操纵杆和用于运行操纵杆的方法
【技术领域】
[0001] 本发明根据独立权利要求涉及一种操纵杆和一种用于运行操纵杆的方法以及一 种用于评估操纵杆信号的方法。
【背景技术】
[0002] 在纯粹的手动换挡变速器中，如今仍在开发和生产拉索式换挡装置。近年来盛行 选挡杆与变速器之间的信息的电子传送的趋势。
[0003] 第一中间级将变速器和选挡杆与各自的线束连接。在此，线束不再作为电延长线 缆，以便能够在空间上将功能分开。缺点是，线束中的线路的数量与功能相关，并且随着要 求，线束在趋势上会变得更重、更长且更昂贵。附加线路的在此形成的数量只有通过采用车 辆中的总线系统（目前占主导的系统是CAN)才减少。同时，线路不再单独地用于信号，而是 用于对消息的输送。这意味着最终会花费更高，这是因为必须要对消息进行编码、解码并且 必须确保传输的正确性。
[0004] -些在市面上现有的换挡系统仍只具有一个通向车辆的电子连接部。在此，信息 传送例如经由P丽信号的占空比或经由具有常规的CAN消息的CAN总线来实现。这些被称为 "Shfit-by-Wire(线控换挡)"或缩写为SbW的换挡相对于其他的电的和机械的接口具有一 系列的优点，尤其是：
[0005] 在经由CAN总线进行连接时，用于总线和电源的两个线路足够用于将所有信息与 变速器和其他的控制器件(例如组合仪表)进行交换。
[0006] 选挡杆可以任意地安放在驾驶员的工作区域中。
[0007] 可以摆脱机械振动(NVH)，这是因为不用注意在乘客舱中针对线路的孔、针对拉索 或刚性的运动机构的弯曲半径。
[0008] 可以轻易地引用到其他的平台/产品系列中，这是因为能够经由配置来进行匹配。
[0009] 确保了在生产时的快速装配，这是因为没有必要进行布线和调试工作。
[0010] 能够自由选择操作类型，这是因为可以任意设计操作力和操作路径或操作闭锁。 [0011 ]可以容易地执行附加功能，如力反馈、选挡杆的自动移入和移出。
[0012] 作为现有技术中的公知的缺点可以列举的是：
[0013] 在SbW系统中对信息进行传输还需要相应的花费用来进行整理、编码、解码并且以 便保证信息以及待处理的部件的完整性。通常，这需要完整的逻辑器件，其由如下构成，即，
[0014] 附加的硬件，尤其是微处理器(yC、CPU)，
[0015] 用于通信的部件(收发器)和在CAN总线连接部中的特别复杂的部件，
[0016] 针对功能、诊断的软件，
[0017] 用于安全的所提到的部件的冗余，
[0018] 监控具有功能安全性(尤其是基于ISO 26262)的方法的整个开发方案，
[0019] 针对由特别细长的选挡杆限制的部件的结构空间，
[0020] 能量消耗提高，进而还有
[0021 ]非常狭小的结构空间中的热问题 [0022]以及较大的重量。
[0023] 这些要求首先提高了由于更多的专家、更多的测试、更多的工具而产生的开发成 本、由于更多的硬件、较长的生产节拍而产生的单件成本以及由于更多的功能而产生的开 发时间。
[0024] 此外，基于经验和统计还可能会料到的是，更多的工作人员在对复杂的产品进行 开发时也忽略了更多的错误，并且因此针对保养需要更高的后续成本或产品回收。
【发明内容】
[0025] 在此背景下，在此提出的方案根据独立权利要求提供了一种经改进的操纵杆、一 种用于运行这种操纵杆的经改进的方法以及一种用于评估操纵杆信号的方法。有利的设计 方案由从属权利要求和下面的描述得出。
[0026] 在此提出的方案提供了一种用于输出操纵杆信号的操纵杆，操纵杆信号表示选定 了操纵杆的多个可能方位中的一个，其特征在于，操纵杆具有连接单元，该连接单元具有多 个输入端和至少一个用于从操纵杆输出操纵杆信号的输出端，尤其是其中，输入端的数量 超过输出端的数量，其中，连接单元构造用于在第一时刻将第一输入端与至少一个输出端 连接，并且在第一时刻之后的第二时刻将第二输入端与至少一个输出端连接。
[0027] 操纵杆可以理解为机械单元，经由该机械单元可以使用户经由将开关手动调整到 多个方位中的一个中来执行对不同的功能的选定。例如，操纵杆可以是车辆的一部分，尤其 是变速器单元，其中，通过操纵杆，车辆驾驶员例如可以执行挡位选择。替选或附加地，尤其 是当变速器是自动变速器时，例如也可以经由操纵杆来将变速器换挡到驻车位置中或怠速 运转中。连接单元可以理解为机械的、电的或电子的结构元件，其表示开关或转接器，借助 该开关/转接器可以将输入端的信号从多个输入端转换到输出端上。在此，例如可以建立在 相关的输入端与输出端之间的导电连接。类似地，例如也可以以该方式建立从这种连接单 元的输出端到相关的输入端的导电连接，在此尤其地，连接单元可以具有与补偿相比更大 数量的输入端。由此，能够经由（较少)数量的所提供的信号线路传送较大数量的可用信号 或信息。第一时刻可以理解为在时间上位于第二时刻之前的时刻或时间间隔。
[0028] 在此提出的方案基于如下认识，即，大量的不同的信息或传感器信号在使用连接 单元的情况下可以非常有效地经由少数量的信号线路进行传输。尤其是通过如下方式使该 方案是有利的，即，现在不需要或仅需要非常少地对经由一个信号线路或多个信号线路传 输的信息进行预处理或编码。更确切地说，通过在不同的时隙内对信息或信号进行传输可 以借助操纵杆信号在技术上非常容易地并因此低成本地实现操纵杆的信息传输。
[0029] 根据本发明的有利的实施方式，连接单元可以构造用于在第一时刻将第二输入端 与至少一个输出端分开，并且/或者在第二时刻将第一输入端与至少一个输出端分开。本发 明的这种实施例提供的优点是，利用非常少的信号线路仍然可以传输明确的和易于辨认的 信息值。
[0030] 技术上能够特别容易实现本发明的如下实施方式，在其中，连接单元具有多路复 用器和/或计数器。
[0031] 根据本发明的另外的实施方式可以设置有至少一个用于检测操纵杆的作为操纵 杆信号的方位的传感器。在此，传感器可以与连接单元的其中至少一个输入端连接。本发明 的这种实施方式具有的优点是，传感器信号作为操纵杆信号可以非常容易地输出，为此无 需对传感器信号进行特别的整理。
[0032] 此外，本发明的如下实施方式是有利的，其中，连接单元构造用于在第二时刻之 后，至少是在第三时刻将第一输入端与至少一个输出端连接，尤其是其中，连接单元构造用 于循环地重复第一输入端与至少一个输出端或第二输入端与至少一个输出端的连接。本发 明的这种实施方式提供的优点是，通过交替变换输出端在第一与第二输入端之间的连接能 够检测到在预先限定的时间间隔内在第一输入端或第二输入端上的值的变化。因此，通过 选定预先限定的时间间隔可以实现在对连接单元的输入端上的不同的值进行传输时的附 加自由度。
[0033] 本发明的如下实施方式能够非常灵活地被驱控，其中，连接单元构造用于：响应于 在操纵杆内生成的时钟信号和/或响应于从外部输送到操纵杆上的控制信号或时钟信号地 实施其中一个输入端与至少一个输出端的连接。使用在操纵杆内生成的时钟信号在此提供 的优点是，可以节省外部的控制单元的信号线路。而基于从外部添加的控制信号或时钟信 号地对连接单元加载时钟提供了对操纵杆信号进行同步并且进而进行非常可靠的评估的 优点。
[0034]为了能够监控连接单元的方位，尤其是为了检验出连接单元的哪个输入端当前与 输出端联接，可以根据本发明的特别有利的实施方式设置有与连接单元的至少第二输入端 联接的参考信号提供单元。在此，参考信号提供单元可以构造用于给连接单元的至少第二 输入端加载预先限定的参考信号。在此，参考信号提供单元可以理解为如下单元，其提供限 定的参考信号，在连接单元的第二输入端与输出端关联的情况下，该参考信号作为操纵杆 信号提供。现在，如果由评估单元来识别作为操纵杆信号的参考信号，那么从中可以推断出 的是，连接单元将输出端与第二输入端连接。例如，这种参考信号提供单元可以在技术上非 常容易地构造为电阻器网络，其中，特定的电势或特定的电压作为参考信号在第二输入端 上提供。
[0035]尤其是在连接单元的输入端的数量较大的情况下，本发明的如下实施例是有利 的，其中，参考信号提供单元与连接单元的多个输入端联接。在此，参考信号提供单元可以 构造用于给连接单元的每个与参考信号提供单元联接的输入端加载参考信号或加载各个 不同的参考信号，尤其是其中，在连接单元的与参考信号提供单元联接的输入端之间布置 有连接单元的至少一个另外的输入端。本发明的这种实施方式提供的优点是，利用在技术 上非常容易地实现的参考信号提供单元能够快速且明确地检测或检验出连接单元的输入 端到输出端的关联。
[0036]此外，本发明的如下实施方式是特别有利的，其中，设置有与连接单元联接的第二 连接单元，该第二连接单元具有多个输入端和至少一个用于从操纵杆输出操纵杆信号的 和/或用于提供针对连接单元的输入端的输入信号的输出端。在此，第二连接单元可以构造 用于在第一时刻将第二连接单元的第一输入端与第二连接单元的至少一个输出端连接，并 且在第一时刻之后的第二时刻将第二连接单元的第二输入端与第二连接单元的至少一个 输出端连接。本发明的这种实施方式提供的优点是，通过驱控两个连接单元能够例如使用 在技术上更容易的进而成本更低的连接单元。此