[发明专利]变速器装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种变速器装置，包括一个可以在多个挡位之间换挡的有级式变速器，一个离合器和一个控制电路用于将有级式变速器接通为借助换挡杆规定的挡位。这种类型的变速器装置，通常用流行语称为“线控换挡(shift-by-wire)”，它抑制在换挡杆与有级式变速器之间按传统的机械连接时不可避免的机械振动从发动机舱传入客舱，以及它通过为驾驶员屏蔽掉一些效应，例如有级式变速器取决于温度或速度的换挡阻力，简化了换挡。

背景技术

传统的线控换挡装置使用电键或以单一自由度运动的杠杆，其中，操纵一个电键或杠杆一次偏转导致换到高速挡，以及操纵第二个电键或沿反方向回转杠杆导致换到低速挡。驾驶员由电键或换挡运动的方式完全没有获得有关当前要接入或刚才新选择的挡位的启示。为了正确控制变速器，驾驶员必须随时关注已接入的挡位，为的是知道是否完全可以换到高速挡或换到低速挡。尽管毫无疑问地可以设置显示当前接入挡位的指示元件，然而驾驶员必须能在密切注视周围交通状况的同时能去看此指示元件，这显然是不希望的。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种线控换挡装置，它使驾驶员能推断当前接入的挡位，为此不必查看指示器。

为达到此目的，通过在前言所述类型的变速器装置中换挡杆可沿选择槽在多个从选择槽分叉的换挡槽内运动，其中，为每个挡位配设一个换挡槽，以及，控制电路设置成用于借助致动器在变速器内总是接通那个由换挡杆在相关换挡槽内的定位规定的挡位。

以此方式，在换挡时驾驶员的手握住或释放换挡杆时的位置与换挡前或换挡后接入的挡位之间建立单值关系。

若至少一个为换挡杆配设的用于检测其在选择槽和换挡槽内的位置的传感器，作为位置的函数提供连续改变的位置参数值，以及，在控制电路内规定致动器的额定位置作为所述参数值的连续函数，则可以在换挡期间驾驶员的手握住换挡杆时的位置与变速器内部构型之间建立同样的单值关系。如在换挡杆与有级式变速器之间纯机械连接时那样，驾驶员可以自行决定换挡过程的持续时间及其进程、不换挡时停止换挡过程、越过一些挡位等。

作为另一可选方案，可以为换挡杆配设至少一个位置传感器用于检测换挡杆在选择槽和换挡槽内的位置，该位置传感器提供不连续改变的位置参数值作为位置的函数，在这种情况下将控制电路恰当地设置成用于在当前的位置参数值改变时按预定的过程控制其中一个致动器。所述预定的过程可以规定致动器工作的不同参数。例如可考虑作为时间的函数规定致动器的位置或由致动器施加在变速器上的力。作为与之不同的可选方案，也可规定由致动器施加的力作为其位置的函数，等等。尽管这给予驾驶员较少的自由，但另一方面却由此降低由于不适当的操作损坏变速器的危险。

为了使具有按本发明作为省燃料的替换方案的变速器装置的汽车也能吸引那些已经习惯于传统的自动变速器的驾驶员，也可将控制电路设计为用于在换挡期间控制离合器的脱开和闭合。

为此，可以在每个换挡槽内确定第一和第二换挡点，在这种情况下，控制电路设置用于在换挡杆沿着去选择槽的方向通过第一换挡点时脱开离合器，以及当换挡杆沿着从选择槽来的方向继续通过第二换挡点时闭合离合器。离合器的位置可以如上面针对变速器构型所说明的那样，总是作为换挡杆位置的连续函数，或总是在通过所述换挡点时按规定的过程控制。

这两个换挡点可以是一致的；为了尤其在按规定的过程控制的情况下能达到一种滞后效应，第一换挡点可以处于比第二换挡点更靠近选择槽的地方。然而为了使离合器在换挡过程的开始或结束时能尽可能快地脱开或闭合，优选的是，第二换挡点处于比第一换挡点更靠近选择槽的地方。

为了在换挡过程中，尤其在按规定的过程控制的情况下，能避免延迟，恰当的是，控制电路还设置用于检测换挡杆在选择槽内的运动方向，用于借助所检测的方向推测要新接通的挡位，以及用于控制变速器沿一个与所推测的挡位相应的变速器构型的方向实施换挡运动。因此，当换挡杆到达所涉及挡位的换挡槽进口时，变速器内为换挡所需的运动至少已经部分结束。

为了避免换挡时的延迟，控制电路也可以与用于检测变速器一根轴的转速的转速传感器连接，以及设置用于在检测换挡杆的运动时借助当前转速推测要新接通的挡位，以及用于控制有级式变速器沿一个与所推测的挡位相应的变速器构型的方向实施换挡运动。因此，超过高阈值的转速通常指出拟换到高速挡，而低于低阈值的转速则指出拟换低速挡。这些阈值可以针对每个挡位具体规定。