CN111834159A - 驾驶模式开关、驾驶模式切换系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种驾驶模式开关、驾驶模式切换系统及车辆，包括底座、大线路板、小线路板、上盖、滚轮、转轴、编码器、按钮架、外壳、顶杆、导电橡胶和接插件；上盖与外壳相扣合连接；按钮架位于外壳内且能上下滑动连接在外壳上；滚轮的一部分露出在上盖外；滚轮通过转轴安装在按钮架上，且转轴与编码器的旋转轴连接；小线路板固定在按钮架上；编码器固定在小线路板上；顶杆固定设置在按钮架的底部；底座设置在外壳内并位于顶杆的下方；大线路板固定在底座上，且大线路板通过导线与小线路板电连接；导电橡胶设置在大线路板上；接插件的一端电焊接在大线路板上。本发明提升了驾驶员的操作体验感。

Description

驾驶模式开关、驾驶模式切换系统及车辆
技术领域
本发明属于汽车电器技术领域，具体涉及一种驾驶模式开关、驾驶模式切换系统及车辆。
背景技术
汽车作为出行中的交通工具，人群、道路、环境等的差异对车辆的要求有所不同偏重，如有时偏重省油，有时偏重驾驶体验。为满足用户的多种需求，多种驾驶模式已经应用到各种车辆上。目前，驾驶模式一般包括COMFORT、SPORT和ECO三种模式，分别表示舒适模式、运动模式和经济模式。舒适模式发动机的转速维持在较低水平，悬架较软，方向盘较轻便；运动模式是指改善加速性能的驾驶模式，以高转速低车速的方式提供充足动力；经济模式是指以合理的挡位控制发动机的转速，以减少不必要的燃油消耗。汽车的不同驾驶模式能够适应不同驾驶员的驾驶习惯，提高了驾驶的舒适性，为驾驶员提供了多种驾驶模式选择。各种驾驶模式的切换可通过驾驶模式开关来实现。现有技术中，驾驶模式开关多采用自复位开关，或旋钮开关，存在操作体验感较差的缺点。
因此，有必要开发一种驾驶模式开关、驾驶模式切换系统及车辆。
发明内容
本发明的目的是提供一种驾驶模式开关、驾驶模式切换系统及车辆，以提升驾驶员的操作体验感。
第一方面，本发明所述的一种驾驶模式开关，包括底座、大线路板、小线路板、上盖、滚轮、转轴、编码器、按钮架、外壳、顶杆、导电橡胶和接插件；所述上盖与外壳相扣合连接；所述按钮架位于外壳内且能上下滑动连接在外壳上；所述滚轮的一部分露出在上盖外；滚轮通过转轴安装在按钮架上，且转轴与编码器的旋转轴连接；所述小线路板固定在按钮架上；所述编码器固定在小线路板上，通过小线路板为编码器供电并接收编码器的信号；所述顶杆固定设置在按钮架的底部；所述底座设置在外壳内并位于顶杆的下方；所述大线路板固定在底座上，且大线路板通过导线与小线路板电连接；所述导电橡胶设置在大线路板上；所述接插件的一端电焊接在大线路板上；
当驾驶模式开关作为选择开关时，拨动滚轮，滚轮转动的同时通过转轴带动编码器的旋转轴转动，编码器输出选择信息，该选择信息通过导线输入给大线路板，大线路板通过接插件将选择信息发送给车身控制器；
当驾驶模式开关作为确定开关时，按压滚轮，使按钮架下降，通过顶杆下压导电橡胶的导电粒子，大线路板输出确认信息并通过接插件发送给车身控制器。
进一步，所述编码器7采用EC10E12605编码器，额定输出为1mA/5V，定位旋转扭矩为6±3MN.M，脉冲数为12个/转，每旋转30度，选择一个挡位。
第二方面，本发明所述的一种驾驶模式切换系统，包括车身控制器、仪表、车载信息娱乐终端、网关、变速器控制器、发动机控制器和如本发明所述的驾驶模式开关；所述驾驶模式开关与车身控制器连接，车身控制器分别与仪表、车载信息娱乐终端和网关连接，网关与变速器控制器和发动机控制器连接；
在整车电源处于上电状态下，按下驾驶模式开关的滚轮，驾驶模式开关发出确认信息给车身控制器，车身控制器基于确认信息发出驾驶模式请求设置信号，仪表切换至驾驶模式设置界面；在仪表处于驾驶模式设置界面时，前滚或后滚驾驶模式开关的滚轮时，驾驶模式开关输出选择信息给车身控制器，车身控制器按照预设的模式变换顺序发出驾驶模式设置信息给仪表，使驾驶模式设置界面中的各种模式对应移动，驾驶模式开关每滚动预设角度数，驾驶模式设置界面上的光标移动一次驾驶模式的位置；在仪表处于驾驶模式设置界面时，再次按下驾驶模式开关的滚轮，驾驶模式开关输出确认信息给车身控制器，车身控制器输出驾驶模式请求退出设置信号，仪表退出驾驶模式设置界面；
在车身控制器发出驾驶模式请求退出设置信号后，发出当前驾驶模式信息，通过CAN总线将信号发送给仪表、车载信息娱乐终端和网关，同时网关再通过CAN总线将信号转发给变速器控制器和发动机控制器，相关控制器按照以下逻辑执行对应的操作：
仪表显示当前的驾驶模式，同时变换为当前驾驶模式对应的背景；
车载信息娱乐终端变换为当前驾驶模式对应的背景；
发动机控制器执行当前驾驶模式定义油门扭矩特性；
变速器控制器执行前驾驶模式定义的换挡规律图谱。
第三方面，本发明所述的一种车辆，采用如本发明所述的驾驶模式切换系统。
本发明具有以下优点：本发明具有确定开关功能和选择开关功能，通过驾驶模式开关能够实现驾驶模式的切换，具有创新性、科技性、实用性强等优点，大大提升了驾驶员的操作体验感。
附图说明
图1为本实施例中所述驾驶模式开关的结构示意图；
图2为本实施例中所述驾驶模式切换系统的原理框图；
图3为本实施例中驾驶模式切换顺序图；
图4为本实施例中驾驶模式开关与车身控制器接线示意图；
图中：1-底座，2-大线路板，3-小线路板，4-上盖，5-滚轮，6-转轴，7-编码器，8-按钮架，9-外壳，10-顶杆，11-导电橡胶，12-接插件，13-驾驶模式开关，14-车身控制器，15-仪表，16-网关，17-变速器控制器，18-发动机控制器，19-车载信息娱乐终端。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本实施例中，一种驾驶模式开关，包括底座1、大线路板2、小线路板3、上盖4、滚轮5、转轴6、编码器7、按钮架8、外壳9、顶杆10、导电橡胶11和接插件12；所述上盖4与外壳9相扣合连接；所述按钮架8位于外壳9内且能上下滑动连接在外壳9上（本实施例中，按钮架8通过设置在外壳9内壁上的四个导槽与外壳9滑动连接）；所述滚轮5的一部分露出在上盖4外，滚轮5通过转轴6安装在按钮架8上，且转轴6与编码器7的旋转轴连接；所述小线路板3固定在按钮架8上；所述编码器7固定在小线路板3上，通过小线路板3为编码器7供电并接收编码器7信号；所述顶杆10固定设置在按钮架8的底部；所述底座1设置在外壳9内并位于顶杆10的下方；所述大线路板2固定在底座1上，且大线路板2通过导线与小线路板3电连接；所述导电橡胶11设置在大线路板2上；所述接插件12的一端电焊接在大线路板2上。
当驾驶模式开关13作为选择开关时，拨动滚轮5，滚轮5转动的同时通过转轴6带动编码器7的旋转轴转动，编码器7输出选择信息，该选择信息通过导线输入给大线路板2，大线路板2通过接插件12将选择信息发送给车身控制器。
当驾驶模式开关13作为确定开关时，按压滚轮5，使按钮架8下降，通过顶杆10下压导电橡胶11的导电粒子，大线路板2输出确认信息并通过接插件12发送给车身控制器。当放开滚轮5后，按钮架8会自动复位，因导电橡胶11有弹性，当释放按钮架8时，电橡胶11在弹性的作用下恢复到初始状态，从而将顶杆10弹起，从而使按钮架8自动复位。
本实施例中，所述编码器7采用EC10E12605编码器，额定输出为1mA/5V，定位旋转扭矩为6±3MN.M，脉冲数为12个/转，每旋转30度，选择一个挡位。
如图2所示，本实施例中，一种驾驶模式切换系统，包括车身控制器14、仪表15、车载信息娱乐终端19、网关16、变速器控制器17、发动机控制器18和如本实施例中所述的驾驶模式开关13；所述驾驶模式开关13与车身控制器14连接，车身控制器14分别与仪表15、车载信息娱乐终端19和网关16连接，网关16与变速器控制器17和发动机控制器18连接。
在整车上电状态下，车身控制器14检测驾驶模式开关1的确认按钮状态，如有确认信息发出，开始采样选择信号，并把相关的信息通过CAN总线传递到相关系统，控制相关系统的操作。具体过程如下：
在整车电源处于上电状态下，按下驾驶模式开关13的滚轮5，驾驶模式开关13发出确认信息给车身控制器14，车身控制器14基于确认信息发出驾驶模式请求设置信号，仪表15切换至驾驶模式设置界面；此时操作驾驶模式开关1，可以选择或切换驾驶模式。
在仪表15处于驾驶模式设置界面时，前滚或后滚驾驶模式开关13的滚轮5时，驾驶模式开关13输出选择信息给车身控制器14，车身控制器14按照预设的模式变换顺序发出驾驶模式设置信息给仪表15，使驾驶模式设置界面中的各种模式对应移动，驾驶模式开关13每滚动预设角度数，驾驶模式设置界面上的光标移动一次驾驶模式的位置。参见图3，例如：若整车当前处于NORMAL模式，前转30度，车身控制器13发出驾驶模式设置为ECO，仪表15在驾驶模式设置界面上的光标由NORMAL移动到ECO；继续前转任意角度，则光标保持在ECO位置；后转30度，车身控制器14发出驾驶模式设置为SPORT；仪表15在驾驶模式设置界面上光标由NORMAL移动到SPORT；继续后转30度，车身控制器14发出驾驶模式设置为SNOW，仪表15在驾驶模式设置界面上光标由SPORT移动到SNOW；继续后转任意角度，车身控制器14发出驾驶模式设置保持输出SNOW, 仪表15在驾驶模式设置界面上光标保持在SNOW处。
在仪表15处于驾驶模式设置界面时，再次按下驾驶模式开关13的滚轮5，驾驶模式开关13输出确认信息给车身控制器14，车身控制器14输出驾驶模式请求退出设置信号，仪表15退出驾驶模式设置界面。
在车身控制器14发出驾驶模式请求退出设置信号后，发出当前驾驶模式信息，通过CAN总线将信号发送给仪表15、车载信息娱乐终端19和网关16，同时网关16再通过CAN总线将信号转发给变速器控制器17和发动机控制器18，相关控制器按照以下逻辑执行对应的操作：
仪表15显示当前的驾驶模式，同时变换为当前驾驶模式对应的背景；
车载信息娱乐终端19变换为当前驾驶模式对应的背景；
发动机控制器18执行当前驾驶模式定义油门扭矩特性；
变速器控制器17执行前驾驶模式定义的换挡规律图谱。
本实施例中，编码器7上具有A端口和B端口，车身控制器14采集A端口和B端口的电平信号来判断驾驶模式开关13是否有选择信息输出。参见图4，为驾驶模式开关13与车身控制器14接线示意图，其中，图4中的CD1表示编码器7，其中COM1为A端口，COM2为B端口，COM1经电阻R1后与车身控制器14连接，电阻R1与车身控制器14的连接点还经电容C1后接地。COM2电阻R2后与车身控制器14连接，电阻R2与车身控制器14的连接点还经电容C2后接地。当图4中的开关S1闭合时，表示顶杆10下压导电橡胶11的导电粒子，此时驾驶模式开关13输出确认信息 。开关S1经电阻R3与车身控制器14连接，电阻R3与车身控制器14的连接点还经电容C3后接地。
本实施例中，电阻R1至电阻R3，以及电容C1至电容C3均布置在大线路板2上。本实施例中，小线路板3的作用为编码器7供电，以及接收编码器7的信号。
本实施例中，车身控制器14的采样周期为125us，滤波时间为2ms，若连续4次出现A端口、B端口的采样结果相同，则认为端口电平稳定，滤波完成。
本实施例中，系统判断驾驶模式有无变换的具体过程如下：
驾驶模式无变换：当编码器7旋转至半挡后，此时A端口、B端口的输出均为高电平，当编码器7到达定位稳定点后， A端口、B端口的输出均为低电平：
驾驶模式有变换：向前旋转编码器7至定位确定点，A端口先输出低电平，随后B端口输出低电平；按图3的次序依次选择驾驶模式；向后旋转编码器7至定位确定点，B端口先输出低电平，随后A端口输出低电平；按图3相反的次序依次选择驾驶模式。
本实施例中，一种车辆，采用如本实施例中所述的驾驶模式切换系统。

Claims (4)

1.一种驾驶模式开关，其特征在于：包括底座（1）、大线路板（2）、小线路板（3）、上盖（4）、滚轮（5）、转轴（6）、编码器（7）、按钮架（8）、外壳（9）、顶杆（10）、导电橡胶（11）和接插件（12）；所述上盖（4）与外壳（9）相扣合连接；所述按钮架（8）位于外壳（9）内且能上下滑动连接在外壳（9）上；
所述滚轮（5）的一部分露出在上盖（4）外，滚轮（5）通过转轴（6）安装在按钮架（8）上，且转轴（6）与编码器（7）的旋转轴连接；所述小线路板（3）固定在按钮架（8）上；所述编码器（7）固定在小线路板（3）上，通过小线路板（3）为编码器（7）供电并接收编码器（7）的信号；所述顶杆（10）固定设置在按钮架（8）的底部；所述底座（1）设置在外壳（9）内并位于顶杆（10）的下方；所述大线路板（2）固定在底座（1）上，且大线路板（2）通过导线与小线路板（3）电连接；所述导电橡胶（11）设置在大线路板（2）上；所述接插件（12）的一端电焊接在大线路板（2）上；
当驾驶模式开关（13）作为选择开关时，拨动滚轮（5），滚轮（5）转动的同时通过转轴（6）带动编码器（7）的旋转轴转动，编码器（7）输出选择信息，该选择信息通过导线输入给大线路板（2），大线路板（2）通过接插件（12）将选择信息发送给车身控制器；
当驾驶模式开关（13）作为确定开关时，按压滚轮（5），使按钮架（8）下降，通过顶杆（10）下压导电橡胶（11）的导电粒子，大线路板（2）输出确认信息并通过接插件（12）发送给车身控制器。
2.根据权利要求1所述的驾驶模式开关，其特征在于：所述编码器（7）采用EC10E12605编码器，额定输出为1mA/5V，定位旋转扭矩为6±3MN.M，脉冲数为12个/转，每旋转30度，选择一个挡位。
3.一种驾驶模式切换系统，其特征在于：包括车身控制器（14）、仪表（15）、车载信息娱乐终端（19）、网关（16）、变速器控制器（17）、发动机控制器（18）和如权利要求1或2所述的驾驶模式开关（13）；所述驾驶模式开关（13）与车身控制器（14）连接，车身控制器（14）分别与仪表（15）、车载信息娱乐终端（19）和网关（16）连接，网关（16）与变速器控制器（17）和发动机控制器（18）连接；
在整车电源处于上电状态下，按下驾驶模式开关（13）的滚轮（5），驾驶模式开关（13）发出确认信息给车身控制器（14），车身控制器（14）基于确认信息发出驾驶模式请求设置信号，仪表（15）切换至驾驶模式设置界面；在仪表处于驾驶模式设置界面时，前滚或后滚驾驶模式开关（13）的滚轮（5）时，驾驶模式开关（13）输出选择信息给车身控制器（14），车身控制器（14）按照预设的模式变换顺序发出驾驶模式设置信息给仪表（15），使驾驶模式设置界面中的各种模式对应移动，驾驶模式开关（13）每滚动预设角度数，驾驶模式设置界面上的光标移动一次驾驶模式的位置；在仪表（15）处于驾驶模式设置界面时，再次按下驾驶模式开关（13）的滚轮（5），驾驶模式开关（13）输出确认信息给车身控制器（14），车身控制器（14）输出驾驶模式请求退出设置信号，仪表（15）退出驾驶模式设置界面；
在车身控制器（14）发出驾驶模式请求退出设置信号后，发出当前驾驶模式信息，通过CAN总线将信号发送给仪表（15）、车载信息娱乐终端（19）和网关（16），同时网关（16）再通过CAN总线将信号转发给变速器控制器（17）和发动机控制器（18），相关控制器按照以下逻辑执行对应的操作：
仪表（15）显示当前的驾驶模式，同时变换为当前驾驶模式对应的背景；
车载信息娱乐终端（19）变换为当前驾驶模式对应的背景；
发动机控制器（18）执行当前驾驶模式定义油门扭矩特性；
变速器控制器（17）执行前驾驶模式定义的换挡规律图谱。
4.一种车辆，其特征在于：采用如权利要求3所述的驾驶模式切换系统。
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