CN102472385A - 包括变速器以及用于切换变速器挡位的选择元件的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆，包括：变速器，该变速器带有至少一个可控制的执行器，所述执行器设置为用于接入和/或脱开至少一个变速器挡位；手动操作的选择元件，通过该选择元件，能够对所述执行器进行控制，其中，用于接入变速器挡位的所述选择元件首先是要向一预先给定的、配置于相关变速器挡位的终端位置的方向运动。只有当所述相关变速器挡位确实被接入时，所述选择元件才能运动到所述配置于相关变速器挡位的终端位置中。

Description

包括变速器以及用于切换变速器挡位的选择元件的车辆
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的车辆。
背景技术
通过DE 19849076A1已知了这种车辆。
在配备手动变速器的车辆中，“排挡杆”通常通过机械式连接例如通过传动杆或者软轴(Bowdenzug，鲍登拉线)而与变速器相连。在轿车领域，手动变速器带有可达6个的前进挡位和1个倒车挡位，这些挡位相对于换挡杆(选择杆)被设置成所谓的“H排布模式”。尽管在载重汽车领域存在着带有以H排布模式设置、多达10个前进挡位的变速器，在轿车领域，6个前进挡位仍被视为上限，这是因为：当以H排布模式设置多于6个前进挡位时，错误换挡的危险就会显著地增加。
对于换挡杆机械式地与变速器耦联的手动变速器，在换挡杆处会出现相对较大的换挡行程，从而相应地需要较多的结构空间。机械式地与变速器耦联的换挡杆的另一缺点是，对于变型方案“手动换挡”以及同一车型的自动挡车辆来说，需要采用不同的中控台(副仪表板)，这样便提高了制造成本。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种车辆，在该车辆中，变速器可以通过选择元件以新的方式进行控制或者说换挡。
所述目的通过权利要求1的特征来实现。由从属权利要求可获得本发明的一些有利设计方案和发展改进。
本发明的出发点是这样一种包括变速器的车辆，变速器带有至少一个可控制的“执行器”，该执行器设置为用于接入和/或脱开至少一个变速器挡位。对于所说“执行器”，可以是能够电气或者电子控制、液压控制、气动控制或以其他方式控制的调整元件，通过该元件，变速器的一个或多个挡位或转换等级能够被切换，也就是说，能够被接入和/或脱开。为了控制所述至少一个执行器而设置有一手动操纵的“选择元件”，该元件可以具有例如换挡杆的形式。通过操作选择元件来控制执行器，于是，该执行器便接入或脱开一个挡位或者一个变速器挡级。为了接入变速器挡位或者变速器挡级，选择元件必须首先向一个预先给定的、配置于相关变速器挡位或者相关变速器挡级的终端位置的方向运动。选择元件向相关终端位置方向运动，而非业已达到终端位置，即开始启动用于接入变速器挡位或者变速器挡级的过程。
本发明的核心在于，只有当相关变速器挡位确实已经被接入时，选择元件才能够被置入到配置于相关变速器挡位或者相关变速器挡级的终端位置。
如已经提及的那样，所述选择元件优选电气地或者电子地与执行器相连。这种“线控换挡(Shift-By-Wire-Schaltung)”允许使选择元件非常紧凑地、例如以球形把手或诸如此类的形式实现，如同由例如自动挡车辆现代流行的换挡杆已知的那样。
按照本发明的一个改进方案，选择元件或者说换挡杆被设置在一“机电元件”上，其产生对应于选择元件位置的控制信号，并且只有在变速器挡位确实被接入时，才能使选择元件运动到配置于变速器挡位的终端位置中。
为此，还可设置传感机构，该传感机构与机电元件电连接或者被整合于机电元件内。传感机构探测相关变速器挡位的切换状态，也就是说，所选择的变速器挡位是否确实已经被相应执行器接入，或该挡位是否为脱开的。如果相应的“接入信号”出现，机电元件便释放终端位置，也就是说，选择元件才能够由驾驶员移动到所配置的终端位置。
按照本发明的一个改进方案，机电元件具有阻尼装置，只要配置于终端位置的变速器挡位还没有被接入，也就是说，只要传感机构没有产生相应的接入信号，该阻尼装置就阻碍或者禁止选择元件往终端位置中运动。
可作如下设置：一旦达到配置于相关变速器挡位的终端位置，选择元件就能在触觉上感知地嵌入该终端位置。
另外可以设置用于制止错误换挡企图的监视装置，特别是针对明显的错误换挡企图的情况。因此可依据实际存在的行驶状态参数来制止某些确定的变速器挡位的接入。例如可设置如下：在车辆停着时，只有倒挡、第一前进挡以及可能还有第二前进挡可以被选择，更高的前进挡位却不行。此外还可如此设置：在行驶期间只允许退挡(降挡)到那些在实际的车速下不会导致变速器损坏的变速器挡位中。
可如此实施监视装置：使机电元件或者整合在该元件内的“阻尼装置”完全阻止选择元件向“被禁止的终端位置”的方向或者说基于实际存在的行驶状态参数而被禁止的变速器挡位的方向运动，也就是说，选择元件根本不能被移动进入相关“换挡叉轴拨块凹槽”中。另外可选地，还可作如下设置：选择元件虽然能够向实际被禁止的终端位置的方向移动一点距离，或者往被禁止的换挡叉轴拨块凹槽中移动一点距离，但是这不会导致对相关执行器的操控，而且特别是阻止达到相关的终端位置。
本发明首要的应用领域是配备“手动变速器”(手动换挡变速器)的车辆。术语“手动变速器”应被理解为这样一种变速器，该变速器只能通过对选择元件的操作而被从一个挡位切换到另一个挡位，也就是说，该变速器不是由变速器控制器进行自动切换。
与配备手动变速器的传统车辆的情况相似，可设置通过脚踏板操作的分离离合器，该分离离合器可以实现对变速器的软切换。另外还可作如下设置：通过传感机构来监视：离合器是打开的还是闭合的，并且只有在离合器完全打开时，才允许通过控制相应的执行器来接入或者脱开变速器挡位。
但是原则上本发明也可以与自动变速器联合应用，也就是说，与如下所述的变速器联合应用，该变速器可按照预先给定的切换逻辑由电子器件依据不同的行驶状态参数进行控制或者切换，以及此外，附加地通过“线控换挡”来手工切换。
另外还可作如下设置：在设置于驾驶员可视区域内，例如在设置于方向盘前方的显示装置中，特别是在所谓的组合仪表中，当前接入的变速器挡位以视觉可见方式被显示。作为另一选择或者作为补充地，设置如下：在选择元件上，特别是在选择元件的上部区域内设置一显示装置，通过该显示装置，当前接入的变速器挡位以视觉可见方式被显示，例如，以文字数字形式或者符号形式显示。
通过该选择元件，能够无误地切换多个挡位，特别是在挡位多于目前手动变速器中通常的最大数量为6个前进挡位的情况下。每个可切换的变速器挡位分别配置了选择元件的一个预先给定的终端位置。各终端位置可以按照H排布模式设置在多个互相平行的换挡叉轴拨块凹槽内。因为该选择元件不同于在传统手动变速器中的情形，并非机械式地与变速器耦联，所以并不固定于一种H排布模式，而是可以按照许多种其他方式来设置各终端位置。
概括地说，通过本发明特别是可以实现以下的优点：
-消耗(油耗)降低的可能性，因为即使多于6个的挡位，也可以被合理地构成以及被良好地掌控；
-短的换挡行程和小的换挡力，以及由此产生的高的操纵舒适度；
-对于配有“手动变速器”的车辆和对于配有“自动变速器”的车辆可以使用同一中控台的可能性；
-针对中控台的更加符合人体工程学的构造设计的可能性；
-通过使用带有7个或者更多个前进挡位的变速器来降低噪声水平；
-减少换挡错误的危险；
-通过选择元件上的挡位级显示而改善了操作安全性。
附图说明
下面结合附图来详细解释本发明。附图示出：
图1：以示意性示图表示的本发明的基本原理；以及
图2、3：根据本发明的选择元件的实施例。
具体实施方式
图1示出了带有执行器模块2的手动变速器1，在该执行器模块中设置有用于接入或者脱开变速器挡位或者挡位级的多个可电气控制或者可电子控制的执行器。在执行器模块2中还整合有这里没有详细示出的传感机构，该传感机构探测：是否确定的挡位被接入或者被脱开。变速器1以及执行器模块2设置在一个中间底槽中，关于该中间底槽，在图1中示出的横截面只能看出底槽板3。
执行器模块2通过电导线4、5与机电元件6相连接，该机电元件被设置在例如这里没有详细示出的车辆的中控台中。在机电元件6的上侧设置有一个选择元件7。选择元件7例如可摆动地和/或可推移地和/或可旋转地或者以其它方式可动地设置在机电元件6上。
在机电元件6中可以整合不同的功率驱动器以及一“换挡行程阻尼器”，只要相关变速器挡位或者相关变速器挡级还没有被接入，该阻尼器就阻碍或者禁止选择元件7向配置于一变速器挡位或者一变速器挡级的终端位置的方向运动。换言之，也就是说，仅当整合在执行器模块中的监视传感机构给出一个相应的信号，表示相关挡位确实被接入时，该选择元件才能运动到配置于相关变速器挡位的终端位置中。
为改善操作安全性可设置如下：在可以设置于这里未详细示出的车辆的方向盘前方的组合仪表8中，包含一个显示器9，在该显示器上显示当前接入的变速器挡位。
图2示出一种带有七个前进挡位以及一个倒车挡位的选择元件的实施例。前进挡位级1-6以传统的方式设置为H排布模式。第七前进挡位通过“向右偏转”选择元件来加以选择。而倒车挡位则通过相反地“向左偏转”选择元件来加以选择。
图3示出一种选择元件的实施例，其中，前进挡位级2-7设置为H排布模式。只可涉及起步挡的第一挡位是相对于该H排布模式设置在左边，而倒车挡位则是相对于H排布模式设置在右边。

Claims (13)

1.车辆，包括：
-变速器(1)，该变速器带有至少一个可控制的执行器(2)，所述执行器设置为用于接入和/或脱开至少一个变速器挡位，
-手动操作的选择元件(7)，通过该选择元件，能够对所述执行器进行控制并由此能接入或者脱开至少一个变速器挡位，其中，用于接入变速器挡位的所述选择元件(7)首先是要向一预先给定的、配置于相关变速器挡位的终端位置的方向运动，
其特征在于，只有当所述相关变速器挡位确实被接入时，所述选择元件(7)才能运动到所述配置于相关变速器挡位的终端位置中。
2.按照权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述执行器(2)是能电气控制或液压控制或气动控制的执行器。
3.按照权利要求1或2中任一项所述的车辆，其特征在于，所述选择元件(7)设置在一机电元件(6)上，该机电元件产生对应于所述选择元件(7)的位置的控制信号，并且只有当变速器挡位确实被接入时，才能使所述选择元件(7)运动到配置于变速器挡位的终端位置中。
4.按照权利要求3所述的车辆，其特征在于，设置有与所述机电元件(6)电连接的传感机构，该传感机构探测：所选择的变速器挡位是否确实被接入。
5.按照权利要求3或4中任一项所述的车辆，其特征在于，所述机电元件(6)具有阻尼装置，只要配置于一终端位置的变速器挡位还没有被接入，所述阻尼装置便阻碍或禁止所述选择元件(7)往该终端位置中运动。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的车辆，其特征在于，一旦达到所述配置于相关变速器挡位的终端位置，所述选择元件(7)就能用手感知地嵌入该终端位置。
7.按照权利要求1至6中任一项所述的车辆，其特征在于，所述变速器(1)是手动变速器，该手动变速器只能通过操作所述选择元件(7)而由一个变速器挡位切换到另一个变速器挡位。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的车辆，其特征在于，设置有能够通过脚踏板进行操纵的离合器，并且只有在离合器打开时，才允许接入或者脱开变速器挡位。
9.按照权利要求1至6中任一项所述的车辆，其特征在于，所述变速器是自动变速器，该自动变速器按照预先给定的切换逻辑由电子器件依据不同的行驶状态参数进行控制或者切换。
10.按照权利要求1至9中任一项所述的车辆，其特征在于，当前接入的变速器挡位在设置于驾驶员可视区域内的组合仪表(8)中以视觉可见方式被显示。
11.按照权利要求1至10中任一项所述的车辆，其特征在于，在所述选择元件(7)上设置有显示装置，当前接入的变速器挡位在该显示装置中以视觉可见方式被显示。
12.按照权利要求1至11中任一项所述的车辆，其特征在于，通过所述选择元件(7)能够选择多个变速器挡位，为这些变速器挡位分别配置选择元件(7)的一个预先给定的终端位置，其中，各终端位置是按H排布模式设置在两个或多个平行的换挡叉轴拨块凹槽内。
13.按照权利要求1至12中任一项所述的车辆，其特征在于，依据一个或多个实际存在的行驶状态参数，特别是车速，阻止所述选择元件(7)向一终端位置方向的运动，而至少是阻止所述选择元件(7)进入一终端位置中的运动以及相关变速器挡位的接入。
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