用于具有dct的车辆的换档设备及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有双离合变速器（DCT）的车辆的换档设备及其控制方法，该换档设备包括允许手动换档的换档栅栏图案以及允许自动换档的换档栅栏图案，并且在具有DCT的车辆内以与具有MT的车辆大致相同的水平执行手动换档栅栏图案，从而驾驶员可在保持方便的自动换档的优点的同时，享受更动态且更有趣的换档，从而提高车辆的市场价值。
【专利说明】用于具有DCT的车辆的换档设备及其控制方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]根据美国法典第35篇第119 (a)节，本申请要求于2012年12月6日提交的韩国专利申请N0.10-2012-0141410的利益，将该申请的内容整体通过引证结合于此。
【技术领域】
[0003]本公开涉及一种用于车辆的换档设备及其方法，更具体而言，本公开涉及一种供用户操作具有双离合变速器(DCT)的车辆内的变速器的机构以及与所述机构有关的技术。
【背景技术】
[0004]图1示出了具有相关技术的DCT的车辆的换档栅栏图案(shift gate pattern),其中，驾驶员通过将变速杆移动到换档栅栏图案中来进行换档，并且一部分换档栅栏图案具有手动模式，以允许驾驶员确定将档位转换成处于行驶过程中，所以驾驶员可选择适合于路上的行驶状态的档位，并且驾驶员可体验动态驾驶。
[0005]然而，相关技术的换档栅栏图案的手动模式栅栏图案仅仅能够通过操作变速杆而仅仅逐个地增大/减小档位，从而使用图2中所示的相关技术的具有手动变速箱(MT)的车辆的换档栅栏图案时，操作变速杆的手动操作的感觉具有很大的差异。
[0006]作为本公开的相关技术提供的以上描述仅仅用于帮助理解本公开的背景，而不应被理解为包含在本领域技术人员已知的相关技术内。
【发明内容】
[0007]存在提供一种用于具有DCT的车辆的换档设备的需要，其可执行允许手动换档的换档栅栏图案以及允许自动换档的换档栅栏图案，并且可以与具有MT的车辆大致相同的水平执行手动换档栅栏图案，从而驾驶员可在保持方便的自动换档完整的优点的同时，享受到更动态且更有趣的换档体验。这提高了车辆的市场价值。
[0008]一种具有DCT的车辆的换档设备包括:换档栅栏图案，该换档栅栏图案包括:自动模式栅栏1，具有成直线的一系列P-档、R-档、N-档以及D-档；以及手动模式栅栏3，通过中线3-1在N-档处与自动模式栅栏I垂直地连接并且至少与自动栅栏模式I的一部分重叠；以及自动转换器11，该自动转换器可通过在换档栅栏图案内移动的变速杆9的移动来检测从手动模式栅栏3转换成自动模式栅栏I。
[0009]根据本公开的一种控制具有DCT的车辆的换档设备的方法，当发动机在变速杆处于自动模式栅栏的P-或N-档处的情况下启动时，确定为自动模式，以及当发动机在变速杆处于手动模式栅栏的中线处的情况下启动时，确定为手动模式。
[0010]应理解的是，本文中所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他相似的术语通常包括机动车辆，诸如，包括运动型多用途车(SUV)的客车、公共汽车、卡车、各种商用车辆、包括各种船舶的船只、飞机等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力汽车、氢动力车辆以及其他可替代燃料车辆(例如，源自石油以外的资源的燃料)。如本文中所提及的，混合动力车辆为一种具有两个或以上的动力源的车辆，例如汽油动力和电动车辆。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]现在将通过参照附图中示出的某些示例性实施例来详细描述本公开的以上和其他特征，在下文中仅仅通过实例的方式给出这些附图，因此，这些附图不限制本公开，并且其中:
[0012]图1为示出根据相关技术的具有DCT的车辆的换档栅栏图案的图示；
[0013]图2为示出根据相关技术的具有MT的车辆的换档栅栏图案的图示；
[0014]图3为示出根据本公开的一个示例性实施例的车辆的换档设备的换档栅栏图案的图示；
[0015]图4为示出用于感测图3中所示的换档栅栏图案的变速杆的一种结构的图示；
[0016]图5为使用电路构思图示出图4的感测结构的图示；以及
[0017]图6为示出根据本公开的控制具有DCT的车辆的换档设备的方法的图示。
[0018]应理解的是，附图不必按比例绘出，呈现示出了本公开的基本原理的各种优选特征的略微简化的图示。如本文中所公开的本公开的特定设计特征(包括，例如，特定的尺寸、方向、位置以及形状)将部分地由特定的预期用途和使用环境确定。
[0019]在图中，在附图的这几幅图中，相似参考数字表示本公开的相同或等同部件。
【具体实施方式】
[0020]参照图3，根据本公开的一个示例性实施例的具有DCT的车辆的换档设备包括换档栅栏图案，该换档栅栏图案包括:自动模式栅栏1，具有成直线的一系列P-档、R-档、N-档以及D-档；以及手动模式栅栏3，通过中线3-1在N-档处与自动模式栅栏I垂直地连接并且至少与自动栅栏模式I的一部分重叠。换档设备进一步包括自动转换器11，该自动转换器允许驾驶员通过在换档栅栏图案内移动的变速杆9的移动从手动模式栅栏3转换至自动模式栅栏I。
[0021]即，根据本公开的一个示例性实施例，自动模式栅栏I和手动模式栅栏3连接，并且具体地，手动模式栅栏3的中线3-1与自动模式栅栏I的N-档连接，以局部覆盖，从而可在空档状态中在自动模式栅栏I和手动模式栅栏3之间进行转换。因此，在变速杆9通过N-档移动到中线3-1之后，在自动模式栅栏I内驾驶的同时，驾驶员可以与相关技术的手动变速器大致相同的方法选择换档。由于驾驶员依然具有与相关技术的操作和换档相同的感觉，所以驾驶员可体验动态且有趣的换档。
[0022]在自动模式栅栏I内，自动转换器11与自动模式栅栏I连接，手动模式栅栏3的中线3-1与自动模式栅栏连接，从而自动转换器11可感测变速杆9从中线3-1到自动模式栅栏I的最大移动。
[0023]即，如图中所示，在操作变速杆9之后，自动转换器11优选地能够通过回位弹簧13使变速杆9回到初始位置，并且例如具有与按钮开关相同的构造，从而由变速杆9立即开启并且然后关闭自动转换器11，当驾驶员意图转换成自动模式时，控制器接收关闭。
[0024]显然，如图3和4中所示，可单独地提供回位弹簧13，并且该回位弹簧可设置在自动转换器11内。而且，如图3和4中所示，自动转换器11和回位弹簧13可设置在安装凹槽15内。
[0025]手动模式栅栏3具有与成直线的自动模式栅栏I垂直地设置的中线3-1，并且具有分别设置在沿着中线3-1连接至两侧的多个直通道内的多个换档。这种构造与手动变速箱的换档栅栏图案的构造大致相同。
[0026]而且，根据本公开的一个示例性实施例，手动模式栅栏3与自动模式栅栏I的R-档、N-档以及D-档重叠，并且将这些档设定为手动模式栅栏3内的R-档、N-档以及1-档。即，将自动模式栅栏I的R-档、N-档以及D-档设定为与手动模式栅栏3的R-档、N-档以及1-档重叠。
[0027]为了精确地找出在上述换档栅栏图案内移动的变速杆9的位置，如图4中所示，本公开的一个示例性实施例使用了可变电阻器5，这些变阻器的电阻随着变速杆9的位置而变化，并且这些变阻器沿着在换档栅栏图案的整个自动模式栅栏I和手动栅栏模式3中移动的变速杆9的路径设置。本实施例进一步使用控制器7，该控制器基于从可变电阻器5中输出的电压(根据变速杆9的位置)来确定变速杆的位置，从而感测在换档栅栏图案内移动的变速杆9的位置。
[0028]虽然单独的控制器可用作控制器7，但是控制变速器的TCU (变速箱控制单元)可用作控制器，并且如图5中所示，优选地具有接收来自可变电阻器的模拟信号的一个第二输入端口 19以及接收来自自动转换器11的数字信号的一个第一输入端口 17。
[0029]在本示例性实施例中，在直通道内，自动模式栅栏I和手动模式栅栏3的换档彼此成直线平行地设置，并且可变电阻器5包括沿着自动模式栅栏I和直通道连续地以锯齿形图案设置的电阻器。
[0030]图5示出了换档栅栏图案的可变电阻器5，并且控制器可从电阻器5所输出的电压值中获得当前所选择的换档，该电阻器的电阻依据变速杆9的位置而变化。
[0031]因此，基于从可变电阻器5中输出的电压(根据变速杆9的位置)为预定的参考值还是大于或小于参考值，可确定本模式为自动模式还是手动模式。例如，可确定12V?9V与自动模式栅栏I的P-档、R-档、N-档以及D-档或者手动模式栅栏3的1-档、N-档以及R-档对应，9V-6V与手动模式栅栏3的2-档、N-档以及3-档对应，6V?3V与4-档、N-档以及5-档对应，并且3?OV与6-档、N-档以及7-档对应。在这个实例中，参考值为9V，通过这个参考值，可精确地进行确定，除了重叠部分以外。
[0032]在控制上述换档设备的方法中，当发动机在变速杆9处于自动模式栅栏I的P-档或N-档处的情况下启动时，确定其为自动模式，以及当发动机在变速杆9处于手动模式栅栏3的中线3-1的情况下启动时，确定其为手动模式。
[0033]如图6中所示，基于从可变电阻器5中输出的电压(依据变速杆9的位置)为预定的参考值还是大于或小于参考值，确定本模式为自动模式还是手动模式。当自动转换器11仅仅由变速杆9开启时，确定该模式从手动模式转换成自动模式。
[0034]S卩，基于从可变电阻器中输出的电压值(依据变速杆9的位置)确定本模式为自动模式还是手动模式，同时自动转换器11不起作用。但是，当由于驾驶员操作变速杆9而开启自动转换器11时，该模式转换成自动模式。
[0035]而且，当变速杆9定位在自动模式栅栏I和手动模式栅栏之间的重叠部分处时，确定在开始控制时已经选择自动模式栅栏1，并且当变速杆9已经从手动模式栅栏3移动到重叠部分时，确定其为手动模式栅栏3的一部分。
[0036]S卩，当变速杆9在开始控制(诸如启动车辆的发动机)时定位在重叠部分处时，确定已经选择自动模式栅栏1，并且进行相应的控制，但是当变速杆9通过中线3-1从手动模式栅栏3的其他换档移动到重叠部分而不操作自动转换器11时，确定已经选择R-档、N-档以及1-档中的一者，这些档为手动模式栅栏3的一部分。
[0037]另一方面，当变速杆9从自动模式栅栏I进入手动模式栅栏3时，变速杆9进入手动模式栅栏3中，并且保持换档的齿轮啮合并且与所述换档连接的离合器分离。
[0038]当通过以手动模式操作变速杆9而选择换档时，所选择的换档的齿轮啮合，并且离合器与所啮合的换档啮合，并且当变速杆9从手动模式的所选择的换档移动到中线3-1时，离合器分离，以准备好选择另一个换档。
[0039]根据本公开，可执行允许手动换档的换档栅栏图案以及允许自动换档的换档栅栏图案，并且以与具有MT的车辆大致相同的水平执行手动换档栅栏图案，从而驾驶员可在保持方便的自动换档完整的优点的同时，享受更动态且更有趣的换档，从而提高车辆的市场价值，并且本公开涉及一种控制换档设备的方法。
[0040]已经参照本公开的优选实施例详细描述了本公开。然而，本领域技术人员应理解的是，在不背离本发明构思的原理和精神的情况下，可在这些实施例中进行变化，本发明构思的档在所附权利要求及其等同物内限定。
【权利要求】
1.一种具有双离合变速器(DCT)的车辆的换档设备，所述换档设备包括: 换档栅栏图案，所述换档栅栏图案包括:自动模式栅栏，具有成直线的一系列P-档、R-档、N-档以及D-档；以及手动模式栅栏，通过中线在所述N-档处与所述自动模式栅栏垂直地连接并且至少与所述自动模式栅栏的一部分重叠；以及 自动转换器，所述自动转换器通过在所述换档栅栏图案中移动的变速杆的移动来检测从所述手动模式栅栏转换至所述自动模式栅栏。
2.根据权利要求1所述的换档设备，其中，在所述自动模式栅栏中，所述自动转换器连接至所述自动模式栅栏，使得所述自动转换器感测所述变速杆从所述中线至所述自动模式栅栏的最大移动，其中所述手动模式栅栏的所述中线连接至所述自动模式栅栏。
3.根据权利要求2所述的换档设备，其中，所述自动栅栏模式成直线地与所述中线垂直地设置，具有分别布置在垂直地连接至所述中线的两侧的多个直通道中的多个换档，与所述自动模式栅栏的所述R-档、所述N-档、以及所述D-档重叠。
4.根据权利要求3所述的换档设备，进一步包括: 可变电阻器，所述可变电阻器的电阻依据所述变速杆的位置而变化，所述可变电阻器沿所述变速杆在所述换档栅栏图案的所述自动模式栅栏和所述手动栅栏模式中移动的路径设置；以及 控制器，所述控制器基于从所述可变电阻器输出的电压来确定所述变速杆的位置，所述电压取决于所述变速杆的位置。
5.根据权利要求4所述的换档设备，其中，在所述直通道中，所述自动模式栅栏和所述手动模式栅栏的所述换档彼此成直线地布置，并且所述可变电阻器包括沿所述自动模式栅栏和所述直通道以锯齿形图案连续地布置的电阻器。`
6.一种控制根据权利要求4所述的换档设备的方法，包括: 当所述发动机在所述变速杆处于所述自动模式栅栏的所述P-档或所述N-档的情况下启动时，确定是自动模式；以及 当所述发动机在所述变速杆处于所述手动模式栅栏的所述中线的情况下启动时，确定是手动模式。
7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括: 基于从所述可变电阻器输出的电压为预定的参考值还是大于或小于所述参考值，确定当前模式是所述自动模式还是所述手动模式，所述电压取决于所述变速杆的位置；以及 当所述自动转换器通过所述变速杆开启时，确定模式从所述手动模式转换至所述自动模式。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括: 当所述变速杆处于所述自动模式栅栏和所述手动模式栅栏的重叠部分处时，确定在开始控制时已选择所述自动模式栅栏；以及 当所述变速杆已从所述手动模式栅栏移动至所述重叠部分时，确定是所述手动模式栅栏的一部分。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，当所述变速杆从所述自动模式栅栏移动至所述手动模式栅栏时，所述变速杆移动至所述手动模式栅栏，并且保持所述换档的齿轮被啮合以及与所述换档连接的离合器被脱离啮合。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，当通过在所述手动模式栅栏中操作所述变速杆而选择换档时，所选择的换档的齿轮被啮合，并且所述离合器与所啮合的换档啮合，并且当所述变速杆从所述手动模式栅栏的所选择的换档移动至所述中线时，所述离合器被脱离啮合以准备好选择另一个换档。·
【文档编号】F16H63/30GK103851173SQ201310153876
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年4月27日 优先权日:2012年12月6日
【发明者】尹永珉, 郑成焕, 洪钟浩, 曹圣铉 申请人:现代自动车株式会社