CN111810623A - 线控换挡器及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线控换挡器及汽车，该线控换挡器包括底座、换挡杆及多个微动开关，多个所述微动开关安装在所述底座上，所述底座固定在车身上，所述换挡杆转动连接在所述底座上，所述换挡杆包括操纵臂及换挡臂，所述操纵臂的下端连接在所述换挡臂的中部，所述换挡臂的下表面设置有多个触点，多个所述触点分布于所述换挡杆的旋转轴线的前侧及后侧，每一所述触点对应设置有一所述微动开关以触发对应的换挡信号。该线控换挡器，采用了一种更简单、可靠的方式触发换挡信号，结构更小，重量更轻。

Description

线控换挡器及汽车

技术领域

本发明属于自动变速器技术领域，尤其涉及一种线控换挡器及汽车。

背景技术

随着汽车技术的发展，顾客对驾驶的自动化、科技感要求越来越高，高科技的配置越来越普及，尤其线控换挡的发展越来越快，不仅欧美车型搭载科技感十足的线控换挡，国内品牌汽车也越来越多的搭载线控换挡。

线控换挡器中，通过推动换挡杆选择挡位，换挡器需要识别驾驶员的换挡意图，并正确、可靠的将换挡信号发送给TCU(Transmission Control Unit，自动变速箱控制单元)。

市场上现有车型很多搭载线控换挡，且有很多换挡型式。较为典型的为宝马、奔驰的线控换挡型式。该些现的线控换挡型式，挡位信号的识别均采用霍尔传感器，通过霍尔传感器感知磁场变化来识别挡位信号。

霍尔传感器成本高且结构复杂，应用霍尔传感器的线控换挡器结构复杂、体积大及重量大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有的应用霍尔传感器的线控换挡器结构复杂的问题，提供一种线控换挡器及汽车。

为解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种线控换挡器，包括底座、换挡杆及多个微动开关，多个所述微动开关安装在所述底座上，所述底座固定在车身上，所述换挡杆转动连接在所述底座上，所述换挡杆包括操纵臂及换挡臂，所述操纵臂的下端连接在所述换挡臂的中部，所述换挡臂的下表面设置有多个触点，多个所述触点分布于所述换挡杆的旋转轴线的前侧及后侧，每一所述触点对应设置有一所述微动开关以触发对应的换挡信号。

可选地，所述操纵臂在被向前推动时带动所述换挡杆逆时针转动，使得位于所述换挡杆的旋转轴线的前侧的触点按压对应的所述微动开关，以触发对应的换挡信号；

所述操纵臂在被向后推动时带动所述换挡杆顺时针转动，使得位于所述换挡杆的旋转轴线的后侧的触点按压对应的所述微动开关，以触发对应的换挡信号；

在所述换挡杆逆时针转动时，越靠近所述换挡杆的旋转轴线的所述微动开关越早被按压；

在所述换挡杆顺时针转动时，越靠近所述换挡杆的旋转轴线的所述微动开关越早被按压。

可选地，所述换挡杆的旋转轴线位于所述换挡臂的中间位置。

可选地，所述换挡臂的中间位置设置有转接环，所述操纵臂的下端连接在所述转接环的外部，所述换挡杆通过穿插在所述转接环中的转轴而转动连接在所述底座上。

可选地，所述线控换挡器还包括回位装置，作用在所述操纵臂上的外力消失后，所述换挡杆借助所述回位装置回复至稳态位置；

在所述换挡杆的稳态位置，所述换挡臂保持水平，所有的所述微动开关均未被按压触发。

可选地，所述回位装置包括导向块、复位弹簧、销及限位块，所述限位块具有开口向上V形槽，所述V形槽包括在底部相接的前侧坡面及后侧坡面，所述导向块形成于所述转接环的下方，所述导向块具有开口向下的导向槽，所述复位弹簧设置在所述导向槽中，所述销的上端与所述复位弹簧的下端抵接，所述销的下端与所述V形槽抵接；

在所述换挡杆的稳态位置，所述销的下端抵接在所述V形槽的最底部；

所述操纵臂在被向前推动时，所述销由所述V形槽的最底部沿所述后侧坡面向上爬升并伸入所述导向槽压缩所述复位弹簧，作用在所述操纵臂上的外力消失后，所述销借助所述复位弹簧的回复力伸出所述导向槽，所述销回到所述V形槽的最底部，以此带动所述换挡杆回复至稳态位置；

所述操纵臂在被向后推动时，所述销由所述V形槽的最底部沿所述前侧坡面向上爬升并伸入所述导向槽压缩所述复位弹簧，作用在所述操纵臂上的外力消失后，所述销借助所述复位弹簧的回复力伸出所述导向槽，所述销回到所述V形槽的最底部，以此带动所述换挡杆回复至稳态位置。

可选地，多个所述微动开关排列成直线；

在所述换挡杆的稳态位置，位于所述换挡杆的旋转轴线的前侧的多个触点，越靠近所述换挡杆的旋转轴线的触点其与所对应的微动开关的距离越近；

在所述换挡杆的稳态位置，位于所述换挡杆的旋转轴线的后侧的多个触点，越靠近所述换挡杆的旋转轴线的触点其与所对应的微动开关的距离越近。

可选地，与所述换挡杆的旋转轴线邻接的两个所述微动开关可沿所述底座上下滑动，与所述换挡杆的旋转轴线邻接的两个所述微动开关的下方设置有弹簧，所述弹簧的上端与所述微动开关的下端抵接，所述弹簧的下端与所述底座抵接。

可选地，所述线控换挡器包括四个所述微动开关，所述换挡臂的下表面设置有四个所述触点，两个所述触点位于所述换挡杆的旋转轴线的前侧，两个所述触点位于所述换挡杆的旋转轴线的后侧；

在仅有位于所述换挡杆的旋转轴线的前侧的最接近所述换挡杆的旋转轴线的所述微动开关被按压时，触发第一种换挡信号；

在位于所述换挡杆的旋转轴线的前侧的两个所述微动开关被按压时，触发第二种换挡信号；

在仅有位于所述换挡杆的旋转轴线的后侧的最接近所述换挡杆的旋转轴线的所述微动开关被按压时，触发第三种换挡信号；

在位于所述换挡杆的旋转轴线的后侧的两个所述微动开关被按压时，触发第四种换挡信号。

根据发明实施例的线控换挡器，换挡臂的下表面设置有多个触点，多个触点分布于换挡杆的旋转轴线的前侧及后侧，每一触点对应设置有一微动开关以触发对应的换挡信号。这样，通过触发一个或者一组微动开关来识别驾驶员的换挡意图，摆脱了传统的霍尔传感器的形式，采用了一种更简单、可靠的方式触发换挡信号。使线控换挡器结构更小，重量更轻。能适应复杂的环境，能够更好的抵抗高低温的冲击。并且具有成本低廉、结构紧凑、节省布置空间及可靠性高等优势。

另一方面，本发明实施例还提供一种汽车，其包括上述的线控换挡器。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的线控换挡器的示意图；

图2是本发明另一实施例提供的线控换挡器的回位装置与换挡杆的连接示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、底座；

2、换挡杆；21、操纵臂；22、换挡臂；221、转接环；23、触点；

3、微动开关；

4、转轴；

5、回位装置；51、导向块；511、导向槽；52、复位弹簧；53、销；54、限位块；541、V形槽；5411、前侧坡面；5412、后侧坡面；

6、弹簧。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明一实施例提供的线控换挡器，包括底座1、换挡杆2及多个微动开关3，多个所述微动开关3安装在所述底座上，所述底座1固定在车身上，所述换挡杆2转动连接在所述底座1上。

所述换挡杆2包括操纵臂21及换挡臂22，所述操纵臂21的下端连接在所述换挡臂22的中部，所述换挡臂22的下表面设置有多个触点23，多个所述触点23分布于所述换挡杆2的旋转轴线的前侧及后侧，每一所述触点23对应设置有一所述微动开关3以触发对应的换挡信号。

本文中的，上、下、前、后为图1中箭头所指方位，并不用以限定线控换挡器的实际安装方位。

所述操纵臂21在被向前推动时带动所述换挡杆2逆时针转动(以图1所示的方位为参考)，使得位于所述换挡杆2的旋转轴线的前侧的触点23按压对应的所述微动开关3，以触发对应的换挡信号。

所述操纵臂21在被向后推动时带动所述换挡杆2顺时针转动以图1所示的方位为参考)，使得位于所述换挡杆2的旋转轴线的后侧的触点23按压对应的所述微动开关3，以触发对应的换挡信号。

在所述换挡杆2逆时针转动时，越靠近所述换挡杆2的旋转轴线的所述微动开关3越早被按压。所述换挡杆2顺时针转动时，越靠近所述换挡杆2旋转轴线的所述微动开关3早被按压。

所述换挡杆2的旋转轴线位于所述换挡臂22的中间位置。操纵臂21垂直连接在所述换挡臂22的中间位置。

在一优选实施例中，所述换挡臂22的中间位置设置有转接环221，所述操纵臂21的下端连接在所述转接环221的外部，所述换挡杆2通过穿插在所述转接环221中的转轴4而转动连接在所述底座1上。

在另一实施例中，如图2所示，所述线控换挡器还包括回位装置5，作用在所述操纵臂21上的外力消失后，所述换挡杆2借助所述回位装置5回复至稳态位置。这样，每次操作操纵臂21之后，一松手，所述换挡杆2自动回复到稳态位置。

在所述换挡杆2的稳态位置，所述换挡臂22保持水平，所有的所述微动开关3均未被按压触发。

如图2所示，所述回位装置5包括导向块51、复位弹簧52、销53及限位块54，所述限位块54具有开口向上V形槽541，所述V形槽541包括在底部相接的前侧坡面5411及后侧坡面5412，所述导向块51形成于所述转接环221的下方，所述导向块51具有开口向下的导向槽511，所述复位弹簧52设置在所述导向槽511中，所述销53的上端与所述复位弹簧52的下端抵接，所述销53的下端与所述V形槽541抵接。

在所述换挡杆2的稳态位置，所述销53的下端抵接在所述V形槽541的最底部。所述操纵臂21在被向前推动时，所述销53由所述V形槽541的最底部沿所述后侧坡面5412向上爬升并伸入所述导向槽511压缩所述复位弹簧52，作用在所述操纵臂21上的外力消失后，所述销53借助所述复位弹簧52的回复力伸出所述导向槽511，所述销53回到所述V形槽541的最底部，以此带动所述换挡杆2回复至稳态位置。所述操纵臂21在被向后推动时，所述销53由所述V形槽541的最底部沿所述前侧坡面5411向上爬升并伸入所述导向槽511压缩所述复位弹簧52，作用在所述操纵臂21上的外力消失后，所述销53借助所述复位弹簧52的回复力伸出所述导向槽511，所述销53回到所述V形槽541的最底部，以此带动所述换挡杆2回复至稳态位置。

在一实施例中，多个所述微动开关3排列成直线。在所述换挡杆2的稳态位置，位于所述换挡杆2的旋转轴线的前侧的多个触点23，越靠近所述换挡杆2的旋转轴线的触点23其与所对应的微动开关3的距离越近。在所述换挡杆2的稳态位置，位于所述换挡杆2的旋转轴线的后侧的多个触点23，越靠近所述换挡杆2的旋转轴线的触点23其与所对应的微动开关3的距离越近。这样设置的好处是，在所述换挡杆2逆时针转动时，越靠近所述换挡杆2的旋转轴线的所述微动开关3越早被按压。所述换挡杆2顺时针转动时，越靠近所述换挡杆2旋转轴线的所述微动开关3早被按压。以使得，位于所述换挡杆2的旋转轴线的前侧的多个触点23能够依次按压对应的微动开关3，以此，通过按压一个微动开关3或多个微动开关3组合来触发不同的换挡信号。同样，位于所述换挡杆2的旋转轴线的后侧的多个触点23能够依次按压对应的微动开关3，以此，通过按压一个微动开关3或多个微动开关3组合来触发不同的换挡信号。

在一实施例中，如图1所示，与所述换挡杆2的旋转轴线邻接的两个所述微动开关3可沿所述底座1上下滑动，与所述换挡杆2的旋转轴线邻接的两个所述微动开关3的下方设置有弹簧6，所述弹簧6的上端与所述微动开关3的下端抵接，所述弹簧6的下端与所述底座1抵接。弹簧6的设置，能够使得多个触点23能够由近至远依次按压对应的微动开关3，避免与所述换挡杆2的旋转轴线邻接的两个所述微动开关3阻挡换挡杆2的进一步转动。

在一实施例中，如图1所示，所述线控换挡器包括四个所述微动开关3，所述换挡臂22的下表面设置有四个所述触点23，两个所述触点23位于所述换挡杆2的旋转轴线的前侧，两个所述触点23位于所述换挡杆2的旋转轴线的后侧。

在仅有位于所述换挡杆2的旋转轴线的前侧的最接近所述换挡杆2的旋转轴线的所述微动开关3被按压时，触发第一种换挡信号。

在位于所述换挡杆2的旋转轴线的前侧的两个所述微动开关3被按压时，触发第二种换挡信号。

在仅有位于所述换挡杆2的旋转轴线的后侧的最接近所述换挡杆2的旋转轴线的所述微动开关3被按压时，触发第三种换挡信号。

在位于所述换挡杆2的旋转轴线的后侧的两个所述微动开关3被按压时，触发第四种换挡信号。

第一种换挡信号、第二种换挡信号、第三种换挡信号及第四种换挡信号，选自P挡(驻车挡)信号、D挡(前进挡)信号、R挡(倒挡)信号、N挡(空挡)信号。例如，第一种换挡信号为R挡信号，第二种换挡信号为P挡信号，第三种换挡信号为N挡信号，第四种换挡信号为D挡信号。再例如，第一种换挡信号为N挡信号，第二种换挡信号为D挡信号，第三种换挡信号为R挡信号，第四种换挡信号为P挡信号。

根据发明实施例的线控换挡器，通过触发一个或者一组微动开关3来识别驾驶员的换挡意图，摆脱了传统的霍尔传感器的形式，采用了一种更简单、可靠的方式触发换挡信号。使线控换挡器结构更小，重量更轻。能适应复杂的环境，能够更好的抵抗高低温的冲击。并且具有成本低廉、结构紧凑、节省布置空间及可靠性高等优势。

另外，本发明实施例还提供一种汽车，其包括上述实施例的线控换挡器。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种线控换挡器，其特征在于，包括底座、换挡杆及多个微动开关，多个所述微动开关安装在所述底座上，所述底座固定在车身上，所述换挡杆转动连接在所述底座上，所述换挡杆包括操纵臂及换挡臂，所述操纵臂的下端连接在所述换挡臂的中部，所述换挡臂的下表面设置有多个触点，多个所述触点分布于所述换挡杆的旋转轴线的前侧及后侧，每一所述触点对应设置有一所述微动开关以触发对应的换挡信号。

2.根据权利要求1所述的线控换挡器，其特征在于，所述操纵臂在被向前推动时带动所述换挡杆逆时针转动，使得位于所述换挡杆的旋转轴线的前侧的触点按压对应的所述微动开关，以触发对应的换挡信号；

所述操纵臂在被向后推动时带动所述换挡杆顺时针转动，使得位于所述换挡杆的旋转轴线的后侧的触点按压对应的所述微动开关，以触发对应的换挡信号；

在所述换挡杆逆时针转动时，越靠近所述换挡杆的旋转轴线的所述微动开关越早被按压；

在所述换挡杆顺时针转动时，越靠近所述换挡杆的旋转轴线的所述微动开关越早被按压。

3.根据权利要求1所述的线控换挡器，其特征在于，所述换挡杆的旋转轴线位于所述换挡臂的中间位置。

4.根据权利要求1所述的线控换挡器，其特征在于，所述换挡臂的中间位置设置有转接环，所述操纵臂的下端连接在所述转接环的外部，所述换挡杆通过穿插在所述转接环中的转轴而转动连接在所述底座上。

5.根据权利要求4所述的线控换挡器，其特征在于，所述线控换挡器还包括回位装置，作用在所述操纵臂上的外力消失后，所述换挡杆借助所述回位装置回复至稳态位置；

在所述换挡杆的稳态位置，所述换挡臂保持水平，所有的所述微动开关均未被按压触发。

6.根据权利要求5所述的线控换挡器，其特征在于，所述回位装置包括导向块、复位弹簧、销及限位块，所述限位块具有开口向上V形槽，所述V形槽包括在底部相接的前侧坡面及后侧坡面，所述导向块形成于所述转接环的下方，所述导向块具有开口向下的导向槽，所述复位弹簧设置在所述导向槽中，所述销的上端与所述复位弹簧的下端抵接，所述销的下端与所述V形槽抵接；

在所述换挡杆的稳态位置，所述销的下端抵接在所述V形槽的最底部；

所述操纵臂在被向前推动时，所述销由所述V形槽的最底部沿所述后侧坡面向上爬升并伸入所述导向槽压缩所述复位弹簧，作用在所述操纵臂上的外力消失后，所述销借助所述复位弹簧的回复力伸出所述导向槽，所述销回到所述V形槽的最底部，以此带动所述换挡杆回复至稳态位置；

所述操纵臂在被向后推动时，所述销由所述V形槽的最底部沿所述前侧坡面向上爬升并伸入所述导向槽压缩所述复位弹簧，作用在所述操纵臂上的外力消失后，所述销借助所述复位弹簧的回复力伸出所述导向槽，所述销回到所述V形槽的最底部，以此带动所述换挡杆回复至稳态位置。

7.根据权利要求5所述的线控换挡器，其特征在于，多个所述微动开关排列成直线；

在所述换挡杆的稳态位置，位于所述换挡杆的旋转轴线的前侧的多个触点，越靠近所述换挡杆的旋转轴线的触点其与所对应的微动开关的距离越近；

在所述换挡杆的稳态位置，位于所述换挡杆的旋转轴线的后侧的多个触点，越靠近所述换挡杆的旋转轴线的触点其与所对应的微动开关的距离越近。

8.根据权利要求1所述的线控换挡器，其特征在于，与所述换挡杆的旋转轴线邻接的两个所述微动开关可沿所述底座上下滑动，与所述换挡杆的旋转轴线邻接的两个所述微动开关的下方设置有弹簧，所述弹簧的上端与所述微动开关的下端抵接，所述弹簧的下端与所述底座抵接。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的线控换挡器，其特征在于，所述线控换挡器包括四个所述微动开关，所述换挡臂的下表面设置有四个所述触点，两个所述触点位于所述换挡杆的旋转轴线的前侧，两个所述触点位于所述换挡杆的旋转轴线的后侧；

在仅有位于所述换挡杆的旋转轴线的前侧的最接近所述换挡杆的旋转轴线的所述微动开关被按压时，触发第一种换挡信号；

在位于所述换挡杆的旋转轴线的前侧的两个所述微动开关被按压时，触发第二种换挡信号；

在仅有位于所述换挡杆的旋转轴线的后侧的最接近所述换挡杆的旋转轴线的所述微动开关被按压时，触发第三种换挡信号；

在位于所述换挡杆的旋转轴线的后侧的两个所述微动开关被按压时，触发第四种换挡信号。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的线控换挡器。

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