CN111720533B - 电子换挡器及其控制方法 - Google Patents

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CN111720533B CN202010533792.4A CN202010533792A CN111720533B CN 111720533 B CN111720533 B CN 111720533B CN 202010533792 A CN202010533792 A CN 202010533792A CN 111720533 B CN111720533 B CN 111720533B
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Abstract

本发明公开了电子换挡器及其控制方法。电子换挡器包括一换挡转轴、一锁止齿轮、一马达、一蜗杆、一解锁位置光电传感器、一锁止位置光电传感器和一电路板，其中：位于所述电子换挡器内部的所述马达被位于所述电路板的一控制电路受控启动；所述蜗杆与所述锁止齿轮传动连接，使得所述解锁位置光电传感器挡片与所述锁止齿轮同步转动。本发明公开的电子换挡器及其控制方法，占用空间小，将锁止凸轮、齿轮、光耦挡片集成到锁止齿轮上，锁止状态下齿轮轴受力仅为一个方向，受力不产生其它方向上面的分力，结构更加简洁可靠，整体结构的缩小并未使得换挡器功能缺失，与此同时给整车其它零件留下充足空间进行布置。

Description

电子换挡器及其控制方法
技术领域
本发明属于车用电器技术领域，具体涉及一种电子换挡器和一种电子换挡器控制方法。
背景技术
目前市场上的车用换挡器主要为杆式换挡器、怀挡式换挡器、旋钮式换挡器、按键式换挡器。
其中，杆式换挡器操作复杂，汽车启动后踩住刹车，按压解锁按钮并把手柄拖动至所需挡位，保养维护不便，占用整车空间大，位置处于驾驶员和副驾驶中间并凸起，影响美观效果，平时车内动作极易碰到引起诸多不便。
其中，怀挡式换挡器装配位置处于方向盘侧面，并且伸出较长的操作部分，原本安装在此处的雨刮需要挪到方向盘左侧，增加方向盘整体结构复杂程度，驾驶过程中胳膊腿部易触碰，行车转弯打方向盘时易触碰，占用整车较大空间，整体布置不整洁。
其中，旋钮式换挡器与按键式换挡器安装位置较低，驾驶员操作时候需要低头查看，影响行车安全，注意力不集中容易造成档位切换错误，倒车驻车过程中均需要低头查看档位按键方能操作，无法做到盲操作及连续操作，凸轮机构自锁受力点产生分力，造成齿轮轴同时受到切向和法向力，定位不可靠，需要进一步予以改进。
发明内容
本发明针对现有技术的状况，克服以上缺陷，提供一种电子换挡器和一种电子换挡器控制方法。
本发明专利申请公开的电子换挡器及其控制方法，其主要目的在于，占用空间小，将锁止结构(锁止凸轮)，传动结构(齿轮)，自回触发结构(光耦挡片)集成到锁止齿轮上，并且在原有老结构上面对传统凸轮锁止结构做了优化，使得锁止状态下齿轮轴受力仅为一个方向，受力不产生其它方向上面的分力，结构更加简洁可靠，整体结构的缩小并未使得换挡器功能缺失，与此同时给整车其它零件留下充足空间进行布置。
本发明专利申请公开的电子换挡器及其控制方法，其另一目的在于，锁止机构为扇形同心圆形状，锁止位置点接触受力，受力不产生其它方向分力，齿轮转轴受力单一，安全可靠性高。
本发明专利申请公开的电子换挡器及其控制方法，其另一目的在于，齿轮轴上集成光电位置传感器触发结构，自锁凸轮结构，传动齿轮结构。
本发明采用以下技术方案，所述电子换挡器包括一换挡转轴、一锁止齿轮、一马达、一蜗杆、一解锁位置光电传感器、一锁止位置光电传感器和一电路板，其中：
位于所述电子换挡器内部的所述马达被位于所述电路板的一控制电路受控启动；
所述蜗杆与所述锁止齿轮传动连接，使得所述解锁位置光电传感器挡片与所述锁止齿轮同步转动；
当所述锁止齿轮带动所述解锁位置光电传感器挡片转动时，使得所述解锁位置光电传感器挡片离开所述解锁位置光电传感器的中间位置，以使得所述马达由位于所述电路板的一微控制器模块受控停止；
位于所述电子换挡器内部的所述马达被位于所述电路板的上述控制电路受控启动，使得位于所述锁止齿轮的所述锁止凸轮受控旋转；
当所述马达带动位于所述锁止齿轮的所述锁止凸轮旋转时，使得所述锁止位置光电传感器挡片旋转触发锁止位置光电传感器电信号，以使得所述马达由位于所述电路板的上述微控制器模块受控停止，进而使得所述换挡转轴复位至锁止点。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述电子换挡器还包括一齿轮，所述锁止凸轮、所述齿轮和所述光耦挡片均被集成于所述锁止齿轮。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述锁止凸轮呈扇形同心圆状。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述锁止点呈点接触受力。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述电路板包括一微控制器模块、一电源管理模块、一解锁和锁止模块和若干挡位传感器，其中：
所述微控制器模块包括一主控芯片U4；
所述解锁和锁止模块包括一解锁单元和一锁止单元，其中：
所述主控芯片U4的27号引脚接于所述解锁单元的BLK_REL端；
所述主控芯片U4的56号引脚接于所述锁止单元的BLK_LOCK端；
所述主控芯片U4的40号引脚接于所述解锁单元的REL_DTC端；
所述主控芯片U4的41号引脚接于所述锁止单元的LOCK_DTC段；
所述主控芯片U4的42号引脚接于所述电源管理模块的WAKEUP_mes端；
所述主控芯片U4的57号引脚接于所述电源管理模块的CPU_SLEEP端；
所述主控芯片U4的1号引脚接于其中一个所述挡位传感器的NETURAL端；
所述主控芯片U4的10号引脚接于其中一个所述挡位传感器的NETURAL_B端；
所述主控芯片U4的11号引脚接于其中一个所述挡位传感器的FWD_M_B端；
所述主控芯片U4的12号引脚基于其中一个所述挡位传感器的FWD_M端；
所述主控芯片U4的28号引脚接于其中一个所述挡位传感器的FWD端；
所述主控芯片U4的29号引脚接于其中一个所述挡位传感器的FWD_B端；
所述主控芯片U4的51号引脚接于其中一个所述挡位传感器的RVS_B端；
所述主控芯片U4的55号引脚接于其中一个所述挡位传感器的RVS端；
所述主控芯片U4的58号引脚接于其中一个所述挡位传感器的RVS_M_B端；
所述主控芯片U4的59号引脚接于其中一个所述挡位传感器的RVS_M端；
所述主控芯片U4的38号引脚接于所述电源管理模块的VBAT_mes端；
所述主控芯片U4的43号引脚接于所述电源管理模块的5V_mes端。
本发明专利申请还公开了一种电子换挡器控制方法，包括以下步骤：
步骤S1：位于电路板的控制电路受控启动位于电子换挡器内部的马达；
步骤S2：蜗杆与锁止齿轮传动连接，使得解锁位置光电传感器挡片与锁止齿轮同步转动；
步骤S3：当锁止齿轮带动解锁位置光电传感器挡片转动时，解锁位置光电传感器挡片离开解锁位置光电传感器的中间位置，以使得马达由位于电路板的微控制器模块受控停止；
步骤S4：位于电路板的控制电路受控启动位于电子换挡器内部的马达，位于锁止齿轮的锁止凸轮受控旋转；
步骤S5：当马达带动位于锁止齿轮的锁止凸轮旋转时，锁止位置光电传感器挡片旋转触发锁止位置光电传感器电信号，以使得马达由位于电路板的微控制器模块受控停止，进而使得换挡转轴复位至锁止点。
本发明公开的电子换挡器及其控制方法，其有益效果在于，占用空间小，将锁止凸轮、齿轮、光耦挡片集成到锁止齿轮上，并且在原有老结构上面对传统凸轮锁止结构做了优化，使得锁止状态下齿轮轴受力仅为一个方向，受力不产生其它方向上面的分力，结构更加简洁可靠，整体结构的缩小并未使得换挡器功能缺失，与此同时给整车其它零件留下充足空间进行布置。
附图说明
图1A是本发明的挡位传感器的部分电路结构示意图。
图1B是本发明的挡位传感器的部分电路结构示意图。
图2是本发明的解锁和锁止模块的电路结构示意图。
图3是本发明的主连接器的电路结构示意图。
图4是本发明的启动开关接口的电路结构示意图。
图5A是本发明的电源管理模块的部分电路结构示意图。
图5B是本发明的电源管理模块的部分电路结构示意图。
图6是本发明的微控制器模块的电路结构示意图。
图7是本发明的驱动电机的电路结构示意图。
图8是本发明的磁铁和霍尔传感器仿真初始状态磁场分布图。
图9是本发明的磁铁和霍尔传感器仿真一阶6°状态磁场分布图。
图10是本发明的磁铁和霍尔传感器仿真二阶12°状态磁场分布图。
具体实施方式
本发明公开了一种电子换挡器和一种电子换挡器控制方法，下面结合优选实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。
本发明各个实施例可能涉及的“锁止结构”、“锁止机构”、“自锁结构”、“自锁机构”等为同一概念，不再区分。
参见附图的图1A和图1B，分别示出了本发明的挡位传感器的部分电路结构；图2示出了本发明的解锁和锁止模块的电路结构；图3示出了本发明的主连接器的电路结构；图4示出了本发明的启动开关接口的电路结构；图5A和图5B分别示出了本发明的电源管理模块的部分电路结构；图6示出了本发明的微控制器模块的电路结构；图7示出了本发明的驱动电机的电路结构；图8示出了本发明的磁铁和霍尔传感器仿真初始状态磁场分布；图9示出了本发明的磁铁和霍尔传感器仿真一阶6°状态磁场分布；图10示出了本发明的磁铁和霍尔传感器仿真二阶12°状态磁场分布。
优选实施例
优选地，参见附图的图1A至图10，本发明公开的一种电子换挡器，包括一换挡转轴、一锁止齿轮、一马达、一蜗杆、一解锁位置光电传感器、一锁止位置光电传感器和一电路板，其中：
位于所述电子换挡器内部的所述马达被位于所述电路板的一控制电路受控启动(用户启动车辆按压一键启动开关，整车上电，电子换挡器接收到整车解锁信号)；
所述蜗杆与所述锁止齿轮传动连接，使得所述解锁位置光电传感器挡片与所述锁止齿轮同步转动；
当所述锁止齿轮带动所述解锁位置光电传感器挡片转动时，使得所述解锁位置光电传感器挡片离开所述解锁位置光电传感器的中间位置，以使得所述马达由位于所述电路板的一微控制器模块受控停止(解锁位置光电传感器信号触发经过电路板的微控制器模块处理后传递出马达停止的信号)；
位于所述电子换挡器内部的所述马达被位于所述电路板的上述控制电路受控启动(用户整车熄火时候再次按压一键启动开关，整车掉电，电子换挡器接收到锁止信号)；
使得位于所述锁止齿轮的所述锁止凸轮受控旋转；
当所述马达带动位于所述锁止齿轮的所述锁止凸轮旋转时，使得所述锁止位置光电传感器挡片旋转触发锁止位置光电传感器电信号，以使得所述马达由位于所述电路板的上述微控制器模块受控停止(锁止位置光电传感器电信号通过微控制器模块处理发出马达停止转动信号)，进而使得所述换挡转轴复位至锁止点。
进一步地，所述电子换挡器还包括一齿轮，所述锁止凸轮、所述齿轮和所述光耦挡片均被集成于所述锁止齿轮。
进一步地，所述锁止凸轮呈扇形同心圆状。
进一步地，所述锁止点呈点接触受力。
进一步地，所述电路板(的控制电路)包括一微控制器模块、一电源管理模块、一解锁和锁止模块和若干挡位传感器，其中：
所述微控制器模块包括一主控芯片U4；
所述解锁和锁止模块包括一解锁单元和一锁止单元，其中：
所述主控芯片U4的27号引脚接于所述解锁单元的BLK_REL端；
所述主控芯片U4的56号引脚接于所述锁止单元的BLK_LOCK端；
所述主控芯片U4的40号引脚接于所述解锁单元的REL_DTC端；
所述主控芯片U4的41号引脚接于所述锁止单元的LOCK_DTC段；
所述主控芯片U4的42号引脚接于所述电源管理模块的WAKEUP_mes端；
所述主控芯片U4的57号引脚接于所述电源管理模块的CPU_SLEEP端；
所述主控芯片U4的1号引脚接于其中一个所述挡位传感器的NETURAL端；
所述主控芯片U4的10号引脚接于其中一个所述挡位传感器的NETURAL_B端；
所述主控芯片U4的11号引脚接于其中一个所述挡位传感器的FWD_M_B端；
所述主控芯片U4的12号引脚基于其中一个所述挡位传感器的FWD_M端；
所述主控芯片U4的28号引脚接于其中一个所述挡位传感器的FWD端；
所述主控芯片U4的29号引脚接于其中一个所述挡位传感器的FWD_B端；
所述主控芯片U4的51号引脚接于其中一个所述挡位传感器的RVS_B端；
所述主控芯片U4的55号引脚接于其中一个所述挡位传感器的RVS端；
所述主控芯片U4的58号引脚接于其中一个所述挡位传感器的RVS_M_B端；
所述主控芯片U4的59号引脚接于其中一个所述挡位传感器的RVS_M端；
所述主控芯片U4的38号引脚接于所述电源管理模块的VBAT_mes端；
所述主控芯片U4的43号引脚接于所述电源管理模块的5V_mes端。
进一步地，所述微控制器模块还包括一调试单元DEBUG1，其中：
所述主控芯片U4的14号引脚接于所述调试单元DEBUG1的2号引脚；
所述主控芯片U4的17号引脚接于所述调试单元DEBUG1的3号引脚；
所述主控芯片U4的18号引脚接于所述调试单元DEBUG1的4号引脚；
所述主控芯片U4的19号引脚接于所述调试单元DEBUG1的5号引脚；
所述主控芯片U4的26号引脚接于所述调试单元DEBUG1的6号引脚；
所述主控芯片U4的20号引脚接于所述调试单元DEBUG1的7号引脚。
进一步地，所述电源管理模块包括一电源管理芯片U8，其中：
所述主控芯片U4的6号引脚接于所述电源管理芯片U8的9号引脚；
所述主控芯片U4的7号引脚接于所述电源管理芯片U8的10号引脚；
所述主控芯片U4的8号引脚接于所述电源管理芯片U8的3号引脚；
所述主控芯片U4的14号引脚接于所述电源管理芯片U8的20号引脚；
所述主控芯片U4的16号引脚接于所述电源管理芯片U8的8号引脚；
所述主控芯片U4的62号引脚接于所述电源管理芯片U8的7号引脚；
所述主控芯片U4的63号引脚接于所述电源管理芯片U8的2号引脚。
进一步地，所述电路板17还包括一驱动电机模块，所述驱动电机模块包括一驱动电机芯片U12，其中：
所述主控芯片U4的36号引脚接于所述驱动电机芯片U12的15号引脚；
所述主控芯片U4的37号引脚接于所述驱动电机芯片U12的1号引脚；
所述主控芯片U4的44号引脚接于所述驱动电机芯片U12的5号引脚；
所述主控芯片U4的45号引脚接于所述驱动电机芯片U12的16号引脚；
所述主控芯片U4的46号引脚接于所述驱动电机芯片U12的6号引脚；
所述主控芯片U4的47号引脚接于所述驱动电机芯片U12的3号引脚；
所述主控芯片U4的48号引脚接于所述驱动电机芯片U12的2号引脚。
进一步地，所述电路板还包括一启动开关接口和一主连接器。
本实施例还公开了一种电子换挡器控制方法，采用以上电子换挡器，包括以下步骤：
步骤S1：位于电路板的控制电路受控启动位于电子换挡器内部的马达；
步骤S2：蜗杆与锁止齿轮传动连接，使得解锁位置光电传感器挡片与锁止齿轮同步转动；
步骤S3：当锁止齿轮带动解锁位置光电传感器挡片转动时，解锁位置光电传感器挡片离开解锁位置光电传感器的中间位置，以使得马达由位于电路板的微控制器模块受控停止；
步骤S4：位于电路板的控制电路受控启动位于电子换挡器内部的马达，位于锁止齿轮的锁止凸轮受控旋转；
步骤S5：当马达带动位于锁止齿轮的锁止凸轮旋转时，锁止位置光电传感器挡片旋转触发锁止位置光电传感器电信号，以使得马达由位于电路板的微控制器模块受控停止，进而使得换挡转轴复位至锁止点。
进一步地，所述电子换挡器还包括一齿轮，所述锁止凸轮、所述齿轮和所述光耦挡片均被集成于所述锁止齿轮。
进一步地，所述锁止凸轮呈扇形同心圆状。
进一步地，所述锁止点呈点接触受力。
进一步地，所述电路板(的控制电路)包括一微控制器模块、一电源管理模块、一解锁和锁止模块和若干挡位传感器，其中：
所述微控制器模块包括一主控芯片U4；
所述解锁和锁止模块包括一解锁单元和一锁止单元，其中：
所述主控芯片U4的27号引脚接于所述解锁单元的BLK_REL端；
所述主控芯片U4的56号引脚接于所述锁止单元的BLK_LOCK端；
所述主控芯片U4的40号引脚接于所述解锁单元的REL_DTC端；
所述主控芯片U4的41号引脚接于所述锁止单元的LOCK_DTC段；
所述主控芯片U4的42号引脚接于所述电源管理模块的WAKEUP_mes端；
所述主控芯片U4的57号引脚接于所述电源管理模块的CPU_SLEEP端；
所述主控芯片U4的1号引脚接于其中一个所述挡位传感器的NETURAL端；
所述主控芯片U4的10号引脚接于其中一个所述挡位传感器的NETURAL_B端；
所述主控芯片U4的11号引脚接于其中一个所述挡位传感器的FWD_M_B端；
所述主控芯片U4的12号引脚基于其中一个所述挡位传感器的FWD_M端；
所述主控芯片U4的28号引脚接于其中一个所述挡位传感器的FWD端；
所述主控芯片U4的29号引脚接于其中一个所述挡位传感器的FWD_B端；
所述主控芯片U4的51号引脚接于其中一个所述挡位传感器的RVS_B端；
所述主控芯片U4的55号引脚接于其中一个所述挡位传感器的RVS端；
所述主控芯片U4的58号引脚接于其中一个所述挡位传感器的RVS_M_B端；
所述主控芯片U4的59号引脚接于其中一个所述挡位传感器的RVS_M端；
所述主控芯片U4的38号引脚接于所述电源管理模块的VBAT_mes端；
所述主控芯片U4的43号引脚接于所述电源管理模块的5V_mes端。
进一步地，所述微控制器模块还包括一调试单元DEBUG1，其中：
所述主控芯片U4的14号引脚接于所述调试单元DEBUG1的2号引脚；
所述主控芯片U4的17号引脚接于所述调试单元DEBUG1的3号引脚；
所述主控芯片U4的18号引脚接于所述调试单元DEBUG1的4号引脚；
所述主控芯片U4的19号引脚接于所述调试单元DEBUG1的5号引脚；
所述主控芯片U4的26号引脚接于所述调试单元DEBUG1的6号引脚；
所述主控芯片U4的20号引脚接于所述调试单元DEBUG1的7号引脚。
进一步地，所述电源管理模块包括一电源管理芯片U8，其中：
所述主控芯片U4的6号引脚接于所述电源管理芯片U8的9号引脚；
所述主控芯片U4的7号引脚接于所述电源管理芯片U8的10号引脚；
所述主控芯片U4的8号引脚接于所述电源管理芯片U8的3号引脚；
所述主控芯片U4的14号引脚接于所述电源管理芯片U8的20号引脚；
所述主控芯片U4的16号引脚接于所述电源管理芯片U8的8号引脚；
所述主控芯片U4的62号引脚接于所述电源管理芯片U8的7号引脚；
所述主控芯片U4的63号引脚接于所述电源管理芯片U8的2号引脚。
进一步地，所述电路板还包括一驱动电机模块，所述驱动电机模块包括一驱动电机芯片U12，其中：
所述主控芯片U4的36号引脚接于所述驱动电机芯片U12的15号引脚；
所述主控芯片U4的37号引脚接于所述驱动电机芯片U12的1号引脚；
所述主控芯片U4的44号引脚接于所述驱动电机芯片U12的5号引脚；
所述主控芯片U4的45号引脚接于所述驱动电机芯片U12的16号引脚；
所述主控芯片U4的46号引脚接于所述驱动电机芯片U12的6号引脚；
所述主控芯片U4的47号引脚接于所述驱动电机芯片U12的3号引脚；
所述主控芯片U4的48号引脚接于所述驱动电机芯片U12的2号引脚。
进一步地，所述电路板还包括一启动开关接口和一主连接器。
根据上述各个实施例，本发明公开的电子换挡器及其控制方法，其主要操作过程阐述如下。
具体地，该电子换挡器操作采用二阶自复位式，采用3D霍尔双通道冗余结构设计，三挡五位，单稳态，操作时候使用手指按压头部操作按钮，实现档位切换。设定档位顺序为DNR，换挡条件满足时，默认档位为N档，向左按压进入D档，向右按压进入R档；当前档位为D档时，向右按压一阶进入N档，右边按压二阶进入R档(此时向左按压无效依旧是D档)，当前档位为R档，左边按一阶进入N档，左按压二阶进入D档(此时向右按压无效依旧为R档)。
根据上述各个实施例，本发明公开的电子换挡器及其控制方法，其主要工作原理阐述如下。
具体地，换挡器工作过程中用户通过按压前端的换挡按钮，换挡按钮受力后带动换挡转轴绕轴心旋转，换挡转轴端部的子弹头沿下基座上的运动轨道运动实现操作手感与操作力。档位功能切换由换挡转轴上磁铁和电路板上的线性霍尔传感器实现，换挡旋钮绕轴心转动后，磁铁和电路板上面的霍尔传感器相对位置发生变化，引起磁通量变化，通过霍尔效应触发信号，实现档位DNR的切换，理论设计旋转6°时候触发一阶换挡信号，旋转12°时候触发二阶换挡信号。
根据上述各个实施例，本发明公开的电子换挡器及其控制方法，其主要功能模块阐述如下。
具体地，所述电子换挡器包括换挡转轴、锁止齿轮、马达、蜗杆、解锁位置光电传感器、锁止位置光电传感器、电路板。用户启动车辆按压一键启动开关，整车上电，电子换挡器接收到整车解锁信号，其位于电路板的控制电路启动位于换挡器内部的马达，通过蜗杆传递给锁止齿轮，锁止齿轮开始转动，解锁位置光电传感器挡片与锁止齿轮一同转动，初始状态下的解锁位置光电传感器由于锁止齿轮带动解锁位置光电传感器挡片转动，解锁位置光电传感器挡片离开解锁位置光电传感器的中间位置，使得解锁位置光电传感器信号触发经过电路板的微控制器模块处理后传递出马达停止的信号。与此同时，锁止齿轮已旋转180°，位于锁止齿轮的锁止凸轮离开锁止点，换挡器解锁完成，此时用户可进行档位切换。用户整车熄火时候再次按压一键启动开关，整车掉电，电子换挡器接收到锁止信号，马达启动，带动位于锁止齿轮的锁止凸轮开始旋转，与此同时，锁止位置光电传感器挡片旋转触发锁止位置光电传感器电信号，锁止位置光电传感器电信号通过微控制器模块处理发出马达停止转动信号，马达接收到停止信号不再转动，换挡转轴重新回到锁止点，换挡器上锁，此状态下由于蜗杆与锁止齿轮的自锁效应，以及锁止点受力沿转轴线径方向，无可使齿轮轴旋转的分力，齿轮轴更加稳定。
根据上述各个实施例，本发明公开的电子换挡器及其控制方法，其主要技术效果阐述如下。
具体地，占用空间小，将锁止结构(锁止凸轮)，传动结构(锁止齿轮)，自回触发结构(光耦挡片)集成到锁止齿轮上，并且在原有老结构上面对传统凸轮锁止结构做了优化，使得锁止状态下齿轮轴受力仅为一个方向，受力不产生其它方向上面的分力，结构更加简洁可靠，整体结构的缩小并未使得换挡器功能缺失，与此同时给整车其它零件留下充足空间进行布置。
进一步地，作为上述优选实施例的一变形实施例，锁止机构为扇形同心圆形状，锁止位置呈点接触受力，受力不产生其它方向分力，齿轮转轴受力单一，安全可靠性高。齿轮轴上集成光电位置传感器触发结构，自锁凸轮结构，传动齿轮结构。
值得一提的是，本发明专利申请涉及的电阻、电容的具体选型等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，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。

Claims (8)

1.一种电子换挡器，其特征在于，包括一换挡转轴、一锁止齿轮、一马达、一蜗杆、一解锁位置光电传感器、一锁止位置光电传感器和一电路板，其中：
位于所述电子换挡器内部的所述马达被位于所述电路板的一控制电路受控启动；
所述蜗杆与所述锁止齿轮传动连接，使得解锁位置光电传感器挡片与所述锁止齿轮同步转动；
当所述锁止齿轮带动所述解锁位置光电传感器挡片转动时，使得所述解锁位置光电传感器挡片离开所述解锁位置光电传感器的中间位置，以使得所述马达由位于所述电路板的一微控制器模块受控停止，锁止齿轮已旋转180°，位于锁止齿轮的锁止凸轮离开锁止点，换挡器解锁完成；
位于所述电子换挡器内部的所述马达被位于所述电路板的上述控制电路受控启动，使得位于所述锁止齿轮的所述锁止凸轮受控旋转；
当所述马达带动位于所述锁止齿轮的所述锁止凸轮旋转时，使得所述锁止位置光电传感器挡片旋转触发锁止位置光电传感器电信号，以使得所述马达由位于所述电路板的上述微控制器模块受控停止，进而使得所述换挡转轴复位至锁止点，马达接收到停止信号不再转动，换挡转轴重新回到锁止点，换挡器上锁，由于蜗杆与锁止齿轮的自锁效应，以及锁止点受力沿转轴线径方向，使得锁止状态下齿轮轴受力仅为一个方向，受力不产生其它方向上面的分力；
所述电子换挡器还包括一齿轮，所述锁止凸轮、所述齿轮和光耦挡片均被集成于所述锁止齿轮；
所述锁止凸轮呈扇形同心圆状，锁止位置点接触受力，受力不产生其它方向分力，齿轮轴受力单一。
2.根据权利要求1所述的电子换挡器，其特征在于，所述锁止点呈点接触受力。
3.根据权利要求1所述的电子换挡器，其特征在于，所述电路板包括一微控制器模块、一电源管理模块、一解锁和锁止模块和若干挡位传感器，其中：
所述微控制器模块包括一主控芯片U4；
所述解锁和锁止模块包括一解锁单元和一锁止单元，其中：
所述主控芯片U4的27号引脚接于所述解锁单元的BLK_REL端；
所述主控芯片U4的56号引脚接于所述锁止单元的BLK_LOCK端；
所述主控芯片U4的40号引脚接于所述解锁单元的REL_DTC端；
所述主控芯片U4的41号引脚接于所述锁止单元的LOCK_DTC段；
所述主控芯片U4的42号引脚接于所述电源管理模块的WAKEUP_mes端；
所述主控芯片U4的57号引脚接于所述电源管理模块的CPU_SLEEP端；
所述主控芯片U4的1号引脚接于其中一个所述挡位传感器的NETURAL端；
所述主控芯片U4的10号引脚接于其中一个所述挡位传感器的NETURAL_B端；
所述主控芯片U4的11号引脚接于其中一个所述挡位传感器的FWD_M_B端；
所述主控芯片U4的12号引脚基于其中一个所述挡位传感器的FWD_M端；
所述主控芯片U4的28号引脚接于其中一个所述挡位传感器的FWD端；
所述主控芯片U4的29号引脚接于其中一个所述挡位传感器的FWD_B端；
所述主控芯片U4的51号引脚接于其中一个所述挡位传感器的RVS_B端；
所述主控芯片U4的55号引脚接于其中一个所述挡位传感器的RVS端；
所述主控芯片U4的58号引脚接于其中一个所述挡位传感器的RVS_M_B端；
所述主控芯片U4的59号引脚接于其中一个所述挡位传感器的RVS_M端；
所述主控芯片U4的38号引脚接于所述电源管理模块的VBAT_mes端；
所述主控芯片U4的43号引脚接于所述电源管理模块的5V_mes端。
4.一种电子换挡器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：位于电路板的控制电路受控启动位于电子换挡器内部的马达；
步骤S2：蜗杆与锁止齿轮传动连接，使得解锁位置光电传感器挡片与锁止齿轮同步转动；
步骤S3：当锁止齿轮带动解锁位置光电传感器挡片转动时，解锁位置光电传感器挡片离开解锁位置光电传感器的中间位置，以使得马达由位于电路板的微控制器模块受控停止；
步骤S4：位于电路板的控制电路受控启动位于电子换挡器内部的马达，位于锁止齿轮的锁止凸轮受控旋转；
步骤S5：当马达带动位于锁止齿轮的锁止凸轮旋转时，锁止位置光电传感器挡片旋转触发锁止位置光电传感器电信号，以使得马达由位于电路板的微控制器模块受控停止，进而使得换挡转轴复位至锁止点。
5.根据权利要求4所述的电子换挡器控制方法，其特征在于，所述电子换挡器还包括一齿轮，所述锁止凸轮、所述齿轮和光耦挡片均被集成于所述锁止齿轮。
6.根据权利要求4-5中任一项权利要求所述的电子换挡器控制方法，其特征在于，所述锁止凸轮呈扇形同心圆状。
7.根据权利要求4-5中任一项权利要求所述的电子换挡器控制方法，其特征在于，所述锁止点呈点接触受力。
8.根据权利要求4-5中任一项权利要求所述的电子换挡器控制方法，其特征在于，所述电路板包括一微控制器模块、一电源管理模块、一解锁和锁止模块和若干挡位传感器，其中：
所述微控制器模块包括一主控芯片U4；
所述解锁和锁止模块包括一解锁单元和一锁止单元，其中：
所述主控芯片U4的27号引脚接于所述解锁单元的BLK_REL端；
所述主控芯片U4的56号引脚接于所述锁止单元的BLK_LOCK端；
所述主控芯片U4的40号引脚接于所述解锁单元的REL_DTC端；
所述主控芯片U4的41号引脚接于所述锁止单元的LOCK_DTC段；
所述主控芯片U4的42号引脚接于所述电源管理模块的WAKEUP_mes端；
所述主控芯片U4的57号引脚接于所述电源管理模块的CPU_SLEEP端；
所述主控芯片U4的1号引脚接于其中一个所述挡位传感器的NETURAL端；
所述主控芯片U4的10号引脚接于其中一个所述挡位传感器的NETURAL_B端；
所述主控芯片U4的11号引脚接于其中一个所述挡位传感器的FWD_M_B端；
所述主控芯片U4的12号引脚基于其中一个所述挡位传感器的FWD_M端；
所述主控芯片U4的28号引脚接于其中一个所述挡位传感器的FWD端；
所述主控芯片U4的29号引脚接于其中一个所述挡位传感器的FWD_B端；
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Denomination of invention: Electronic shifter and control method thereof

Effective date of registration: 20220823

Granted publication date: 20211008

Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd. Pinghu branch

Pledgor: ZHEJIANG KESITAI INTELLIGENT TECHNOLOGY CO.,LTD.

Registration number: Y2022980013340

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