CN105715780A - 用于车辆的一体式电子换挡杆组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其包括：换挡杆，其安装于车辆内部，并且由驾驶员操作，用以进行挡位操作。固定手柄，其固定地附接至所述换挡杆的端部。轴，其从所述固定手柄处向外延伸。可移动手柄，其可分离地连接至所述固定手柄，以使得所述可移动手柄沿着所述轴滑动以从所述固定手柄脱离并且相对于所述固定手柄旋转。当基于所述可移动手柄的旋转方向的信号被输入至变速器控制单元(TCU)时，该TCU改变当前的挡位或驱动模式。

Description

用于车辆的一体式电子换挡杆组件

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年12月23日提交的韩国专利申请第10-2014-0187002号的优先权，该申请通过引用以其全部内容结合于此。

技术领域

本申请涉及一种用于将驾驶员的换挡意图传递至具有自动变速器的车辆中的自动变速器的换挡杆，并且更具体而言，本发明涉及一种用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其能够利用一个换挡杆来进行典型换挡模式下的挡位改变(P-R-N-D)和手动模式下的升挡/降挡(+/-)，或者能够进行换挡操作和改变驱动模式。

背景技术

车辆具有对车辆内部的变速器进行换挡的换挡杆。

驾驶员利用换挡杆将驾驶员的换挡意图(例如驻车(P)挡位、倒车(R)挡位、空挡(N)挡位或者前进(D)挡位)传递至变速器，并且车辆中的变速器控制单元(TCU)根据从换挡杆输入的值和车辆的状态来操作变速器。

近来，即使在自动变速器中，除了改变P-R-N-D挡位的典型换挡模式之外(在下文中，称为“典型的换挡模式”)，还能利用换挡杆来实现手动模式(在该手动模式下，行驶车辆的挡位由驾驶员的意图来升高或降低)。

如图1和图2所示，当通过在与典型的换挡模式下的操作方向不同的方向上操作而使换挡杆从D挡位进入手动模式之后，换挡杆根据驾驶员的意图来将当前的挡位改变为更高的挡位(+)或更低的挡位(-)。

即，在典型的换挡模式下朝着车辆的前、后方向操作换挡杆。然后，将当前的挡位改变为更高的挡位(+)或者更低的挡位(-)，使得通过车辆宽度方向上的操作而使换挡杆从D挡位进入手动模式，并且然后再次朝着车辆的前、后方向操作。

这里，如图1中所示，换挡杆在预定的角度范围内围绕旋转轴线S旋转，以从D挡位进入手动模式或者相反地从手动模式返回到D挡位。例如，在图1中，在换挡杆110位于I-I线(换挡杆110位于D挡位)的状态下，当换挡杆110围绕旋转轴线旋转以位于II-II线上时，换挡杆侧接合部件111(其形成于换挡杆110的一侧)联接至选择锁定件120的接合部件121。这里，当驾驶员操作换挡杆110时，换挡杆的操作力被传递至选择锁定件120。从而，车辆的变速器根据驾驶员的换挡意图来进行换挡。

另一方面，换挡杆也可以利用设置在换挡杆附近的单独的按钮的操作来进入手动模式，或者从手动模式返回。

然而，需要将上述常规的车辆换挡杆110与车辆内的仪表板等等充分地间隔开。此外，由于在设计方面换挡杆110向车辆内部突出，因此车辆内部的美观性配置存在局限。

发明内容

本发明构思的一个方面致力于提供一种用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其利用简单的操作来容易地将换挡模式从典型换挡模式改变为手动模式，或者改变驱动模式。此外，所述一体式电子换挡杆组件能够提供缩小的尺寸以及组成该组件的减少的部件数量。

本发明构思的其它目的和优点可以参考下列描述来进行理解，并且参考本发明构思的实施方案这些目的和优点将变得明显。同样地，对于本公开所属领域的技术人员显而易见的是，本公开的目的和优点可以通过所要求保护的装置及其组合来实现。

根据本发明构思的实施方案，一种用于车辆的一体式电子换挡杆组件包括：换挡杆，其安装于车辆内部，并且由驾驶员操作，用以进行挡位(P挡位、R挡位、N挡位以及D挡位)操作。固定手柄，其固定地安装至所述换挡杆的端部。轴，其从所述固定手柄处向外延伸。可移动手柄，其可分离地连接至所述固定手柄，以使得所述可移动手柄沿着所述轴滑动以从所述固定手柄脱离并且相对于所述固定手柄旋转。当基于所述可移动手柄的旋转方向的信号被输入至变速器控制单元(TCU)时，该TCU改变当前的挡位或驱动模式。

所述可移动手柄可以围绕固定地安装至所述固定手柄的轴旋转。

所述轴可以可旋转地安装至所述固定手柄，并且所述可移动手柄可以连同所述轴一起旋转。

当所述可移动手柄旋转时，可以将当前的挡位改变为比当前的挡位更高或者更低的挡位。

当所述可移动手柄旋转时，可以选择驱动模式。

所述驱动模式可以包括正常模式、eco模式、手动模式以及雪地模式。

在所述固定手柄与所述可移动手柄之间的接触部分可以形成锁定单元，该锁定单元用于防止所述可移动手柄的旋转并且将所述可移动手柄锁定至所述固定手柄。

所述锁定单元可以包括锁定凹槽和锁定突出部，所述锁定凹槽形成于所述固定手柄上，所述锁定突出部形成于所述可移动手柄上以插入至所述锁定凹槽。

在所述轴或所述可移动手柄处可以设置旋转识别单元，该旋转识别单元用于识别所述可移动手柄的旋转。

所述旋转识别单元可以设置为多个，以根据所述可移动手柄的旋转方向来识别该可移动手柄的旋转，并且根据所述可移动手柄的旋转方向来操作。

所述旋转识别单元可以为霍尔效应传感器集成电路(IC)。

所述旋转识别单元可以为触动开关。

所述旋转识别单元可以为橡胶开关。

所述旋转识别单元可以为近距离传感器。

所述可移动手柄和所述轴中的一个可以具有接触器，而所述可移动手柄和所述轴中的另外一个可以具有接触部，该接触部根据所述可移动手柄的旋转方向而与所述接触器接触，使得基于所述可移动手柄的旋转方向的信号从所述接触器输出。

所述轴可以具有沿着该轴的长度方向形成的轨道。所述可移动手柄可以具有形成于其内侧表面并与所述轨道接合的导轨，并且所述可移动手柄可以沿着所述轴的长度方向移动。

所述轴可以进一步包括指示器，该指示器在所述可移动手柄从所述固定手柄脱离时向外部呈现，以显示当前的挡位或驱动模式。

附图说明

图1为示出了根据现有技术的电子换挡杆的主要部件的立体图。

图2为示出了根据现有技术的电子换挡杆随着换挡杆的旋转而联接至选择锁定件的状态的侧视图。

图3是示出了根据本发明构思实施方案的用于车辆的一体式电子换挡杆组件的正视图。

图4是示出了根据本发明构思实施方案的用于车辆的一体式电子换挡杆组件的侧视图。

图5为示出了在根据本发明构思实施方案的用于车辆的一体式电子换挡杆组件中，可移动手柄从固定手柄脱离的状态的立体图。

图6是示出了根据本发明构思实施方案的用于车辆的一体式电子换挡杆组件中的轴的投影图。

图7为示出了在根据本发明构思实施方案的用于车辆的一体式电子换挡杆组件中，轴具有接触部并且可移动手柄具有接触器的状态的投影图。

图8为示意性地示出了图7中的接触部与接触器之间的关系的图。

图9为示出了在根据本发明构思实施方案的用于车辆的一体式电子换挡杆组件中，轴旋转的示例的投影图。

具体实施方式

下文将参考附图对根据本发明构思示例性实施方案的用于车辆的一体式电子换挡杆组件进行更详细的描述。然而，本发明可以以不同的形式实施并且不应解释为限于在此阐述的实施方案。相反，提供这些实施方案使得此公开将是彻底和完整的，并且将本公开的范围完全传达给本领域技术人员。在整个公开内容中，相同的附图标记在本发明构思的所有的附图和实施方案中指代相同的部分。

根据本公开的用于车辆的一体式电子换挡杆组件包括：换挡杆11、固定手柄12、轴13以及可移动手柄14，所述换挡杆11对于典型的换挡(P挡位-R挡位-N挡位-D挡位)操作而移动至预定的位置；所述固定手柄12固定地安装于换挡杆11的端部；所述轴13从固定手柄12处朝着一个方向延伸；所述可移动手柄14可分离地安装至固定手柄12，当可移动手柄14从固定手柄12处脱离时该可移动手柄14沿着轴13滑动，并且围绕作为旋转轴线的轴13旋转，以改变当前的挡位或驱动模式。

换挡杆11安装于车辆内部的一侧，例如仪表板处。对于典型的换挡操作，换挡杆11朝着预定位置(例如车辆的前、后方向)移动，以执行使挡位改变为P-R-N-D挡位的典型换挡模式。

固定手柄12安装于换挡杆11的上部，并且可移动手柄14安装于固定手柄12的一侧。

轴13从固定手柄12处延伸。轴13的一端连接至固定手柄12，而其另一端垂直于换挡杆11的移动方向。即，换挡杆11朝着车辆的前、后方向移动，并且轴13沿着车辆的宽度方向安装。

轴13具有沿着轴13的长度方向形成的轨道13a。

可移动手柄14安装至轴13，以沿着轴13的形成方向移动。可移动手柄14朝着垂直于换挡杆11的操作方向的方向设置。可移动手柄14安装至轴，以沿着轴13滑动。在可移动手柄14的内侧表面上形成有与轨道13a接合的导轨14b，使得可移动手柄14可以沿着轴13的长度方向移动。

此外，当可移动手柄14与固定手柄12以一定的距离间隔开时，可移动手柄14围绕轴13旋转。当基于可移动手柄的旋转方向的信号被输入至变速器控制单元(TCU)时，TCU改变当前的挡位或驱动模式。

因此，当可移动手柄14在可移动手柄14从固定手柄12脱离并移动的情况下围绕轴13旋转时，可以以手动模式执行升挡(即，使当前的挡位改变为更高一级的挡位)或降挡(即，使当前的挡位改变为更低一级的挡位)，或者可以将当前的驱动模式改变为另外的驱动模式。

轴13的轨道13a可以沿着轴13的长度方向(图8中的左、右方向)和轴13的圆周方向(图8中的上、下方向)形成。通过使导轨14b在轨道13a中移动，可以使可移动手柄14在轴13上滑动，并且然后围绕轴13旋转。在这种情况下，轴13不旋转，而只有可移动手柄14围绕轴13旋转。

所述一体式电子换挡杆组件可以包括返回单元(未示出)，当可移动手柄14安装至轴13时，所述返回单元使可移动手柄14在可移动手柄14旋转之后返回至原始位置。即，为了以手动模式执行换挡操作或者改变驱动模式，返回单元使可移动手柄14在可移动手柄14沿着任意方向围绕轴13旋转之后返回至初始位置。

例如，返回单元可以是安装在轴13与可移动手柄14之间的螺旋弹簧或扭转弹簧。通过将螺旋弹簧或扭转弹簧的两端安装至轴13和可移动手柄14，可以使可移动手柄14在围绕轴13旋转之后返回。

所述一体式电子换挡杆组件包括锁定单元，该锁定单元在车辆行驶期间在可移动手柄14联接至固定手柄12的情况下限制手动模式的升挡或降挡或者驱动模式的改变，并且在可移动手柄14从固定手柄12脱离的情况下允许升挡/降挡的进行或者驱动模式的改变。如图5中所示，例如，锁定单元可以包括形成于固定手柄12上的锁定凹槽12a和形成于可移动手柄14上的锁定突出部14a。

即，锁定突出部14a联接至锁定凹槽12a，其中可移动手柄14与固定手柄12接触。在这种情况下，由于可移动手柄14不会围绕轴13旋转，因此不能以手动模式执行升挡(+)或降挡(-)，或者当前的驱动模式不能改变为另外的驱动模式。

轴13或可移动手柄14包括旋转识别单元，该旋转识别单元用于检测可移动手柄14围绕轴13的旋转状态和旋转方向。由于旋转识别单元检测可移动手柄14的旋转状态和旋转方向，因此可以设置两个旋转识别单元以检测可移动手柄14朝着不同方向的旋转。

例如，旋转识别单元可以是霍尔集成电路(HallIC)、触动开关或橡胶开关(一种类型的按压式开关)、近距离传感器(proximitysensor)等等中的一种，该HallIC是用于进行非接触式位移检测的集成电路，并且通过将霍尔器件或放大器组装在硅芯片中而集成。

例如，参考图7至图9，旋转识别单元包括接触器14c和(+)、(-)接触部13d，所述接触器14c安装于可移动手柄14的内侧表面上，所述(+)、(-)接触部13d安装于轴13的外侧表面上。接触器14c根据可移动手柄14的旋转而与(+)接触部或(-)接触部接触，从而根据可移动手柄14的旋转产生信号。另一方面，接触器14c也可以安装于轴13，并且接触部13d也可以安装于可移动手柄14。

此外，轴13可以包括指示器13b，该指示器13b用于显示当可移动手柄14从固定手柄12脱离时的当前挡位或当前驱动模式。

如图9中所示，轴13也可以相对于固定手柄12旋转。在这种情况下，通过将返回单元(例如螺旋弹簧或扭转弹簧)的两端分别连接到轴13和固定手柄12，而使轴13在旋转之后返回至原始位置。

旋转识别单元可以安装于固定手柄12和轴13中的每一个的一侧，用以识别轴13的旋转。例如，当固定手柄12具有带霍尔传感器的PCB11a并且轴13具有磁体13c时，霍尔传感器可以检测轴13的旋转。

下面将描述具有上述配置的根据本公开的用于车辆的一体式电子换挡杆组件的运行。

在可移动手柄14联接至固定手柄12的情况下，根据本公开的用于车辆的一体式电子换挡杆组件可以通过操作固定手柄12和可移动手柄14的组件并且朝着车辆的前、后方向操作换挡杆11来执行典型的换挡模式。这里，典型的换挡模式指的是：执行换挡操作以选择P挡位、R挡位、N挡位以及D挡位中的一个。

为了实现从典型换挡模式到手动换挡模式的改变，使可移动手柄14沿着轴13在车辆的宽度方向上移动，并且从固定手柄12脱离。

当可移动手柄14以一定距离与固定手柄12间隔开时，将典型换挡模式改变为手动模式。手动模式用以根据驾驶员的意图来使变速器换挡，并且可以执行用于使当前的挡位经过改变为更高一级或更低一级的挡位的升挡或降挡。

即，当驾驶员使可移动手柄14旋转时，根据可移动手柄14的旋转来执行升挡或降挡。从而，可以为驾驶员提供动态驾驶感(dynamicdrivingfeeling)。

在这种情况下，由于行驶车辆的当前挡位根据可移动手柄14的移动而显示在安装于轴13的指示器13b上，因此驾驶员可以参考显示的挡位来执行换挡操作。

从而，驾驶员可以通过两个步骤的操作来执行直接行驶车辆的挡位的升挡或降挡：例如，滑动可移动手柄14以使得可移动手柄14从固定手柄12脱离的操作以及使可移动手柄14围绕轴13旋转的操作。

通过两个步骤来执行改变行驶车辆的驱动模式的过程。

即，当驾驶员改变驱动模式时，驾驶员首先使可移动手柄14沿着轴13滑动，以使可移动手柄14从固定手柄12脱离并且与固定手柄12间隔一定距离。

当可移动手柄14从固定手柄12脱离时，驾驶员能够以希望的驱动模式来驱动车辆。驱动模式可以包括正常模式、eco模式(在该模式下，车辆以高燃油效率行驶)、运动模式(在该模式下，车辆以感觉更强的动力行驶)、雪地模式(在该模式下，车辆在被雪覆盖的道路上行驶)等等。可以根据可移动手柄14的旋转来依次地选择上述驱动模式。当可移动手柄14朝着相反的方向旋转时，驱动模式的次序被颠倒。

依照根据本公开的用于车辆的一体式电子换挡杆组件，在固定手柄联接至可移动手柄的情况下，可以通过操作换挡杆来执行典型的换挡模式，并且在可移动手柄从固定手柄脱离的情况下，可以通过使可移动手柄旋转来执行升挡(+)或降挡(-)并使换挡杆进入手动模式。

此外，在典型的换挡模式下，可以容易地改变行驶车辆的驱动模式。

此外，由于减少了组成一体式电子换挡杆组件的部件数量并因此所述组件的尺寸被缩小，从而本发明能够实现重量和生产成本的降低。

此外，通过进入手动模式(相对于典型的换挡模式)或从手动模式返回并进行升挡/降挡操作，能够提高性能。

虽然本发明已经对于具体实施方案进行了描述，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离如随附权利要求所限定的本发明精神和范围的情况下，可以进行各种改变和变形。

Claims (18)

1.一种用于车辆的一体式电子换挡杆组件，包括：

换挡杆，其安装于车辆内部，并且由驾驶员操作，用以进行挡位操作；

固定手柄，其固定地附接至所述换挡杆的端部；

轴，其从所述固定手柄处向外延伸；以及

可移动手柄，其可分离地连接至所述固定手柄，以使得所述可移动手柄沿着所述轴滑动以从所述固定手柄脱离并且相对于所述固定手柄旋转，

其中，当基于所述可移动手柄的旋转方向的信号被输入至变速器控制单元时，所述变速器控制单元改变当前的挡位或驱动模式。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其中所述可移动手柄围绕固定地安装至所述固定手柄的轴旋转。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其中所述轴可旋转地安装至所述固定手柄，并且所述可移动手柄连同所述轴一起旋转。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其中当所述可移动手柄旋转时，将当前的挡位改变为比当前的挡位更高或者更低的挡位。

5.根据权利要求1所述的用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其中当所述可移动手柄旋转时，选择驱动模式。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其中所述驱动模式包括正常模式、eco模式、手动模式以及雪地模式。

7.根据权利要求1所述的用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其中在所述固定手柄与所述可移动手柄之间的接触部分形成有锁定单元，该锁定单元用于防止所述可移动手柄的旋转并且将所述可移动手柄锁定至所述固定手柄。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其中所述锁定单元包括：

锁定凹槽，其形成于所述固定手柄上；以及

锁定突出部，其形成于所述可移动手柄上以插入至所述锁定凹槽。

9.根据权利要求1所述的用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其中在所述轴或所述可移动手柄处设置有旋转识别单元，该旋转识别单元用于识别所述可移动手柄的旋转。

10.根据权利要求9所述的用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其中所述旋转识别单元设置为多个，以根据所述可移动手柄的旋转方向来识别该可移动手柄的旋转，并且根据所述可移动手柄的旋转方向来操作。

11.根据权利要求9所述的用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其中所述旋转识别单元为霍尔效应传感器集成电路。

12.根据权利要求9所述的用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其中所述旋转识别单元为触动开关。

13.根据权利要求9所述的用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其中所述旋转识别单元为橡胶开关。

14.根据权利要求9所述的用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其中所述旋转识别单元为近距离传感器。

15.根据权利要求9所述的用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其中所述旋转识别单元包括：

接触器，其安装于所述可移动手柄和所述轴中的一个；以及

接触部，其安装于所述可移动手柄和所述轴中的另外一个，所述接触部根据所述可移动手柄的旋转方向而与所述接触器接触，使得基于所述可移动手柄的旋转方向的信号从所述接触器输出。

16.根据权利要求1所述的用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其中：

所述轴具有沿着轴的长度方向形成的轨道；

所述可移动手柄具有形成于其内侧表面并与所述轨道接合的导轨；并且

所述可移动手柄沿着所述轴的长度方向移动。

17.根据权利要求1所述的用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其中所述轴进一步包括指示器，该指示器在所述可移动手柄从所述固定手柄脱离时向外部呈现，以显示当前的挡位或驱动模式。

18.根据权利要求1所述的用于车辆的一体式电子换挡杆组件，其中所述挡位包括P挡位、R挡位、N挡位以及D挡位。