用于车辆变速器的换挡杆设备的制作方法
【专利摘要】一种用于车辆变速器的换挡杆设备，具有支架（5）和以能运动的方式支承在支架上的换挡杆（2），其能运动到预定换挡杆位置（N、P3、P4）中，为这些换挡杆位置分别配属一个车辆变速器换挡状态；还具有锁止设备（17、18、19），借助其能将换挡杆锁止在分别由其中一个换挡杆位置形成的不同锁止位置（P2、P4）中；还具有传感器装置（14），借助其能检测到当前换挡杆位置（AS）；还具有与传感器装置联接的评估设备（40），借助其能通过评估多个参数来确定换挡状态切换的不允许性，这些参数至少包括当前换挡状态（AG）和当前换挡杆位置（AS）；以及具有与评估设备联接的阻止设备，借助其能在不允许换挡状态切换时阻止被锁止的换挡杆的换挡杆位置切换。
【专利说明】用于车辆变速器的换挡杆设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于可以占据不同换挡状态的车辆变速器的换挡杆设备，其具有支架和以能运动的方式支承在该支架上的换挡杆，该换挡杆能运动到预定的换挡杆位置中，为这些换挡杆位置分别配属其中一个换挡状态；还具有锁止设备，借助该锁止设备可以将换挡杆锁止在不同的锁止位置中，这些锁止位置分别由其中一个换挡杆位置形成；还具有传感器装置，借助该传感器装置可以检测到当前的换挡杆位置；以及具有与传感器装置联接的评估设备，借助该评估设备可以通过评估多个参数来确定换挡状态切换的不允许性，这些参数至少包括当前的换挡状态和当前的换挡杆位置。
【背景技术】
[0002]用于私人轿车的手动换挡变速器通常包括多个，例如六个前进挡和一个倒挡。为了操纵这种换挡变速器使用如下换挡杆设备，该换挡杆设备具有到变速器的机械的传递元件(例如拉索传动装置或连杆)。用于在变速器中手动挂入挡位的换挡杆设备通常实施有所谓的H型换挡示意图并且由于换挡变速器中所需的换挡路径和选挡路径相比于用于自动变速器或半自动变速器的线控换挡需要明显更大的结构空间。这样的缺点是，在具有不同变速器类型的车辆类型中，必须使用不同大小的换挡杆设备。尤其要不同地设计车辆内室(中央托架、驾驶室、底板等)。另一个缺点在于，就噪音要求和碰撞要求而言，拉索传动装置或连杆撞击底板壁、通道壁或隔板壁。
[0003]在本文开头提到类型的换挡杆设备中，借助传感器装置检测当前的换挡杆位置以及相应地驱控变速器。因此可以将换挡杆设备构建得较小。但不利的是，当在换挡杆与变速器之间不存在直接的机械联接时，可能出现在变速器当前的换挡状态与配属于当前的换挡杆位置的换挡状态之间的偏差。因为驾驶员通常仅以当前的换挡杆位置为导向，并且以变速器已经占据所属的换挡状态为出发点，尤其是当换挡杆锁止在其当前的换挡杆位置中时，可能在当前的换挡状态并不对应配属于当前的换挡杆位置的换挡状态时出现对换挡杆设备的错误操作。
[0004]这种偏差可能由于如下原因出现，S卩，换挡杆位置在行驶期间被切换，但变速器并不能转化换挡状态所属的切换，例如因为车速处在期望的换挡状态切换所允许的范围之夕卜。此外，这种偏差还可能由于如下原因出现，即，换挡杆位置在车辆停止和熄火时被切换，因为在不通电状态下不能改变变速器当前的换挡状态。因此可能出现严重的状态，例如当牵引车辆时换挡杆可见地置入空挡位置中，但在变速器中则挂入某个挡位中。
实用新型内容
[0005]因此本实用新型所要解决的任务是，可以避免或至少减小出现在当前的换挡杆位置与变速器配属于这个换挡杆位置的换挡状态之间的偏差的危险。
[0006]该任务通过下述设备来解决。换挡杆设备优选的改进方案由接下来的说明得出。
[0007]用于可以占据不同换挡状态的车辆变速器的换挡杆设备具有支架和以能运动的方式支承在该支架上的换挡杆，该换挡杆能运动进到预定的换挡杆位置中，为这些换挡杆位置分别配属其中一个换挡状态；还具有锁止设备，借助该锁止设备可以将换挡杆锁止在不同的锁止位置中，这些锁止位置分别由其中一个换挡杆位置形成；还具有传感器装置，借助该传感器装置可以检测到当前的换挡杆位置；还具有与传感器装置联接的评估设备，借助该评估设备可以通过评估多个参数来确定换挡状态切换的不允许性，这些参数至少包括当前的换挡状态和当前的换挡杆位置；以及还具有与评估设备联接的阻止设备，借助该阻止设备在不允许切换换挡状态的情况下，阻止或者可以阻止被锁止的，尤其是被锁止在其中一个锁止位置中的换挡杆或被锁止在其中任意一个锁止位置中的换挡杆的换挡杆位置的切换。
[0008]通过阻止设备，当变速器的换挡状态切换不被允许时可以防止从被锁止的换挡杆位置出来进行换挡杆位置切换。因此可以避免或至少减小出现在当前的换挡杆位置与变速器配属于这个换挡杆位置的换挡状态之间的偏差的危险。表述“被锁止的换挡杆”尤其意味着，换挡杆移入其中一个锁止位置中或其中任意一个锁止位置中。因此优选地，借助阻止设备在不允许切换换挡状态时可以阻止换挡杆的换挡杆位置从其中每一个止动位置中切换出来。
[0009]优选可以借助阻止设备在不允许换挡状态切换时阻止被锁止的，尤其是被锁止在其中一个锁止位置中或其中任意一个锁止位置中的换挡杆的运动。优选可以借助阻止设备在不允许换挡状态切换时额外阻止换挡杆位置切换到其中一个锁止位置中或其中任意一个锁止位置中。有利地可以借助阻止设备在不允许换挡状态切换时阻止换挡杆位置的一次、任意或每一次切换。
[0010]换挡杆以能移动的方式支承在支架上。但换挡杆优选铰接地支承在支架上。例如，换挡杆以能围绕一条或围绕至少一条换挡杆枢转轴线枢转的方式支承在支架上。换挡杆尤其以能围绕两条或至少两条换挡杆枢转轴线枢转的方式支承在支架上。换挡杆枢转轴线优选彼此垂直地延伸。换挡杆枢转轴线优选相交。
[0011]换挡杆例如借助十字铰链或万向节铰链支承在支架上。但换挡杆优选借助球形铰链支承在支架上。球形铰链尤其包括铰接头和球形窝作为铰接部件，其中，铰接头支承在球形窝中。优选其中一个铰接部件设置在换挡杆上，尤其是牢牢地与这个换挡杆连接。此外，优选其中另外的铰接部件设置在支架上，尤其是牢牢地与这个支架连接。优选铰接头设置在换挡杆上，其中，球形窝设置在支架上。铰接头尤其以能运动的，优选是能枢转的方式支承在球形窝中。换挡杆枢转轴线有利地在铰接头的中点处相交。
[0012]锁止设备优选构造成，使换挡杆尤其通过手动操纵可以从其中每一个锁止位置移出。锁止设备优选以可克服的阻力来抵抗换挡杆移出。换挡杆尤其没有被锁止设备阻止在锁止位置中。锁止设备有利地仅用于向驾驶员传递换挡的想法，该换挡的想法可能在换挡杆与变速器之间的纯机械的联接中出现。如果没有借助阻止设备阻止换挡杆位置的切换，那么锁止设备尤其允许换挡杆位置从其中一个锁止位置或其中任意一个锁止位置切换出来。此外，当并未借助阻止设备阻止换挡杆位置的切换时，锁止设备尤其允许换挡杆位置切换到某个锁止位置中或其中任意的锁止位置中。
[0013]借助评估设备优选可以确定和/或询问优选变速器的，尤其是变速器的变速器控制器的当前的换挡状态。评估设备优选与变速器，尤其是变速器控制器联接。但评估设备也可以构造成与变速器控制器结合起来。变速器控制器尤其形成如下调整设备，借助其可以根据一个或多个控制信号(换挡指令)导致变速器的换挡状态的切换。当在变速器与换挡杆之间不存在任何机械的连接时，尤其使用变速器控制器。变速器控制器优选可以借助评估设备来控制。换挡指令尤其可以从评估设备输出给变速器控制器。换挡指令优选是电信号和/或光学信号和/或无线电信号。变速器，尤其是变速器控制器可以直接由评估设备来控制。作为备选，变速器，尤其是变速器控制器，在中间接有另外的控制器的情况下由评估设备来控制。
[0014]根据改进方案，阻止设备可以被电操纵，其中，在阻止设备未通电的状态下，尤其阻止或可以阻止换挡杆或已锁止的换挡杆的换挡杆位置的切换。在阻止设备未通电的状态下，尤其是在当前的换挡杆位置是锁止位置时，优选阻止换挡杆位置的一次、任意或每一次切换。因此可以避免或至少减小出现在车辆停止和熄火时和/或电流故障时在当前的换挡杆位置与变速器配属于这个换挡杆位置的换挡状态之间的偏差的危险。
[0015]根据设计方案，阻止设备包括一个或至少一个以能运动的方式支承在支架上的并配属于其中一个或其中多个换挡杆位置和/或锁止位置的截止杆，该截止杆可以止动在阻止位置中，在该阻止位置中，截止杆为换挡杆形成止挡部，从而借助由被止动的截止杆形成的止挡部可以机械地阻止换挡杆的换挡杆位置从换挡杆位置和/或锁止位置或其中每一个配属的换挡杆位置和/或锁止位置切换出来。优选地，借助止动在阻止位置中的截止杆也可以阻止换挡杆运动到其中每一个配属的换挡杆位置和/或锁止位置中。优选地，截止杆尤其以能绕截止杆枢转轴线枢转的方式支承在支架上。优选地，截止杆尤其在未止动的状态下可以借助换挡杆运动，优选可以绕截止杆枢转轴线枢转。
[0016]阻止设备优选包括一个或至少一个截止件，截止杆可以借助该截止件止动在阻止位置中。截止件尤其可以借助评估设备来控制。截止件优选可以借助评估设备来激活和/或解除激活。在截止件的激活状态下，截止杆优选被止动或可以被止动在阻止位置中。在截止件的解除激活状态下，截止杆优选可以运动，尤其是可以绕截止杆枢转轴线枢转。截止杆因此在截止件的解除激活状态下尤其不止动在阻止位置中。截止件优选与评估设备联接。截止件优选尤其可以借助评估设备以电的方式激活和/或解除激活。
[0017]根据改进方案，截止杆借助一个或至少一个截止杆弹簧预紧在其阻止位置中。优选地，截止杆优选借助换挡杆尤其在截止件的解除激活状态下和/或截止杆的未止动状态下可以克服截止杆弹簧的力从阻止位置运动出来。通过截止杆弹簧可以确保截止杆始终力求占据其阻止位置。这尤其在电流故障或车辆停止时很有意义。
[0018]根据设计方案，截止杆可以借助截止件磁性地止动在阻止位置中。截止杆为此优选包括一个或至少一个磁性的或可磁化的止动区域。截止件有利地包括一个或至少一个吸持磁铁，其可以与截止杆和/或与止动区域磁性地交互作用并且尤其被造成永久磁铁。截止杆和/或止动区域为此优选由磁性材料制成。截止杆可以通过吸持磁铁磁性地止动(固定)在其阻止位置中并且进而阻止了截止杆的运动。此外，截止件优选包括一个或至少一个释放磁铁，借助其可以中和或可以至少在很大程度上中和吸持磁铁对截止杆的磁性作用和/或吸持磁铁的磁场，尤其是其外磁场。释放磁铁尤其构造成电磁铁，其可以有利地借助评估设备来控制。永久磁铁和电磁铁的这种组合也被称为永久电吸持磁铁。为了使截止件解除激活，截止件的释放磁铁尤其以电的方式通电。吸持磁铁和释放磁铁在截止件的解除激活状态下优选彼此磁性相反地被磁化和/或产生彼此重叠的、反向的磁场。流过释放磁铁的电流的流动方向为此要进行相应地调整。因此截止杆和/或止动区域不再被截止件磁性地吸附并且尤其可以借助换挡杆优选克服截止杆弹簧的力从阻止位置运动出来和/或枢转出来。如果释放磁铁例如由于电流故障而无电流，那么截止杆由于截止杆弹簧优选可以自动地复位到其阻止位置中。释放磁铁和吸持磁铁优选彼此同中心地布置。吸持磁铁优选构造成罐形磁铁，释放磁铁可以布置在该罐形磁铁中。阻止设备包括或形成优选一个或至少一个永久电吸持磁铁。
[0019]根据改进方案，截止杆具有至少一个止挡区域，换挡杆或被锁止的换挡杆在截止杆的阻止位置中可以抵靠或抵靠在该止动区域上。截止杆例如具有包括或形成止挡区域的凸块。
[0020]根据设计方案，换挡杆可以沿一个或多个换挡通道运动到其中一个或其中多个换挡杆位置中。换挡通道优选分别包括其中一个或其中多个，尤其是其中至少一个，优选其中两个或两个以上，例如其中三个换挡杆位置。换挡通道或其中多个换挡通道有利地分别包括其中一个或其中多个，尤其是其中至少一个，优选其中两个锁止位置。换挡通道的数量优选为至少两个，例如两个、三个，至少三个，四个或至少四个。
[0021]换挡通道中的第一换挡通道有利地包括其中三个换挡杆位置，其中，两个外换挡杆位置分别形成各一个锁止位置。第一换挡通道的第三换挡杆位置尤其布置在两个外换挡杆位置之间。在此，第三换挡杆位置可以形成其中一个锁止位置或也可以不形成锁止位置。第三换挡杆位置有利地形成单稳的换挡杆位置。其它换挡通道优选包括各一个或两个换挡杆位置，它们尤其分别形成各一个锁止位置。单稳的换挡杆位置尤可以理解为，在该位置中，只要换挡杆没有止动在其中另一换挡杆位置中，换挡杆在离开这个换挡杆位置之后可以自动返回。换挡杆的自动复位优选通过弹簧力来实现。
[0022]换挡杆有利地具有一个或至少一个止挡臂，换挡杆或被锁止的换挡杆借助该止挡臂在截止杆的阻止位置中抵靠或可以抵靠在截止杆上，优选截止杆的止挡区域上。止挡臂优选尤其是沿一个或多个换挡通道的方向伸出于或凸出于换挡杆。在截止杆的阻止位置中，止挡臂可以优选抵靠在截止杆和/或止挡区域的不同部位上，尤其是依赖于换挡杆是否要移入其中一个锁止位置中或从这个锁止位置中移出来。
[0023]优选在其中一个或其中至少一个换挡通道中，尤其是在第一换挡通道中，截止杆在其阻止位置中可以在这些换挡杆位置中的每一个换挡杆位置中阻止换挡杆的换挡杆位置在这个换挡通道内的其中两个相邻的换挡杆位置之间的切换。止挡臂优选在相邻的换挡杆位置中抵靠在不同的部位上或截止杆和/或止挡区域的不同的部位上。这些部位优选设置在止挡区域上，尤其是凸块上。
[0024]根据设计方案，换挡杆可以沿横跨换挡通道的选挡通道运动到不同的换挡通道中。换挡通道尤其通过选挡通道相互连接。换挡杆设备的换挡示意图优选对应H型换挡方式。H型换挡方式尤其指的是如下换挡示意图，在该换挡示意图中，其中两个或其中至少两个换挡通道通过选挡通道相互连接。这些换挡通道中的每一个换挡通道优选与其端部有一定间距地，例如居中地与选挡通道连接。附加地，选挡通道还可以与其中一个或其中多个另外的换挡通道连接。
[0025]锁止位置或其中多个锁止位置优选与选挡通道有一定间距地布置或设置在换挡通道中。锁止位置或其中多个锁止位置尤其被组成两组，它们分别包括这些锁止位置中的多个锁止位置。这两个组中的每一组优选每换挡通道包括这些锁止位置中的一个或最多一个锁止位置。选挡通道优选在两个组之间延伸。这两个组和/或锁止位置或多个锁止位置因此优选布置在选挡通道的两侧。
[0026]换挡杆位置优选包括空挡位置，该空挡位置尤其布置在选挡通道中。空挡位置有利地布置在选挡通道与其中一个换挡通道的交点处。换挡杆位置中的所有其它换挡杆位置优选分别形成各一个锁止位置。空挡位置可以形成其中一个锁止位置或可以不形成锁止位置。空挡位置优选形成单稳的换挡杆位置。空挡位置尤其形成第一换挡通道的第三换挡杆位置。空挡位置因此优选处在选挡通道与第一换挡通道的交点上。
[0027]变速器优选是多级变速器并且包括多个挡位，为这些挡位分别配属其中一个换挡状态。此外，变速器优选包括空转，为该空转配属其中另一换挡状态。尤其为锁止位置分别配属其中一个挡位。优选为空挡位置配属空转。
[0028]换挡通道优选彼此平行或基本上彼此平行地延伸。换挡通道优选垂直于或基本上垂直于其中一条换挡杆枢转轴线延伸，该换挡杆枢转轴线也被称为换挡轴线。选挡通道优选垂直于或基本上垂直于换挡通道延伸。选挡通道有利地垂直于或基本上垂直于其中另一换挡杆枢转轴线延伸，该另一换挡杆枢转轴线也被称为选挡轴线。截止杆枢转轴线尤其是沿选挡通道的方向和/或沿换挡轴线的方向延伸。
[0029]选挡通道和换挡通道可以通过一个或至少一个换挡杆导引装置来限定。换挡杆导引装置例如包括配属于选挡通道和换挡通道的切槽或槽，换挡杆在这些切槽或槽中导引。换挡杆导引装置例如由锁止设备和/或换挡滑槽形成。有利的是，换挡杆导引装置牢牢地，尤其是刚性地与支架连接或由这个支架形成。
[0030]换挡杆或被锁止的换挡杆的换挡杆位置的切换可以借助在其中多个或其中每一个换挡通道中的换挡杆和/或阻止设备来阻止，尤其是当换挡状态的切换不被允许时。截止杆，优选截止杆的止挡区域，有利地沿着选挡通道和/或换挡轴线延伸。截止杆，尤其是截止杆的止挡区域，在此优选延伸经过所有或其中多个换挡通道。截止杆，尤其是截止杆的止挡区域，例如延伸经过或基本上经过选挡通道的整个长度。因此确保了截止杆在其中多个或其中每一个换挡通道中可以实施其阻止功能。截止杆优选沿换挡通道的方向和/或朝向选挡轴线的方向具有与选挡通道和/或到换挡轴线的间距。
[0031]根据改进方案，阻止设备包括两个或至少两个以能运动的方式支承在支架上的截止杆，这些截止杆分别可以止动在阻止位置中并且在这个阻止位置中为换挡杆形成止挡部。借助由被止动的截止杆形成的止挡部尤其可以机械地阻止换挡杆的换挡杆位置从其中每一个换挡杆位置和/或锁止位置中切换出来。优选其中每一个截止杆以尤其是能绕截止杆枢转轴线枢转的方式支承在支架上。其中每一个截止杆，尤其在未止动的状态下有利地可以借助换挡杆运动，优选可以绕各自的截止杆枢转轴线枢转。优选为其中每一个截止杆配属其中多个换挡杆位置和/或锁止位置，从而用其中每一个截止杆可以机械地阻止换挡杆的换挡杆位置从这些配属于这个截止杆的换挡杆位置和/或锁止位置中的每一个换挡杆位置和/或锁止位置中切换出来。有利地为其中每一个截止杆配属其中一个组，尤其正好是其中一个组。因此用其中每一个截止杆可以机械地阻止换挡杆的换挡杆位置从其中每一个锁止位置中切换出来，这些锁止位置属于配属于这个截止杆的组。换挡杆优选沿一个或多个换挡通道的方向尤其布置和/或支承在截止杆之间。选挡通道优选在截止杆之间延伸。截止杆有利地关于选挡通道和/或换挡杆彼此对置地布置。这两个截止杆中的第一截止杆优选形成前面说明的一个或至少一个截止杆。这两个截止杆中的另一个优选形成第二截止杆，该第二截止杆尤其可以与前面说明一个或至少一个截止杆类似地改进。因为选挡通道将换挡通道相互连接起来并且在其中每一个或其中多个换挡通道中优选在选挡通道的两侧分别设置有其中一个换挡杆位置和/或锁止位置，所以用两个截止杆可以在其中每一个换挡杆位置和/或锁止位置中阻止换挡杆或被止动的换挡杆，尤其是当换挡状态的切换不被允许时。截止杆优选相同类型地构造。截止杆优选彼此镜像对称地布置。
[0032]阻止设备优选包括两个或至少两个截止件，这些截止件分别配属于其中一个截止杆。其中每一个截止杆尤其可以借助配属于其的截止件止动在其阻止位置中。截止件优选可以尤其是不相互依赖地借助评估设备来控制。截止件优选可以尤其是不相互依赖地借助评估设备来激活和/或解除激活。在每一个截止件的激活状态下，各自的截止杆优选止动或可以止动在其阻止位置中。在每一个截止件的解除激活状态下，各自的截止杆优选借助换挡杆优选可以运动，尤其可以绕各自的截止杆枢转轴线枢转。因此在每一个截止件的解除激活状态下，各自的截止杆尤其不止动在其阻止位置中。这两个截止件中的第一截止件优选形成前面说明的一个或至少一个截止件。这两个截止件中的另一个优选形成第二个截止件，其尤其可以与前面说明的一个或至少一个截止件类似地改进。截止件优选相同类型地构造。
[0033]换挡杆有利地具有两个止挡臂，为这两个止挡臂分别配属其中一个截止杆，其中，换挡杆或被锁止的换挡杆尤其用其中每一个止挡臂在配属于各自的止挡臂的截止杆的阻止位置中抵靠在这个截止杆上，优选抵靠或可以抵靠在这个截止杆的止挡区域上。止挡臂优选彼此反向地尤其沿一个或多个换挡通道的方向伸出或凸出于换挡杆。这两个止挡臂中的第一止挡臂优选形成前面说明的一个或至少一个止挡臂。这两个止挡臂中的另一个优选形成第二止挡臂，该第二止挡臂尤其可以与前面说明的一个或至少一个止挡臂类似地改进。
[0034]其中每一个换挡杆位置可以形成其中一个锁止位置。但其中一个或其中至少一个换挡杆位置也可以不形成锁止位置。例如前面提到的空挡位置或某个空挡位置形成单稳的换挡杆位置和/或不形成锁止位置。根据改进方案，换挡杆位置包括一个或多个端部位置以及中间位置，其中，在不允许换挡状态切换时，借助阻止设备阻止或可以阻止定位在中间位置中的换挡杆的换挡杆位置切换到其中一个或其中任意一个端部位置中。端部位置优选由端部止挡部来限定，换挡杆在端部位置中可以抵靠在这些端部止挡部上。端部止挡部优选相对于支架位置固定。端部止挡部例如由换挡杆导引装置形成。端部止挡部有利地设置在滑槽上和/或锁止设备上或由它们形成。端部位置优选分别形成其中一个锁止位置。中间位置可以形成其中一个锁止位置或不形成锁止位置。中间位置有利地形成单稳的换挡杆位置。中间位置优选形成第一换挡通道的第三换挡杆位置和/或空挡位置。
[0035]端部位置尤其形成换挡通道的端部位置。中间位置尤其不形成其中一个换挡通道的端部位置。但中间位置可以形成选挡通道的端部位置。但中间位置优选不形成选挡通道的端部位置。换挡杆有利地沿朝向中间位置和/或空挡位置的方向借助至少一个换挡杆弹簧和/或借助锁止设备预紧。[0036]根据改进方案，从中间位置和/或空挡位置和/或选挡通道出发，借助换挡杆可以预选定其中另外的换挡杆位置，其中，借助阻止设备阻止或可以阻止换挡杆运动到这个另外的换挡杆位置中，直至变速器当前的换挡状态对应配属于另外的或预选定的换挡杆位置的换挡状态。
[0037]除了当前的换挡状态和当前的换挡杆位置之外，参数还优选包括当前的车速和/或当前的行驶方向和/或车辆离合器和/或离合器踏板当前的操纵状态。评估设备尤其与车辆控制器联接，借助该车辆控制器可以检测到当前的车速和/或当前的行驶方向。车辆控制器因此可以向评估设备提供有关当前的车速和/或当前的行驶方向的信息。评估设备和/或车辆控制器尤其与离合器传感器联接，借助该离合器传感器可以检测到离合器和/或离合器踏板当前的操纵状态。离合器传感器和/或车辆控制器因此可以向评估设备提供关于离合器和/或离合器踏板当前的操纵状态的信息。因此借助评估设备可以确定，允许或不允许基于当前的车速和/或当前的行驶方向和/或离合器和/或离合器踏板当前的操纵状态从当前的换挡状态切换到其中另外的换挡状态。如果不允许切换到另外的换挡状态，那么借助阻止设备尤其阻止换挡杆或被锁止的换挡杆的换挡杆位置从其当前的换挡杆位置切换到其中另外的配属有另外的换挡状态的换挡杆位置中。
[0038]离合器优选是可换挡的离合器。离合器尤其可以借助离合器踏板来换挡和/或操纵。此外，离合器优选与变速器联接或集成到这个变速器中。变速器有利地在中间接有离合器的情况下与驱动马达联接。
[0039]评估设备优选包括电子线路。评估设备尤其包括数字处理器和存储器，评估程序储存在该存储器中，借助该评估程序可以实施对参数的评估。阻止设备有利地可以借助评估设备来控制。阻止设备尤其可以借助评估设备来激活和/或解除激活。评估设备可以设置在换挡杆设备上或换挡杆设备内或设置在这个换挡杆设备的外部。评估设备例如集成到变速器控制器中或通过这个变速器控制器形成。
[0040]换挡杆设备优选安装在前面提到的车辆或某个车辆内。支架尤其与前面提到的车辆或某个车辆的车身牢牢地连接。车辆优选包括车辆变速器。此外，车辆优选包括车辆控制器和/或车辆离合器和/或离合器踏板和/或离合器传感器和/或驱动马达。车速尤其是车辆的速度。车辆优选是机动车，尤其是汽车。
[0041]本实用新型此外还涉及一种车辆，尤其是机动车，其具有车辆变速器和所说明的换挡杆设备。车辆和换挡杆设备在此可以根据所有阐释的设计方案进行改进。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]接下来借助优选实施形式并参考附图来说明本实用新型。在附图中:
[0043]图1示出根据本实用新型的实施形式的换挡杆设备在换挡杆未转出情况下的示意性剖视图；
[0044]图2示出换挡杆设备的换挡示意图；
[0045]图3示出换挡杆设备在换挡杆略微转出情况下的剖视图；
[0046]图4示出换挡杆设备在换挡杆进一步转出情况下的剖视图；
[0047]图5示出换挡杆设备在换挡杆完全转出情况下的剖视图；以及
[0048]图6示出具有换挡杆设备的机动车的示意性俯视图。【具体实施方式】
[0049]由图1可以看到根据实施形式的换挡杆设备I的示意性剖视图，其中，换挡杆2以能绕两条换挡杆枢转轴线3、4枢转的方式支承在构造为壳体的支架5上。枢转轴线4垂直于枢转轴线3延伸并且根据图1延伸进入附图平面中。此外，两条枢转轴线3、4在设置在换挡杆2上的铰接头6的中点处相交，该铰接头能滑动地支承在设置在壳体5上的球形窝7内。绕枢转轴线4的枢转运动在此用双箭头8标明。
[0050]由图2可以看到换挡杆设备I的换挡示意图，其中，换挡杆2能绕枢转轴线3沿着选挡通道11运动，该选挡通道与多个换挡通道12相交，换挡杆2在这些换挡通道中能分别绕枢转轴线4枢转到预定的换挡杆位置R、S、PU P2、P3、P4、P5和P6。根据图1和图2，换挡杆2处在预定的且被称为空挡位置的换挡杆位置N中，该换挡杆位置处在选挡通道11与其中一个换挡通道12的交点上。根据该实施形式，空挡位置N处在选挡通道11与包含变速器位置P3和P4的换挡通道(换挡通道P3-P4)的交点上。这个换挡通道不依赖于其相对于其它换挡通道的位置地也被称为第一换挡通道。换挡通道12彼此平行地或基本上平行地延伸。换挡通道12尤其沿着或基本上沿枢转轴线3的方向延伸。此外，选挡通道11垂直于或基本上垂直于换挡通道12延伸。选挡通道11尤其沿或基本上沿枢转轴线4的方向延伸。通过换挡杆2绕枢转轴线3的枢转，换挡杆2能沿着选挡通道11运动，因此枢转轴线3也被称为选挡轴线。此外，换挡杆2通过绕枢转轴线4的枢转能沿着换挡通道12运动，因此枢转轴线4也被称为换挡轴线。
[0051]根据图1，在铰接头6中固定有销9，其延伸穿过设置在球形窝7中的长孔10。在由图1可以看到的换挡杆位置中，销9沿着枢转轴线3延伸。此外，至少一个另外的销(在图1中看不到)固定在铰接头6中，这个销横向于销9取向并且延伸穿过设置在球形窝7中的另外的长孔(在图1中看不到)。这个另外的销在由图1可以看到的换挡杆位置中沿着枢转轴线4延伸。用固定在铰接头6中的销9可以操纵探测杆13，该探测杆与传感器装置14的传感器(在图1中看不到)配合作用，借助该传感器可以检测换挡杆2绕枢转轴线4的枢转运动。此外，用固定在铰接头6中的另外的销可以操纵探测杆15，该探测杆与传感器装置14的另外的传感器16配合作用，借助这个传感器16可以检测换挡杆2绕枢转轴线3的枢转运动。因此借助传感器装置14可以检测换挡杆2的当前的换挡杆位置。优选地，借助传感器装置14也可以检测换挡杆2在预定的换挡杆位置R、S、PU P2、P3、P4、P5、P6和N之间的中间位置。
[0052]在壳体5中设置有锁止轨道17，锁止元件18在该锁止轨道上可以沿着该轨道滑动，该锁止元件借助锁止元件弹簧19相对锁止轨道17预紧。根据该实施形式，锁止元件18构造成在换挡杆2的纵向孔20内导引的销，弹簧19也安设在该纵向孔中。锁止轨道17、锁止元件18和弹簧19共同形成锁止设备，换挡杆2可以借助该锁止设备锁止在换挡杆位置R、S、P1、P2、P3、P4、P5和P6中，这些换挡杆位置因此形成锁止位置。锁止轨道17为此具有多个凹部，锁止元件18可以移入这些凹部中。在此，凹部21配属于换挡杆位置P3而凹部22配属于换挡杆位置P4。凹部21和22具有端部止挡部23，它们阻止了换挡杆2沿第一换挡通道超出换挡杆位置P3和P4朝着离开空挡位置N或选挡通道11的方向的运动。其中每一个端部止挡部都优选部分围绕其所属的凹部，从而端部止挡部也在锁止元件18移入凹部21和22中的其中一个中时阻止了用换挡杆2对换挡通道的切换。此外，锁止轨道17还包括凹部24，根据图1锁止元件18移入这个凹部中。凹部24横向于换挡通道12延伸并且限定出选挡通道11。凹部24优选具有端部止挡部，这些端部止挡部阻止了换挡杆2沿选挡通道11超出外部的两个换挡通道朝着离开空挡位置N的方向的运动。外部的换挡通道在此是如下换挡通道，在这些换挡通道中设置有换挡杆位置R和S (换挡通道R-S)或P5和P6 (换挡通道P5-P6)。因此锁止设备优选也形成了用于换挡杆2的导引装置。
[0053]凹部24优选沿选挡通道11的方向构造成围绕两条枢转轴线3和4的交点弯曲或沿选挡通道11关于空挡位置N在两侧形成斜坡。因此在绕枢转轴线3枢转时可以考虑到换挡杆2到壳体5的底部48的间距变化。有利地，在枢转轴线3和4的交点与凹部24之间的间距在空挡位置N中是最大的并且沿选挡通道11随着与空挡位置N的间距渐增而变小。因此可以在与弹簧加载的锁止元件18配合作用时实现，当驾驶员在选挡通道11内任意的位置中松开换挡杆时，换挡杆2自动地复位到空挡位置N中。空挡位置N因此形成了单稳的换挡杆位置。
[0054]两个截止杆25和26以能分别绕截止杆枢转轴线27或28枢转的方式支承在壳体中，其中，枢转轴线27和28分别沿选挡通道11的方向延伸。在换挡杆2上设置有两个止挡臂29和30，它们沿换挡通道12的方向彼此反向地从换挡杆2伸出。换挡杆2可以用止挡臂29抵靠在截止杆25上而用止挡臂30抵靠在截止杆26上。如果换挡杆2处在选挡通道11中，例如处在空挡位置N中，那么在止挡臂与截止杆之间分别设置有很小的间距，从而换挡杆2在每一个换挡通道中都可以在换挡杆抵靠到其中一个截止杆上之前绕枢转轴线4轻微地枢转，例如枢转约2°。这种状态在图3中可以看到，由此换挡杆2用其止挡臂30抵靠在截止杆26上。但锁止位置，例如换挡杆位置P3和P4，在截止杆25和26被止动在它们的由图1可以看到的阻止位置中时，则不能达到。不过例如由图3可以看到的换挡杆2绕枢转轴线4轻微的枢转可以借助传感器装置14检测到并且可以用来预选定其中一个换挡杆位置。例如根据图3，换挡杆位置P4被认为是预选定的。但换挡杆2绕枢转轴线3的枢转运动不能被截止杆25和26阻止，从而换挡杆2能沿选挡通道11运动。
[0055]为截止杆25和26分别配属各一个截止件31或32，各自的截止杆可以借助截止件止动在它们的阻止位置中。截止杆25和26以及截止件31和32因此共同形成阻止设备，借助该阻止设备可以阻止换挡杆2的换挡杆位置的切换。此外，止挡臂29和30也可以属于阻止设备。因为截止杆25和26以及截止件31和32除了它们镜像颠倒的布置之外都相同地构建，所以在下文中局限于对截止杆26和截止件32的说明。
[0056]截止件32形成永久电吸持磁铁并且包括构造成罐形磁铁的永久磁铁49和布置在这个永久磁铁中的电磁铁50。此外，截止杆26包括用磁铁材料制成的磁性的止动区域33，从而在电磁铁50不通电的状态下，截止杆26用其止动区域33被永久磁铁49吸附。因此截止杆26在其阻止位置中能通过截止件32被磁性地止动。在电磁铁50通电状态下，这个电磁铁将永久磁铁49的磁场中和，从而截止杆26不再被永久磁铁49吸附。截止杆26现在可以借助换挡杆2从其阻止位置中出来朝着箭头34的方向绕枢转轴线28枢转，这从图4可以看到。因此在电磁铁50通电的状态下，换挡杆2可以绕枢转轴线4枢转到其中一个锁止位置中，例如到换挡杆位置P4中。截止杆26在此借助构造成螺旋扭力弹簧的截止杆弹簧35沿箭头34的反方向绕枢转轴线28张紧，从而截止杆26必须克服截止杆弹簧35的弹簧力绕枢转轴线28沿箭头34的方向转动。截止杆弹簧35因此沿朝向阻止位置的方向挤压截止杆26。此外，截止杆26还具有止挡缓冲件36，截止杆26可以借助其抵靠在壳体5上，从而可以阻抑因截止杆26抵靠到壳体5上而引起的噪音产生。为了从选挡通道11出发可以到达其中一个锁止位置中，换挡杆2必须例如绕枢转轴线4枢转约10°。
[0057]由图5可以看到，换挡杆2被置入换挡杆位置P4中并且锁止在这个换挡杆位置中。此外，截止杆26通过截止杆弹簧35复位到其阻止位置中，在该阻止位置中，止挡臂30贴靠在截止杆26上，从而当截止杆26借助截止件32被止动在其阻止位置中时，借助截止杆26可以阻止换挡杆2复位到空挡位置N中。截止杆26具有凸块37作为止挡区域，止挡臂30可以抵靠在该凸块上。尤其地，借助截止杆和截止件可以阻止换挡杆2移入其中每一个锁止位置R、S、P1、P2、P3、P4、P5和P6中或也可以阻止换挡杆2从其中每一个锁止位置R、S、PU P2、P3、P4、P5和P6中移出来。优选还可以借助截止杆和截止件阻止换挡杆2的换挡杆位置的每一次切换。
[0058]传感器装置14和永久电吸持磁铁31和32分别与评估设备40电连接，该评估设备从传感器装置14获得关于换挡杆2当前的换挡杆位置AS的信息。此外，永久电吸持磁铁31和32可以被评估设备40控制。永久电吸持磁铁31和32的电磁铁50尤其可以由评估设备40分开地用电流Il或12来加载。评估设备40包括数字处理器45和至少一个存储器46，评估程序AP储存在该存储器中，该评估程序由处理器45来执行。
[0059]由图6可以看到机动车44的示意性视图，该机动车包括换挡杆设备1、具有变速器控制器41的变速器42、离合器传感器38、离合器踏板39以及车辆控制器43。变速器42可以占据不同的换挡状态，这些换挡状态配属于换挡杆位置R、S、PU P2、P3、P4、P5、P6和N。此外，评估设备40与离合器传感器38、车辆控制器43以及变速器控制器41连接，该变速器控制器为评估设备40提供关于变速器42当前的换挡状态AG的信息。作为补充，评估设备40从车辆控制器43获得关于车辆44当前的速度V和当前的行驶方向d的信息。车辆44常见的前进行驶方向用箭头47标明。借助离合器传感器38可以检测到离合器踏板39的操纵状态，从而评估设备40从离合器传感器38获得了关于离合器踏板39当前的操纵状态KP的信息。变速器42当前的换挡状态AG、换挡杆2当前的换挡杆位置AS、车辆44当前的速度V、车辆44当前的行驶方向d以及离合器踏板39当前的操纵状态KP形成了被评估设备40评估的参数。评估设备40因此可以判断，允许或不允许变速器42的换挡状态的改变。如果不允许换挡状态的改变，那么永久电吸持磁铁31和32的电磁铁50就被评估设备40切断，从而截止杆25和26可以分别止动在它们的阻止位置中。
[0060]如果换挡杆2处在其中一个锁止位置R、S、PU P2、P3、P4、P5、P6中，而配属于这个锁止位置的截止杆止动在其阻止位置中或截止杆都止动在它们的阻止位置中，那么换挡杆2就不能运动。只有当通过评估设备40评估得出允许切换换挡杆位置时，配属于这个锁止位置的电磁铁才被通电或电磁铁才都被通电，从而所属的截止杆不再止动在其阻止位置中或截止杆都不再止动在它们的阻止位置中。驾驶员现在可以使换挡杆2运动到选挡通道11中。
[0061]如果换挡杆2处在空挡位置N中或选挡通道11内的另外的位置上，而截止杆止动在它们的阻止位置中，那么换挡杆2虽然可以略微移入其中一个换挡通道12中(参看图3)，但并不能到达这个换挡通道的处在移入方向上的换挡杆位置。不过略微移入可以借助传感器装置14检测到并且被评估为想要切换到这个换挡杆位置中的意愿，这个换挡杆位置被称为期望的或预选定的换挡杆位置。如果通过评估设备40评估得出可以切换到变速器42的配属于期望的换挡杆位置的换挡状态中，那么配属于这个换挡杆位置的电磁铁被通电，从而所属的截止杆不再止动在其阻止位置中。驾驶员现在可以将换挡杆2置入期望的换挡杆位置中。此外，评估设备40优选在电磁铁通电之前就已经借助换挡指令SB以如下方式来驱控变速器控制器41，即，使得变速器42占据或准备好配属于期望的换挡杆位置的换挡状态。
[0062]附图标记列表
[0063]I 换挡杆设备
[0064]2 换挡杆
[0065]3 换挡杆枢转轴线/选挡轴线
[0066]4 换挡杆枢转轴线/换挡轴线
[0067]5 支架/壳体
[0068]6 换挡杆的铰接头
[0069]7 换挡杆的球形窝
[0070]8 枢转方向
[0071]9 销
[0072]10球形窝内的长孔
[0073]11选挡通道
[0074]12换挡通道
[0075]13探测杆
[0076]14传感器装置
[0077]15探测杆
[0078]16传感器
[0079]17锁止轨道
[0080]18锁止元件
[0081]19锁止元件弹簧
[0082]20纵向孔
[0083]21锁止轨道内的凹部
[0084]22锁止轨道内的凹部
[0085]23端部止挡部
[0086]24锁止轨道内的凹部
[0087]25截止杆
[0088]26截止杆
[0089]27截止杆的枢转轴线
[0090]28截止杆的枢转轴线
[0091]29换挡杆上的止挡臂
[0092]30换挡杆上的止挡臂
[0093]31截止件/永久电吸持磁铁[0094]32截止件/永久电吸持磁铁
[0095]33止动区域
[0096]34截止杆的枢转方向
[0097]35截止杆弹簧
[0098]36截止杆的止挡缓冲件
[0099]37截止杆的凸块/止挡区域
[0100]38离合器传感器
[0101]39离合器踏板
[0102]40评估设备
[0103]41变速器控制器
[0104]42车辆变速器
[0105]43车辆控制器
[0106]44机动车
[0107]45处理器
[0108]46存储器
[0109]47车辆的前进行驶方向
[0110]48壳体的底部
[0111]49永久磁铁
[0112]50电磁铁
[0113]AS当前的换挡杆位置
[0114]AG变速器当前的换挡状态
[0115]KP离合器踏板的操纵状态
[0116]AP评估程序
[0117]SB换挡指令
[0118]Il电流
[0119]12电流
[0120]V车辆速度
[0121]d行驶方向
【权利要求】
1.一种用于车辆变速器的换挡杆设备，所述车辆变速器能占据不同换挡状态，所述换挡杆设备具有支架(5)和以能运动的方式支承在所述支架(5)上的换挡杆(2)，所述换挡杆能运动到预定的换挡杆位置(N、P3、P4)中，为所述换挡杆位置分别配属其中一个换挡状态；还具有锁止设备(17、18、19)，借助所述锁止设备能将所述换挡杆(2)锁止在不同的锁止位置(P2、P4)中，所述锁止位置分别由其中一个换挡杆位置形成；还具有传感器装置(14)，借助所述传感器装置能检测到当前的换挡杆位置(AS);还具有与所述传感器装置(14)联接的评估设备(40)，借助所述评估设备能通过评估多个参数来确定换挡状态切换的不允许性，所述参数至少包括当前的换挡状态(AG)和当前的换挡杆位置(AS)，其特征在于具有与所述评估设备(40)联接的阻止设备，借助所述阻止设备在不允许换挡状态切换时能阻止被锁止的换挡杆(2)的换挡杆位置的切换。
2.根据权利要求1所述的换挡杆设备，其特征在于，所述阻止设备能电操纵并且在不通电的状态下阻止被锁止的换挡杆(2)的换挡杆位置的切换。
3.根据权利要求1所述的换挡杆设备，其特征在于，所述阻止设备包括至少一个以能运动的方式支承在所述支架(5)上、能借助所述换挡杆(2)来运动的且配属于其中多个锁止位置的截止杆(26)，所述截止杆能借助能由所述评估设备(40)控制的截止件(32)止动在阻止位置中，在所述阻止位置中，所述截止杆(26)为所述换挡杆(2)形成止挡部，借助所述止挡部能机械地阻止所述换挡杆(2)的换挡杆位置从其中每一个配属的锁止位置中切换出来。
4.根据权利要求3所述的换挡杆设备，其特征在于，所述截止杆(26)借助至少一个截止杆弹簧(35)预紧在其阻止位置中并且能在未止动的状态下借助所述换挡杆(2)克服所述截止杆弹簧(35)的力从所述阻止位置中运动出来。
5.根据权利要求3所述的换挡杆设备，其特征在于，所述截止杆(26)在所述阻止位置中能借助所述截止件(32)磁性地止动。
6.根据权利要3所述的换挡杆设备，其特征在于，所述换挡杆(2)具有至少一个伸出的止挡臂(30)，被锁止的换挡杆(2)借助所述止挡臂在所述截止杆(26)的阻止位置中抵靠在所述截止杆(26)上。
7.根据前述权利要求之一所述的换挡杆设备，其特征在于，所述换挡杆(2)能沿一个或多个换挡通道(12)运动到其中一个或其中多个换挡杆位置中，并且能沿横跨所述换挡通道(12)的选挡通道(11)运动到不同的换挡通道中。
8.根据权利要求7所述的换挡杆设备，其特征在于，所述截止杆(26)以能绕沿所述选挡通道(11)的方向延伸的截止杆枢转轴线(28 )枢转的方式支承在所述支架(5 )上，并且沿所述选挡通道(11)延伸经过所有或其中多个换挡通道(12)。
9.根据权利要求1至6之一所述的换挡杆设备，其特征在于，所述换挡杆位置包括空挡位置(N)，从所述空挡位置出发借助所述换挡杆(2)能预选定其中另外的换挡杆位置，借助所述阻止设备能阻止所述换挡杆(2)运动到所述另外的换挡杆位置中，直至所述车辆变速器(42)当前的换挡状态对应于配属于所述另外的换挡杆位置的换挡状态。
10.根据权利要求1至6之一所述的换挡杆设备，其特征在于，所述阻止设备包括两个以能运动的方式支承在所述支架(5 )上且能借助所述换挡杆(2 )来运动的截止杆(25、26 )，所述截止杆分别能借助能由所述评估设备(40)控制的截止件(31、32)止动在阻止位置中并且在所述阻止位置中形成用于所述换挡杆(2)的止挡部，从而借助由被止动的截止杆(25,26)形成的止挡部能机械地阻止所述换挡杆(2)的换挡杆位置从其中每一个锁止位置中切换出来。
11.根据权利要求1至6之一所述的换挡杆设备，其特征在于，所述评估设备(40)与离合器传感器(38)联接，借助所述离合器传感器能检测到离合器踏板(39)当前的操纵状态(KP)，其中，所述参数还附加`地包括所述离合器踏板(39)当前的操纵状态(KP)。
【文档编号】F16H63/34GK203477292SQ201320372777
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年6月26日 优先权日:2012年6月26日
【发明者】路德格尔·拉克, 安德烈亚斯·吉费尔, 马蒂亚斯·林德纳, 托马斯·蒂勒 申请人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司, 宝马股份公司