CN114060503B - 一种双轨道旋钮换挡器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及双轨道旋钮换挡器及其控制方法，以及计算机可读存储介质。该双轨道旋钮换挡器包括：旋钮总成，包括转盘本体、档位销和旋钮基座，其中，旋钮基座安装于转盘本体的下方，设有导向通孔以用于安装档位销，档位销的上端抵接转盘本体底部的档位轨道，而其下端穿过导向通孔抵接手感调节盘的手感调节轨道；手感调节盘，其上部设有手感调节轨道，而其下部设有轮齿结构，其中，手感调节轨道包括多个手感调节点，各手感调节点具有不同的高度；以及伺服舵机，设有传动齿轮以啮合轮齿结构，适于驱动传动齿轮带动手感调节盘旋转，以使档位销的下端抵接不同手感调节点。

Description

一种双轨道旋钮换挡器及其控制方法

技术领域

本发明涉及车辆换档装置的制造技术，尤其涉及一种双轨道旋钮换挡器，以及一种双轨道旋钮换挡器的控制方法。

背景技术

随着纯电动汽车的日益发展，车内零部件越来越要求简洁性和多调性。作为驾驶车辆的重要组成部件，换挡器也从传统档把式提升到空间占用更少的旋钮式换挡器。

目前，旋钮换挡器的手感产生主要包括两种方式：一、采用档位销和固定档位槽配合的方式，通过档位销在档位槽里面滑动来产生手感；二、采用电磁铁和导电线圈的配合方式，即在旋钮上安装电磁铁，在旋钮配合的基座上安装带电线圈，通过线圈通电产生磁场与磁铁吸引和挣脱吸引以产生手感。然而，以上两种方式目前都存在问题。

对于方式一：档位槽为固定结构，即只能存在一种调整手感，很难满足所有用户的需求和对全工况的覆盖。例如：成年男性对旋钮手感力的要求一般较高，和女性的手感要求不一样。此外，在车辆行驶的过程中，方式一不存在防误触的措施，停车后也无防盗锁止措施，车辆的安全性较低。

对于方式二：旋钮手感是通过线圈通电产生磁场方式来提供，需要线圈一直处于通电状态。因此，方式二普遍存在高能耗和发热的情况，并且在整车下电之后会立即失去对旋钮的档位手感控制，而且也无法提供防盗锁止功能。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种新型的车辆换档装置，便于用户根据自己的个性化需求自主调节换挡旋钮的手感强度，从而提升车辆的舒适性。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种双轨道旋钮换挡器、一种双轨道旋钮换挡器的控制方法，以及一种计算机可读存储介质，能够便于用户根据自己的个性化需求自主调节换挡旋钮的手感强度，从而提升车辆的舒适性。

本发明提供的上述双轨道旋钮换挡器，包括：旋钮总成，包括转盘本体、档位销和旋钮基座，其中，所述旋钮基座安装于所述转盘本体的下方，设有导向通孔以用于安装所述档位销，所述档位销的上端抵接所述转盘本体底部的档位轨道，而其下端穿过所述导向通孔抵接手感调节盘的手感调节轨道；所述手感调节盘，其上部设有所述手感调节轨道，而其下部设有轮齿结构，其中，所述手感调节轨道包括多个手感调节点，各所述手感调节点具有不同的高度；以及伺服舵机，设有传动齿轮以啮合所述轮齿结构，适于驱动所述传动齿轮带动所述手感调节盘旋转，以使所述档位销的下端抵接不同所述手感调节点。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述档位销可以包括档位销头和档位座。所述档位销头设于所述档位座的上方，适于抵接所述档位轨道。所述档位座适于从上向下穿过所述导向通孔以抵接所述手感调节轨道，其中，所述档位座的上端设有外凸结构，用于限制所述档位座向下的最大伸出量。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述档位座的中部可以设有第一导向结构，适于配合设于所述导向通孔内侧壁的第二导向结构以便于所述档位座在所述导向通孔中的上下移动。所述第一导向结构及所述第二导向结构中的一者为导向筋条，而其中的另一者为导向凹槽。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述档位销还可以包括弹簧，所述档位销头具有下端开口的中空结构，所述弹簧设于所述下端开口的中空结构中，以实现所述档位销头和所述档位座的弹性连接。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述档位轨道可以包括N个档位转折点，用于配合所述弹簧产生N+1种档位手感，其中，N+1指示所述换挡器能调节的档位数量。响应于用户转动所述旋钮总成的操作，所述转盘本体可以发生旋转以使所述档位销的上端抵接所述档位轨道的不同位置，以产生N+1种档位手感来指示车辆的N+1种档位。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述档位轨道可以设有四个所述档位转折点，其中，所述档位轨道在中间位置的高度最小，所述档位轨道的高度向两边的所述档位转折点依次递增。所述档位销在初始状态抵接所述中间位置，响应于用户旋转所述转盘本体的操作而抵接所述档位轨道对应的其余区域，并响应于旋转操作的撤销而复位到所述初始状态。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述手感调节轨道可以包括初始手感调节点和最大手感调节点。所述初始手感调节点的高度最小，对所述弹簧的压缩程度最小，用于产生最弱的转动手感。所述最大手感调节点的高度在可调范围内最大，对所述弹簧的压缩程度在所述可调范围内最大，用于产生最强的转动手感。所述手感调节轨道的其余位置的高度从所述初始手感调节点向所述最大手感调节点递增，用于产生逐渐增强的转动手感。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述手感调节轨道还可以包括锁止点，所述锁止点的高度最大，用于完全压缩所述弹簧以限制所述转盘本体旋转。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述档位座的底部可以设有子弹头结构，适于在所述手感调节盘上滑动。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述双轨道旋钮换挡器还可以包括旋钮饰圈总成，其内部设有卡扣结构，用于卡扣连接所述转盘本体的上部。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述轮齿结构的齿数可以多于所述传动齿轮的齿数，用于减缓所述手感调节盘的转速，并提升所述传动齿轮的传动力。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述双轨道旋钮换挡器还可以包括控制器。所述控制器通讯连接车辆及所述伺服舵机，可以配置为：获取用户向所述车辆输入的手感调节命令；以及根据所述手感调节命令控制所述伺服舵机的传动齿轮旋转，带动所述手感调节盘旋转到对应的转动角度以产生对应的手感强度。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述控制器还可以配置为：响应于所述车辆提供的锁止请求而控制所述伺服舵机带动所述手感调节盘旋转，使所述档位销的下端抵接所述手感调节盘的锁止点以限制所述转盘本体旋转。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述手感调节命令可以包括手感强度百分比。所述控制器可以进一步配置为：根据所述手感强度百分比计算其与前一手感强度百分比的差值；根据所述差值计算需要所述手感调节盘旋转的角度；以及根据计算的角度带动所述手感调节盘旋转。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述控制器可以进一步配置为：根据公式∠θ＝Δ×∠AOB×Z2/Z1计算需要所述手感调节盘旋转的角度，其中，∠θ为所述计算的角度，Δ为所述差值，∠AOB为所述手感调节盘的初始手感调节点和最大手感调节点在圆周上的夹角，Z2为所述轮齿结构的齿数，Z1为所述传动齿轮的齿数。

根据本发明的另一方面，本文还提供了一种双轨道旋钮换挡器的控制方法。

在本发明提供的上述双轨道旋钮换挡器的控制方法中，所述双轨道旋钮换挡器可以包括旋钮总成、手感调节盘及伺服舵机。所述旋钮总成可以包括转盘本体、档位销和旋钮基座，其中，所述旋钮基座安装于所述转盘本体的下方，设有导向通孔以用于安装所述档位销，所述档位销的上端抵接所述转盘本体底部的档位轨道，而其下端穿过所述导向通孔抵接手感调节盘的手感调节轨道。所述手感调节盘的上部设有所述手感调节轨道，而其下部设有轮齿结构，其中，所述手感调节轨道包括多个手感调节点，各所述手感调节点具有不同的高度。所述伺服舵机设有传动齿轮以啮合所述轮齿结构，适于驱动所述传动齿轮带动所述手感调节盘旋转，以使所述档位销的下端抵接不同所述手感调节点。所述控制方法包括：获取用户向车辆输入的手感调节命令；以及根据所述手感调节命令控制所述伺服舵机的传动齿轮旋转，带动所述手感调节盘旋转到对应的转动角度以产生对应的手感强度。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述控制方法还可以包括：响应于所述车辆提供的锁止请求，控制所述伺服舵机带动所述手感调节盘旋转，使所述档位销的下端抵接所述手感调节盘的锁止点以限制所述转盘本体旋转。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述手感调节命令可以包括手感强度百分比。带动所述手感调节盘旋转到对应的转动角度的步骤可以包括：根据所述手感强度百分比计算其与前一手感强度百分比的差值；根据所述差值计算需要所述手感调节盘旋转的角度；以及根据计算的角度带动所述手感调节盘旋转。

优选地，在本发明的一些实施例中，计算需要所述手感调节盘旋转的角度的步骤可以进一步包括：根据公式∠θ＝Δ×∠AOB×Z2/Z1计算需要所述手感调节盘旋转的角度，其中，∠θ为所述计算的角度，Δ为所述差值，∠AOB为所述手感调节盘的初始手感调节点和最大手感调节点在圆周上的夹角，Z2为所述轮齿结构的齿数，Z1为所述传动齿轮的齿数。

根据本发明的另一方面，本文还提供了一种计算机可读存储介质。

本发明提供的上述计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令。所述计算机指令被处理器执行时，可以实施上述任意一个实施例所提供的双轨道旋钮换挡器的控制方法，以便于用户根据自己的个性化需求自主调节换挡旋钮的手感强度，从而提升车辆的舒适性。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1示出了根据本发明的一些实施例提供的双轨道旋钮换挡器的结构示意图。

图2示出了根据本发明的一些实施例提供的档位销的剖面示意图。

图3示出了根据本发明的一些实施例提供的转盘本体的结构示意图。

图4示出了根据本发明的一些实施例提供的双轨道旋钮换挡器的拆解示意图。

图5示出了根据本发明的一些实施例提供的手感调节盘的结构示意图。

图6示出了根据本发明的一些实施例提供的双轨道旋钮换挡器的控制方法的流程示意图。

图7示出了根据本发明的一些实施例提供的利用伺服舵机带动手感调节盘旋转的示意图。

附图标记

10 旋钮总成；

11 转盘本体；

111 档位轨道；

12 档位销；

121 档位销头；

122 档位座；

123 档位弹簧；

13 旋钮基座；

131 导向通孔；

20 手感调节盘；

21 手感调节轨道；

A 初始手感调节点；

B 最大手感调节点；

C 锁止点；

22 轮齿结构；

30 伺服舵机；

31 传动齿轮；

40 控制主板；

50 旋钮饰圈总成。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用，其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作，因此不应理解为对本发明的限制。

能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分，这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此，以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本发明一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。

如上所述，现有的档位槽换挡器存在手感单一、难以满足所有用户的需求和对全工况的覆盖的缺陷，而现有的电磁式换挡器普遍存在高能耗和发热的情况。为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种双轨道旋钮换挡器、一种双轨道旋钮换挡器的控制方法，以及一种计算机可读存储介质，能够便于用户根据自己的个性化需求自主调节换挡旋钮的手感强度，从而提升车辆的舒适性。

请参考图1，图1示出了根据本发明的一些实施例提供的双轨道旋钮换挡器的结构示意图。

如图1所示，在本发明的一些实施例中，双轨道旋钮换挡器可以包括旋钮总成10、手感调节盘20和伺服舵机30。

上述旋钮总成10可以包括转盘本体11、档位销12和旋钮基座13。该旋钮基座13安装于转盘本体11的下方，设有导向通孔以用于安装档位销12。该档位销12的上端抵接转盘本体11底部的档位轨道，而其下端向下穿过导向通孔抵接手感调节盘20的手感调节轨道21。

在一些实施例中，转盘本体11的上部可以设有四个卡扣结构，适于配合旋钮饰圈总成50内部的四个卡扣点来卡接安装旋钮饰圈总成50。该旋钮饰圈总成50的外表面可以设有粗糙结构。用户可以旋转旋钮饰圈总成50来带动转盘本体11旋转，从而利用旋钮换挡器进行换挡操作。通过设置旋钮饰圈总成50，设计人员可以根据实际车型项目的要求选择修改内、外装饰圈的造型和色彩定义，而不需要开发旋钮总成10部分和控制主板40部分，从而减少工程师的开发工作量和周期。

上述手感调节盘20的上部设有手感调节轨道21，而其下部设有轮齿结构22。该手感调节轨道21可以包括多个手感调节点。各手感调节点具有不同的高度，用于产生不同强度的旋钮手感。

上述伺服舵机30的输出轴的前端设有传动齿轮31，用于啮合轮齿结构22。伺服舵机30适于驱动传动齿轮31带动手感调节盘20旋转，使不同手感调节点抵接档位销12的下端以产生不同强度的旋钮手感。

具体来说，在本发明的一些实施例中，档位销12可以包括档位销头121、档位座122和档位弹簧123，适于抵接档位轨道和手感调节轨道21的不同位置，并在导向通孔中沿竖直方向上下移动。

请参考图2，图2示出了根据本发明的一些实施例提供的档位销的剖面示意图。

如图2所示，在上述实施例中，档位销头121可以安装于档位座122的上方，其上端适于抵接转盘本体11底部的档位轨道。响应于用户旋转旋钮换挡器的操作，档位轨道可以发生旋转以使档位销头121在档位轨道上滑行，从而抵接档位轨道的不同位置。在一些实施例中，档位销头121可以具有下端开口的中空结构。档位弹簧123可以设于该下端开口的中空结构中，以实现档位销头121和档位座122的弹性连接。通过档位销头121和档位座122的弹性连接，档位销12可以采用预压的方式分别抵接档位轨道和手感调节轨道21，压缩掉档位销12与档位轨道、手感调节轨道21之间的间隙，让档位销12保持在一直受力的状态，从而进一步提升手感调节的精确度。

在一些实施例中，档位轨道可以包括多个档位转折点，用于配合弹簧123产生多种档位手感。响应于用户转动旋钮总成10的操作，转盘本体11会发生旋转以使档位销12的上端抵接档位轨道的不同位置，以产生多种档位手感来指示车辆的多个档位。

请进一步参考图3，图3示出了根据本发明的一些实施例提供的转盘本体的结构示意图。

如图3所示，在上述实施例中，转盘本体11的底部设有档位轨道111。该档位轨道111呈起伏状，适于配合档位销12来产生多种档位手感，从而指示车辆的多个档位。对应于五档式旋钮换挡器的实施例，档位轨道111可以设有四个档位转折点。该四个档位转折点将档位轨道111分隔为五个区域，用于指示换挡器能够调节的五个档位，即R(Reverse)档、N(Neutral)档、空置档、N档、D(Drive)档。

在一些实施例中，档位轨道111在中间位置的高度最小，并随档位转折点向两侧依次递增。在初始状态下，档位销12可以抵接高度最小的中间位置。此时，电子换挡器不输出任何档位信息。弹簧处于轻度压缩的状态，对应的旋钮手感最弱。之后，响应于用户向右旋转转盘本体11的操作，转盘本体11将在档位座122等限位结构的导向作用下绕竖直方向旋转。

当转盘本体11被拧过第一个档位转折点后，档位销12将抵接右侧第一个档位的区域。此时，电子换档器向车辆输出N档的档位信号，将车辆的档位切换为N档。弹簧被压缩，对应的旋钮手感增强以告知用户车辆被切换为N档。之后，响应于用户继续向右旋转转盘本体11的操作，转盘本体11将在限位结构的导向作用下继续绕竖直方向旋转。

当转盘本体11被拧过第二个档位转折点后，档位销12将抵接右侧第二个档位的区域。此时，电子换档器向车辆输出D档的档位信号，将车辆的档位切换为D档。弹簧被进一步压缩，对应的旋钮手感进一步增强以告知用户车辆被切换为D档。

之后，响应于用户松开转盘本体11，档位销12将在弹簧的弹力作用下，通过档位销12和档位轨道111的配合自动复位到初始状态，抵接高度最小的中间位置。

同理，用户也可以向左旋转转盘本体11来将车辆的档位切换到R档。响应于用户松开转盘本体11，档位销12同样会在弹簧的弹力作用下，通过档位销12和档位轨道111的配合自动复位到初始状态，抵接高度最小的中间位置。

请结合参考图2及图4，图4示出了根据本发明的一些实施例提供的双轨道旋钮换挡器的拆解示意图。

如图2及图4所示，在本发明的一些实施例中，档位座122适于从上向下穿过旋钮基座13的导向通孔131，以抵接手感调节轨道21。该导向通孔131可以为上端开口大，而下端开口小的通孔结构，用于安装档位座122并配合档位座122的上下移动。在一些实施例中，档位座122的底部可以设有子弹头结构。通过设置该子弹头结构，档位座122的底部可以在手感调节盘21上顺畅地滑动，以便控制器40根据用户输入的手感强度百分比准确地调节旋钮的手感强度。

在一些实施例中，档位座122的上端可以设有四个外凸的限位结构，用于限制档位座122向下的最大伸出量，以防止其向下完全穿过旋钮基座13。该外凸的限位结构可以为筋条结构。

在一些实施例中，档位座122的中部可以设有四条导向凹槽，适于配合设于导向通孔131内侧壁的四条导向荆条来实现档位座122的纵向导向。在一些优选的实施例中，导向凹槽和导向荆条的配合间隙可以为0.05mm～0.1mm。通过设置间隙配合的导向凹槽和导向荆条，档位座122可以顺畅、稳定地在导向通孔131中的上下移动，以适应档位轨道111和手感调节轨道21的不同高度。

本领域的技术人员可以理解，在档位座122的中部设置导向凹槽而在导向通孔131内侧壁设置导向荆条的方案，只是本发明提供的一种非限制性的实施例，旨在清楚地说明本发明的主要构思，并提供一种便于公众实施的具体方案，而非用于限制本发明的保护范围。可选地，在另一些实施例中，本领域的技术人员也可以基于本发明的构思，在档位座122的中部设置导向荆条而在导向通孔131内侧壁设置导向凹槽，以达到与本发明相同的效果。

请参考图5，图5示出了根据本发明的一些实施例提供的手感调节盘的结构示意图。

如图5所示，在本发明的一些实施例中，手感调节盘20的上部设有手感调节轨道21。该手感调节轨道21可以包括初始手感调节点A、最大手感调节点B和锁止点C。初始手感调节点A的高度最小、最大手感调节点B的高度在可调范围内最大，而锁止点C的高度最大。手感调节轨道21的其余位置的高度从初始手感调节点A向最大手感调节点递增B，用于产生逐渐增强的转动手感。

当档位座122的下端抵接初始手感调节点A时，手感调节轨道21和档位轨道111之间的空间最大，弹簧123处于轻度压缩状态，适于产生最弱的转动手感。当档位座122的下端抵接最大手感调节点B时，手感调节轨道21和档位轨道111之间的空间在可调范围内最小，弹簧123处于中高度压缩状态，是可调范围内的最大压缩程度，适于产生最强的转动手感。当档位座122的下端抵接锁止点C时，手感调节轨道21和档位轨道111之间的空间最小，弹簧123处于高度压缩状态，被完全压缩。用户无法再通过旋转转盘本体11来将档位销12的上端滑动到高度更高的N、D、R等档位区间，因此无法实现档位的切换和手感的调节。

如图5所示，在上述实施例中，手感调节盘20的下部设有轮齿结构22，其模数与伺服舵机30的传动齿轮31的模数相同，适于啮合传动齿轮31来将伺服舵机30的转动输出传递到手感调节盘20，以实现手感调节盘20的转动。在一些实施例中，轮齿结构22的齿数可以多于传动齿轮31的齿数，适于减缓手感调节盘的转速21以实现旋钮手感的精确调节，并通过增大传动比来提升传动齿轮31的传动力。

如图1所示，在本发明的一些实施例中，双轨道旋钮换挡器还可以包括控制器40。该控制器40可以是设于双轨道旋钮换挡器下部的控制板。该控制器40可以通过内部小线通讯连接伺服舵机30，以控制伺服舵机30并接收伺服舵机30反馈的转动角度数。该控制器40还可以通过CAN通讯或LIN通讯与车辆网络进行互联，以获取用户向车辆输入的手感调节命令。在一些实施例中，控制器40可以根据用户输入的手感调节命令控制伺服舵机30的传动齿轮31旋转，带动手感调节盘20旋转到对应的转动角度以产生对应的手感强度。

以下将结合一些双轨道旋钮换挡器的控制方法的实施例来描述双轨道旋钮换挡器的工作原理。本领域的技术人员可以理解，这些控制方法的实施例只是一些非限制性的方案，旨在清楚地说明本发明的主要构思，并提供一些便于公众实施的具体方案，而非用于限制本发明的保护范围。

请结合参考图6及图7，图6示出了根据本发明的一些实施例提供的双轨道旋钮换挡器的控制方法的流程示意图。图7示出了根据本发明的一些实施例提供的利用伺服舵机带动手感调节盘旋转的示意图。

如图6及图7所示，在本发明的一些实施例中，控制器40可以通过CAN通讯或LIN通讯与车辆网络保持实时通讯，并根据车辆提供的锁止指令和解锁指令来判断是否允许用户进行换挡操作和手感调节操作。

在一些实施例中，当车辆处于行驶状态且车速＞5km/h时，整车控制单元(VehicleControl Unit，VCU)可以根据整车的行驶工况制定换挡锁止请求，从而提供行驶防误触的功能。在另一些实施例中，当整车退电至OFF档，整车控制单元(VCU)也可以根据整车的退电工况制定换挡锁止请求，从而提供防盗锁止的功能。

响应于车辆提供的锁止请求，控制器40可以通过内部小线向伺服舵机30发送控制指令，控制伺服舵机30的传动齿轮31旋转以带动手感调节盘20旋转，将手感调节轨道21的锁止点C旋转到档位销12的下方。此时，档位销12的下端抵接手感调节盘20的锁止点C，弹簧123被完全压缩，用户无法再通过旋转转盘本体11来将档位销12的上端滑动到高度更高的N、D、R等档位区间，因此无法进行档位切换操作和手感调节操作。

响应于锁止请求被撤销或车辆提供的解锁请求，控制器40可以进一步从车辆的多媒体系统监测用户是否有调节旋钮手感的需求。在一些实施例中，用户可以通过多媒体设置菜单界面中的手感设置调节条，输入需要的手感强度百分比。之后，控制器40可以通过CAN通讯或LIN通讯从车辆的多媒体系统获取用户输入的手感强度百分比，再根据该手感强度百分比来调节双轨道旋钮换挡器的手感强度。

具体来说，控制器40可以首先根据用户输入的手感强度百分比计算其与前一手感强度百分比的差值Δ，再根据公式∠θ＝Δ×∠AOB×Z2/Z1计算伺服舵机30需要旋转的角度。式中，∠θ为伺服舵机30需要旋转的角度，Δ为用户本次输入的手感强度百分比与前一次输入的手感强度百分比的差值，∠AOB为手感调节盘20上初始手感调节点A和最大手感调节点B在圆周上的夹角，Z2为轮齿结构22的齿数，Z1为传动齿轮31的齿数。

本领域的技术人员可以理解，上述根据用户本次输入的手感强度百分比与用户前一次输入的手感强度百分比的差值Δ，计算伺服舵机30需要旋转角度∠θ的方案，只是本发明提供的一些非限制性的实施例，旨在清楚地说明本发明的主要构思，并提供一些便于公众实施的具体方案，而非用于限制本发明的保护范围。

可选地，在另一些实施例中，控制器40也可以根据用户输入的手感强度百分比计算需要手感调节盘20达到的目标角度，再将其与手感调节盘20的当前角度做差，以计算需要手感调节盘20旋转的角度。之后，控制器40可以根据传动齿轮31的齿数Z1和轮齿结构22的齿数Z2的数值关系，将需要手感调节盘20旋转的角度换算为伺服舵机30需要旋转的角度∠θ。

在确定需要手感调节盘20旋转的角度∠θ之后，控制器40可以控制伺服舵机30旋转角度∠θ，利用传动齿轮31带动手感调节盘20旋转到对应的角度以提供用户需要的手感强度。

本领域的技术人员可以理解，上述由整车控制单元(VCU)制定锁止请求的方案只是本发明提供的一些非限制性的实施例，旨在清楚地说明本发明的主要构思，并提供一些便于公众实施的具体方案，而非用于限制本发明的保护范围。可选地，在另一些实施例中，控制器40也可以从车辆网络实时监测车辆的实施工况，并根据获取的工况信息制定锁止请求，以达到相同的效果。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

尽管上述的实施例所述的控制器40可以通过软件与硬件的组合来实现。但是可以理解，控制器40也可以单独在软件或硬件中加以实施。对于硬件实施而言，控制器40可在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DAPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行上述功能的其它电子装置或上述装置的选择组合来加以实施。对软件实施而言，控制器40可以通过在通用芯片上运行的诸如程序模块(procedures)和函数模块(functions)等独立的软件模块来加以实施，其中每一个模块可以执行一个或多个本文中描述的功能和操作。

根据本发明的另一方面，本文还提供了一种计算机可读存储介质。

本发明提供的上述计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令。该计算机指令被处理器执行时，可以实施上述任意一个实施例所提供的双轨道旋钮换挡器的控制方法，以便于用户根据自己的个性化需求自主调节换挡旋钮的手感强度，从而提升车辆的舒适性。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (20)

1.一种双轨道旋钮换挡器，其特征在于，包括：

旋钮总成，包括转盘本体、档位销和旋钮基座，其中，所述旋钮基座安装于所述转盘本体的下方，所述旋钮基座上设有导向通孔以用于安装所述档位销，所述档位销的上端抵接所述转盘本体底部的档位轨道，而其下端穿过所述导向通孔抵接手感调节盘的手感调节轨道；

所述手感调节盘，其上部设有所述手感调节轨道，而其下部设有轮齿结构，其中，所述手感调节轨道包括多个手感调节点，各所述手感调节点具有不同的高度；以及

伺服舵机，设有传动齿轮以啮合所述轮齿结构，所述伺服舵机适于驱动所述传动齿轮带动所述手感调节盘旋转，以使所述档位销的下端抵接不同所述手感调节点。

2.如权利要求1所述的双轨道旋钮换挡器，其特征在于，所述档位销包括档位销头和档位座，其中，

所述档位销头设于所述档位座的上方，适于抵接所述档位轨道，

所述档位座适于从上向下穿过所述导向通孔以抵接所述手感调节轨道，其中，所述档位座的上端设有外凸结构，用于限制所述档位座向下的最大伸出量。

3.如权利要求2所述的双轨道旋钮换挡器，其特征在于，所述档位座的中部设有第一导向结构，适于配合设于所述导向通孔内侧壁的第二导向结构以便于所述档位座在所述导向通孔中的上下移动，其中，

所述第一导向结构及所述第二导向结构中的一者为导向筋条，而其中的另一者为导向凹槽。

4.如权利要求2所述的双轨道旋钮换挡器，其特征在于，所述档位销还包括弹簧，所述档位销头具有下端开口的中空结构，所述弹簧设于所述下端开口的中空结构中，以实现所述档位销头和所述档位座的弹性连接。

5.如权利要求4所述的双轨道旋钮换挡器，其特征在于，所述档位轨道包括N个档位转折点，用于配合所述弹簧产生N+1种档位手感，其中，N+1指示所述换挡器能调节的档位数量，

响应于用户转动所述旋钮总成的操作，所述转盘本体发生旋转以使所述档位销的上端抵接所述档位轨道的不同位置，以产生N+1种档位手感来指示车辆的N+1种档位。

6.如权利要求5所述的双轨道旋钮换挡器，其特征在于，所述档位轨道设有四个所述档位转折点，其中，所述档位轨道在中间位置的高度最小，所述档位轨道的高度向两边的所述档位转折点依次递增，

所述档位销在初始状态抵接所述中间位置，响应于用户旋转所述转盘本体的操作而抵接所述档位轨道对应的其余区域，并响应于旋转操作的撤销而复位到所述初始状态。

7.如权利要求4所述的双轨道旋钮换挡器，其特征在于，所述手感调节轨道包括初始手感调节点和最大手感调节点，其中，

所述初始手感调节点的高度最小，对所述弹簧的压缩程度最小，用于产生最弱的转动手感，

所述最大手感调节点的高度在可调范围内最大，对所述弹簧的压缩程度在所述可调范围内最大，用于产生最强的转动手感，

所述手感调节轨道的其余位置的高度从所述初始手感调节点向所述最大手感调节点递增，用于产生逐渐增强的转动手感。

8.如权利要求7所述的双轨道旋钮换挡器，其特征在于，所述手感调节轨道还包括锁止点，所述锁止点的高度最大，用于完全压缩所述弹簧以限制所述转盘本体旋转。

9.如权利要求2所述的双轨道旋钮换挡器，其特征在于，所述档位座的底部设有子弹头结构，适于在所述手感调节盘上滑动。

10.如权利要求1所述的双轨道旋钮换挡器，其特征在于，还包括旋钮饰圈总成，其内部设有卡扣结构，用于卡扣连接所述转盘本体的上部。

11.如权利要求1所述的双轨道旋钮换挡器，其特征在于，所述轮齿结构的齿数多于所述传动齿轮的齿数，用于减缓所述手感调节盘的转速，并提升所述传动齿轮的传动力。

12.如权利要求1～11中任一项所述的双轨道旋钮换挡器，其特征在于，还包括控制器，所述控制器通讯连接车辆及所述伺服舵机，配置为：

获取用户向所述车辆输入的手感调节命令；以及

根据所述手感调节命令控制所述伺服舵机的传动齿轮旋转，带动所述手感调节盘旋转到对应的转动角度以产生对应的手感强度。

13.如权利要求12所述的双轨道旋钮换挡器，其特征在于，所述控制器还配置为：

响应于所述车辆提供的锁止请求而控制所述伺服舵机带动所述手感调节盘旋转，使所述档位销的下端抵接所述手感调节盘的锁止点以限制所述转盘本体旋转。

14.如权利要求13所述的双轨道旋钮换挡器，其特征在于，所述手感调节命令包括手感强度百分比，所述控制器进一步配置为：

根据所述手感强度百分比计算其与前一手感强度百分比的差值；

根据所述差值计算需要所述手感调节盘旋转的角度；以及

根据计算的角度带动所述手感调节盘旋转。

15.如权利要求14所述的双轨道旋钮换挡器，其特征在于，所述控制器进一步配置为：

根据公式∠θ＝Δ×∠AOB×Z2/Z1计算需要所述手感调节盘旋转的角度，其中，∠θ为所述计算的角度，Δ为所述差值，∠AOB为所述手感调节盘的初始手感调节点和最大手感调节点在圆周上的夹角，Z2为所述轮齿结构的齿数，Z1为所述传动齿轮的齿数。

16.一种双轨道旋钮换挡器的控制方法，其特征在于，所述双轨道旋钮换挡器包括旋钮总成、手感调节盘及伺服舵机，其中，

所述旋钮总成包括转盘本体、档位销和旋钮基座，其中，所述旋钮基座安装于所述转盘本体的下方，所述旋钮基座上设有导向通孔以用于安装所述档位销，所述档位销的上端抵接所述转盘本体底部的档位轨道，而其下端穿过所述导向通孔抵接手感调节盘的手感调节轨道，

所述手感调节盘的上部设有所述手感调节轨道，而其下部设有轮齿结构，其中，所述手感调节轨道包括多个手感调节点，各所述手感调节点具有不同的高度，

所述伺服舵机设有传动齿轮以啮合所述轮齿结构，所述伺服舵机适于驱动所述传动齿轮带动所述手感调节盘旋转，以使所述档位销的下端抵接不同所述手感调节点，所述控制方法包括：

获取用户向车辆输入的手感调节命令；以及

根据所述手感调节命令控制所述伺服舵机的传动齿轮旋转，带动所述手感调节盘旋转到对应的转动角度以产生对应的手感强度。

17.如权利要求16所述的控制方法，其特征在于，还包括：

响应于所述车辆提供的锁止请求，控制所述伺服舵机带动所述手感调节盘旋转，使所述档位销的下端抵接所述手感调节盘的锁止点以限制所述转盘本体旋转。

18.如权利要求17所述的控制方法，其特征在于，所述手感调节命令包括手感强度百分比，带动所述手感调节盘旋转到对应的转动角度的步骤包括：

根据所述手感强度百分比计算其与前一手感强度百分比的差值；

根据所述差值计算需要所述手感调节盘旋转的角度；以及

根据计算的角度带动所述手感调节盘旋转。

19.如权利要求18所述的控制方法，其特征在于，计算需要所述手感调节盘旋转的角度的步骤进一步包括：

根据公式∠θ＝Δ×∠AOB×Z2/Z1计算需要所述手感调节盘旋转的角度，其中，∠θ为所述计算的角度，Δ为所述差值，∠AOB为所述手感调节盘的初始手感调节点和最大手感调节点在圆周上的夹角，Z2为所述轮齿结构的齿数，Z1为所述传动齿轮的齿数。

20.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时，实施如权利要求16～19中任一项所述的控制方法。

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