CN111120641B - 一种可实现手动和自动两种换挡操作的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可实现手动和自动两种换挡操作的装置，包括：自动挡操控装置，用于接受操控，并根据操控发送自动挡位信号；手动模式切换键，用于接受操控，并根据操控发送手动模式切换信号；手动挡操控装置，用于接受操控，并根据操控发送手动挡位信号；整车控制器，用于根据接收的自动挡位信号和手动模式切换信号判断整车当前的工作模式，并根据判断结果发送自动挡模式在挡信号或手动挡模式在挡信号；以及挡位锁，用于在接收到自动挡模式在挡信号时所述手动挡操控装置操控无效化，或者在接收到手动挡模式在挡信号时，使能所述手动挡操控装置。

Description

一种可实现手动和自动两种换挡操作的装置

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种可实现手动和自动两种换挡操作的装置。

背景技术

随着自动挡变速器技术的飞速发展，越来越多的车型配置了自动挡变速器。由于自动挡车型极大地降低了车辆的驾驶技巧门槛，只需挂入D挡、然后通过油门控制车辆即可，尤其对于初学者，极大的提高了驾驶的便利性，但也由于自动挡的普及，使得车辆在驾驶过程中基本体验不到手动挡换挡的感觉及驾驶的乐趣。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可实现手动和自动两种换挡操作的装置。

本发明提供了一种可实现手动和自动两种换挡操作的装置，一种可实现手动和自动两种换挡操作的装置，包括：自动挡操控装置，用于接受操控，并根据操控发送自动挡位信号；手动模式切换键，用于接受操控，并根据操控发送手动模式切换信号；手动挡操控装置，用于接受操控，并根据操控发送手动挡位信号；整车控制器，用于根据接收的自动挡位信号和手动模式切换信号判断整车当前的工作模式，并根据判断结果发送自动挡模式在挡信号或手动挡模式在挡信号；挡位锁，用于在接收到自动挡模式在挡信号时所述手动挡操控装置操控无效化，或者在接收到手动挡模式在挡信号时，使能所述手动挡操控装置。

根据一优选实施例，所述整车控制器在接收到自动挡位信号时，判断整车处于自动挡模式，向所述挡位锁发送自动挡模式在挡信号，在接收到手动模式切换信号时，判断整车处于手动挡模式，向所述挡位锁发送手动挡模式在挡信号。

根据一优选实施例，所述装置还包括电源管理模块，所述电源管理模块用于在整车上电或下电时向所述整车控制器发送上电或下电信号，所述整车控制器在接收到下电信号时，将整车的工作模式复位至自动挡模式，在接收到上电信号时，判定整车处于自动挡模式，向所述挡位锁发送自动挡模式在挡信号。

根据一优选实施例，所述自动挡操控装置包括自动挡操控键，所述自动挡操控键包括泊车键、前进键、空挡键和倒车键，所述手动挡操控装置包括换挡杆和设于所述换挡杆周围的若干挡位槽，所述挡位槽与手动操控挡位一一对应。

根据一优选实施例，所述挡位锁为软件锁，当所述挡位锁接收到手动挡模式在挡信号时，所述挡位锁向所述整车控制器发送使能指令，所述整车控制器在收到所述使能指令后能够响应所述手动挡操控装置发送的手动挡位信号；当所述挡位锁接收到自动挡模式在挡信号时，所述挡位锁不向所述整车控制器发送使能指令，所述整车控制器不能够响应所述手动挡操控装置发送的手动挡位信号。

根据一优选实施例，所述挡位锁为机械锁，当所述挡位锁接收到自动挡模式在挡信号时，所述挡位锁将所述换挡杆锁定于原始位置；当所述挡位锁接收到手动挡模式在挡信号时，所述挡位锁解除对所述换挡杆的锁定，所述换挡杆可挂入任一所述挡位槽内。

根据一优选实施例，所述挡位锁默认处于使所述手动挡操控装置操控无效化的状态，所述挡位锁在整车下电时自动复位至默认状态。

根据一优选实施例，所述自动挡操控键和所述手动模式切换键为设于车辆仪表盘上的点触或按压键。

根据一优选实施例，所述换挡杆包括手柄部和设于手柄部顶端的头部，所述自动挡操控键和所述手动模式切换键包括沿周向排列于所述头部的若干指示键，当所述手柄部沿其轴向转动至特定的位置时，所述自动挡操控键和所述手动模式切换键向整车控制器发送对应的自动挡位信号或手动模式切换信号。

根据一优选实施例，当所述挡位锁接收到自动挡模式在挡信号时，所述挡位锁将所述换挡杆锁定于原始位置，所述换挡杆的所述手柄部仅能够沿其轴向转动；当所述挡位锁接收到手动挡模式在挡信号时，所述挡位锁解除对所述换挡杆的锁定，所述换挡杆的所述手柄部能够沿其轴向摆动。

综上所述，本发明提供的可实现手动和自动两种换挡操作的装置，通过将自动挡模式和手动挡模式设为按键式或者集成旋钮式，并结合控制换挡杆的挡位锁，以实现在自动挡模式下换挡杆不能进行手动换挡操作，而在选择手动挡模式下换挡杆才能进行手动换挡操作，以使得用户既能体验自动驾驶的便捷、又能感受手动驾驶的乐趣，提高了体验感。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明可实现手动和自动两种换挡操作的装置的一具体实施例的系统框图；

图2为本发明提供的可实现手动和自动两种换挡操作的装置的第一具体实施例的结构示意图；

图3为将本发明提供的可实现手动和自动两种换挡操作的装置的第二具体实施例的结构示意图；

图4为图3中换挡杆头部的俯视示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明详细说明如下。

如图1所示，本发明提供了一种可实现手动和自动两种换挡操作的装置，包括自动挡操控装置10、手动挡操控装置20、手动模式切换键30、电源管理模块70、整车控制器40、挡位锁50及变速器60。

其中，变速器60具有自动挡模式和手动挡模式，驾驶员能够根据需要选择自动挡模式或选择手动挡模式，既能体验自动挡驾驶的便捷性，又能获得手动挡驾驶的乐趣，提高了用户体验。

自动挡操控装置10用于接受操控，并根据操控发送自动挡位信号。在本发明中，自动挡操控装置10包括多种不同类型的自动挡操控键11，如图2所示，在一优选实施例中，自动挡操控键11与自动操控挡位一一对应，包括泊车键（P挡键）、前进键（D挡键）、空挡键（N挡键）和倒车键（R挡键）。自动挡操控装置10在任意一个自动挡操控键11被按压或触控时，向整车控制器40发送对应的自动挡位信号。

手动模式切换键30用于接受操控，并根据操控发送手动模式切换信号。在本实施例中，手动模式切换键30对应M挡键。手动模式切换键30在受到按压或触控操作时向整车控制器40发送手动模式切换信号。

手动挡操控装置20用于接受操控，并根据操控发送手动挡位信号。在本发明中，手动挡操控装置20包括换挡杆21以及设于换挡杆21周围的挡位槽22，挡位槽22与手动操控挡位一一对应，在本实施例中，挡位槽22分别对应1-6挡，共六个手动操控挡位。手动挡操控装置20在换挡杆21挂入任意一个挡位槽22后向整车控制器40发送对应的手动挡位信号。

电源管理模块70，用于向整车控制器40发送上电或下电信号，并管理对应用电元件的用电情况。

整车控制器40与自动挡操控装置10、手动模式切换键30、手动挡操控装置20和电源管理模块70信号连接，用于根据接收的上电信号、自动挡位信号和手动模式切换信号判断整车当前的工作模式，并根据判断结果向挡位锁50发送自动挡模式在挡信号或手动挡模式在挡信号。整车控制器40还可根据自动挡位信号和手动挡位信号调取内部存储的对应控制逻辑，控制变速器60进行相应的操作。

具体的，当整车控制器40接收到下电信号时向对应的元件发送复位信号，将整车的工作模式自动复位至自动挡模式，在接收到上电信号时，判定整车处于自动挡模式，向挡位锁50发送自动挡模式在挡信号。整车控制器40在接收到自动挡位信号时，判断整车当前处于自动挡模式，向挡位锁50发送自动挡模式在挡信号，在接收到手动模式切换信号时判断整车处于手动挡模式，向挡位锁50发送手动挡模式在挡信号。

在本发明中，整车控制器40收到自动挡位信号包括两种情况，一种是整车在自动挡模式的不同操作方式之间进行切换时接收的自动挡位信号，例如，整车由D挡切换至R挡时收到的R挡信号，另外一种是整车由手动挡模式切换至自动挡模式时接收的自动挡位信号，整车在手动挡模式下按下任意自动挡操控键11即可进入自动挡模式。整车控制器40收到手动模式切换信号指整车控制器40收到手动模式切换信号后未收到自动挡信号或下电信号，此时整车控制器40会认为整车一直处于手动挡模式。这也包括两种情况，一种是在自动挡模式下收到手动模式切换信号，此时整车由自动挡模式切换至手动挡模式，但还未进行手动挡模式的操作，另外一种是切换到手动挡模式后进行了手动挡模式的操作，即进行了手动挡模式下的换挡操作，此种情况在接收到手动模式切换信号后一定时间内还收到手动挡位信号。

挡位锁50与整车控制器40和手动挡操控装置20信号连接，用于在接收到自动挡模式在挡信号时使换挡杆21操控无效化，或者在接收到手动挡模式在挡信号时，使能手动挡操控装置20。在本发明中，使换挡杆21操控无效化指使对换挡杆21的操控失效，其包括两种情况，一种是使换挡杆21固定不动，驾驶员无法对换挡杆21进行操控，即换挡杆21因固定不动而无法接受驾驶员的操控，另外一种是换挡杆21驾驶员可以对换挡杆21进行操控，即换挡杆21可以运动，但挡位锁50对其进行的换挡操作不响应。挡位锁50使能手动挡操控装置20指挡位锁50能够使整车控制器40响应驾驶员对换挡杆21的操控。如此，使驾驶员在整车切换至手动挡模式时能够利用换挡杆21进行挡位的切换，而在整车处于自动挡模式时，无法直接通过操控换挡杆21进行挡位的切换，避免误操作。

以下就本发明提供的可实现手动和自动两种换挡操作的装置的不同实施例进行说明。

其中的一个实施例如图2所示，在本具体实施例中，自动挡操控键11和手动模式切换键30为设于车辆仪表盘上的点触或按压键，当需进行相应的操作时，只需在车辆仪表盘上对应的位置进行点触或按压操作即可。

在本具体实施例中，本发明提供的挡位锁50可为软件锁或者机械锁。

若挡位锁50为软件锁，该挡位锁50主要通过控制逻辑的设计，使挡位锁50根据接收的自动挡模式在挡信号和手动挡模式在挡信号，进行手动挡操作装置20的失效和使能操作，此时，挡位锁50不会机械锁止换挡杆21。具体地，当接收到手动挡模式在挡信号时，挡位锁50向整车控制器40发送使能指令，整车控制器40在接收到使能指令后，能够响应手动挡操控装置20发送的手动挡位信号，调取对应的控制逻辑，控制变速器60进行相应的操作。当接收到自动挡模式在挡信号时，挡位锁50不向整车控制器40发送使能指令，则整车控制器40不能够响应手动挡操控装置20发送的手动挡位信号，控制变速器60进行相应的操作。有关于变速器进行换挡的具体内容和操作逻辑，可参考现有技术，在此不再展开赘述。

若挡位锁50为机械锁，该挡位锁50可以通过小电机带动转轴以锁止和解锁手动挡操控装置20。具体的，在接收到自动挡模式在挡信号时，挡位锁50能够通过控制小电机的转向锁住换挡杆21，使得换挡杆21处于原始位置而不能挂入挡位槽22，如此便无法通过换挡杆21实现手动驾驶；在接收到手动挡模式在挡信号时，挡位锁50能够通过控制小电机的转向解除对换挡杆21的锁定，此时，换挡杆21能够根据需要挂入任一挡位槽22内，实现手动驾驶。

本发明中，挡位锁50具有复位功能，当整车控制器40接收到下电信号时，向挡位锁50发送复位信号，挡位锁50根据复位信号自动复位至使手动挡操控装置20失效的状态。

其中的另一个实施例如图3和图4所示，在本具体实施例中，换挡杆21包括手柄部和设于手柄部顶端的头部。该手柄部既可绕其轴线转动，也可以绕其轴线摆动。自动挡操控键11和手动模式切换键30包括沿周向排列于换挡杆21头部周缘的若干指示键。当手柄部沿其轴向转动至特定的位置时，自动挡操控键11和手动模式切换键30能够向整车控制器40发送对应的自动挡位信号或手动模式切换信号。具体地，手柄部在正对上述若干指示键的部分设有金属片，当换挡杆21的头部绕其轴线转动至特定的位置时，对应的金属片能够导通对应的电路，使整车控制器40能够获得多个不同的电压信号，从而能够根据获取的电压信号的不同来判断头部相对于原始位置转动的角度，从而判断当前的挡位或当前的挡位操控模式。当手柄部沿其轴向摆动至特定的位置时，手动挡操控装置20会向整车控制器40发送对应的手动挡位信号，使整车控制器40控制变速器60进行相应的操作。

在本具体实施例中，为了避免换挡杆21在进行自动挡模式的操作时误挂入挡位槽22，此处的挡位锁50仅为机械锁，所述机械锁在默认状态和自动挡模式下，将换挡杆21锁定于原始位置，只有在整车进入手动挡模式时，挡位锁50才能够解除换挡杆21的锁定，使换挡杆21能够绕其轴线摆动而挂入挡位槽22。

综上，本发明提供的可实现手动和自动两种换挡操作的装置，通过挡位锁的设置，能够实现在自动挡模式下换挡杆不能进行手动换挡操作，而只有在选择手动挡模式时换挡杆才能进行手动换挡操作，使得用户既能体验自动驾驶的便捷、又能感受手动驾驶的乐趣，增强了用户体验，且可避免误操作。

以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种可实现手动和自动两种换挡操作的装置，其特征在于，包括：

自动挡操控装置（10），用于接受操控，并根据操控发送自动挡位信号；

手动模式切换键（30），用于接受操控，并根据操控发送手动模式切换信号；

手动挡操控装置（20），用于接受操控，并根据操控发送手动挡位信号；

整车控制器（40），用于根据接收的自动挡位信号和手动模式切换信号判断整车当前的工作模式，并根据判断结果发送自动挡模式在挡信号或手动挡模式在挡信号；

挡位锁（50），用于在接收到自动挡模式在挡信号时所述手动挡操控装置（20）操控无效化，或者在接收到手动挡模式在挡信号时，使能所述手动挡操控装置（20）；

所述自动挡操控装置（10）包括自动挡操控键（11），所述自动挡操控键（11）包括泊车键、前进键、空挡键和倒车键，所述自动挡操控装置（10）在任意一个自动挡操控键（11）被操控时，向所述整车控制器（40）发送对应的自动挡位信号，所述手动挡操控装置（20）包括换挡杆（21）和设于所述换挡杆（21）周围的若干挡位槽（22），所述挡位槽（22）与手动操控挡位一一对应，所述手动挡操控装置（20）在所述换挡杆（21）挂入任意一个挡位槽（22）后向所述整车控制器（40）发送对应的手动挡位信号，所述整车控制器（40）在接收到自动挡位信号时，判断整车处于自动挡模式，向所述挡位锁（50）发送自动挡模式在挡信号，在接收到手动模式切换信号时，判断整车处于手动挡模式，向所述挡位锁（50）发送手动挡模式在挡信号；

所述挡位锁（50）为软件锁，当所述挡位锁（50）接收到手动挡模式在挡信号时，所述挡位锁（50）向所述整车控制器（40）发送使能指令，所述整车控制器（40）在收到所述使能指令后能够响应所述手动挡操控装置（20）发送的手动挡位信号；当所述挡位锁（50）接收到自动挡模式在挡信号时，所述挡位锁（50）不向所述整车控制器（40）发送使能指令，所述整车控制器（40）不能够响应所述手动挡操控装置（20）发送的手动挡位信号。

2.根据权利要求1所述的可实现手动和自动两种换挡操作的装置，其特征在于，所述装置还包括电源管理模块，所述电源管理模块用于在整车上电或下电时向所述整车控制器（40）发送上电或下电信号，所述整车控制器（40）在接收到下电信号时，将整车的工作模式复位至自动挡模式，在接收到上电信号时，判定整车处于自动挡模式，向所述挡位锁（50）发送自动挡模式在挡信号。

3.根据权利要求1所述的可实现手动和自动两种换挡操作的装置，其特征在于，所述挡位锁（50）默认处于使所述手动挡操控装置（20）操控无效化的状态，所述挡位锁（50）在整车下电时自动复位至默认状态。

4.根据权利要求1所述的可实现手动和自动两种换挡操作的装置，其特征在于，所述自动挡操控键（11）和所述手动模式切换键（30）为设于车辆仪表盘上的点触或按压键。

5.根据权利要求1所述的可实现手动和自动两种换挡操作的装置，其特征在于，所述换挡杆（21）包括手柄部和设于手柄部顶端的头部，所述自动挡操控键（11）和所述手动模式切换键（30）包括沿周向排列于所述头部的若干指示键，当所述手柄部沿其轴向转动至特定的位置时，所述自动挡操控键（11）和所述手动模式切换键（30）向整车控制器（40）发送对应的自动挡位信号或手动模式切换信号。

Images