CN107636359A - 自动变速箱的单触式控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种包括控制杆的控制装置，该控制杆具有单一稳定位置(H)、能够占用用于选择不同的自动模式(N，D，R)的不稳定位置、并且能够占用用于手动选择不同的前进挡的位置(+，‑)，其特征在于，该装置仅允许当先前已经选择了所述自动正常前进模式(D)时对前进挡(+，‑)进行选择，当该控制杆被固持在用于手动选择前进挡的位置中持续的时间段比预先限定的阈值(T0)短时，在释放控制杆(10)之后，变速箱处于所述自动正常前进模式(D)，并且当控制杆(10)被固持的持续时间段比该阈值(T0)长时，在释放杆之后，变速箱处于永久手动前进挡选择模式(D)。

Description

自动变速箱的单触式控制装置

技术领域

本发明涉及一种机动车辆的受控制的自动变速箱的单触式控制装置。

本发明更具体地涉及一种包括控制杆的控制装置，该控制杆能够由车辆的驾驶员操纵、具有单一稳定位置、并且从这个单一稳定位置开始可以占用用于选择车辆的变速箱的操作和使用的不同模式的多个不稳定位置。

背景技术

一个类别从已知的设计中凸显出来，在该类别中，控制和选择装置具有“H格栅”类型，该“H格栅”类型具有两个平行槽缝，其中一个槽缝与控制杆的为了选择自动正常驾驶运行模式“D”或倒车模式“R”和用于选择所谓的空挡模式“N”的位置的移位相关联，而另一个槽缝准许手动选择不同的前进挡，尤其以便手动选择较低前进挡“-”或较高前进挡“+”。

在这两个平行的纵向槽缝之间，控制杆可以在横向槽缝中移位。

这种类型的单触式控制装置生成电信号，这些电信号由与控制杆相关联的已知器件产生并且被传输至自动变速箱本身。

控制装置还可以包括显示装置，该显示装置对驾驶员可用并且被安装在车辆的仪表板中和/或控制杆的附近、并且将不同的信息(关于自动变速箱的运行状态或运行模式和关于控制杆的位置的信息以及关于驾驶员目前可用的使用控制装置的选项的信息)显示给驾驶员以便自动和/或手动变换前进挡模式。

本发明更具体地涉及这样的控制装置，该控制装置能够以所谓的临时方式或必要时永久地在手动模式下使用。

在所谓的临时手动模式下和自动正常驾驶模式D被接合或选择的状态下，驾驶员可能希望例如在必要时换挡以便在必要时预期驾驶情况。

这可能是例如选择较低前进挡来降挡以便准备超过另一车辆、或以便例如当车辆在陡坡下坡行进时增大可用的发动机制动的情况。

为此目的，借助于控制杆，驾驶员通过朝着相关联的选择位置“-”推动控制杆来选择较低前进挡。

因此，自动变速箱立即降挡，并且一旦驾驶员释放施加至所述控制杆上的力，控制杆就返回至其单一稳定位置“H”。

类似地，如果驾驶员希望接合较高前进挡，则驾驶员使控制杆在同一槽缝中沿相反方向朝着相关联的位置“+”移位，并且自动变速箱立即实施换挡，并且然后，一旦驾驶员已经释放控制杆，则自动变速箱再一次处于自动正常驾驶模式N中。

控制装置还须根据所谓的永久手动控制模式准许从自动正常驾驶模式D使用自动变速箱。

在此状态或模式D下，驾驶员须能够“激活”永久手动模式，从而终止自动正常驾驶模式D，并且因此使驾驶员能够以与常规变速箱相同的方式来使用自动变速箱，以便准许驾驶员通过在第一相关联槽缝中沿朝向用于变换为较高前进挡“+”或用于变换为较低前进挡“-”的位置的方向移动控制杆或选择器来对每次前进换挡作出决定。

在具有两种手动控制模式(临时的或永久的)的这种装置中，有必要为驾驶员提出用于选择两种模式中的任一模式、并尤其用于选择永久手动控制模式的器件。

第一系列复杂且昂贵的解决方案在于：例如提供专用于选择永久手动控制模式的特定控制按钮、或在选择器“格栅”中提供能够由控制杆占用的单独的附加空间位置。

例如，在文献DE-A1-19938528中披露的已知设计中，在用于选择自动正常驾驶模式D的位置的左边或右边提供了永久手动模式的驾驶位置。

将自动变速箱用在临时手动模式下的另一种昂贵的解决方案在于：在方向盘上提供构件或翼板以用于传输接合较高或较低前进挡的命令，同时将控制杆留在与自动正常驾驶模式D相关联的位置中。

本发明提出了针对这个问题的简单且经济的解决方案。

发明内容

为此目的，本发明提出了一种机动车辆的受控制的自动变速箱的单触式控制装置，该单触式控制装置包括控制杆：

-该控制杆具有单一稳定位置，无论该控制杆先前占用哪一个位置，其都被返回到该单一稳定位置中；

-从这个单一稳定位置H开始，该控制杆可以占用用于选择不同模式N、D、R的位置，这些位置包括用于选择自动正常驾驶模式的位置D、用于选择自动正常倒车模式的位置R、以及用于选择正常空挡模式N的位置N；

-并且，从这个单一稳定位置H开始，该控制杆可以占用用于手动选择不同前进挡的位置“-”、“+”；

其特征在于，

-该装置仅允许当先前已经选择了所述自动正常驾驶模式D时对前进挡进行手动选择；

-当该控制杆被固持在用于手动选择前进挡的位置中持续的时间段比预先限定的阈值短时，在释放该控制杆之后，该变速箱返回至所述自动正常驾驶模式D；

-当该控制杆被固持在用于手动选择前进挡的位置中持续的时间段比所述预先限定的阈值长时，该变速箱处于永久的手动前进挡选择模式。

根据本发明的控制装置的进一步特征：

--该装置包括第一选择槽缝，该控制杆可以在该第一选择槽缝中被手动移位，并且所述单一稳定位置位于该第一选择槽缝中，该控制杆能够被从该单一稳定位置移位，以便占用所述用于手动选择不同前进挡的位置中的至少一个位置；

-从所述单一稳定位置开始，该控制杆沿所述第一槽缝的纵向方向移位：

-沿朝向第一行进位置端的第一方向以用于变换为较低手动前进挡；

-沿朝向第二行进位置端的、与所述第一方向相反的第一方向以用于变换为较高手动前进挡；

--当该变速箱处于永久手动前进挡选择模式时，并且从所述单一稳定位置开始，该控制杆沿与所述纵向方向不同的横向方向移位，以便实现使该变速箱返回到所述自动模式之一；

--该控制杆沿所述横向方向的所述移位实现使该变速箱返回到正常空挡模式；

--该装置包括第二选择槽缝，该控制杆可以在该第二选择槽缝中被手动移位，并且所述用于选择该正常空挡模式的位置位于该第二选择槽缝中，并且该控制杆可以从所述用于选择该正常空挡模式的位置移位以便占用至少一个其他的用于选择自动模式的位置；

--该控制杆从所述用于选择该正常空挡模式的所述位置沿所述第二槽缝的纵向方向移位：

-沿朝向第一位置的第一方向以用于选择该自动正常倒车模式；

-沿朝向第二位置的、与所述第一方向相反的第二方向以用于选择该自动正常驾驶模式；

--所述第一槽缝和所述第二槽缝平行；

--所述第一方向是相同的；

--当该车辆的速度低于确定的速度阈值时；

-并且当先前已经选择了所述自动正常驾驶模式时，

该控制杆到用于手动选择变换为较低手动前进挡的位置的移位实现对所述正常空挡模式的选择；

--当该车辆的速度非零并且低于确定的速度阈值时；

-并且当先前已经选择了所述自动正常驾驶模式时，

该控制杆到用于手动选择变换为较高手动前进挡的位置的移位实现对所述正常空挡模式的选择；

--当该车辆的速度为零时；

-并且当先前已经选择了所述自动正常驾驶模式时，

该控制杆到用于手动选择变换为较高手动前进挡的位置的移位实现到较高手动前进挡的变换；

--当先前已经选择了该自动正常倒车模式时，该控制杆到用于手动选择变换为较低手动前进挡的位置的移位实现对所述正常空挡模式的选择；

--当先前已经选择了该自动正常倒车模式时，该控制杆到用于手动选择变换为较高手动前进挡的位置的移位实现对所述正常空挡模式的选择；

--该装置包括显示装置，该显示装置显示目前所选择的位置、能够被选择的所述其他位置、以及可能正被手动选择的前进挡。

附图说明

通过阅读以下详细说明，本发明的进一步的特征和优点将变得清楚，为了对其加以理解将参照附图，在附图中：

-图1是被安排在机动车辆的乘客舱内的自动变速箱的控制杆(也被称为选择器或速度变换杆)的示意性透视图；

-图2是根据本发明的受控制的自动变速箱的控制格栅的示意图；

-图3是指示控制杆在图2中所示出的格栅内的不同移位方向的展示的示意图；

-图4至图6是类似于图3的视图，展示了根据本发明的控制装置的不同实施例；

-图7A和图7B是类似于图3的两个示意图，展示了两个不适当的假设用法。

图1所示出的是控制杆10，该控制杆通过已知的方式可移动地安装在机动车辆的乘客舱中并且穿过控制台12、更具体地穿过孔口14而突出。

呈旋钮16形状的上部部分是抓握部分，该抓握部分准许驾驶员沿两个主要的正交方向(朝向车辆前后的纵向方向以及朝向车辆左右的横向正交方向)操纵控制杆10。

图2是“格栅”的示意图，控制杆在其中可移位以到达和/或占用不同的位置。

该格栅包括在此情况下在右边的纵向取向L的第一槽缝C1，杆10在其中沿两个相反的方向L1和L2可移位。

该格栅包括纵向取向L的第二槽缝C2，控制杆10在其中沿两个相反的方向L1和L2可移位。

这两个纵向槽缝C1和C2通过横向取向T的第三槽缝C3连接在一起，控制杆在该第三槽缝中沿两个相反的方向T1和T2可移位。

控制杆10能够占用稳定或“原始”位置H，该稳定或“原始”位置在此是在本发明含义内的单一稳定位置并且位于第一纵向槽缝C1的与横向槽缝C3相对的中心处。

离开稳定位置H，该控制杆可以在第一槽缝C1中沿纵向方向L的第一方向L1移位，以到达与用于变换为较低前进挡的手动选择相对应的上部位置“-”。

相反地，控制杆10可以在第一槽缝C1中沿第二方向L2纵向地移位，以到达与手动变换至较高前进挡相对应的位置“+”。

从单一稳定位置H开始，控制杆10可以在第三槽缝C3中在横向方向T上沿第一方向T1朝向第二纵向槽缝C2的方向(在这种情况下向左)移位。

以此方式，控制杆10可以到达用于选择正常空挡模式的第一位置“N”。

位置N居中地位于第二纵向槽缝C2中，该第二纵向槽缝还包括用于选择自动正常倒车模式的位置“R”以及用于选择自动正常驾驶模式的纵向相反位置“D”。

离开单一稳定位置H，为了到达位置R，控制杆10首先在第三槽缝C3中沿横向方向T移位直到位置N、然后在第二纵向槽缝C2沿第一方向L1纵向地移位直到到达位置R。

以对称的方式，可以通过使控制杆10沿第一方向T1横向地移位直到位置N、然后在第二纵向槽缝C2中沿第二方向L2纵向地移位直到位置D来从单一稳定位置H到达位置D。

无论由控制杆10占用的所选择的位置是哪一个(-、+、N、R、或D)，当驾驶员释放施加至杆10的致动力和操纵力时，所述杆自动返回到其稳定位置H中。

图3中示意性地展示了用于在图2的格栅中移位和操纵杆10的各种不同的可能方向和路径。

图3和以下附图的这种视图例如是由驾驶员可用的、存在于机动车辆(未详细示出)的乘客舱内部的显示单元提供的。

因此，离开单一稳定位置H，沿着箭头F1的移位使得能够到达位置“-”，沿着箭头F2的移位使得能够到达位置“+”，沿着箭头F3的移位使得能够到达位置N，沿着成角度箭头F4的移位使得能够到达位置R，并且沿着成角度箭头F5的移位使得能够到达位置D。

如图4中所展示的，离开单一稳定位置H，沿着箭头F1的移位使得能够到达空挡位置N。

例如，从图4A中所展示的空挡位置开始，控制杆10沿着箭头F5的移位使得能够到达位置D，并且然后控制杆10返回至单一稳定位置H。

在此位置中并且在自动变速箱的这个自动正常驾驶模式D下，驾驶员可能希望以临时手动选择模式使用变速箱，例如以变换至较高前进挡。

为此目的，离开单一稳定位置H，驾驶员因此将控制杆10沿着箭头F2移位，并且显示单元使例如指示符“D2”显现(如果在自动变速箱中先前接合的挡位是“D1”)以对应于这个较高前进挡。

如果驾驶员然后立即释放控制杆，则其返回至单一稳定位置H，并且几秒钟之后，自动变速箱再次返回到图5A中所示出并指示的其自动正常驾驶模式D中。

以相同的方式(未示出)，离开图4B中所示出的模式和位置，驾驶员具有在临时手动模式下使用变速箱以通过使控制杆10沿着箭头F1移位并且然后将其释放从而接合较低前进挡的选项。

根据本发明，驾驶员具有以下选项：通过将控制杆10带入这两个位置“+”或“-”中的任一位置中并且将控制杆固持在这两个位置中的任一位置中持续的时间段长于预先限定的阈值T0(例如，等于600毫秒(600ms))来将自动变速箱和控制装置置于所谓的“永久手动”模式下。

阈值T0是在控制装置的设定阶段过程中可编程的。

这在例如图5A至图5C中展示出。

离开模式D和单一稳定位置H，驾驶员例如使控制杆10沿着箭头F2移位，从而立即实现接合较高前进挡并且显示“D3”(如果先前接合在自动变速箱中的挡位是“D2”)；将其固持在这个位置“+”中超过时间段T0，然后实施将模式变换为使用永久手动模式，并且显示指示符“M3”(如图5C所示)。

一旦接合了这个永久手动模式，则即便当驾驶员释放控制杆10并且所述控制杆返回至其单一稳定位置H时，自动变速箱也保持在此永久手动驾驶模式中。

在此永久手动模式下，驾驶员可以根据需要通过从单一稳定位置H开始沿着箭头F1或F2作用于控制杆10来相继地变换和接合前进挡中的任何一个挡位。

为了离开图5C和图6A中所展示的永久手动模式，当离开稳定位置H时，足够的是驾驶员使控制杆10在第三横向槽缝C3中向左、沿第二纵向槽缝C2的方向移位以到达与模式N、R、或D相关联的这三个位置中的任一个位置。

在图6A和图6B中所展示的实例中，驾驶员使控制杆10从单一稳定位置H沿着箭头F5移位到达位置D，使得自动变速箱再次处于其自动正常驾驶模式D。

如图6B中可见，字母D再次指示在仪表板的显示单元上。

当该控制杆被固持在用于手动选择前进挡的位置中持续的时间段短于预先限定的阈值T0时，在释放控制杆10之后，变速箱处于临时手动前进挡选择模式，并且然后，在几秒钟之后，变速箱返回至自动正常驾驶模式。

当使用根据本发明的控制装置时，尤其在所谓的“驻车”操作过程中，存在驾驶员可能希望尤其通过从自动正常驾驶模式D变换为自动正常踏板模式R而使车辆的行进方向逆向的情况，或反之亦然。

通常，通过使控制杆10从稳定位置H沿着箭头F4或F5之一移位来执行车辆的这种移位方向变换。

该情况必须考虑根据本发明所述的控制装置的非常规或错误的使用，其中，例如如图7A中示意性地展示的，当自动正常驾驶模式D被选择时，驾驶员在没有遵循根据箭头F4的成角度路径的情况下使控制杆10直接沿着箭头F1移位。

相反地，如图7B中所展示的，当自动正常倒车模式R被选择时，为了变换为前进挡，驾驶员有可能在没有遵循根据箭头F5的路径的情况下使控制杆10从单一稳定位置H沿着箭头F2移位。

根据本发明的补充特征，通过考虑以下假设将自动变速箱置于其正常空挡状态N中来提供解决方案，根据该假设(当自动正常驾驶模式D或自动正常倒车模式R被接合时)当车辆处于低速或超低速时(即，当车辆以低于预先限定的速度阈值V0的速度行进时)，控制杆10到位置“-”或“+”之一位置中的任何移位被视作是控制杆10的操纵错误。

如果车辆的速度大于阈值V0并且自动正常驾驶模式D被接合，则控制杆10沿着箭头F1或F2以到达位置“-”或“+”的移位使相应的前进挡能够以如上披露的临时手动模式或永久手动模式来接合。

如果车辆的速度低于阈值V0并且驾驶员使控制杆10沿着箭头F1移位以到达位置“-”，则自动变速箱变换到正常空挡模式N中，因为有可能的是驾驶员实际上希望接合自动正常倒车模式R。

以补充的方式，可以发出照明和/或声学的报警信号以吸引驾驶员注意到刚刚发生的事件。

同样地，如果车辆的速度非零并且低于阈值V0，并且驾驶员使控制杆10离开单一稳定位置H沿着箭头F2移位以到达位置“+”，则自动变速箱变换为正常空挡模式N以确保一致操作。

在此同样地，可以发出声学和/或照明的信号以吸引驾驶员注意到刚刚发生的事件。

当自动正常驾驶模式D被选择时，并且如果车辆处于零速(即静止时)，考虑由驾驶员使控制杆10沿着箭头F2移位以接合较高前进挡位，并且这种接合被实施，因为可以肯定的是驾驶员不希望接合自动正常倒车模式R，因为对该自动正常倒车模式的选择本应对应于沿相反方向L1的动作。

车辆处于零速时驾驶员的这种动作或请求可以例如被执行以接合第二前进挡，以便促进车辆在具有极低抓地作用的表面上的起动和出发。

当自动变速箱的自动正常倒车模式R被接合时，不考虑驾驶员使控制杆10沿着箭头F1离开单一稳定位置H以到达位置“-”的动作，并且自动变速箱变换为正常空挡模式N，因为该命令在单触式手动模式下在倒车挡R中没有操作性，并且因此优选地以相同方式进行通过位置“+”来接合较高前进挡的请求。

仍在自动正常倒车模式R下，驾驶员使控制杆10沿着箭头F2到达位置“+”的动作使自动变速箱变换为正常空挡模式N，因为有可能的是驾驶员实际上希望接合自动正常驾驶模式D。

通过本领域技术人员可用的任何器件、尤其通过接收由控制装置生成的电信号的自动变速箱的电子控制单元(例如，通过不同的传感器，控制杆10根据其在控制格栅中占用的空间位置作用于其上)来实施自动变速箱和控制装置的所有动作和控制。

Claims (15)

1.一种机动车辆的受控制的自动变速箱的单触式控制装置，该单触式控制装置包括控制杆(10)：

-该控制杆具有单一稳定位置(H)，无论该控制杆(10)先前占用哪一个位置，其都被返回到该单一稳定位置中；

-从这个单一稳定位置(H)开始，该控制杆能够占用用于选择不同模式(N，D，R)的位置，这些位置包括用于选择自动正常驾驶模式的位置(D)、用于选择自动正常倒车模式的位置(R)、以及用于选择正常空挡模式(N)的位置(N)；

-并且，从这个单一稳定位置(H)开始，该控制杆能够占用用于手动选择不同前进挡的位置(+，-)；

其特征在于，

-该装置仅允许当先前已经选择了所述自动正常驾驶模式(D)时对前进挡(+，-)进行手动选择；

-当该控制杆(10)被固持在用于手动选择前进挡的位置中持续的时间段比预先限定的阈值(T0)短时，在释放该控制杆(10)之后，该变速箱返回至所述自动正常驾驶模式(D)；

-当该控制杆(10)被固持在用于手动选择前进挡的位置中持续的时间段比所述预先限定的阈值(T0)长时，该变速箱处于永久的手动前进挡选择模式。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置包括第一纵向选择槽缝(C1)，该控制杆(10)能够在该第一纵向选择槽缝中被手动移位，并且所述单一稳定位置(H)位于该第一纵向选择槽缝中，该控制杆能够从该单一稳定位置移位，以便占用所述用于手动选择不同前进挡的位置(+，-)中的至少一个位置。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，从所述单一稳定位置(H)开始，该控制杆沿所述第一槽缝(C1)的纵向方向(L)移位：

-沿朝向第一行进位置端的第一方向(L1)以用于变换为较低手动前进挡(-)；

-沿朝向第二行进位置端的、与所述第一方向相反的第一方向(L2)以用于变换为较高手动前进挡(+)。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当该变速箱处于永久手动前进挡选择模式(D)时，并且从所述单一稳定位置(H)开始，该控制杆沿与所述纵向方向(L)不同的横向方向(T)移位，以便实现使该变速箱返回到所述自动模式(N，D，R)之一。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，该控制杆(10)沿所述横向方向(T)的所述移位实现使该变速箱返回到正常空挡模式(N)。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，该装置包括第二选择槽缝(C2)，该控制杆(10)能够在该第二选择槽缝中被手动移位，并且所述用于选择该正常空挡模式(N)的位置位于该第二选择槽缝中，并且该控制杆(10)能够从所述用于选择该正常空挡模式(N)的位置移位以便占用至少一个其他的用于选择自动模式(D，R)的位置。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该控制杆(10)从所述用于选择该正常空挡模式(N)的所述位置沿所述第二槽缝(C2)的纵向方向移位：

-沿朝向第一位置(R)的第一方向(L1)以用于选择该自动正常倒车模式；

-沿朝向第二位置(D)的、与所述第一方向相反的第二方向(L2)以用于选择该自动正常驾驶模式。

8.根据权利要求6或7之一结合权利要求2或3之一所述的装置，其特征在于，所述第一槽缝和所述第二槽缝(C1，C2)平行。

9.根据权利要求8结合权利要求3和7所述的装置，其特征在于，所述第一方向是相同的。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：

-当该车辆的速度低于确定的速度阈值(V0)时；

-并且当先前已经选择了所述自动正常驾驶模式(D)时，

该控制杆(10)到用于手动选择变换为较低手动前进挡(-)的位置(-)的移位实现对所述正常空挡模式(N)的选择。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：

-当该车辆的速度非零并且低于确定的速度阈值(V0)时；

-并且当先前已经选择了所述自动正常驾驶模式(D)时，

该控制杆(10)到用于手动选择变换为较高手动前进挡(+)的位置(+)的移位实现对所述正常空挡模式(N)的选择。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：

-当该车辆的速度为零时；

-并且当先前已经选择了所述自动正常驾驶模式(D)时，

该控制杆(10)到用于手动选择变换为较高手动前进挡(+)的位置(+)的移位实现到较高手动前进挡(+)的变换。

13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，当先前已经选择了该自动正常倒车模式(R)时，该控制杆(10)到用于手动选择变换为较低手动前进挡(-)的位置(-)的移位实现对所述正常空挡模式(N)的选择。

14.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，当先前已经选择了该自动正常倒车模式(R)时，该控制杆(10)到用于手动选择变换为较高手动前进挡(+)的位置(+)的移位实现对所述正常空挡模式(N)的选择。

15.根据以上权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，该装置包括显示装置，该显示装置显示所选择的位置、能够被选择的所述其他位置、以及可能正被手动选择的前进挡。