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind zwei Fixpunkte Null, R vorgesehen an einem Bewegungspfad, entlang dessen sich das Betätigungsmittel 100 bewegt. Auch wenn das Betätigungsmittel 100 zum Schalten bewegt wird, kehrt dementsprechend das Betätigungsmittel 100 zu einem von dem ersten Fixpunkt Null oder dem zweiten Fixpunkt R, wenn eine äußere Kraft entfernt wird.
Die äußere Kraft kann entfernt werden, während das Betätigungsmittel 100 an einem ersten linearen Pfad 10, einschließlich des ersten Temporärpunktes N, angeordnet ist, und dann kehrt das Betätigungsmittel 100 zum ersten Fixpunkt Null zurück. Wenn ferner die äußere Kraft entfernt wird, während das Betätigungsmittel 100 an dem dritten linearen Pfad 30, außer an dem ersten Temporärpunkt N, angeordnet ist, kehrt das Betätigungsmittel 100 zum zweiten Fixpunkt R zurück.
Der Bewegungspfad weist auf: den ersten linearen Pfad 10, welcher mit dem ersten Fixpunkt Null an einem Ende und dem ersten Temporärpunkt N an dem anderen Ende versehen ist; den zweiten linearen Pfad 20, welcher mit dem ersten linearen Pfad 10 verbunden ist, um den ersten Fixpunkt Null an einem Ende aufzuweisen, und mit dem zweiten Temporärpunkt D an dem anderen Ende versehen ist; und den dritten linearen Pfad 30, welcher mit dem anderen Ende des ersten linearen Pfades 10 verbunden ist, um den ersten Temporärpunkt N, welcher an dem anderen Ende des ersten linearen Pfades 10 vorgesehen ist, an einem Ende aufzuweisen und den zweiten Fixpunkt R an dem anderen Ende aufzuweisen.
Der erste lineare Pfad 10 kann horizontal (bzw. in der Querrichtung des Fahrzeugs) angeordnet sein, so dass der erste Fixpunkt Null an einem Ende und der erste Temporärpunkt N an dem anderen Ende angeordnet sind. Der zweite lineare Pfad 20 erstreckt sich von dem ersten Fixpunkt Null senkrecht nach unten (bzw. in Längsrichtung des Fahrzeugs nach hinten) und der zweite Temporärpunkt D ist an dem verlängerten Ende angeordnet. Der dritte lineare Pfad 30 erstreckt sich von dem ersten Temporärpunkt N senkrecht nach unten (bzw. in Längsrichtung des Fahrzeugs nach hinten) und der zweite Fixpunkt R ist an dem verlängerten Ende angeordnet. Ferner ist ein P-Knopf P im Abstand von den Fixpunkten angeordnet, so dass dieser separat betätigt werden kann.
Allerdings sind die Konfigurationen der linearen Pfade nicht darauf beschränkt, und der erste lineare Pfad 10, der zweite lineare Pfad 20 und der dritte lineare Pfad 30 können in einem vorbestimmten Winkel zueinander angeordnet sein, zusätzlich zu dem rechten Winkel.
Hierbei ist der erste Fixpunkt Null an dem ersten linearen Pfad 10 eine Grundstufe der Schaltstufen, wobei diese fixiert wird, wenn kein Schalten durchgeführt wird. Der erste Temporärpunkt N an dem ersten linearen Pfad 10 ist zum Auswählen der N-Stufe der Schaltstufen vorgesehen. Der zweite Temporärpunkt D an dem zweiten linearen Pfad 20 ist zum Auswählen der D-Stufe der Schaltstufen vorgesehen. Der zweite Fixpunkt R an dem dritten linearen Pfad 30 ist zum Auswählen der R-Stufe der Schaltstufen vorgesehen.
In dem oben beschriebenen Schaltmuster beruht das Vorhandensein der N-Stufe auf einer Gesetzesvorschrift, dass die N-Stufe einer neutralen Stufe zwischen der D-Stufe einer Vorwärtsfahrtstufe und der R-Stufe einer Rückwärtsfahrtstufe vorgesehen werden muss, wobei das Schaltmuster der vorliegenden Erfindung die Vorschrift erfüllt.
In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der P-Knopf P ferner vorgesehen zum Auswählen der P-Stufe mittels einer separaten Betätigung, wenn das Betätigungsmittel 100 an dem ersten Fixpunkt Null angeordnet ist, und die Steuervorrichtung 300 ist konfiguriert, ein Signal gemäß einer Betätigung des P-Knopfes P zu empfangen. Allerdings ist der P-Knopf P nicht darauf beschränkt, und dieser kann als ein anderer Schaltertyp ausgeführt werden und dieser kann ferner an einer anderen Position zusätzlich zu der Position an dem Betätigungsmittel 100 vorgesehen sein.
4 ist eine Ansicht einer Schaltsperre, welche in dem Schaltmuster einer elektronischen Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
In der elektronischen Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung sind Schaltsperren S1, S2 zum Verhindern einer Fehlbetätigung, während das Betätigungsmittel 100 zum Schalten bewegt wird, und zum Begrenzen des Schaltens gemäß einem Zustand eines Fahrzeugs vorgesehen. Das heißt: die Steuervorrichtung 300 steuert selektiv die Schaltsperren S1, S2 gemäß der Position und dem Betätigungszustand des Betätigungsmittels 100, um eine Bewegung des Betätigungsmittels 100 auf einen angemessenen Bereich zu begrenzen, wodurch eine nicht angeforderte Schaltbetätigung begrenzt wird und eine Schaltbetätigung, welche je nach Fahrzeugzustand einen Risikofaktor erzeugt, nicht durchgeführt wird.
Wie in den Zeichnungen gezeigt, sind in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Schaltsperren S1, S2 an dem zweiten linearen Pfad 20 und dem dritten linearen Pfad 30 vorgesehen. Das heißt: die Schaltsperre der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise mehrfach, insbesondere zweifach, vorgesehen mit der ersten Schaltsperre S1 und der zweiten Schaltsperre S2, wobei die erste Schaltsperre S1 zwischen dem ersten Fixpunkt Null und dem zweiten Temporärpunkt D angeordnet ist, und die zweite Schaltsperre S2 zwischen dem ersten Temporärpunkt N und dem zweiten Fixpunkt R angeordnet ist.
Die Steuervorrichtung 300 steuert das Schalten, indem die Schaltsperren gemäß Fahrzeugbedingungen, wie z. B. Sicherheitsknopf, Signale von Fahrzeuggeschwindigkeit und Bremspedal, gesteuert werden.
Nachfolgend werden Schaltvorgänge unter Verwendung der elektronischen Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben mit Bezug auf 5 bis 8.
Hierbei beziehen sich zur besseren Beschreibung der erste Fixpunkt Null, der erste Temporärpunkt N, der zweite Temporärpunkt D und der zweite Fixpunkt R auf eine Null-Stufe, eine N-Stufe, eine D-Stufe und eine R-Stufe.
5 ist eine Ansicht von Bewegungsschritten eines Betätigungsmittels beim Schalten zur R-Stufe.
Die Steuervorrichtung 300 ist konfiguriert, das vom Sensor erkannte Signal zu erhalten, dass das Betätigungsmittel 100 über die N-Stufe bewegt wird, um von einer ursprünglichen Position, d. h. dem ersten Fixpunkt Null, zur R-Stufe bewegt zu werden, und gibt ein Schaltsignal aus, wobei das Betätigungsmittel 100 nach der Schaltbewegung an der R-Stufe des zweiten Fixpunktes R angeordnet ist.
Wie in 5 gezeigt, wird das Betätigungsmittel 100 zum Schalten entlang des ersten linearen Pfades 10 und des dritten linearen Pfades 30 über die N-Stufe hinweg zur R-Stufe bewegt. Zu diesem Zeitpunkt sind der erste lineare Pfad 10 und der dritte lineare Pfad 30 senkrecht zueinander angeordnet, und daher muss ein Fahrer das Betätigungsmittel 100 betätigen, dass es zur N-Stufe und dann zur R-Stufe, welche senkrecht zur N-Stufe angeordnet ist, bewegt wird zum Schalten in die R-Stufe, wobei in einer Situation, dass der Fahrer ein Schalten in die R-Stufe beabsichtigt, eine Fehlbedienung, welche daraus entsteht, dass das Betätigungsmittel 100 nicht präzise in die R-Stufe bewegt wird, durch diese Konfiguration verhindert werden kann.
Demensprechend ist ein präzises Schalten ohne Fehlbedienung möglich, während ein Fahrer die Schaltstufe nicht sieht (bzw. sehen braucht), das heißt, der Fahrer fährt ein Fahrzeug, wenn das Schalten zu der R-Stufe entlang des ersten linearen Pfades 10 und des dritten linearen Pfades 30, welche senkrecht zueinander sind, durchgeführt wird.
Wie oben beschrieben gibt in der elektronischen Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs das Betätigungsmittel 100 ein Signal aus, während es nach der Schaltbetätigung zur R-Stufe an dem zweiten Fixpunkt R angeordnet ist, und ferner, wenn eine äußere Kraft entfernt wird, nachdem das Betätigungsmittel 100 zum Schalten in die R-Stufe bewegt worden ist, wird das Betätigungsmittel 100 automatisch am zweiten Fixpunkt R fixiert.
Wenn der Fahrer, welcher eine äußere Kraft auf das Betätigungsmittel 100 ausübt, dementsprechend das Betätigungsmittel 100 zur N-Stufe und der R-Stufe bewegt, welche senkrecht zur N-Stufe angeordnet ist, und dann die äußere Kraft wegnimmt, wird das Betätigungsmittel 100 am nächstliegenden Fixpunkt R-Stufe fixiert. Die Steuervorrichtung 300 erkennt basierend auf der Bewegung des Betätigungsmittels 100, welche mittels des Sensors 200 eingegeben ist, dass der Fahrer die Schaltung zur R-Stufe bewegt hat, und gibt ein Signal zum Schalten in die R-Stufe aus, wodurch das Schalten in die R-Stufe in einem Getriebe durchgeführt wird.
6 ist eine Ansicht von Bewegungsschritten eines Betätigungsmittels beim Schalten zur N-Stufe.
Wie in 6 gezeigt, ist die N-Stufe an dem ersten Bewegungspfad (bzw. linearen Pfad) 10 angeordnet, wie der erste Fixpunkt Null, und daher bewegt sich das Betätigungsmittel 100 zum Schalten in die N-Stufe entlang des ersten linearen Pfades 10.
Dementsprechend wird das Betätigungsmittel 100, welches an der Null-Stufe angeordnet ist, direkt von der Null-Stufe zur N-Stufe entlang des ersten Bewegungspfades bewegt, so dass das Schalten zum ersten Temporärpunkt N, welcher der Null-Stufe benachbart ist, d. h. zur N-Stufe, durchgeführt wird.
Zu diesem Zeitpunkt gibt das Betätigungsmittel 100, welches in die N-Stufe bewegt ist, ein Signal aus, wobei das Betätigungsmittel 100 zur Null-Stufe zurückkehrt nach einer Schaltbetätigung. Wenn das Betätigungsmittel 100 zum Schalten in die N-Stufe bewegt wird und eine äußere Kraft entfernt wird, kehrt dementsprechend das Betätigungsmittel 100 in die Null-Stufe zurück, und wenn das Betätigungsmittel 100 seine Bewegung in die Null-Stufe abschließt, erkennt die Steuervorrichtung 300 basierend auf der Bewegung des Betätigungsmittels 100, welche mittels des Sensors 200 eingegeben wird, dass ein Fahrer die Schaltbetätigung betätigt hat, und gibt ein Signal zum Schalten in die N-Stufe aus, wodurch das Schalten in die N-Stufe in einem Getriebe durchgeführt wird.
7 ist eine Ansicht von Bewegungsschritten eines Betätigungsmittels beim Schalten zur D-Stufe.
Wie in 7 gezeigt, ist die D-Stufe an dem zweiten Bewegungspfad 20 (bzw. linearen Pfad) angeordnet, wie der erste Fixpunkt Null, und daher bewegt sich das Betätigungsmittel 100 zum Schalten in die D-Stufe entlang des zweiten linearen Pfades 20.
Dementsprechend wird das Betätigungsmittel 100, welches an der Null-Stufe angeordnet ist, direkt von der Null-Stufe zur D-Stufe entlang des zweiten Bewegungspfades 20 bewegt, so dass das Schalten zum zweiten Temporärpunkt D, welcher der Null-Stufe benachbart ist, d. h. zur D-Stufe, durchgeführt wird.
Ferner, wie oben beschrieben, gibt in der elektronischen Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs das Betätigungsmittel 100 ein Signal aus, wobei das Betätigungsmittel 100 nach einer Schaltbetätigung zur Null-Stufe zurückkehrt. Wenn das Betätigungsmittel 100 zum Schalten in die D-Stufe bewegt wird und eine äußere Kraft entfernt wird, kehrt dementsprechend das Betätigungsmittel 100 in die Null-Stufe zurück, und wenn das Betätigungsmittel 100 seine Bewegung in die Null-Stufe abschließt, erkennt die Steuervorrichtung 300 basierend auf der Bewegung des Betätigungsmittels 100, welche mittels des Sensors 200 eingegeben wird, dass ein Fahrer die Schaltbetätigung zur D-Stufe betätigt hat, und gibt ein. Signal zum Schalten in die D-Stufe aus, wodurch das Schalten in die D-Stufe in einem Getriebe 400 durchgeführt wird
8 ist eine Ansicht von Bewegungsschritten eines Betätigungsmittels beim Schalten zur P-Stufe.
Wie oben beschrieben, wird in der elektronischen Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs das Schalten in die P-Stufe mittels des P-Knopfes P eines Druckknopftype durchgeführt. Das Schalten in die P-Stufe wird mittels einer Betätigung des P-Knopfes P ausgeführt, wobei das Betätigungsmittel 100 an der Null-Stufe angeordnet ist.
Wenn der P-Knopf P betätigt wird, erkennt dementsprechend die Steuervorrichtung 300, dass ein Fahrer die Schaltung zur P-Stufe betätigt hat und gibt das Signal zum Schalten in die P-Stufe aus, wodurch das Schalten in die P-Stufe in dem Getriebe 400 durchgeführt wird.
9 ist eine Tabelle, welche Betätigungsbedingungen von anderen Schaltsperren gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung illustriert.
Wie oben beschrieben, sind in der elektronischen Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung die Schaltsperren S1, S2 an dem zweiten und dem dritten linearen Pfad 20, 30 vorgesehen zum Verhindern einer Fehlbetätigung des Betätigungsmittels 100. Dementsprechend wird die Bewegung des Betätigungsmittels 100 mittels der Schaltsperren S1, S2 begrenzt, wenn die Schaltsperren S1, S2 betätigt sind, und daher ist es unmöglich, die D-Stufe und die R-Stufe anzusteuern, welche das Betätigungsmittel 100 nicht erreichen kann.
Die Schaltsperren S1, S2 werden gemäß Fahrzeugbedingungen, wie z. B. Sicherheitsknopf, Signalen von Fahrzeuggeschwindigkeit und Bremspedal, betätigt, und die Schaltsperren werden mittels der Steuervorrichtung 300 gesteuert.
Die Schaltsperren werden betätigt, wie in 9 gezeigt, wenn das Betätigungsmittel 100 an der Null-Stufe oder der R-Stufe angeordnet ist, wobei das Schalten in die P-Stufe, die R-Stufe, die N-Stufe bzw. die D-Stufe durchgeführt worden ist.
Erstens, wenn die momentane Schaltstufe die P-Stufe ist, ein Bremspedalsignal auf „AN” ist und eine Fahrzeuggeschwindigkeit 5 km/h oder weniger beträgt, ist es möglich in alle der R-Stufe, der N-Stufe und der D-Stufe zu schalten. Allerdings, wenn der Sicherheitsknopf auf „AUS” ist, sind die Schaltsperren S1, S2 betätigt, und daher ist es unmöglich, in die R-Stufe und die D-Stufe zu schalten.
Zweitens, wenn die momentane Schaltstufe die R-Stufe ist, das Bremspedalsignal auf „AN” ist, die Fahrzeuggeschwindgikeit 5 km/h oder weniger beträgt und der Sicherheitsknopf auf „AUS” ist, ist es möglich in die P-Stufe und die D-Stufe zu schalten. Allerdings, wenn das Bremspedalsignal nicht auf „AN” ist oder die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht 5 km/h oder weniger beträgt, sind die Schaltsperren S1, S2 betätigt, und es ist möglich, nur in die N-Stufe zu schalten.
Drittens, wenn die momentane Schaltstufe die N-Stufe ist, das Bremspedalsignal auf „AN” ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit 5 km/h oder weniger beträgt und der Sicherheitsknopf auf „AUS”, ist es möglich, in die P-Stufe zu schalten, und wenn das Bremspedalsignal auf „AN” ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit 5 km/h oder weniger beträgt und der Sicherheitsknopf auf „AN” ist, ist es möglich, in die R-Stufe zu schalten. Zu diesem Zeitpunkt ist eine physikalische (bzw. körperliche bzw. physische) Position des Betätigungsmittels 100 an der R-Stufe. Allerdings, wenn das Bremspedalsignal nicht auf „AN” ist oder die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht 5 km/h oder weniger beträgt und der Sicherheitsknopf auf „AUS” ist, ist die zweite Schaltsperre S2 unter den Schaltsperren S1, S2 im Betrieb, und daher ist es möglich, nur in die D-Stufe zu schalten.
Viertens, wenn die momentane Schaltstufe die D-Stufe ist, das Bremspedalsignal auf „AN” ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit 5 km/h oder weniger beträgt und der Sicherheitsknopf auf „AUS”, ist es möglich, in die P-Stufe zu schalten, und wenn das das Bremspedalsignal auf „AN” ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit 5 km/h oder weniger beträgt und der Sicherheitsknopf auf „AN” ist, ist es möglich, in die R-Stufe zu schalten. Zu diesem Zeitpunkt ist eine physikalische Position des Betätigungsmittels 100 an der R-Stufe. Allerdings, wenn das Bremspedalsignal nicht auf „AN” ist oder die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht 5 km/h oder weniger beträgt und der Sicherheitsknopf auf „AUS” ist, ist die zweite Schaltsperre S2 unter den Schaltsperren S1, S2 im Betrieb, und daher ist es möglich, nur in die D-Stufe zu schalten.
In der elektronischen Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung werden alle Schaltstufen unter Verwendung eines einfachen Schaltmusters implementiert, in anderen Worten vier Schaltstufen Null, N, D, R, zwei Schaltsperren S1, S2 und P-Knopf P, wodurch ein exzellenter Raumnutzungsgrad erreicht wird. Ferner ist die Anzahl der Schaltsperren im Vergleich zum bekannten Schaltmuster reduziert, wodurch Herstellungskosten reduziert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine elektronische Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs bereitgestellt, welche in der Lage ist, intuitiv eine Schaltvorrichtung mittels Vorsehens eines Schaltmusters, welches identisch zu einem existierenden Schaltmuster ist, zu betätigen und eine Erfahrung (bzw. Gewohnheit) eines Benutzers beizubehalten und zur gleichen das Schaltmuster zu vereinfachen.
Ferner wird in der elektronischen Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung der Nutzungsgrad erhöht, wodurch Herstellungskosten eingespart werden, und ferner werden Fertigungskosten reduziert, indem eine Mehrzahl von Schaltsperren, welche zum Implementieren des bekannten Schaltmusters erforderlich ist, auf zwei Schaltsperren reduziert wird, um die gleiche Funktion zu erfüllen.
Zwecks Erläuterung und genauer Definition der angehängten Ansprüche werden Begriffe wie zum Beispiel „untere”, „vordere” und „hintere” zur Beschreibung der Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die Positionen verwendet, wie sie in den Figuren dargestellt sind.
Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden. Es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und damit dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2012-75382 [0001]

Claims

Eine elektronische Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs, aufweisend: einen ersten linearen Pfad (10), welcher horizontal angeordnet ist, mit dem einen seitlichen Ende, an welchem ein erster Fixpunkt (Null) angeordnet ist, und dem anderen seitlichen Ende, an welchem ein erster Temporärpunkt (N) angeordnet ist; einen zweiten linearen Pfad (20), welcher sich vom ersten Fixpunkt (Null) aus senkrecht nach unten verlängert, wobei an dem verlängerten Ende ein zweiter Temporärpunkt (D) angeordnet ist; einen dritten linearen Pfad (30), welcher sich vom ersten Temporärpunkt (N) aus senkrecht nach unten verlängert, wobei an dem verlängerten Ende ein zweiter Fixpunkt (R) angeordnet ist; und einen P-Knopf (P), welcher im Abstand vom ersten Fixpunkt (Null) angeordnet und separat betätigt ist.
Die elektronische Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, ferner aufweisend: ein Betätigungsmittel (100), welches entlang des Bewegungspfades bewegt ist; einen Sensor (200) zum Erkennen von Positionsänderungen des Betätigungsmittels (100); und eine Steuervorrichtung (300) zum Empfangen der Positionsänderungen des Betätigungsmittels (100) vom Sensor (200) und zum Ausgeben eines Signals zum Steuern eines Getriebes (400) gemäß Bewegungsmustern des Betätigungsmittels (100).
Die elektronische Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei das Betätigungsmittel (100) zum ersten Fixpunkt (Null) oder zum zweiten Fixpunkt (R) zurückkehrt, wenn eine äußere Kraft entfernt ist.
Die elektronische Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs nach Anspruch 3, wobei das Betätigungsmittel (100) zum ersten Fixpunkt (Null) zurückkehrt, wenn die äußere Kraft entfernt ist, während das Betätigungsmittel (100) an dem ersten linearen Pfad (10) einschließlich des ersten Temporärpunktes (N) angeordnet ist.
Die elektronische Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs nach Anspruch 3, wobei das Betätigungsmittel (100) zum zweiten Fixpunkt (R) zurückkehrt, wenn die äußere Kraft entfernt ist, während das Betätigungsmittel (100) an dem dritten linearen Pfad (30) ausschließlich des ersten Temporärpunktes (N) angeordnet ist.
Die elektronische Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs nach Anspruch 2, wobei Schaltsperren (S1, S2) an dem zweiten linearen Pfad (20) und dem dritten linearen Pfad (30) angeordnet sind, welche mittels der Steuervorrichtung (300) gesteuert sind, wobei die Schaltsperren (S1, S2) die Bewegung des Betätigungsmittels (100) begrenzen, wenn sie betätigt sind.
Die elektronische Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei: der erste Fixpunkt (Null) an dem ersten linearen Pfad (10) zum Auswählen einer Null-Stufe von Schaltstufen vorgesehen ist; der erste Temporärpunkt (N) an dem ersten linearen Pfad (10) zum Auswählen einer N-Stufe der Schaltstufen vorgesehen ist; der zweite Temporärpunkt (D) an dem zweiten linearen Pfad (20) zum Auswählen einer D-Stufe der Schaltstufen vorgesehen ist; und der zweite Fixpunkt (R) an dem dritten linearen Pfad (30) zum Auswählen einer R-Stufe der Schaltstufen vorgesehen ist.