CN104565339A - 一种电控换挡、选挡操纵装置及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电控换挡、选挡操纵装置及车辆。所述电控换挡、选挡操纵装置包括：选挡开关，能够在换位位置和多个挡位位置之间运动；换挡驱动装置，用于驱动变速箱换挡装置而将变速箱切换至选定的挡位；以及控制单元，其与所述选挡开关和所述换挡驱动装置连接，根据选挡开关所处的位置向所述换挡驱动装置发出运动指令。在诸如商用车的车辆中安装本发明的电控换挡、选挡操纵装置后，驾驶员通过放置在驾驶室的控制器直接实现对变速箱选换挡位移步进电机的控制，节省了人力进行的机械操控力，简易直接的实现了变速操纵的要求，提高驾车舒适性，改善作业劳动强度，提高行车安全。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种电控换挡、选挡操纵装置及车辆。
背景技术
目前在商用车中较多使用软轴或拉杆式选换挡机构，机构复杂，过渡件多，机械效率损失多，操纵力大，易造成驾驶员疲劳，对行车安全有影响。因此，希望有一种电控换挡、选挡操纵装置来降低驾驶人员的劳动强度，提高行车安全性。
发明内容
本发明专利旨在提供一种新型操纵装置，通过与控制器连接的驱动装置来实现对变速箱的挡位控制，改变传统的人力操纵方式，实现简易、直接的挡位控制。换言之，本发明的目的在于提供一种一种电控换挡、选挡操纵装置来降低劳动强度，提高行车安全性。
为实现上述目的，本发明提供一种电控换挡、选挡操纵装置，所述电控换挡、选挡操纵装置包括：选挡开关，能够在换位位置和多个挡位位置之间运动；换挡驱动装置，用于驱动变速箱换挡装置而将变速箱切换至选定的挡位；以及控制单元，其与所述选挡开关和所述换挡驱动装置连接，根据选挡开关所处的位置向所述换挡驱动装置发出运动指令。
优选地，所述选挡开关包括：基座；旋转按钮；相对于所述旋转按钮固定的旋钮挡位触片和旋钮换位触片；以及相对于基座固定的基座挡位触片和基座换位触片，其中，所述基座挡位触片的数量等于挡位位置的数量，且每个基座挡位触片对应一个挡位位置；在选挡开关的所述换位位置，所述旋钮换位触片与所述基座换位触片接触；在选挡开关的相应挡位位置，旋钮挡位触片与代表相应挡位位置的基座挡位触片接触。
优选地，在所述换位位置，所述旋转按钮相对于所述基座被压下；并且，所述旋转按钮通过旋转而在所述多个挡位位置之间切换。
优选地，所述换挡驱动装置包括换挡步进电机和换位步进电机，其中，所述换挡步进电机用于驱动变速箱上的换挡摇臂，所述换位步进电机用于驱动变速箱上的换位摇臂。
优选地，在选挡开关处于所述换位位置时，所述控制单元向所述换位步进电机发出信号，使得所述换位摇臂运动而将变速箱切换至空挡位置。
优选地，在选挡开关从一个挡位位置运动至另一个挡位位置时，所述控制单元先向所述换位步进电机发出信号，使得所述换位摇臂运动而将变速箱切换至空挡位置；然后向所述换挡步进电机发出信号，使得所述换挡摇臂运动而将变速箱切换至与所述另一个挡位位置相对应的挡位。
优选地，在选挡开关同时处于所述换位位置及一个挡位位置时，所述控制单元首先向所述换位步进电机发出信号，使得所述换位摇臂运动而将变速箱切换至空挡位置；然后，向所述换挡步进电机发出信号，使得所述换挡摇臂运动而将变速箱切换至与所述挡位位置相对应的挡位。
本发明还提供一种车辆，其中，所述车辆包括如上所述的电控换挡、选挡操纵装置。
优选地，所述车辆是商用车。
优选地，所述选挡开关设置在驾驶室内。
在诸如商用车的车辆中安装本发明的电控换挡、选挡操纵装置后，驾驶员通过放置在驾驶室的控制器直接实现对变速箱选换挡位移步进电机的控制，节省了人力进行的机械操控力，简易直接的实现了变速操纵的要求，提高驾车舒适性，改善作业劳动强度，提高行车安全。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的电控换挡、选挡操纵装置中的旋转按钮的俯视示意图。
图2是示出根据本发明一实施例的电控换挡、选挡操纵装置中的触片的接触关系的示意图。
图3是示出根据本发明一实施例的电控换挡、选挡操纵装置中的换挡摇臂运动原理的示意图。
图4是示出根据本发明一实施例的电控换挡、选挡操纵装置中的换位摇臂运动原理的示意图。
附图标记：
| 101 | 旋转按钮 | 7 | 换挡步进电机 |
| 102 | 基座 | 8 | 换位步进电机 |
| 103 | 旋钮挡位触片 | 9 | 换位摇臂 |
| 104 | 基座挡位触片 | 10 | 换挡摇臂 |
| 105 | 基座换位触片 | 11 | 控制单元 |
| 106 | 旋钮换位触片 |
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
根据本发明一宽泛实施例的电控换挡、选挡操纵装置包括：选挡开关，能够在换位位置和多个挡位位置之间运动；换挡驱动装置，用于驱动变速箱换 挡装置而将变速箱切换至选定的挡位；以及控制单元，其与所述选挡开关和所述换挡驱动装置连接，根据选挡开关所处的位置向所述换挡驱动装置发出运动指令。在诸如商用车的车辆中安装本发明的电控换挡、选挡操纵装置后，驾驶员通过放置在驾驶室的控制器直接实现对变速箱选换挡位移步进电机的控制，节省了人力进行的机械操控力，简易直接的实现了变速操纵的要求，提高驾车舒适性，改善作业劳动强度，提高行车安全。
图1是根据本发明一实施例的电控换挡、选挡操纵装置中的旋转按钮的俯视示意图。图2是示出本发明一实施例的电控换挡、选挡操纵装置中的触片的接触关系的示意图。图3是示出本发明一实施例的电控换挡、选挡操纵装置中的换挡摇臂运动原理的示意图。图4是示出本发明一实施例的电控换挡、选挡操纵装置中的换位摇臂运动原理的示意图。
图示的电控换挡、选挡操纵装置包括：选挡开关；换挡驱动装置；以及控制单元。
所述选挡开关包括：旋转按钮101；基座102；相对于所述旋转按钮101固定的旋钮挡位触片103和旋钮换位触片106；以及相对于基座102固定的基座挡位触片104和基座换位触片105。其中，旋转按钮101能够相对于基座102运动，而处于不同的位置。旋转按钮101的位置对应于不同的挡位位置。
可以理解的是，选挡开关的结构与形式不限于旋转按钮101与基座102的结构，而可以是任何适当的结构。例如，可以为直线运动的控制钮与基座结合的结构。
在图示实施例中，基座挡位触片5的数量等于挡位位置的数量，且每个基座挡位触片5对应一个挡位位置。在选挡开关的相应挡位位置，旋钮挡位触片与代表相应挡位位置的基座挡位触片接触，以将相应的电路接通而向控制单元指示选挡开关的当前挡位位置。参见图1，选挡开关的位置包括1挡位置、2挡位置、3挡位置、4挡位置、5挡位置、倒挡位置（R挡）和空挡位置（N挡），对应的挡位分别为：1挡、2挡、3挡、4挡、5挡、倒挡（R挡）和空挡（N挡）。本发明中的挡位位置可以做两种理解：包括或不包括空挡位置。也就是说，在图示实施例中，挡位位置可以理解为6个（不包括空挡位置），也可以理解为7个（包括空挡位置）。在不包括空挡位置时（6个基座挡位触片5）， 控制单元默认为旋转按钮101（或选挡开关）处于空挡位置。
在选挡开关的所述换位位置，所述旋钮换位触片与所述基座换位触片接触。从而将相应的电路接通而向控制单元指示选挡开关处于换位位置。在图示实施例中，换位位置为旋转按钮101相对于基座102被压下的位置。但是本发明不限于此，而是可以为其他位置。例如，旋转按钮101相对于基座102被拉起的位置；或者上述的挡位位置之外的旋转位置。
在图示实施例中，换挡驱动装置包括换挡步进电机7和换位步进电机8。换挡步进电机7和换位步进电机8用于驱动变速箱换挡装置而将变速箱切换至选定的挡位。其中，驱动变速箱换挡装置包括换位摇臂9和换挡摇臂10。
在选挡开关处于所述换位位置时，控制单元11向所述换位步进电机8发出信号，使得所述换位摇臂9运动而将变速箱切换至空挡位置。
在选挡开关从一个挡位位置运动至另一个挡位位置时，控制单元11先向所述换位步进电机8发出信号（通常为脉冲信号），使得所述换位摇臂9运动（例如参见图4）而将变速箱切换至空挡位置。然后向所述换挡步进电机7发出信号，使得所述换挡摇臂10运动（例如参见图3）而将变速箱切换至与所述另一个挡位位置相对应的挡位。
在选挡开关同时处于所述换位位置及某一个挡位位置时，控制单元11首先向所述换位步进电机8发出信号，使得所述换位摇臂9运动而将变速箱切换至空挡位置；然后，向所述换挡步进电机7发出信号，使得所述换挡摇臂10运动而将变速箱切换至与所述挡位位置相对应的挡位。
可以理解的是，换挡驱动装置不限于步进电机，而是也可以采用伺服电机或液压装置实施，这都包括在本发明的保护范围之内。
上述的电控换挡、选挡操纵装置能够用于任何车辆，有利的是应用于商用车。优选的是，选挡开关设置在驾驶室内，以便于驾驶员的操控。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种电控换挡、选挡操纵装置，其特征在于，包括：
选挡开关，能够在换位位置和多个挡位位置之间运动；
换挡驱动装置，用于驱动变速箱换挡装置而将变速箱切换至选定的挡位；以及
控制单元，其与所述选挡开关和所述换挡驱动装置连接，根据选挡开关所处的位置向所述换挡驱动装置发出运动指令。
2.如权利要求1所述的电控换挡、选挡操纵装置，其特征在于，所述选挡开关包括：
基座；
旋转按钮；
相对于所述旋转按钮固定的旋钮挡位触片和旋钮换位触片；以及
相对于基座固定的基座挡位触片和基座换位触片，
其中，所述基座挡位触片的数量等于挡位位置的数量，且每个基座挡位触片对应一个挡位位置；
在选挡开关的所述换位位置，所述旋钮换位触片与所述基座换位触片接触；
在选挡开关的相应挡位位置，旋钮挡位触片与代表相应挡位位置的基座挡位触片接触。
3.如权利要求2所述的电控换挡、选挡操纵装置，其特征在于，在所述换位位置，所述旋转按钮相对于所述基座被压下；并且，所述旋转按钮通过旋转而在所述多个挡位位置之间切换。
4.如权利要求1所述的电控换挡、选挡操纵装置，其特征在于，所述换挡驱动装置包括换挡步进电机和换位步进电机，其中，所述换挡步进电机用于驱动变速箱上的换挡摇臂，所述换位步进电机用于驱动变速箱上的换位摇臂。
5.如权利要求4所述的电控换挡、选挡操纵装置，其特征在于，在选挡开关处于所述换位位置时，所述控制单元向所述换位步进电机发出信号，使得所述换位摇臂运动而将变速箱切换至空挡位置。
6.如权利要求4所述的电控换挡、选挡操纵装置，其特征在于，在选挡开关从一个挡位位置运动至另一个挡位位置时，所述控制单元先向所述换位步进电机发出信号，使得所述换位摇臂运动而将变速箱切换至空挡位置；然后向所述换挡步进电机发出信号，使得所述换挡摇臂运动而将变速箱切换至与所述另一个挡位位置相对应的挡位。
7.如权利要求4所述的电控换挡、选挡操纵装置，其特征在于，在选挡开关同时处于所述换位位置及一个挡位位置时，所述控制单元首先向所述换位步进电机发出信号，使得所述换位摇臂运动而将变速箱切换至空挡位置；然后，向所述换挡步进电机发出信号，使得所述换挡摇臂运动而将变速箱切换至与所述挡位位置相对应的挡位。
8.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的电控换挡、选挡操纵装置。
9.如权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述车辆是商用车。
10.如权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述选挡开关设置在驾驶室内。
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