用于驻车锁的致动设备的制作方法

本发明涉及一种用于选择线控换档变速器的档位的致动设备，该致动设备包括：壳体；选档杆，其能够沿着至少一个换档槽在至少一个第一位置和驻车锁位置之间移动；机械传递元件，其用于将选档杆的此移动传递到换档变速器，用于致动驻车锁；联接系统，其被布置在选档杆和传递元件之间，其中该联接系统包括滑块元件，其被实施成用以根据选档杆的该移动而移动。

背景技术：

这种致动设备被用于客运车辆中，例如，用于控制车辆的变速器。虽然变速器的档位被越来越多地通过将电信号发送到机械作用在变速器上的致动器来控制，但是与此相反，驻车锁通常经由在致动设备和变速器之间的直接机械连接来控制。其具有如下优点：在变速器中的电致动器没有能量可用的情况下，例如，当车辆出现故障时，车辆仍然能够被锁定在驻车位置中，或者能够从驻车锁定状态中释放出来使得能够牵引该车辆。

然而，必须监测驻车锁机构的当前状态，使得线控换档系统能够防止电控致动器在例如车辆处于驻车锁定状态中的同时接合驱动齿轮。

这种致动设备的选档杆的位置传统上已经利用各种传感器装置来监测。例如，德国专利公布de29817668和de19748131c2公开了通过使用包括激光二极管、光纤束和/或光敏设备的传感器装置来检测换档杆的位置的光学装置，其中所发送和接收的光结构取决于变速杆的位置。

然而，利用独立于用于监测选档杆的位置的传感器装置的单独传感器装置来监测驻车致动器的状态能够是有利的。出于双重保障的目的，或者因为在一些致动设备中，选档杆能够在某些选择位置与滑动元件分离，这能够是有利的。

本发明的目的是提供一种致动设备，该致动设备具有用于监测驻车锁致动器的状态的可靠装置。

该目的通过根据权利要求1所述的设备来实现。在从属权利要求中概述了该致动设备的有利的进一步发展。

技术实现要素：

该目的因此通过用于选择线控换档变速器的档位的致动设备来实现，该致动设备包括：壳体；选档杆，其能够沿着至少一个换档槽在至少一个第一位置和驻车锁定位置之间移动；机械传递元件，其用于将选档杆的所述移动传递到换档变速器，用于致动驻车锁；联接系统，其被布置在选档杆和传递元件之间，其中联接系统包括被实施成根据选档杆的所述移动而移动的滑块元件，其中致动设备包括光学传感器装置，其被布置在该壳体内并包括至少一个发射器/接收器对，其中滑块元件包括窗口结构，使得当滑块元件处于第一位置中时，该滑块元件中断从发射器发射的电磁信号或使电磁信号通过窗口结构，并且当滑块元件处于驻车锁定位置中时，该滑块元件分别使电磁信号通过窗口结构或者使该电磁信号中断。

因此，接收器仅在所述位置中的一个位置中接收信号，从而提供用于确定滑块元件的当前位置的标准。

在本发明的致动设备的有利实施例中，发射器/接收器对被实施为发送和接收红外电磁信号。

在本发明的致动设备的实施例中，传递元件是鲍登线。替代地，传递元件能够被实施为杆。

在一个有利实施例中，窗口结构由滑块元件的壁形成，该滑块元件的壁基本沿着该滑块元件的移动方向布置，其中该壁包括开口。壁能够与滑块元件一体地形成。这对于这种滑块元件的生产是有利的，因为具有开口的壁或窗口能够在具有相对应形式的单个注射成型过程中生产。

在致动设备的实施例中，发射器/接收器对被实施为光叉。在该实施例的进一步发展中，光叉被布置在印刷电路板上，并且滑块元件被实施为用以相对于该印刷电路板移动，使得壁被定位在光叉的发射器和接收器之间。例如通过被附接到壳体的内壁，印刷电路板能够被安装成使得它相对于壳体具有固定位置。因为通常被安装在车辆内的相对于变速器的固定位置，所以能够由此监测滑块相对于变速器的移动。

在进一步发展中，光学传感器装置包括至少两个发射器/接收器对，并且窗口结构被布置成使得在滑块元件的每个位置处产生通过的和/或中断的电磁信号的唯一组合。当包括多个发射器/接收器对时，光学传感器装置具有监测滑块元件的两个以上位置的能力。能够被监测的位置数目受到唯一传感器输出的数目的限制，该唯一传感器输出的数目能够使用公式p＝2^n来计算，其中p是位置的数目，n是发射器/接收器对的数目。

在致动设备的实施例中，提供至少一个模数转换器，以将光学传感器装置的输出转换成位码，其中窗口结构和所述对的位置被布置成使得在表示滑块元件的不同位置的位码之间的汉明(hamming)距离具有至少二的值。这有利地增加了传感器装置和致动设备的可靠性，这是因为单个发射器或接收器的故障导致对应于未分配的位码的数字输出。也就是说，记录的(即从位码中读取的)发射器/接收器对的组合输出将对应于通过的信号和阻挡的信号的物理上不可能的组合。

在致动设备的实施例中，致动设备包括评估单元，该评估单元被实施为用以接收光学传感器装置的输出并基于该光学传感器装置的输出确定滑块元件的位置。

附图说明

下面将参考以下附图详细解释本发明的一个实施例。所述附图示出：

图1：根据致动设备的实施例的具有滑块元件和印刷电路板的致动设备的立体图；

图2：根据在图1中所示实施例的、在相对于印刷电路板处于四个位置(a、b、c、e)的滑块元件的俯视图，以及显示对应于所述位置的每一个位置的二进制输出的表格。

具体实施方式

图1示出了根据致动设备的实施例的滑块元件5和印刷电路板15的立体图。滑块元件5包括窗口结构11。窗口结构11由沿着滑块元件5的移动方向x布置的壁13形成。壁13被布置在滑块元件5的基部19和印刷电路板15之间。壁13包括沿着面向印刷电路板15的顶边缘的开口11a、11b、11c、11d。这些开口11a、11b、11c、11d用作允许红外信号穿过壁13的窗口。红外信号由红外发射器部件9at、9bt、9ct生成和发送，这些红外发射器部件9at、9bt、9ct以基本与壁13平行的行被布置在印刷电路板15上。接收器部件9ar、9br、9cr被布置成与发射器部件9at、9bt、9ct相反，使得每个发射器都与接收器配对。接收器部件9ar、9br、9cr也被布置成基本与壁13平行的行，即基本与滑块元件5的移动方向x平行。发射器/接收器对9a、9b、9c能够被认为是光叉式传感器或红外叉式传感器。

印刷电路板15被安装在致动设备内，以便相对于致动设备的壳体1被固定，而滑块元件5被实施为用以能够相对于壳体1移动并且因此也能够相对于印刷电路板15移动。因此，壁13沿着滑块元件5的移动方向x移动，使得在壁13中的沿着滑块元件5的移动的某些点处的开口11a、11b、11c、11d被定位，以便允许红外信号在相应红外叉式传感器的发射器9at、9bt、9ct和接收器9ar、9br、9cr之间通过。

滑块元件5能够被连接到致动设备的选档杆3，其中选档杆3具有四个稳定位置并且因此滑块元件5也具有四个稳定位置。对于选档杆3，这些位置能够被标记为例如驻车档p、空档n、倒车档r和行车档d。滑块元件5包括的窗口结构11被布置成使得当选档杆3和相对应的滑块元件5处于稳定位置时，产生通过的信号和阻挡的信号的某种组合，其中每个位置的组合都不同于在不同位置处产生的组合，即，通过的信号和阻挡的信号的组合对于每一个位置而言都是唯一的。

在图1所示的位置中，由第一发射器/接收器对9a的第一发射器部件9at发送的信号没有被壁13阻挡。然而，由第二发射器/接收器对9b的第二发射器9bt发送的信号被阻挡。相反，因为壁的开口在该位置处位于发射器部件9ct和接收器部件9cr之间，所以第三发射器/接收器对9c的接收器部件9cr接收被允许通过该壁的信号。

在图2中，示出了滑块元件5的俯视图。滑块元件5被描绘为相对于根据在图1中所示的实施例的印刷电路板15和相应的红外叉式传感器9a、9b、9c处于四个位置a、b、c、e中。图2被分成四个象限i、ii、iii、iv，它们分别示出了四个位置a、b、c、e中的一个位置。此外，针对在象限i、ii、iii、iv中的每一个象限中的位置a、b、c、e中的每一个位置，示出了显示传感器对9a、9b、9c的二进制输出的表格。

如在第一象限i中所示，在第一位置a中，壁被定位成使得：第一开口11a位于第一发射器/接收器对9a之间，第二开口11b位于第二发射器/接收器对9b之间，并且第四开口11d位于第三发射器/接收器对9c之间。因此，每个接收器9ar、9br、9cr记录红外信号，并将相对应的信号输出到模数转换器(a/d)。a/d转换器被包括在评估单元17中，或者被电气连接到评估单元17。入射到传感器9ar、9br、9cr上的信号将到a/d转换器的电输出提高到预定参考电平以上，使得a/d转换器向评估单元17输出值1，或者如果评估单元17包括a/d转换器，则向评估单元17的其它部件输出值1。由于发射器/接收器对9a、9b、9c中的每一个发射器/接收器对都能够在第一位置a中使红外信号通过窗口结构11，所以在评估单元中的所述传感器中的每一个的二进制输出都为1。因此，第一位置a由二进制代码111表征或对应于二进制代码111。

如在第二象限ii中所示，在第二位置b中，第一开口11a继续被定位在第一发射器/接收器对9a之间。然而，壁13的不包括开口的部分被布置在第二发射器/接收器对9b之间。因此，从第二发射器9bt发送的红外信号被阻止到达第二接收器9br，并且因此，第二接收器9br到评估单元的二进制输出为0。因为在壁13中的第四开口11d仍然沿着在第三发射器9ct和接收器9cr之间的信号路径定位，所以第三对将信号从发射器9ct传递到接收器9cr。因此，当滑块元件5处于第二位置b中时，发射器/接收器对9a、9b、9c的二进制输出为101。

如在第三象限iii中所示，当滑块元件5处于第三位置c中时，壁13被布置成用以阻挡从第一发射器9at发送的红外信号，使得没有信号被入射到第一接收器9ar上。因此，第一传感器9a的输出为0。相反，开口11c被定位在第二发射器/接收器对9b之间，并且第三发射器/接收器对9c超出壁的范围，使得第二接收器9br和第三接收器9cr的输出被评估单元17分别解释为1和1。传感器组，即发射器/接收器对9a、9b、9c的总二进制输出因此是011。该输出能够与保存在评估单元17的存储器单元中的列表进行比较，例如，以便确定滑块元件5当前是否处于第三位置c中。

在第四象限iv中，滑块元件5被示出处于第四位置e中。这里，滑块元件5的壁13被定位成拦截从第一发射器9at和第二发射器9bt发射的信号。第三发射器/接收器对9c记录位于超出壁13的范围的信号。因此，发射器/接收器对9a、9b、9c的二进制输出是001。通过评估单元17的后续评估能够基于该输出确定滑块元件5是否处于第四位置e中。

因此，发射器和接收器9a、9b、9c的系统7的四个预期输出是：111、101、011和001。例如，如果评估单元17将发射器/接收器对9a、9b、9c的输出记录为110，则能够输出错误消息，以警告(客运)车辆的操作者或车辆的中央处理单元。

附图标记

1壳体

3选档杆

5滑块元件

7光学传感器系统

9ar/-t,9br/-t,9cr/-t第一发射器/接收器对、第二发射器/接收器对和第三发射器/接收器对

11a,b,c,d第一开口、第二开口、第三开口和第四开口

13壁

15印刷电路板

17评估单元

19滑块元件的基部

a,b,c,e滑块元件的第一至第四位置

p,r,n,d选档杆的位置

g换档槽

s传递元件/鲍登线