CN107438731B - 混合动力车辆或多模式车辆的车辆牵引模式的选择系统 - Google Patents

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Abstract

一种混合动力或多模式陆地车辆的车辆牵引模式的选择系统，该车辆包括通过手动变速箱(G)连接至动力传动系统(T)的内燃机(E)以及直接连接至所述动力传动系统(T)的电动马达发电机(MG)，变速箱(G)具有相应的控制杆(L)以及变速箱的相应挡位选择型式(R、1‑5、1‑6)，其中，所述选择型式包括横向于车辆的纵向延伸部的选择行程(LC)，并且特征在于包括与所述选择行程(LC)对准并邻接的超行程部分(eD)以及与所述超行程部分相关联的启动装置(SS、VHE和CL)，以及其中，该杆被设计成稳定地接合所述超行程部分，从而将变速箱(G)稳定地保持在空挡，并且同时所述启动装置(SS、VHE和CL)被设计成启动纯电动牵引模式，其中，所述内燃机(E)被稳定地停用以用所述电动马达发电机(MG)来代替。

Description

混合动力车辆或多模式车辆的车辆牵引模式的选择系统
技术领域
本发明涉及车载人机界面领域，并且准确地涉及用于对混合动力车辆或多模式车辆的车辆牵引模式进行选择的系统的领域。
背景技术
混合动力车辆包括连接至动力传动系统的内燃机和电动马达。
在混合动力车辆中，电动马达与内燃机协作以通过在制动时回收能量或在推进期间输出扭矩来驱动车辆。
多模式车辆被定义为混合动力车辆，所述混合动力车辆除了上述功能之外，还可以在“纯电动”牵引模式下(也就是说，在内燃机停用的情况下)以及在“再充电”模式下(在该模式下，车辆由内燃机推进，同时发电机对电池进行再充电)操作。
明显地，必须在车辆的仪表板上提供适当的命令以从一种模式切换到另一种模式。这些控件越来越多地被包含在车载计算机的特定菜单和子菜单中。因此，在进入允许纯电动牵引的区域时，驾驶员必须访问车载计算机的菜单来设定所述模式。
为了方便起见，在下面的描述中，术语“纯电动模式”或“纯电动牵引模式”将用于指内燃机完全停用的牵引类型，并且术语“燃料模式”或“燃料牵引模式”将用于指示设想内燃机启用——即使不连续——的牵引类型。
发明内容
本发明的目的是提供一种非常直观且易于操作的混合动力车辆或多模式车辆的纯电动牵引模式的选择系统。
在本发明的基础上的构思是将某些控件结合到手动变速箱杆中，以便从其中内燃机启用的——尽管不是稳定的或循环的——任何燃料模式切换到纯电动模式以及从纯电动模式切换到任何燃料模式。特别地，该构思是实现同时选择空挡及纯电动牵引模式的变速箱控制杆的接合位置。
根据本发明的优选实施方式，所述接合位置被实现为通过克服挡板所获得的挡位选择行程的延伸部。
超行程位置通过克服挡板来接合，优选地通过将装配至变速箱杆的滑动套筒升高来接合。可替选地，通过对变速箱杆施加轴向压力来克服挡板。
根据本发明的优选实施方式，变速箱杆的把手上存在按钮，如果在所述超行程接合位置的脱离的步骤期间按压该按钮，则该按钮防止了所述燃料模式的重新启用并保持纯电动模式启动。这样的操作方法在驾驶员打算接合电动倒挡挡位时是特别有利的。
本发明的目的是一种混合动力或多模式车辆的车辆牵引模式的选择系统，所述车辆包括：内燃机，所述内燃机通过手动变速箱连接至动力传动系统；以及电动马达发电机，所述电动马达发电机直接连接至所述动力传动系统，变速箱具有相应的控制杆和变速箱的相应挡位选择型式，其中，所述选择型式包括横向于车辆的纵向展开部的选择行程，并且特征在于包括与所述选择行程对准并邻接的超行程部分以及与所述超行程部分相关联的启动装置，以及其中，所述杆被设计成稳定地接合所述超行程部分，从而将变速箱稳定地保持在空挡，并且同时，所述启动装置被设计成启动纯电动牵引模式，其中，所述内燃机被稳定地停用，以用所述电动马达发电机来代替。
本发明的另一目的是一种对混合动力和/或多模式车辆的车辆牵引模式进行选择的方法。
本发明的又一目的是混合动力和/或多模式陆地车辆。
附图说明
本发明的另外的目的及优点将从以下本发明的优选实施方式(及替选实施方式)的详细描述中以及从仅是说明性的而非限制性的附图中变得清楚，在附图中：
图1示出了根据本发明的变速箱的挡位选择型式；
图2示出了结合本发明实现的优选传动布置，
图3示出了根据本发明的优选实施方式的用于实现本发明的变速箱杆和相应套筒的支承件。
在附图中，相同的附图标记(数字和字母)表示相同的零件或部件。
在本说明书的范围内，术语“第二”部件并非暗示存在“第一”部件。这样的术语仅用于清楚的目的，而不应被视为限制本发明的范围。
具体实施方式
图1示出了根据本发明构造的变速箱控制杆的挡位选择图案或型式。
通常横向于车辆的纵向延伸部的水平线——允许选择挡位1、2或3、4或5、6——通常被称为“选择行程”并由字母LC表示，而通常平行于车辆的纵向延伸部的横向线被称为“第一挡位1”、“第二挡位2”等。
图1示出了虚线方框，虚线方框的内部是从1至6(或从1至5)的挡位，而倒挡挡位R和符号eD位于所述方框的外部。这意味着倒挡挡位R和接合位置eD两者仅可以通过分别克服左挡板(barrier)SB和右挡板DB来达到。在现有技术中，挡板以及与克服相应挡板相关联的超行程的概念是已知的。因而，在图1中，非常明显的是，倒挡挡位的接合需要向左的超行程以及随后平行于车辆的纵向延伸部的向前(或向后)选择行程，而位置eD的选择仅需要向右的超行程而无需随后使杆向前或向后移动。基本上存在用于接合倒挡挡位的两种已知类型的挡板，即，需要在变速箱杆上施加轴向压力的挡板以及涉及将变速箱杆上的滑动套筒C提升的挡板，通常可以在将同一只手的手掌保持在把手(knob)的一部分上时用手指够到滑动套筒C。
这种预防措施防止意外的选择倒挡挡位，以避免严重损坏所述变速箱。
必须清楚的是，倒挡挡位的接合方法与本发明的目的不相关。这仅仅是为了使与基于本发明的构思的接合eD共同的方面清楚而描述的。
根据本发明，位置eD通过克服挡板来接合，优选地通过克服在变速箱杆L上具有滑动套筒C的类型的挡板来接合。
根据本发明，基本上连续且与选择行程LC对准的位置eD的接合不与处于空挡的变速箱的任何挡位接合。所述接合同时关闭电触点SS，所述电触点SS禁用车辆的所有燃料牵引模式，使得仅可以启动纯电动模式。
根据本发明的优选实施方式，在图2中示出的变速箱杆L的把手P上还具有与单稳态按钮S相关联的常开开关。
在车辆处于燃料牵引模式的操作期间，所述按钮能够实现两种或更多种不同的燃料牵引模式之间的循环，所述两种或更多种不同的燃料牵引模式优选地不时地被显示在车辆的仪表板上的适当显示器上。
循环的概念对于本领域技术人员而言是公知的，并且意味着可以通过重复按压按钮以选择所需的模式来选择操作模式。
因而，位于变速箱杆的把手上的所述按钮S可以用于例如在到达具有交通限制的区域之前选择“再充电”模式以便存储电力，并且然后通过使杆处于位置eD(也就是说，克服所述挡板)，车辆可以切换到纯电动牵引模式。
明显的是，驾驶员不需要访问车载计算机的复杂菜单，而是可以借助于简单的手势操作频繁使用的控制装置来切换到纯电动牵引模式以及切换到燃料牵引模式。
根据本发明的优选实施方式，车辆动力传动系统包括优选为爪形离合器类型的可控离合器或联接器CL，所述可控离合器或联接器CL位于变速箱G下游的传动轴T上，也就是说，位于变速箱与传动轴端W之间，并且电动马达发电机MG连接至离合器或联接器下游的所述传动轴，使得电动马达发电机可以推进车辆而不使变速箱的第二轴旋转。
明显的是，该离合器或联接器CL与将内燃机E的传动轴与变速箱G的第一轴断开连接的主离合器没有任何关系。
根据本发明的所述优选实施方式，位置eD的接合决定了所述离合器或联接器的自动脱离。
根据本发明的与上文描述的实施方式结合的另一优选实施方式，当变速箱杆的把手上的按钮被按下时，防止了在从位置eD切换到倒挡挡位时燃料模式的重新启用以及所述离合器CL或所述联接器的重新接合，并且维持了纯电动模式。
另一个电触点还至少与倒挡挡位部分相关联，以检测相应的接合并且能够实现马达发电机MG的旋转方向的反转。
因此，由于在位置eD的脱离期间变速箱杆上的把手被按下直到倒挡挡位接合为止的事实，纯电动牵引模式不改变并且同时向电动马达发电机的控制单元发送信号以使所述电动马达发电机的旋转方向反转。
反之亦然，如果位置eD在没有按压按钮S的情况下脱离，则先前设定的燃料模式被重新启用。
例如，如果先前设定的模式为“再充电”，则当位置eD脱离时， 离合器或联接器CL被再次接合且内燃机E被重新启动。
有利地，尽管变速箱的机械功能由于所述离合器或联接器CL脱离而对牵引绝对没有影响，但驾驶员仍甚至在纯电动牵引模式下以与燃料模式相同的方式继续使用变速箱。
明显的是，由驾驶员对变速箱杆和按钮执行的操作由车辆处理单元VEH监测，该车辆处理单元VEH可以与控制内燃机的处理单元ECU不同或相同。
本文描述的布置适用于左手驾驶车辆，但对于右手驾驶车辆，型式PT可以以与图1中示出的型式对称地实现。
图3示出了本发明的另一目的的用于根据本发明的优选实施方式的变速箱杆L的支承件SP。该附图示出了挡板SB和挡板DB，挡板SB和挡板DB是借助于与上述套筒C干涉(interfere)的彼此平行的纵向轮廓实现的，一个挡板与倒挡挡位接合而另一个挡板与超行程部分eD接合。
因而，尽管已知的支承件包括通常布置在面向驾驶员腿部的一侧的单个挡板，但根据本发明，变速箱杆支承件包括每侧一个挡板的两个挡板。
有利地，本发明可以借助于计算机程序来实现，该计算机程序包括用于当这样的程序在计算机上运行时实现所述方法的一个或更多个步骤的编码装置。因而，保护范围包括所述计算机程序以及包含记录消息的计算机可读装置，所述计算机可读装置包含当所述程序在计算机上运行时被设计成实现所述方法的一个或更多个步骤的程序代码装置。
从上述描述中，本领域技术人员将能够实现本发明的目的而无需任何额外的构造细节。可以在不脱离本申请的保护范围的情况下对不同优选实施方式——包括附图——中说明的元件和特性进行组合。现有技术的说明书中描述的仅仅用于确保更好地理解本发明而不构成关于所描述的存在性的声明。此外，除非在详细描述中被特别地排除，否则在现有技术的说明书中描述的内容将结合本发明的特征来考虑，从而形成本发明的组成部分。替选实施方式的特征都不是必需的。因此，每个优选实施方式或附图的各个特征可以与所描述的其他实施方式进行组合。

Claims (12)

1.一种混合动力或多模式陆地车辆的车辆牵引模式的选择系统，所述车辆包括：
-内燃机(E)，所述内燃机(E)通过手动变速箱(G)连接至动力传动系统(T)；以及
-电动马达发电机(MG)，所述电动马达发电机(MG)直接连接至所述动力传动系统(T)，
手动变速箱(G)具有相应的控制杆(L)和手动变速箱的相应挡位选择型式(R、1-5、1-6)，其中，所述选择型式包括横向于车辆的纵向展开部的选择行程(LC)，并且特征在于包括与所述选择行程(LC)对准并邻接的超行程部分(eD)以及与所述超行程部分相关联的启动装置，以及其中，
-所述控制杆被设计成稳定地接合所述超行程部分，从而将手动变速箱(G)稳定地保持在空挡，并且同时，
-所述启动装置被设计成启动纯电动牵引模式，其中，所述内燃机(E)被稳定地停用，以用所述电动马达发电机(MG)来代替，
其中，所述控制杆(L)包括相关联的把手(P)，所述把手(P)上定位有与常开开关相关联的单稳态按钮(S)，
其中，所述选择系统还包括处理单元(VHE)，所述处理单元(VHE)被设计成启动三种或更多种车辆牵引模式中的一种模式，所述三种或更多种车辆牵引模式为：
-所述内燃机被启用的两种或更多种燃料牵引模式；以及
-所述纯电动牵引模式，
以及其中，当所述手动变速箱的控制杆不接合所述超行程部分(eD)时，与所述单稳态按钮相关联的所述常开开关电连接至所述处理单元(VHE)以在所述两种或更多种不同的燃料模式之间循环，
其中，所述车辆包括位于手动变速箱(G)下游的传动轴上的可控离合器或联接器(CL)，以及其中，所述处理单元(VHE)被配置成在所述控制杆(L)接合所述超行程部分(eD)时控制所述离合器或联接器(CL)的脱离，
其中，所述处理单元(VHE)配置成：当在所述控制杆(L)从所述超行程部分(eD)脱离期间所述单稳态按钮(S)保持被按下时，
-保持所述纯电动牵引模式启动，以及
-保持所述离合器或联接器(CL)脱离。
2.根据权利要求1所述的选择系统，其中，所述启动装置被进一步设计成启动牵引模式，其中，所述内燃机在所述控制杆(L)不接合所述超行程部分(eD)时至少循环地启用。
3.根据权利要求1所述的选择系统，其中，所述超行程部分(eD)包括锁定装置，所述锁定装置能够借助于使所述控制杆(L)相对于相关联的支承件轴向地滑动或者借助于配装在所述控制杆(L)上并与相关联的支承件(SP)的轮廓干涉的套筒(C)而被停用。
4.根据权利要求1所述的选择系统，其中，所述启动装置包括电触点(SS)，所述电触点(SS)被设计成对所述控制杆(L)在所述超行程部分(eD)中的至少一个接合进行检测。
5.根据权利要求1所述的选择系统，其中，所述处理单元(VHE)被配置成：当所述控制杆(L)在所述单稳态按钮(S)被释放时脱离所述超行程部分(eD)时，
-禁用所述纯电动牵引模式，以用燃料模式来代替，以及
-接合所述离合器或联接器(CL)。
6.一种混合动力或多模式陆地车辆，其特征在于包括根据权利要求1所述的车辆牵引模式的选择系统。
7.一种用于混合动力或多模式车辆的手动变速箱的控制杆的支承件，所述支承件包括位于选择行程(LC)的两个相对侧上的两个挡板，所述两个挡板中的第一挡板旨在启用/禁用倒挡挡位(R、eR)的选择，并且所述两个挡板中的第二挡板旨在启用/禁用与根据权利要求1所述的车辆牵引模式的选择系统的纯电动牵引模式的启动装置相关联的空挡的选择。
8.一种对包括根据权利要求1所述的车辆牵引模式的选择系统的混合动力或多模式陆地车辆的车辆牵引模式进行选择的方法，所述方法旨在被实现在车辆处理单元上，并且所述方法包括以下步骤：
-检测所述控制杆(L)在所述超行程部分(eD)中的接合，
-只要所述控制杆(L)被检测为接合在所述超行程部分(eD)中，就接通纯电动牵引模式。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括下述步骤：当检测到所述控制杆(L)从所述超行程部分(eD)脱离时，返回到先前选择的燃料牵引模式。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述纯电动牵引模式在所述控制杆(L)从所述超行程部分(eD)脱离之后在所述单稳态按钮(S)被同时保持按压时被维持。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法包括下述步骤：当所述单稳态按钮(S)在所述控制杆(L)从所述超行程部分(eD)脱离时被反复按压时，在两种或更多种燃料牵引模式之间循环。
12.一种包括记录程序的计算机可读装置，所述计算机可读装置包括程序代码装置，所述程序代码装置被设计成当所述程序在计算机上运行时实现权利要求8的所有步骤。
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