CN112344008B - 一种双稳态电子换挡器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双稳态电子换挡器，包括换挡杆和换挡杆模块，换挡杆模块上设有第一列槽和第二列槽，换挡杆可在第一列槽和第二列槽之间来回移动，该换挡器还包括电磁铁，换挡杆带有金属件，第一列槽和第二列槽之间通过一斜坡连接，斜坡自第二列槽的方向至第一列槽的方向倾斜向下延伸；在换挡杆位于第一列槽中时，电磁铁断开，电磁铁和金属件相互分离；在换挡杆位于第二列槽中时，电磁铁导通，电磁铁吸附住换挡杆上的金属件，以将换挡杆维持在第二列槽中，并且当该导通的电磁铁断开时，第二列槽中的换挡杆会沿斜坡滑回至第一列槽中。本发明零件数量更少，且无电机的作动音，NVH性能更优。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种双稳态电子换挡器。
背景技术
换挡器通常分为自动挡换挡器、手动挡换挡器以及手自一体换挡器三种。对于手自一体换挡器，汽车的挡位通常有P、R、N、D、M、S挡等几种挡位。其中P挡为停车挡、R挡为倒车挡、N挡为空挡、D挡为前进挡、S挡为运动挡、M挡为手动与自动的切换挡。
换挡器按照操作方式又分为按键式和杆式，对于杆式手自一体换挡器，有一种双稳态电子换挡器，该双稳态电子换挡器有两列稳态位置，其中一列实现R、N、D档切换，另外一列实现M、S档切换。而P挡作为一个单独按键设置于换挡杆附近。
图1公开了现有技术的一种双稳态电子换挡器，包括换挡杆1a和换挡杆模块2a，换挡杆模块上设有第一列槽21a和第二列槽22a，第一列槽21a上设有R、N、D档，第二列槽22a上设有M、S档。第一列槽21a和第二列槽22a通过坎肩23a区分、隔开。坎肩的坡度决定两列槽切换时的操纵力感。换挡杆可在驾驶员的操作下在两列槽之间移动。当驾驶员将换挡杆停留在第二列槽而忘记将换挡杆拨回第一列槽21a时，在某些工况下（例如在M、S档时若车辆熄火回到P档，为了便于在汽车下次启动时驾驶员能快速实现R、N、D挡的切换，挡位应回到第二列槽22a的位置），换挡杆需自动从第二列槽22a回位至第一列槽21a。
为了使换挡杆自动从第二列槽22a回位至第一列槽21a，图1所示的双稳态电子换挡器是通过控制器控制电机3a转动，电机3a通过输出轴驱动蜗轮蜗杆4a转动，蜗轮蜗杆4a的涡轮再带动安装于涡轮上的凸轮5a转动，凸轮5a将换挡杆从第二列槽22a推回到第一列槽21a中。
但是图1所示的双稳态电子换挡器的零件数量相对较多，且电机工作时会产生作动音，导致汽车NVH性能不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种零件数量相对更少，且无电机的作动音，NVH性能更优的双稳态电子换挡器。
本发明提供一种双稳态电子换挡器，包括换挡杆和换挡杆模块，换挡杆模块上设有第一列槽和第二列槽，换挡杆可在第一列槽和第二列槽之间来回移动，该换挡器还包括电磁铁，换挡杆带有金属件，第一列槽和第二列槽之间通过一斜坡连接，斜坡自第二列槽的方向至第一列槽的方向倾斜向下延伸；
在换挡杆位于第一列槽中时，电磁铁断开，电磁铁和金属件相互分离；
在换挡杆位于第二列槽中时，电磁铁导通，电磁铁吸附住换挡杆上的金属件，以将换挡杆维持在第二列槽中，当导通的电磁铁断开时，第二列槽中的换挡杆会沿斜坡滑回至第一列槽中。
第一列槽由斜坡及由斜坡的下端倾斜向上延伸的第一槽面组成，斜坡与第一槽面构成一V型，第二列槽由斜坡及由斜坡的上端倾斜向上延伸的第二槽面组成，斜坡与第二槽面构成一V型。
进一步地，金属件为一与换挡杆分体设置的金属块，换挡杆上设有凹槽，金属块嵌入安装于凹槽内。
进一步地，金属件与换挡杆一体成型，金属件构成换挡杆的一部分。
进一步地，第一列槽上设有R、N、D挡挡位，第二列槽上设有M、S挡挡位。
进一步地，当位于M、S档的车辆熄火回到P档，换挡杆停留在第二列槽内而未被切换至第一列槽时，导通的电磁铁会断开。
由于本发明的双稳态电子换挡器在换挡杆位于第一列槽中时，电磁铁断开，电磁铁和金属件相互分离；在换挡杆位于第二列槽中时，电磁铁导通，电磁铁吸附住换挡杆上的金属件，以将换挡杆维持在第二列槽中，并且当导通的电磁铁断开时，第二列槽中的换挡杆会沿斜坡滑回至第一列槽中，因此通过本发明的双稳态电子换挡器可以使得换挡杆由第二列槽自动切换至第一列槽，相比于现有技术使用电机、涡轮蜗杆和凸轮的方案，本发明零件数量更少，且无电机的作动音，NVH性能更优。
附图说明
图1为现有技术的一种双稳态电子换挡器的两个状态下的剖面结构图。
图2为本发明一实施例的双稳态电子换挡器的两个状态下的剖面结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图2所示，本发明一实施例的双稳态电子换挡器包括换挡杆1、换挡杆模块2、金属件3和电磁铁4。换挡杆模块2上设有第一列槽21和第二列槽22，换挡杆1的下端可在第一列槽21和第二列槽22之间来回移动，以实现挡位切换。第一列槽21和第二列槽22之间通过一斜坡23连接，斜坡23自第二列槽22的方向至第一列槽21的方向倾斜向下延伸。斜坡23可以为弧形，也可以为直线型，在本实施例中，斜坡23为直线型。第一列槽21由斜坡23及由斜坡23的下端倾斜向上延伸的第一槽面211组成，斜坡23与第一槽面211构成一V型。第二列槽22由斜坡23及由斜坡23的上端倾斜向上延伸的第二槽面221组成，斜坡23与第二槽面221构成一V型。
第一列槽21也可以由两个V型的槽面组成，第二列槽22也由两个V型的槽面组成，第一列槽21和第二列槽22之间通过斜坡23连接，这时第二列槽22的深度不宜过大，以防止换挡杆1不能由第二列槽22沿斜坡23自由滑向第一列槽21。
在本实施例中，金属件3为一与换挡杆1分体设置的金属块，换挡杆1上设有凹槽11，金属块嵌入安装于凹槽11内。但并不限于此，在其它实施例中，金属件3也可以与换挡杆1一体成型，金属件3构成换挡杆1的一部分。
第一列槽21设有若干个挡位，第二列槽22上也设有若干个挡位。优选地，在第一列槽21上设置使用频率相对较高的挡位，如R、N、D挡挡位；而在第二列槽22上设置使用频率相对较低的挡位，如M、S挡挡位。
在换挡杆1位于第一列槽21中时，电磁铁4不通电，电磁铁4处于断开状态，电磁铁4和金属件3相互分离。在换挡杆1被切换至第二列槽22中时，电磁铁4通电导通，电磁铁4吸附住换挡杆1上的金属件3，以将换挡杆1维持在第二列槽22中，防止换挡杆1从第二列槽22滑出。并且当导通的电磁铁4断电断开时，第二列槽22中的换挡杆1会沿斜坡23自上至下滑回至第一列槽21中。在本实施例中，当位于M、S档的车辆熄火回到P档，换挡杆1停留在第二列槽22内而未被切换至第一列槽21内时，可以由控制器控制断开电磁铁4上的电流，电磁铁4断电断开，第二列槽22中的换挡杆1会在重力的作用下沿斜坡23自上至下滑回至第一列槽21中。
综上所述，由于本发明的双稳态电子换挡器在换挡杆1位于第一列槽21中时，电磁铁4断开，电磁铁4和金属件3相互分离；在换挡杆1位于第二列槽22中时，电磁铁4导通，电磁铁4吸附住换挡杆1上的金属件3，以将换挡杆1维持在第二列槽22中，并且当导通的电磁铁4断开时，第二列槽22中的换挡杆1会沿斜坡23滑回至第一列槽21中，因此通过本发明的双稳态电子换挡器可以使得换挡杆1由第二列槽22自动切换至第一列槽21，相比于现有技术使用电机、涡轮蜗杆和凸轮的方案，本发明零件数量更少，且无电机的作动音，NVH性能更优。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种双稳态电子换挡器，包括换挡杆（1）和换挡杆模块（2），所述换挡杆模块（2）上设有第一列槽（21）和第二列槽（22），所述换挡杆（1）可在所述第一列槽（21）和所述第二列槽（22）之间来回移动，其特征在于，该换挡器还包括电磁铁（4），所述换挡杆（1）带有金属件（3），所述第一列槽（21）和所述第二列槽（22）之间通过一斜坡（23）连接，所述斜坡（23）自所述第二列槽（22）的方向至所述第一列槽（21）的方向倾斜向下延伸；
在所述换挡杆（1）位于所述第一列槽（21）中时，所述电磁铁（4）断开，所述电磁铁（4）和所述金属件（3）相互分离；
在所述换挡杆（1）位于所述第二列槽（22）中时，所述电磁铁（4）导通，所述电磁铁（4）吸附住所述换挡杆（1）上的所述金属件（3），以将所述换挡杆（1）维持在所述第二列槽（22）中，并且当所述导通的电磁铁（4）断开时，所述第二列槽（22）中的所述换挡杆（1）会沿所述斜坡（23）滑回至所述第一列槽（21）中；
所述第一列槽（21）由所述斜坡（23）及由所述斜坡（23）的下端倾斜向上延伸的第一槽面（211）组成，所述斜坡（23）与所述第一槽面（211）构成一V型，所述第二列槽（22）由所述斜坡（23）及由所述斜坡（23）的上端倾斜向上延伸的第二槽面（221）组成，所述斜坡（23）与所述第二槽面（221）构成一V型。
2.如权利要求1所述的双稳态电子换挡器，其特征在于，所述金属件（3）为一与所述换挡杆（1）分体设置的金属块，所述换挡杆（1）上设有凹槽（11），所述金属块嵌入安装于所述凹槽（11）内。
3.如权利要求1所述的双稳态电子换挡器，其特征在于，所述金属件（3）与所述换挡杆（1）一体成型，所述金属件（3）构成所述换挡杆（1）的一部分。
4.如权利要求1所述的双稳态电子换挡器，其特征在于，所述第一列槽（21）上设有R、N、D挡挡位，所述第二列槽（22）上设有M、S挡挡位。
5.如权利要求4所述的双稳态电子换挡器，其特征在于，当位于M、S档的车辆熄火回到P档，所述换挡杆（1）停留在所述第二列槽（22）内而未被切换至所述第一列槽（21）内时，所述导通的电磁铁会断开。
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