CN106560636B - 电子换档系统 - Google Patents

电子换档系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106560636B
CN106560636B CN201610143585.1A CN201610143585A CN106560636B CN 106560636 B CN106560636 B CN 106560636B CN 201610143585 A CN201610143585 A CN 201610143585A CN 106560636 B CN106560636 B CN 106560636B
Authority
CN
China
Prior art keywords
shift lever
shift
actuator
button
lever
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610143585.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106560636A (zh
Inventor
金恩植
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Modern Auto Co Ltd
Original Assignee
Modern Auto Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Modern Auto Co Ltd filed Critical Modern Auto Co Ltd
Publication of CN106560636A publication Critical patent/CN106560636A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106560636B publication Critical patent/CN106560636B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02Selector apparatus
    • F16H59/0278Constructional features of the selector lever, e.g. grip parts, mounting or manufacturing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02Selector apparatus
    • F16H59/0217Selector apparatus with electric switches or sensors not for gear or range selection, e.g. for controlling auxiliary devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02Selector apparatus
    • F16H59/08Range selector apparatus
    • F16H59/10Range selector apparatus comprising levers
    • F16H59/105Range selector apparatus comprising levers consisting of electrical switches or sensors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02Selector apparatus
    • F16H59/08Range selector apparatus
    • F16H59/12Range selector apparatus comprising push button devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/22Locking of the control input devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02Selector apparatus
    • F16H59/0278Constructional features of the selector lever, e.g. grip parts, mounting or manufacturing
    • F16H2059/0282Lever handles with lock mechanisms, e.g. for allowing selection of reverse gear or releasing lever from park position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种电子换档系统,包括:变速杆,其被配置成使得其上端可相对于其下端沿横向旋转,或者整个杆体相对于其下端向前或向后移动;杆磁体,其与变速杆的下端接合;第一致动器,其连接于变速杆以限制变速杆横向旋转,或者将变速杆从限制位置释放;第二致动器,其连接于变速杆以限制变速杆向前或向后移动,或者将变速杆从限制位置释放;以及印刷电路板(PCB),其被布置成面向杆磁体,并且被配置成响应于杆磁体的位置变化来检测档位,将检测到的档位的档位信号输出到变速器控制单元(TCU),并且操作第一致动器和第二致动器。

Description

电子换档系统
技术领域
本发明总体涉及一种按钮式电子换档系统,更具体涉及以下这种电子换档系统,其通过变速杆的旋转和向前移动来执行至目标档位的换档操作。
背景技术
一般地,在安装有自动变速器的车辆中,可基于车辆的巡航速度在预设的换档范围内调整液压,从而使在目标档位范围内的变速器齿轮自动地操作。自动变速器利用液压回路、行星轮系,以及摩擦元件,产生传动比从而进行换档,变速器控制单元(TCU)被配置成操作这些组件。
与现有技术中的机械式换档系统不同,作为车辆的电子换档系统的线控换档(SBW)系统,在变速器与变速杆之间不具有诸如电缆等机械连接结构。当响应于电子变速杆或按键的操作而产生的传感器值被传输至TCU时,螺线管或电动机响应于由TCU指示的电信号而工作。螺线管或电动机的操作允许向每个档位的液压回路中施加液压,或者防止向每个换档位置的液压回路施加液压。
因此,响应于操作电子变速杆或按钮/按键,基于SBW的自动变速器将驾驶者的换档意图以电信号的形式传输至TCU,借此,可以方便地执行到前进(D)档、倒车(R)档、空(N)档、停车(P)档等的换档操作。由于变速杆的尺寸可减小,因此在驾驶座椅和相邻的乘客座椅之间可有利地获得相对大的空间。
允许驾驶者利用电子换档系统进行换档的换档系统,通常包括杆式换档系统和按键式换档系统。杆式换档系统与现有技术中的机械变速杆类似,其在前后方向上移动来换档。在按钮式换档系统中,通过按下或接合分别设置成特定档位的按钮来执行换档操作。
然而,上面提及的现有技术中的杆式或按键式电子换档系统都具有驾驶者因简单的换档操作而觉得不刺激的缺陷。这样很不利,无法改善电子换档系统的市销性。此外,由于通过简单的操作来执行换档操作,因此现有技术中的杆式或按键式电子换档系统具有较低的可靠性。因此,误操作的可能性会提高。
在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解,因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
发明内容
因此,本发明提供一种电子换档系统,其通过变速杆的旋转和向前移动来执行到达目标档位的换档操作。电子换档系统可引起驾驶者对于换档操作的兴趣,因此提高其市销性。具体地,可提高换档操作的可靠性,因此防止误操作。
根据本发明的一个方面,一种电子换档系统,可包括:变速杆,其中变速杆的上端可相对于其下端沿横向旋转,或者整个杆体相对于其下端向前或向后移动;杆磁体,其与变速杆的下端接合;第一致动器,其连接于变速杆以限制变速杆横向旋转,或者将变速杆从限制位置释放;第二致动器,其连接于变速杆以限制变速杆向前或向后移动,或者将变速杆从限制位置释放;以及印刷电路板(PCB),其被布置成面向杆磁体,并且其中印刷电路板可被配置成响应于杆磁体的位置变化来检测档位,将检测到档位的档位信号输出到变速器控制单元(TCU),并且操作第一致动器和第二致动器。
电子换档系统,还可包括:旋转按钮,其布置在变速杆的上部,其中旋转按钮被配置成,在由驾驶者操作而形成电气连接的情况下,输出变速杆的横向旋转信号。当变速杆响应于旋转按钮被操作而旋转时所选择的档位,可以包括停车档、倒车档、空档、以及前进档。旋转按钮可包括正向按钮和反向按钮,其中正向按钮被配置成产生信号,使得变速杆按照停车档、倒车档、空档、以及前进档的顺序选择档位的方式旋转;反向按钮被配置成产生信号使得变速杆按照前进档、空档、倒车档、以及停车档的顺序来选择档位的方式旋转。
该电子换档系统,还可包括:前进按钮,其布置在变速杆的上部,其中前进按钮被配置成,在由驾驶者操作形成电气连接的情况下,输出变速杆的向前移动信号。印刷电路板被配置成,当响应于旋转按钮被操作,杆磁体的位置随着变速杆的旋转而发生变化时,印刷电路板根据与磁通量变化相对应的电流值检测所选择的档位,并且在停止旋转按钮的操作之后,响应于前进按钮的操作,杆磁体的位置随着变速杆的向前移动而发生变化时,印刷电路板利用与磁通量变化相对应的电流值,将所选择的档位变化信号输出至变速器控制单元。
变速杆可布置在靠近驾驶者座椅的控制台上,以使变速杆易于操作,变速杆的上部贯穿控制台伸出到驾驶舱内,变速杆的下部被布置成位于控制台内。控制台可包括操作孔,其中变速杆被配置成在不受干扰的情况下在操作孔中旋转和前后移动。电子换档系统还可包括覆盖操作孔的盖部件,其中盖部件可布置在控制台上,以被控制台引导的状态设置或者与控制台磁性接合地设置使得盖部件与变速杆能够一起移动。
此外,控制台包括固定地布置在控制台中的支承板,并且第一致动器、第二致动器以及印刷电路板固定地布置在支承板上。电子换档系统,还可包括:连杆,其沿前后方向贯穿变速杆的下端部,连杆可以与变速杆一体接合,从而与变速杆协同操作,并且连杆可连接于第一致动器和第二致动器。
电子换档系统,还可包括:复位弹簧,连杆的前端部贯穿复位弹簧。此外,复位弹簧的一端(例如,第一端)可以由连杆支承,复位弹簧的另一端(例如,第二端)布置在支承板的前表面上并由支承板的前表面支承,以便当从变速杆施加给连杆的外力去除时,复位弹簧通过向后驱动连杆,使连杆返回至初始位置。连杆贯穿第一致动器的部分可形成转子部,在转子部上固定布置S极的永磁体和N极的永磁体,并且第一致动器包括定子部,在定子部上缠绕有线圈,其中转子部和所述定子部构成步进电动机。
转子部的磁场强度可根据档位而不同地变化,或者转子部与定子部之间的距离根据档位而不同地被设置,以便根据档位而设置不同级别的步进电动机的阻力,从而在换档时,为驾驶者提供控制感。第二致动器可包括螺线管,当响应于驾驶者操作前进按钮而建立电气连接时,可以停止向螺线管供应电流,因而连杆可以处于可向前移动的释放位置。在不再操作前进按钮时,可以向螺线管供应电流,可以限制连杆,从而防止连杆向前移动。
当旋转按钮和前进按钮都处于关闭位置(即未接合)时,在PCB的控制下,第一致动器和第二致动器都保持在锁定位置,借此,可以限制变速杆的旋转和向前移动二者。当旋转按钮处于开启位置(即接合),而前进按钮处于关闭位置(即未接合)时,由PCB操作第一致动器以使变速杆旋转,将第二致动器保持在锁定位置,因而可限制变速杆向前移动。
当旋转按钮处于关闭位置,而前进按钮处于开启位置时,第一致动器可被配置成,在PCB的控制下,通过保持在锁定位置来限制变速杆的旋转,并且第二致动器可响应于停止供应电流而处于释放的位置,从而使变速杆能够向前移动。印刷电路板可被配置成,当旋转按钮和前进按钮都处于开启位置时,检测这种情况为误操作,并且操作第一致动器和第二致动器以使其被锁定。电子换档系统,还可包括:显示部,其被配置成显示从印刷电路板输出的当前档位以及根据误操作的警告信号。
根据本发明的示例性实施例的电子换档系统,通过变速杆的旋转和向前移动来执行到达目标档位的换档操作。上述电子换档系统可刺激驾驶者对于换档操作的兴趣,因此可提高其市销性。具体地,可提高换档操作的可靠性,因此防止误操作。
附图说明
本发明的上述及其他目标、特征和其他优势将从下文结合附图的详细描述中得以更加清晰的理解,其中:
图1是示出根据本发明的示例性实施例的电子换档系统的视图;
图2和图3分别是根据本发明的示例性实施例的、如图1所示的电子换档系统的侧视图和细节图;
图4是示出根据本发明的示例性实施例的响应于旋转按钮的操作的变速杆的位置的视图;
图5是示出根据本发明的示例性实施例的第一致动器的视图;以及
图6是示出根据本发明的示例性实施例的电子换档系统的操作的视图。
具体实施方式
应当理解的是,本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他相似术语包括一般的机动车辆,例如包括移动型多用途车(SUV)、公交车、卡车、各式商用车辆在内的载客车辆,包括各种艇和船在内的水运工具,以及航空器等等,并且包括混合动力车辆、电动车辆、内燃车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其他代用燃料车辆(例如,从石油以外的资源取得的燃料)。
尽管示例性实施例描述成使用多个单元来执行示例性流程,但应当理解的是,示例性流程也可通过一个或者多个模块执行。此外,应当理解的是,术语“控制器/控制单元”可指代包括存储器和处理器的硬件设备。所述存储器配置成存储模块,并且所述处理器特别地配置成执行上述模块从而执行一个或者多个下文进一步描述的过程。
本文所使用的专有名词仅是为了说明特定实施例的目的,而非意在限制本发明。如本文所使用的,除非上下文另外清楚表明,单数形式“一个”、“一种”和“该”意在也包括复数形式。还将理解的是,当在本说明书中使用时,词语“包括”和/或“包含”规定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其集合的存在或添加。如本文所使用的,词语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何或全部组合。
除非特别陈述或从上下文显而易见,如本文所使用的,词语“约”被理解为处在本领域的正常容差范围内,例如在平均值的2倍标准偏差内。“约”可理解为在所述值的10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05%或0.01%内。除非从上下文另外明确,本文提供的所有数值均由词语“约”修饰。
现在将结合附图更详细地参考根据本发明的示例性实施例的电子换档系统。
如图1至图6所示,根据本发明示例性实施例的电子换档系统可包括变速杆10、杆磁体20、第一致动器30、第二致动器40,以及印刷电路板(PCB)50。PCB50可包括配置成操作第一致动器和第二致动器的控制器。
具体地,变速杆10的上端可相对于下端沿横向移动,或者整个杆体可相对于下端向前或向后移动。杆磁体20可与变速杆10的下端接合。第一致动器30可连接至变速杆10以限制变速杆10,并且防止变速杆10横向旋转,或者将变速杆10从限制位置释放。第二致动器40可连接至变速杆10以限制变速杆10,并且防止变速杆10向前或向后移动,或者将变速杆10从限制位置释放。PCB50可被布置成面向杆磁体20,并且可被配置成响应于杆磁体20的位置变化,来检测档位,例如P、R、N以及D档,以将检测到的档位的档位信号输出至变速器控制单元(TCU),并且操作第一致动器和第二致动器。
当从PCB50输出档位变化信号时,该信号可被传输至TCU。螺线管或电动机可被配置成,响应于由TCU传输的电信号来工作。螺线管或电动机的操作使每个档位的液压回路能够被施加液压,或者可防止每个档位的液压回路被施加液压,借此可电控地执行换档控制。
此外,根据本发明的示例性实施例的电子换档系统还可包括旋转按钮60和前进按钮70。旋转按钮60可布置在变速杆10的上部,并且可被配置成在因按钮的操作而建立电连接的情况下,输出变速杆10的横向旋转信号。前进按钮70可布置在变速杆10的上部,并且可被配置成,在因按钮的操作而建立电连接的情况下,输出变速杆10的向前移动信号。
旋转按钮60和前进按钮70可布置在变速杆10的上部的不同位置上,从而防止旋转按钮60和前进按钮70被误操作。就这一点而言,旋转按钮60可布置在变速杆10的上部的一个表面上(例如,在变速杆10的纵向侧面上),并且前进按钮70可布置在变速杆10的上部的上表面上(例如,在变速杆10的顶面上)。然而,本发明不限于此,上述按钮还可布置在变速杆10的其他位置上。
此外,当变速杆10响应于旋转按钮60被操作而转动时所选择的不同的档位包括停车(P)档、倒车(R)档、空(N)档及前进(D)档。旋转按钮60可包括正向按钮61和反向按钮62。正向按钮61可被配置成产生以按照P档、R档、N档和D档的顺序来选择档位的方式来使变速杆10旋转的信号。反向按钮62可被配置成产生以按照D档、N档、R档和P档的顺序来选择档位的方式来使变速杆10旋转的信号。
在接合(例如,按下)正向按钮61时,可通过PCB50操作致动器30来旋转连杆90(下文将描述),以便使变速杆10沿从左到右或从右到左的方向旋转,从而以P档、R档、N档以及D档的顺序(图4中的箭头X1)来选择档位。此外,在接合(例如,按下)反向按钮62时,可通过PCB50操作第一致动器30,以便沿着按照D档、N档、R档和P档的顺序(图4中的箭头X2)选择档位的方向来使变速杆10旋转。
当响应于旋转按钮60的操作,杆磁体20的位置根据变速杆10的旋转而发生变化时,PCB50可被配置成基于与磁通量的变化相对应的电流值来检测所选择的档位。此外,在旋转按钮60的操作停止之后,当响应于前进按钮70的操作,杆磁体20的位置基于变速杆10的向前移动而发生变化时,PCB50可被配置成利用与磁通量的变化相对应的电流值,将所选择的档位变化信号输出至TCU。
根据本发明的示例性实施例的变速杆10可布置在靠近驾驶者座椅的控制台1上,从而使驾驶者能够更容易地操作变速杆10。用于操作变速杆10的变速杆10的上部,可贯穿控制台1伸出到驾驶舱的内部。变速杆10的下部(例如,一部分)可布置成位于控制台1内,以便与周围组件相接合,从而改善外形的美观度。控制台1可包括变速杆10布置其中的操作孔1a。变速杆10可被配置成在不受干扰的情况下,在操作孔1a内旋转和前后移动。
当变速杆10在旋转或前后移动的过程中与控制台1干扰时,可能不能适当地操作变速杆10。就这一点而言,操作孔1a可形成为使变速杆10与控制台1不干扰的足够大的尺寸。此外,根据本发明的示例性实施例的电子换档系统还可包括用于覆盖操作孔1a的盖部件80。由于利用盖部件80覆盖操作孔1a,因此能够防止杂质进入控制台1,并且改善外观的美观度。
变速杆10的下部贯穿盖部件80,并且控制台1的操作孔1a和变速杆10的下部可设置在控制台1中。盖部件80可随着变速杆10的旋转或直线运动而移动(例如,能够被移动,而不是固定组件)。就这一点而言,盖部件80可布置在控制台1上,盖部件80可被引导到或者可与控制台1磁性接合的位置上。在控制台1内,支承板3可固定到控制台1,并且第一致动器30和第二致动器40以及PCB50可固定地布置在支承板3上。
此外,根据本发明的示例性实施例的电子换档系统还可包括连杆90和复位弹簧100。贯穿变速杆10的下端部沿前后方向延伸的连杆90可整体地与变速杆10接合,从而与变速杆10协同(例如,对应于)工作,并且连杆90可连接第一致动器30和第二致动器40。连杆90的前端部可贯穿复位弹簧100,复位弹簧100的一端(例如,第一端)由连杆90支承,另一端(例如,第二端)可布置在支承板3的前表面3a上并且由前表面3a支承。当去除从变速杆10施加到连杆90的外力时,复位弹簧100可通过向后驱动连杆90以使连杆90返回至初始位置。
贯穿第一致动器30的连杆90的一部分(图2中的连杆90的L1部分)可以形成可固定布置S极永磁体91a和N极永磁体91b的转子部91。第一致动器30可包括定子部31,其中线圈31a缠绕于该定子部31上。根据此种配置,转子部91和定子部31组成步进电动机。转子部31的磁场强度可基于档位而不同地变化,或者转子部31与定子部91之间的距离可基于档位而设置得不同,因此可基于档位设置步进电动机的不同级别的阻力。因此,在换档时,驾驶者可具有改善的控制感。
例如,当阻力的级别被设置成根据变速杆10的旋转而变化时,在档位从P档变化至D档时,阻力逐渐增加;相反地,当档位从D档变化至P档时,阻力逐渐减小,在换档时出现的控制感可防止驾驶者错误地操作档位。
进一步地,第二致动器40可以是具有线圈41的螺线管,并且安装到螺线管内的连杆90的后部(图2中的连杆90的L2部分)可以由钢材形成。当响应于驾驶者操作前进按钮70而建立电气连接时,供应至螺线管的电流可被终止或切断。具体地,连杆90可处于连杆90可向前移动的释放位置。当驾驶者停止操作前进按钮70时,会向螺线管提供电流,并且螺线管会被磁化,借此,将限制连杆90从而防止连杆90向前移动。在根据本发明的示例性实施例的电子换档系统中,当旋转按钮60和前进按钮70都处于关闭位置(例如,未接合)时,在PCB50的控制下,第一致动器30和第二致动器40都保持在锁定位置。因此,变速杆10的旋转和向前移动都会受限。
第一致动器30的锁定位置,即,步进电动机的安装位置,可表示由于由线圈31a产生的磁场不变,因此定子部31的磁化极性仍然固定不变。由于可防止转子部91旋转,因此可限制连杆90的旋转。此外,当驾驶者向变速杆10施力时,变速杆10可保持在限制位置,而不旋转。
此外,第二致动器40的锁定位置可表示响应于向第二致动器40的线圈41提供电流而磁化的螺线管限制连杆90的后部L2从而防止连杆90移动的位置。在该位置上,可限制转子部91的移动,从而限制连杆90的向前移动。此外,当驾驶者向变速杆10施力时,变速杆10可保持在限制位置,不旋转。当旋转按钮60处于开启位置,并且前进按钮70处于关闭位置时,可通过PCB50操作第一致动器30。因此,变速杆10可被配置成旋转,并且第二致动器40仍然处于锁定位置,借此,可以限制变速杆10的向前移动。
从在由驾驶者将旋转按钮60操作至开启位置时起,在PCB50的控制下提供给线圈31a的电流的极性将发生变化,因此定子部31的磁化极性将发生变化。因此,转子部91可被配置成旋转,引起连杆90旋转。此外,变速杆10可被配置成沿横向旋转,从而允许在P档、R档、N档以及D档中选择一个档位。当旋转按钮60处于关闭位置且前进按钮70处于开启位置时,第一致动器30可被配置成,在PCB50的控制下,通过保持在锁定位置来限制变速杆10的旋转,并且响应于电流供应被终止,第二致动器40可处于释放位置,从而使变速杆10能够向前移动。
此外,从在由驾驶者将前进按钮70操作至开启位置时起,可通过PCB终止向线圈41供应电流,因此使螺线管消磁。因此,变速杆10可通过驾驶者施加于其上的力而向前移动。此外,在施加给变速杆10的力被去除时,在复位弹簧100的弹力作用下,变速杆10将向后移动,因此返回至初始位置。当旋转按钮60和前进按钮70都处于开启位置时,PCB50可被配置成检测误操作,并且可被配置成将第一致动器30和第二致动器40都操作成锁定,因此实现换档锁定位置。
更进一步地,根据本发明的示例性实施例的电子换档系统还可包括由控制器操作的显示部110,以便基于从PCB50输出的当前档位和错误信号显示警告信号。具体地,可利用第二致动器40的螺线管,自动地向前移动变速杆10。就这一点而言,螺线管可被配置成包括与连杆90的后端接合的柱塞(plunger)。第二致动器40可被布置成使得柱塞向前突出。
当驾驶者将前进按钮70操作至开启位置时,可通过PCB50操作螺线管,使柱塞突出,借此,连杆90可向前移动。如上文所述,当提供利用螺线管自动向前移动变速杆10的配置时,可通过调整施加到螺线管的电流的强度,来调整柱塞突出的速度和连杆90移动的速度。因此,可以提高在运动模式和停车模式中连杆90移动的速度,并且降低在高级模式中连杆90移动的速度,从而使驾驶者享受更精致的驾驶体验。
在下文中,将描述本发明的实施例的操作。
参考图6,以虚线示出的变速杆10是处于P档,表示车辆处于停车状态。处于P档的变速杆10保持在限制位置中,除非驾驶者操作旋转按钮60或前进按钮70,否则变速杆10既不能旋转也不能向前移动。在图6中以实线画出的变速杆10处于D档。驾驶者可首先操作旋转按钮60中的正向按钮61,来操作变速杆10进行换档。
在操作正向按钮61时,电信号被传输至PCB50。可由PCB50来操作第一致动器30,并且响应于第一致动器30的操作,连杆90可轴向旋转。变速杆10可配置成通过连杆90的轴向旋转而进行旋转(图6中的箭头R1)。一旦按钮61被操作时,与变速杆10的下端相接合的杆磁体20,响应于重复操作,而从P档移动至R档,并且最终移动至D档。
当驾驶者操作旋转按钮60,并且不操作前进按钮70时,变速杆10可被配置成横向旋转,并且可通过第二致动器40限制其向前移动。当杆磁体20旋转至D档时,PCB50可被配置成基于与变化的磁通量相对应的电流值来检测已选择的档位,上述磁通量随着杆磁体20的位置变化而进行变化。当如上所述完成档位的选择时,驾驶者终止操作旋转按钮60。从此时起,变速杆10可保持在防止变速杆10旋转的限制位置。
在完成旋转按钮60的操作后,驾驶者操作前进按钮70。响应于前进按钮70被操作,电信号可被传输至PCB50,其反过来可引起第二致动器40的操作。随着第二致动器40的操作,连杆90可从限制位置释放。因此,变速杆10可通过来自驾驶者的力向前移动。当驾驶者向前移动变速杆10(箭头M1)时,杆磁体20的位置发生变化,并且PCB50可被配置成基于与磁通量的变化相对应的电流值,将选择的档位变化信号输出至TCU。螺线管或电动机可被配置成响应于由TCU指示的电信号进行操作。进一步地,响应于螺线管或电动机的操作,可在相应档位施加液压或者防止在相应档位施加液压,借此,可执行电动换档控制。
在去除从驾驶者施加到已向前移动的变速杆10的力时,在复位弹簧100的回复力作用下,连杆90和变速杆10将向后返回(在与箭头M1相反的方向上)。在不操作旋转按钮60的预定时间段(例如,约2秒)已经过去之后,可通过PCB50操作第二致动器40,将已返回的变速杆10转换到可防止变速杆10向前移动的限制位置中。此外,通过由PCB50操作的第一致动器30,可连续地保持在防止变速杆10旋转的限制位置上。在从D档变换至另一档位的操作之后,并且巡航结束时,换档到P档的操作与上文所述相同,因此省略对其的详细描述。
如上所述,根据本发明的示例性实施例的电子换档系统可被配置成,通过变速杆的旋转和向前移动来执行至目标档位的换档操作。该电子换档系统可激发驾驶者在换档操作中的兴趣,因此提高其市销性。具体地,可提高换档操作的可靠性,因此可防止误操作。此外,可以使变速杆10的操作中的轻击最小,因此能够显著地减小驾驶者在换档操作过程中的疲劳。
尽管已出于示例性的目的,对本发明示例性实施例进行描述,但是本领域技术人员应当理解的是,在不违背如所附权利要求所公开的本发明的范围和精神的情况下,还可以进行各种修改、增加以及替换。

Claims (17)

1.一种电子换档系统,包括:
变速杆,其被配置成使得其上端可相对于其下端沿横向旋转,或者整个杆体相对于其下端向前或向后移动;
杆磁体,其与所述变速杆的下端接合;
第一致动器,其连接于所述变速杆以限制所述变速杆横向旋转,或者将所述变速杆从限制位置释放;
第二致动器,其连接于所述变速杆以限制所述变速杆向前或向后移动,或者将所述变速杆从限制位置释放;
印刷电路板(PCB),其被布置成面向所述杆磁体,并且被配置成响应于所述杆磁体的位置变化来检测档位,将检测到的档位的档位信号输出到变速器控制单元(TCU),并且操作所述第一致动器和所述第二致动器;以及
前进按钮,其布置在变速杆的上部,
其中所述前进按钮被配置成响应于基于驾驶者操作的电气连接,输出所述变速杆的向前移动信号。
2.根据权利要求1所述的电子换档系统,还包括:
旋转按钮,其布置在所述变速杆的上部,
其中所述旋转按钮被配置成,响应于基于所述驾驶者操作的电气连接,输出所述变速杆的横向旋转信号。
3.根据权利要求2所述的电子换档系统,其中:
所述变速杆响应于所述旋转按钮被操作而旋转时所选择的档位,是停车档(P)、倒车档(R)、空档(N)、以及前进档(D),并且
所述旋转按钮包括正向按钮和反向按钮,其中所述正向按钮被配置成产生信号,使得所述变速杆按照停车档、倒车档、空档、以及前进档的顺序选择档位的方式旋转;所述反向按钮被配置成产生信号使得所述变速杆按照前进档、空档、倒车档、以及停车档的顺序来选择档位的方式旋转。
4.根据权利要求2所述的电子换档系统,其中:
所述印刷电路板被配置成,当响应于所述旋转按钮被操作,所述杆磁体的位置随着所述变速杆的旋转而发生变化时,所述印刷电路板根据与磁通量变化相对应的电流值检测所选择的档位,并且
在停止所述旋转按钮的操作之后,响应于所述前进按钮的操作,所述杆磁体的位置随着所述变速杆的向前移动而发生变化时,所述印刷电路板利用与磁通量变化相对应的电流值,将所选择的档位变化信号输出至所述变速器控制单元。
5.根据权利要求2所述的电子换档系统,其中所述变速杆布置在靠近驾驶者座椅的控制台上,以使所述变速杆能够被操作,所述变速杆的上部贯穿所述控制台伸出到舱室内,所述变速杆的下部被布置成位于所述控制台内。
6.根据权利要求5所述的电子换档系统,其中所述控制台包括操作孔,其中所述变速杆被配置成在不受干扰的情况下在所述操作孔中旋转和前后移动,所述电子换档系统还包括覆盖所述操作孔的盖部件,其中所述盖部件布置在所述控制台上,以被所述控制台引导的状态设置或者与所述控制台磁性接合地设置在使得所述盖部件与所述变速杆能够一起移动的位置。
7.根据权利要求5所述的电子换档系统,其中所述控制台包括固定地布置在所述控制台中的支承板,并且所述第一致动器、所述第二致动器以及所述印刷电路板固定地布置在所述支承板上。
8.根据权利要求7所述的电子换档系统,还包括:
连杆,其沿前后方向贯穿所述变速杆的下端部,
其中所述连杆与所述变速杆一体接合,从而与所述变速杆协同操作,并且所述连杆连接于所述第一致动器和所述第二致动器。
9.根据权利要求8所述的电子换档系统,还包括:
复位弹簧,以所述连杆的前端部贯穿所述复位弹簧的状态,所述复位弹簧的第一端由所述连杆支承,所述复位弹簧的第二端布置在所述支承板的前表面上并由所述支承板的前表面支承,以便当从所述变速杆施加给所述连杆的外力去除时,所述复位弹簧通过向后驱动所述连杆,使所述连杆返回至初始位置。
10.根据权利要求8所述的电子换档系统,其中所述连杆贯穿所述第一致动器的部分形成转子部,在所述转子部上固定布置有S极永磁体和N极永磁体,并且所述第一致动器包括定子部,在所述定子部上缠绕有线圈,其中所述转子部和所述定子部构成步进电动机。
11.根据权利要求10所述的电子换档系统,其中所述转子部的磁场强度根据档位而不同地变化,或者所述转子部与所述定子部之间的距离根据档位而不同地被设置,以便根据档位而设置不同级别的步进电动机的阻力,从而在换档时,为驾驶者提供控制感。
12.根据权利要求8所述的电子换档系统,其中所述第二致动器包括螺线管,当响应于所述前进按钮的操作而建立电气连接时,终止向所述螺线管供应电流且所述连杆处于可向前移动的释放位置,并且终止所述前进按钮的操作时,向所述螺线管供应电流以限制所述连杆,从而防止所述连杆向前移动。
13.根据权利要求8所述的电子换档系统,其中,当所述旋转按钮和所述前进按钮都处于关闭位置时,所述第一致动器和所述第二致动器都保持在锁定位置,同时限制所述变速杆的旋转和向前移动。
14.根据权利要求8所述的电子换档系统,其中,当所述旋转按钮处于开启位置,而所述前进按钮处于关闭位置时,所述第一致动器操作以使所述变速杆旋转,所述第二致动器保持在锁定位置,以限制所述变速杆向前移动。
15.根据权利要求8所述的电子换档系统,其中,当所述旋转按钮处于关闭位置,而所述前进按钮处于开启位置时,所述第一致动器被配置成通过保持在锁定位置来限制所述变速杆的旋转,并且所述第二致动器响应于停止供应电流而处于释放的位置,从而使变速杆能够向前移动。
16.根据权利要求8所述的电子换档系统,其中,所述印刷电路板被配置成,当所述旋转按钮和所述前进按钮都处于开启位置时,检测为误操作,并且操作所述第一致动器和所述第二致动器以使其被锁定。
17.根据权利要求1所述的电子换档系统,还包括:
显示部,其被配置成显示基于从所述印刷电路板输出的当前档位和错误信号的警告信号。
CN201610143585.1A 2015-10-06 2016-03-14 电子换档系统 Active CN106560636B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0140198 2015-10-06
KR1020150140198A KR101755854B1 (ko) 2015-10-06 2015-10-06 전자식 변속시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106560636A CN106560636A (zh) 2017-04-12
CN106560636B true CN106560636B (zh) 2020-01-24

Family

ID=58355941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610143585.1A Active CN106560636B (zh) 2015-10-06 2016-03-14 电子换档系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9903467B2 (zh)
KR (1) KR101755854B1 (zh)
CN (1) CN106560636B (zh)
DE (1) DE102016204129B4 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101709464B1 (ko) * 2015-10-12 2017-02-23 경창산업주식회사 수동변속기의 변속 제어 장치
EP3205906B1 (en) * 2016-02-10 2018-04-18 FCA Italy S.p.A. Electronic control system for an automotive automatic transmission
KR20180064889A (ko) * 2016-12-06 2018-06-15 현대자동차주식회사 차량의 변속레버 어셈블리
KR102360997B1 (ko) * 2017-07-27 2022-02-09 현대자동차주식회사 전자식 변속 시스템
KR101953184B1 (ko) * 2018-08-03 2019-03-04 쌍용자동차 주식회사 변속기 조작 시스템
CN109192589B (zh) * 2018-10-25 2024-04-26 武汉天运汽车电器有限公司 一种换挡球头开关
JP7476455B2 (ja) * 2018-11-09 2024-05-01 株式会社東海理化電機製作所 シフト装置
CN109595335A (zh) * 2018-12-21 2019-04-09 十堰达峰软轴有限公司 滑动操纵的电子换挡器及具有该换挡器的车辆
CN114001149A (zh) * 2021-11-02 2022-02-01 常州辉思特电子科技有限公司 一种电子换挡器
TWI822440B (zh) * 2022-11-03 2023-11-11 財團法人工業技術研究院 車輛換檔自動裝置與其方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6145401A (en) * 1997-11-21 2000-11-14 Caterpillar Inc. Modular control handle
CN101065903A (zh) * 2004-11-24 2007-10-31 Zf腓特烈港股份公司 用于汽车的转换装置
CN102815212A (zh) * 2011-06-09 2012-12-12 现代自动车株式会社 点火控制类型的汽车杆设备
CN104246440A (zh) * 2012-03-22 2014-12-24 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 磁场传感器、操纵设备和用于确定相对位置的方法
CN104896080A (zh) * 2014-03-04 2015-09-09 现代自动车株式会社 一体化电子换挡杆

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19920650A1 (de) 1999-05-05 2000-11-09 Mannesmann Sachs Ag Bedienelement für ein Schaltgetriebe, Schaltgetriebe und Verfahren zum Schalten eines Schaltgetriebes
JP4199951B2 (ja) 2002-03-06 2008-12-24 アルプス電気株式会社 バイワイヤ方式の車両用シフトレバー装置
DE102007058922B3 (de) 2007-12-05 2009-06-18 Zf Friedrichshafen Ag Betätigungseinrichtung mit Kulissenwelle
DE102007058850A1 (de) * 2007-12-05 2009-06-10 Zf Friedrichshafen Ag Betätigungseinrichtung mit Sperranordnung
KR20100123150A (ko) 2009-05-14 2010-11-24 주식회사 케피코 시프트 바이 와이어 기반 자동 변속기의 고장검출장치 및 그 방법
KR101459799B1 (ko) 2009-12-04 2014-11-07 현대자동차주식회사 차량의 전자식 변속 조작장치
KR101274648B1 (ko) * 2010-10-11 2013-06-14 에스엘 주식회사 차량용 변속 장치
KR101349471B1 (ko) 2010-12-09 2014-01-10 에스엘 주식회사 차량의 변속 조작장치
JP2013002619A (ja) * 2011-06-21 2013-01-07 Nec System Technologies Ltd 自動車用変速制御装置、変速制御方法、および変速制御プログラム
KR101399087B1 (ko) 2012-12-11 2014-05-27 현대자동차주식회사 볼힌지 구조를 포함하는 전자식 자동변속레버
JP6083230B2 (ja) 2012-12-18 2017-02-22 三菱自動車工業株式会社 シフト装置
KR101982859B1 (ko) 2013-06-28 2019-05-28 현대자동차주식회사 회전 타입 전자식 변속 레버
DE102013220404A1 (de) * 2013-10-10 2015-04-16 Zf Friedrichshafen Ag Shift-by-wire Betätigungseinrichtung und Verfahren zur Auswahl von Fahrstufen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6145401A (en) * 1997-11-21 2000-11-14 Caterpillar Inc. Modular control handle
CN101065903A (zh) * 2004-11-24 2007-10-31 Zf腓特烈港股份公司 用于汽车的转换装置
CN102815212A (zh) * 2011-06-09 2012-12-12 现代自动车株式会社 点火控制类型的汽车杆设备
CN104246440A (zh) * 2012-03-22 2014-12-24 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 磁场传感器、操纵设备和用于确定相对位置的方法
CN104896080A (zh) * 2014-03-04 2015-09-09 现代自动车株式会社 一体化电子换挡杆

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170040927A (ko) 2017-04-14
US20170108116A1 (en) 2017-04-20
CN106560636A (zh) 2017-04-12
DE102016204129B4 (de) 2023-07-20
US9903467B2 (en) 2018-02-27
DE102016204129A1 (de) 2017-04-06
KR101755854B1 (ko) 2017-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106560636B (zh) 电子换档系统
US8499661B2 (en) Selector lever having actuating change of position
US20200240515A1 (en) Shift control apparatus for electronic shift system
CN104321713B (zh) 旋转式选择器开关以及相关系统及方法
US10704670B2 (en) Automotive transmission
US20160312882A1 (en) Vehicle transmission
US20180172140A1 (en) Vehicle shift lever assembly
JP4535174B2 (ja) 車両の制御装置および制御方法
US9556951B2 (en) Gear-shift lever module
EP3225883A1 (en) Shift lever for vehicle
US6659255B2 (en) Shift lock device
CN108506467B (zh) 具有空档档位换档锁的换档杆机构
US10598273B2 (en) Actuating apparatus for selecting gears for a gear change transmission and method for blocking an actuating apparatus
US20190154144A1 (en) Shift lever assembly for automatic transmission vehicle
CN106838297B (zh) 用于控制手动变速器换挡的装置
US10962108B2 (en) Shift-by-wire (SBW) column shifter
CN106256589B (zh) 用于车辆的电子换档系统
US20140375401A1 (en) Solenoid apparatus for shift lever
US11434991B2 (en) Shift-by-wire (SBW) column shifter
CN110886837B (zh) 车辆用变速装置
CN114576345B (zh) 传感器装置、汽车换档控制系统及换档方法
JP2002276804A (ja) シフト装置
KR102614122B1 (ko) 차량용 전자식 변속시스템
CN103821925A (zh) 电子换档装置
CN114576345A (zh) 传感器装置、汽车换档控制系统及换档方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant