CN104343960A - 用于对车辆的换挡杆进行致动的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于对车辆的换挡杆进行致动的装置，该装置可以包括：换挡模式单元，其具有串联的两个参考档位和一个通道，所述换挡杆的位置安装在所述参考档位处；所述通道将所述参考档位连接起来，用于所述换挡杆移动；以及驱动单元，当所述换挡杆位于参考档位外部的通道上时，所述驱动单元将回复力提供给所述换挡杆以将所述换挡杆选择性地回复至参考档位中的一个。

Description

用于对车辆的换挡杆进行致动的装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年8月9日提交的韩国专利申请第10-2013-0094807号的优先权，上述申请的全部内容结合于此用于这种引用的所有目的。

技术领域

本发明大体上涉及一种用于对车辆的自动变速器中的换挡杆进行致动的装置，其中该变速器具有现有的换挡模式（shift pattern）并且换挡杆的换挡距离变短以提高换挡的精度。

背景技术

通常，车辆中的换挡由变速器来执行，在通过换挡杆的致动来变速的同时，该变速器将来自发动机的驱动力传输至车轮。通常，换挡杆具有多种换挡模式，并且通过根据换挡模式的换挡杆的致动来实施换挡。

换挡模式存在于自动变速器和手动变速器中，并且关于换挡杆和变速器，对于每一个制造商来说换挡模式都不同。通常，自动变速器具有这样的换挡模式，该换挡模式具有P-N-R-D布局或者该布局在D档位（range）后进一步具有3-2-1的速度档位。

此外，最近发展起来的线控换挡(SBW)杆，可具有独特的不同于现有的机械式换挡杆的换挡模式。即，由于SBW杆在电子模式下被致动，SBW杆可具有与现有模式不同的换挡模式，例如P档位和N档位可以位于同一位置。

由于SBW杆的换挡模式与现有的机械式换挡杆存在着这样的差异，使用者可能会感受到该系统是陌生的或者不便的。即使SBW杆把同样换挡模式当做机械式换挡杆以解决这个问题，速度档位之间的距离由于空间的限制需要被变窄，因此其中可能会发生换挡错误，例如当驾驶员试着从P档位换挡到R档位时，排挡从P档位换到N档位而不是R档位。

公开于该发明背景技术部分的上述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

相应地，本发明已经考虑到相关技术中发生的上述问题，并且本发明提供一种用于对车辆的换挡杆致动的装置，当与现有的机械式换挡杆具有相同换挡模式时，该装置允许速度档位之间的距离变宽。

本发明的一个方面提供一种用于对车辆的换挡杆进行致动的装置可以包括：换挡模式单元，其具有串联的两个参考档位和一个通道，所述换挡杆的位置安装在所述参考档位处；所述通道将所述参考档位连接起来，用于所述换挡杆移动；以及驱动单元，当所述换挡杆位于参考档位外部的通道上时，所述驱动单元将回复力提供给所述换挡杆以将所述换挡杆选择性地回复至参考档位中的一个。

该装置可以进一步包括：驻车开关，其由使用者来操作；以及控制单元，当所述驻车开关被操作时，所述控制单元控制所述驱动单元以通过所述驱动单元的操作将迫使所述换挡杆移动至两个参考档位中的任何一个。所述参考档位可以包括：第一参考档位，其作为驻车档位；以及第二参考档位，其与所述第一参考档位相连接。

所述通道可以包括向前通道，其与所述第一参考档位相连接，并且沿着所述向前通道，所述换挡杆能够向前移动一个档位级；以及向后通道，其与所述第二参考档位相连接，并且沿着所述向后通道，所述换挡杆能够向后移动两个档位级。当沿着所述向前通道移动时，所述换挡杆可以通过所述驱动单元被回复至所述第一参考档位，并且当沿着所述向后通道移动时，所述换挡杆通过所述驱动单元而被回复至所述第二参考档位。所述向前通道可以构造成这样，使得所述换挡杆能够向前进一步移动额外的档位级。

所述换挡模式单元可以进一步具有手动档位，该手动档位与远离向后通道的所述第二参考档位相连接，并且沿着所述向后通道所述换挡杆能够侧向运动一个档位级而进入手动换挡模式。

当位于所述第一参考档位、所述第二参考档位以及所述手动档位中的任何一个档位时，当所述驻车开关被操作时，所述换挡杆可以被所述驱动单元移动至所述第一参考档位。当通过所述驻车开关的操作完成换挡而所述换挡杆位于所述第一参考档位时，所述控制单元控制所述驱动单元以将所述换挡杆向前移动一个换挡级，随后将所述换挡杆移动至所述第一参考档位。

根据本发明的用于对车辆的换挡杆致动的装置，其换挡模式可以设定为与现有的机械式换挡杆相同的换挡模式，允许驾驶员正确地将换挡杆致动，因此提高了装置的操作性能。进一步地，换挡杆可以具有5-6个可操作的档位级或者其他数目的档位级使得档位级之间的距离在相同的空间范围内能够加大，大大减少了换挡错误的出现。

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变得清楚或更为具体地得以阐明。

附图说明

图1是显示了根据本发明的第一实施方案的用于对车辆的换挡杆进行致动的装置的结构的视图；

图2是显示了本发明的第一实施方案的本装置的换挡模式的视图；以及

图3是显示了根据本发明的第二实施方案的用于对车辆的换挡杆进行致动的装置的换挡模式的视图。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，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具体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具体实施方案。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。

图1是显示了根据本发明的第一实施方案的用于对车辆的换挡杆进行致动的装置的结构的视图。该装置包括换挡模式单元和驱动单元300，该换挡模式单元具有两个串联的参考档位和用于换挡杆100的通道，换挡杆100的位置固定在该换挡模式单元处，用于换挡杆100的通道将参考档位连接起来；当换挡杆100位于参考档位外部的通道上时，该驱动单元300将回复力提供至换挡杆100以将换挡杆100回复至参考档位。

具体地，本装置可以进一步包括驻车开关400和控制单元200，该驻车开关400由使用者来操作；并且当驻车开关400被操作时，该控制单元200控制驱动单元300，以通过驱动单元300的操作，以迫使挡杆100移动至两个参考档位中的任何一个。

驻车开关400可以位于换挡杆100的任何一侧，并且当驻车开关400被操作时，不管换挡杆100当前位于两个参考档位之间的什么位置，换挡杆100通过驱动单元300总是移动至预定位置。

驱动单元300可以为马达，但是不限于此。例如，驱动单元可以为液压单元，该液压单元在换挡杆100的下侧处具有流体通道，通过该流体通道施加液压力以将换挡杆移动至预定位置。

参考档位可以包括第一参考档位和第二参考档位，该第一参考档位用作驻车档位，该第二参考档位与第一参考档位相连接。第二参考档位可以直接与第一参考档位相连接，使得通过仅其中的一个操作就可以运动到那。

通道可以包括向前通道和向后通道，该向前通道与第一参考档位相连接，并且换挡杆100能够沿着向前通道向前运动一个档位级（rangestage），并且该向后通道与第二参考档位相连接，换挡杆100能够沿着向后通道向后运动两个档位级。

在此，向前方向是指基于第一参考档位与第二参考档位相反的方向，向后方向是指基于第二参考档位与第一参考档位相反的方向。即，参照图2，向前方向是视图中的从第一参考档位向上的方向，向后方向是视图中的从第二参考档位下游的方向。

在各个实施方案中，这样的构造使得换挡杆100能够向前运动一个档位级和向后运动两个档位级，导致换挡杆100能够最终沿着包括第一参考档位和第二参考档位在内的5个档位级运动。

具有5个有限的档位级，相邻档位级之间的距离能够在有限空间中得到充分的保证，在该空间中换挡杆能够被移动，进而防止换挡杆的换挡错误，在该换挡错误中，例如当驾驶员试图将换挡杆向后移动仅一个档位级时，换挡杆不正确地向后移动两个档位级。特别地在SBW类型电子换挡杆的情况下，优选地，换挡杆的占用空间做得较窄并且换挡杆的致动距离做得较小，因此电子换挡杆比起现有的机械式换挡杆具有更窄的占用空间。因此，本发明的装置在这样的电子换挡杆上具有改善的效果。

作为示例，第一实施方案应用了5个有限的档位级，但是本发明不限于此。在5个有限的档位级的情况下，优选地，换挡杆沿着P-R-N-D的顺序被移动。即，档位级可以分别对应：属于第一参考档位的驻车档位，属于第二参考档位的R档位，属于从第二参考档位向后一级的档位级的N档位，以及属于从第二参考档位向后两级的档位级的D档位。

然而，各个档位级实质上不具有它们自己的预定档位。这是因为，在换挡杆100向前和向后运动期间，换挡杆100能够通过驱动单元300的操作而分别回复至第一参考档位和第二参考档位。在此，通过分别安装的弹性件的动作或者马达的运行，档位可以回复至第一或者第二参考档位。

更具体地，参考图2，其显示了根据本发明的第一实施方案的该装置的换挡模式，换挡杆100沿着以P-R-N-D顺序的档位级运动，而P-R-N-D顺序的档位级对应为：驻车档位在第一参考档位处，Ｒ档位在第二参考档位处，N档位在从第二参考档位向后一级的级处，以及D档位在从第二参考档位向后两级的级处。在此，当换挡杆从第二参考档位向后移动一级（指的是“B”级或者档位）或者两级（指的是“C”级或者档位），换挡杆总是回复至第二参考档位。即，当换挡杆100被移动至Ｎ档位时，换挡杆100位于Ｂ级处，然后通过驱动单元300的操作而回复至第二参考档位。在此，尽管换挡杆100被移动，换挡仍然保持在N档位中。

当试着换挡至D档位时，从第一参考档位开始，换挡杆100被移动至C档位，然后被回复至第二参考档位保持在D档位中。

由于从P档位换为R档位对应于换挡杆从第一参考档位运动至第二参考档位，换挡杆100变为位于第二参考档位处，使得通过驱动单元300的操作换挡杆能够保持在第二参考档位处而不回复至第一参考档位。

替代性地，可能有这样的情况，在换挡至N档位后，换挡杆通过驱动单元300已经被回复至第二参考档位，驾驶员试着将该换挡杆转换至D档位或者R档位。由于通过将换挡杆100从第二参考档位按照P-R-N-D的顺序向后移动一级而执行换挡至Ｄ档位，正在被换挡至D档位的换挡杆100从第二参考档位被移动至B级，然后被回复至第二参考档位。

另一方面，在换挡至R档位的情况下，保持在R档位的换挡杆100从第二参考档位被移动至第一参考档位，但并不通过驱动单元300回复至第二参考档位。这是因为R档位的前一档位是P档位，并且P档位仅在通过驻车开关400的操作，经过运动至第一参考档位而得以驱动，所以运动至第二参考档位是不需要的。

同样在该情况下，换挡杆100位于第二参考档位处在正被换挡至D档位的状态下，当换挡至N档位时，换挡杆100被移动至第一参考档位，但是此后不再回复至第一参考档位。这是因为N档位的前一个档位是R档位，并且换至前一个档位（除P档位外）只可能通过一个档位级，所以在向前的方向上设置一个档位级（指的是“A1”档位或者级）对换挡至前档位来说是足够的，而不需要运动至第二参考档位。

在当换挡杆100位于第一参考档位处而处于正在换挡至N档位的情况下，由于换挡至R档位是通过将换挡杆向上移动一级而执行，则正在被换挡至R档位的换挡杆100被移动至A1档位，然后通过驱动单元300被回复至第一参考档位。

同时，换挡模式单元可以进一步具有手动档位Ｍ，该手动档位Ｍ与远离向后通道的第二参考档位相连接，沿着向后通道换挡杆能够侧向移动一个档位级以进入手动换挡模式。在此，侧向指的是第三方向，即除去向前和向后方向以外的任何方向。然而，如图2所示，侧向可以垂直于向前和向后方向以便于换挡杆100的操作。

手动档位Ｍ设置用于手动操作换挡。手动档位可以具有与该手动档位Ｍ相连接的单独的通道，使得换挡杆100能够分别被向前和向后方向移动一个档位级。

此外，当位于第一参考档位和第二参考档位以及手动档位中的任何一个档位处时，当驻车开关400被操作时，换挡杆100可以通过驱动单元300被移动至第一参考档位。即，如果换挡杆100位于第二参考档位处，不管事实上当前换挡杆位于档位级中的哪个位置，当驻车开关400被操作时换挡杆100通过驱动单元300的操作被移动至第一参考档位。在此，即使换挡杆100位于手动档位M，当驻车开关400被操作时换挡杆100通过驱动单元300的操作被移动至第一参考档位。这样，不管换挡杆100当前位于档位级中的哪个位置，当驻车开关400被操作时换挡杆能够总是位于第一参考档位。

特别地，当通过驻车开关400的操作完成换挡而换挡杆100位于第一参考档位时，控制单元200可以控制驱动单元300以将换挡杆100向前移动一个换挡级，随后将换挡杆移动至第一参考档位。这允许驾驶员识别当前换档位是P档位。在此，控制单元200从变速器控制器（例如TCU或者此类）另外检测指示换挡杆已经换挡至P档位的换挡信号，并且如上所述，控制单元200能够控制驱动单元300将换挡杆100向前移动一个档位级，随后将换挡杆移动至第一参考档位。

同时，本发明能够根据其他不同实施方案而得以实现，例如图3所示的第二实施方案。图3是显示了根据本发明的第二实施方案的用于对车辆的换挡杆进行致动的装置的换挡模式的视图，其中换挡杆100能够进一步向前移动一个额外档位级。根据第二实施方案，换挡杆100能够分别在向前和向后方向移动两个档位级（图3中，在向前的方向上直至A2档位），使得换挡杆100能够沿着总共6个档位级移动。

虽然换挡模式共有6个档位级，但是相对于换挡杆100的安装空间，相邻换挡级之间的距离是足够的，因此不会发生换挡错误。进一步地，由于换挡杆能够向前移动2个档位级，当换挡杆100位于第二参考档位处于正要换挡至D档位的状态时，换挡至P档位能够通过将换挡杆100移动3个档位级而实现。这样，甚至在驻车开关400不被操作时，通过换挡杆100的级运动（stage movement），换挡至P档位也能够有利地执行。在其他换挡档位和它们自己的级之间的匹配与第一实施方案相同。

根据该用于对车辆的换挡杆进行致动的装置，其换挡模式能够设定为与现有机械式换挡杆相同的换挡模式，使得驾驶员正确地将换挡杆致动，因此提高装置的可操作性。进一步地，换挡杆可以有5-6个可操作的换挡级，使得档位级之间的距离在同样空间内加大，大大减少换挡错误的发生。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“向前”或“向后”等被用于参考附图中所显示的特征的位置来描述示例性实施方案的这些特征。

前面对本发明具体示例性实施方式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。选择示例性实施方式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式及其各种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效形式所限定。

Claims (10)

1.一种用于对车辆的换挡杆进行致动的装置，该装置包括：

换挡模式单元，其具有串联的两个参考档位和一个通道，所述换挡杆的位置安装在所述参考档位处；所述通道将所述参考档位连接起来，用于所述换挡杆移动；以及

驱动单元，当所述换挡杆位于参考档位外部的通道上时，所述驱动单元将回复力提供给所述换挡杆以将所述换挡杆选择性地回复至参考档位中的一个。

2.根据权利要求1所述的用于对车辆的换挡杆进行致动的装置，其进一步包括：

驻车开关，其由使用者来操作；以及

控制单元，当所述驻车开关被操作时，所述控制单元控制所述驱动单元以通过所述驱动单元的操作将迫使所述换挡杆移动至两个参考档位中的任何一个。

3.根据权利要求1所述的用于对车辆的换挡杆进行致动的装置，其中所述参考档位包括：

第一参考档位，其作为驻车档位；以及

第二参考档位，其与所述第一参考档位相连接。

4.根据权利要求3所述的用于对车辆的换挡杆进行致动的装置，其中所述通道包括：

向前通道，其与所述第一参考档位相连接，并且沿着所述向前通道，所述换挡杆能够向前移动一个档位级；以及

向后通道，其与所述第二参考档位相连接，并且沿着所述向后通道，所述换挡杆能够向后移动两个档位级。

5.根据权利要求4所述的用于对车辆的换挡杆进行致动的装置，其中当沿着所述向前通道移动时，所述换挡杆通过所述驱动单元被回复至所述第一参考档位，并且当沿着所述向后通道移动时，所述换挡杆通过所述驱动单元而被回复至所述第二参考档位。

6.根据权利要求4所述的用于对车辆的换挡杆进行致动的装置，其中所述向前通道构造成这样，使得所述换挡杆能够向前进一步移动额外的档位级。

7.根据权利要求4所述的用于对车辆的换挡杆进行致动的装置，其中所述换挡模式单元进一步具有手动档位，该手动档位与远离向后通道的所述第二参考档位相连接，并且沿着所述向后通道所述换挡杆能够侧向运动一个档位级而进入手动换挡模式。

8.根据权利要求7所述的用于对车辆的换挡杆进行致动的装置，其中当位于所述第一参考档位、所述第二参考档位以及所述手动档位中的任何一个档位时，当所述驻车开关被操作时，所述换挡杆被所述驱动单元移动至所述第一参考档位。

9.根据权利要求2所述的用于对车辆的换挡杆进行致动的装置，其中当通过所述驻车开关的操作完成换挡而所述换挡杆位于所述第一参考档位时，所述控制单元控制所述驱动单元以将所述换挡杆向前移动一个换挡级，随后将所述换挡杆移动至所述第一参考档位。

10.根据权利要求4所述的用于对车辆的换挡杆进行致动的装置，其中当通过所述驻车开关的操作以完成换挡而所述换挡杆位于所述第一参考档位时，所述控制单元控制所述驱动单元以将所述换挡杆向前移动一个换挡级，随后将所述换挡杆移动至所述第一参考档位。