CN102900837A - 集成控制的换档杆设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成控制的换档杆设备，根据示例性实施方案，该集成控制的换档杆设备提供了+/-档的M模式以便作为基础功能与P档(驻车档)、R档(倒档)、N档(空档)和D档(前进挡)的自动模式一起感觉动态换档操纵触感，并且进一步提供了集成模式6，以便为发动机控制单元提供由于自动换档杆的位置改变而生成的电信号，从而通过驾驶员的简单操作，除了变速器之外，对发动机、悬架设备或转向设备进行控制，进而在集成控制的换档杆设备可以应用于车辆时，显著地提高了便利性，特别是进一步提高了汽车的性能、品质和适销性。

Description

集成控制的换档杆设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年7月29日提交的韩国专利申请第10-2011-0075855号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种作为车辆的操作设备的换档杆设备，更特别地，本发明涉及一种集成控制的换档杆设备，其中除了M(运动)模式之外进一步实施了各种附加模式，从而为驾驶员提供最大程度的便利性。

背景技术

通常而言，作为操作设备的换档杆用于根据车辆速度而改变手动变速器、机械式自动变速器或自动变速器的档位，该换档杆沿着档门式样(gate patterns)移动，从而实现换档模式，例如P档(驻车档)、R档(倒档)、N档(空档)和D档(前进挡)。

车辆的品质和适销性的满意度依赖于在驾驶汽车时进行的换档操作触感，或者换档感觉，但是此外，该满意度必然在很大程度上取决于能够满足驾驶员换档体验的换档模式。

作为满足驾驶员换档体验的实例，提供了一种所谓的手动/自动可自由转换(tipstronic)类型的换档杆设备，其能够在自动变速器车辆中操作手动变速器感觉的手动变速器模式。

图12A、12B和12C显示了通常应用于手动/自动可自由转换类型的换挡杆设备的档门式样。

图12A显示了档门式样110，其中P档(驻车档)、R档(倒档)、N档(空档)和D档(前进挡)的自动变速器模式120以及2-L档的手动变速器模式130沿直线设置在指示板100上，图12B显示了档门式样210，其中P档(驻车档)、R档(倒档)、N档(空档)和D档(前进挡)的自动变速器模式220以及+/-档的手动变速器模式230以J形设置在指示板200上，并且图12C显示了档门式样310，其中P档(驻车档)、R档(倒档)、N档(空档)和D档(前进挡)的自动变速器模式320以及+/-档的手动变速器模式330以H形设置在指示板300上。

通常，自动变速器模式120、220和320称为自动模式，而手动变速器模式130、230和330称为运动模式或M模式。

自动变速器模式120、220和320是档位根据P档(驻车档)、R档(倒档)、N档(空档)和D档(前进挡)而改变的模式，并且手动变速器模式130、230和330是根据驾驶员的需要通过从当前档位减速或加速一个档位而使换档杆能够固定的模式，同时利用操作至自动变速器状态下的换档杆驱动车辆。

也即，在手动变速器模式130、230和330下，当换档杆移动到从D档(前进挡)分支出的手动变速器模式130、230和330时，当前档位被保持，并且在此状态下，当换档杆被拉动到后侧并释放时，当前档位能够通过减档一个档位而被减速(-档)，同时当换档杆被推动到前侧并释放时，换档杆能够通过加档一个档位而被加速(+档)。

在进行该操作时，与手动变速器不同，驾驶员不需要踩踏离合器踏板或者将他/她的脚抬离加速器踏板以感觉快速的换档响应度，因此，除了换档操作触感之外，车辆的品质和适销性的满意度能够通过满足驾驶员换档体验而被显著提高。

然而，存在驾驶员意欲从汽车获得更大便利性的趋势，并且作为沿循该趋势的实例，可以提供一种灵活换档杆，其能够通过换档操作显著提高车辆的品质和适销性。

不同于与变速器机械连接的换挡杆，该灵活换挡杆使用感测换挡杆位置改变的控制器(TCU或ECU)以及将该位置改变转换为活动动力的致动器。

即使在此情况下，驾驶员也通过根据档门模式而改变换挡杆的位置从而将换挡杆改变到预期档位，但是能够更为多样地且便利地实施其它附加功能。

灵活换档杆用作所有类型变速器的操作设备，并且作为采用灵活换档杆的代表性实例，能够提供线控换档(shift by wire；SBW)类型的变速器系统。

用于实施应用于灵活换档杆的各种操作功能的附加功能的实例可以包括驻车释放致动器(PRA)配置。

这是能够加强TCU的失灵的附加功能的一个实例，该TCU通过在换档杆位于档门式样的预定位置处时将控制信号发送到驻车释放致动器(PRA)而控制变速器、关闭发动机、或者N档位驻车/轿车冲洗/手动释放/恶意释放截止。

但是，通过灵活换档杆获得更大便利性的驾驶员必然希望得到越来越大的便利性，因此即使在灵活换档杆中，也应当通过实施更多功能来满足已经得到提高的品质和适销性的多种需求。

韩国专利申请特开No.10-2008-0021386(2008年3月7日)涉及一种用于切换模式的换挡杆设备。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种集成控制的换档杆设备，其能够实现诸如M(运动)模式的动态换档操作触感，并且在实施各种变速器模式的同时，通过控制信号而非处于自动换档杆的预定档门式样位置的变速器模式，该集成控制的换档杆设备能够实现便利性，以便根据自动换档杆的位置操作而利用电信号实现发动机控制、悬架控制和转向控制。

本发明的示例性实施方案提供了一种集成控制的换档杆设备，包括：档门式样，在所述档门式样中，通过被手部握持而移动的自动换档杆按照作为基础移动路径的P档(驻车档)、R档(倒档)、N档(空档)和D档(前进挡)的自动模式移动，其中在所述档门式样中，M模式从D档(前进挡)位置分支出到所述自动模式的一个侧部，在所述M模式中，通过移动所述自动换档杆的位置而生成用于+档模式和-档模式的一个电信号，所述+档模式为1档位加档加速状态，所述-档模式为1档位减档减速状态，并且集成模式从所述D档(前进挡)位置连结到平直路径，以便分支出到与所述M模式不相干涉的位置，在所述集成模式中，通过移动所述自动换档杆的位置而生成用于控制车辆的各部件的另一个电信号，所述另一个电信号与变速器的控制无关。

在所述集成模式中，在E-S和S-E位置处可以生成不同的电信号，所述E-S和S-E位置为所述自动换档杆的不同移动位置。

所述集成模式可以通过利用集成模式传感器单元、驱动保持单元和操纵感觉单元进行实施，所述集成模式传感器单元随着所述自动换档杆进入所述集成模式而分配作用力感觉，并感测E-S集成模式和S-E集成模式的进入位置，所述驱动保持单元即使在所述自动换档杆移动到所述E-S集成模式和所述S-E集成模式也保持D档(前进挡)状态，所述操纵感觉单元根据所述E-S集成模式或所述S-E集成模式的操纵而分配换档操纵感觉。

所述集成模式传感器单元可以包括运动块21和模式改变检测单元，所述运动块21联接到与所述自动换档杆联接的选档杆(shift rod)，当所述自动换档杆向着所述集成模式移动时，所述选档杆通过换档轴铰接到所述换档杆壳体，所述模式改变检测单元检测E-S→S-E位置移动，并且在根据所述自动换档杆从E-S到S-E的移动而将线性运动转换为运动块21的旋转运动的同时，所述模式改变检测单元产生作用力感觉。

所述模式改变检测单元可以包括偏心凸轮、一对辊子和感测构件，所述偏心凸轮通过与所述运动块进行齿条齿轮联接而旋转，所述一对辊子在两个侧向侧支撑所述偏心凸轮，并且在至少一侧由于所述偏心凸轮的旋转引起的相位改变而被推动，以便被挤压并且进行弹性变换以形成作用力感觉，所述感测构件通过检测由所述偏心凸轮的旋转引起的相位改变而检测用于所述E-S集成模式或S-E集成模式的电信号。

所述感测构件可以采用非接触式。

所述感测构件可以包括磁体和检测传感器，所述磁体在安装在所述偏心凸轮处的同时与所述偏心凸轮一起旋转，所述检测传感器根据磁体的旋转而感测N-S磁极改变，并且将所传递的电信号传输到ECU。

所述驱动保持单元可以包括拨叉(engaging lever)、M保持构件、集成模式保持构件和相互配合取消构件，所述拨叉与根据改变档位的自动模式的P档(驻车档)、R档(倒档)、N档(空档)和D档(前进挡)而被拉动的控制索连接，所述M保持构件在所述自动换档杆进入所述M模式之后使所述拨叉保持在M模式状态，所述集成模式保持构件将所述拨叉保持在所述集成模式状态，所述相互配合取消构件在进入M模式或集成模式之后通过在按下安全按钮时脱开所述选档杆从而保持所述D档(前进挡)位置，所述安全按钮设置在所述自动换档杆中。

所述M保持构件和所述集成模式保持构件可以相似地包括锁定销和复位弹簧，所述锁定销通过在所述选档杆移动时从变速器杆接收力而挤压所述拨叉，从而将所述选档杆固定到所述换档杆壳体，所述复位弹簧在所述锁定销被推动以产生弹性排斥力时被挤压。

所述相互配合取消构件可以通过螺线管的作用而使所述拨叉和所述选档杆彼此脱开，所述螺线管通过感测被推动的安全按钮的所述ECU而启动。

所述操纵感觉单元可以包括凹槽和撞针(bullet)，所述凹槽通过利用所述换档杆壳体的内表面而在所述选档杆的所述M模式和所述集成模式的移动路径上形成，所述撞针与所述凹槽接触地移动。

所述凹槽可以包括M凹槽和集成模式凹槽，所述M凹槽形成用于所述D档(前进挡)位置的换档操纵感觉，所述集成模式凹槽形成用于所述集成模式的换档操纵感觉，并且所述M凹槽和所述集成模式凹槽可以相对于所述D档凹槽而受到更深的挤压，以便形成多个档位。

所述撞针可以通过利用撞针轴而被联接，所述撞针轴在所述选档杆的下部中形成，并且所述撞针可以具有接触所述凹槽的球状端部。

根据本发明的示例性实施方案，通过在基本上提供诸如M(运动)模式的动态变速器操作触感的同时，根据用于档门式样的自动换档杆的预定位置变化而利用电信号实现发动机控制、悬架控制和转向控制，从而除了为驾驶员提供更多功能之外还为其提供更好的便利性。

另外，通过根据用于档门式样的自动换档杆的预定位置变化而利用电信号方便地实施除了变速器模式之外的各种功能，可以进一步提高汽车的性能、品质和适销性。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为根据本发明的示例性实施方案的集成控制的换档杆设备的构造图。

图2显示了根据本发明的示例性实施方案的档门式样。

图3为根据本发明的示例性实施方案的档门式样的修改实例。

图4为根据本发明的示例性实施方案的M传感器的构造图。

图5为根据本发明的示例性实施方案的集成模式传感器的构造图。

图6显示了根据本发明实施方案的将模式改变到集成模式时固定D档(前进挡)位置的拨叉的构造图。

图7A和图7B为根据本发明示例性实施方案的在通过在操作安全按钮时脱开改变档位的拨叉而改变M模式或集成模式之后使拨叉维持D档(前进挡)位置的相互配合取消构件的构造图。

图8A和图8B为根据本发明示例性实施方案在M模式或集成模式的过程中用于提供换档操纵感觉的操纵感觉单元的构造图。

图9A和图9B为显示根据本发明示例性实施方案的集成模式的移动和集成模式传感器单元的结果操作的视图。

图10为显示根据本发明示例性实施方案的集成模式的移动和驱动保持单元的结果操作的视图。

图11为显示根据本发明示例性实施方案的集成模式的移动和操纵感觉单元的结果操作的视图。

图12A至图12C为通常设置在线控换档式自动换档杆设备中的M模式的档门式样。

应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。

具体实施方式

下面将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

下面将参考所附附图具体描述本发明的示例性实施方案，并且这些示例性实施方案可以由本领域技术人员以各种方法实现，且本发明并不限制于这些示例性实施方案。

参考图1，集成控制的换档杆设备包括换档杆壳体1、选档杆、M传感器单元10、集成模式执行部段和发动机控制单元(ECU)50，换档杆壳体1围绕驾驶员座椅设置，选档杆随着驾驶员操作自动换档杆8而根据档门式样3的自动模式、M模式和集成模式而发生位置改变，M传感器单元10执行自动换档杆8的M模式位置改变过程并且根据其执行M档位控制信号，集成模式执行部段执行自动换档杆8的集成模式位置改变过程并且根据其执行各个集成控制信号，发动机控制单元(ECU)50根据改变为自动换档杆8的自动模式还是M模式而根据档位来控制变速器控制单元(TCU)60，并且进一步包括在将模式改变到集成模式时而控制TCU60的同时控制目标70的控制逻辑，该控制目标70为除变速器之外的车辆电子部件。

选档杆7的下部通过换档轴9铰接到换档杆壳体1。

驾驶员抓握并结合选档杆7操作的自动换档杆8定位于档门式样3中，档门式样3在形成换档杆壳体1的顶部表面的指示板2上形成。

驾驶员用其手指按压的安全按钮设置在自动换档杆8中。安全按钮为常设设备，主要用来在发动机起动时为自动换档杆8的锁定状态提供释放操作。

在示例性实施方案中，安全按钮构造为释放拨叉31和自动换档杆8之间的连接状态，该拨叉31与根据P档(驻车档)、R档(倒档)、N档(空档)和D档(前进挡)改变档位的控制索连接，并且该构造将在下文中具体描述。

参考图2，档门式样3基本包括用于改变档位的自动模式和M模式，并且进一步包括集成模式，该集成模式提供除了自动模式和M模式之外的一个或更多功能，以便实施更多的不同控制功能。

为此目的，档门式样3由P档(驻车档)、R档(倒档)、N档(空档)和D档(前进挡)的自动模式4、分支出到中自动模式的一个表面的+/-档M模式5、以及分支出到自动模式4的相对表面的E-S/S-E的集成模式6构成。

在此，S-E表示运动-ECO，并且E-S表示ECO-运动。

M模式5的分支出位置为自动模式4的D档(前进挡)位置，并且集成模式6的分支出位置在自动模式4的平直路径的端部处分支出。

在档门式样3中，集成模式6称为定位为低于M模式5的D-E式J。

如上所述，自动模式4为档位根据P档(驻车档)、R档(倒档)、N档(空档)和D档(前进挡)而换档的自动变速器控制模式，并且M模式5为从当前档位减速(-档)或加速(+档)一个档位的手动变速器控制模式，并且这两个模式均为通常实施的模式。

在集成模式6中，用于对控制目标70(其为除变速器之外的车辆电子部件)进行控制的电信号能够通过将自动换档杆8推动到右侧(在图2中)并释放(S-E)或者将自动换档杆8推动到左侧(在图2中)并释放(E-S)而生成。在集成模式6中生成的电信号通常被输入到ECU50。

档门式样3可以进行各种修改，并且图3显示了经修改的实例。

作为D-E式H的图3的档门式样301由构造为使得P档(驻车档)、R档(倒档)、N档(空档)和D档(前进挡)具有档位的自动模式401、从自动模式401的D档(前进挡)分支出到右侧表面(在图3中)的+/-档的M模式402、以及在从自动模式401的D档(前进挡)连结的平直路径的端部处分支出到左侧(在图3中)的两个部分的E-S/S-E的集成模式403构成。

在档门式样301中，集成模式403定位为低于M模式402。

在示例性实施方案中，档门式样3、301、302和303具有同样的实施功能，并且根据需要而适当地被采用。

参考图4，M传感器单元10围绕形成M模式5的换档杆壳体1安装，以便感测自动换档杆8的向前推动(+档)和向后拉动(-档)，并将对于感测到的M+或M-位置的电信号提供到ECU50，从而通过TCU60实施M+或M-换档控制。

也即，当驾驶员在以自动模式4的D档(前进挡)驱动同时想要实施M模式5时，通过将自动换档杆8推动到M模式5以使选档杆7移动并且由此将自动换档杆8轻微地推动到M+或将自动换档杆8轻微地拉动到M-从而执行M模式5。

在此情况下，M传感器单元10感测第一杆突出部7a移动到M+还是移动到M-，该第一杆突出部7a在与自动换档杆8联接的选档杆7的一个侧表面上突出，并且如上所述，M模式5的M+意指加档1个档位的加速状态，并且M模式5的M-意指减档1个档位的减速状态。

参考图5，集成模式实施部段安装在换档杆壳体1周围以便随着自动换档杆8进入集成模式而分配作用力，并且该集成模式实施部段包括集成模式传感器单元20、驱动保持单元30和换档感觉单元40，集成模式传感器单元20感测E-S集成模式和S-E集成模式的进入位置，驱动保持单元30即使在自动换档杆8移动到E-S集成模式和S-E集成模式的情况下也保持D档(前进挡)状态，换档感觉单元40根据操纵E-S集成模式或S-E集成模式而分配换档操纵感觉。

E-S集成模式是在将自动换档杆8推动到左侧并释放时生成电信号的模式，并且S-E集成模式是在将自动换档杆8推动到右侧并释放时生成电信号的模式，并且这些模式与M模式5的M+和M-模式相似。

然而，在集成模式6的E-S和S-E电信号通过ECU50而被输出到控制目标70的同时，M模式5的M+和M-电信号通过ECU50而被输出到TCU60。

在此情况下，ECU50不同地识别E-S电信号和S-E电信号，以便区别提供到控制目标70的输出信号。

在示例性实施方案中，作为电控式电子设备的控制目标70例如包括发动机、电子悬架设备或者电机驱动的转向设备，而且通过在控制目标70在实际中应用于车辆时利用在集成模式6中生成的电信号的多样性，控制目标70包括所有电控式电子设备，该电机驱动的转向设备根据例如包含在ECU50中的控制逻辑而受到控制。

集成模式传感器单元20包括运动块21和模式改变检测单元，运动块21联接到选档杆7(自动换档杆8固定到该选档杆7)，以便在自动换档杆8向着集成模式6移动时紧随选档杆7的移动，模式改变检测单元检测E-S→S-E位置移动，并且在根据自动换档杆8向着E-S集成模式和S-E集成模式的移动而将线性运动转换为运动块21的旋转运动的同时，集成模式传感器单元20产生作用力感觉。

可以不同地采用使运动块21紧随选档杆7的运动的结构，但是在示例性实施方案中，在所采用的结构中，开口的相互配合空间21a形成在运动块21中，并且第二杆突出部7b在选档杆7的一个侧表面上突出。

因此，当自动换档杆8移动到集成模式6时，选档杆7的第二杆突出部7b会由于自动换档杆8的移动而接合在运动块21的相互配合空间21a中。

模式改变检测单元包括旋转轴22、偏心凸轮23、辊子和感测构件，旋转轴22与小齿轮22a一起旋转，该小齿轮22a与在运动块21中形成的齿条21b啮合，偏心凸轮23在固定到旋转轴22的同时而与其一起旋转，并且具有在其相对位置处形成的突出部，辊子通过偏心凸轮23的相位改变而产生排斥力，感测构件通过检测由偏心凸轮23的旋转所引起的相位改变而生成用于E-S集成模式或S-E集成模式的电信号。

辊子包括固定辊子24和可变辊子25，固定辊子24在安装在换档杆壳体1的周围的同时旋转，并且与偏心凸轮23直接接触，在可变辊子25在固定辊子24的相对侧处安装在换档杆壳体1的周围时，可变辊子25根据偏心凸轮23的相位改变而从偏心凸轮23被推动以及被拉动到偏心凸轮23。

可变辊子25包括辊子25a、支架25b和弹性构件25c，辊子25a根据偏心凸轮23的相位改变而接收直接力，支架25b联接到铰接轴以便使辊子25a旋转，在弹性构件25c弹性支撑支架25b的同时，当支撑支架25b被推动时，弹性构件25c被弹性地挤压。

弹性构件25c采用螺旋弹簧。

感测构件可以为非接触式的。为此目的，感测构件包括磁体26和检测传感器27，磁体26在安装在偏心凸轮23处的同时与偏心凸轮23一起旋转，检测传感器27根据磁体26的旋转而感测磁极改变。

从而，检测传感器27用于根据磁体26的旋转而感测磁体26的前部上的磁极N和磁极S的相位改变，该磁体26与凸轮23一起旋转，并且检测传感器27将所感侧到的相位改变转换为电信号，并将该电信号传输到ECU50。

参考图6，驱动保持单元30包括拨叉31、M保持构件32、集成模式保持构件33和相互配合取消构件34，拨叉31与根据改变档位的自动模式4的P档(驻车档)、R档(倒档)、N档(空档)和D档(前进挡)而被拉动的控制索连接，M保持构件32在自动换档杆8进入M模式5之后使拨叉31保持在M模式状态，集成模式保持构件33将拨叉31保持在集成模式状态，相互配合取消构件34在进入M模式5或集成模式6之后通过在按下安全按钮时脱开选档杆7而保持D档(前进挡)位置，该安全按钮设置在自动换档杆8中。

拨叉31在两个侧向侧具有侧部件，并且在其内部空间中容放选档杆7，并且该拨叉31利用作为铰接轴的换档轴9联接到换档杆壳体，以便拉动所连接的控制索。

M保持构件32包括锁定销32a和复位弹簧32b，锁定销32a通过在选档杆7移动到M模式5时从选档杆7的一个接触表面7e接收力并挤压拨叉31的一个侧部(左侧)，从而产生对于换档杆壳体1的固定力，复位弹簧32b在锁定销32a被推动以产生弹性排斥力时被挤压。

集成模式保持构件33包括锁定销33a和复位弹簧33b，锁定销33a通过在选档杆7移动到集成模式6时从选档杆7的相对接触表面7e接收力并挤压拨叉31的相对侧部(右侧)，从而产生对于换档杆壳体1的固定力，复位弹簧33b在锁定销33a被推动以产生弹性排斥力时被挤压。

在此，锁定销32a和33a利用其端部而联接，所述端部在拨叉31的两个侧部(左侧和右侧)处插入到凹槽部内。

复位弹簧33b采用螺旋弹簧式。

相互配合取消构件34构造为在挤压设置在自动换档杆8中的安全按钮以使拨叉31和选档杆7彼此脱开的同时保持拨叉31，并且图7A和7B的构造显示了通常采用的一个实例。

如图7A所示，相互配合取消构件34包括相互配合销35、螺线管37、相互配合杠杆38、相互配合杆39，相互配合销35围绕选档杆7上下移动以穿过管子36，螺线管37通过控制感测安全按钮的操纵的ECU50而进行操作，在相互配合杠杆38中的相对部分在螺线管37的杆被拖出时通过杠杆作用而向上移动，在相互配合杆39中的下部由于相互配合杠杆38的运动而上下移动，并且被弹性构件39b弹性支撑的管子36联接到上部，而在相互配合杆39向上移动时，滑动突出部39a从在拨叉31的一个侧部处形成的保持凹槽31a掉出来。

在此，滑动突出部39a通常定位在M传感器单元10处。

如图7B所示，设置在自动换档杆8中的安全按钮被挤压以便在进入集成模式6之前启动相互配合取消构件34，从而使选档杆7可以在进入集成模式6之后从拨叉31脱开。

也即，随着挤压安全按钮，相互配合销35向下移动且螺线管37启动，从而使滑动突出部39a通过相互配合杠杆38而向上移动。因此，相互配合销35从拨叉31的保持凹槽31a掉出来。

因此，即使选档杆7由于自动换档杆8而移动，拨叉31也与选档杆7无关。

在此状态下，当实施M模式5或集成模式6时，通过启动M保持构件32或集成模式保持构件33，拨叉31被约束为与换档杆壳体1的支架部分紧密接触。

参考图8A，操纵感觉单元40包括凹槽和撞针42，该凹槽通过利用换档杆壳体1的内表面而在选档杆7的M模式5和集成模式6的移动路径上形成，撞针42通过利用面对凹槽41的选档杆7的撞针轴7d而联接，其中其端部与凹槽41接触。

凹槽41包括D档凹槽41a、M凹槽41b和集成模式凹槽41c，D档凹槽41a形成用于自动模式4的D档(前进挡)位置的操纵感觉，M凹槽41b基于D档凹槽41a而形成到M模式5，集成模式凹槽41c基于D档凹槽41a而形成到集成模式6。

在此，M凹槽41b和集成模式凹槽41c相对于D档凹槽41a被更深地挤压，以便形成档位。

如图8B所示，D档凹槽41a当在D档(前进挡)下移动自动换档杆8时分配换档操纵感觉，M凹槽41b当在M模式5下移动自动换档杆8时分配换档操纵感觉，并且集成模式凹槽41c在集成模式6下分配自动换档杆8。

在此情况下，M凹槽41b的一个端部为M+位置而另一个端部为M-位置，并且集成模式凹槽41c的一个端部为E-S位置而另一个端部为S-E位置。

撞针42具有接触凹槽41的端部，该端部为球形以便在接触凹槽41的同时而沿着凹槽41移动时使摩擦阻力减到最小。

图9A和9B显示了在实施集成模式时自动换档杆的移动，并且在该示例性实施方案中，通过在实施集成模式时按下如图7A和7B所示的安全按钮，相互配合取消构件34首先被启动。

如上所述，在通过按下安全按钮而启动相互配合取消构件34之后，定位在D档(前进挡)位置处的自动换档杆8可以移动到如图9A所示的集成模式6的E-S。

在联接到自动换档杆8的选档杆7通过移动操纵而移动到集成模式6的同时，选档杆7的第二杆突出部7b一起被推动以插入到运动块21的相互配合空间21内。

如上所述，从D档(前进挡)到集成模式6的E-S或S-E的移动表示从凹槽41的D档凹槽41a到集成模式凹槽41c的位置改变，从而驾驶员能够感觉到换档操纵感觉。

图9B显示了在移动到集成模式之后当D档(前进挡)位置移动到E-S位置时的集成模式传感器单元2的操作状态。参考图9B，在选档杆7和运动块21联接在一起的同时，当自动换档杆8被向后推动到左侧以从D档(前进挡)位置移动到E-S位置时，运动块21通过选档杆7的第二杆突出部7b而在自动换档杆8的移动方向上一起移动。

在此情况下，当完成自动换档杆8从D档(前进挡)位置到E-S位置的移动时，拨叉31也通过选档杆7的第二杆突出部7b而在自动换档杆8的移动方向上接收力，以便利用作为铰接轴的换档轴9产生移动，但是使档位移动的控制索并不会受到该微小移动的影响。

然后，当运动块21在自动换档杆8的移动方向上一起移动时，旋转轴22通过啮合到运动块21的齿条21b的小齿轮22a而旋转，并且固定到旋转轴22的偏心凸轮23在与旋转轴22相同的方向上旋转，从而改变设置在偏心凸轮23中的磁体26的N极和S极的相位。

在偏心凸轮23旋转的同时，凸轮偏心部分推动可变辊子25的辊子25a，以通过可变辊子25中的弹性构件25c的挤压变换而产生排斥力，从而使驾驶员能够识别到D档(前进挡)改变为集成模式6中的E-S。

在该过程中，检测传感器27将根据磁体26由于旋转而引起的磁极改变而改变的电信号传输到ECU50，并且ECU50通过将电信号应用到逻辑而对电信号进行处理，然后将所确定的信号值输出以便根据处理结果对控制目标70进行控制。

图10显示了驱动保持单元30在移动到如上所述的集成模式之后在从D档(前进挡)位置移动到S-E位置时的操作状态。

当自动换档杆8从D档(前进挡)移动到集成模式6的E-S位置时，与自动换档杆8联接的选档杆7由于如图10所示的自动换档杆8而在相同方向上倾斜，从而集成模式保持构件33从由选档杆7突出的接触突出部7e接收力。

如上所述，当集成模式保持构件33从选档杆7接收力时，锁定销33a在挤压复位弹簧33b的同时挤压拨叉31的侧部(右侧)，并且接收力的拨叉31与换档杆壳体1的内部支架部分紧密接触，以便形成固定力，从而防止D档(前进挡)位置发生改变。

M保持构件32相对于集成模式保持构件33定位在相对侧处，其中选档杆7位于两者之间。由于这样的布局，所以当自动换档杆8移动到M模式5时，实施了与集成模式保持构件33相似的作用。

参考图11，当自动换档杆8处于D档(前进挡)位置处时，与选档杆7的撞针轴7d联接的撞针42定位在D档凹槽41a中，以便为驾驶员提供D档(前进挡)换档操纵感觉。

当驾驶员将自动换档杆8移动到D档(前进挡)位置处的M模式5时，选档杆7的撞针轴7d也与自动换档杆8一起移动到M模式5，从而使撞针42越过D档凹槽41a移动到M凹槽41b。

在此情况下，撞针42移动到低于D档凹槽41a的M凹槽41b，并且在此过程中，可以通过从D档(前进挡)移动到M凹槽41b而为驾驶员提供换档操纵感觉。

当驾驶员将自动换档杆8移动到D档(前进挡)位置处的集成模式6时，选档杆7的撞针轴7d也与自动换档杆8一起移动到集成模式6，从而使撞针42越过D档凹槽41a移动到集成模式凹槽41c。

在此情况下，撞针42移动到低于D档凹槽41a的集成模式凹槽41b，并且在此过程中，可以通过从D档(前进挡)移动到集成模式凹槽41c而为驾驶员提供换档操纵感觉。

如上所述，根据示例性实施方案的集成控制的换档杆设备提供了+/-档的M模式5以便作为基础功能而与P档(驻车档)、R档(倒档)、N档(空档)和D档(前进挡)的自动模式4一起来感觉动态换档操纵感觉，并且进一步提供了集成模式6，以便为发动机控制单元(ECU)50提供由于自动换档杆8的位置改变而生成的电信号，从而通过驾驶员的简单操作，除了变速器之外，对发动机、悬架设备或转向设备进行控制，进而在集成控制的换档杆设备应用于车辆时，显著地提高了便利性，特别是进一步提高了汽车的性能、品质和适销性。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (15)

1.一种集成控制的换档杆设备，包括：

档门式样，在所述档门式样中，以手部握持而移动的自动换档杆按照作为基础移动路径的P档、R档、N档和D档的自动模式移动，

其中在所述档门式样中，M模式从D档位置分支出到所述自动模式的一个侧部，在所述M模式中，通过移动所述自动换档杆的位置而生成用于+档模式和-档模式的一个电信号，所述+档模式为1档位加档加速状态，所述-档模式为1档位减档减速状态，并且

集成模式从所述D档位置连结到平直路径，以便分支出到与所述M模式不相干涉的位置，在所述集成模式中，通过移动所述自动换档杆的位置而生成用于控制车辆的各部件的至少一个其它电信号，所述至少一个其它电信号与变速器的控制无关。

2.根据权利要求1所述的集成控制的换档杆设备，其中在所述集成模式中，在E-S和S-E位置处生成不同的电信号，所述E-S和S-E位置为所述自动换档杆的不同移动位置。

3.根据权利要求2所述的集成控制的换档杆设备，其中所述集成模式通过利用集成模式传感器单元、驱动保持单元和换档感觉单元进行实施，所述集成模式传感器单元感测E-S集成模式和S-E集成模式的进入位置，所述驱动保持单元即使在所述自动换档杆移动到所述E-S集成模式和所述S-E集成模式时也保持D档状态，所述换档感觉单元根据所述E-S集成模式或所述S-E集成模式的操纵而分配换档操纵感觉。

4.根据权利要求3所述的集成控制的换档杆设备，其中所述集成模式传感器单元包括：

运动块，所述运动块联接到与所述自动换档杆联接的选档杆，当所述自动换档杆向着所述集成模式移动时，所述选档杆通过换档轴铰接到所述换档杆壳体；以及

模式改变检测单元，所述模式改变检测单元检测E-S→S-E位置移动，并且在根据所述自动换档杆从E-S位置到S-E位置的移动而将线性运动转换为运动块的旋转运动的同时，所述模式改变检测单元产生作用力感觉。

5.根据权利要求4所述的集成控制的换档杆设备，其中所述模式改变检测单元包括：

偏心凸轮，所述偏心凸轮通过与所述运动块进行齿条齿轮联接而旋转；

一对辊子，所述一对辊子在两个侧向侧处支撑所述偏心凸轮，并且其至少一侧由于所述偏心凸轮的旋转所引起的相位改变而被推动，以便被挤压并且进行弹性变换以形成作用力感觉；以及

感测构件，所述感测构件通过检测由所述偏心凸轮的旋转引起的相位改变而检测用于所述E-S集成模式或S-E集成模式的电信号。

6.根据权利要求5所述的集成控制的换档杆设备，其中所述感测构件为非接触式感测构件。

7.根据权利要求6所述的集成控制的换档杆设备，其中所述感测构件包括：

磁体，所述磁体在安装在所述偏心凸轮处的同时与所述偏心凸轮一起旋转；以及

检测传感器，所述检测传感器根据磁体的旋转而感测N-S磁极改变，并且将所传递的电信号传输到发动机控制单元。

8.根据权利要求3所述的集成控制的换档杆设备，其中所述驱动保持单元包括：

拨叉，所述拨叉与控制索连接，所述控制索根据作为所述自动模式并改变档位的P档、R档、N档和D档而被拉动；

M保持构件，所述M保持构件在所述自动换档杆进入所述M模式之后使所述拨叉保持在M模式状态；

集成模式保持构件，所述集成模式保持构件将所述拨叉保持在所述集成模式状态；以及

相互配合取消构件，所述相互配合取消构件在进入M模式或集成模式之后通过在按下安全按钮时脱开所述选档杆而保持所述D档位置，所述安全按钮设置在所述自动换档杆中。

9.根据权利要求8所述的集成控制的换档杆设备，其中所述M保持构件和所述集成模式保持构件分别包括：

锁定销，所述锁定销通过在所述选档杆移动时从变速器杆接收力而挤压所述拨叉，从而将所述选档杆固定到所述换档杆壳体；以及

复位弹簧，所述复位弹簧在所述锁定销被推动时受到挤压而产生弹性排斥力。

10.根据权利要求8所述的集成控制的换档杆设备，其中所述相互配合取消构件通过螺线管的作用而使所述拨叉和所述选档杆彼此脱开，所述螺线管通过感测被推动的安全按钮的所述发动机控制单元而启动。

11.根据权利要求3所述的集成控制的换档杆设备，其中所述操纵感觉单元包括凹槽和撞针，所述凹槽通过利用所述换档杆壳体的内表面而在所述选档杆的所述M模式和所述集成模式的移动路径上形成，所述撞针与所述凹槽接触地移动。

12.根据权利要求11所述的集成控制的换档杆设备，其中所述凹槽包括：

M凹槽，所述M凹槽形成用于所述D档位置的换档操纵感觉；以及

集成模式凹槽，所述集成模式凹槽形成用于所述集成模式的换档操纵感觉。

13.根据权利要求12所述的集成控制的换档杆设备，其中所述M凹槽和所述集成模式凹槽受到相对于所述D档凹槽更深的挤压，以便形成多个档位。

14.根据权利要求11所述的集成控制的换档杆设备，其中所述撞针通过利用撞针轴而被联接，所述撞针轴在所述选档杆的下部中形成。

15.根据权利要求14所述的集成控制的换档杆设备，其中所述撞针具有接触所述凹槽的球状端部。

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