CN107250619B - 用于机动车自动变速器的换档设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的自动变速器的换档设备(2)，具有壳体(4)和在所述壳体(4)中被导向的选档杆(6)，所述选择杆设置成用于选择所述自动变速器的变速器档位，其中，所述换档设备(2)具有自动换档通道和顺序换档通道，其中，所述壳体(4)具有用于将所述换档设备(2)固定在所述机动车中的固定装置(10.2,10.3,10.4,10.5)，其中，所述固定装置(10.2,10.3,10.4,10.5)这样布置，使得所述壳体(4)能固定在第一位置中并且能固定在相对于所述第一位置旋转180度的第二位置中，其中，所述固定装置(10.2,10.3,10.4,10.5)为了使所述换档设备(2)旋转180度而点对称地布置，使得各个固定点在转动后与原始固定点重合并且所述固定装置(10.2,10.3,10.4,10.5)固定在分别相同的机动车侧固定点上。

Description

用于机动车自动变速器的换档设备

技术领域

下面描述一种用于机动车自动变速器的换档设备，该换档设备具有壳体和在壳体中导向的选档杆。借助选档杆能够选出自动变速器的变速器档位。在此，换档设备具有两个换档通道，其中一个是自动换档通道，另一个是顺序换档通道。换档设备的壳体具有用于将换档设备固定在机动车中的固定装置。固定装置这样布置，使得壳体能固定在第一位置中并且能固定在相对于第一位置旋转180度的第二位置中。

背景技术

在开始所述类型的换档设备在现有技术中已知。因为既有右行交通的

国家也有左行交通的国家，所以机动车构型为左边驾驶和右边驾驶的车辆。这意味着，必须分别两次设计内部空间，一次针对右边驾驶的车辆，一次针对左边驾驶的车辆。在此，车辆制造者力求在这两种变型方案中使用尽可能多的相同零件，以便将开发和构件成本保持尽可能低。

然而，有人机工程学的要求，这些要求需要镜像对称地布置确定的功能用于这两个变型方案。这些功能中的一个涉及具有两个换档通道的选档杆设备的构型。这样，能够从人机工程角度在具有两个换档通道的换档设备情况下要求，各个相应的换档通道在左边驾驶的机动车的情况下与在右边驾驶的机动车的情况下一样都在与驾驶员相同的相对位置中。如果自动换档通道要更靠近驾驶员来定位，那么这适用于两个定向。顺序的换档通道则应在两个变型方案中进一步远离驾驶员来定位。相同情况自然适用在相反的人机工程学要求的情况下。

由DE 198 53 934 B4已知一种用于具有顺序换档可能性的自动变速器的换档设备，在该自动变速器中选档杆能够在用于选择自动变速器档位的自动换档通道中和在用于手动升高和降低切换变速器档位的至少一个顺序换档通道中运动，其中，所述换档设备具有三个并排放置的基本相对彼此平行地定向的运动空间，选档杆能够在这些运动空间中运动，其中，中间的运动空间设置成用于选择自动变速器档位，并且两个相邻的运动空间设置为用于具有相同换档功能的左边驾驶运行或右边驾驶运行的替代的顺序换档通道。与在左边驾驶和右边驾驶机动车中的对应使用的匹配通过分别匹配的换档滑槽来进行，这些换档滑槽不允许换档到两个放置在外部的换档通道中的一个中，而是仅允许选档杆在自动换档通道和两个顺序换档通道中的一个之间运动。

该现有技术的缺点是，换档设备具有较高的空间需求。换档设备必须提供三个换档通道，然而在每个配置方案中仅能够利用三个换档通道中的两个。第三个换档通道总是未被利用。

由DE 196 08 981 A1可见一种用于机动车变速器的、具有壳体和换档杆的换档设备。在此设置有传感器，所述传感器将相应于换档杆换档位置的信号传递给变速器的控制单元。换档轴线处于与沿车辆纵向方向的选择轴线呈直角的车辆横向方向中，其中，换档杆能围绕两个轴线摆动地支承。在这里，缺点尤其是，换档设备既不适合于安装到左边驾驶的车辆中又不适合于安装到右边驾驶的车辆中，因为要选择的档位逆着习惯的换档样式被确定。

由DE 10 2008 028 618 B3已知一种电子机械式感测装置，用于控制在空间上远离地布置的传动装置的至少一个功能，该感测装置具有能摆动地操纵的杆，该杆由要操控的变速器机械式地脱耦。转角传感器元件用于求出杆的角度位置。然而，感测装置在其在同时适用于左边驾驶和右边驾驶的机动车时的空间需求方面不进行优化。

发明内容

因此，本发明的任务是，如下地进一步构造用于开始所述类型的自动变速器的换档设备，使得该换档设备能使用在左边驾驶和右边驾驶的机动车中并且在此与已知的换档设备相比具有更小的空间需求，并且通过很大程度地使用相同零件能够将其成本保持很小。

该任务通过根据本发明的换档设备来解决。换档设备的扩展构型是本发明的主题。

用于机动车自动变速器的本发明换档设备具有壳体，换档设备通过该壳体能固定在机动车中。选档杆在壳体中被导向，该选档杆设置成用于选择自动变速器的变速器档位。

换档设备具有自动换档通道和顺序换档通道。自动换档通道允许选出相应的行驶档位，例如向前行驶、倒车行驶或空档或停车位置。顺序换档通道能够设置成用于允许手动地选择自动变速器的行驶档位，其中，能够顺序地升档或降档。对于两个换档过程通常设置有不同的换档方向，例如向后升档和向前降档，或者反之。

如果设置有用于选档杆的滑槽导向装置，那么两个换档通道能够通过连接通道连接。

换档通道例如能够通过滑槽导向装置来确定。替代地或附加地，选档杆能够在卡锁板上被导向，该卡锁板具有卡锁点和/或导向轨道。

此外设置，固定装置这样布置在壳体上，使得壳体能固定在第一位置中并且能固定在相对于该第一位置旋转180度的第二位置中。这样确定用于将换档设备从第一位置转换到第二位置中的转动轴线，使得选档杆在两个位置中对于驾驶员保持都能操作，即不伸向内部。这种转动轴线能够主要或完全垂直于可能的选档杆运动来定向。在选档杆具有导向连杆的构型中，转动轴线主要或完全与选档杆的延伸方向重合。

在此，所述固定装置固定在分别相同的机动车侧固定点上。由此能够实现，用于两个变型方案、即右边驾驶和左边驾驶的相应固定结构能够相同地实施。

借助这样构型的换档设备，该换档设备能够既在右边驾驶的机动车中又在左边驾驶的机动车中使用，因为该换档设备能够与对应的车辆是右边驾驶或是左边驾驶的机动车有关地或者沿着一个定向或者沿着另一定向来安装。因此，对于两个变型方案至少能够使用相同的壳体，这提高了相同零件的数量并且减少了必需的模具变型方案。

此外，根据本发明设置，固定装置为了使换档设备旋转180度而点对称地布置，使得对应的固定点在转动后与原始固定点重合并且所述固定装置固定在分别相同的机动车侧固定点上。

在此有利的是，这样确定用于将换档设备从第一位置转换到第二位置中的转动轴线，使得选档杆在两个位置中对于驾驶员保持都能操作，即不伸向内部。通过将固定装置固定在分别相同的车辆侧固定点上，能够相同地实施用于两个变型方案、即右边驾驶和左边驾驶的相应固定结构。由此，该换档设备既能够在右边驾驶的机动车中又能够在左边驾驶的机动车中使用。因为换档设备能够与对应的车辆是右边驾驶或是左边驾驶的机动车有关地或者沿着一个定向安装或沿着另一定向安装。因此能够，对于两个变型方案至少使用相同的壳体，这提高了相同零件的数量并且减少了必需的模具变型方案。

在第一扩展构型中能够设置，所述固定装置布置在固定凸出部上。固定凸出部能够从壳体竖起地构造。这使壳体在机动车中固定在不同位置中变容易。固定凸出部能够分别具有一个或多个固定装置，使得所有固定装置能够布置在共同的固定凸出部上，例如布置在固定凸缘上。固定凸缘能够构成固定托架。

在另一可能的构型中能够设置，选档杆具有中间位置，该中间位置与所述点对称的对称中心重合。因此，选档杆与换档设备的安装位置无关地具有相同的相对位置。这能够使选档杆在两个定向上分别放置在相同的部位上，使得对于左边驾驶和右边驾驶的车辆在人体工程学上没有不同。

在换档设备的另一可能构型中能够设置，中间位置是单稳态的。这意味着，选档杆总是或至少在其位于自动换档通道中时在松开后自动地返回或导回到中间位置。

在一些构型中，为了顺序换档通道能够设置第二稳态位置，选档杆在操纵之后返回到该第二稳态位置中。单稳态例如能够通过弹性元件或弹簧弹性元件或者复位运动装置来实现。

在换档设备的另一可能构型中设置有选档杆传感装置，该选档杆传感装置探测选档杆的位置和/或运动。选档杆传感装置的信息能够为了不同目的而被使用。一方面能够借助相应的信息进行用于车载计算机的选择规定的记录，使得该车载计算机例如能够在显示屏中显示分别设置的行驶档位。另一方面能够因此在缺少选档杆与自动变速器的机械耦合的情况下生成执行信号，借助这些执行信号，在自动变速器上的伺服电动机能够置入所希望的行驶档位。

在一个构型中，相应的选档杆传感装置能够借助磁体和霍尔传感器来构造。霍尔传感器能够通过测量磁体的磁场强度来检测磁体与传感器的相对位置。通过以符合目的的方式布置两个或多个霍尔传感器也能够探测运动方向。一个或多个霍尔传感器能够与壳体固定地布置，然而选档杆能够配属有一个或多个磁体，使得这些磁体能够在选档杆运动时运动。这种情况引起：这些电磁跌在选档杆运动时从一个或多个霍尔传感器旁经过，从而在一个或多个霍尔传感器上产生变化的场强。

在这种布置中，传感装置能够根据一个或多个磁体与一个或多个传感器的间距来区分两个换档通道。由于在较远的换档通道中的间距较大，在一个或多个传感器上的场强较小。

相应的传感装置尤其能够与单稳态地支承的选档杆组合，这些选档杆在静止状态中总是占用相同的位置或者根据构型而定地占用两个优选位置(双稳态)中的一个优选位置，并且为了选择行驶档位仅从所述静止位置或所述优选位置中偏转出来。

在一个扩展构型中，选档杆传感装置能够与控制装置连接，其中，所述控制装置设立成用于解释选档杆相对于安装位置的运动和/或位置。控制装置能够执行对传感装置信号的解释并且从中生成控制信号和/或状态信号，这些控制信号和/或状态信号能够从换档设备向外发送。

在一些构型中，所述控制装置也能够接管其它功能。这样的功能能够包括可能在换档设备中设置的伺服电动机的控制，这些伺服电动机能够用于选档杆的运动和/或选档杆的锁止。

所述控制装置能够布置在换档设备中或在换档设备上。在其他构型中，所述控制装置也能够单独地布置。

换档设备的一个扩展方面能够设置，所述控制装置具有存储器件，这些存储器件用于存储计算机程序产品。此外能够设置处理器，该处理器用于实施所述计算机程序产品。在此设置，计算机程序产品与换档设备的安装方向匹配。通过安装到相互旋转180度的位置中的可能性，对应的操纵方向相对于换档设备转动，并且因此必需正好相反的解释。

计算机程序产品与安装方向的匹配能够以多种方式进行。一方面能够设置安装方向的自动识别，使得计算机程序产品自动检测相应的信息，这些信息应根据换档设备的安装方向而定正好相反地来解释。

在另一构型中，所述计算机程序产品能够被这样编程，使得该计算机程序产品对于两个安装方向具有相应的子程序。安装方向能够借助配置数据来确定。配置数据能够保存在存储器中或从机动车中被调取，在该机动车中在车辆控制装置中能够保存关于包括右边驾驶和左边驾驶的车辆的信息。

在第三变型方案中，所述计算机程序产品能够专门用于安装方向，其中，根据分别设置的安装方向，在存储器上运行合适的计算机程序产品。

在换档设备的另一可能的构型中，用于固定选档杆的、用于选档杆的机械锁止装置能够设置在选档杆的中间位置以外。一些车辆制造者希望这种情况，以便能在外面显示选档杆的锁止。该位置通常在两个安装变型方案、即右边驾驶和左边驾驶中相对于机动车应是相同的。例如，应使选档杆分别在一个相对于中间位置向前倾斜的位置中锁止。

这种情况引起：选档杆上的配合锁定器件，例如槽口必须相对于壳体侧的锁定器件偏心。如果锁定方向如前所述例如应与机动车的行驶方向重合，那么选档杆的锁定位置是向前倾斜的位置。

如果要旋转180度地安装换档设备，那么这种情况引起：选档杆在相对于行驶方向向后倾斜的位置中将被锁止，这是不希望的。

因此，选档杆的配合锁定器件必须在偏心的锁定变型方案中在考虑换档设备的安装方向情况下来配置。在一个变型方案中，为此能够在选档杆的两侧设置配合锁定器件。所述配合锁定器件也能够这样设计尺寸，使得它们能够在两个方向上起作用。在进行选档杆的锁止以便保证选档杆6位于正确的锁定位置中之前，能够检查选档杆的定向。

在另一变型方案中，该状况能够通过使用与安装方向匹配的选档杆来考虑。选档杆能够在分别合适的位置上具有与壳体固定的锁止器件共同作用的对应锁止器件。通过使用相应的匹配的选档杆能够将用于右边驾驶和左边驾驶的变型方案的设计费用保持很低。

在一个可能的构型中，选档杆的伸入到壳体中的、用于第一安装方向的区段能够与选档杆的在第二安装方向上的相应区段镜像对称。通过该相应的镜像对称能够将选档杆上的锁止器件带入到相对于与壳体固定的锁止器件的正确位置中。

本发明的其它目的、优点、特征和应用可能性根据附图由对实施例的下面描述来得到。在此，所有描述的和/或图示的特征本身或以任意有意义的组合构成本发明的主题，与它们在申请文件中的概括或引用关系无关。

附图说明

本发明根据实施例来阐述。在此示意性示出：

图1用于机动车自动变速器的换档设备的立体视图，

图2换档设备的俯视图，

图3无外壳体的换档设备的立体视图，

图4无壳体的换档设备的侧视图，

图5无壳体的换档设备的剖视图，

图6无壳体的换档设备的另一剖视图，

图7无外壳体具有锁止装置的换档设备的立体视图，

图8在图7中的无外壳体具有空置的锁止装置的换档设备的立体视图以及

图9选档杆。

具体实施方式

图1示出用于机动车自动变速器的换档设备2的示意性立体视图。换档设备具有壳体4。在壳体4上设置有开口4.1，选档杆6从该开口中伸出。选档杆6用于选择自动变速器的变速器档位。

在图1中说明参考方向B，该参考方向能够根据安装方向而定地在前面或在后面。根据配置而定选档杆6沿着方向B或逆着方向B的运动能够确定不同的行驶档位，例如向前行驶，倒车行驶，空档或驻车位置。此外，选档杆6能够沿垂直于B的方向运动，以便转换到顺序换档通道中。在该顺序换档通道中又能够通过选档杆沿着方向B或逆着方向B的运动来实现升档或降档。

选档杆6在其中间位置示出。中间位置当前是双稳态的。选档杆6在从自动换档通道中偏转出来之后沿着方向B或逆着方向B自动地返回到中间位置中。在顺序换档通道中有另一稳态点，选档杆6在操纵之后返回到该另一稳态点中。然而中间位置是起始位置。

壳体4连接到电路板8上，该电路板具有控制电子装置以及传感装置。此外，在电路板8上能够设置有用于以电流供给换档设备2并且用于传输换档脉冲的一个或多个接头。

壳体4具有固定凸出部4.2至4.5。在固定凸出部4.2至4.5上分别构造有槽口10.2至10.5。换档设备2借助槽口10.2至10.5能固定在机动车中，例如在使用相应的螺栓情况下。替代地能够设置，在机动车中构造有栓柱，换档设备2借助槽口10.2至10.5被套装到这些螺柱上并且接着例如通过旋拧或夹紧被固定到这些螺柱上。

图2示出换档设备2的俯视图。

槽口10.2至10.5全都构型为圆形并且分别具有通过十字示出的中心。槽口10.2至10.5这样布置在壳体上，使得该壳体能够一次安装在相对于参考方向B所示的定向中并且一次安装在在纸张平面中相对于前述定向旋转180度的位置中。

在示出的实施方式中，槽口10.2至10.5围绕点M旋转对称地布置。M同时为选档杆6的中间位置，该选档杆在图2中相对于中间位置M错位地示出。

图3示出没有壳体的换档设备2的立体视图。

选档杆6借助万向节12来导向。通过万向节12能够使选档杆6沿不同方向运动。

为了其它构件的可视性未示出控制装置，对此参见图7。

图4示出换档设备2逆着视线方向B的侧视图。

在电路板8上布置有霍尔传感器14，这些霍尔传感器检测布置在万向节12上的磁体16的磁场。通过选档杆6的运动同样能够使磁体16运动。磁体16相对于霍尔传感器14的位置和运动能够由所述霍尔传感器探测到。因此能够确定，选档杆6是沿参考方向B或是逆着参考方向运动并且其当前位置如何。

在图4中的图示中，选档杆6位于自动换档通道中，该自动换档通道通过线18示出。然而，选档杆6也能够摆动到顺序换档通道20。通过选档杆6的摆动，磁体16与霍尔传感器14的间距也会改变。因此，在静止位置以及在运动时探测到的场强在霍尔传感器14上较弱，由此该霍尔传感器能够记录选档杆6在顺序换档通道20中的位置。

此外设置有伺服电动机22，该伺服电动机能够通过蜗轮蜗杆传动装置24具有不同功能，借助该蜗轮蜗杆传动装置能够使在该视角中不可见的偏心轮运行。借助偏心轮例如能够阻止选档杆6运动到顺序换档通道20中。此外能够在需要时将选档杆6压回到自动换挡通道18中。

图5示出换档设备2的剖面图。

选档杆6示出相对于万向节12固定的部件6.1和相对于固定部件6.1可运动的具有尖部6.3的下部件6.2。在固定的部件6.1和可运动的部件6.2之间布置有弹簧26，该弹簧向下预紧可运动的部件6.2。

尖部6.3在导向板28中被导向。导向板28具有在剖面中可见的下沉部30，该下沉部构成卡锁阻力部。下沉部30限定了选档杆6的中间位置M。阻力部的高度一方面通过尖部以及下沉部的轮廓并且另一方面通过弹簧26的强度来确定。

图6示出换档设备2的另一剖面，其中，该剖面在选档杆6倾斜的情况下已被穿过。

在导向板28中设置有两个轨道32,34，其中，轨道32设置用于自动换档通道18，轨道34设置用于顺序换档通道20。图6中不可见的尖部6.3通过轨道32,34导向。

图7示出没有外壳体并且具有锁止装置的换档设备2的立体视图。在换档设备2中在壳体侧布置有锁定元件，该锁定元件能够借助螺线管38(Hubmagnet)促动。螺线管38和锁定元件为了优化安装空间在当前示出的实施方式中与万向节12的轴线同轴地布置。在其他实施方式中能够设置其他布置。

锁定元件能够机械式地与选档杆6共同作用，并且在选档杆6在中间位置M中时通过该共同作用锁住该选档杆。为此，在选档杆6上设置在图7中不可见的相应的配合锁定器件，在选档杆6在中间位置中时这些配合器件必须起作用。

此外示出具有存储器和处理器的控制装置40，该控制装置用于控制换档设备2。控制装置40能够分析处理霍尔传感器14的信号并且促使换档设备2中的驱动器22和38运动。

在控制装置40的存储器中存储有用于控制换档设备的计算机程序，该计算机程序由处理器实施。计算机程序考虑安装方向，以便从选档杆6相对于霍尔传感器14的具体运动中推导出用于自动变速器的相应控制命令。安装方向当前保存在配置数据中。

图8示出无外壳体并且具有释放的锁止装置的换档设备2的立体视图。

在该第二图示中能够看到锁定元件36与在选档杆6上构造为配合锁定器件的槽口42处于嵌接中。

此外，在图8中能够看到具有自动换档通道18和顺序换档通道20的导向板28。

图9示出从剩余构件松开的选档杆6。能运动的部件6.2具有锤头44，在该锤头上布置有槽口42。

在一个变型方案中(在该变型方案中选档杆6的锁定装置应偏心地实现并且在该变型方案中在壳体外侧布置的锁定器件与万向节布置在一条线上)，槽口必须偏心地布置。之后能够针对每个安装方向分别设置专门的选档杆变型方案。

附图标记列表

2 换档设备

4 壳体

4.1 开口

4.2-4.5 固定凸出部

6 选档杆

6.1 选档杆部件

6.2 可运动的选档杆部件

6.3 尖部

8 电路板

10.2-10.5 槽口

12 万向节

14 霍尔传感器

16 磁体

18 自动换档通道

20 顺序换档通道

22 驱动器

24 蜗轮蜗杆传动装置

26 弹簧

28 导向板

30 下沉部

32 轨道

34 轨道

36 锁定元件

38 螺线管

40 控制装置

42 槽口

B 参考方向

M 中间位置

Claims (10)

1.用于机动车的自动变速器的换档设备，具有壳体(4)和在所述壳体(4)中被导向的选档杆(6)，所述选档杆(6)设置成用于选择所述自动变速器的变速器档位，其中，所述换档设备(2)具有自动换档通道(18)和顺序换档通道(20)，所述壳体(4)具有用于将所述换档设备(2)固定在所述机动车中的、点对称地布置的固定装置(10.2,10.3,10.4,10.5)，其中，所述固定装置(10.2,10.3,10.4,10.5)这样布置，使得所述壳体(4)能固定在第一位置中并且能固定在相对于所述第一位置旋转180度的第二位置中，其中，在所述第一位置中的所述自动换档通道(18)和所述顺序换档通道(20)与在所述第二位置中的所述自动换档通道(18)和所述顺序换档通道(20)关于所述点对称的对称中心而言对称地构造，使得所述设备能用于左边驾驶和右边驾驶的机动车。

2.根据权利要求1所述的换档设备，其特征在于，所述固定装置(10.2,10.3,10.4,10.5)布置在固定凸出部(4.2,4.3,4.4,4.5)上。

3.根据权利要求1所述的换档设备，其特征在于，所述选档杆(6)具有中间位置(M)，所述中间位置与所述点对称的对称中心重合。

4.根据权利要求3所述的换档设备，其特征在于，所述中间位置(M)是单稳态的。

5.根据上述权利要求中任一项所述的换档设备，其特征在于，设置有选档杆传感装置(14,16)，该选档杆传感装置探测所述选档杆(6)的位置和/或运动。

6.根据权利要求5所述的换档设备，其特征在于，设置有与所述选档杆传感装置(14,16)连接的控制装置(40)，其中，所述控制装置(40)设立成用于解释所述选档杆(6)相对于安装方向的运动和/或位置。

7.根据权利要求6所述的换档设备，其特征在于，所述控制装置(40)具有用于存储计算机程序产品的存储器件和用于实施所述计算机程序产品的处理器，其中，所述计算机程序产品匹配于所述换档设备(2)的安装方向。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的换档设备，其中，用于固定所述选档杆(6)的、用于所述选档杆(6)的机械锁止装置(36,38,42)设置在所述选档杆(6)的中间位置(M)以外。

9.根据权利要求8所述的换档设备，其中，所述选档杆(6)与安装方向匹配。

10.根据权利要求9所述的换档设备，其中，所述选档杆(6)的伸入到所述壳体中的、用于第一安装方向的区段与所述选档杆(6)的在第二安装方向上的相应区段镜像对称。