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Title:
SELECTOR APPARATUS FOR SELECTING A PARAMETER, IN PARTICULAR A GEAR STAGE OF A VEHICLE TRANSMISSION, METHOD FOR PRODUCING A SELECTOR APPARATUS, AND METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING A POSITION OF A LEVER ELEMENT IN A SELECTOR APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/201674
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a selector apparatus (102) for selecting a parameter, in particular a gear stage of a vehicle transmission. The selector apparatus (102) comprises a lever element (200) that is or can be mounted so as to be rotatable about an axis of rotation (202) and a magnetic element (204) that is or can be formed on the lever element (200) by injection moulding, said magnetic element being pivotable along a circular path (206) when the lever element (200) rotates. The selector apparatus (102) further comprises a sensor element (208) for sensing a magnetic field generated by the magnetic element (204) in order to determine a position of the lever element (200).

Inventors:
KREINEST, Daniel (Winzergasse 8 A, Neuenkirchen-Vörden, 49434, DE)
BULTIAU, Cedric (Gartenallee 41, Bremen, 28359, DE)
ERTAS, Emrah (Dominikanerweg 24 A, Vechta, 49377, DE)
KÜHNE, Yanik (Heideweg 6, Diepholz, 49356, DE)
Application Number:
EP2019/058937
Publication Date:
October 24, 2019
Filing Date:
April 09, 2019
Export Citation:
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Assignee:
ZF FRIEDRICHSHAFEN AG (Löwentaler Straße 20, Friedrichshafen, 88046, DE)
International Classes:
F16H59/10
Foreign References:
DE102015225494A12017-06-22
US20010020575A12001-09-13
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Schaltvorrichtung (102) zum Wählen eines Parameters, insbesondere einer Fahr stufe eines Fahrzeuggetriebes (104), wobei die Schaltvorrichtung (102) folgende Merkmale aufweist: ein um eine Drehachse (202) drehbar gelagertes oder lagerbares Hebelele- ment (200); ein in einem Spritzgießverfahren an dem Hebelelement (200) ausgeformtes oder ausformbares Magnetelement (204), das bei einem Drehen des Hebelelements (200) entlang einer Kreisbahn (206) verschwenkbar ist; und ein Sensorelement (208) zum Erfassen eines durch das Magnetelement (204) er zeugten Magnetfelds zum Ermitteln einer Stellung des Hebelelements (200).

2. Schaltvorrichtung (102) gemäß Anspruch 1 , bei der das Hebelelement (200) und das Magnetelement (204) als Komponenten eines Spritzgießteils in einem Mehrkom- ponenten-Spritzgießverfahren ausgeformt sind und/oder bei der das Magnetele ment (204) aus einem Kunststoff mit einem magnetisierbaren und/oder magnetischen Füllstoff ausgeformt ist.

3. Schaltvorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der der Mittelpunkt der Kreisbahn (206) auf der Drehachse (202) liegt.

4. Schaltvorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der das Magnetelement (204) als Ringabschnitt mit einer gekrümmten Außenfläche (212) und einer gekrümmten Innenfläche (214) ausgeformt ist.

5. Schaltvorrichtung (102) gemäß Anspruch 4, bei der die Außenfläche (212) dem Sensorelement (208) zugewandt ist und/oder die Innenfläche (214) der Drehach se (202) zugewandt ist.

6. Schaltvorrichtung (102) gemäß Anspruch 4 oder 5, bei der die Außenfläche (212) und die Innenfläche (214) zueinander konzentrisch sind.

7. Schaltvorrichtung (102) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, bei der die Außen fläche (212) und/oder die Innenfläche (214) zur Kreisbahn (206) konzentrisch ist.

8. Schaltvorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der das Magnetelement (204) ausgebildet ist, um im Bereich des Sensorelementes (208) ein homogenes Magnetfeld (230) bereitzustellen.

9. Schaltvorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der das Magnetelement (204) ausgebildet ist, um im Bereich des Sensorelementes (208) ein Magnetfeld (230) bereitzustellen, welches in einer Richtung ausgerichtet ist, die innerhalb eines Toleranzbereichs einer Erstreckungsrichtung der Drehachse (202) entspricht, insbesondere wobei das Sensorelement (208) in einer Achse gegenüber liegend dem Magnetelement (204) angeordnet ist, die innerhalb eines Toleranzbe reichs parallel zur Drehachse (202) ausgerichtet ist.

10. Schaltvorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der das Sensorelement (208) als analoger Hall-Sensor ausgebildet ist.

1 1. Verfahren (300) zum Herstellen einer Schaltvorrichtung (102) zum Wählen eines Parameters, insbesondere einer Fahrstufe eines Fahrzeuggetriebes (104), wobei das Verfahren (300) folgende Schritte umfasst:

Ausformen (310) eines Magnetelements (204) an einem Hebelelement (200) in ei nem Spritzgießverfahren;

Lagern (320) des Hebelelements (200), sodass das Hebelelement (200) um eine Drehachse (202) drehbar ist, wobei das Magnetelement (204) bei einem Drehen des Hebelelements (200) entlang einer Kreisbahn (206) verschwenkbar ist; und Positionieren (330) eines Sensorelements (208) in Abhängigkeit von der Kreis bahn (206), um ein durch das Magnetelement (204) erzeugtes Magnetfeld zum Er mitteln einer Stellung des Hebelelements (200) zu erfassen.

12. Verfahren (300) gemäß Anspruch 1 1 , bei dem im Schritt des Ausformens (310) das Magnetelement (204) und das Hebelelement (200) als Komponenten eines Spritzgießteils in einem Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren ausgeformt werden und/oder das Magnetelement (204) aus einem Kunststoff mit einem magnetisierba ren und/oder magnetischen Füllstoff ausgeformt wird.

13. Verfahren (500) zum Ermitteln einer Stellung eines Hebelelements (200) in einer Schaltvorrichtung (102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Verfah ren (500) folgende Schritte umfasst:

Einlesen (510) eines Sensorsignals (414) mit zeit- und wertkontinuierlichem Amplitu denverlauf von einer Schnittstelle (412) zu dem Sensorelement (208); und

Auswerten (520) des Amplitudenverlaufs unter Verwendung des Sensorsignals (414), um die Stellung zu ermitteln.

14. Vorrichtung (400) mit einer Einheit (410), die ausgebildet ist, um das Verfah ren (500) gemäß Anspruch 13 auszuführen und/oder anzusteuern.

15. Computerprogramm, das ausgebildet ist, um das Verfahren (500) gemäß An spruch 13 auszuführen und/oder anzusteuern.

Description:
Schaltvorrichtunq zum Wählen eines Parameters, insbesondere einer Fahrstufe eines Fahrzeuqqetriebes,

Verfahren zum Herstellen einer Schaltvorrichtunq sowie Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer Stellung eines Hebelelements in einer Schaltvorrichtunq

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung zum Wählen eines Parameters, insbesondere einer Fahrstufe eines Fahrzeuggetriebes, auf ein Verfah ren zum Herstellen einer solchen Schaltvorrichtung sowie auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Stellung eines Hebelelements in einer solchen Schaltvorrichtung.

Die Stellung eines Wählhebels in einem Fahrzeug mit Automatikgetriebe kann bei spielsweise durch eine linear geführte berührungsfreie, mechanische, optische oder induktive Sensorik ermittelt werden.

Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Schalt vorrichtung, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Schaltvorrichtung, ein verbessertes Verfahren zum Ermitteln einer Stellung eines Hebelelements in einer Schaltvorrichtung sowie eine entsprechende Vorrichtung gemäß den Hauptansprü chen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Der hier beschriebene Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass eine Stellung eines Wählhebels zum Bedienen beispielsweise eines Fahrzeuggetriebes mithilfe eines am Wählhebel ausgeformten Magneten, der mit dem Wählhebel mitrotiert, insbesondere in Form eines (Kunststoff-)Segmentmagneten, berührungslos ermittelt werden kann. Ein solches magnetisches Sensorsystem mit gespritztem Magneten ermöglicht eine Bauraumverkleinerung, eine Präzisionsverbesserung der Sensorik, eine flexible Sig nalgenerierung per Software, eine Vereinfachung der elektrischen Schaltung, eine Verringerung der Bauteilanzahl, eine Montageverbesserung und eine Kostenreduzie rung. Zudem können dadurch mechanische Bauteile zur Umlenkung entfallen. Es wird eine Schaltvorrichtung zum Wählen eines Parameters, insbesondere einer Fahrstufe eines Fahrzeuggetriebes vorgestellt, wobei die Schaltvorrichtung folgende Merkmale aufweist: ein um eine Drehachse drehbar gelagertes oder lagerbares Flebelelement; ein in einem Spritzgießverfahren an dem Hebelelement ausgeformtes oder ausform bares Magnetelement, das bei einem Drehen des Hebelelements entlang einer Kreisbahn verschwenkbar ist; und ein Sensorelement zum Erfassen eines durch das Magnetelement erzeugten Mag netfelds zum Ermitteln einer Stellung des Hebelelements.

Unter einem Fahrzeuggetriebe kann ein Automatikgetriebe oder ein automatisiertes Schaltgetriebe verstanden werden. Beispielsweise kann das Fahrzeuggetriebe zwi schen einem Automatikmodus zum automatischen Wählen von Übersetzungsstufen und einem Handschaltmodus zum manuellen Schalten der Übersetzungsstufen, d. h. zum manuellen Hoch- oder Herunterschalten von Gängen, umschaltbar sein. Unter einer Fahrstufe kann beispielsweise eine Automatikstufe wie P, N, D oder R oder eine manuell schaltbare Übersetzungsstufe des Fahrzeuggetriebes verstanden wer den. Unter einem Hebelelement kann ein längliches Bauteil verstanden werden, das an einem ersten Ende drehbar gelagert sein kann und an einem zweiten Ende mit einem Hebelgriff gekoppelt oder koppelbar sein kann. Unter einem Magnetelement kann beispielsweise ein Verbund eines Kunststoffs wie etwa Polyamid mit einem magnetischen oder magnetisierbaren Füllstoff wie etwa Neodym oder Ferrit verstan den werden. Beispielsweise kann der Füllstoff pulver- oder granulatförmig sein. Unter einer Kreisbahn kann eine Bewegungsbahn mit konstantem radialem Abstand zur Drehachse verstanden werden. Die Kreisbahn kann einen Mittelpunktswinkel von kleiner 360 Grad, insbesondere von kleiner 90 Grad aufweisen. Unter einer Kreis bahn kann dementsprechend ein Abschnitt einer Kreislinie, d. h. ein Kreisbogen ver standen werden. Unter einem Sensorelement kann ein auf dem Hall-Effekt basieren des Sensorelement verstanden werden. Beispielsweise kann es sich bei dem Senso relement um einen digitalen oder analogen Hall-Sensor handeln. Gemäß einer Ausführungsform können das Hebelelement und das Magnetelement als Komponenten eines Spritzgießteils in einem Mehrkomponenten- Spritzgießverfahren ausgeformt sein. Zusätzlich oder alternativ kann das Magne telement aus einem Kunststoff mit einem magnetisierbaren und/oder magnetischen Füllstoff ausgeformt sein. Dadurch kann die Herstellung der Schaltvorrichtung be sonders kostengünstig erfolgen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Mittelpunkt der Kreisbahn auf der Drehachse liegen. Dadurch wird eine kompakte Bauform der Schaltvorrichtung er möglicht.

Es ist vorteilhaft, wenn das Magnetelement als Ringabschnitt mit einer gekrümmten Außenfläche und einer gekrümmten Innenfläche ausgeformt ist. Dadurch kann das Magnetelement materialsparend hergestellt werden.

Dabei kann die Außenfläche dem Sensorelement zugewandt sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Innenfläche der Drehachse zugewandt sein. Auch dadurch kann die Schaltvorrichtung möglichst kompakt gehalten werden. Ferner wird dadurch eine gute Zugänglichkeit des Sensorelements ermöglicht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Außenfläche und die Innenflä che zueinander konzentrisch sein. Dadurch kann die Herstellung des Magnetele ments vereinfacht werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Außenfläche und/oder die Innen fläche zur Kreisbahn konzentrisch sein. Dadurch kann eine präzise Ermittlung der Stellung des Hebelelements gewährleistet werden.

Des Weiteren kann das Magnetelement ausgebildet sein, um im Bereich des Senso relementes ein homogenes Magnetfeld bereitzustellen. Durch diese Ausführungsform kann eine einfache Herstellung der Schaltvorrichtung, beispielsweise durch ein Mag netisierungsverfahren des Megnetelementes als abschließendem Herstellungss- schritt der Schaltvorrichtung erreicht werden. Auch kann einehohe Genauigkeit bei der Ermittlung der Stellung des Hebelelements erzielt werden.

Dabei kann das Magnetelement ausgebildet sein, um im Bereich des Sensorelemen tes ein Magnetfeld bereitzustellen, welches in einer Richtung ausgerichtet ist, die in nerhalb eines Toleranzbereichs einer Erstreckungsrichtung der Drehachse ent spricht, insbesondere wobei das Sensorelement in einer Achse gegenüberliegend dem Magnetelement angeordnet ist, die innerhalb eines Toleranzbereichs parallel zur Drehachse ausgerichtet ist. Unter einem Toleranzbereich kann hierbei beispielsweise ein Winkelbereich von 10 Grad verstanden werden, um den die Ausrichtung des Magnetfeldes von dfer Errstreckungsrichtung bzw. der Ausrichtung der Drehachse abweicht. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil einer einfachen Herstell- barkeit der Schaltvorrichtung als auch der besonders hohen Genauigkeit bei der Er mittlung der Stellung des Hebelelements.

Von Vorteil ist auch, wenn das Sensorelement als analoger Hall-Sensor ausgebildet ist. Unter einem analogen Hall-Sensor kann im Gegensatz zu einem digitalen Hall- Sensor ein Magnetfeldsensor mit analogem, d. h. zeit- und wertkontinuierlichem Ausgangssignal verstanden werden. Dadurch können zusätzliche Sensorelemente zur Ermittlung der Stellung des Hebelelements entfallen.

Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Schalt vorrichtung zum Wählen eines Parameters, insbesondere einer Fahrstufe eines Fahrzeuggetriebes, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

Ausformen eines Magnetelements an einem Hebelelement in einem Spritzgießver fahren;

Lagern des Hebelelements, sodass das Hebelelement um eine Drehachse drehbar ist, wobei das Magnetelement bei einem Drehen des Hebelelements entlang einer Kreisbahn verschwenkbar ist; und Positionieren eines Sensorelements in Abhängigkeit von der Kreisbahn, um ein durch das Magnetelement erzeugtes Magnetfeld zum Ermitteln einer Stellung des Hebelelements zu erfassen.

Gemäß einer Ausführungsform können im Schritt des Ausformens das Magnetele ment und das Hebelelement als Komponenten eines Spritzgießteils in einem Mehr- komponenten-Spritzgießverfahren ausgeformt werden. Zusätzlich oder alternativ kann das Magnetelement aus einem Kunststoff mit einem magnetisierbaren und/oder magnetischen Füllstoff ausgeformt werden. Dadurch kann die Schaltvorrichtung be sonders kostengünstig hergestellt werden.

Schließlich schafft der hier vorgestellte Ansatz ein Verfahren zum Ermitteln einer Stellung eines Hebelelements in einer Schaltvorrichtung gemäß einer der vorstehen den Ausführungsformen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

Einlesen eines Sensorsignals mit zeit- und wertkontinuierlichem Amplitudenverlauf von einer Schnittstelle zu dem Sensorelement; und

Auswerten des Amplitudenverlaufs unter Verwendung des Sensorsignals, um die Stellung zu ermitteln.

Unter einem Sensorsignal kann ein von dem Sensorelement ausgegebenes Ana logsignal mit stufenlosem und unterbrechungsfreiem Verlauf verstanden werden. Dadurch kann auf zusätzliche Einzelsensoren zur Ermittlung der Stellung des He belelements verzichtet werden.

Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Ein richtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausfüh rungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zu grunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Daten signale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbil dung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbil dung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsfor men verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Schaltvorrich tung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Figur 2A eine schematische Darstellung der Schaltvorrichtung aus Figur 1 ;

Figur 2B eine schematische Darstellung einer weiteren Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Figur 2C eine schematische Darstellung einer weiteren Schaltvorrichtung gemäß ei nem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Figur 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Schaltvorrich tung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Figur 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Ermitteln einer Stellung eines Hebelelements in einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung; und

Figur 5 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorlie genden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Schalt vorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Schaltvorrichtung 102 ist ausgebildet, um ein Fahrzeuggetriebe 104, insbesondere ein Automatikgetriebe, zwischen unterschiedlichen Getriebe- oder Fahrstufen umzu schalten.

Figur 2A zeigt eine schematische Darstellung der Schaltvorrichtung 102 aus Figur 1. Die Schaltvorrichtung 102 umfasst ein Hebelelement 200, das um eine Drehachse 202 in zwei durch einen Doppelpfeil angedeutete Drehrichtungen 203 drehbar gela gert ist. Ein der Drehachse 202 gegenüberliegendes Ende des Hebelelements 200 ist beispielsweise mit einem Hebelgriff kombinierbar, um ein Verstellen des He belelements 200 durch einen Fahrer zu ermöglichen. An dem Hebelelement 200 ist ein Magnetelement 204 angeordnet, das in einem Spritzgießverfahren an dem He belelement 200 ausgeformt wurde. Das Magnetelement 204 ist mit dem Hebelele ment 200 fest, insbesondere stoffschlüssig verbunden, sodass das Magnetelement 204 mit dem Hebelelement 200 um die Drehachse 202 entlang einer Kreisbahn 206 mitrotiert. Das Magnetelement 204 ist beispielsweise aus einem Kunststoff spritzge gossen, der einen magnetischen oder magnetisierbaren Füllstoff wie beispielsweise Neodym oder Ferrit enthält. Bei dem Kunststoff handelt es sich etwa um Polyamid oder einen sonstigen geeigneten Kunststofftyp. Besonders günstig ist es, wenn das Magnetelement 204 und das Hebelelement 200 in einem Mehrkomponenten- Spritzgießverfahren spritzgegossen, d. h. einteilig ausgeformt wurden. Alternativ ist das Magnetelement 204 als magnetisches oder magnetisierbares Metallteil realisiert und von einem Material des Hebelelements 200 umspritzt.

Gegenüber dem Magnetelement 204 ist ein Sensorelement 208 angeordnet. Das Sensorelement 208 ist als Hall-Sensor zum Erfassen eines durch das Magnetele ment 204 erzeugten Magnetfelds ausgebildet. Das Sensorelement 208 ist durch ei nen Luftspalt 210 vom Magnetelement 204 getrennt. Anhand des Magnetfelds ist die Stellung des Hebelelements 200 um die Drehachse 202 ermittelbar.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Magnetelement 204 als Segmentmagnet realisiert. Das Magnetelement 204 weist dabei die Form eines Ringabschnitts mit einer gekrümmten Außenfläche 212 und einer gekrümmten Innenfläche 214 auf. Die Außenfläche 212 und die Innenfläche 214 sind hier zueinander konzentrisch. Ebenso sind die beiden Flächen 212, 214 zur Kreisbahn 206 konzentrisch. Ein Mittelpunkt der Kreisbahn 206 liegt dabei auf der Drehachse 202. Möglich sind jedoch auch an dere Anordnungen oder Ausrichtungen der beiden Flächen 212, 214 in Bezug auf die Kreisbahn 206 oder die Drehachse 202.

Das Sensorelement 208 ist gegenüber der Außenfläche 212 angeordnet, sodass die Außenfläche 212 beim Drehen des Hebelelements 200 am Sensorelement 208 vor beigeschwenkt wird. Die Innenfläche 214 ist hingegen der Drehachse 202 zuge wandt.

Um eine präzise Ermittlung der Stellung des Hebelelements 200 zu ermöglichen, ist das Magnetelement 204 in mehrere Polabschnitte, hier in zwei erste Polabschnitte 216, die je einen ersten Magnetpol repräsentieren, und zwei zweite Polabschnitte 218, die je einen zweiten Magnetpol repräsentieren, unterteilt. Gemäß diesem Aus führungsbeispiel sind die Polabschnitte 216, 218 zueinander so angeordnet, dass unterschiedlich gepolte Polabschnitte in radialer als auch tangentialer Richtung be züglich der Kreisbahn 206 einander abwechseln. Dabei ist jeder der Polabschnitte 216, 218 entsprechend der Krümmung der beiden Flächen 212, 214 segmentförmig ausgestaltet. Je nach Ausführungsbeispiel ist das Magnetelement 204 in mehr als vier Polabschnitte unterteilt. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel sind zumindest zwei gleich gepolte Polabschnitte benachbart zueinander angeordnet.

Das Sensorelement 208 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel an einer Leiterplatte 220 angeordnet. Das Hebelelement 200 ist dabei beispielsweise durch eine entspre chende Aussparung in der Leiterplatte 220 hindurchgeführt oder seitlich dazu ange ordnet. Beispielhaft erstreckt sich die Leiterplatte 220 in Figur 1 in Längsrichtung im Wesentlichen entlang einer x-Richtung.

Optional ist das Hebelelement 200 mit zumindest zwei hebelförmigen Rastelementen 222 zur Verrastung des Hebelelements in unterschiedlichen Stellungen ausgeformt. Die Rastelemente 222 sind beispielsweise je als Aufnahme für einen Rastbolzen ausgebildet.

Gemäß einem besonders günstigen Ausführungsbeispiel ist das Magnetelement 204 durch eine direkte spritztechnische Ausformung aus Kunststoff mit magnetisierbaren Füllstoffen an einem Kunststoffhebel als Hebelelement 200 realisiert. Beispielsweise werden das Hebelelement 200 und das Magnetelement 204 hierzu in einem Zwei- Komponenten-Spritzgießverfahren als einteiliges Bauteil gefertigt.

Die Ausformung des Magnetelements 204 erfolgt dabei rotativ um die Drehachse 202.

Die Magnetisierung des Magnetelements 204 erfolgt beispielsweise am Fertigteil während oder nach einem Spritzprozess.

Das Sensorelement 208 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel als analoger Hall- Effekt-Sensor ausgebildet. Je nach Ausführungsbeispiel ist das Sensorelement 208 in y-Richtung oberhalb der Kreisbahn 206, gemäß Figur 2 zwischen der Leiterplatte 220 und der Kreisbahn 206, oder in x-Richtung seitlich der Kreisbahn 206 angeord net. Ein solches Sensorelement 208 in Form eines analogen Hall-Effekt-Sensors ist beispielsweise anstatt einer Mehrzahl digitaler Einzelsensoren verwendbar. Bei einer seitlichen Positionierung des Sensorelements 208 ist eine entsprechende seitliche Anbringung der Elektronik bzw. der Leiterplatte 220 möglich. Die Leiterplatte 220 erstreckt sich dabei beispielsweise in Längsrichtung im Wesentlichen parallel zur y-Richtung.

Figur 2B zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Schaltvorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Gegenstatz zu dem gemäß der Figur 2A dargestellten Ausführungsbeispiel wird bei der in der Fi gur 2B gezeigten Schaltvorrichtung 102 kein mehrteiliges Magnetelement 204 ver wendet. Vielmehr wird bei der in der Figur 2B gezeigten Schaltvorrichtung ein Mag netelement 204 verwendet, welches auf einem bei einem Spritzgießverfahren zur Herstellung der Schaltvorrichtung 102 eingebetteten Material basiert, welches in ei nem nachfolgenden, beispielsweise abschließenden Schritt zur Herstellung der Schaltvorrichtung 102 magntisiert wird, wobei dann das Magnetelement 204 ausge bildet ist, um ein homogenes Magnetfeld 230 in demjenigen Bereich bereitzustellen, in dem das Sensorelement 208 angeordnet ist.. Auf diese Weise kann mittels eines technisch sehr einfachen Herstllungsverfahrens die Schaltvorrichtung 102 hergestellt werden,

Figur 2C eine schematische Darstellung einer weiteren Schaltvorrichtung gemäß ei nem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Hierbei ist nun das die Leiter platte 202 nicht mehr im Wesentlichen parallel, sonodern senkrecht zur Drechachse 202 ausgerichtet. Das Magnetelement 204 ist derart angeordnet, dass es im Bereich des Sensorelementes 208 ein homogenes Magnetfeld 230 bereitstellt, welches im Wesentlichen parallel zur Dreheachse 202 auisgerichtet ist. Auch hier kann das Mangetelement 204, wie im vorangegangenen Ausführungbeispiel der Schaltvorrich tung 102 aus der Figur 2B als Element hergestellt sein, in dem magnetisches Materi al in einem Spritzgießverfahren eingebettet wird, welches dann in einem nachfolgen den Magnetisierungsschritt unter Ausbildung des homogenen Magnetfeldes 230 über das gesamte Magnetelement 204 magnetisiert wird.

Allgemein kann somit angeführt werden, dass die Magnetisierung eines gespritzten Magnetelementes mit einem oder mehreren Segment(en) gemäß dem hier vorge- stellten Ansatz möglich ist. Es ist somit auch ein Magnetelement 204 denkbar, wel ches als ein einziger Magnet ohne eine Segmentierung dieses Magnetelementes 204 in unterschiedliche Teilmagneten ausgestaltet ist.

Das Sensorelement 208 kann, wie in den Figuren 2B und 2C gezeigt, sowohl hori zontal (d. parallel zur Drehachse 202) als auch vertikal (d.h., senkrecht zur Drehachse 202) angeordnet sein. Auch kann eine Magnetisierung des (gespritzen) Magneten bzw. Magnetelement 204 je nach Anordung des Sensorelementes 208 sowohl hori zontal als auch vertikal in Bezug zur Drehachse 202 ausgerichtet sein.

Figur 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Herstellen einer Schalt vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei spielsweise der vorangehend anhand der Figuren 1 und 2 beschriebenen Schaltvor richtung. Das Verfahren 300 umfasst einen Schritt 310, in dem zunächst das Magne telement an dem Hebelelement durch Spritzgießen ausgeformt wird. In einem weite ren Schritt 320 wird das Hebelelement um die Drehachse drehbar gelagert. Schließ lich erfolgt in einem Schritt 330 die Positionierung des Sensorelements abhängig von einem Verlauf der Kreisbahn des Magnetelements. Das Sensorelement wird dabei so positioniert, dass das Magnetelement beim Drehen des Hebelelements am Senso relement entlang- oder daran vorbeibewegt wird. Insbesondere wird das Sensorele ment dabei in einem definierten Abstand zum Magnetelement positioniert, um eine zuverlässige Erfassung des durch das Magnetelement erzeugten Magnetfelds zu ermöglichen.

Die Ausformung des Hebelelements und des Magnetelements erfolgt im Schritt 310 insbesondere in einem Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren. Dabei werden das Hebelelement und das Magnetelement als Komponenten ein und desselben Spritz gießteils gefertigt.

Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 400 zum Ermitteln ei ner Stellung eines Hebelelements in einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel, etwa der vorangehend anhand der Figuren 1 bis 3 beschriebenen Schaltvorrichtung. Die Vorrichtung 400 umfasst eine Auswerteeinheit 410, die aus- gebildet ist, um von einer Schnittstelle 412 zu dem Sensorelement der Schaltvorrich tung ein Sensorsignal 414 einzulesen und dieses im Hinblick auf die Ermittlung der Stellung des Hebelelements in der Schaltvorrichtung in geeigneter Weise auszuwer ten. Das Sensorsignal 414 repräsentiert dabei ein analoges Ausgangssignal des Sensorelements und weist dementsprechend einen zeit- und wertkontinuierlichen Amplitudenverlauf auf. Als Ergebnis der Auswertung gibt die Auswerteeinheit 410 einen die Stellung des Hebelelements repräsentierenden Positionswert 416 aus. Der Positionswert 416 ist beispielsweise zur Ansteuerung des Fahrzeuggetriebes in ge eigneter Weise weiterverarbeitbar.

Figur 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 500 zum Ermitteln einer Stellung eines Hebelelements in einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 500 ist beispielsweise durch die voran gehend anhand von Figur 4 beschriebene Vorrichtung ausführbar. Dabei wird in ei nem ersten Schritt 510 das Sensorsignal von der Schnittstelle zu dem Sensorele ment eingelesen. In einem zweiten Schritt 520 wird der Amplitudenverlauf des Sen sorsignals ausgewertet, um die Stellung des Hebelelements um die Drehachse zu ermitteln.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur bei spielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausfüh rungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.

Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer ande ren als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ers ten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist. Bezuqszeichen Fahrzeug

Schaltvorrichtung

Fahrzeuggetriebe

Flebelelement

Drehachse

Magnetelement

Kreisbahn

Sensorelement

Luftspalt

Außenfläche

Innenfläche

erster Polabschnitt

zweiter Polabschnitt

Leiterplatte

Rastelement

Verfahren zum Herstellen der Schaltvorrichtung

Schritt des Ausformens

Schritt des Lagerns

Schritt des Positionierens

Vorrichtung zum Ermitteln der Stellung des Hebelelements Auswerteeinheit

Schnittstelle

Sensorsignal

Positionswert

Verfahren zum Ermitteln der Stellung des Hebelelements Schritt des Einlesens

Schritt des Auswertens