CN108626380B - 线控换档式换档致动器 - Google Patents

Abstract

一种线控换档式换档致动器包括：选择旋钮(110)，该选择旋钮(110)可由用户旋转以选择换档位置(P、R、N、D)，以便控制车辆变速器；以及显示装置(200)，该显示装置(200)与所述选择旋钮(110)相关联，用于根据换档位置(P、R、N、D)顺序且动态地提供模拟所述选择旋钮(110)的旋转运动的光学指示。当车辆变速器在确定条件下例如当人们想要下车时，车辆熄火时，驾驶员门打开安全带松开时等等条件下被自动地驱动到驻车换档位置(P)时，这为用户通知自动驻车特征。

Description

线控换档式换档致动器

技术领域

本公开涉及线控换档式换档致动器，具体地说，涉及包括选择旋钮的线控换档式换档致动器，该选择旋钮可以由用户旋转以选择用于控制车辆变速器的多个换档位置中的一个换档位置。

本公开进一步涉及包括所述换档致动器的线控换档式换档设备。这里还公开了一种方法，该方法用于在满足确定条件时通知用户车辆变速器正被自动地驱动到驻车换档位置。

背景技术

在本领域中已知通过线控换档的用于机动车辆变速器的可旋转选择器机构包括旋转致动器。旋转致动器适合于由驾驶员旋转以便选择变速器的不同操作换档位置，诸如驻车位置P、倒档位置R、空档位置N和前进位置D。

由于旋转致动器由驾驶员旋转，指示期望操作换档位置的控制信号通过用于控制车辆变速器的控制单元传输。

还设置了用于警告用户在下车之前总是选择驻车位置的安全装置。这些例如可以包括用于在门打开并且车辆没有在驻车位置时输出警告信息和声音的装置。然而，已经发现，驾驶员仍然会在没有检查以确保已经选择驻车位置的情况下下车，因而危害它们的安全。

为了减轻该问题，近来机动车辆中的线控换档变速器设置有自动驻车功能，也被称为返回驻车功能。自动驻车功能的目的是在满足一定条件时将车辆变速器自动地换档到驻车位置，从而在所述条件下保持车辆静止不同。其中车辆变速器被自动地驱动到驻车位置的条件的非限制性示例例如有当人们想要下车时，当车辆熄火时，当点火钥匙已经拔出时，当车门打开时，当安全带松开时等等。当检测到所述条件中的至少一个条件时，车辆变速器被自动地驱动到驻车位置，并且同时旋转致动器通过电动马达驱动到驻车位置，从而使驾驶员知道自动驻车功能正被致动。

因而，给与用户额外安全功能，从而确保在所述条件下车辆变速器将总是保持驻车位置，也就是保持在制动位置，即使驾驶员在离开汽车之前忘记将旋转致动器转动到驻车位置也是如此。结果，避免了对汽车、对其它车辆、或者对人、动物、物体等的损坏。

然而，与这种已知的具有自动驻车功能的可旋转选择器机构相关的缺点是涉及到换档机构的复杂性。当检测到上述条件中的至少一个条件时，需要电动马达将旋转致动器驱动到驻车位置。这给车辆线控换档组件的制造和操作增加了复杂性，并因而增加了成本。结果，在已知的可旋转选择器机构中，特别是在具有自动驻车功能的多稳态类型的可旋转选择器机构中，当自动驻车功能被致动时，可能由于设置在换档组件中的行程构件的末端而发生旋转致动器的电动马达和变速器之间的异步性。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的线控换档式换档致动器，通过该换档致动器能够克服或至少减轻上述问题。这里还公开了包括这种致动器的线控换档式换档设备以及在满足确定条件时通知车辆变速器正被自动地驱动到驻车换档位置的方法。

根据本公开的第一方面，提供了一种线控换档式换档致动器，该换档致动器包括选择旋钮。所述选择旋钮为可在对应于不同换档位置的多个角位置之间旋转的类型。详细地说，所述选择旋钮可由用户旋转，以选择用于控制车辆变速器的多个换档位置如驻车位置P、倒档位置R、空档位置N和前进位置D中的一个换档位置。其它换档位置当然也是可行的。

所述选择旋钮可以是多转盘类型，也就是说，所述选择旋钮可以在任意方向上自由地旋转，从而从用于控制车辆变速器的多个换档位置选择一个换档位置，所述多个换档位置不是预先定义的，这是因为它们随着时间通过软件而改变。

在其它情况下，所述选择旋钮可是为单稳态类型，也就是说，能够从开始位置旋转至切换位置，并且在选择用于控制车辆变速器的多个换档位置中的一个换档位置时自动地返回到所述开始位置。

本发明的线控换档式换档致动器进一步包括显示装置。所述显示装置可以是显示尤其是关于自动驻车功能的信息的任何合适类型。更具体地说，所述显示装置与所述选择旋钮相关联，并且该显示装置被构造成根据换档位置顺序且自动地提供光学指示。顺序且动态地提供给用户的所述光学指示对应于在到达驻车位置之前变速器必须被驱动到的换档位置。

根据本发明的线控换档式换档致动器的另一特征，所述光学指示由所述显示装置顺序且动态地提供，由此模拟所述选择旋钮的旋转运动，以便在满足确定条件时通知用户车辆变速器正被自动地驱动到驻车位置，即自动驻车功能正在启动。不管驾驶员是否致动选择旋钮，这都会发生；也就是说，所述选择旋钮可能没有被驱动，但是所述显示装置仍然向用户顺序且动态地提供模拟所述选择旋钮的旋转运动的光学指示。由此通知用户所述车辆变速器正被自动地驱动到驻车位置。

由于所述显示装置，不再需要用于驱动所述致动器的电动马达。与已知的线控换档式换档设备相比，有利地降低了复杂性并因此降低了成本。

进一步的优点是，还避免了与变速器有关的异步性，这是由于当车辆变速器被自动地驱动到驻车位置时，所述线控换档式换档致动器也被软件驱动到驻车位置。具体地说，根据本公开，由于在自动驻车功能过程中所述选择旋钮不像现有技术换档设备中那样由电动马达驱动，因此当车辆变速器被自动地驱动到驻车位置时，所述线控换档式换档致动器通过软件也驱动到驻车位置。这样，车辆变速器和换档致动器都同步。当驾驶员之后希望致动车辆换档器以便再次驱动车辆时，换档致动器在所述条件发生之后例如在离开汽车之后再次进入汽车时将始终位于驻车位置。

尽管并非必要，但是可以通知用户车辆变速器的换档位置直到达到驻车位置为止。为此，所述显示装置可以进一步包括用于显示换档位置的换档显示器。

当例如通过安装在车辆中的传感器检测到给定条件时，控制单元输出一信号以将车辆变速器自动地驱动到驻车位置，但是所述选择旋钮不被驱动，即该选择旋钮仍然保持静止。然而，仍然在上述条件下通知用户所述车辆变速器正被自动地驱动到驻车位置。

所述车辆变速器被自动地驱动到驻车换档位置并且由所述显示装置顺序且动态地提供模拟所述选择旋钮的旋转运动的光学指示的所述条件为选自如下条件的至少一个条件：当人们想要下车时，当车辆熄火时，当点火钥匙已经拔出时，当车门打开时，当安全带松开时等等。

方便地，所述显示装置可以包括位于所述选择旋钮上的多个显示单元，所述多个显示单元被布置成在所述自动驻车功能启动时根据不同换档位置顺序地开启，直到到达驻车位置。所述显示单元可以是分开的显示单元，或者它们可以是连续单元的一部分，并且被布置和构造成模拟所述选择旋钮的旋转运动(不过该选择旋钮是静止不动的)，从而通知用户车辆变速器正在被自动地驱动到驻车位置。

所述显示装置的一个示例可以包括在所述选择旋钮上被布置成顺序地显示不同换档位置的进度条。不排除其它可能布置，只要它们能模拟所述选择旋钮的旋转运动即可。所述显示单元可以围绕所述选择旋钮布置，例如，布置在该选择旋钮的外周上。可能优选的是，所述显示装置包括多个LCD显示单元。其它显示装置也是可行的，诸如LED等，只要如上所述能适当地通知用户自动驻车功能正在启动即可。

根据本公开的第二方面，这里还公开了一种用于机动车辆的线控换档式变速设备。该线控换档式变速设备可以包括壳体和覆盖壳体的边框。该线控换档式变速设备进一步包括在满足确定条件时将车辆变速器自动地驱动到驻车位置的装置。这种确定条件例如可以是选自如下条件的至少一个条件：当人们想要下车时，当车辆熄火时，当点火钥匙已经拔出时，当车门打开时，当安全带松开时。所述线控换档式变速设备包括以上描述的线控换档式换档致动器。所述致动器的选择旋钮可以可旋转地安装至所述边框。在这种情况下，所述显示装置可以布置在所述边框的外周上。所述显示单元因而仍然围绕所述选择旋钮布置，但是放置在所述边框上。

根据本公开的第三方面，这里还公开了一种用于在满足确定条件时通知车辆变速器正被自动地驱动到驻车换档位置的方法。所述确定条件例如可以是选自如下条件的至少一个条件：当人们想要下车时，当车辆熄火时，当点火钥匙已经拔出时，当车门打开时，当安全带松开时。

所述方法包括检测车辆变速器的换档位置，诸如驻车位置P、倒档位置R、空档位置N和前进位置D等等。所述方法还包括检测上述确定条件。

当例如通过安装在车辆中的传感器检测确定所述车辆处于所述条件下并且所述变速器没有位于驻车位置时，启动所述自动驻车功能。这意味着车辆变速器从当前换档位置自动地驱动到驻车位置。同时，所述线控换档式致动器也软件驱动到驻车位置，而同时所述选择旋钮仍然在适当位置静止不动。其余换档位置也相应地重新布置。

然后，确定根据不同换档位置动态地提供所述光学信息。将被动态地提供的所述光学信息模拟选择旋钮的旋转运动直到到达驻车换档位置。该方法进一步包括通过上述线控换档式换档致动器显示所述光学信息。

尽管如以上所述在自动驻车功能过程中所述选择旋钮仍然在适当位置静止不动，但是该选择旋钮可以在其位于驻车位置时例如通过制动线圈锁定。之后，当用户再次希望驱动车辆时，必须执行至少两个动作的组合，以便将车辆变速器从驻车换档位置中解锁。

上述步骤的顺序当然可以是不同的。

通过检查说明书，本发明的线控换档变速器的示例的附加目的、优点和特征对本领域技术而言将变得显而易见，或者可以通过实践本发明而获得上述目的、特征和优点。

附图说明

下面将参照附图以非限制性示例的方式描述本线控换档式换档致动器、包括所述换档致动器的线控换档式变速设备以及用于通知车辆变速器正被自动地驱动到驻车换档位置的具体实施方式，其中：

图1至图9是根据本公开的线控换档式换档致动器的一个示例的总体立体图，该致动器被示出为位于自动驻车功能致动过程中的不同换档位置P、R、N、D，直到到达驻车换档位置为止。

具体实施方式

举例来说，在附图中示出了总体上利用附图标记100指示的用于控制车辆变速器的线控换档式换档致动器。致动器100可以是具有自动驻车功能的线控换档式变速设备的一部分，如本文下面将说明的那样，该自动驻车功能用于在满足确定条件时将车辆变速器自动地驱动车驻车换档位置。

具体地说，图1至图9中所示的示例中的线控换档式换档致动器100是旋转式多转盘换档器的一部分，并且包括选择旋钮110、边框115和壳体116。选择旋钮110在壳体116中可旋转地安装在边框115上。因而，选择旋钮110是可旋转的，以便选择多个换档位置诸如驻车位置P、倒档位置R、空档位置N和前进位置D中的一个换档位置以控制车辆变速器。

根据所示示例，线控换档式换档致动器100包括显示装置200。显示装置200与选择旋钮110相关联，如下面将进一步讨论的那样。如在附图中所示，显示装置200包括位于选择旋钮110周围即径向地分布在其周边的多个LCD显示单元210。其它显示装置也是可行的，诸如LED等等，只要如上所述那样适当地通知用户自动驻车功能正在启动即可。在任何情况下，显示单元210都可以被构造成提供连续光、闪耀光、闪烁光以及它们的组合。显示单元210可以被构造成采取光标形式或者为连续发光条带。

在所示的示例中，显示单元210操作成使得这些显示单元210在自动驻车功能被致动时连续地开启，以根据换档位置P、R、N和D顺序且动态地提供光学指示。尽管选择旋钮10静止不动，但是当自动驻车功能致动时(即，当车辆变速器正被自动地驱动到驻车位置P时，例如当人们要下车时，当车辆熄火时，当点火钥匙已经被拔出时，当车门打开时，安全带被松开时，等等)，这仍然给用户提供了选择旋钮10的旋转运动的效果。

还设置了用于向用户显示当前档位的LCD换档显示器220。该LCD换档显示器220布置在选择旋钮110的上部的中央。然而，该换档显示器220可以布置在其它位置，诸如例如布置在边框115上或甚至布置在车辆仪表盘上。

线控换档式换档致动器100的操作如下。当例如由安装在车辆中的传感器检测到给定条件时，诸如例如当人们要下车时，当车辆熄火时，当点火钥匙已经被拔出时，当车门打开时，安全带被松开时等等，中央单元输出一信号以将车辆变速器从当前换档位置驱动到驻车位置P，并且同时线控换档式换档致动器100也被软件驱动到驻车位置P，并且选择旋钮110在适当位置静止不动。此外，在选择旋钮110在适当位置静止不动的情况下，也就是说，在不旋转的情况下，亦如附图的图1至图9中所示的那样，在换档显示器220显示的换档位置从一个换档位置顺序地改变至另一个换档位置的同时，显示单元210围绕选择旋钮110顺序地开启(参见图1至图9中围绕选择旋钮110交替地开启和关闭的采取光标形式的显示单元210)。这给用户提供了选择旋钮110从最后换档位置返回到驻车位置P的光学效果。

还描述了一种警告用户车辆变速器的自动驻车功能正在致动的方法。该方法的用途是，当满足确定条件时，如上所述，诸如例如当人们要下车时，当车辆熄火时，当点火钥匙已经被拔出时，当车门打开时，安全带被松开时等等，车辆变速器正自动地驱动到驻车换档位置P。

该方法包括通过安装在线控换档式换档致动器100中的例如传感器检测变速器的换档位置如驻车位置P、倒档位置R、空档位置N和前进位置D。根据该方法，上述的确定条件例如通过安装在车辆中的传感器来检测。如果检测到所述确定条件并且检测到车辆变速器没有处于驻车位置P，则确定光学信息以在到达驻车换档位置P之前在当前换档位置与驻车之间根据选择旋钮110的不同换档位置向用户动态地进行显示。这可以包括确定例如用于致动器100的照明显示引导踪迹。当已经到达驻车位置P时，选择旋钮110自动地锁定在适当位置。

在任何情况下，显示给用户的光学信息具有模拟选择旋钮110的旋转运动的作用，直到到达驻车位置P位置为止。最后，所述光学信息通过显示装置200中的上述显示单元210显示给用户。

尽管这里仅仅公开了本线控换档式换档致动器、包括所述致动器的变速设备和用户通知用户所述变速设备中的自动驻车功能的方法的若干具体实施方式和示例，但是本领域技术人员将理解，其它另选示例和/或用途以及明显变型及其等同物也是可行的。本公开覆盖所描述的具体示例的所有可能组合。因而，本公开的范围不应该受到具体示例的限制，而是应该仅通过对随后权利要求的公平理解来确定。

与附图有关并在权利要求中放置在括号中的附图标记仅仅试图增加权利要求的可理解程度，不应该被解释为限制权利要求的范围。

Claims (15)

1.一种线控换档式换档致动器(100)，该换档致动器(100)包括：

选择旋钮(110)，该选择旋钮(110)能旋转而选择用于控制车辆变速器的多个换档位置(P、R、N、D)中的一个换档位置；以及

显示装置(200)，该显示装置(200)与所述选择旋钮(110)相关联，用于根据换档位置(P、R、N、D)顺序且动态地提供模拟所述选择旋钮(110)的旋转运动的光学指示，其中在所述选择旋钮(110)在适当位置静止不动的情况下，所述显示装置(200)的显示单元围绕所述选择旋钮(110)交替地开启和关闭以提供模拟旋转运动的光学效果，以便在满足确定条件时通知用户所述车辆变速器正被自动地驱动到驻车换档位置(P)。

2.根据权利要求1所述的线控换档式换档致动器(100)，其中，所述显示装置(200)包括位于所述选择旋钮(110)上的多个显示单元(210)，所述显示单元被布置成根据不同的换档位置(P、R、N、D)顺序地开启。

3.根据权利要求2所述的线控换档式换档致动器(100)，其中，所述显示单元为分开的显示单元(210)。

4.根据权利要求1或2所述的线控换档式换档致动器(100)，其中，所述显示装置(200)包括位于所述选择旋钮(110)上并且被布置成用于顺序地显示不同换档位置(P、R、N、D)的进度条。

5.根据权利要求1或2所述的线控换档式换档致动器(100)，其中，所述显示装置(200)围绕所述选择旋钮(110)布置。

6.根据权利要求1或2所述的线控换档式换档致动器(100)，其中，所述显示装置(200)布置在所述选择旋钮(110)的外周上。

7.根据权利要求1或2所述的线控换档式换档致动器(100)，其中，所述车辆变速器被自动地驱动到驻车换档位置(P)并且由所述显示装置(200)顺序且动态地提供模拟所述选择旋钮(110)的旋转运动的光学指示的条件为选自如下条件的至少一个条件：当人们想要下车时，当车辆熄火时，当点火钥匙已经拔出时，当车门打开时，当安全带松开时。

8.根据权利要求1或2所述的线控换档式换档致动器(100)，其中，所述选择旋钮(110)为多转盘类型或单稳态类型。

9.根据权利要求1或2所述的线控换档式换档致动器(100)，其中，所述显示装置(200)进一步包括用于显示当前换档位置(P、R、N、D)的换档显示器(220)。

10.一种用于机动车辆的线控换档式变速设备，该变速设备包括用于在满足确定条件时将车辆变速器自动地驱动到驻车换档位置(P)的装置，其特征在于，该线控换档式变速设备还包括根据前述权利要求中任一项所述的线控换档式换档致动器(100)。

11.根据权利要求10所述的变速设备，其中，该变速设备包括边框(115)，并且所述选择旋钮(110)以可旋转的方式安装至所述边框(115)，而所述显示装置(200)布置在所述边框(115)的外周上。

12.根据权利要求10或11所述的变速设备，其中，所述确定条件为选自如下条件的至少一个条件：当人们想要下车时，当车辆熄火时，当点火钥匙已经拔出时，当车门打开时，当安全带松开时。

13.一种用于在满足确定条件时通知车辆变速器正被自动地驱动到驻车换档位置(P)的方法，该方法包括：

检测换档位置(P、R、N、D)；

检测所述确定条件；

确定将根据不同换档位置(P、R、N、D)而被动态地提供模拟选择旋钮(110)的旋转运动的光学信息，直到到达驻车换档位置(P)；以及

当所述车辆处于所述条件下并且所述车辆变速器没有位于驻车换档位置(P)时，通过根据权利要求1至9中任一项所述的线控换档式换档致动器(100)来显示所述光学信息。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，该方法进一步包括：当已经到达所述驻车换档位置(P)时，锁定所述线控换档式换档致动器(100)的所述选择旋钮(110)。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述确定条件为选自如下条件的至少一个条件：当人们想要下车时，当车辆熄火时，当点火钥匙已经拔出时，当车门打开时，当安全带松开时。

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