CN106286795B - Amt自动换挡器以及具有其的汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供AMT自动换挡器以及具有其的汽车，AMT自动换挡器包括：壳体，壳体内设有球销座、自动挡槽列、手动挡槽列，自动挡槽列包括沿前后方向排列的倒挡槽、空挡槽、前进挡槽，手动挡槽列包括沿前后方向排列的手动加挡槽、手动挡槽、手动减挡槽，前进挡槽与手动挡槽沿左右方向相对；换挡杆组件，换挡杆组件包括依次连接的换挡杆、换挡球销以及工作杆，换挡球销与球销座之间为球销转动配合；工作杆上设有磁性感应件；控制元件，控制元件包括可检测所述磁性感应件在三个方向的相位变化的三向霍尔传感器，工作杆与相应的挡位槽配合时，所述三向霍尔传感器根据磁性感应件的磁场变化发送相应挡位信号。该AMT换挡器具有更好的换挡准确性以及可靠性。

Description

AMT自动换挡器以及具有其的汽车

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，具体而言，涉及一种AMT自动换挡器以及具有其的汽车。

背景技术

相关技术中，汽车上采用AMT(机械式自动变速器)换挡器实现换挡的手自动一体化。但是现有的AMT换挡器存在如下问题：

1、已有的AMT换挡器的单位排布多采用“土”字形式，挡位布置困难，换挡形式复杂，驾驶者操作困难；且驾驶员在观察换挡器时不易识别现有挡位。

2、已有的AMT换挡器采用单向霍尔传感器，因换挡器装配时存在公差，单向霍尔传感器与换挡杆末端的磁铁之间的距离会产生变化，磁场强度也相应产生变化，从而影响单向霍尔感应进而影响换挡信号发出，造成信号丢失导致换挡失效，引起事故。

3、已有的AMT换挡器无倒挡锁，易导致驾驶员误挂倒挡，从而导致严重的交通事故。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种AMT自动换挡器，以解决换挡器不便换挡、换挡失灵的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种AMT自动换挡器包括：壳体，所述壳体内设有球销座、自动挡槽列、手动挡槽列，所述自动挡槽列包括沿前后方向排列的倒挡槽、空挡槽、前进挡槽，所述手动挡槽列包括沿前后方向排列的手动加挡槽、手动挡槽、手动减挡槽，所述前进挡槽与所述手动挡槽沿左右方向相对；换挡杆组件，所述换挡杆组件包括依次连接的换挡杆、换挡球销以及工作杆，所述换挡球销与所述球销座之间为球销转动配合；所述工作杆上设有磁性感应件；控制元件，所述控制元件包括三向霍尔传感器，所述三向霍尔传感器可检测所述磁性感应件在三个方向的相位变化，所述工作杆与相应的挡位槽配合时，所述三向霍尔传感器根据磁性感应件的磁场变化发送相应挡位信号。

在本发明的一些示例中，所述三个方向中任意两个互相垂直。

进一步的，所述三向霍尔传感器的感应端始终位于所述磁性感应件的上方。

进一步的，所述换挡杆包括：杆套和杆芯，所述杆芯位于所述杆套内且所述杆芯通过弹性件与所述杆套连接，所述杆芯上设有伸出所述杆套的第一限位部；所述壳体上设有第一止挡部，所述杆芯在倒挡锁止位置与倒挡解锁位置之间可滑动地切换，在所述倒挡锁止位置所述第一限位部与所述第一止挡部在换倒挡方向上相止抵，在所述倒挡解锁位置所述第一限位部与所述第一止挡部在换倒挡方向上互不干涉。

进一步的，所述工作杆上设有第二限位部，所述壳体上设有第二止挡部，所述工作杆在所述倒挡槽和所述空挡槽之间切换时，所述第二限位部与所述止挡部在左右方向上相止抵。

进一步的，所述壳体上还设有导向凹部，所述工作杆在所述前进挡槽和所述手动挡槽之间切换时，所述第二限位部与所述导向凹部滑动配合。

进一步的，所述磁性感应件包括磁铁以及包裹在所述磁铁外的胶套。

进一步的，所述控制元件内设有信号处理模块，所述信号处理模块用于判断所述三向霍尔传感器发出的所述挡位信号与预设挡位信号是否一致，如果一致则所述信号处理模块发出所述预设挡位信号，如果不一致则所述信号处理模块判断与所述挡位信号对应的预设挡位信号，并根据判断结果发出相应的预设挡位信号。

进一步的，所述前进挡槽、所述空挡槽、所述倒挡槽依次自前向后排列，所述手动减挡槽、所述手动挡槽、所述手动加挡槽依次自前向后排列，所述手动挡槽位于所述前进挡槽的正左方。

相对于现有技术，本发明所述的AMT自动换挡器具有以下优势：

根据本发明实施例的AMT自动换挡器，通过将倒挡槽、空挡槽、前进挡槽等手动槽位成列设置以形成手动挡槽列，且将自动挡槽、自动加挡槽、自动减挡槽等自动挡槽位成列设置以形成自动挡槽列，对应的换挡器的换挡标示区内的手动挡标示以及自动挡标示各自均成列设置，这样手动挡换挡区以及自动挡换挡区形成为两个互不混淆的功能区，同一功能区内只需沿前后方向推动换挡杆就能实现该功能区内挡位的切换，不存在已有技术中自动换挡区被手动换挡区隔开的问题，便于操作者快速熟练换挡；而且设置的三向霍尔传感器增强了信号感应的准确性，使换挡操作更加准确、流畅。

本发明的另一目的在于提出一种汽车，以增强汽车的换挡便捷性、精确性和可靠性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种汽车，包括上述的AMT自动换挡器。

所述汽车与所述AMT换挡器具有相同的优点，在此不赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为根据本发明实施例的AMT自动换挡器的剖视示意图。

图2为根据本发明实施例的AMT自动换挡器的换挡器镶块的示意图。

图3为根据本发明实施例的AMT自动换挡器的外部档位标记的示意图。

图4为根据本发明实施例的AMT自动换挡器的换挡杆处于倒档锁止状态的示意图。

图5为根据本发明实施例的AMT自动换挡器的换挡杆处于倒档解锁状态的示意图。

图6为根据本发明实施例的AMT自动换挡器的换挡杆组件的示意图。

图7为根据本发明实施例的AMT自动换挡器的结构示意图。

图8为根据本发明实施例的AMT自动换挡器的底座的示意图。

图9为根据本发明实施例的AMT自动换挡器的左盖板的示意图。

图10为根据本发明实施例的AMT自动换挡器的右盖板的示意图。

图11为根据本发明实施例的AMT自动换挡器的控制元件的示意图。

附图标记说明：

AMT自动换挡器100，

壳体10，

底座11，左盖板12，右盖板13，

换挡器镶块14，自动挡槽列141，倒挡槽141R,空挡槽141N,前进挡槽141D,手动挡槽列142，手动加挡槽142M+，手动挡槽142M，手动减挡槽142M－，球销座15，第一止挡部16，第二止挡部17，导向凹部18，

换挡杆组件20，换挡杆21，杆套211，杆芯212，第一限位部213，换挡球销22，工作杆23，第二限位部231，磁性感应件24，转动球头25，

控制元件30。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

另外，在本发明中提到的前后方向是指车辆的长度方向，其中定义车头方向为前，车尾方向为后；左右方向是指车辆的宽度方向，上下方向是指车辆的高度方向。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明根据本发明第一方面实施例的AMT自动换挡器100。根据本发明实施例的AMT自动换挡器100包括壳体10、换挡杆组件20以及控制元件30。

其中，壳体10内设有球销座15、自动挡槽列141、手动挡槽列142，自动挡槽列141包括沿前后方向排列的倒挡槽141R、空挡槽141N、前进挡槽141D，手动挡槽列142包括沿前后方向排列的手动加挡槽142M+、手动挡槽142M、手动减挡槽142M－，前进挡槽141D与手动挡槽142M沿左右方向相对。

换挡杆组件20包括依次连接的换挡杆21、换挡球销22以及工作杆23，换挡球销22与球销座15之间为球销转动配合，工作杆23上设有磁性感应件24。控制元件30包括三向霍尔传感器，三向霍尔传感器可检测磁性感应件24在三个方向的相位变化，工作杆23与相应的挡位槽配合时，三向霍尔传感器根据磁性感应件24的磁场变化发送相应挡位信号。

根据本发明实施例的AMT自动换挡器100，通过将倒挡槽141R、空挡槽141N、前进挡槽141D等手动槽位成列设置以形成手动挡槽列142，且将自动挡槽、自动加挡槽、自动减挡槽等自动挡槽位成列设置以形成自动挡槽列141，对应的换挡器的换挡标示区内的手动挡标示以及自动挡标示各自均成列设置，这样手动挡换挡区以及自动挡换挡区形成为两个互不混淆的功能区，同一功能区内只需沿前后方向推动换挡杆21就能实现该功能区内挡位的切换，不存在已有技术中自动换挡区被手动换挡区隔开的问题，便于操作者快速熟练换挡；而且设置的三向霍尔传感器增强了信号感应的准确性，使换挡操作更加准确、流畅。

此外，该AMT换挡器的结构简单、便于装拆维修，实现了在有限空间内省时省力的换挡。

在本发明的一些示例中，如图2所示，前进挡槽141D、空挡槽141N、倒挡槽141R依次自前向后排列，手动减挡槽142M－、手动挡槽142M、手动加挡槽142M+依次自前向后排列，手动挡槽142M位于前进挡槽141D的正左方。相应地，由于换挡杆组件20以换挡球销22为中心进行转动，向前推动换挡杆21时，换挡球销22向后运动，向左推动换挡杆21时，换挡球销22向右运动。参照图3，图3中M表示手动挡，M+表示手动加挡，M－表示手动减挡，D表示前进挡，N表示空挡，R表示后退挡，结合图2和图3可知，换挡器外部的换挡标示与各挡槽的排布呈中心对称分布。由此，不仅便于手动挡位与自动挡位的快速切换，而且挡位排布规律便于使用者观察记忆，具有更好的驾驶舒适性。

由于手动挡槽列142与自动挡槽列141沿左右方向隔开，而三向霍尔传感器通常设置在gg工作杆23上的磁性感应件24的左侧，这样，以空挡挡位为基准，手动加挡挡位距离空挡挡位之间的距离较短，当换挡杆21切换至手动加挡挡位时，工作杆23上的磁性感应件24移动的距离较短进而可能导致三向霍尔传感器感应到的磁场强度变化不大，已有技术中仅仅设置一个单向霍尔传感器，很容易发生感应不灵的现象，甚至会造成信号丢失进而导致换挡失效，引起事故。本申请通过设置三向霍尔传感器对磁场强度进行多方向感应以避免发生的挡位信号丢失或检测不灵等问题。

在本发明的一些示例中，三向霍尔传感器所检测的三个方向中任意两个互相垂直。具体地，三向霍尔传感器所检测的三个方向两两垂直，三向霍尔传感器的感应端可均朝向磁性感应件24，这样，当换挡球销22切换到某一换挡槽位时，三向霍尔传感器中至少能感应到一个方向的预定磁场强度，感应到预定磁场强度的三向霍尔传感器产生相应地电压输出，并将电压信号(挡位信号)发送给控制元件30以使控制元件30发出切换到该挡的指令。由此，三向霍尔传感器在各个挡位下检测到的信号各不相同，避免发生换挡错误，增强了换挡的准确性。

具体地，三向霍尔传感器可感应磁性件在三个相应相位方向上的位移，也就是说，换挡时，磁性感应件24的位移变化均可分解成沿上述三个方向上的位移变化，这样，每次换挡时磁性感应件24至少会在一个方向上产生位移变化且至多会在三个方向上产生位移变化，这样，三向霍尔传感器上发出与各个方向上位移对应的电压值(挡位信号)，检测元件根据电压值(挡位信号)发出相应的换挡指令。

在一个具体实施例中，三向霍尔传感器的相位方向可根据需要设置以使使不同挡位下三向霍尔传感器的不同方向上检测到相位变化，并将对应的电压信号发送给控制元件。控制元件30内设有信号处理元件，信号处理元件根据接收到的挡位信号发出相应的换挡指令。

在本发明的一些示例中，三向霍尔传感器的感应端始终位于磁性感应件24的上方。换言之，换挡杆21处于任一挡位下时，三向霍尔传感器均位于磁性感应件24上方，这样，磁性感应件24上的“零点”始终位于三向霍尔传感器下方，三向霍尔传感器感应到的磁场变化随三向霍尔传感器与磁性件的距离大小成正比，也就是说，不同挡位下三向霍尔传感器处的磁场强度差别较大，由此发出的挡位信号差别较大，避免发生换挡错误的现象发生。

如图1所示，在本发明的一些示例中，换挡杆21包括：杆套211和杆芯212。其中，杆芯212位于杆套211内且杆芯212通过弹性件与杆套211连接，杆芯212上设有伸出杆套211的第一限位部213，壳体10上设有第一止挡部16，杆芯212在倒挡锁止位置与倒挡解锁位置之间可滑动地切换。如图4所示，在倒挡解锁位置时第一限位部213与第一止挡部16在换倒挡方向上互不干涉。如图5所示，在倒挡锁止位置时第一限位部213与第一止挡部16在换倒挡方向上相止抵。由此，避免了发生误挂倒挡的现象，具有更好的安全性。

当操作者要挂倒挡时，向下摁压杆芯212以使杆芯212带动第一限位部213一起向下运动，杆芯212运动至解锁位置时，向前推动换挡杆21，第一限位部213与第二止挡部17在换倒挡方向上互不干涉，换挡球销22向后运动并进入倒挡槽141R内，由此实现了换倒挡；当操作者要从倒挡切换至空挡时，向后拉动换挡杆21，弹性件受回复力作用推动杆芯212以及第一限位部213向上运动至倒挡锁止位置，此时在换倒挡方向上第一限位部213与第一止挡部16相止抵。

在图4至图6所示的具体示例中，杆套211上设有供第一限位部213伸出的通孔，第一限位部213为与杆芯212同轴设置的套体，套体上设有凸块，第一止挡部16为形成在换挡杆21左侧和右侧的止挡墙，两个止挡墙始终位于凸块的后方，止挡墙的后侧部设有止挡区以及位于止挡区下方的非止挡区，非止挡区相对止挡区向前凹陷。这样，如图4所示，在换挡锁止位置，凸块与止挡区相止抵，向下摁压杆芯212，凸块向下运动至与非止挡区相对，向前推动换挡杆21，如图5所示，凸块向前运动至非止挡区处且与非止挡区互不接触，换挡球销22向后运动并滑入倒挡槽141R内，至此完成倒挡操作。

如图2和图6所示，具体地，如图2所示，壳体10包括设于其内部的换挡器镶块14，前进挡槽141D、空挡槽141N、倒挡槽141R、手动减挡槽142M－、手动挡槽142M、手动加挡槽142M+均分布在换挡器镶块14上，换挡器镶块14的表面大体形成为弧面，上述各个槽位为自弧面向下凹陷的半球形槽。如图6所示，换挡杆组件20中，换挡球销22的底部设有转动球头25，换挡时，转动球头25在换挡器镶块14的弧面上滑动，切换至指定挡位时，转动球头25落入相应地半球形槽内以使不对换挡杆21施力时换挡球销22在指定挡槽内停留，增强了挡位的稳定性。

在本发明的一些示例中，磁性感应件24包括磁铁以及包裹在磁铁外的胶套。具体地，如图6所示，磁性感应件24连接在换挡球销22的左下方，磁铁形成为U形磁铁，胶套包覆在U形磁铁外。由此，胶套对磁铁形成保护以避免磁铁磕碰损伤。

如图6和图7所示，在本发明的一些示例中，工作杆23上设有第二限位部231，壳体10上设有第二止挡部17，工作杆23在倒挡槽141R和空挡槽141N之间切换时，第二限位部231与止挡部在左右方向上相止抵。由此，避免换挡杆21在空挡和倒挡之间切换时工作杆23沿左右方向窜动，增强了挡位切换的稳定性，保证换挡的精确性。

具体地，如图6所示，工作杆23上连接有第二限位部231，第二限位部231包括与工作杆23连接的水平段以及与水平段连接的竖直段，水平段与竖直段形成为大体L形，水平段与工作杆23上设有加强筋。如图7所示，壳体10上的第二止挡部17形成为沿前后方向延伸的滑槽，工作杆23在倒挡槽141R和空挡槽141N之间切换时，第二限位部231的竖直段与滑槽配合且在滑槽内滑动，滑槽的左侧壁对竖直段形成止挡以防止工作杆23向左运动，进而出现换挡球销22滑入手动挡槽列142的现象。

进一步地，壳体10上还设有导向凹部18，工作杆23在前进挡槽141D和手动挡槽142M之间切换时，第二限位部231与导向凹部18滑动配合。如图7所示，导向凹部18形成为沿左右方向延伸的导向槽，当工作杆23在前进挡槽141D和手动挡槽142M之间切换时，竖直杆与导向槽滑动配合。由此，实现了手动换挡模式与自动换挡模式的流畅切换。

在本发明的一些示例中，控制元件30内设有信号处理模块，信号处理模块用于判断三向霍尔传感器发出的挡位信号与预设挡位信号是否一致，如果一致则信号处理模块发出预设挡位信号，如果不一致则信号处理模块判断与挡位信号对应的预设挡位信号，并根据判断结果发出相应的预设挡位信号。由此，进一步降低了挡位信号错误率。

如图8至图10所示，壳体10包括左盖板12(参见图8)、底座11(参加图9)、右盖板13(参加图10)以及换挡器镶块14(参见图2)，左盖板12、右盖板13设置在底座11上且三者之间限定出容纳空间，上盖板和下盖板共同限定出球销座15，换挡器镶块14设于容纳空间内，换挡杆21的一部分、换挡球销22、换挡球销22位于容纳空间内。如图11所示，图11示出了控制元件30(PCB板)，控制元件30也位于容纳空间内。

根据本发明第二方面实施例的汽车包括上述实施例中的AMT自动换挡器100。由此，本发明第二方面实施例的汽车换挡稳定、可靠、准确。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种AMT自动换挡器(100)，其特征在于，包括：

壳体(10)，所述壳体(10)内设有球销座(15)、自动挡槽列(141)、手动挡槽列(142)，所述自动挡槽列(141)包括沿前后方向排列的倒挡槽(141R)、空挡槽(141N)、前进挡槽(141D)，所述手动挡槽列(142)包括沿前后方向排列的手动加挡槽(142M+)、手动挡槽(142M)、手动减挡槽(142M－)，所述前进挡槽(141D)与所述手动挡槽(142M)沿左右方向相对；

换挡杆组件(20)，所述换挡杆组件(20)包括依次连接的换挡杆(21)、换挡球销(22)以及工作杆(23)，所述换挡球销(22)与所述球销座(15)之间为球销转动配合；所述工作杆(23)上设有磁性感应件(24)；

控制元件(30)，所述控制元件(30)包括三向霍尔传感器，所述三向霍尔传感器可检测所述磁性感应件在三个方向的相位变化，所述工作杆(23)与相应的挡位槽配合时，所述三向霍尔传感器根据磁性感应件(24)的磁场变化发送相应挡位信号，所述工作杆(23)上设有第二限位部(231)，所述壳体(10)上设有第二止挡部(17)，所述工作杆(23)在所述倒挡槽(141R)和所述空挡槽(141N)之间切换时，所述第二限位部(231)与所述止挡部在左右方向上相止抵。

2.根据权利要求1所述的AMT自动换挡器(100)，其特征在于，所述三个方向中任意两个互相垂直。

3.根据权利要求1所述的AMT自动换挡器(100)，其特征在于，所述三向霍尔传感器的感应端始终位于所述磁性感应件(24)的上方。

4.根据权利要求1所述的AMT自动换挡器( 100)，其特征在于，所述换挡杆(21)包括：杆套(211)和杆芯(212)，所述杆芯(212)位于所述杆套(211)内且所述杆芯(212)通过弹性件与所述杆套(211)连接，所述杆芯(212)上设有伸出所述杆套(211)的第一限位部(213)；所述壳体(10)上设有第一止挡部(16)，所述杆芯(212)在倒挡锁止位置与倒挡解锁位置之间可滑动地切换，在所述倒挡锁止位置所述第一限位部(213)与所述第一止挡部(16)在换倒挡方向上相止抵，在所述倒挡解锁位置所述第一限位部(213)与所述第一止挡部(16)在换倒挡方向上互不干涉。

5.根据权利要求1所述的AMT自动换挡器(100)，其特征在于，所述壳体(10)上还设有导向凹部(18)，所述工作杆(23)在所述前进挡槽(141D)和所述手动挡槽(142M)之间切换时，所述第二限位部(231)与所述导向凹部(18)滑动配合。

6.根据权利要求1所述的AMT自动换挡器(100)，其特征在于，所述磁性感应件(24)包括磁铁以及包裹在所述磁铁外的胶套。

7.根据权利要求1所述的AMT自动换挡器(100)，其特征在于，所述控制元件(30)内设有信号处理模块，所述信号处理模块用于判断所述三向霍尔传感器发出的所述挡位信号与预设挡位信号是否一致，如果一致则所述信号处理模块发出所述预设挡位信号，如果不一致则所述信号处理模块判断与所述挡位信号对应的预设挡位信号，并根据判断结果发出相应的预设挡位信号。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的AMT自动换挡器(100)，其特征在于，所述前进挡槽(141D)、所述空挡槽(141N)、所述倒挡槽(141R)依次自前向后排列，所述手动减挡槽(142M－)、所述手动挡槽(142M)、所述手动加挡槽(142M+)依次自前向后排列，所述手动挡槽(142M)位于所述前进挡槽(141D)的正左方。

9.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-8中任意一项所述的AMT自动换挡器(100)。