CN115325153B - 一种集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器及车辆，包括：换挡挡位槽和雨刮挡位槽；换挡挡位槽内设有稳态复位换挡挡位点和非稳态换挡挡位点；雨刮挡位槽内设有稳态复位雨刮挡位点、稳态雨刮挡位点和非稳态雨刮挡位点；操纵杆，其可在换挡挡位槽和雨刮挡位槽内切换位置，且可在稳态复位换挡挡位点、稳态复位雨刮挡位点之间切换；控制模块，其用于根据操纵杆位置和动作执行相应指令。本申请可实现将整车的雨刮控制功能和换挡功能集成并通过一根操纵杆控制的目的，从而减少操纵杆的数量，降低误操控的概率，减少物理结构件数量，降低成本。

Description

一种集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器及车辆

技术领域

本申请涉及换挡器的技术领域，特别涉及一种集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器。

背景技术

目前，现有车型的怀挡电子换挡器仅包含换挡功能，而整车的雨刮模块也只包含雨刮开关功能，两者是相互独立的两个控制模块，两者分别独立操作控制整车的挡位及雨刮。

相关技术中，怀挡电子换挡器的管柱组合开关较为复杂，一般是包括雨刮操纵杆、灯光操纵杆和怀挡控制杆等，各种操纵杆集成在管柱组合开关上。

但是，相关技术中怀挡换挡器的操纵杆数量过多，容易造成误操控，而且分散的操纵杆无法共用位置探测的霍尔传感器、微控制单元及电源芯片，并且也会带来物理结构件的增加，从而造成成本的增加。

发明内容

本申请实施例提供一种集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器及车辆，以解决相关技术中怀挡换挡器的操纵杆数量过多，容易造成误操控，而且分散的操纵杆无法共用位置探测的霍尔传感器、微控制单元及电源芯片，并且也会带来物理结构件的增加，从而造成成本增加的问题。

本申请所采用的技术方案是：

一种集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器，包括：

间隔设置的换挡挡位槽和雨刮挡位槽；

所述换挡挡位槽内设有位于中部的稳态复位换挡挡位点，以及位于所述稳态复位换挡挡位点两侧的非稳态换挡挡位点；

所述雨刮挡位槽内设有位于中部的稳态复位雨刮挡位点，以及位于所述稳态复位雨刮挡位点两侧的稳态雨刮挡位点和非稳态雨刮挡位点；

操纵杆，其可在所述换挡挡位槽和雨刮挡位槽内的挡位点之间相互切换位置，且可在所述稳态复位换挡挡位点、稳态复位雨刮挡位点之间切换；

控制模块，其用于控制当操纵杆拨至非稳态挡位点时，执行相应指令后复位至最近的稳态挡位点，当操纵杆经过非稳态挡位点时，不执行相应指令，当操纵杆位于稳态挡位点时，执行相应指令，当操纵杆经过稳态挡位点时，不执行相应指令。

一些实施例中，还包括喷水挡位槽，所述操纵杆可在所述稳态复位换挡挡位点、稳态复位雨刮挡位点和喷水挡位槽之间切换。

一些实施例中，所述喷水挡位槽内设有非稳态喷水挡位点，所述操纵杆可在所述稳态复位换挡挡位点、稳态复位雨刮挡位点和非稳态喷水挡位点之间切换。

一些实施例中，所述换挡挡位槽、所述雨刮挡位槽和所述喷水挡位槽沿第一方向间隔设置，所述稳态复位换挡挡位点和所述非稳态换挡挡位点沿第二方向分布，所述稳态复位雨刮挡位点、稳态雨刮挡位点和非稳态雨刮挡位点沿第二方向分布，且第一方向与第二方向垂直。

一些实施例中，所述稳态复位换挡挡位点、稳态复位雨刮挡位点和非稳态喷水挡位点沿第一方向分布。

一些实施例中，所述操纵杆在稳态挡位点或者非稳态挡位点停留超过设定时间时，执行相应指令，所述操纵杆在稳态挡位点或者非稳态挡位点停留不超过该设定时间时，不执行相应指令。

一些实施例中，所述设定时间为200-600毫秒。

一些实施例中，所述操纵杆在所述稳态复位换挡挡位点和所述稳态复位雨刮挡位点之间切换时，维持当前雨刮挡位和当前换挡挡位。

一些实施例中，所述操纵杆拨至非稳态喷水挡位点时，执行相应指令后复位至稳态复位换挡挡位点。

另一方面，本申请还提供一种车辆，包括如上所述的集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器，其通过设置换挡挡位槽、雨刮挡位槽和操纵杆，通过控制操纵杆在换挡挡位槽内的挡位点之间切换位置，实现换挡挡位的控制，通过控制操纵杆在雨刮挡位槽内的挡位点之间切换位置，实现雨刮挡位的控制，同时，通过控制操纵杆在稳态复位换挡挡位点和稳态复位雨刮挡位点之间切换，实现雨刮模式和挡位模式的切换，并通过控制模块根据操纵杆的位置以及动作控制执行相应的指令，从而实现将整车的雨刮控制功能和换挡功能集成并通过一根操纵杆控制的目的，从而减少操纵杆的数量，降低误操控的概率，减少物理结构件数量，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器中挡位槽的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器中操纵杆与挡位槽配合的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器中换挡挡位切换方法示意图；

图5为本实施例中整车的功能模块交互示意图。

图中：1、换挡挡位槽；11、稳态复位换挡挡位点；12、非稳态换挡挡位点；2、雨刮挡位槽；21、稳态复位雨刮挡位点；22、稳态雨刮挡位点；23、非稳态雨刮挡位点；3、操纵杆；4、喷水挡位槽；41、非稳态喷水挡位点。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器及车辆，其能解决目前的怀挡换挡器的操纵杆数量过多，容易造成误操控，且会带来物理结构件的增加，造成成本增加的问题。

参照图1-3所示，该集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器包括换挡挡位槽1、雨刮挡位槽2、操纵杆3和控制系统，在安装时换挡器安装在方向盘管柱上。

参照图1-3所示，其中，换挡挡位槽1和雨刮挡位槽2间隔设置，换挡挡位槽1内设有位于中部的稳态复位换挡挡位点11，以及位于稳态复位换挡挡位点11两侧的非稳态换挡挡位点12，雨刮挡位槽2内设有位于中部的稳态复位雨刮挡位点21，以及位于稳态复位雨刮挡位点21两侧的稳态雨刮挡位点22和非稳态雨刮挡位点23。

在本申请中，稳态复位换挡挡位点、稳态复位雨刮挡位点和稳态雨刮挡位点为稳态挡位点，非稳态换挡挡位点和非稳态雨刮挡位点为非稳态挡位点。

操纵杆3可在换挡挡位槽1和雨刮挡位槽2内的挡位点之间相互切换位置，且可在稳态复位换挡挡位点11、稳态复位雨刮挡位点21之间切换，则相对应的，换挡挡位槽1和雨刮挡位槽2相互连通。

控制模块用于根据操纵杆3的位置和操纵杆3的移动动作来控制执行相应指令；具体的，当操纵杆3拨至非稳态挡位点时，执行相应指令后复位至最近的稳态挡位点，当操纵杆3经过非稳态挡位点时，不执行相应指令，当操纵杆3位于稳态挡位点时，执行相应指令，当操纵杆3经过稳态挡位点时，不执行相应指令。

采用上述设置，通过控制操纵杆3在换挡挡位槽1内的挡位点之间切换位置，实现换挡挡位的控制，通过控制操纵杆3在雨刮挡位槽2内的挡位点之间切换位置，实现雨刮挡位的控制，同时，通过控制操纵杆3在稳态复位换挡挡位点11和稳态复位雨刮挡位点21之间切换，实现雨刮模式和挡位模式的切换，并通过控制模块根据操纵杆3的位置以及动作控制执行相应的指令，从而实现将整车的雨刮控制功能和换挡功能集成并通过一根操纵杆3控制的目的，从而减少操纵杆3的数量，降低误操控的概率，减少物理结构件数量，降低成本。

参照图1-3所示，进一步的，电子换挡器还包括有喷水挡位槽4，操纵杆3还可在稳态复位换挡挡位点11、稳态复位雨刮挡位点21和喷水挡位槽4之间切换，从而实现一根操纵杆3控制换挡模式、雨刮模式和喷水模式切换的功能；则换挡挡位槽1、雨刮挡位槽2和喷水挡位槽4相互连通。

参照图1-3所示，其中，喷水挡位槽4内设有一个非稳态喷水挡位点41，则操纵杆3可在稳态复位换挡挡位点11、稳态复位雨刮挡位点21和非稳态喷水挡位点41之间切换。

参照图1-3所示，进一步的，在设计时，使换挡挡位槽1、雨刮挡位槽2和喷水挡位槽4沿第一方向间隔设置，而稳态复位换挡挡位点11和非稳态换挡挡位点12沿第二方向分布，稳态复位雨刮挡位点21、稳态雨刮挡位点22和非稳态雨刮挡位点23沿第二方向分布，且使第一方向与第二方向垂直。通过此设置，使在雨刮模式或者换挡模式内换挡时操纵杆3的拨动方向，与不同模式之间切换时操纵杆3的拨动方向不同，可方便驾驶人员操作，简化操作方法，避免发生误操控。

参照图1-3所示，进一步的，将稳态复位换挡挡位点11、稳态复位雨刮挡位点21和非稳态喷水挡位点41设计为沿第一方向分布，此时不同模式之间切换时操纵杆3的拨动方向，与在模式内换挡时操纵杆3的拨动方向垂直；在实际安装时，第一方向为沿方向盘管柱轴线方向，第二方向为与管柱轴线垂直的方向，雨刮挡位槽2、换挡挡位槽1和喷水挡位槽4沿管柱轴线由下至上依次设置。通过此设置，在实际操作时，操作员控制操纵杆3沿管柱轴向拨动进行模式切换操作，控制操纵杆3沿垂直于管柱轴向的方向拨动进行换挡操作，换挡以及模式切换操作更为便利。

在操纵杆3处于换挡挡位槽1内的挡位点之间切换位置时，拨动操纵杆3至任意非稳态换挡挡位点12时，换挡挡位切换为当前挡位点挡位值，之后操纵杆3复位至稳态复位换挡挡位点11，若复位时操纵杆3经过其他非稳态换挡挡位点12时，换挡挡位不做切换并维持复位前的挡位值。

在操纵杆3处于雨刮挡位槽2内的挡位点之间切换位置时，控制系统根据操纵杆3在挡位点停留的时间判断是否执行相应指令，具体的，当操纵杆3在稳态挡位点或者非稳态挡位点停留超过设定时间时，执行相应指令，操纵杆3在稳态挡位点或者非稳态挡位点停留不超过该设定时间时，不执行相应指令。

在本实施例中，操纵杆3在稳态雨刮挡位点22停留超过设定时间时，执行相应指令，雨刮挡位为当前挡位点挡位值，操纵杆3在稳态雨刮挡位点22停留不超过设定时间时，雨刮挡位不做切换，操纵杆3从稳态雨刮挡位点22切换至稳态复位雨刮挡位点21时，雨刮挡位维持切换前的挡位值，操纵杆3拨动至非稳态雨刮挡位点23时，执行当前挡位点指令后，复位至最近的稳态雨刮挡位点22。

该设定时间设为200-600ms，根据需要进行设计；在本实施例中为300ms。

在操纵杆3拨动至非稳态喷水挡位点41时，执行当前挡位点指令后复位至稳态复位换挡挡位点11。

进一步的，操纵杆3在稳态复位换挡挡位点11和稳态复位雨刮挡位点21之间切换时，维持当前雨刮挡位和当前换挡挡位。

在本实施例中，非稳态换挡挡位点12设有四个且对称分布在稳态复位换挡挡位点11两侧，稳态复位换挡挡位点11为center挡位点，操纵杆3在center位置可向上拨动二阶或者向下拨动二阶，以切换至不同的挡位；稳态雨刮挡位点22设有四个，非稳态雨刮挡位点23设有一个，雨刮挡位槽2内沿第二方向依次为MIST(单次刮水挡位点)、off(关闭雨刮挡位点)、Null、auto(自动雨刮挡位点)、L0(低速雨刮挡位点)、L1(高速雨刮挡位点)，其中Null为稳态复位雨刮挡位点21，MIST为非稳态雨刮挡位点23。

本实施例的集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器的控制方法为：

1、汽车启动，挡位和雨刮初始化，操纵杆3在center位置，雨刮初始化为上次熄火前状态值，怀挡默认为换挡模式(换挡功能指示灯点亮)，初始化为整车VCU挡位，通常为P挡。

2、可拨动操纵杆3在换挡挡位槽1内切换挡位点，以挂入对应需要的挡位，具体换挡操作参照图4。

3、若需要切换到雨刮模式，按照以下操作：

1)沿方向盘轴线向下按压操纵杆3，到Null位置，此时进入雨刮模式(雨刮功能指示灯点亮)，换挡挡位保持当前挡位不变。

2)从Null位置向上拨动一阶自锁位置为自动雨刮状态(雨量传感器决定刮水速度)。

3)从Null位置向上拨动二阶自锁位置为低速雨刮状态。

4)从Null位置向上拨动三阶自锁位置为高速雨刮状态。

5)从Null位置向下拨动一阶自锁位置为关闭雨刮状态。

6)从Null位置向下拨动二阶雨刮单次刮水，刮水后自复位到下一阶OFF。

7)沿方向盘轴线向上抬操纵杆3，到喷水挡位点，进入雨刮模式(雨刮功能指示灯点亮)，此时喷水嘴喷水后雨刮按设定次数进行刮水，随后关闭雨刮，操纵杆3会自复位到center位置，再次进入挡位模式(挡位功能指示灯点亮)。

雨刮模式和换挡模式两个模块切换，但是两个功能的通信ID都会存在，所发信号维持模块切换前的值。

4、若需要从雨刮模式切换为换挡模式，需要完成如下动作：

当前操纵杆3在非Null位置时:

1)驾驶员如果操作操纵杆3直接沿方向盘轴线向上抬起一阶，将无法上抬，且由于存在一定的位移量，可以被集成控制模块检测到，仪表会进行提示，切换换挡模式请先将操纵杆3拨至Null位置。

2)驾驶员操作操纵杆3从HI/L0/auto/off切换到Null位置，雨刮保持上一位置的功能(举例，从AUTO切换到Null，则雨刮仍保持AUTO挡)。

3)驾驶员操作操纵杆3在Null位置沿方向盘轴线向上抬起一阶，功能模块进入换挡模块(换挡功能指示灯点亮)。

4)驾驶员操作操纵杆3在Null位置沿方向盘轴线向上抬起二阶，会先进入喷水模式再切换到换挡模式。

5)操纵杆3在center位置可进行换挡操作挂入需要的相应挡位。

当操纵杆3在Null位置时，如2)-4)操作即可完成相应模式切换需求。

5、若再从挡位模式切换为雨刮模式(Null位置)，则雨刮功能激活，且维持原雨刮挡位值。

6、下电

1)若操纵杆3在center位置下电，整车VCU会控制整车挡位(换挡挡位)进入P挡，控制器记录雨刮当前值。

2)若操纵杆3在雨刮路径非Null位置下电，整车VCU会控制整车挡位进入P挡，控制器记录雨刮当前值，同时仪表提示请将操纵杆3置为到center位置。

3)若操纵杆3在雨刮路径Null位置下电，整车VCU会控制整车挡位进入P挡，控制器记录雨刮当前值，同时仪表提示请将操纵杆3置为到center位置。

如果是SUV或者MPV车型需要后雨刮，则操纵杆3上可增加可选后雨刮控制模块，通过三位置开关(三挡开关)集成控制，如有需要可增加第四挡auto挡，后雨刮模块独立于前雨刮及换挡的操作模块，可独立控制。

车辆功能交互模块如图5所示。

本实施例还提供一种车辆，其包括如上所述的集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器，其特征在于，包括：

间隔设置的换挡挡位槽(1)和雨刮挡位槽(2)；

所述换挡挡位槽(1)内设有位于中部的稳态复位换挡挡位点(11)，以及位于所述稳态复位换挡挡位点(11)两侧的非稳态换挡挡位点(12)；

所述雨刮挡位槽(2)内设有位于中部的稳态复位雨刮挡位点(21)，以及位于所述稳态复位雨刮挡位点(21)两侧的稳态雨刮挡位点(22)和非稳态雨刮挡位点(23)；

操纵杆(3)，其可在所述换挡挡位槽(1)和雨刮挡位槽(2)内的挡位点之间相互切换位置，且可在所述稳态复位换挡挡位点(11)、稳态复位雨刮挡位点(21)之间切换；

控制模块，其用于控制当操纵杆(3)拨至非稳态挡位点时，执行相应指令后复位至最近的稳态挡位点，当操纵杆(3)经过非稳态挡位点时，不执行相应指令，当操纵杆(3)位于稳态挡位点时，执行相应指令，当操纵杆(3)经过稳态挡位点时，不执行相应指令。

2.根据权利要求1所述的集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器，其特征在于：还包括喷水挡位槽(4)，所述操纵杆(3)可在所述稳态复位换挡挡位点(11)、稳态复位雨刮挡位点(21)和喷水挡位槽(4)之间切换。

3.根据权利要求2所述的集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器，其特征在于：所述喷水挡位槽(4)内设有非稳态喷水挡位点(41)，所述操纵杆(3)可在所述稳态复位换挡挡位点(11)、稳态复位雨刮挡位点(21)和非稳态喷水挡位点(41)之间切换。

4.根据权利要求3所述的集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器，其特征在于：所述换挡挡位槽(1)、所述雨刮挡位槽(2)和所述喷水挡位槽(4)沿第一方向间隔设置，所述稳态复位换挡挡位点(11)和所述非稳态换挡挡位点(12)沿第二方向分布，所述稳态复位雨刮挡位点(21)、稳态雨刮挡位点(22)和非稳态雨刮挡位点(23)沿第二方向分布，且第一方向与第二方向垂直。

5.根据权利要求4所述的集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器，其特征在于：所述稳态复位换挡挡位点(11)、稳态复位雨刮挡位点(21)和非稳态喷水挡位点(41)沿第一方向分布。

6.根据权利要求1所述的集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器，其特征在于：所述操纵杆(3)在稳态挡位点或者非稳态挡位点停留超过设定时间时，执行相应指令，所述操纵杆(3)在稳态挡位点或者非稳态挡位点停留不超过该设定时间时，不执行相应指令。

7.根据权利要求6所述的集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器，其特征在于：所述设定时间为200-600毫秒。

8.根据权利要求1所述的集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器，其特征在于：所述操纵杆(3)在所述稳态复位换挡挡位点(11)和所述稳态复位雨刮挡位点(21)之间切换时，维持当前雨刮挡位和当前换挡挡位。

9.根据权利要求3所述的集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器，其特征在于：所述操纵杆(3)拨至非稳态喷水挡位点(41)时，执行相应指令后复位至稳态复位换挡挡位点(11)。

10.一种车辆，其特征在于：包括如权利要求1-9任意一项所述的集成整车雨刮控制功能的怀挡电子换挡器。

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