DE4339931C1 - Positionsgeber, insbesondere für den Gangwählhebel eines Fahrzeuggetriebes - Google Patents

Positionsgeber, insbesondere für den Gangwählhebel eines Fahrzeuggetriebes

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Description

Die Erfindung betrifft einen Positionsgeber, insbesondere für den Gangwählhebel eines Fahrzeuggetriebes, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
In Kraftfahrzeugen wird die Stellung eines Gangwählhebels abge­ fragt, um Aggregate anzusteuern und den Fahrer über den einge­ legten Getriebegang zu informieren. Es sind viele Anordnungen bekannt, bei denen zur Erzeugung eines Positionssignals für den Wählhebel eines Fahrzeuggetriebes ein Potentiometer, dessen Schleifer an den Wählhebel mechanisch gekuppelt ist, als Positi­ onsgeber eingesetzt wird. Zur Ansteuerung des Fahrzeuggetriebes wird in einer Auswerteschaltung der elektrische Widerstand in der jeweiligen Wählhebelstellung programmgemäß ausgewertet. Eine solche Auswerteschaltung ist beispielsweise aus der DE 38 36 145 A1 bekannt. Die darin offenbarte Auswerteschaltung liefert auch ein Informationssignal, welches anzeigt, ob ein bis dahin einge­ legter Gang verlassen wird.
Die Verwendung eines Potentiometers zum Abgriff einzelner genau definierter Positionspunkte hat jedoch den Nachteil, daß die während eines Positionswechsels ausgelesenen Zwischenpositionen durch die Programmierung der nachgeschalteten Auswerteschaltung unterdrückt werden müssen. Die dazu benötigten Grenzwertinforma­ tionen müssen aufgrund der unvermeidlichen Einbautoleranzen in einem Einlernvorgang einprogrammiert werden.
Um diesen Aufwand zu vermeiden, wird in der DE 40 39 842 C1 ein Potentiometer mit einem Tastschalter kombiniert, der durch das Einrasten eines federbelasteten Rollkörpers in Rastsenken an den definierten Wählhebelpositionen betätigt wird. Durch ein Schalt­ signal des Tastschalters wird die Auswerteschaltung veranlaßt, aus dem vorliegenden Potentiometermeßwert die Wählhebelstellung zu ermitteln. Da die Meßwerte zu den dis­ kreten Positionen genügend weit auseinanderliegen, ist eine ein­ deutige Zuordnung anhand von Wertebereichen ohne weiteres mög­ lich. Der Toleranzbereich beim Einbau des Potentiometers und für das Spiel des Wählhebels wird dadurch vergrößert, so daß ein Einlernvorgang entfällt. Die bekannte Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß sie wegen der vielen mechanischen Komponenten auf­ wendig und zudem stark anfällig gegen Umwelteinflüsse ist.
Weiterhin sind die Foliendrucksensoren aus der DE-Zeitschrift: Feinwerktechnik & Meßtechnik 99 (1991) 7-8, S. 339-341 bekannt, deren elektrischer Widerstand bei zunehmender, in normaler Rich­ tung auf die Sensoroberfläche ausgeübten Kraft abnimmt. Diese Tastsensoren weisen keine beweglichen Teile auf, sind kostengün­ stig, robust und haben aufgrund ihrer Dickfilm-Auslegung ein dünnes Profil. Sie lassen sich in nahezu beliebigen geometri­ schen Formen und Abmessung sehr einfach durch Siebdruck seri­ enmäßig herstellen und werden in verschiedensten Ausführungen auch in der Automobilindustrie angewendet.
Ein einfacher Foliendrucksensor ist aus zwei zusammenlaminierten Polymerlagen aufgebaut, wobei die eine Lage mit einem Halblei­ termaterial und die andere mit zwei getrennten Leiterbahnen be­ schichtet ist. Die Leiterbahnen weisen einen Hauptstrang auf, von dem dünne Stichleitungen senkrecht abzweigen und eine kam­ martige Elektrode bilden, die mit einer gegenüberliegenden kam­ martigen Elektrode angeordnet ist. Wird der Foliendrucksensor mit Druck belastet, schaltet das Halbleiter­ material die Kontaktfinger der Elektroden mehr oder weniger parallel, worauf der elektrische Widerstand zwischen den Elek­ troden abnimmt. Zwischen den beiden Anschlußpunkten der Leiter­ bahnen liegt damit ein Widerstand (FSR) an, der mit zunehmender Druckkraft abnimmt und abhängig davon in einem Bereich von unge­ fähr drei Zehnerpotenzen variiert. Ferner kann mit einer geeig­ neten Ausbildung des Träger- und Deckmaterials eine ausgeprägte Schaltcharakteristik der Foliendrucksensoren erreicht werden.
Eine Anwendung von Foliendrucksensoren als Positionsgeber ist beispielsweise in Gestalt einer Folientastatur für ein elektro­ nisches Musikinstrument aus der EP 489 344 A1 bekannt. Darin werden die Widerstände der den einzelnen Tasten zugeordneten drucksensitiven Bereiche einzeln kontaktiert und nach einem be­ sonderen Verfahren ausgelesen. Das Verfahren ist aufwendig, da auch gleichzeitig betätigte Tasten erkannt werden müssen.
Aus der oben genannten DE-Zeitschrift sind auch potentiometrische Foliendrucksensoren bekannt, durch die in einer bestimmten An­ schlußart eine lineare Position entlang einer Widerstandsbahn gemessen werden kann. Sie unterscheiden sich von den normalen Foliendrucksensoren in ihrem Aufbau im wesentlichen dadurch, daß der Hauptstrang einer der beiden Leiterbahnen durch eine Wider­ standsbahn ersetzt ist und Anschlußpunkte am Anfang und am Ende der Widerstandsbahn vorhanden sind.
Weiterhin ist aus der gattungsbildenden DE 42 22 878 A1 eine An­ ordnung zur Erfassung der Schaltstellung eines Kraftfahrzeugge­ triebes bekannt, welche einen potentiometrischen Foliendrucksen­ sor verwendet, um die axiale Position einer das Umschalten der Getriebestufen steuernden Schaltwelle zu sensieren. Ein mit der Schaltwelle mechanisch gekuppelter Schleifer übt dabei auf den Foliendrucksensor einen lokalen Druck an einer linearen Positi­ on aus, welche der axialen Stellung der Schaltwelle entspricht. Der Zuordnung zu diskreten Schaltstufen liegt wiederum eine quasi stufenlose Bestimmung der Position des Schleifers zugrunde mit allen eingangs erwähnten nachteiligen Anforderung an eine nachfolgende Auswerteschaltung.
Aus dem recht umfangreichen Stand der Technik zur Gangwahlerken­ nung wird zum allgemeinen Hintergrund noch auf die Druckschrif­ ten DE 41 35 362 A1 und DE 37 10 286 A1 verwiesen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Positionsgeber zu realisieren, der eine einfache, zuverlässige, gegenüber Toleranzen unempfindliche Erkennung von Positionswech­ seln und Zuordnung von diskreten Positionen gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.
Durch eine entsprechende Ausdehnung der drucksensitiven Bereiche können Einbau- und Lagetoleranzen aufgefangen werden. Eine Prä­ zision beim Einbau des Foliendrucksensors oder gar ein Einlern­ vorgang ist daher nicht erforderlich. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Positionssignale zu verschiedenen Positionen scharf voneinander abgegrenzt und daher gut unterscheidbar sind. Zu­ sätzlich ist das in Zwischenstellungen des Wählhebels auf null zurückgehende Positionssignal zur Erkennung eines allgemeinen Positionswechsels auswertbar.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprü­ chen und der Beschreibung hervor. Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 die mechanische Übertragung der Wählhebelstellung auf den als Foliendrucksensor ausgebildeten Positionssensor,
Fig. 2 den erfindungsgemäßen Positionssensor in einer Ausbildung zur Gangarterkennung bei einem automatischen Getriebe.
Zur Erfassung der Wählhebelstellung mittels eines Foliendruck­ sensors muß auf die Sensoroberfläche ein lokaler Druck an dem Ort ausgeübt werden, der einer jeweiligen Wählhebelstellung zu­ geordnet ist. Diese Funktion erfüllt die in Fig. 1 dargestellte Anordnung: Von dem Wählhebel 1 ragt ein kontaktloser Schleifer 2 ab, an dessen Ende ein Abtastspitze 6 befestigt ist, die mittels einer Feder 5 vorgespannt ist. Die Abtastspitze 6 kann dabei ku­ gelförmig, halbkugelförmig oder als Rolle ausgebildet sein. Die Abtastspitze 6 übt einen konstanten Druck auf einen eng begrenz­ ten Bereich der Oberfläche des Foliendrucksensors 3 aus, wobei der Foliendrucksensor 3 auf einer Trägerplatine 4 plan aufge­ klebt ist.
Die Fig. 2 zeigt als Ausführungsbeispiel die Draufsicht auf den erfindungsgemäßen, als Foliendrucksensor 3 ausgebildeten Positi­ onsgeber sowie die daneben angeordnete Schaltkulisse 7 eines au­ tomatischen Getriebes. Die Darstellung des Foliendrucksensors 3 beschränkt sich auf die Leitungsführung der Widerstands- und der Leiterbahn, unter Verzicht auf eine Wiedergabe der das Träger­ substrat bildenden Polymerlage und der Halbleiterschicht im Be­ reich der Elektroden. Auch der kontaktlose Schleifer ist in der Fig. 2 nicht dargestellt. Innerhalb der Schaltkulisse 7 sind die Positionen 8.1-8.6 des Wählhebels als Kreise (P, R, N, D, 3, 2) dargestellt. Der Foliendrucksensor 3 mit der Widerstandsbahn 9 und der parallel verlaufende Haupt­ strang der Leiterbahn 10 ist der äußeren Form der Schaltkulisse 7 angepaßt.
Anders als bei den bekannten potentiometrischen Foliendrucksen­ soren ist die Widerstandsbahn 9 in verschiedene, aufeinanderfol­ gende Abschnitte unterteilt, wobei ein erster Abschnittstyp a und ein zweiter Abschnittstyp b sich gemäß der Folge abab . . . a abwechseln. Der erste Abschnittstyp a bildet einen Festwider­ stand z. B. 9a.1, dessen Bemessung sich aus dem Produkt der Länge des Bahnabschnitts mit seinem auf eine Längeneinheit bezogenen spezifischen Widerstand berechnet. Der zweite Abschnittstyp b stellt einen potentiometrischen Bahnabschnitt z. B. 9b.1 dar und besteht demzufolge aus einer Widerstandsbahn von der senkrecht dünne Stichleitungen aus Leitermaterial abzweigen, die eine Kammstruktur bilden und in den Raum zwischen Widerstandsbahn 9 und Leiterbahn 10 hineinragen. Dort greifen sie mit der Kammstruktur der elektronischen Stichleitungen ineinan­ der, die von der Leiterbahn 10 ausgehen. Dieser Bereich, wo von der Widerstandsbahn 9 ausgehende Stichleitungen und von der Lei­ terbahn 10 ausgehende Stichleitungen dicht benachbart sind, bil­ det den drucksensitiven Bereich. Die Einrahmung 11 zeigt einen solchen Bereich an, in welchem ein Druck auf die Oberfläche des Foliendrucksensors 3 bewirkt, daß das Halbleitermaterial benach­ barte Stichleitungen abhängig vom Druck mehr oder weniger kurz­ schließt und ein Strom von der Widerstandsbahn 9 zu der Lei­ tungsbahn 10 fließen kann.
Die Verteilung der drucksensitiven Bereiche und demzufolge die Verteilung der Abschnitte a und b auf der Widerstandsbahn 9 ist in Funktion der zu sensierenden Positionen 8.1-8.6 so gewählt, daß der einer bestimmten Position zugeordnete drucksensitive Be­ reich von der Abstastspitze 6 des kontaktlosen Schleifers 2 (Fig. 1) mit Druck beaufschlagt wird, wenn der Wählhebel 1 (Fig. 1) die Position einnimmt. Die Größe des drucksensitiven Berei­ ches z. B. 11 ist dabei so dimensioniert, daß eine sichere Druck­ belastung durch die Abtastspitze gewährleistet ist und Einbauto­ leranzen und Spiel des Wählhebels aufgefangen werden.
Zur Kontaktierung des Foliendrucksensors 3 sind drei Anschlüsse 3.1-3.3 vorgesehen. Der erste Anschluß 3.1 kontaktiert den An­ fang der Widerstandsbahn 9 und ist an eine Spannung V ange­ schlossen, der zweite Anschluß 3.2 kontaktiert das Ende der Wi­ derstandsbahn 9 und ist mit Masse verbunden, der dritte Anschluß 3.3 kontaktiert die Leiterbahn 10 und gibt das Positionssignal 12 an eine Auswerteschaltung 13 ab. Diese Anschlußweise ent­ spricht der üblichen Spannungsteilerschaltung, wie sie von Po­ tentiometern bekannt ist.
Die Spannung des Positionssignals 12 für eine bestimmte Position ergibt sich aus der Spannung V und den beteiligten Widerständen mittels der bekannten Spannungsteilerformel. Befindet sich der Wählhebel beispielsweise in der Position 8.2 (R), so wird die Widerstandsbahn 9 durch Kurzschließen der kammartigen Elektroden im entsprechenden drucksensitiven Bereich 11 in zwei Teilwider­ stände aufgeteilt, deren erster sich aus der Reihenschaltung der Festwiderstände 9a.1, 9b.1 und 9a.2 und deren zweiter sich aus der Reihenschaltung der Widerstände der übrigen Abschnitte ent­ lang der Widerstandsbahn 9 ergeben. Desweiteren ist die abge­ griffene Spannung abhängig von der genauen y-Position der Ab­ tastspitze innerhalb des druckempfindlichen Bereiches 11, da sie den Widerstand des entsprechenden potentiometrischen Abschnittes der Widerstandsbahn 9 - in Position 8.2 (R) ist es der Abschnitt 9b.2 - aufteilt. Ferner hängt die abgegriffene Spannung auch von dem Druck der Abtastspitze auf den druckempfindlichen Bereich ab, der aufgrund der Vorspannung durch die Feder jedoch für alle Positionen gleich ist.
Wie nun das Positionssignal 12 sich verändert, wenn von einer Position in die andere gewechselt wird, hängt von der besonderen Bemessung der Widerstände in den einzelnen Abschnitten der sieb­ drucktechnisch aufgebrachten Widerstandsbahn 9 ab. Im folgenden werden einige vorteilhafte Ausführungen dargelegt:
In einer ersten Ausführung wird die Widerstandsbahn 9 mit einem konstanten Widerstand pro Längeneinheit dimensioniert. Dies ent­ spricht am nächsten dem bekannten potentiometrischen Folien­ drucksensor. Im Unterschied zu letzterem werden die Bereiche, welche Zwischenstellungen des Wählhebels entsprechen, nicht ab­ gegriffen, da dort keine interdigitierenden Elektroden vorhanden sind. In diesen Zwischenstellungen fällt daher das Positions­ signal 12 auf null ab. Somit liegt zur Auswertung einer Änderung der Wählhebelstellung zusätzlich zu der einer bestimmten Positi­ on zugeordneten Spannung auch eine steile Signalflanke vor, wel­ che zur Erkennung eines allgemeinen Positionswechsels auswertbar ist. Als weiterer Vorteil sind die verschieden Positionen ent­ sprechenden Spannungen deutlich abgestuft, was eine scharfe Ab­ grenzung und Trennung der verschiedenen Wählhebelpositionen er­ laubt.
In einer Weiterbildung sind die Festwiderstände in den nichtsen­ sitiven Abschnitten 9a.1, 9a.2, . . . so gewählt, daß die Span­ nungsdifferenz von einer Position zu einer benachbarten für alle Positionen die gleiche ist. Damit sind die Positionssignale örtlich dicht benachbarter Wählhebelstellungen in gleicher Weise gut abgegrenzt wie die Positionssignale weiter benachbarter Wählhebelstellungen.
Bei den bisher dargestellten beiden Ausführungen des Positions­ gebers ändert sich in geringem Umfang das Positionssignal 12 auch innerhalb des Toleranzbereiches einer angewählten Position kontinuierlich mit einer kleinen Lageänderung in y-Richtung des Aufdruckpunktes der Abtastspitze. Dies kann dazu verwendet wer­ den, die Richtung einer Lageveränderung des Wählhebels anhand der geringfügigen Zunahme oder Abnahme der Spannungsstufe zu er­ kennen. Die frühzeitige Erkennung der Richtung eines Positions­ wechsels des Gangwählhebels kann von Nutzen sein, um beispiels­ weise einen elektrischen Synchronisationsvorgang im Fahrzeugge­ triebe einzuleiten.
Bei der dritten Ausführung steht eine einfache und sichere Er­ kennung der diskreten Positionen 8.1-8.6 im Vordergrund, so daß innerhalb des Toleranzbereiches einer angewählten Position eine Lageveränderung des Aufdruckpunktes der Abtastspitze zu keiner oder nur sehr geringen Änderung des Positionssignals 12 führt. Dazu wird in den sensitiven Abschnitte 9b.1, 9b.2, . . . der Wi­ derstand pro Längeneinheit sehr viel geringer gewählt als für die nichtsensitiven Abschnitte 9a.1, 9a.2, . . . der Widerstands­ bahn 9. Im Grenzfall eines Leitermaterials für die sensitiven Abschnitte 9b.1, 9b.2, . . . bleibt das Positionssignal 12 inner­ halb des Toleranzbereiches einer Position unverändert. Das Posi­ tionssignal ist daher stabil und ändert sich erst sprunghaft beim Verlassen einer Wählhebelposition. Darüber hinaus ist ohne weiteres eine Kombination mit den Merkmalen des zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels möglich.
In Anbetracht der Tatsache, daß rund um den Gangwählhebel weite­ re Bedienelemente wie Schalter und Anzeigenlampen - z. B. für die Sitzheizung - angeordnet sind und diese in zunehmendem Maße miteinander vernetzt werden, bietet sich eine Integration aller elektromechanischen und elektronischen Komponenten auf der Trägerplatine des Foliendrucksensors an. Die Baueinheit umfaßt dann die Sensorik, die Signalverarbeitung, die mechanische Aufnahme von weiteren Schaltern und die Lampen (LED) für die Funktions- und Auffindungsbeleuchtung der weiteren Schalt­ elemente. Dadurch ergeben sich Vorteile in bezug auf eine rationelle Montage und einer einfachen Kontaktierung. Der Aufwand kann noch weiter reduziert werden, wenn auch die Schal­ ter auf der Basis der bekannten Foliendrucksensoren realisiert sind, so daß ein gemeinsamer aber mehrkomponentiger Folien­ drucksensor für die Gangarterkennung und die benachbarten Schalter verwendet werden kann. Weiterhin können, wenn die unterschiedlichen Schaltzustände durch Spannungskodierung abgefragt werden, die Widerstände zur Spannungsteilung als Widerstandsbahnen in den Foliendrucksensor integriert sein.

Claims (11)

1. Positionsgeber, insbesondere für den Gangwählhebel eines Fahrzeuggetriebes, zur Erfassung von definierten, längs einer Bahn angeordneten diskreten Positionen eines kontaktlosen Schleifers,
  • - wobei der Positionsgeber ein auf einer Trägerplatine angeord­ neter Foliendrucksensor ist, der eine der Bahn des Schleifers entsprechend angeordnete Widerstandsbahn und eine parallel ver­ laufende Leiterbahn aufweist, wobei von der Widerstandsbahn und der gegenüberliegenden Leiterbahn dünne, eng benachbarte Stich­ leitungen abragen, die kammartig ineinander­ greifen und einen drucksensitiven Bereich bilden,
  • - wobei der Schleifer auf die Oberfläche des Foliendrucksensors einen lokalen Druck ausübt, wodurch zwischen benachbarten Stich­ leitungen eine stromleitende Verbindung herstellbar ist, so daß eine Spannung von der Widerstandsbahn in einem für die Position des Schleifers charakteristischen Spannungsteilerverhältnis abgegriffen wird, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Widerstandsbahn (9) in mehrere alternierend angeord­ nete nichtsensitive Abschnitte (9a.1, 9a.2, . . . ) und sensitive Abschnitte (9b.1, 9b.2, . . . ) unterteilt ist, so daß einem sensi­ tiven Abschnitt (9b.1) immer ein nichtsensitiver Abschnitt (9a.1) vorangeht und ein anderer nichtsensitiver Abschnitt (9a.2) folgt, wobei ausschließlich von den sensitiven Abschnit­ ten (9b.1, 9b.2, . . . ) senkrechte Stichleitungen abragen und mit kammartig eingreifenden Stichleitungen des ge­ genüberliegenden Leiterbahnabschnittes einen räumlich abgegrenz­ ten drucksensitiven Bereich (11) bilden,
  • - daß den definierten diskreten Positionen (8.1-8.6) des Schlei­ fers (2) jeweils ein drucksensitiver Bereich (11) und den undefinierten Zwischenpositionen die nicht drucksensitiven Bereiche zugeordnet sind.
2. Positionsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf eine Längeneinheit bezogene elektrische Widerstand der Widerstandsbahn (9) in den verschiedenen nichtsensitiven Ab­ schnitten (9a.1, 9a.2, . . . ) jeweils so gewählt ist, daß beim Übergang von einer diskreten Position in die nächstfolgende das Widerstandsinkrement entlang der Widerstandsbahn (9) für alle Ausgangspositionen nahezu das gleiche ist.
3. Positionsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf eine Längeneinheit bezogene elektrische Widerstand der Widerstandsbahn (9) in sensitiven Abschnitten (9b.1, 9b.2, . . . ) sehr viel kleiner als in den nichtsensitiven Abschnitten (9a.1, 9a.2, . . . ) ist.
4. Positionsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den sensitiven Abschnitten (9b.1, 9b.2, . . . ) die Widerstands­ bahn durch eine Stück Leiterbahn ersetzt ist.
5. Positionsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsbahn (9) an ihrem einen Ende (3.1) an eine Span­ nungsquelle, an ihrem anderen Ende (3.2) an Masse angeschlossen und an einem Anschlußpunkt (3.3) der Leiterbahn (10) ein Positi­ onssignal (12) abgreifbar ist.
6. Positionsgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswerteschaltung (13) die Spannung des Positionssignals (12) mit abgespeicherten, jeweils einer definierten Position (8.1-3.6) zugeordneten Spannungswerten vergleicht und eine defi­ nierte Position erkennt, wenn die Spannung innerhalb eines Tole­ ranzbereiches um den entsprechenden abgespeicherten Spannungs­ wert liegt.
7. Positionsgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (13) bei einem Rückgang des Positionssi­ gnals (12) auf null einen allgemeinen Positionswechsel erkennt.
8. Positionsgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (13) zur Erkennung der Richtung eines be­ vorstehenden Positionswechsels eine kleine Spannungsänderung des Positionssignals (12) innerhalb des Toleranzbereiches eines ab­ gespeicherten Spannungswertes auswertet.
9. Positionsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionsgeber zur Erkennung der Stellung eines Gangwählhe­ bels (1) eines Fahrzeuggetriebes ausgebildet ist, indem der Schleifer (2) mit dem Gangwählhebel (1) mechanisch gekuppelt ist und die definierten Positionen (8.1-8.6) des Schleifers den Stellungen des Gangwählhebels (1) entsprechen, bei denen ein Gang eingelegt ist.
10. Positionsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Trägerplatine (4) weitere elektronische oder mechanische Komponenten, insbesondere eine Auswerteschaltung (13) zur Aus­ wertung des Positionssignals (12) angeordnet sind.
11. Positionsgeber nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Trägerplatine (4) angeordnete Schalter in an sich be­ kannter Weise Foliendrucksensoren als Schaltelemente verwenden, welche mit dem Positionsgeber einen zusammenhängenden aber mehr­ komponentigen Foliendrucksensor bilden.
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19540232C1 (de) * 1995-10-17 1997-05-07 Germanischer Lloyd Ag Verfahren und Drucksensor zum Messen von hydrodynamischen und hydrostatischen Drücken
DE19648386A1 (de) * 1996-11-21 1998-05-28 Hartmut Kulschewski Einrichtung zur Positionsbestimmung und/oder Wegmessung
DE19648539A1 (de) * 1996-11-25 1998-06-25 Mannesmann Vdo Ag Passiver magnetischer Positionssensor
EP0913940A2 (de) * 1997-10-31 1999-05-06 Leopold Kostal GmbH & Co. KG Vorrichtung zum Erfassen von Schaltstellungen eines mechanisch betätigbaren Schaltmittels sowie Verfahren zum Erfassen von Schaltstellungen eines mechanisch betätigbaren Schaltmittels
DE19902639A1 (de) * 1999-01-23 2000-07-27 Bayerische Motoren Werke Ag Schaltsystem
EP1152170A1 (de) * 2000-05-05 2001-11-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Stellungserkennung
DE102007014751A1 (de) * 2007-01-24 2008-08-07 Otto Bock Healthcare Products Gmbh Potentiometer
DE102009018342A1 (de) 2008-04-24 2009-10-29 Hirschmann Automotive Gmbh Magnetischer Positionssensor mit einer Abgreifschicht aus einem amorphen Metall
FR2931938A1 (fr) * 2008-06-03 2009-12-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de detection de position d'un mecanisme mobile se trouvant dans un carter contenant de l'huile
FR2931937A1 (fr) * 2008-06-03 2009-12-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de detection de position d'un mecanisme mobile se trouvant dans un carter contenant de l'huile
FR2931934A1 (fr) * 2008-06-03 2009-12-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de detection de position d'un mecanisme mobile comprenant un capteur et une cible
US8330450B2 (en) 2006-11-18 2012-12-11 Hirschmann Automotive Gmbh Magnetic position sensor
CN102937181A (zh) * 2012-11-14 2013-02-20 哈尔滨宏泰伟业科技有限公司 自动机械变速箱液压选换挡操纵机构传感器
CN103438202A (zh) * 2013-09-16 2013-12-11 盛瑞传动股份有限公司 一种换挡拉臂
US20140157934A1 (en) * 2012-12-06 2014-06-12 Hyundai Motor Company Shifting apparatus for vehicle with DCT and control method thereof
DE102018219547A1 (de) * 2018-11-15 2020-05-20 Zf Friedrichshafen Ag Schalthebelsensorvorrichtung zum kapazitiven Erfassen einer Position eines Schalthebels eines Fahrzeugs, Schalthebel zum Auswählen einer Fahrstufe für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Schalthebelsensorvorrichtung
RU2780031C1 (ru) * 2021-11-26 2022-09-20 АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ЭЙРБУРГ" (АО "Эйрбург") Устройство для измерения угла положения и линейного перемещения контролируемого объекта

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3710286A1 (de) * 1987-03-28 1988-10-06 Preh Elektro Feinmechanik Weg- bzw. positionsgeber
DE3836145A1 (de) * 1988-10-22 1990-04-26 Fichtel & Sachs Ag Anordnung zur erfassung der stellung eines maschinenteils, insbesondere eines gangschalthebels
DE4039842C1 (en) * 1990-12-13 1992-01-16 Bayerische Motoren Werke Ag, 8000 Muenchen, De Position signal generator for gear lever of motor vehicle - has potentiometer returning position confirmation voltage to electronic control unit
EP0489344A1 (de) * 1990-12-03 1992-06-10 I.E.E. International Electronics & Engineering S.à.r.l. Verfahren zur Identifikation einer gedrückten Taste einer Tastatur
DE4135362A1 (de) * 1991-10-26 1993-04-29 Bayerische Motoren Werke Ag Elektrische schalteinrichtung fuer automatikgetriebe
DE4222878A1 (de) * 1992-07-11 1994-01-13 Fichtel & Sachs Ag Anordnung zur Erfassung der Schaltstellung eines Kraftfahrzeuggetriebes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3710286A1 (de) * 1987-03-28 1988-10-06 Preh Elektro Feinmechanik Weg- bzw. positionsgeber
DE3836145A1 (de) * 1988-10-22 1990-04-26 Fichtel & Sachs Ag Anordnung zur erfassung der stellung eines maschinenteils, insbesondere eines gangschalthebels
EP0489344A1 (de) * 1990-12-03 1992-06-10 I.E.E. International Electronics & Engineering S.à.r.l. Verfahren zur Identifikation einer gedrückten Taste einer Tastatur
DE4039842C1 (en) * 1990-12-13 1992-01-16 Bayerische Motoren Werke Ag, 8000 Muenchen, De Position signal generator for gear lever of motor vehicle - has potentiometer returning position confirmation voltage to electronic control unit
DE4135362A1 (de) * 1991-10-26 1993-04-29 Bayerische Motoren Werke Ag Elektrische schalteinrichtung fuer automatikgetriebe
DE4222878A1 (de) * 1992-07-11 1994-01-13 Fichtel & Sachs Ag Anordnung zur Erfassung der Schaltstellung eines Kraftfahrzeuggetriebes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Rohde, R.: Druck- und Positionssensoren für Tastaturen, in: F & M 99 (1991) 7-8, S. 339-341 *

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19540232C1 (de) * 1995-10-17 1997-05-07 Germanischer Lloyd Ag Verfahren und Drucksensor zum Messen von hydrodynamischen und hydrostatischen Drücken
DE19648386A1 (de) * 1996-11-21 1998-05-28 Hartmut Kulschewski Einrichtung zur Positionsbestimmung und/oder Wegmessung
DE19648539A1 (de) * 1996-11-25 1998-06-25 Mannesmann Vdo Ag Passiver magnetischer Positionssensor
DE19648539C2 (de) * 1996-11-25 2000-04-13 Mannesmann Vdo Ag Passiver magnetischer Positionssensor
EP0913940A2 (de) * 1997-10-31 1999-05-06 Leopold Kostal GmbH & Co. KG Vorrichtung zum Erfassen von Schaltstellungen eines mechanisch betätigbaren Schaltmittels sowie Verfahren zum Erfassen von Schaltstellungen eines mechanisch betätigbaren Schaltmittels
EP0913940A3 (de) * 1997-10-31 2000-02-23 Leopold Kostal GmbH & Co. KG Vorrichtung zum Erfassen von Schaltstellungen eines mechanisch betätigbaren Schaltmittels sowie Verfahren zum Erfassen von Schaltstellungen eines mechanisch betätigbaren Schaltmittels
DE19902639A1 (de) * 1999-01-23 2000-07-27 Bayerische Motoren Werke Ag Schaltsystem
EP1152170A1 (de) * 2000-05-05 2001-11-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Stellungserkennung
US8330450B2 (en) 2006-11-18 2012-12-11 Hirschmann Automotive Gmbh Magnetic position sensor
DE102007014751A1 (de) * 2007-01-24 2008-08-07 Otto Bock Healthcare Products Gmbh Potentiometer
DE102009018342A1 (de) 2008-04-24 2009-10-29 Hirschmann Automotive Gmbh Magnetischer Positionssensor mit einer Abgreifschicht aus einem amorphen Metall
FR2931938A1 (fr) * 2008-06-03 2009-12-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de detection de position d'un mecanisme mobile se trouvant dans un carter contenant de l'huile
FR2931934A1 (fr) * 2008-06-03 2009-12-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de detection de position d'un mecanisme mobile comprenant un capteur et une cible
EP2131142A1 (de) * 2008-06-03 2009-12-09 Peugeot Citroën Automobiles S.A. Vorrichtung zur Positionserfassung eines beweglichen Mechanismus, der sich in einem mit Öl gefülltem Gehäuse befindet
FR2931937A1 (fr) * 2008-06-03 2009-12-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de detection de position d'un mecanisme mobile se trouvant dans un carter contenant de l'huile
CN102937181A (zh) * 2012-11-14 2013-02-20 哈尔滨宏泰伟业科技有限公司 自动机械变速箱液压选换挡操纵机构传感器
US20140157934A1 (en) * 2012-12-06 2014-06-12 Hyundai Motor Company Shifting apparatus for vehicle with DCT and control method thereof
DE102013103799B4 (de) 2012-12-06 2023-07-27 Hyundai Motor Company Schaltvorrichtung für Fahrzeug mit Doppelkupplungsgetriebe und Steuerverfahren davon
CN103438202A (zh) * 2013-09-16 2013-12-11 盛瑞传动股份有限公司 一种换挡拉臂
DE102018219547A1 (de) * 2018-11-15 2020-05-20 Zf Friedrichshafen Ag Schalthebelsensorvorrichtung zum kapazitiven Erfassen einer Position eines Schalthebels eines Fahrzeugs, Schalthebel zum Auswählen einer Fahrstufe für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Schalthebelsensorvorrichtung
RU2780031C1 (ru) * 2021-11-26 2022-09-20 АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ЭЙРБУРГ" (АО "Эйрбург") Устройство для измерения угла положения и линейного перемещения контролируемого объекта

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