CN103574005B

CN103574005B - 汽车变速器

Info

Publication number: CN103574005B
Application number: CN201310303370.8A
Authority: CN
Inventors: 许春宁; 朴廷浩; 金大亨
Original assignee: SL Corp
Current assignee: SL Corp
Priority date: 2012-07-19
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2033-07-18
Also published as: US20140020496A1; EP2687760A2; EP2687760B1; EP2687760A3; US9435425B2; CN103574005A

Abstract

本发明提供了一种汽车变速器，其可以基于各种换挡模式选择换挡位置，而不改变汽车变速器的结构。该汽车变速器包括换挡模式选择单元和换挡控制单元，换挡模式选择单元基于从多种换挡模式中选择的换挡模式输入选择值，换挡控制单元在驾驶员的换挡意图被感测到时控制换挡杆移动穿过基于从多种换挡模式中选择的换挡模式的移动路径，其中当输入选择值时，换挡位置设定在基于所选择的换挡模式的初始位置处，并且其中换挡控制单元包括致动动力产生单元、移动路径控制器和位置感测单元，致动动力产生单元根据换挡杆的移动产生致动动力，移动路径控制器基于所选择的换挡模式控制换挡模式的移动路径，位置感测单元感测换挡杆的位置。

Description

汽车变速器

发明背景

1.发明领域

本发明涉及一种汽车变速器，其可以基于各种换挡模式选择换挡位置，而不改变汽车变速器的结构。

2.相关技术的描述

一般而言，汽车变速器根据交通工具的速度改变换挡位置比率，以便不变地保持发动机的旋转。为了改变换挡位置比率，可以操作连接到汽车变速器的换挡杆。

汽车变速器的换挡方式主要可以分为三类：手动变速和自动变速。在手动变速中，驾驶员能够手动地改变变速器中的换挡位置比率（换挡位置），而在自动变速中，当驾驶员选择驱动（D）方式时，换挡位置根据交通工具的速度自动地改变。

另外，运动方式变速器开始使用，以使用单一换挡设备执行手动变速和自动变速。运动方式变速器允许驾驶员通过在操作自动变速的同时增加或减小齿轮级来操作手动变速。可选择地，运动方式变速器可以通过除了手动换挡设备之外分开地提供自动换挡设备来执行。

如上所述，汽车变速器的换挡方式可以主要分为自动方式和手动方式以及有时的运动方式，运动方式使用自动换挡样式和手动换挡样式。

然而，由于自动变换器和手动变速器具有不同的可选择换挡位置，因此结构变得复杂且费用增加。此外，对于同一种变速方式来说，驾驶员可能具有不同的偏好换挡模式。在这种情况下，根据驾驶员的偏好配置不同的换挡模式是非常困难的。

因此，存在对于驾驶员可以容易地选择适合于其自己的偏好的换挡方式同时防止结构和费用增加的技术的需要。

概述

为了克服上述缺点，本发明提供了一种汽车变速器，其可以基于各种换挡模式选择换挡位置，而不改变汽车变速器的结构。

本发明还提供了一种汽车变速器，其可以感测驾驶员的换挡意图、可以选择换挡位置并且可以基于所感测的驾驶员的换挡意图来控制致动动力。

本发明还提供了一种汽车变速器，其可以根据所选择的换挡位置来控制各种交通工具功能。

根据本发明的一个方面，提供了一种汽车变速器，其包括换挡模式选择单元和换挡控制单元，该换挡模式选择单元基于从多种换挡模式中选择的换挡模式输入选择值，该换挡控制单元在驾驶员的换挡意图被感测到时控制换挡杆移动穿过基于从多种换挡模式中选择的换挡模式的移动路径，其中当输入选择值时，换挡位置设定在基于所选择的换挡模式的初始位置处，并且其中换挡控制单元包括致动动力产生单元、移动路径控制器和位置感测单元，该致动动力产生单元根据换挡杆的移动产生致动动力，该移动路径控制器基于所选择的换挡模式控制换挡模式的移动路径，该位置感测单元感测换挡杆的位置。

附图简述

从结合附图的下列详细描述，本发明的目的、特征和优势将更加明显，在附图中：

图1是根据本发明的实施方式的汽车变速器的透视图；

图2到图4是图示根据本发明的实施方式的换挡模式选择的示意图；

图5是图示根据本发明的实施方式的通过平视显示器（HUD）显示的屏幕的示意图；

图6是图示根据本发明的实施方式的通过群集器（cluster）显示的屏幕的示意图；

图7是根据本发明的实施方式的换挡控制单元的透视图；

图8是根据本发明的实施方式的换挡控制单元的平面图；

图9是图示根据本发明的实施方式的连接构件的示意图；

图10和11是图示根据本发明的实施方式的第一型式（first profile）的曲线图；

图12是图示根据本发明的实施方式的第二型式的曲线图；

图13是图示根据本发明的实施方式的第三型式的曲线图；

图14是图示用于根据本发明的实施方式的换挡模式中的每一个换挡位置的型式的曲线图；

图15是图示用于根据本发明的另一种实施方式的换挡模式中的每一个换挡位置的型式的曲线图；

图16是图示基于在图15中示出的换挡模式的第三型式的曲线图；

图17是图示根据本发明的实施方式的换挡杆的移动方向以及通过第一驱动单元和第二驱动单元应用的动力的方向的示意图；

图18和19是根据本发明的实施方式的移动路径控制器的透视图；

图20是根据本发明的实施方式的移动路径控制器的分解透视图；

图21是根据本发明的实施方式的移动路径控制器的侧视图；

图22是图示根据本发明的实施方式的移动路径控制器的旋转构件的示意图；

图23和24是根据本发明的实施方式的移动路径控制器的平面图；

图25是图示根据本发明的实施方式的移动路径控制器的操作的示意图；

图26和27是图示根据本发明的实施方式的移动路径控制器的接触构件的横截面图；

图28是图示根据本发明的实施方式的换挡模式阻止壁和换挡锁定壁的示意图；

图29和30是图示根据本发明的实施方式的位置感测单元的示意图；

图31是根据本发明的另一种实施方式的位置感测单元的透视图；

图32是在图31中示出的位置感测单元的分解透视图；

图33是根据本发明的另一种实施方式的换挡控制单元的框图；以及

图34是根据本发明的又一种实施方式的换挡控制单元的框图。

详细描述

通过参考对优选实施方式的下列详细描述和附图，可以更容易地理解本发明的优势和特征以及实现本发明的方法。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且应被解释为不限于在本文提出的实施方式。更确切地，提供这些实施方式以使本公开内容将是彻底且完整的，并且将把本发明的观念完全地传达给本领域技术人员，并且本发明将仅仅通过所附权利要求来限定。在全部附图中，相似的数字指代相似的元件。

另外，在本文中使用的术语只用于描述特定实施方式的目的且不意在限制本发明。如在本文中使用的，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文明确地表明相反情况。还将理解，术语“包括（comprise）”和/或“包括（comprising）”当在本说明书中使用时，说明了所阐明的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。另外，如在本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项中的任何以及全部组合。

另外，本文描述的实施方式参考本发明的透视图、横截面图、侧视图和/或通过理想示意图的方式来描述。相应地，示例性视图可以根据制造技术和/或公差来修改。因此，本发明的实施方式不限于在视图中示出的那些实施方式，而是包括以基于制造过程形成的构型的修改。另外，在附图中，各个部件为了方便解释而在尺寸上被放大或缩小。

以下，将参考附图详细地描述根据本发明的实施方式的汽车变速器。

图1是根据本发明的实施方式的汽车变速器的透视图。

如图1所示，根据本发明的实施方式的汽车变速器1可以包括换挡模式选择单元10和换挡控制单元20。

换挡模式选择单元10可以接收相应于选自多种换挡模式中的一种换挡模式的选择值。

在本发明的实施方式中，换挡模式选择单元10可以包括以预定顺序显示多种换挡模式的显示设备。驾驶员可以确认通过换挡模式选择单元10显示的多种换挡模式并且可以选择多种换挡模式中的一种。由驾驶员可选择的换挡模式可以是被包括在各种换挡方式，例如自动换挡方式、手动换挡方式和运动方式中的至少一种换挡模式。

在本发明的实施方式中，换挡模式选择单元10以预定顺序连续地显示多种换挡模式，这将关于换挡模式选择单元10包括使用触摸屏方法的显示设备以允许驾驶员确认所显示的换挡模式并选择期望的换挡模式的情况来描述。

驾驶员在手指接触或接近换挡模式选择单元10的屏幕的状态下移动其手指，然后换挡模式选择单元10可以显示在手指的移动方向上的下一种换挡模式。

也就是说，换挡模式选择单元10可以以预定顺序可滑动地显示多种换挡模式，且驾驶员可以在多种换挡模式之中选择适合于其自己的偏好的换挡模式。

在本发明的实施方式中，本发明被关于换挡模式选择单元10包括使用触摸屏方法的显示设备的情况来描述，然而，这只是为了对本发明的更好理解而通过示例的方式来提供。换挡模式选择单元10可以包括按钮或开关，以允许驾驶员在多种换挡模式之中选择期望的一种换挡模式。

另外，本发明的实施方式被关于换挡模式选择单元10在一个屏幕上只显示一种换挡模式的情况来描述，但是本发明的方面不限于此。也就是说，多种换挡模式可以同时显示在一个屏幕上。

现在将描述驾驶员使用换挡模式选择单元10选择换挡模式的过程。如图2所示，在第一换挡模式11在换挡模式选择单元10上显示且驾驶员将手指2接触或接近换挡模式选择单元10的情况下，驾驶员使手指2在由箭头所指示的一个方向上移动，如图3所示。然后，在换挡模式选择单元10上显示的换挡模式从第一换挡模式11改变成第二换挡模式12，并且如果手指2移动且然后与换挡模式选择单元10分开，则显示第二换挡模式12，如图4所示。在这里，换挡模式在换挡模式选择单元10上显示的顺序可以以各种方式修改。

另外，换挡模式选择单元10可以包括输入单元13，输入单元13包括用于选择或取消在换挡模式选择单元10上显示的换挡模式的多个按钮，如图4所示。在本发明的实施方式中，关于输入单元13，本发明被关于换挡模式选择单元10包括在使用触摸屏方法的显示设备上显示的例如“确定”和“取消”的按钮的情况来描述，但是本发明的方面不限于此。也就是说，换挡模式选择单元10可以包括安装在交通工具中的分开的按钮或开关，且换挡模式选择单元10可以接收用于通过输入单元13在多种换挡模式之中选择的一种换挡模式的输入值。

同时，通过将所选择的换挡模式或换挡位置输出在单独的显示屏上，换挡模式选择单元10可以允许操作员识别所选择的换挡模式或换挡位置，甚至在驾驶员正在驾驶时。为此，在本发明的实施方式中，换挡模式选择单元10可以通过平视显示器（HUD）或群集器输出所选择的换挡模式或换挡位置。

例如，换挡模式选择单元10可以输出显示屏14以通过驾驶员前面的HUD显示所选择的换挡模式或换挡位置，如图5所示，或者可以输出显示屏14以通过群集器显示所选择的换挡模式或换挡位置，如图6所示。

换挡控制单元20可以包括换挡杆30和把手31，换挡杆30可以通过在至少一个方向上移动来选择换挡位置，把手31作为安装在换挡杆30的端部处的手柄起作用，以允许驾驶员抓住和移动把手31以移动换挡杆30，从而选择换挡位置。在这里，在本发明的实施方式中，换挡杆30在垂直于彼此的两个方向上移动，以便然后选择换挡位置，这将现在通过示例的方式来提供。

另外，换挡控制单元20还可以包括与换挡杆30相联接以选择换挡位置或实现换挡锁定功能的部件。

当通过换挡模式选择单元10选择多种换挡模式之中的一种时，换挡位置可以基于所选择的换挡模式而被设定到初始位置。在本发明的实施方式中，初始位置为P位或N位，但是本发明的方面不限于此。另外，换挡位置设定到初始位置可以选择性地需要换挡杆30的移动。例如，当前位置可以被设定到初始位置而不需要移动换挡杆30，或者基于通过移动换挡杆30而选择的换挡模式的换挡位置可以设定到初始位置。

在这里，换挡模式由于下列原因而基于所选择的换挡模式设定到初始位置。也就是说，在换挡模式从在多种换挡模式之中选择的一种改变成另一种的情况下，如果换挡位置未设定到初始位置，则对于驾驶员来说识别换挡杆30当前定位在哪一个换挡位置上是困难的。

当换挡杆30移动时设定基于所选择的换挡模式的初始位置可以通过致动动力产生单元100来执行，致动动力产生单元100将稍后描述。

图7是根据本发明的实施方式的换挡控制单元的透视图且图8是根据本发明的实施方式的换挡控制单元的平面图。

如图7所示，根据本发明的实施方式的换挡控制单元20与换挡杆30相联接且可以包括致动动力产生单元100和移动路径控制器200，当换挡杆30基于所选择的换挡模式移动时，致动动力产生单元100通过将动力沿着至少一个方向应用到换挡杆30而产生致动动力，移动路径控制器200与致动动力产生单元100相联接并限制换挡杆30的移动，从而允许换挡杆30按照所选择的换挡模式的移动路径移动。

在本发明的实施方式中，致动动力产生单元100可以包括多个驱动单元110和120。该多个驱动单元110和120可以被分别称为第一驱动单元110和第二驱动单元120，并且将关于换挡杆30在其基于所选择的换挡模式在第一方向和第二方向上移动时操作且动力应用到换挡杆30的情况通过示例的方式做出下面的描述。

在这里，本发明的实施方式被关于第一方向和第二方向彼此垂直的情况来描述。图7和8图示了其中第一驱动单元110和第二驱动单元120将动力沿着第一方向和第二方向中的至少一个应用到换挡杆30的示例性实施方式，如同换挡杆30。另外，在换挡杆30中产生的致动动力可以被理解为通过多个驱动单元110和120应用的多个动力值的组合。

当驾驶员移动换挡杆30以选择换挡位置时，将动力应用到换挡杆30的第一驱动单元110和第二驱动单元120产生致动动力以给予驾驶员致动的感觉。可以根据驾驶员的意图换挡位置产生不同类型的致动动力，这将稍后描述。

第一驱动单元110可以包括第一固定部分111和第一移动部分112。第一驱动单元110包括音圈电机（VCM）并根据施加到第一固定部分111的控制信号控制第一移动部分112的移动。也就是说，第一驱动单元110可以根据施加到缠绕在第一固定部分111上的线圈111a的控制信号控制第一移动部分112的移动距离或力。在本发明的实施方式中，第一固定部分111为具有围绕其外周边缠绕的线圈111a的圆柱体的形状。如同第一固定部分111的中空形状的圆柱体在第一移动部分112的一侧处形成，以允许第一固定部分111插入其中，且第一移动凹槽112a可以根据施加到线圈111a的控制信号沿着第一方向形成。

第一移动部分112具有换挡杆130穿过的第一中空部112b，且多个第一插入凹槽112e和112f可以在第一中空部112b的相对侧处形成，以允许沿着第二方向连接到换挡杆30的相对侧的多个第一负载112c和112d的第一端插入多个第一插入凹槽112e和112f中。

同时，第二驱动单元120可以包括第二固定部分121和第二移动部分122。如同第一驱动单元110，第二驱动单元120包括VCM并根据施加到第二固定部分121的控制信号控制第二移动部分122的移动。也就是说，第二驱动单元120可以根据施加到缠绕在第二固定部分121上的线圈121a的控制信号控制第二移动部分122的移动距离或力。在本发明的实施方式中，如同第一固定部分111，第一固定部分121为具有围绕其外周边缠绕的线圈121a的圆柱体的形状。如同第二固定部分121的中空形状的圆柱体在第二移动部分122的一侧处形成，以允许第一固定部分111插入其中，且第二移动凹槽122a可以根据施加到线圈121a的控制信号沿着第二方向形成。

第二移动部分122定位为垂直于第一移动部分112并具有在其中形成以允许换挡杆30由此穿过的第二中空部122b。多个第二插入凹槽122e和122f可以在第二中空部122b的相对侧处形成，以允许沿着第一方向连接到换挡杆30的相对侧的多个第二负载122c和122d的第一端插入多个第二插入凹槽122e和122f中。在本发明的实施方式中，第二移动部分122定位为垂直于第一移动部分112并布置在第一移动部分112下面，但是本发明的方面不限于此。也就是说，第二移动部分122可以以与上述方式相反的方式设置。

在这里，在本发明的实施方式中，本发明被关于第一驱动单元110和第二驱动单元120包括VCM的情况来描述，然而，这只是为了对本发明的更好理解而通过示例的方式来提供。第一驱动单元110和第二驱动单元120可以包括各种类型的电机。

同时，如图9所示，换挡杆30穿过连接到多个第一负载112c和112d以及多个第二负载122c和122d的连接构件32的中空部32a。

连接构件32的中空部32a的内表面以及换挡杆30的与连接构件32的中空部32a的内表面接触的表面是弯曲的（例如，球形的）。因此，甚至当换挡杆30围绕其一端旋转和在第一方向或第二方向上移动时，第一移动部分112和第二移动部分122也能够线性地移动，同时防止连接构件32偏离换挡杆30。图9图示了其中多个第一负载112c和112d连接到连接构件32的相对侧的示例性实施方式。多个第二负载122c和122d也以与图9中的方式大体相同的方式连接到连接构件32，除了该多个第二负载122c和122d连接的方向以外。

现在将更详细地描述第一移动部分112和第二移动部分122。当第一移动部分112在第一方向上移动时，多个第二负载122c和122d可以通过多个第二插入凹槽122e和122f移动。类似地，当第二移动部分122在第二方向上移动时，多个第一负载112c和112d可以通过多个第一插入凹槽112e和112f移动。

在本发明的实施方式中，本发明被关于一种情况来描述，在这种情况中第一移动部分112在第一方向上移动且第二移动部分122在第二方向上移动，换挡杆30可以通过连接构件32、多个第一负载112c和112d以及多个第二负载122c和122d沿着任意方向在第一移动部分112和第二移动部分122的移动范围内移动。因此，换挡杆30可以不但基于使移动路径垂直于彼此的换挡模式来移动，如同在本发明的实施方式中的，而且可以基于具有各种移动路径，例如沿着水平、垂直和对角线方向的移动路径的换挡模式来移动。

如上所述，当驾驶员选择多种换挡模式之中的一种时，第一驱动单元110和第二驱动单元120可以将换挡位置设定到关于所选择的换挡模式的初始位置。

也就是说，如上所述，在本发明的实施方式中，在换挡位置设定到基于所选择的换挡模式的初始位置的情况下，当前位置可以设定到初始位置而不需要移动换挡杆30，或者通过移动换挡杆30选择的基于换挡模式的换挡位置可以设定到初始位置。在后者情况下，动力可以通过第一驱动单元110和第二驱动单元120中的至少一个应用到换挡杆30，从而将换挡位置设定到初始位置。

同时，第一驱动单元110和第二驱动单元120可以根据型式产生致动动力，该型式根据基于所选择的换挡模式中的当前换挡位置通过所施加的控制信号选择的换挡位置而变化。

例如，在不同情况下，第一驱动单元110和第二驱动单元120可以根据表示沿着相对于换挡杆30的移动方向的反向方向和前向方向中的至少一个方向应用的动力的各种型式来产生致动动力，所述不同情况包括驾驶员选择与当前换挡位置相邻的另一个换挡位置的情况、其中驾驶员从当前换挡位置经由至少一个中间换挡位置选择另一个换挡位置的情况、以及驾驶员选择特定换挡位置且该换挡位置回复到其初始位置的情况。

在本发明的实施方式中，本发明被关于第一驱动单元110和第二驱动单元120根据用于上述情况的第一到第三型式产生致动动力的情况来描述。在换挡杆30中产生的致动动力可以被理解为通过第一驱动单元110和第二驱动单元120中的至少一个应用到换挡杆30的多个动力值的组合。

图10到13是图示根据本发明的实施方式的第一型式、第二型式和第三型式的曲线图。在图10到13中，术语“致动动力”意味着当驾驶员将动力应用到换挡杆30以移动换挡杆30时应用到换挡杆30的动力。正的致动动力值表示沿着相对于换挡杆30的移动方向的反向方向应用的动力，且负的致动动力值表示沿着相对于换挡杆30的移动方向的前向方向应用的动力。另外，术语“位置”意味着当换挡杆30移动时所选择的换挡位置。因此，换挡杆30可以在驾驶员将动力应用到换挡杆30时移动，该动力超过通过第一驱动单元110和第二驱动单元120沿着反向方向应用的动力，如图10到13所示。

如图10和11所示，以第一型式，致动动力在换挡位置从由换挡模式选择单元10选择的换挡模式中的一个换挡位置移动到另一个相邻的换挡位置的情况下产生。特别地，动力沿着相对于换挡杆30的移动路径上的参考点P1的反向方向从换挡杆开始从一个换挡位置移动到另一个换挡位置的时刻应用，然后动力在参考点P1之后沿着前向方向应用，以便可以选择换挡位置，甚至在驾驶员没有将动力应用到换挡杆30时。

例如，在如图14所示的这样的换挡模式中，当目前换挡位置在D位且驾驶员想要选择N位时，驾驶员应用动力以将换挡杆30沿着相对于换挡杆30的移动方向的反向方向从D位移动直到参考点P1，且在参考点P1之后，动力沿着相对于换挡杆30的移动方向的前向方向应用，从而可以选择N位，甚至不需要驾驶员将动力应用到换挡杆30。

在图10中，动力模式是斜坡状的，使得沿着反向方向应用的动力和沿着前向方向应用的动力分别逐渐地增加直到峰值且然后减小动力。在图11中，动力模式定形为使得沿着反向方向应用的动力的峰值和沿着前向方向应用的动力的峰值保持在恒定的水平，然而，这仅仅用于阐示以根据本发明的实施方式的第一型式产生的致动动力的一个示例而提供。更确切地，可以根据所产生的致动动力提供不同的动力模式。

如图12所示，以第二型式，致动动力在换挡位置从一个换挡位置经由至少一个中间换挡位置移动到另一个相邻的换挡位置的情况下从当前换挡位置产生。在这里，应用在换挡杆30穿过的换挡位置之间的峰值V1和V2逐渐地增加以选择另一个换挡位置。

例如，在如图14所示的这样的换挡模式中，当目前换挡位置在D位且驾驶员想要选择R位时，驾驶员可以应用动力以使换挡杆30从D位移动，使得沿着反向方向应用以经由N位选择R位的动力的峰值V2超过沿着反向方向应用以选择N位的动力的峰值V1。

在这里，在换挡杆30从D位移动且然后到达N位的时刻T1应用的动力以及在换挡杆30开始从N位移动到R位的时刻T2应用的动力被设定为具有不同的大小，这用于告知驾驶员换挡杆30经由至少一个中间换挡位置到达R位的目的。在这里，本发明的实施方式以示例的方式关于在时刻T2应用的动力大于在时刻T1应用的动力的情况来描述。

换句话说，在驾驶员想要将当前换挡位置从D位移动以经由N位选择R位的情况下，为了使驾驶员选择N位然后选择R位，通过将具有相对大的大小的动力以在时刻T2应用的动力和在时刻T1应用的动力之间的差异而应用到换挡杆30，换挡杆30可以被移动到R位。在本发明的实施方式中，在时刻T1应用的动力的大小和在时刻T2应用的动力的大小是彼此不同的，然而，这只是为了更好地理解本发明而通过示例的方式提出。在时刻T1应用的动力的大小和在时刻T2应用的动力的大小可以是彼此相同的。

如以上参考图12所描述的，换挡位置之间的动力是模式化的，使得动力值逐渐地增加直到相应的峰值然后逐渐地减小，但是本发明的方面不限于此。更确切地，可以根据所产生的致动动力提供各种动力模式。

因此，以第二型式，被应用以经由至少一个中间换挡位置选择另一个换挡位置的动力的峰值被安排为大于被应用以选择一个换挡位置的动力的峰值，从而防止由于驾驶员的不正确操作而选择不想要的换挡位置，同时告知驾驶员想要的换挡位置经由一个或多个中间换挡位置来选择。

如图13所示，以第三型式，致动动力在驾驶员选择特定的换挡位置时产生且换挡杆30然后回复到其初始位置。致动动力可以被理解为沿着反向方向连续地应用直到换挡杆30回复到其初始位置的动力。

例如，在图14中示出的换挡模式中，在换挡杆30移动到手动方式（M）的情况下，动力根据预定动力模式沿着相对于换挡杆30的移动方向的反向方向应用，直到驾驶员选择+位或–位，并且甚至在完成了+位或–位的选择的点P2之后，动力沿着相对于换挡杆30的移动方向的反向方向连续地应用，从而允许换挡杆30回复到其初始位置，即手动方式M。

在图13中，本发明被关于这样一种情况来描述，在这种情况中甚至在完成了+位或–位的选择的点P2之后连续地应用的动力的模式与被应用直到选择了+位或–位的动力的模式相反，然而，这只是为了更好地理解本发明而通过示例的方式提出，但是不限于此。被应用直到在手动方式M中选择+位或–位的动力与被应用直到手动方式M从+位或–位回复的动力可以具有不同的模式。另外，被应用直到在手动方式M中选择+位或–位的动力和被应用直到手动方式M从+位或–位回复的动力可以根据所产生的致动动力而具有各种模式。

在图13中，由虚线指示的箭头指示换挡杆30的移动方向，直到在手动方式M中选择了+位或–位，且手动方式M然后从+位或–位回复。也就是说，如图13所示，应理解，连续地应用动力，直到换挡杆30从手动方式M经由+位或–位移动，以便然后回复到手动方式M。

图14图示了在当前换挡位置为D位的情况下选择相应的换挡位置时所产生的致动动力。在图14中，通过实线指示的箭头可以指示第一型式、符号“△”可以指示第二型式，且通过虚线指示的箭头可以指示第三型式。在这里，可以理解，在第二型式中随着符号“△”的数目增加，峰值增加。

同时，在图13中示出的第三型式相应于在图14中示出的换挡模式，但是不限于此，且还可以应用到换挡杆30定位在零位（NULL stage）、沿着上下方向和左右方向移动来选择另一个换挡位置且然后回复到零位的换挡模式。

例如，在如图15所示的这样的换挡模式中，在图13中示出的第三型式还可以应用到换挡杆30定位在零位、沿着上下方向和左右方向移动来选择另一个换挡位置以及+位或–位的换挡模式。用于图15的换挡模式的第三型式在图16中示出。图16图示了产生根据第三型式的致动动力以用于所有可选择的换挡位置的示例。

参考图16，不同于图14中示出的换挡模式，动力根据预定动力模式沿着相对于换挡杆30的移动方向的反向方向应用直到点P3，定位在零位中的换挡杆30在点P3处选择特定换挡位置，例如+位、-位、N位、M位、R位或D位，并且甚至在完成特定换挡位置的选择的点P3之后，动力沿着相对于换挡杆30的移动方向的反向方向连续地应用，从而允许换挡杆30回复到其初始位置，即零位。

另外，当从零位经由N位选择R位时，如图15所示，可以应用图12中示出的第二型式，并且可以根据换挡位置回复到零位的路径改变动力在换挡位置从R位回复到零位时在反向方向应用的方向。另外，在图16中，被应用直到换挡位置从零位改变以选择特定换挡位置的动力以及被应用直到换挡位置从特定换挡位置改变以便然后回复到零位的动力的模式可以彼此不同。另外，被应用直到换挡位置从零位改变以选择特定换挡位置的动力以及被应用直到换挡位置从特定换挡位置改变以便然后回复到零位的动力可以根据所产生的致动动力而具有各种模式。

在图10到13和图16中示出的型式只是为了对本发明的更好理解而通过示例的方式来提供。在各种情况下应用的致动动力的型式可以以各种方式来修改。由第一驱动单元110和第二驱动单元120产生的致动动力的大小和模式可以通过各种实验设定到最佳大小和模式。

同时，第一驱动单元110和第二驱动单元120中的至少一个在如上所述的正常情况下可以根据换挡杆30的移动来产生致动动力，且可以通知驾驶员已确定驾驶员的不正确操作。

例如，R位只在交通工具的速度在按压制动踏板的状态下处于预定水平或低于预定水平的情况下是可选择的。然而，当驾驶员错误地尝试选择R位时，产生了振动模式，从而通知驾驶员存在不正确的操作。

此外，在本发明的实施方式中，本发明被关于第一驱动单元110和第二驱动单元120将动力沿着与换挡杆30的移动方向相同的方向应用到换挡杆30的情况来描述，但是本发明的方面不限于此。更确切地，第一驱动单元110和第二驱动单元120可以将动力以预定角度倾斜地应用到换挡杆30。

例如，当换挡杆30沿着如由图17中的实线箭头所指示的多个方向移动以便然后选择换挡位置时，第一驱动单元110和第二驱动单元120可以将动力相对于换挡杆30的移动方向以预定角度倾斜地应用到换挡杆30，如由图17中的虚线箭头所指示的。前述的原因是在换挡杆30的多个移动方向中的一个移动方向上同时地操作两个驱动单元110和120，从而比通过操作单个驱动单元产生致动动力的情况产生较多的动力。

第一驱动单元110和第二驱动单元120根据换挡杆30的移动而沿着反向方向或前向方向产生致动动力。在一些情况下，换挡杆30的移动受施加到第一驱动单元110和第二驱动单元120的控制信号限制，从而实现换挡锁定功能，以允许换挡杆30沿着换挡杆30的基于所选择的换挡模式的移动路径移动或者只在满足预定条件时选择特定换挡位置。

在这里，当驾驶员将超过由第一驱动单元110和第二驱动单元120所应用的动力的过多动力应用到换挡杆30时，换挡杆30可能偏离基于所选择的换挡模式的移动路径，或者换挡锁定功能可能未被恰当地实施。所以，在本发明的实施方式中，移动路径控制器200以及第一驱动单元110和第二驱动单元120可以控制换挡杆30沿着根据所选择的换挡模式的移动路径移动并实施换挡锁定功能以便只在满足预定条件时选择特定的换挡位置。

移动路径控制器200可以设置在第一驱动单元110和第二驱动单元120中的每一个中。在图7中，仅仅图示了第一驱动单元110。然而，考虑到组成部分和功能，第二驱动单元120与第一驱动单元110是大体相同的，除了第一驱动单元110和第二驱动单元120所形成的方向以外。从而，对移动路径控制器200的下列描述将集中于第一驱动单元110，且相同的描述也可适用于第二驱动单元120。

图18和19是根据本发明的实施方式的移动路径控制器的透视图，图20是根据本发明的实施方式的移动路径控制器的分解透视图以及图21是根据本发明的实施方式的移动路径控制器的侧视图。

如图18和19所示，移动路径控制器200可以包括旋转构件210、接触构件220和位置调整单元230，旋转构件210在换挡杆30移动时沿着一个方向旋转，接触构件220接触旋转构件210的一端而产生摩擦力，位置调整单元230通过调整接触构件220的位置来控制接触构件220的接触或非接触状态。

旋转构件210可以围绕旋转轴211在一个方向上旋转。插入到在第一移动部分112中形成的结合凹槽112g中的结合突出物212可以在旋转构件210的一个表面上形成。

在本发明的实施方式中，结合凹槽112g在第一移动部分112中形成，然而这只是为了对本发明的更好理解而通过示例的方式来提供，但是不限于此。结合凹槽112g可以连接到换挡杆30且可以形成到在换挡杆30移动时与换挡杆30一起移动的部件中。

当换挡杆30移动时，旋转构件210可以通过插入到结合凹槽112g中的结合突出物212而围绕旋转轴211在一个方向上旋转。在这里，在旋转构件210中形成的结合突出物212和在第一移动部分112中形成的结合凹槽112g可以根据其构型在各个位置处形成。

总之，由于换挡杆30线性地移动，因此结合突出物212可以沿着与旋转构件210的旋转范围一样长地形成的引导凹槽213在旋转构件210的外圆周方向上移动，以允许旋转构件210在换挡杆30移动时围绕旋转轴211旋转。

也就是说，如图22所示，根据本发明的实施方式的结合突出物212可以在由箭头指示的方向上沿着在旋转构件210的一个表面上形成的引导凹槽213移动，引导凹槽213相应于在第一移动部分112中形成的结合凹槽112g，其中长度（d）相应于旋转构件210的旋转范围。当换挡杆30通过引导凹槽213线性地移动时，旋转构件210可以围绕旋转轴211在一个方向上旋转。另外，引导凹槽213的长度d可以根据换挡模式以各种方式修改。

同时，在本发明的实施方式中，旋转构件210在换挡杆30移动时围绕旋转轴211旋转，然而，这只是为了对本发明的更好理解而通过示例的方式来提供，但是不限于此。旋转构件210还可以实施为沿着换挡杆30的移动方向可滑动地移动。在这种情况下，当换挡杆30线性地移动时，可以不设置形成以允许旋转构件210围绕旋转轴211旋转的结合突出物212或在第一移动部分112中形成的结合凹槽112g。

图23和24是根据本发明的实施方式的移动路径控制器的平面图。与图23中示出的状态相比，图24图示了其中旋转构件210在换挡杆30移动时沿着一个方向旋转的示例性状态。

如果旋转构件210的当前位置与在图23中示出的位置相同，则旋转构件210在换挡杆30移动时也在由图23的箭头指示的方向上围绕旋转轴211旋转，以便旋转构件210达到其在一个方向上旋转的状态，如图24所示。

在图24中，旋转构件210在两个可旋转方向中的仅仅一个方向上旋转，然而，这只是为了对本发明的更好理解而通过示例的方式来提供，但是不限于此。旋转构件210也可以在两个可旋转方向中的与所述一个方向相反的另一个方向上旋转。另外，与图23中示出的结合突出物212相比，图24图示了结合突出物212移动到引导凹槽213的一侧。

旋转构件210的外圆周端214可以形成为具有预定曲率，且向外突出以形成台阶状部分的突出物214a可以形成。在这里，本发明的实施方式关于旋转构件210的外圆周端214形成为具有台阶状部分的情况来描述，然而，这只是为了对本发明的更好理解而通过示例的方式来提供，但是不限于此。更确切地，可以不在旋转构件210的外圆周端214中形成台阶状部分。

接触构件220可以在旋转构件210的外圆周端214的一侧处形成且可以包括第一接触构件221和第二接触构件222，第一接触构件221和第二接触构件222彼此间隔开预定距离，形成突出物214a被插入和定位其中的空间。在本发明的实施方式中，第一接触构件221固定地安装，且第二接触构件222连接到第一接触构件221，以便围绕铰接轴223可旋转，这将通过示例的方式描述。在本发明的实施方式中，突出物214a定位在第一接触构件221和第二接触构件222之间，然而，这是以示例的方式提出的。在突出物214a在旋转构件210的外圆周端214中形成的情况下，旋转构件210的外圆周端214可以定位在第一接触构件221和第二接触构件222之间。

详细地，第一接触构件221定位在外圆周方向上远离旋转构件210的突出物214a预定间隔，且可以包括弯曲部分221a和多个第一结合部分221b和221c，弯曲部分221a具有弯曲以面向旋转构件210的一个表面（例如，顶部表面）的一个端部（例如，顶部端），该多个第一结合部分221b和221c在弯曲部分221a的相对侧处沿着旋转构件210旋转的方向形成。在这里，在本发明的实施方式中，该多个第一结合部分221b和221c在弯曲部分221a的相对侧处形成，然而，这是以示例的方式提出的，但是不限于此。该多个第一结合部分221b和221c也可以在弯曲部分221a的任一侧处形成。

第二接触构件222的一端定位在该多个第一结合部分221b和221c之间，且铰接轴223a可以穿过在该多个第一结合部分221b和221c中形成的多个第一结合孔223a和223b以及在第二接触构件222的一端处形成的第二接合孔223c，以便然后插入其中。

以这样的方式，第一接触构件221和第二接触构件222可以通过铰接轴223彼此连接。本发明的实施方式关于第一接触构件221固定地安装的情况通过示例的方式来描述。因此，第二接触构件222围绕铰接轴223在一个方向上旋转。

负载232线性地移动并穿过在第二接触构件222中形成的通孔222a，以便然后连接到驱动单元231。

位置调整单元230可以包括驱动单元231和通过驱动单元231在一个方向上移动的负载232。在本发明的实施方式中，位置调整单元230关于其包括螺线管的情况通过示例的方式来描述。

在本发明的实施方式中，第二接触构件222的相对端中的一端通过铰接轴223可旋转地连接到第一接触构件221且第二接触构件222的相对端中的另一端连接到负载231。从而，如图25所示，当负载231在一个方向上线性地移动时，第二接触构件222可以围绕铰接轴223旋转。在图25中，由实线指示的箭头指示负载232的移动方向，且由虚线指示的箭头指示第二接触构件222的旋转方向。

同时，在本发明的实施方式中，突出物214a定位在第一接触构件221和第二接触构件222之间。在这种情况下，当负载231被位置调整单元230在一个方向上移动时，第二接触构件222的一端可以将动力应用到突出物214a的一个表面，使第一接触构件221和第二接触构件222紧密地接触突出物214a的两个表面并产生摩擦力，从而限制旋转构件210的旋转。

将参考图26和27更详细地描述限制旋转构件210的旋转的接触构件220。具体地，图26图示了旋转构件210可旋转的状态，且图27图示了旋转构件210的旋转受接触构件220限制的状态。

参考图26，第一接触构件221和第二接触构件222与突出物214a的两个表面间隔开预定距离以形成一空间，且突出物214a可以定位在该空间中。在这里，当换挡杆30在一个方向上移动时，旋转构件210也可以围绕旋转轴211在一个方向上旋转。

如上所述在图26中，如果位置调整单元230被操作成在旋转构件210可旋转的状态下移动负载232，则第二接触构件222在由图26中示出的箭头指示的方向上围绕铰接轴223旋转。相应地，如图27所示，第二接触构件222的至少一部分214b在第二接触构件222的一端处紧密接触突出物214a的一个表面以便然后对其应用动力，从而允许第一接触构件221和第二接触构件222紧密地接触突出物214a的两个表面。

在这里，第二接触构件222的接触突出物214a的一个表面的至少一部分214b可以在第二接触构件222的一端处相对于突出物214a的一个表面以预定角度倾斜地形成，以便与突出物214a产生较大的摩擦力。在本发明的实施方式中，其中第二接触构件222的至少一部分214b在第二接触构件222的一端处相对于突出物214a的一个表面以预定角度倾斜地形成，为了方便解释的原因，本发明被关于旋转构件210处于可旋转状态的情况来描述。

例如，如上所述在图26中，当旋转构件210处于可旋转状态时，第二接触构件222的该至少一部分214b可以在第二接触构件222的一端处相对于突出物214a的一个表面以预定角度倾斜地形成，且第二接触构件222的另一个部分214c可以在第二接触构件222的一端处形成为平行于突出物214a的一个表面。第二接触构件222通过位置调整单元230的负载232在旋转构件210的旋转被限制的方向上围绕铰接轴223旋转。如上所述在图27中，如图26所示的相对于突出物214a倾斜地形成的部分214b可以与突出物214a的一个表面紧密接触，且该另一个部分214c可以相对于突出物214a的一个表面倾斜地形成。

如上所述，以下列原因，第二接触构件222的该至少一个部分在第二接触构件222的一端处相对于突出物214a的一个表面以预定角度倾斜地形成。也就是说，如果第二接触构件222的一端完全地平行于突出物214a的一个表面，则第二接触构件222的仅仅边缘部分可以在第二接触构件222旋转时在其一端处与突出物214a的一个表面接触。然而，当第二接触构件222的该至少一个部分相对于突出物214a的一个表面以预定角度倾斜地形成时，突出物214a的一个表面和第二接触构件222可以在增加的区域中彼此接触，且可以产生相对大的摩擦力。

在本发明的实施方式中，第二接触构件222的该至少一部分214b在第二接触构件222的一端处相对于突出物214a的一个表面以预定角度倾斜地形成，且另一个部分214c形成为平行于突出物214a的一个表面，然而，这仅仅为了对本发明的更好理解而通过示例的方式来提供，但是不限于此。为了增加突出物214a和第二接触构件222之间的接触面积，第二接触构件222的一端的倾斜角可以在需要时修改为各种角。

在这里，本发明的实施方式关于第二接触构件222的仅仅一部分214b在第二接触构件222的一端处相对于突出物214a的一个表面倾斜地形成的情况通过示例的方式来描述，因为当从旋转构件210的外圆周方向观察时，第二接触构件222的短轴方向宽度大于突出物214a的高度。然而，如果突出物214a的高度大于或等于第二接触构件222的短轴方向宽度，则第二接触构件222的一端作为整体与突出物214a的一个表面倾斜地形成，使得当第二接触构件222旋转时，第二接触构件222的该一端可以与突出物214a的该一个表面进行表面接触。

另外，本发明的实施方式关于突出物214a的一个表面是平面的情况通过示例的方式来描述，然而，这只是为了对本发明的更好理解而通过示例的方式来提供，但是不限于此。突出物214a的该一个表面可以是不平坦的。在这种情况下，第二接触构件222的与突出物214a的该一个表面接触的一部分也可以是不平坦的。

如上所述，移动路径控制器200可以在换挡杆30的多个移动方向中的每一个上形成，且在换挡杆30的分别的移动方向上形成的移动路径控制器200的部件和功能彼此大体相同，除了分别的移动路径控制器200根据换挡杆30的移动方向形成的方向以外。

换句话说，在本发明的实施方式中，在换挡杆30沿着图28中示出的换挡模式移动并选择换挡位置的情况下，换挡杆30在水平方向和垂直方向上移动，以便然后选择换挡位置。在这种情况下，移动路径控制器200设置在水平方向和垂直方向中的每一个上，从而限制换挡杆30的移动。

如上所述，由于根据本发明的实施方式的移动路径控制器200限制换挡杆30的移动，因此移动路径控制器200可以控制换挡杆30沿着基于特定换挡模式的移动路径移动。所以，甚至在选择和使用多种换挡模式之中的一种的情况下，旋转构件210的旋转也可以被限制成适合于所选择的换挡模式，而不需要分别地使用附加结构，从而容易地控制换挡模式。

另外，根据本发明的实施方式的移动路径控制器200能够基于换挡模式控制换挡杆30的移动并且只在满足预定条件时实施换挡锁定功能来选择特定的换挡位置。例如，R位只在交通工具的速度在按压制动踏板的状态下处于预定水平或低于预定水平的情况下是可选择的，且换挡杆30的移动在其他情况下受限制。

再次参考图28，移动路径控制器200可以在沿着由换挡模式选择单元10选择的换挡模式的外侧形成的预定范围内形成阻止壁200a，例如，以闭合曲线的形状。在本发明的实施方式中使用的术语“阻止壁”只是为了对本发明的更好理解而通过示例的方式来提供，但是不限于此。在可选择的布置实施方式中，也可以理解，阻止壁通过限制旋转构件210的旋转而沿着换挡模式的外侧形成，以阻止换挡杆30移动。

同时，为了实现换挡锁定功能，移动路径控制器200可以包括沿着其移动路径的换挡锁定壁200b，如同阻止壁200a。在本发明的实施方式中使用的术语“换挡锁定壁”只是为了对本发明的更好理解而通过示例的方式来提供，但是不限于此。在可选择的布置实施方式中，也可以理解，换挡锁定壁200b通过使用接触构件220限制旋转构件210的旋转而沿着换挡杆30的移动路径形成，如同阻止壁200a。

在本发明的实施方式中，换挡杆30的移动路径被控制在图28中示出的换挡模式中，然而，这只是为了对本发明的更好理解而通过示例的方式来提供，但不限于此。本发明的实施方式也可以适用于除了图28中示出的换挡模式以外的换挡模式。

根据本发明的实施方式的换挡控制单元20还可以包括位置感测单元300，以通过感测换挡杆30的位置来确定当前换挡位置以确定是否已经执行正常换挡操作，以便更精确地控制致动动力产生单元100和移动路径控制器200。

位置感测单元300可以感测换挡杆30的位置，也可以感测基于换挡杆30的所感测位置的当前换挡位置。位置感测单元300的感测结果传递到换挡模式选择单元10、致动动力产生单元100和移动路径控制器200，以便然后用于显示所选择的换挡模式或换挡位置、根据换挡杆30的移动方向产生致动动力或者限制换挡杆30的移动路径。

在本发明的实施方式中，位置传感器可以用作位置感测单元300，其将关于光传感器或3D霍尔传感器用作位置传感器的情况通过示例的方式来描述。位置感测单元300的感测结果传递到换挡模式选择单元10，且所选择的当前换挡位置可以通过阴影部分显示。

当位置感测单元300包括光传感器时，如图29和30所示，位置感测单元300可以包括沿着第一移动部分112的移动方向在第一移动部分112的一个表面中形成的多个狭缝311以及定位在多个狭缝311的相对侧处的光发射单元312和光接收单元313，作为光传感器。

位置感测单元300可以感测穿过光发射单元312和光接收单元313之间的区域的狭缝311的数目，从而基于感测结果感测换挡杆30的位置，即位移。在这里，图29和30图示了位置感测单元300在第一移动部分112的一个表面上形成的情况，然而，这通过示例的方式提出。位置感测单元300还可以既在第二移动部分122上又在第一移动部分112上形成。另外，位置感测单元300可以在各个位置形成。

同时，当位置感测单元300包括3D霍尔传感器时，如图31和32所示，位置感测单元300可以包括磁体321和3D霍尔传感器322，磁体321连接到换挡杆30的一端，即下端，3D霍尔传感器322安装成与换挡杆30的下端间隔预定距离并且感测由安装在换挡杆30的下端处的磁体321感应的磁通密度，从而感测换挡杆30的位置。

现在将详细地描述磁体321和3D霍尔传感器322。换挡杆30可以被第一支撑单元32、第二支撑单元33和连接构件34在第一方向和第二方向上移动。第一支撑单元32具有向上弯曲并在其相对端处形成的第一弯曲部分32a和32b。第二支撑单元33在第一支撑单元32的上侧处形成，以垂直于第一支撑单元32以连接到换挡杆30，并且第二支撑单元33具有向下弯曲且在其相对端处形成的第二弯曲部分33a和33b。第一弯曲部分32a和32b以及第二弯曲部分33a和33b通过连接构件34连接到彼此。

也就是说，插入到形成在连接构件34中的插入凹槽34a和34b中的插入突出物32c、32d、33c和33d可以在第一弯曲部分32a和32b以及第二弯曲部分33a和33b中形成，从而将第一弯曲部分32a和32b以及第二弯曲部分33a和33b连接到彼此。图32中仅仅图示了该插入突出物32c、32d、33c和33d所插入的插入凹槽34a和34b中的一些插入凹槽。然而，应理解，没有在图32中示出的其它插入凹槽也可以在连接构件34的方向上形成。

在这里，3D霍尔传感器322可以围绕第一支撑单元32的中心形成，即围绕第一支撑单元32的第一旋转轴32e和第二支撑单元33的第二旋转轴33e彼此交叉的交会部形成。如上所述，当3D霍尔传感器322围绕第一旋转轴32e和第二旋转轴33e彼此交叉的交会部形成时，换挡杆30的一端旋转同时保持换挡杆30在第一方向和第二方向上移动时距3D霍尔传感器322的相同距离，从而更精确地感测换挡杆30的位置。

在本发明的实施方式中，3D霍尔传感器322围绕第一旋转轴32e和第二旋转轴33e彼此交叉的交会部形成，然而，这只是为了对本发明的更好理解而通过示例的方式来提供，但是不限于此。3D霍尔传感器322也可以在磁体321的旋转半径的外侧处形成，以感测换挡杆30的位置。3D霍尔传感器322可以以预定角度倾斜，以便更精确地探测换挡杆30的位移。

在本发明的实施方式中，为了增加感测换挡杆30的位置的精确度，光传感器和3D霍尔传感器两者都用作位置感测单元300，但是本发明的方面不限于此。可以使用光传感器和3D霍尔传感器中的仅仅一个，只要可以担保充分增加的精确度，且用于感测位置的传感器的类型可以以各种方式修改。

图33是根据本发明的另一种实施方式的换挡控制单元的框图。

如图33所示，根据本发明的另一种实施方式的换挡控制单元20可以包括致动动力产生单元100、移动路径控制器200、位置感测单元300和感测驾驶员的换挡意图的意图感测单元400。在这里，驾驶员的换挡意图可以被理解为驾驶员的抓住换挡杆30以选择换挡位置的意图以及在驾驶员抓住换挡杆30的状态下驾驶员的移动换挡杆30的意图。

本发明的图示实施方式关于接近传感器和触觉传感器用于意图感测单元400来感测驾驶员的换挡意图的情况通过示例的方式来描述。

考虑到驾驶员抓住换挡杆30来选择换挡位置的事实，接近传感器可以感测驾驶员的身体部位，例如手，接近汽车变速器1。换挡控制单元20的各个部件100、200和300可以基于接近传感器的感测结果执行各种功能。

例如，在致动动力产生单元100、移动路径控制器200和位置感测单元300在交通工具处于停止位置或停车位置的状态下连续地进行操作的情况下，电池动力消耗是相当大的，这是无效率的。因此，接近传感器可以感测驾驶员想要选择换挡位置且可以然后根据感测结果进行操作。

接近传感器可以安装在换挡控制单元20或换挡杆30的一侧处。可选择地，接近传感器也可以安装在交通工具内部的任何位置处，只要驾驶员的移动可以被容易地探测。

触觉传感器是用于感测关于触摸的信息的传感器且可以在实时基础上感测触摸信息，例如通过触摸产生的压力的强度或方向、或者感测温度。触觉传感器可以用来在驾驶员抓住换挡杆30的状态下感测换挡杆30的移动方向或动力的强度。在本发明的实施方式中，触觉传感器关于触觉传感器安装在作为换挡杆30的手柄起作用的把手31中的情况通过示例的方式来描述。

因为驾驶员通过抓住把手31移动换挡杆30来选择换挡位置，所以触觉传感器可以感测由驾驶员应用的动力的强度和方向。触觉传感器的感测结果可以用来在致动动力产生单元100产生致动动力或移动路径控制器200控制换挡杆30的移动路径时确定换挡杆30的方向或者选择换挡位置。

例如，当驾驶员想要移动当前换挡位置以选择另一个换挡位置时，考虑到与待选择的换挡位置邻接当前换挡位置的情况相比在换挡位置从当前换挡位置经由相当大数目的换挡位置移动到另一个换挡位置的情况下应用具有相当大的大小的动力的事实，致动动力产生单元100可以基于触觉传感器的感测结果以图10到13和图16中示出的型式中的一种产生致动动力。因此，可以简单地通过移动换挡杆30而比移动路径和致动动力被控制的情况更快速且更精确地控制换挡位置。

同时，如上所述，根据本发明的实施方式的汽车变速器1可以基于由驾驶员选择的换挡模式选择换挡位置且可以控制各种交通工具功能。

如图34所示，根据本发明的又一种实施方式的换挡控制单元20可以包括致动动力产生单元100、移动路径控制器200、位置感测单元300、意图感测单元400和交通工具功能控制器500。在这里，由于致动动力产生单元100、移动路径控制器200、位置感测单元300和意图感测单元400与以上在以前的实施方式中描述的那些单元相同，因此将省略对那些单元的详细描述。

交通工具功能控制器500允许驾驶员在交通工具处于停止位置或停车位置的状态下在控制交通工具中而不是选择换挡位置中使用根据本发明的汽车变速器1。在本发明的实施方式中，交通工具功能控制器500关于汽车变速器1控制交通工具功能的情况通过示例的方式来描述，但是交通工具功能控制器500的操作条件可以在各种情况下修改。

例如，在交通工具处于停止位置或停车位置的状态下，由于换挡杆30被移动的可能性是相对低的且汽车事故的发生是罕见的，因此交通工具功能控制器500允许驾驶员使用换挡控制单元20控制交通工具的各种功能。在本发明的实施方式中，对交通工具功能的控制可以包括控制导航、AV系统和空调系统，然而，这只是为了对本发明的更好理解而通过示例的方式来提供，但是不限于此。

另外，当换挡控制单元20用于通过交通工具功能控制器500控制交通工具功能时，取消了通过移动路径控制器200对移动路径的控制，以允许换挡杆30在任意方向上移动。例如，当驾驶员想要从导航系统搜索目的地、想要调节音乐的音量或者想要调节车内温度时，交通工具功能控制器500控制移动路径控制器200来取消对换挡杆30的移动的控制，因为换挡杆30需要根据由每一种交通工具功能提供的界面在所有方向上移动。

在本发明的实施方式中，当换挡控制单元20用于通过交通工具功能控制器500控制交通工具功能时，换挡杆30可以在全部方向上移动，然而，这只是为了对本发明的更好理解而通过示例的方式来提供，但是不限于此。换挡杆30的移动可以根据相应于交通工具的各种功能的界面选择性地限制。例如，在界面中，例如使用导航系统的目的地搜索，换挡杆30可以在水平或垂直方向上移动。

当驾驶员的换挡意图被意图感测单元400感测到时，交通工具功能控制器500与致动动力产生单元100、移动路径控制器200、位置感测单元300和意图感测单元400配合激活换挡模式选择单元10的功能，同时阻止交通工具功能控制由换挡控制单元20执行。

另外，当换挡控制单元20用于通过交通工具功能控制器500控制交通工具功能时，相应于每一种交通工具功能的界面可以通过换挡模式选择单元100来显示。

根据本发明的汽车变速器具有以下效果中的至少一种。

首先，可以选择适合于驾驶员的偏好的换挡模式，而不改变汽车变速器的结构。

此外，由于换挡位置通过显示在显示单元上的换挡模式来选择，因此换挡模式可以被更直观地选择。

此外，由于驾驶员的换挡意图可以被感测到且换挡杆可以移动且致动动力可以根据感测结果来控制，因此换挡杆的移动可以被更快速且准确地控制。

另外，由于在选择换挡位置和控制交通工具中使用换挡杆，因此可以改进驾驶员的便利性。

本发明的另外的方面和/或优势将部分地在接下来的描述中阐明，且部分地将是从描述中明显的或者可以通过实践本发明而获悉。

虽然已经在上文详细地描述了本发明的示例性实施方式，但是应理解，对本领域技术人员来说可以是明显的对本文描述的基本发明概念的许多变化和修改仍然将落在如由所附权利要求所限定的本发明的示例性实施方式的精神和范围内。

Claims

1.一种汽车变速器，包括：

换挡模式选择单元，其基于从多种换挡模式中选择的换挡模式而输入选择值；以及

换挡控制单元，所述换挡控制单元在驾驶员的换挡意图被感测到时控制换挡杆移动穿过基于从所述多种换挡模式中选择的换挡模式的移动路径，

其中当所述选择值被输入时，换挡位置设定在基于所选择的换挡模式的初始位置处，并且

其中所述换挡控制单元包括：

致动动力产生单元，其根据所述换挡杆的移动产生致动动力；

移动路径控制器，其基于所选择的换挡模式控制所述换挡模式的所述移动路径；以及

位置感测单元，其感测所述换挡杆的位置；

其中所述多种换挡模式包括R位、N位、D位及零位；所述初始位置为零位；所述换挡杆在完成对换挡位置的选择之后回复到所述零位；

其中所述致动动力产生单元根据至少一个型式产生致动动力，所述至少一个型式代表应用到所述换挡杆的移动方向的反向方向和前向方向中的至少一个方向的动力；并且

其中所述至少一个型式包括第一型式、第二型式和第三型式，在所述第一型式中，当选择与当前换挡位置相邻的换挡位置时，动力沿着所述反向方向应用直到所述换挡杆的所述移动路径的参考点，并且在所述参考点之后动力沿着所述前向方向应用；在所述第二型式中，当从当前换挡位置经由至少一个中间换挡位置选择另一个换挡位置时，沿着所述反向方向应用在相应的换挡位置之间的动力的峰值逐渐增加；在所述第三型式中，在所述换挡杆从当前换挡位置移动且完成了对另一换挡位置的选择之后，动力沿着所述反向方向应用，以允许所述换挡杆回复到其初始位置。

2.根据权利要求1所述的汽车变速器，其中所述换挡控制单元还包括感测驾驶员的换挡意图的意图感测单元。

3.根据权利要求1所述的汽车变速器，其中所述换挡模式选择单元包括以预定顺序显示所述多种换挡模式的显示设备，所述显示设备采用触摸屏方法，在所述触摸屏方法中，所述多种换挡模式在移动方向上从接触点顺序地显示。

4.根据权利要求1所述的汽车变速器，其中所述换挡模式选择单元通过平视显示器(HUD)或群集器输出所选择的换挡模式和所述换挡位置中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的汽车变速器，其中所述换挡模式选择单元包括基于所选择的换挡模式输入选择值的输入单元。

6.根据权利要求1所述的汽车变速器，其中所述移动路径控制器阻止所述换挡杆偏离沿着所选择的换挡模式的外侧形成的预定范围，并且选择性地阻止所选择的换挡模式移动到所述移动路径上的特定换挡位置。

7.根据权利要求1所述的汽车变速器，其中所述致动动力产生单元通过相对于所述换挡杆的多个移动方向倾斜地应用的多个动力值的组合来产生致动动力。

8.根据权利要求1所述的汽车变速器，其中在所述第一型式中，沿着所述反向方向应用的动力和沿着所述前向方向应用的动力逐渐地增加直到相应的峰值且然后逐渐地减小。

9.根据权利要求1所述的汽车变速器，其中在所述第二型式中，当所述换挡杆从以前的换挡位置移动且然后到达所述中间换挡位置时应用的动力以及当所述换挡杆从所述中间换挡位置开始移动到下一个换挡位置时应用的动力被设定为具有不同的大小。

10.根据权利要求1所述的汽车变速器，其中在所述第三型式中，沿着所述反向方向应用的动力被持续地保持，直到所述换挡杆回复到其初始位置。

11.根据权利要求1所述的汽车变速器，其中所述致动动力产生单元产生具有指示所述换挡杆的不正确操作的预定模式的致动动力。

12.根据权利要求1所述的汽车变速器，其中所述位置感测单元包括根据所述换挡杆的移动感测位置的位置传感器。

13.根据权利要求2所述的汽车变速器，其中所述意图感测单元包括感测驾驶员的接近的接近传感器和感测应用到所述换挡杆的动力的触觉传感器中的至少一种。

14.根据权利要求13所述的汽车变速器，其中所述触觉传感器感测应用到所述换挡杆的动力的方向和强度中的至少一种。

15.根据权利要求1所述的汽车变速器，其中所述换挡控制单元还包括控制一种或多种交通工具功能的交通工具功能控制器。

16.根据权利要求15所述的汽车变速器，其中所述交通工具功能包括导航、AV系统和空调系统中的至少一种。

17.根据权利要求16所述的汽车变速器，其中所述移动路径控制器根据相应于所述交通工具功能中的每一种的界面来控制所述换挡杆的移动方向。

18.根据权利要求17所述的汽车变速器，其中用于控制所述交通工具功能的所述界面通过所述换挡模式选择单元来显示。