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Die Erfindung betrifft ein elektronisches Schaltsystem für ein Fahrzeug unter Verwendung eines intelligenten Schlüssels (smart key), welches einem Fahrer die Durchführung des Schaltens mittels eines intelligenten Schlüssels des Kartentyps ermöglicht.
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Im Allgemeinen ermöglicht ein Fahrzeug, das mit einem Automatikgetriebe ausgestattet ist, ein automatisches Betätigen eines Ganges eines Zielschaltbereichs durch Steuerung von Hydraulikdruck innerhalb eines vorbestimmten Schaltbereichs in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges.
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Das Automatikgetriebe bildet ein Übersetzungsverhältnis mittels eines Hydraulikschaltkreises, eines Planetengetriebes und Reibelementen, um das Schalten zu realisieren. Eine TCU (Getriebesteuereinrichtung) ist für die Steuerung dieser Komponenten verantwortlich.
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Ein SBW(shift-by-wire/Schalten per Draht)-System ist ein elektronisches Schaltsystem für ein Fahrzeug, das im Gegensatz zu einem herkömmlichen mechanischen Schaltsystem keine mechanische Verbindungsstruktur, wie einen Seilzug, zwischen einem Getriebe und einem Schalthebel aufweist. In dem SBW-System wird eine elektronische Getriebesteuerung derart realisiert, dass, wenn ein beim Betrieb eines elektronischen Schalthebels oder eines Knopfes erzeugter Sensorwert an eine TCU übertragen wird, ein Solenoid oder ein Elektromotor durch ein elektronisches Befehlssignal von der TCU betrieben wird, um einem Hydraulikschaltkreis jeder Schaltstufe Hydraulikdruck zuzuführen oder den Hydraulikdruck abzustellen.
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Dementsprechend hat das SBW-basierte Automatikgetriebe den Vorteil, dass es eine leichtere Realisierung des Schalten z.B. in einen Bereich D (Fahren), R (Rückwärts), N (Neutral) oder P (Parken) durch Übertragen eines elektrischen Signals, welches die Absicht des Fahrers zum Schalten anzeigt, an die TCU durch die vereinfachte Betätigung des elektronischen Schalthebels oder des Knopfes ermöglicht. Außerdem hat das SBW-basierte Automatikgetriebe den Vorteil des Bereitstellens eines breiten Raumes zwischen dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz, da eine Reduzierung der Größe des Schalthebels möglich ist.
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Währenddessen hat ein elektronisches Schaltsystem des Hebeltyps, welches das Schalten mittels eines Hebels realisiert, keinen beachtlichen Vorteil im Vergleich zu einem mechanischen Schaltsystem, da der Schalthebel wie bei einem mechanischen Schalthebel betätigt wird. Darüber hinaus ist das elektronische Schaltsystem nachteilig dadurch, dass es doch einen großen Konsolenraum einnimmt, was eine relative Reduzierung des Raumes für die Innenausstattung, wie z.B. einen Dosenhalter, bewirkt, und insbesondere dadurch, dass der vorstehende Hebel bei einem Unfall gegen den Körper des Insassen stoßen kann, wodurch dem Insassen eine Verletzung zugefügt werden kann.
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Außerdem hat ein elektronisches Schaltsystem des Knopftyps, welches das Schalten mittels Knöpfen realisiert, den Vorteil des Bereitstellens eines leichteren Schaltens als das elektronische Schaltsystem des Hebeltyps und der effizienten Ausnutzung des Konsolenraumes, da dessen Einbauposition in eine andere Position als die Konsole (z.B. mittleres Armaturenbrett) frei geändert werden kann, und hat auch den Vorteil, dass es kein Risiko des Kontaktes mit dem Körper des Insassen bei einem Unfall gibt, wodurch eine Verletzung des Insassen verhindert wird. Jedoch erfordert das elektronische Schaltsystem des Knopftyps eine große Anzahl von Knöpfen, da unterschiedliche Knöpfe verwendet werden, um die jeweiligen Schaltstufen P, R, N und D zu betätigen, was unbequem zu bedienen ist. Insbesondere ist die große Anzahl von Knöpfen hinsichtlich der Anordnung nachteilig.
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Mit der Erfindung wird ein elektronisches Schaltsystem für ein Fahrzeug unter Verwendung eines intelligenten Schlüssels geschaffen, welches einem Fahrer die Durchführung des Schaltens mittels eines intelligenten Schlüssels des Kartentyps ermöglicht, wodurch eine unbequeme Betätigung und eine ungünstige Anordnung als Nachteile eines Schaltsystems des Knopftyps vermieden werden und das Risiko des Verlustes des intelligenten Schlüssels reduziert wird.
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Gemäß verschiedenen Aspekten der Erfindung kann ein elektronisches Schaltsystem für ein Fahrzeug einen intelligenten Schlüssel des Kartentyps (card smart key) mit einem Permanentmagneten, einen Basisträger, der mit einem Führungsschlitz zum Einsetzen und Montieren des intelligenten Schlüssels versehen ist, wobei der Führungsschlitz derart konfiguriert ist, dass er eine Bewegung des darin montierten intelligenten Schlüssels führt, und eine gedruckte Leiterplatte (PCB) aufweisen, die an dem Basisträger fest angeordnet ist und derart konfiguriert ist, dass sie einen Montagezustand des intelligenten Schlüssels basierend darauf identifiziert, ob sich der Permanentmagnet dieser nähert, wenn der intelligente Schlüssel in den Führungsschlitz eingesetzt wird, und eine Schaltstufe basierend auf einer Variation in der Position des Permanentmagneten identifiziert, wenn der in dem Führungsschlitz montierte intelligente Schlüssel entlang dem Führungsschlitz bewegt wird, um ein Signal entsprechend der identifizierten Schaltstufe an eine Getriebesteuereinrichtung abzugeben.
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Der intelligente Schlüssel kann einen Körper, der in dem Führungsschlitz derart montiert ist, dass er sich entlang dem Führungsschlitz bewegt, wobei der Körper mit einem Schlüsselschlitz parallel zu dem Führungsschlitz versehen ist, und der Permanentmagnet mit dem Körper gekuppelt ist, und ein Drehteil aufweisen, das über eine Gelenkachse mit dem Körper gekuppelt ist, wobei das Drehteil von einer Konsole nach oben vorstehen kann, wenn der Körper in dem Führungsschlitz montiert ist.
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Der Basisträger kann eine Bodenplatte, die an einer Fahrzeugkarosserie unter der Konsole fest installiert ist, und zwei Führungsplatten aufweisen, die von der Bodenplatte vertikal vorstehen, die beiden Führungsplatten können sich in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeuges derart erstrecken, dass sie parallel zueinander sind, der Führungsschlitz kann ein Raum zwischen den beiden Führungsplatten sein, und die PCB kann an wenigstens einer der beiden Führungsplatten fest angeordnet sein.
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Der Basisträger kann an einer Fahrzeugkarosserie unter der Konsole fest angeordnet sein, die mit einer Konsolenöffnung zum Hindurchtreten des intelligenten Schlüssels versehen sein kann.
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Der Führungsschlitz kann sich in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung oder einer Links-Rechts-Richtung des Fahrzeuges erstrecken.
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Der intelligente Schlüssel kann in einer mittleren Position in einer Längsrichtung des Führungsschlitzes montiert sein, wenn er anfangs in den Führungsschlitz eingesetzt ist, und gleichzeitig kann die PCB ein Null-Stufensignal abgeben, und die PCB kann wenigstens ein Schaltstufensignal unter einem P-, R-, N- und D-Stufensignal basierend auf einer Variation in der Position des Permanentmagneten abgeben, wenn der intelligente Schlüssel entlang dem Führungsschlitz bewegt wird.
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Der intelligente Schlüssel kann ferner eine Rückstellfeder aufweisen, die um die Gelenkachse derart gewickelt ist, dass sie an beiden Enden der Gelenkachse mit dem Körper und dem Drehteil gekuppelt ist, wobei die Rückstellfeder auf das Drehteil eine Federkraft derart ausübt, dass der Körper und das Drehteil eine gerade Linienform bilden.
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Der intelligente Schlüssel kann ferner einen Körpermagneten und einen Drehteilmagneten aufweisen, die in einander gegenüberliegenden Bereichen des Körpers und des Drehteils fest angeordnet sind und magnetisch miteinander gekuppelt sind, um eine gerade Linienform des Körpers und des Drehteils beizubehalten.
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Der Körpermagnet und der Drehteilmagnet können derart konfiguriert sein, dass sie eine magnetische Anziehung dazwischen ausüben.
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Das System kann ferner einen Umkehrmagneten, der mit der einen Fläche des Drehteils gekuppelt ist, und einen Elektromagneten aufweisen, der mit einer oberen Fläche der Konsole gekuppelt ist, wobei der Elektromagnet derart ausgebildet sein kann, dass er sich in einer Längsrichtung des Führungsschlitzes erstreckt, und wobei der Elektromagnet in einen Anziehungsabschnitt, welcher eine Polarität entgegengesetzt zu der des Umkehrmagneten hat, um eine magnetische Anziehung dazwischen auszuüben, und Abstoßungsabschnitte geteilt sein kann, welche dieselbe Polarität wie die des Umkehrmagneten haben, um eine magnetische Abstoßung dazwischen auszuüben.
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Der Anziehungsabschnitt des Elektromagneten kann in einem mittleren Bereich in einer Längsrichtung des Elektromagneten angeordnet sein und kann mit dem Umkehrmagneten magnetisch gekuppelt sein, wenn das Drehteil in Richtung zu der Konsole gedreht ist, nachdem der intelligente Schlüssel anfangs in den Führungsschlitz eingesetzt ist, und die Abstoßungsabschnitte des Elektromagneten können an beiden Seiten des Anziehungsabschnitts derart angeordnet sein, dass der intelligente Schlüssel zu dem Anziehungsabschnitt des Elektromagneten zurückkehrt, wenn der intelligente Schlüssel entlang dem Führungsschlitz bewegt wird.
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Das System kann ferner eine Betätigungseinrichtung, die an dem Basisträger derart angeordnet ist, dass sie einer korrespondierenden der Führungsplatten zugewandt ist, und deren Betrieb derart konfiguriert ist, dass er von der PCB gesteuert wird, und eine Betätigungsstange aufweisen, die derart konfiguriert ist, dass sie durch den Betrieb der Betätigungseinrichtung nach vorn auf die korrespondierende Führungsplatte zu oder nach hinten von dieser weg bewegt wird, wobei die Betätigungsstange gleichzeitig die korrespondierende Führungsplatte und den intelligenten Schlüssel derart durchdringt, dass sie eine Position des intelligenten Schlüssels fixiert, wenn sie nach vorn bewegt wird, und von dem intelligenten Schlüssel und der korrespondierenden Führungsplatte getrennt ist, wenn sie nach hinten bewegt wird.
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Die Betätigungsstange kann eine Verbindungsstange, die derart konfiguriert ist, dass sie auf das Aufnehmen von Leistung der Betätigungseinrichtung vor oder zurück bewegt wird, und eine obere und eine untere Stange aufweisen, die mit einem vorderen Ende der Verbindungsstange verbunden sind, wobei die obere Stange, wenn sie nach vorn bewegt wird, Druck auf ein unteres Ende des Drehteils derart ausüben kann, dass sich das Drehteil relativ zu dem Körper dreht, und die untere Stange, wenn sie nach vorn bewegt wird, den Schlüsselschlitz des Körpers und die korrespondierende Führungsplatte durchdringen kann.
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Wenigstens die eine Führungsplatte unter den beiden Führungsplatten, die der Betätigungseinrichtung zugewandt ist, kann mit einer oberen Öffnung und einer unteren Öffnung für das Hindurchtreten der oberen Stange und der unteren Stange versehen sein.
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Wenigstens die eine Führungsplatte unter den beiden Führungsplatten, die von der Betätigungseinrichtung relativ entfernt ist, kann mit einem Einschnitt versehen sein, um eine Drehung des Drehteils zu ermöglichen.
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Die Konsolenöffnung kann einen Schlitz, der sich entlang dem Führungsschlitz derart erstreckt, dass er eine Bewegung des intelligenten Schlüssels ermöglicht, und eine Drehöffnung aufweisen, die mit dem Schlitz derart verbunden ist, dass sie eine Drehung des Drehteils ermöglicht.
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Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug“ allgemeine Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen, die Geländewagen (SUV) einschließen, Busse, Lastwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, die eine Vielfalt von Booten und Schiffen einschließen, Luftfahrzeuge, und dergleichen, sowie Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Steckdosen-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit Alternativkraftstoff (z.B. Kraftstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl stammen) umfasst. Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehrere Antriebsquellen, zum Beispiel sowohl Benzinantrieb als auch Elektroantrieb aufweist.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Schaltsystems für ein Fahrzeug unter Verwendung eines intelligenten Schlüssels gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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2, 3 und 4 eine Vorderansicht, eine linke Seitenansicht bzw. eine perspektivische Explosionsansicht des elektronischen Schaltsystems aus 1;
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5 und 6 Ansichten des intelligenten Schlüssels des elektronischen Schaltsystems gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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7 und 8 Ansichten eines Basisträgers, eines Umkehrmagneten und eines Elektromagneten des elektronischen Schaltsystems gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
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9, 10 und 11 Ansichten eines Vorgangs zum Betreiben des elektronischen Schaltsystems für das Fahrzeug unter Verwendung des intelligenten Schlüssels gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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Ein elektronisches Schaltsystem für ein Fahrzeug unter Verwendung eines intelligenten Schlüssels gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist an einer Konsole installiert, die an einer Seite des Fahrers angeordnet ist und derart konfiguriert ist, dass sie einem Fahrer die Durchführung des Schaltens mittels eines intelligenten Schlüssels mit einer Kartenform ermöglicht.
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Das heißt, das elektronische Schaltsystem für das Fahrzeug unter Verwendung des intelligenten Schlüssels gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wie in den 1 bis 11 gezeigt, weist einen intelligenten Schlüssel des Kartentyps 20 mit einem Permanentmagneten 10, einen Basisträger 30, der mit einem Führungsschlitz 31 versehen ist, in welchen der intelligente Schlüssel 20 eingesetzt und montiert ist und welcher derart konfiguriert ist, dass er die Bewegung des darin montierten intelligenten Schlüssels 20 führt, und eine PCB (gedruckte Leiterplatte) 40 auf, die an dem Basisträger 30 fest installiert ist und dazu dient, den Montagezustand des intelligenten Schlüssels 20 basierend darauf zu identifizieren, ob sich der Permanentmagnet 10 dieser nähert, wenn der intelligente Schlüssel 20 in den Führungsschlitz 31 eingesetzt wird, und irgendeine von Schaltstufen (z.B. eine P-, R-, N- oder D-Stufe) basierend auf einer Variation in der Position des Permanentmagneten 10 zu identifizieren, wenn der in dem Führungsschlitz 31 montierte intelligente Schlüssel 20 entlang dem Führungsschlitz 31 bewegt wird, um ein Signal entsprechend der identifizierten Schaltstufe an eine TCU (Getriebesteuereinrichtung) abzugeben.
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Wenn das Signal entsprechend der identifizierten Schaltstufe von der PCB 40 abgegeben wird, wird das abgegebene Signal an die TCU übertragen, von der wiederum durch ein elektronisches Befehlssignal ein Solenoid oder ein Elektromotor betrieben wird, um einem Hydraulikschaltkreis jeder Schaltstufe Hydraulikdruck zuzuführen oder den Hydraulikdruck zu unterbrechen. Als solches realisiert das elektronische Schaltsystem eine elektronische Getriebesteuerung.
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Der intelligente Schlüssel 20 weist einen Körper 21 und ein Drehteil 22 auf.
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Der Körper 21 wird in dem Führungsschlitz 31 montiert, und nachdem er in dem Führungsschlitz 31 montiert ist, wird er durch die Betätigung von dem Fahrer entlang dem Führungsschlitz 31 bewegt. Der Körper 21 ist mit einem Schlüsselschlitz 23 parallel zu dem Führungsschlitz 31 versehen, und der Permanentmagnet 10 ist in den Körper 21 eingesetzt.
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Das Drehteil 22 ist derart konfiguriert, dass es relativ zu dem Körper 21 gedreht werden kann. Zu diesem Zweck ist das Drehteil 22 über eine Gelenkachse 24 mit dem Körper 21 gekuppelt.
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Sobald der Körper 21 in dem Führungsschlitz 31 montiert wurde, steht das Drehteil 22 von einer Konsole 50 nach oben vor. Der obere Abschnitt des Körpers 21 mit der Gelenkachse 24 kann in das Innere des Fahrzeuges hineinragen.
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Der intelligente Schlüssel 20 weist ferner eine Rückstellfeder 25 auf, die um die Gelenkachse 24 derart gewickelt ist, dass deren eines Ende mit dem Körper 21 und deren anderes Ende mit dem Drehteil 22 gekuppelt ist.
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Der Körper 21 und das Drehteil 22 des intelligenten Schlüssels 20 müssen zusammen eine gerade Linienform bilden, solange wie keine äußere Kraft auf das Drehteil 22 ausgeübt wird. Die Rückstellfeder 25 übt eine Federkraft auf das Drehteil 22 aus, um zu ermöglichen, dass der Körper 21 und das Drehteil 22 eine gerade Linienform bilden.
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Wenn eine äußere Kraft auf das Drehteil 22 ausgeübt wird, wird das Drehteil 22 relativ zu dem Körper 21 um die Gelenkachse 24 gedreht. In diesem Zustand kehrt, wenn die auf das Drehteil 22 ausgeübte äußere Kraft freigegeben wird, das Drehteil 22 durch die von der Rückstellfeder 25 aufgenommene Rückstellkraft in seinen ursprünglichen Zustand zurück, in dem es die gerade Linienform mit dem Körper 21 bildet.
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Der intelligente Schlüssel 20 weist ferner einen Körpermagneten 26 und einen Drehteilmagneten 27 auf.
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Der Körpermagnet 26 ist in einer vorbestimmten Position an dem Körper 21 dem Drehteil 22 zugewandt fixiert. Der Drehteilmagnet 27 ist in einer vorbestimmten Position an dem Drehteil 22 dem Körper 21 zugewandt fixiert. Der Körper 21 und das Drehteil 22 verlaufen durch das Kuppeln des Körpermagneten 26 und des Drehteilmagneten 27 derart, dass sie die gerade Linienform bilden.
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Das heißt, die Rückstellfeder 25 dient dazu, eine Federkraft auf das Drehteil 22 derart auszuüben, dass das Drehteil 22 zusammen mit dem Körper 21 eine gerade Linienform bildet. Der Körpermagnet 26 und der Drehteilmagnet 27 dienen dazu, den Körper 21 und das Drehteil 22, welche die gerade Linienform bilden, aneinander derart zu fixieren, dass sie die gerade Linienform beibehalten. Zu diesem Zweck können der Körpermagnet 26 und der Drehteilmagnet 27 entgegengesetzte Polaritäten haben, um eine magnetische Anziehung dazwischen auszuüben.
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Der Basisträger 30 weist eine Bodenplatte 32, die an der Fahrzeugkarosserie unter der Konsole 50 fest installiert ist, und zwei Führungsplatten 33 und 34 auf, die von der Bodenplatte 32 vertikal vorstehen.
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Die beiden Führungsplatten 33 und 34 erstrecken sich in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeuges derart, dass sie parallel zueinander sind. Der Raum zwischen den beiden Führungsplatten 33 und 34 bildet den Führungsschlitz 31. Die PCB 40 ist an irgendeiner der beiden Führungsplatten 33 und 34 fest installiert. Die beispielhafte Ausführungsform der Erfindung zeigt eine Konfiguration, bei welcher die PCB 40 an der Führungsplatte 34 installiert ist, welche relativ weit von einer Betätigungseinrichtung 80 ist, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt.
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Der Führungsschlitz 31 ist derart konfiguriert, dass er sich in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung oder der Links-Rechts-Richtung des Fahrzeuges erstreckt. Die beispielhafte Ausführungsform der Erfindung zeigt eine Konfiguration, bei welcher sich der Führungsschlitz 31 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeuges erstreckt.
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Der Basisträger 30 ist an der Fahrzeugkarosserie unter der Konsole 50 fest installiert, und die Konsole 50 ist mit einer Konsolenöffnung 51 versehen, durch welche der intelligente Schlüssel 20 hindurchtritt.
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Die Konsolenöffnung 51 besteht aus einem Schlitz 51a, welcher sich entlang dem Führungsschlitz 31 erstreckt, um zu ermöglichen, dass der in dem Führungsschlitz 31 montierte intelligente Schlüssel 20 durch die Betätigung von dem Fahrer entlang dem Führungsschlitz 31 bewegt werden kann, und einer Drehöffnung 51b, die mit dem Schlitz 51a verbunden ist, um die Drehung des Drehteils 22 des intelligenten Schlüssels 20 zu ermöglichen.
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Der intelligente Schlüssel 20 ist in einer mittleren Position in der Längsrichtung des Führungsschlitzes 31 montiert, wenn er anfangs in den Führungsschlitz 31 eingesetzt ist. Zu diesem Zeitpunkt gibt die PCB 40 ein Null-Stufensignal ab. Wenn der in dem Führungsschlitz 31 montierte intelligente Schlüssel 20 durch die Betätigung von einem Fahrer entlang dem Führungsschlitz 31 bewegt wird, gibt die PCB 40 irgendein Schaltstufensignal unter dem P-, R-, N- und D-Stufensignal basierend auf einer Variation in der Position des Permanentmagneten 10 ab.
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Außerdem weist das elektronische Schaltsystem gemäß der Erfindung ferner einen Umkehrmagneten 60, der mit der einen Fläche des Drehteils 22 des intelligenten Schlüssels 20 gekuppelt ist, und einen Elektromagneten 70 auf, der mit der oberen Fläche der Konsole 50 gekuppelt ist.
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Der Elektromagnet 70 ist derart ausgebildet, dass er sich in der Längsrichtung des Führungsschlitzes 31 erstreckt. Außerdem ist der Elektromagnet 70 in einen Anziehungsabschnitt 71, welcher eine Polarität entgegengesetzt zu der des Umkehrmagneten 60 hat, um eine magnetische Anziehung dazwischen auszuüben, und Abstoßungsabschnitte 72 geteilt, welche dieselbe Polarität wie die des Umkehrmagneten 60 haben, um eine magnetische Abstoßung dazwischen auszuüben.
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Das heißt, der Anziehungsabschnitt 71 des Elektromagneten 70 ist in dem mittleren Bereich in der Längsrichtung des Elektromagneten 70 angeordnet. Wenn der intelligente Schlüssel 20 anfangs in den Führungsschlitz 31 eingesetzt ist und das Drehteil 22 anschließend in Richtung zu der Konsole 50 gedreht wird, ist der Anziehungsabschnitt 71 des Elektromagneten 70 mit dem Umkehrmagneten 60 magnetisch gekuppelt. Auf diese Weise wird die Ausgangsposition des intelligenten Schlüssels 20 bestimmt.
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Die Abstoßungsabschnitte 72 des Elektromagneten 70 sind an beiden Seiten des Anziehungsabschnitts 71 angeordnet. Wenn der intelligente Schlüssel 20 entlang dem Führungsschlitz 31 derart bewegt wird, dass er von dem Anziehungsabschnitt 71 abweicht, wird eine magnetische Abstoßung zwischen dem entsprechenden Abstoßungsabschnitt 72 des Elektromagneten 70 und dem Umkehrmagneten 60 ausgeübt. Dadurch bewirkt der Abstoßungsabschnitt 72 des Elektromagneten 70, dass der intelligente Schlüssel 20 zu dem Anziehungsabschnitt 71 des Elektromagneten 70 zurückkehrt, wenn die auf den intelligenten Schlüssel 20 ausgeübte äußere Kraft freigegeben wird.
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Außerdem weist das elektronische Schaltsystem gemäß der Erfindung die Betätigungseinrichtung 80, welche der Führungsplatte 33 zugewandt an dem Basisträger 30 fest installiert ist und deren Betrieb von der PCB 40 gesteuert wird, und eine Betätigungsstange 90 auf, welche durch den Betrieb der Betätigungseinrichtung 80 nach vorn auf die Führungsplatte 33 zu oder nach hinten von dieser weg bewegt wird, wobei die Betätigungsstange 90 gleichzeitig die Führungsplatte 33 und den intelligenten Schlüssel 20 derart durchdringt, dass sie die Position des intelligenten Schlüssels 20 fixiert, wenn sie nach vorn bewegt wird, und wobei sie von dem intelligenten Schlüssel 20 und der Führungsplatte 33 getrennt ist, wenn sie nach hinten bewegt wird.
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Die Betätigungseinrichtung 80 kann ein Linearmotor mit einem bewegbaren Element sein, das derart konfiguriert ist, dass es eine geradlinige Bewegung durchführt, wobei die Erfindung nicht darauf beschränkt ist.
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Die Betätigungsstange 90 weist eine Verbindungsstange 91, die auf das Aufnehmen der Leistung der Betätigungseinrichtung 80 vor oder zurück bewegt wird, und eine obere und eine untere Stange 92 und 93 auf, die mit dem vorderen Ende der Verbindungsstange 91 verbunden sind.
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Wenn die Verbindungsstange 91 nach vorn bewegt wird, übt die obere Stange 92 einen Druck auf das untere Ende des Drehteils 22 derart aus, dass sich das Drehteil 22 relativ zu dem Körper 21 dreht, und die untere Stange 93 durchdringt den Schlüsselschlitz 23 des Körpers 21 und die Führungsplatte 33 derart, dass sie die Position des intelligenten Schlüssels 20 fixiert.
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Speziell übt, wenn die Verbindungsstange 91 nach vorn bewegt wird, die obere Stange 92 einen Druck auf das untere Ende des Drehteils 22 unterhalb der Gelenkachse 24 aus. Während die obere Stange 92 Druck auf das Drehteil 22 ausübt, wird das Drehteil 22 um die Gelenkachse 24 derart gedreht, dass es senkrecht zu dem Körper 21 ausgerichtet ist.
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Da das Drehteil 22 relativ zu dem Körper 21 gedreht ist, wenn der Körper 21 des intelligenten Schlüssels 20 in den Führungsschlitz 31 des Basisträgers 30 eingesetzt ist, wie oben beschrieben, kann der Fahrer den Zustand identifizieren, in dem der intelligente Schlüssel 20 in den Führungsschlitz 31 richtig eingesetzt ist.
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Außerdem vergrößert sich, sobald das Drehteil 22 des intelligenten Schlüssels 20 derart gedreht wurde, dass es senkrecht zu dem Körper 21 ausgerichtet ist, die Kontaktfläche zwischen dem Drehteil 22 und der Handfläche des Fahrers, während der Fahrer das Schalten durch Greifen des Drehteils 22 mit der Hand durchführt, was vorteilhafterweise ein leichteres Schalten ermöglicht.
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Wenn der Fahrer das Schalten durch Greifen des Drehteils 22 durchführt, das relativ zu dem Körper 21 gedreht wird, dienen der in dem Körper 21 ausgebildete Schlüsselschlitz 23 und die in den Schlüsselschlitz 23 eingesetzte untere Stange 93 dazu, die Bewegung des intelligenten Schlüssels 20 zu führen.
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Außerdem ist unter den beiden Führungsplatten 33 und 34 die eine Führungsplatte, z.B. die der Betätigungseinrichtung 80 zugewandte Führungsplatte 33 mit einer oberen Öffnung 33a und einer unteren Öffnung 33b für das Hindurchtreten der oberen Stange 92 und der unteren Stange 93 versehen. Die andere Führungsplatte, z.B. die von der Betätigungseinrichtung 80 relativ entfernte Führungsplatte 34 ist mit einem Einschnitt 34a versehen, um die Drehung des Drehteils 22 des intelligenten Schlüssels 20 zu ermöglichen.
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Nachfolgend wird der Betrieb des elektronischen Schaltsystems gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
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Wenn der Fahrer, der den intelligenten Schlüssel 20 in der Form einer Karte besitzt, in ein Fahrzeug einsteigt und nach dem Einschalten der Zündung den Körper 21 des intelligenten Schlüssels 20 in den Führungsschlitz 31 einsetzt, wie in 2 gezeigt ist, oder wenn der Fahrer zuerst den Körper 21 des intelligenten Schlüssels 20 in den Führungsschlitz 31 einsetzt und danach die Zündung einschaltet, identifiziert die PCB 40 über den Permanentmagneten 10, dass der intelligente Schlüssel 20 montiert wurde.
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Währenddessen fließt, wenn die Zündung eingeschaltet ist, ein Strom zu dem an der Konsole 50 montierten Elektromagneten 70, wodurch der Elektromagnet 70 magnetisiert wird.
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Sobald die PCB 40 identifiziert hat, dass der intelligente Schlüssel 20 montiert wurde, steuert die PCB 40 die Betätigungseinrichtung 80, um diese derart zu betreiben, dass die Betätigungsstange 90 in Richtung zu dem intelligenten Schlüssel 20 nach vorn bewegt wird, wie in 9 gezeigt ist.
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Wenn die Betätigungsstange 90 nach vorn bewegt wird, durchdringt die obere Stange 92 die obere Öffnung 33a derart, dass sie Druck auf das untere Ende des Drehteils 22 ausübt, wodurch bewirkt wird, dass das Drehteil 22 um die Gelenkachse 24 derart gedreht wird, dass es näher an den Elektromagneten 70 gelangt. Das vollständig gedrehte Drehteil 22 ist senkrecht zu dem Körper 21 ausgerichtet, wie in 10 gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der Umkehrmagnet 60 mit dem Anziehungsabschnitt 71 des Elektromagneten 70 magnetisch gekuppelt, wie in 8 gezeigt ist. Auf diese Weise wird die Ausgangsposition des intelligenten Schlüssels 20 derart gesetzt, dass dem Fahrer die Durchführung des Schaltens ermöglicht wird.
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Wenn der intelligente Schlüssel 20 anfangs in den Führungsschlitz 31 eingesetzt ist, ist der intelligente Schlüssel 20 in der mittleren Position in der Längsrichtung des Führungsschlitzes 31 angeordnet, wie in den 8 und 11 gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der Umkehrmagnet 60 mit dem Anziehungsabschnitt 71 des Elektromagneten 70 magnetisch gekuppelt, und die PCB 40 gibt ein Null-Stufensignal oder ein P-Stufensignal ab.
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Wenn der Fahrer den intelligenten Schlüssel 20 durch Greifen des Drehteils 22 mit der Hand in dem Zustand, in dem der Umkehrmagnet 60 mit dem Anziehungsabschnitt 71 des Elektromagneten 70 magnetisch gekuppelt ist, entlang dem Führungsschlitz 31 vor oder zurück bewegt, variiert die Position des Permanentmagneten 10. Zu diesem Zeitpunkt gibt die PCB 40 irgendein Schaltstufensignal unter dem P-, R-, N- und D-Stufensignal basierend auf der Variation in der Position des Permanentmagneten 10 ab.
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Dann kehrt, wenn der Fahrer seine Hand von dem Drehteil 22, das entlang dem Führungsschlitz 31 bewegt wird, entfernt, der intelligente Schlüssel 20 durch magnetische Abstoßung zwischen dem Umkehrmagneten 60 und dem Abstoßungsabschnitt 72 des Elektromagneten 70 in eine Null-Stufe zurück. Der intelligente Schlüssel 20, der in die Null-Stufe zurückgekehrt ist, kann durch magnetische Anziehung zwischen dem Umkehrmagneten 60 und dem Anziehungsabschnitt 71 des Elektromagneten 70 in der Position der Null-Stufe verbleiben.
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Dann wird, wenn der Fahrer nach Abschluss der Fahrt des Fahrzeuges die Zündung ausschaltet, der Stromfluss zu dem Elektromagneten 70 unterbrochen, wodurch der Elektromagnet 70 entmagnetisiert und die Betätigungsstange 90 durch den Betrieb der Betätigungseinrichtung 80 zurück bewegt wird. Dadurch kehrt das Drehteil 22, das derart gedreht wurde, dass es senkrecht zu dem Körper 21 ausgerichtet ist, durch die Rückstellkraft der Rückstellfeder 25 in die ursprüngliche Position zurück, in welcher das Drehteil 22 und der Körper 21 zusammen eine gerade Linienform bilden. Gleichzeitig halten, da der Körpermagnet 26 und der Drehteilmagnet 27 magnetisch miteinander gekuppelt sind, der Körper 21 und das Drehteil 22 die gerade Linienform derart aufrecht, dass sie in den in 2 gezeigten Zustand zurückkehren, in dem der Fahrer den intelligenten Schlüssel 20 aus dem Führungsschlitz 31 herausziehen kann.
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Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, ist ein elektronisches Schaltsystem gemäß der Erfindung derart konfiguriert, dass es einem Fahrer die Durchführung des Schaltens mittels eines intelligenten Schlüssels des Kartentyps ermöglicht. Das elektronische Schaltsystem hat den Vorteil, dass es ein leichteres und einfacheres Schalten als ein Schaltsystem des Hebeltyps oder des Knopftyps sicherstellt, und hat auch den Vorteil, dass durch Beseitigung des Erfordernisses für eine Mehrzahl von Knöpfen reduzierte Kosten und eine minimierte Anordnung erzielt werden, wodurch sich eine effiziente Ausnutzung des umliegenden Konsolenraumes ergibt.
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Außerdem hat das elektronische Schaltsystem gemäß der Erfindung die Vorteile, dass infolge der Erleichterung und Bequemlichkeit des Schaltens eine schnelle Durchführung des Schaltens ermöglicht wird und die dem Schalten zurechenbare Ermüdung des Fahrers beträchtlich reduziert wird.
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Außerdem hat das elektronische Schaltsystem gemäß der Erfindung den Vorteil, dass das Risiko des Verlustes des intelligenten Schlüssels infolge der Durchführung des Schaltens mittels des intelligenten Schlüssels reduziert wird.
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Zur Vereinfachung der Erläuterung und genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „oben“, „unten“, „innen“, „außen“ usw. verwendet, um die Merkmale der beispielhaften Ausführungsform in Bezug auf die Positionen dieser Merkmale in den Figuren zu beschreiben.
