带具有倒档的半自动变速器的车辆的制作方法

专利名称：带具有倒档的半自动变速器的车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带具有倒档的半自动变速器的车辆以及操作该半自动变速器的 方法。
背景技术：
多种车辆上设有半自动变速器。在具有半自动变速器的情况下，车辆的驾驶者使 用换档装置对变速器进行控制，这样的优点是驾驶者不必致动单独的离合器致动器。当驾 驶者致动换档装置时，信号被发送到变速器的控制单元，该控制单元发送信号以使与变速 器连接的离合器分离，一旦该离合器分离就使变速器换档，并且一旦变速器已换档就接合 该离合器。在另一类型的半自动变速器中，当驾驶者致动换档装置时，信号被发送到变速器 和发动机的控制单元，该控制单元发送信号以使点火被切断，因而瞬时降低发动机扭矩，从 而使变速器在点火被切断时换档，并且一旦变速器已换档就继续点火。通过电子地控制这 些操作，变速器将恒定地平稳换档，但有时候当经验不足的驾驶者非要同时致动配备有手 动变速器的车辆中的换档装置和离合器致动器时情况并非如此。由于当配备有手动变速器 的车辆由经验不足的驾驶者驾驶时普遍的不成功换档尝试，这也大幅减少了车辆失速的可 能性。在配备有半自动变速器的车辆上，换档装置通常仅控制变速器的前进档的选择 (即，当被选择时使车辆前行的档位)。在具有全自动变速器模式和半自动变速器模式的车 辆上，当处于半自动变速器模式时，换档装置只控制变速器的前进档的选择，而当处于全自 动模式时只可选择倒档。一些车辆具有带前进档的变速器并使用单独的倒车系统来允许车辆沿倒退方向 移动。2001年7月31日授权的美国专利No. 6，267，192 (，192专利)描述了此类倒车系统 的一个实例，通过引用将其全文并入本文中。在’ 192专利中描述的倒车系统中，使用起动 马达来驱动车辆倒车。虽然此系统允许车辆沿倒退方向移动，但增设的倒车系统增加了车 辆的复杂性。如可以理解的那样，将希望具有一种半自动变速器，其中换档装置能用来选择变 速器的倒档。但是，半自动变速器的控制需要设有一定特征以防止半自动变速器在选择倒 档可能损坏半自动变速器或发动机的其他部件时选择倒档。因此，需要一种具有带倒档的半自动变速器的车辆。因此，还需要一种控制带倒档的半自动变速器的方法。

发明内容
本发明的一个目的是改进现有技术中存在的至少一些不便之处。本发明还有一个目的是提供一种具有半自动变速器、至少一个换档装置和倒车致 动器的车辆，其中该半自动变速器的控制单元防止半自动变速器选择倒档，除非倒车致动 器连同该被移动的至少一个换档装置一起被致动。
本发明的另一目的是提供一种操作具有倒档的半自动变速器的方法。在一方面，本发明提供一种具有框架、与该框架连接的至少两个车轮、设置在该框 架上的跨坐座椅以及至少部分设置在座椅前方的把手的车辆。该把手与该至少两个车轮中 的至少一个可操作地连接以便使该至少两个车轮中的该至少一个转向。该把手具有处于其 第一端的第一手柄和处于其第二端的第二手柄。发动机设置在框架上。半自动变速器与 发动机和该至少两个车轮中的至少一个可操作地连接以便将来自发动机的动力传输到该 至少两个车轮中的该至少一个。该半自动变速器具有至少一个前进档、至少一个倒档和空 档。控制单元与半自动变速器电连接。该控制单元发送信号到半自动变速器以选择该至少 一个前进档、该至少一个倒档和空档中的一个，使得当选择该至少一个前进档时，动力从 发动机传输到该至少两个车轮中由半自动变速器可操作地连接的至少一个车轮使得车辆 能沿前进方向移动，当选择该至少一个倒档时，动力从发动机传输到该至少两个车轮中由 半自动变速器可操作地连接的至少一个车轮使得车辆能沿倒退方向移动，并且当选择空档 时，没有动力从发动机传输到该至少两个车轮中由半自动变速器可操作地连接的至少一个 车轮。倒车致动器与控制单元电连接。至少一个换档装置设置在第一手柄附近。该至少一 个换档装置中的一个能够移到升档位置，并且该至少一个换档装置中的一个能够移到降档 位置。该至少一个换档装置与控制单元电气连接使得将该至少一个换档装置移到升档位置 致使控制单元发送信号到半自动变速器以进行升档并且将该至少一个换档装置移到降档 位置使控制单元发送信号到半自动变速器以便进行降档。控制单元发送信号到半自动变速 器以便仅在该至少一个换档装置被移动的情况下当倒车致动器被致动时选择该至少一个 倒档。在另一方面，该至少一个换档装置是相对于把手枢转连接的单个换档杆。该单个 换挡杆能够移到升档位置和降档位置。该单个换挡杆被朝升档位置与降档位置中间的休止 位置偏置。在又一方面，该单个换挡杆具有大致朝向车辆后方的后表面和大致朝向车辆前方 的前表面。可通过挤压后表面和前表面中的一个而使该单个换挡杆移到升档位置，并且可 通过挤压后表面和前表面中的余下一个而使换档杆移到降档位置。在另一方面，该至少一个换档装置是第一换挡杆和第二换挡杆。第一换档杆和第 二换档杆可相对于把手枢转连接。第一换挡杆能够移到升档位置和降档位置中的一个。第 二换挡杆能够移到升档位置和降档位置中的余下一个。在又一方面，控制单元发送信号到半自动变速器以仅当该至少一个换档装置移到 降档位置时选择该至少一个倒档。在另一方面，该至少一个前进档是第一前进档和至少一个第二前进档。控制单元 发送信号到半自动变速器以仅在该至少一个换档装置被移动的情况下在倒车致动器被致 动之前选择第一前进档和空档中的一个时选择该至少一个倒档。在又一方面，发动机速度传感器与发动机相关联并与控制单元电连接。发动机速 度传感器发送代表发动机速度的信号到控制单元。控制单元发送信号到半自动变速器以仅 当发动机速度低于预定发动机速度时选择该至少一个倒档。在另一方面，该预定发动机速度介于500RPM与2500RPM之间。在又一方面，车速传感器与控制单元电连接。车速传感器发送代表车速的信号到控制单元。控制单元发送信号到半自动变速器以仅当车速低于预定车速时选择该至少一个 倒档。在另一方面，该预定车速低于10km/h。在又一方面，壳体相邻于第一手柄设置。该至少一个换档装置与该壳体连接。倒 车致动器设置在该壳体上。在另一方面，该至少一个换档装置设置在第一手柄的第一侧而倒车致动器设置在 第一手柄的与第一侧相对的第二侧。在又一方面，该倒车致动器位于把手的一侧，该侧对应于把手的由第一手柄所处 的一侧。倒车致动器和该至少一个换档装置设置成使得车辆的用户不能使用单手同时致动 倒车致动器并移动该至少一个换档装置。在另一方面，该倒车致动器位于把手的一侧，该侧对应于把手的由第二手柄所处 的一侧。在又一方面，节气门致动器与第二手柄相关联。该节气门致动器与发动机可操作 地连接。倒车致动器和节气门致动器设置成使得车辆的用户不能使用单手同时致动倒车致 动器和节气门致动器。在另一方面，当选择该至少一个倒档时，将该至少一个换档装置移到升档位置使 控制单元发送信号到半自动变速器以便独立于被致动的倒车致动器进行升档。在另一方面，本发明提供一种控制车辆的半自动变速器的方法。该方法包括使用 一个或多个手指移动至少一个换档装置以选择半自动变速器的至少一个前进档和空档中 的一个；使用一个或多个手指致动倒车致动器并移动该至少一个换档装置以选择半自动变 速器的至少一个倒档；以及防止选择该至少一个倒档，除非在该至少一个换档装置被移动 的情况下倒车致动器被致动。在又一方面，防止选择该至少一个倒档，除非该至少一个换档装置移到该至少一 个换档装置的降档位置。在另一方面，该至少一个前进档包括第一前进档和至少一个第二档；并且该方法 还包括防止选择该至少一个倒档，除非该至少一个换档装置被移动的情况下在倒车致动器 被致动之前选择了第一前进档和空档中的一个。在又一方面，该方法还包括防止选择该至少一个倒档，除非车辆的发动机的发动 机速度低于预定发动机速度。在另一方面，该方法还包括防止选择该至少一个倒档，除非车辆的车速低于预定 车速。在又一方面，该至少一个换档装置和该倒车致动器设置成使得用来移动该至少一 个换档装置的一个或多个手指以及用来致动倒车致动器的一个或多个手指在车辆用户的 不同手上。在另一方面，该方法还包括在停止车辆的发动机后选择半自动变速器的空档。基于本申请的目的，术语“换档装置”意味着任何能够被车辆的驾驶者操作以选择 半自动变速器的档位或位置的装置。换档装置的形式可为但不限于(除非对一些实施方式 另外特别提出)至少一个按钮、杆或拨动开关。同样，基于本申请的目的，术语“开关”意味 着任何能够用来形成、断开或改变电路的状态的装置。开关的形式能够是但不限于按钮、拨动开关和滑动开关。同样，与空间定向有关的术语，比如前和后，与在车辆处于水平面的情 况下以正常驾驶位置坐在车辆上的车辆驾驶者通常将理解的那样一致。本发明的实施方式均具有上述目的和/或方面中的至少一个，但不一定具有它们 中的全部。应当理解的是，已由于试图达到上述目的而产生的本发明的某些方面不一定满 足这些目的和/或可满足未在文中特别述及的其他目的。本发明的实施方式的另外的和/或可替代的特征、方面和优点将从以下描述、附 图和所附权利要求变得明显。


为了更好地理解本发明及其其他方面和进一步的特征，将参考以下结合附图使用 的描述，在附图中图1是按照本发明的三轮车辆的俯视图；图2A是图1的车辆的半自动变速器的档位次序的示意图；图2B是图1的车辆的发动机以及半自动变速器的可替代的实施方式的示意图；图3是图1的车辆的手柄和壳体装置的后视立面图；图4是图3的装置的俯视平面图；图5是图3的装置的仰视平面图；图6是图3的装置的第二壳体和换档装置的左侧立面图；图7是具有两个换档装置的图3的装置的第二壳体的左侧立面图；图8是图1的车辆的手柄和壳体装置的可替代的实施方式的后视立面图；图9是图8的装置的俯视平面图；图10是图8的装置的仰视平面图；图11是图1的车辆的把手、手柄和壳体装置的可替代的实施方式的示意图；图12是图1的车辆的半自动变速器的控制单元的输入和输出的示意图；图13是用于控制图1的车辆的半自动变速器的方法的逻辑图；以及图14是一旦变速器已选择倒档就控制图1的车辆的半自动变速器的方法的逻辑 图。
具体实施例方式将关于具有转向用把手的三轮车辆描述本发明。但是，应该理解的是，本发明可 用于其他具有转向用把手的轮式车辆中，诸如但不限于摩托车、踏板车和全地形车(ATV)。 2004年5月11日授权的美国专利No. 6，732，830描述了 ATV的一般特征，通过引用将该美 国专利的全文并入本文。如图1所示，三轮车辆10具有框架12 (示意性地示出)，两个前轮14和一个后轮 16与该框架12连接。把手18与两个前轮14连接以便两个前轮14转向。把手18具有设 置在把手18端部的左手柄20和右手柄22。至少一个左壳体24和至少一个右壳体26相邻 于它们相应的手柄20、22设置。下面将更详细地描述手柄20、22和壳体24、26。把手18设 置在由框架12支撑的跨坐座椅28前方。发动机30(示意性地示出)在座椅28竖直下方 设置在框架12上。半自动变速器32(示意性地示出)可操作地与发动机30和后轮16连接以将动力从发动机30传输到后轮16。下面将更详细地描述半自动变速器32。2008年1 月31日公开的美国专利申请公报No. 2008/0023242 A1描述了与三轮车辆10相似的三轮 车辆的附加特征，通过引用将该美国专利申请公报的全文并入本文中。如图2A所示，半自动变速器32具有倒档34、空档36、第一前进档38、第二前进档 40和第三前进档42。当半自动变速器32选择倒档34时，半自动变速器32允许车辆10沿 倒退方向移动。当半自动变速器32选择前进档38、40和42中的一个时，半自动变速器32 允许车辆10沿前进方向移动。当半自动变速器32选择空档36时，半自动变速器32不将 动力从发动机30传输到后轮16。可以设想的是，半自动变速器32可具有超过一个的倒档 34以及超过或少于三个的前进档38、40和42。为了允许车辆10的驾驶者选择期望的档位34、38、40或42或空档36，至少一个换 档装置44(图1)设置在左手柄20附近。为了简单起见，该至少一个换档装置44在下面将 被称为换档装置44，但是应该理解的是，对于至少一些实施方式而言，可能存在超过一个的 换档装置44。可以设想的是，换档装置44可改为设置在右手柄22附近。如图12中所示， 换档装置44与半自动变速器32的控制单元46电连接。控制单元46与半自动变速器32 电连接，使得除非下面特别规定，否则当从换档装置44至控制单元46的信号指示变换档位 或位置的愿望时，控制单元46发送信号到半自动变速器32以变换档位或位置。换档装置 44具有升档位置、降档位置，并被朝休止位置偏置。在仅设置单个换挡杆的情况下，换档装 置44的休止位置在升档位置与降档位置中间。当车辆10的驾驶者将换档装置44移到其 升档位置时，电子控制单元46发送信号到半自动变速器46以便升档并因此在沿图2A中标 有“升档”的箭头所指示的方向的档位/位置次序中选择下一档位或位置。例如，如果选择 倒档34且驾驶者将换档装置44移到其升档位置，则半自动变速器将升档而选择空档36。 当车辆10的驾驶者将换档装置44移到其降档位置时，电子控制单元46发送信号到半自动 变速器46以便降档并因此在沿图2A中标有“降档”的箭头所指示的方向的档位/位置次 序中选择下一档位或位置。例如，如果选择第二前进档40且驾驶者将换档装置44移到其 降档位置，则半自动变速器将降档而选择第一前进档位置38。如下面所述，可以设想的是， 在一定条件下，可从该次序跳过空档36并且半自动变速器32将在从倒档34升档时选择第 一前进档38而在从第一前进档38降档时选择倒档34。关于半自动变速器构造的另外的细节可参看2001年7月10日授权的美国专利 No. 6，257，081,2003年2月25日授权的美国专利No. 6，524，224和2003年5月20日授权 的美国专利No. 6，564，663，通过引用将这些专利中的每一个并入本文中，这些专利公开了 半自动变速器的示例性实施方式。虽然这些专利中的半自动变速器不具有倒档34，但是，如 变速器领域的技术人员可以理解的那样，可增设档位(其中之一将会是倒档34)，当选择这 些档位时它们将使半自动变速器32的输出轴(未示出)沿将使车辆10沿倒退方向移动的 方向旋转。下面描述的图2B示意性地示出发动机30和具有倒档34的半自动变速器32 —个 可设想的实施方式。在此图中示出的实施方式中，半自动变速器32具有倒档34、空档36(对 应于所示的档位设置)、第一档38和第二档40。如图2B中所示，发动机30具有气缸50、以 可滑动方式安装在气缸50中的活塞52、曲轴54以及将活塞52和曲轴54互相连接的连杆 56。离心起动开关58安装在曲轴56的一端。在此实施方式中，半自动变速器32与发动机40成整体，其中外壳(未示出)既用作用于发动机30的曲柄箱，又用作用于半自动变速器 32的变速器外壳。半自动变速器32具有主轴60、副轴62和输出轴64。第一档齿轮38通 过花键安装在主轴60上。第二档齿轮40安装在主轴60上的轴承41上。倒档齿轮34被固 定地安装在主轴34上。中间齿轮66安装在副轴62上的轴承68上并与倒档齿轮34啮合。 第一档输出齿轮70安装在输出轴64上的轴承72上并选择性地与第一档齿轮38啮合。第 二档输出齿轮74通过花键安装在输出轴64上并选择性地与第二档齿轮40啮合。第三档 输出齿轮76安装在输出轴64上的轴承78上并与中间齿轮66啮合。换档鼓80与换档拨 叉82连接。换档拨叉82操作以便如以下所述通过使齿轮38和74沿它们相应的轴60和 64移动而改变半自动变速器32的档位。螺线管致动器83与换档鼓80连接以操作换档拨 叉82。多盘式传动离合器84安装在主轴60的一端上。发动机30在它能够依靠自身的动力运转并产生足够高的扭矩以驱动车辆10之前 必须具有一定的最低速度。因此，为了防止动力在低转速从曲轴54传输到传动离合器84， 离心式离合器58保持分离。当操作员增加发动机30的速度时，离心式离合器58自动接合。 随着曲轴54的转速增加，曲轴54的输出扭矩经离心式离合器58和传动离合器84传输到 主轴60。离合器84以常规方式与齿轮58a联接。齿轮58a与随同齿轮58a旋转的离合器 壁84a以及离合器84的多个板84b中的至少一个连接。离合器84的多个板84c中的至少 一个与主轴60固定地联接。板84b和84c可在摩擦接合的位置与非接合的位置之间轴向 移动。板84b和84c的联接控制主轴60的旋转。螺线管致动器86用来联接和分离板84b 和 84c。当车辆10的驾驶者将换档装置44移到升档位置和降档位置中的一个时，控制单 元46发送信号到螺线管致动器86以分离传动离合器84并发送信号到螺线管致动器83以 使换档拨叉82在传动离合器84分离时将齿轮38和74移到期望的构造(下面描述)。一 旦齿轮38和74处于期望构造下，控制单元46就发送信号到螺线管致动器86以接合传动 离合器84。图2B所示的半自动变速器32的档位的构造对应于空档36。如所示的，在空档36， 随同输入轴60和输出轴64旋转的每一个齿轮(即齿轮34、38和74)与围绕输入轴60和 输出轴64旋转的齿轮(即齿轮40、70和76)啮合，从而没有动力从输入轴60传输到输出 轴64。为了选择第一档38 (即，为了使用第一档齿轮38将动力从输入轴60传输到输出轴 64)，使用换档拨叉82来将第一档齿轮38移到图2B所示的位置(如果尚未处于此位置) 并移动第二档输出齿轮74使得它接合第一档输出齿轮70，从而使第一档输出齿轮70随同 输出轴64旋转。为了选择第二档40 (即，为了使用第二档齿轮40将动力从输入轴60传输 到输出轴64)，换档拨叉82用来将第二档齿轮74移到图2B所示的位置并移动第一档齿轮 38使得它接合第二档齿轮40，从而使第二档齿轮40随同输入轴60旋转。为了选择倒档 34 ( S卩，为了使用倒档齿轮34将动力从输入轴60传输到输出轴64)，换档拨叉82用来移动 第二输出齿轮74使得它接合第三档输出齿轮76，从而使第三档输出齿轮76随同输出轴64 旋转。如可以理解的那样，当选择倒档34时，设置在倒档齿轮34与第三档输出齿轮76之 间的中间齿轮66使输出轴64沿与当选择第一档38或第二档40时输出轴64的旋转方向 相反的方向旋转。现在来看图3至图11，将描述手柄和壳体装置的实施方式。为了将各实施方式进
10行区分，现将在每个实施方式中对以上在描述车辆10时前文提到的一些特征给出新的参 考标号。图3至图6示出手柄和壳体装置100的实施方式。装置100包括左手柄102、第一 壳体104、第二壳体106、形式为换挡杆108的换档装置以及设置在壳体104、106上的各种 开关(下面描述)。可以设想的是，装置100可设置在把手18的另一端上，并且结果将包括 右手柄而非左手柄102。还可以设想的是，第一壳体104和第二壳体106可以是单个壳体。手柄102优选由弹性材料制成并且沿其长度具有凹部以便改善手柄102的握持。 手柄102限定出沿纵向穿过其中心的纵向中心线110。第一壳体104设置在第二壳体106与手柄102之间。第一壳体104具有左侧 112(手柄侧)、右侧114、前侧116、后侧118、上表面120和下表面122。当如图1所示设置 在把手18上时前侧116和后侧118大致分别朝向车辆10的前方和后方。从图3中看出， 第一壳体104的右侧114和下表面122邻接大致呈L形的第二壳体106。第二壳体106具 有左侧124(手柄侧)、右侧126、前侧128、后侧130、上表面132和下表面134。当如图1所 示设置在把手18上时前侧128和后侧130大致分别朝向车辆10的前方和后方。换档杆108围绕换挡杆轴线136(图5)与第二壳体106枢转连接。如图3中所 示，换挡杆轴线136大致垂直于手柄102的纵向中心线110。从图3中还看出，换挡杆108 朝手柄102的端部138远离第二壳体106的左侧124延伸并且至少部分设置在手柄102的 竖直下方。换挡杆108具有适合由车辆10的驾驶者的拇指挤压的后表面140和适合由驾 驶者的食指(尽管也可以使用其他手指)挤压的前表面142。当换档杆108如所示的处于 休止位置时，后表面140和前表面142在如图1所示设置在把手18上时大致分别朝向车辆 10的后方和前方。如图3中所示，后表面140大致呈L形。如图3中还示出，后表面140的 一部分竖直延伸到第一壳体104的下表面122上方(并因此延伸到第二壳体106的下表面 134上方)。这样便使后表面140定位在其中它可被驾驶者的拇指容易地挤压的位置。在优选实施方式中，朝车辆10的前方挤压换挡杆108的后表面140使换挡杆108 移到升档位置，而朝车辆10的后方挤压换挡杆108的前表面142使换档杆108移到降档位 置。但是，可以设想的是，挤压后表面140能够可替换地使换挡杆108移到降档位置而挤压 前表面142将使换挡杆108移到升档位置。按钮144设置在第一壳体104的后侧118上。按压按钮144致动车辆10的喇叭。 滑动开关146在按钮144竖直上方设置在第一壳体104的后侧118上。使滑动开关146向 左滑动致动车辆10的左转信号。类似地，使滑动开关146向右滑动致动车辆10的右转信 号。拨动开关148设置在第一壳体104的上表面120附近。拨动开关148用来控制车辆10 的前灯。拨动开关148具有三个位置。在第一位置，前灯开启近光模式。在第二位置，前灯 开启比近光模式提供更多光线的远光模式。在第三位置，前灯由于开关148的第三位置朝 第二位置被偏置而短暂开启远光模式并回到近光模式。按钮150设置在第一壳体104的前 侧116上。如果驾驶者的头盔上配备有与车辆10连接的无线电通信设备，则按压按钮150 允许车辆10的驾驶者与配备有相似的无线电通信设备的其他车辆的驾驶者通信。通过将按钮144、滑动开关146、拨动开关148和按钮150定位在左手柄102附近 的第一壳体104上，驾驶者的左手手指可以容易地到达它们。按钮152设置在第二壳体106的后侧130上。按钮152是倒车致动器，其如下面更详细地描述需要在移动换挡杆108以便半自动变速器32选择倒档34时被按压。如下面 所述，倒档34可以优选地仅在低车速接合。通过如所示的定位按钮152，按钮152与左手柄 102隔开足够远的距离使得不能只通过左手手指同时移动换档杆108和按压按钮152。因 此，驾驶者在使用左手手指移动换档装置108时不得不从右手柄22腾出他的右手并使用右 手手指来按压按钮152。通过迫使驾驶者释放右手柄22来按压按钮152，驾驶者也释放了 车辆10的节气门致动器，这样最终将车辆10的速度降到可选择倒档34的期望水平以下。如图6中最佳地示出，竖直延伸的平面154包含手柄102的纵向中心线110，并且 平面156垂直于竖直延伸的平面154并且也包含手柄102的纵向中心线110。换挡杆108的 后表面140、按钮144和按钮152设置成使得存在平面158，该平面158平行于平面156 (并 因此平行于纵向中心线110)且垂直于与换挡杆108的后表面140、按钮144和按钮152相 交的竖直延伸的平面154。可以设想的是，按钮144和152可以是不同类型的开关(例如拨 动开关或滑动开关)和/或可具有与以上所述的按钮不同的功能。如图5和图6中最佳地示出，当换挡杆108如所示的处于其休止位置时，换挡杆 108的后表面140未从手柄102向前或向后延伸。如图6中所示，后表面140在平面156和 158中的任一个上的垂直突起(对应于平面156和158设置在线160之间的部分)设置在 手柄102在平面156和158中的相应一个上的垂直突起(对应于平面156和158设置在线 162之间的部分)在垂直于手柄102的纵向中心线110的方向上的外边缘之间。通过如所 示的定位换挡杆108的后表面140和按钮144，后表面140和按钮144可容易被车辆10的 驾驶者的拇指达到同时仍维持手柄102的牢固握持。还有利于从后表面140和按钮144中 的一个过渡到后表面140和按钮144中的另一个。现在来看图7，将描述该至少一个换档装置44的可替代实施方式。为了简单起见， 图7所示的手柄和壳体装置100’中与以上关于图3至图6所述的手柄和壳体装置100中 所示的特征和元件相似的特征和元件已被给予相同的参考标号并且将不再进行详细描述。在图7所示的实施方式中，该至少一个换档装置44包括与壳体106枢转连接的 两个换挡杆108，和109。换挡杆108，和109至少部分设置在手柄102竖直下方。换挡杆 108’具有适合由车辆10的驾驶者的拇指挤压的后表面140’。换挡杆109具有适合由驾驶 者的食指(尽管也可使用其他手指)挤压的前表面142’。当换档杆108’如所示的处于休 止位置时，后表面140’在如图1所示设置在把手18上时大致朝向车辆10的后方。当换档 杆109如所示的处于休止位置时，前表面142’在如图1所示设置在把手18上时大致朝向 车辆10的前方。后表面140’竖直延伸到第二壳体106的下表面134上方。这样便使后表 面140’定位在其中它可被驾驶者的拇指容易地挤压的位置。在优选实施方式中，朝车辆10的前方挤压换挡杆108’的后表面140’使换挡杆 108’移到升档位置，而朝车辆10的后方挤压换挡杆109的前表面142’使换档杆109移到 降档位置。但是，可以设想的是，挤压后表面140’能够可替换地使换挡杆108移到降档位 置而挤压前表面142’将使换挡杆109移到升档位置。现在来看图8至图10，将描述手柄和壳体装置200的另一实施方式。装置200包 括左手柄202、壳体204、形式为换挡杆208的换档装置以及设置在壳体204的各种开关(下 面描述)。可以设想的是，装置200可设置在把手18的另一端上，并且结果将包括右手柄而 非左手柄202。
12
手柄202与上述手柄102相似。手柄202限定出沿纵向穿过其中心的纵向中心线 210。壳体204相邻于手柄202设置。壳体204具有左侧212 (手柄侧)、右侧214、前侧 216、后侧218、上表面220和下表面222。当如图1所示设置在把手18上时前侧216和后 侧218分别大致朝向车辆10的前方和后方。换档杆208围绕换挡杆轴线236 (图10)与壳体204枢转连接。如图8中所示，换 挡杆轴线236大致垂直于手柄202的纵向中心线210。如图8中示出，换挡杆208朝手柄 202的端部238远离壳体204的左侧212延伸并且至少部分设置在手柄202的竖直下方。 换挡杆208具有适合由车辆10的驾驶者的拇指挤压的后表面240和适合由驾驶者的食指 (尽管也可以使用其他手指)挤压的前表面242。当换档208如所示的处于休止位置时，后 表面240和前表面242在如图1所示设置在把手18上时分别大致朝向车辆10的后方和前 方。如图8中所示，后表面240大致呈L形。如图8中还示出，后表面240的一部分在壳体 204的下表面222上方竖直延伸。这样便使后表面240定位在其中它可被驾驶者的拇指容 易地挤压的位置。在优选实施方式中，朝车辆10的前方挤压换挡杆208的后表面240使换挡杆208 移到升档位置，而朝车辆10的后方挤压换挡杆208的前表面242使换档杆208移到降档位 置。但是，可以设想的是，挤压后表面240能够可替换地使换挡杆108移到降档位置而挤压 前表面242将使换挡杆208移到升档位置。按钮244设置在壳体204的后侧218上。按压按钮244致动车辆10的喇叭。滑动 开关246在按钮244竖直上方设置在壳体204的后侧218上。使滑动开关246向左滑动致 动车辆10的左转信号。类似地，使滑动开关246向右滑动致动车辆10的右转信号。拨动 开关248设置在壳体204的上表面220附近。拨动开关248用来控制车辆10的前灯。拨 动开关248具有三个位置。在第一位置，前灯开启近光模式。在第二位置，前灯开启比近光 模式提供更多光线的远光模式。在第三位置，前灯由于开关248的第三位置朝第二位置被 偏置而短暂开启远光模式并回到近光模式。按钮250设置在壳体204的前侧216上。如果 驾驶者的头盔上配备有与车辆10连接的无线电通信设备，则按压按钮250允许车辆10的 驾驶者与配备有相似的无线电通信设备的其他车辆的驾驶者通信。通过将按钮244、滑动开关246、拨动开关248和按钮250定位在左手柄202附近 的壳体204上，驾驶者的左手手指可以容易地到达它们。拨动开关252在按钮244横向旁边设置在壳体204的后侧216上。拨动开关252 用来上升或下降车辆10的挡风玻璃。一组四个按钮254在滑动开关246和拨动开关248横 向旁边并在拨动开关252竖直上方以圆形图案设置在壳体的后侧216上。竖直定位在按钮 254上方的是彼此相邻地设置的按钮256和258。按钮256是用来选择与车辆10成整体或 连接的电子设备，诸如收音机、⑶播放机、MP3播放机和无线电通信设备。按压按钮256还 使车辆10的显示屏集群(display cluster)显示与所选择的模式相关的菜单屏幕。例如， 按压按钮256直到选择收音机模式打开收音机并在显示屏集群上显示收音机菜单。收音机 菜单将使集群的一部分指示所选择的电台，而另一部分指示收音机的音量。按钮254用来 导航车辆10的显示屏集群上的菜单和/或修改与特定菜单相关的特征。例如，在收音机菜 单中，左、右按钮252用来改变电台而上、下按钮254用来改变收音机的音量。按钮258是设定按钮，其在至少一些菜单中用来选择要通过按钮254(具有被相应修改的相关电子设 备的相关功能)修改的特定菜单的菜单项。一旦已修改所选择的菜单项，就挤压按钮258 以设定修改并允许使用按钮254来导航菜单。按钮260设置在壳体206的上表面220上。按钮260是具有与上述按钮152相同 功能的倒车致动器。通过如所示的将按钮260定位在手柄202上方而将换挡杆208定位在 手柄202下方，不能只通过左手手指同时移动换挡杆208和按压按钮260。因此，驾驶者在 使用左手手指来移动换档装置208时不得不从右手柄22腾出他的右手并使用右手手指来 按压按钮260。通过迫使驾驶者释放右手柄22来按压按钮260，驾驶者也释放了车辆10的 节气门致动器，这样最终将车辆10的速度降到可选择倒档的期望水平以下。图11示出可替代的实施方式，其中换挡杆208仍定位在左手柄202附近但按钮 260设置在右壳体26上。右手柄22是扭转握柄，其被用作用于控制传送到发动机30的空 气的量的节气门致动器。按钮260与右手柄22充分隔开使得驾驶者不得不释放右手柄22 来按压按钮260，因而驾驶者也释放了车辆10的节气门致动器，这样最终将车辆10的速度 降到可选择倒档34的期望水平以下。返回图8至图10，竖直延伸的平面262包含手柄202的纵向中心线210，并且平面 264垂直于竖直延伸的平面262并且也包含手柄202的纵向中心线210。变速杆208的后表 面240、按钮244和拨动开关252设置成使得存在平面266，该平面266平行于平面264 (并 因此平行于纵向中心线210)且垂直于与换挡杆208的后表面240、按钮244和拨动开关252 相交的竖直延伸的平面262。可以设想的是，按钮244和拨动开关252可以是不同类型的开 关和/或可具有与上述开关不同的功能。如图10中所示，当换挡杆208如所示的处于其休止位置时，换挡杆108的后表面 240未从手柄102向前或向后延伸。尽管未特别示出，但如从图10可以理解的那样，后表面 140在平面264和266中的任意一个上的垂直突起设置在手柄202在平面264和266中的 相应一个上的垂直突起在垂直于手柄202的纵向中心线210的方向上的外边缘之间。通过 如所示的定位换挡杆208的后表面240、按钮244和拨动开关252，后表面240、按钮244和 拨动开关252可容易被车辆10的驾驶者的拇指达到同时仍维持手柄102的牢固握持。还 有利于从后表面240、按钮244和拨动开关252中的一个过渡到后表面240、按钮244和拨 动开关252中的另一个。现在来看图12，将描述半自动变速器32的控制单元46的输入和输出。可以设想 的是，半自动变速器32的控制单元46可以是设置在车辆10上的单独的独立单元或者它 的功能可以集成在用来控制发动机30的操作的控制单元中。如前文所述，换档装置44与 控制单元46电连接。当换档装置44移到升档或降档位置时，代表该位置的信号被发送到 控制单元46。换档装置44可以是例如换挡杆108和208中的任意一个，或换挡杆108，和 109 二者，或任何其他类型的换档装置，诸如一对按钮。倒车致动器300，诸如按钮152和 260中的一个或任何其他类型的开关，与控制单元46电连接并在其被致动时发送信号到控 制单元46。发动机速度传感器302与发动机30连接并感测发动机30的轴如输出轴(未示 出)的转速(即发动机速度)。发动机速度传感器302与控制单元46电连接并发送代表发 动机速度的信号到控制单元46。车速传感器304与控制单元46电连接并发送代表车速的 信号到控制单元46。车速传感器304可以是设置在车轮14、16中的一个附近以感测可从
14其确定车辆10的速度的车轮14、16中的一个的转速的传感器。可替代地，车速传感器304 可以是设置在车辆10上的全球定位系统(GPS)的一部分。还可设想其他类型的车速传感 器304。如可以理解的那样，可通过计算车辆10的位置随时间推移的变化利用GPS确定车 速。为了控制半自动变速器32，控制单元46还优选被提供有与半自动变速器32当前所选 择的档位或位置有关的信息。这可通过使控制单元46在存储器中存储最近发送到半自动 变速器32的选择指令来实现。可替代地，变速器位置传感器306可与半自动变速器32连 接以感测半自动变速器32当前选择了哪一个档位34、38、40和42或位置36。如下面关于 图13和图14所述，控制单元46将基于这些各种输入的信号发送到半自动变速器32以使 半自动变速器32按照当前的情形升档或降档。现在来看图13，将描述控制半自动变速器32的方法。该方法在步骤350开始。在 步骤352，控制单元46判断倒车致动器300是否已被致动。如果倒车致动器300未被致动， 则随后在步骤354，控制单元判断换档装置44的位置。如果换档装置44处于休止位置，则 控制单元46返回步骤352。如果换档装置44处于升档位置，则在步骤356，控制单元46发 送信号到半自动变速器32以使半自动变速器32升档。如果换档装置44处于降档位置，则 在步骤358，控制单元46发送信号到半自动变速器32以使半自动变速器32降档。但是，注 意在步骤358，控制单元46将不会发送将使半自动变速器32降档并选择倒档34的信号到 半自动变速器32。降档并选择倒档34的信号将只在在步骤352判断倒车致动器300已被 致动的情况下以及满足在下述步骤360至366设定的条件的情况下被发送到半自动变速器 32。在步骤356和358中的任意一个之后，控制单元返回步骤352。如果在步骤352，控制单元46判断倒车致动器300已被致动，则控制单元46来到 步骤360。在步骤360，控制单元判断换档装置44是否处于降档位置。如果换档装置44处 于休止位置或升档位置，则控制单元46返回步骤352。如果换档装置44处于降档位置，则 控制单元46来到步骤362。可以设想的是，如果在步骤360判断换档装置44处于升档位 置，则控制单元46仍可继续来到步骤362，因为它可将换档装置44在倒车致动器300被致 动时移到任何位置(升档或降档)解释为指示驾驶者希望车辆10沿倒退方向移动。在步骤362，控制单元46随后判断半自动变速器32当前是否选择第一档38或空 档36。如果不是，则控制单元46返回步骤352。如果是，则控制单元46来到步骤364。注 意，如果在步骤362判断当前选择了第一档38，并且如果满足在下述步骤364和366设定的 条件，则一旦控制单元46到达步骤368，控制单元46就将发送信号到半自动变速器32以 从第一档38直接降档到倒档34 (因而跳过空档36)或可替代地降档两次(一次到达空档 36，一次选择倒档34)。在步骤364，控制单元46判断发动机速度是否低于预定发动机速度(X RPM)。该 预定发动机速度优选为介于500RPM与2500RPM之间的低发动机速度，因为在高发动机速度 选择倒档34可能导致发动机30、半自动变速器32、发动机30与半自动变速器32之间的连 接部以及半自动变速器32与车轮16之间的连接部的一个或多个构件损坏。如果发动机速 度不低于该预定发动机速度，则控制单元46回到步骤352。如果发动机速度低于该预定发 动机速度，则控制单元46来到步骤366。在步骤366，控制单元46判断车速是否低于预定车速(Y km/h)。该预定车速优选 低于10km/h，因为在更高车速选择倒档34可能导致发动机30、半自动变速器32、发动机30与半自动变速器32之间的连接部以及半自动变速器32与车轮16之间的连接部的一个或 多个构件损坏。而且，车辆10在更高速度改变方向会导致驾驶者感觉被陡然推向车辆10 的前方。如果车速不低于该预定车速，则控制单元46回到步骤352。如果车速低于该预定 车速，则控制单元46来到步骤368。在步骤368，控制单元46发送信号到半自动变速器32以降档并接合倒档34。总之，控制单元46将只在以下情况下发送信号到半自动变速器32以降档并接合 倒档34 倒车致动器300在换挡杆44被移到降档位置时被致动，半自动变速器32在换挡 杆44被移到降档位置的情况下在倒车致动器300被致动之前选择第一档38或空档36，发 动机速度低于预定发动机速度，并且车速低于预定车速。可以设想的是，可在步骤352与步 骤368之间提供更多或更少的步骤。例如，如果步骤364和366中存在一个，则不必具有步 骤364和366中的另一个。还可以设想的是，对于控制单元46发送信号到半自动变速器32 以降档并接合倒档34，控制单元46可简单地判断倒车致动器300是否在换挡杆44被移到 降档位置只或升档位置中的一个时被致动。现在来看图14，将描述一旦半自动变速器32已选择倒档34就控制半自动变速器 32的方法。该方法在步骤400开始。在步骤402，控制单元46首先判断半自动变速器32 是否选择倒档34。如果不是，则控制单元46将重复步骤402直到选择倒档34为止。如果 选择倒档34，则控制单元46来到步骤404。在步骤404，控制单元46判断发动机30是否已停止。如果发动机已停止，则控制 单元46来到步骤406并发送信号到半自动变速器32以使半自动变速器32选择空档36并 且该方法在步骤408结束。注意，只要发动机30停止，不论半自动变速器32所选择的档位 如何，都优选控制单元46发送信号到半自动变速器32以使其选择空档36。这将确保半自 动变速器32在下一次发动机起动后处于空档36。如果在步骤404发动机在运转，则控制单 元来到步骤410。在步骤410，控制单元判断换档装置44是否处于升档位置。如果不是，则控制单元 46返回步骤402。如果是，则控制单元46来到步骤412，其中它判断换档装置44在被释放 之前是否已处于升档位置超过预定时间(t秒)。预定时间“t”优选在2秒左右。如果换档 装置44已在该预定时间被超过之前释放，则在步骤414，控制单元46发送信号到半自动变 速器32以升档，从而选择空档36。如果换档装置44已处于升档位置超过预定时间，则控制 单元46发送信号到半自动变速器32以便从倒档直接升档到第一档38 (因而跳过空档36) 或可替代地升档两次(一次到达空档36，一次选择第一档38)。对本发明上述实施方式的修改和改进对本领域技术人员来说将变得明显。前述说 明意图是示例性的而非限制性的。因此，本发明的范围意图只受所附权利要求的范围所限 制。
1权利要求
一种车辆，包括框架；与所述框架连接的至少两个车轮；设置在所述框架上的跨坐座椅；把手，所述把手至少部分设置在所述座椅前方并且与所述至少两个车轮中的至少一个可操作地连接以便使所述至少两个车轮中的所述至少一个转向，所述把手具有处于其第一端的第一手柄和处于其第二端的第二手柄；设置在所述框架上的发动机；半自动变速器，所述半自动变速器与所述发动机和所述至少两个车轮中的至少一个可操作地连接以便将动力从所述发动机传输到所述至少两个车轮中的所述至少一个，所述半自动变速器具有至少一个前进档、至少一个倒档和空档；与所述半自动变速器电连接的控制单元，所述控制单元发送信号到所述半自动变速器以选择所述至少一个前进档、所述至少一个倒档和所述空档中的一个，使得当选择所述至少一个前进档时，动力从所述发动机传输到所述至少两个车轮中由所述半自动变速器可操作地连接的所述至少一个，使得所述车辆能够沿前进方向移动，当选择所述至少一个倒档时，动力从所述发动机传输到所述至少两个车轮中由所述半自动变速器可操作地连接的所述至少一个，使得所述车辆能够沿倒退方向移动，当选择所述空档时，没有动力从所述发动机传输到所述至少两个车轮中由所述半自动变速器可操作地连接的所述至少一个；与所述控制单元电连接的倒车致动器；以及设置在所述第一手柄附近的至少一个换档装置，所述至少一个换档装置中的一个能够移到升档位置，并且所述至少一个换档装置中的一个能够移到降档位置，并且所述至少一个换档装置与所述控制单元电连接使得将所述至少一个换档装置移到所述升档位置使所述控制单元发送信号到所述半自动变速器以进行升档并且将所述至少一个换档装置移到所述降档位置使所述控制单元发送信号到所述半自动变速器以进行降档，并且所述控制单元发送信号到所述半自动变速器以便仅在所述至少一个换档装置被移动的情况下当所述倒车致动器被致动时选择所述至少一个倒档。
2.如权利要求1所述的车辆，其中，所述至少一个换档装置是相对于所述把手枢转连 接的单个换档杆；其中所述单个换挡杆能够移到所述升档位置和所述降档位置；并且 其中所述单个换挡杆被朝所述升档位置与所述降档位置中间的休止位置偏置。
3.如权利要求2所述的车辆，其中，所述单个换挡杆具有大致朝向所述车辆后方的后 表面和大致朝向所述车辆前方的前表面；并且其中通过挤压所述后表面和所述前表面中的一个，所述单个换挡杆能够移到所述升档 位置，并且通过挤压所述后表面和所述前表面中的余下一个，所述换档杆能够移到所述降 档位置。
4.如权利要求1所述的车辆，其中，所述至少一个换档装置是第一换挡杆和第二换挡杆；其中所述第一换档杆和第二换档杆相对于所述把手枢转连接；其中所述第一换挡杆能够移到所述升档位置和所述降档位置中的一个；并且其中所述第二换挡杆能够移到所述升档位置和所述降档位置中的余下一个。
5.如权利要求1所述的车辆，其中，所述控制单元发送信号到所述半自动变速器以仅 当所述至少一个换档装置移到所述降档位置时选择所述至少一个倒档。
6.如权利要求1所述的车辆，其中，所述至少一个前进档包括第一前进档和至少一个 第二前进档；并且其中所述控制单元发送信号到所述半自动变速器以仅在所述至少一个换档装置被移 动的情况下在所述倒车致动器被致动之前选择所述第一前进档和所述空档中的一个时选 择所述至少一个倒档。
7.如权利要求6所述的车辆，进一步包括与所述发动机关联并且与所述控制单元电连 接的发动机速度传感器，所述发动机速度传感器发送代表发动机速度的信号到所述控制单 元；其中，所述控制单元发送信号到所述半自动变速器以仅当所述发动机速度低于预定发 动机速度时选择所述至少一个倒档。
8.如权利要求7所述的车辆，其中，所述预定发动机速度介于500RPM与2500RPM之间。
9.如权利要求7所述的车辆，进一步包括与所述控制单元电连接的车速传感器，所述 车速传感器发送代表车速的信号到所述控制单元；其中，所述控制单元发送信号到所述半自动变速器以仅当所述车速低于预定车速时选 择所述至少一个倒档。
10.如权利要求9所述的车辆，其中，所述预定车速低于10km/h。
11.如权利要求1所述的车辆，进一步包括相邻于所述第一手柄设置的壳体；其中所述至少一个换档装置与所述壳体连接；并且其中所述倒车致动器设置在所述壳体上。
12.如权利要求11所述的车辆，其中，所述至少一个换档装置设置在所述第一手柄的 第一侧并且所述倒车致动器设置在所述第一手柄的与所述第一侧相对的第二侧。
13.如权利要求1所述的车辆，其中，所述倒车致动器位于所述把手的一侧，所述侧对 应于所述把手的由所述第一手柄所处的一侧；并且其中所述倒车致动器和所述至少一个换档装置设置成使得所述车辆的用户不能使用 单手同时致动所述倒车致动器并移动所述至少一个换档装置。
14.如权利要求1所述的车辆，其中，所述倒车致动器位于所述把手的一侧，所述侧对 应于所述把手的由所述第二手柄所处的一侧。
15.如权利要求14所述的车辆，进一步包括与所述第二手柄关联的节气门致动器，所 述节气门致动器与所述发动机可操作地连接；其中所述倒车致动器和所述节气门致动器设置成使得所述车辆的用户不能使用单手 同时致动所述倒车致动器和所述节气门致动器。
16.如权利要求1所述的车辆，其中，当选择所述至少一个倒档时，将所述至少一个换 档装置移到所述升档位置使所述控制单元发送信号到所述半自动变速器以便独立于被致动的所述倒车致动器进行升档。
17.一种用于控制车辆的半自动变速器的方法，包括使用一个或多个手指移动至少一个换档装置以选择所述半自动变速器的至少一个前 进档和空档中的一个；使用一个或多个手指致动倒车致动器并移动所述至少一个换档装置以选择所述半自 动变速器的至少一个倒档；以及防止选择所述至少一个倒档，除非在所述至少一个换档装置被移动的情况下所述倒车 致动器被致动。
18.如权利要求17所述的方法，其中，防止选择所述至少一个倒档，除非所述至少一个 换档装置被移到所述至少一个换档装置的降档位置。
19.如权利要求17所述的方法，其中，所述至少一个前进档包括第一前进档和至少一 个第二档；并且进一步包括防止选择所述至少一个倒档，除非在所述至少一个换档装置被移动的情况 下在所述倒车制动器被致动之前选择所述第一前进档和所述空档中的一个。
20.如权利要求19所述的方法，进一步包括防止选择所述至少一个倒档，除非所述车 辆的发动机的发动机速度低于预定发动机速度。
21.如权利要求20所述的方法，进一步包括防止选择所述至少一个倒档，除非所述车 辆的车速低于预定车速。
22.如权利要求17所述的方法，其中，所述至少一个换档装置和所述倒车致动器设置 成使得用来移动所述至少一个换档装置的一个或多个手指以及用来致动所述倒车致动器 的一个或多个手指必须在所述车辆的用户的不同手上。
23.如权利要求17所述的方法，进一步包括在停止所述车辆的发动机后选择所述半自 动变速器的所述空档。
全文摘要
一种车辆(1)，具有框架、至少两个车轮(14、16)、跨坐座椅(28)、具有第一手柄(20)和第二手柄(22)的把手(18)、发动机(30)和半自动变速器(32)。倒车致动器(152)与半自动变速器的控制单元(46)电连接。该至少一个换档装置(108)与控制单元电连接使得将该至少一个换档装置移到升档位置使控制单元发送信号到半自动变速器以进行升档并且将该至少一个换档装置移到降档位置使控制单元发送信号到半自动变速器以进行降档。控制单元发送信号到半自动变速器以便仅在该至少一个换档装置被移动的情况下当倒车致动器被致动时选择该至少一个倒档(34)。还公开了一种用于控制半自动变速器的方法。
文档编号B62M25/08GK101977808SQ200880128232
公开日2011年2月16日 申请日期2008年4月30日 优先权日2008年4月30日
发明者罗格·里乌, 让-菲利普·霍尔 申请人:庞巴迪动力产品公司