CN203805701U - 一种电动轿车用电子选换挡操纵机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电动轿车用电子选换挡操纵机构，包括换挡面板、连接底座和换向座；换向座包括换挡轨迹槽、手柄杆和控制电路板；手柄杆的底部布置有永磁体；控制电路板上设置有霍尔感应元器件；所述磁体运动到每一个静止位置，对应输出两路不同类型的电气信号。本实用新型的电子换挡机构，容易和电控系统匹配，布置安装方便，换挡信号精确，具有冗余信号输出，同时集成倒车灯控制，使用寿命较长。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车选换挡操纵技术领域，具体涉及一种电动汽车用选换挡操纵机构总成。
背景技术
现有的轿车用选换挡操纵机构基本分为机械式和电子两种。传统燃油车中，选换挡操纵机构主要是机械式的，通过机械连接，如拉丝结构，带动变速箱上的相应机械部件，实现汽车的换挡和选挡。在节能环保的当今社会，纯电动车越来越受到人们的重视，而机械式的换挡机构无法和接受电信号的电控系统匹配。而现有的电子选换挡操纵机构存在结构复杂、成本高等缺陷。因此，有必要设计一种适用于电动车专用的电子选换挡操纵机构。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种简单、可靠，容易和电动车电控系统相匹配的电子选换挡操纵机构。
该电子选换挡操纵机构具有较长的使用寿命和稳定可靠的信号输出，还具有输出信号冗余和倒车灯控制功能。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种电动轿车用电子选换挡操纵机构，包括换挡面板、连接底座，以及换挡面板和连接底座之间的一个立体结构的换向座；
所述换向座包括拨叉本体和设置于换向座底部的控制电路板；
所述拨叉本体包括换挡轨迹槽和手柄杆，手柄杆和拨叉本体沿轨迹槽运动；所述手柄杆的底部端面上布置有磁体，磁体和换挡杆做相同运动；所述轨迹槽上有至少三个静止位置；
所述控制电路板上设置有与静止位置相对应的霍尔感应元器件；
所述磁体运动到三个静止位置中的任一个位置，对应输出两路不同类型的电气信号，分别为逻辑处理电路信号和开关量处理电路信号。
所述换挡面板所示的挡位包含R挡、N挡和D挡。
所述在R挡时，同时输出一个控制倒车灯继电器的信号。
所述控制电路板位于磁体垂直位置的下部。
所述磁体为永磁体。
所述手柄杆的端部设置有手球头。
所述换挡面板中心设置有"L"型的换挡标示槽，其形状与换向座内轨迹槽的形状保持一致。
所述换挡面板上标示的挡位和轨迹槽中的静止位置保持一致，同时与控制电路板中的霍尔元器件相对应。
本实用新型的有益技术效果是：
采用非接触式感应位置变化，避免了机械式磨损，使用寿命较长；电气信号双路冗余输出，换挡信号精确可靠，同时集成倒车灯控制；布置安装方便，容易和电控系统匹配，有效地适用于电动车系统。
附图说明
图1为电子选换挡操纵机构实施例立体示意图；
图2为电子选换挡操纵机构去掉连接底座立体示意图；
图3a为电子选换挡操纵机构内部结构侧视图；
图3b为电子选换挡操纵机构换挡轨迹槽示意图；
图4为电子选换挡操纵机构霍尔元器件在电路板上的分布示意图；
图5为电子选换挡操纵机构操作面板示意图；
图6为电子选换挡操纵机构的控制方块图。
具体实施方式
以下通过具体实施例来描述本实用新型的技术方案，以下实例仅为示例性的，仅能用来解释和说明本实用新型的技术方案，而不能解释为是对本实用新型技术方案的限制。
下面描述中使用的词语"前"、"后"、"左"、"右"，分别参考图1所示的方向。
如图1至图5所示，本实施例的电子选换挡操纵机构主要部件，包括换挡面板18、连接底座16，以及换挡面板18和连接底座16之间的一个立体结构的换向座10。
换向座10包括拨叉本体26和控制电路板28。所述拨叉本体26包括换挡轨迹槽30和手柄杆22。暴露在换挡面板18外部的手球头14和手柄杆22相连，永磁体24布置在手柄杆22底部端面上。所述手柄杆22和拨叉本体26用固定销紧固连接，沿轨迹槽30运动。迹槽30内具有三个静止操作位置，操作位置的具体分布如图5所示位置1、位置2和位置3。永磁体24和手柄杆22一起同时运动，静止位置和上述操作位置保持一致。换向座10底部设有控制电路板28，控制电路板28内分布有与上述手柄杆22的操作位置对应的霍尔器件32，具体位置为D、N和R，分别与位置1、位置2和位置3相对应，分布如图4所示。电路板中的霍尔元器件感应轨迹槽中的磁铁位置，从而判断手柄杆的位置，然后输出相应的电气信号。电动车的电控系统接受该电气信号后，识别出驾驶员的选换挡意图，做出整车选换挡操纵。
控制电路板中对这三个位置中的每一个位置，对应输出两路不同类型的电气信号，保证信号的精确和冗余处理。同时，在R挡时，还额外输出一个控制倒车灯继电器的信号。
本实用新型中，电子选换挡操纵机构共有三个挡位定义，如图5所示。D挡定义为前进挡，当汽车处于正常行驶过程时，使用该挡位；D挡右边的挡位为N挡，即空挡，当车辆停止运行时，电子选换挡操纵机构应该处于该位置；N挡的后侧位置为R挡，即倒车挡。当车辆后退时，使用该挡位。同时，换挡机构会输出一个倒车灯控制信号，实现位置亮车尾的倒车灯功能。手柄杆22能够通过拨叉本体26，沿着“L”型轨迹槽30，依次停留在D挡、N挡、R挡位置中的任何一位置，如图3b所示。
驾驶员通过控制位于手柄杆22顶端的手球头14，操作手柄杆22实现选换挡操纵机构位置的变化。本实用新型中，手柄杆22底部布置有永磁体24。而控制电路板28正好位于永磁铁24垂直位置下部。霍尔元器件32的位置， 正好与换挡轨迹槽30所表示的挡位位置相对应，如图2和图4所示。
当驾驶员拨动手球头14换挡时，拨叉本体26沿轨迹槽30进入对应的挡位。位于手柄杆22底部的磁体24，移动到控制电路板28中的霍尔器件32的上部。该移动位置变化，引起霍尔器件32磁通量的变化，使控制电路板28内逻辑电路和开关量电路输出两路不同类型的电气信号，如图6所示。
电子换挡机构在各位置时输出信号逻辑和电压范围如下：
其中信号1至信号4依次为：SW1-SW4，逻辑1表示电压为3.2±5％V；逻辑0表示电压为1.75±5％V。信号5，信号6和信号7，逻辑1表示电压为12±5％V；逻辑0表示电压为0±5％V。
参考图2至图6，当磁铁24运动到D挡位置时，D挡霍尔器件被感应导通，而其他位置的霍尔器件未被导通，此时逻辑处理电路41输出信号1、信号2、信号3和信号4；开关量处理电路42输出信号5和信号6；倒车灯信号电路43输出信号7。电控系统整车控制器44采用相应的匹配电路接受两路冗余信号。整车倒车灯电路45继电器接收倒车灯信号7输出。该部分对于本领域中具有通常知识的工作人员属于常识，在此不再详述。
本实用新型采用霍尔器件感应的方式，判断手柄杆的换挡位置，避免了机械结构和电气结构的直接接触，延长了使用寿命。每个换挡位置由两个不同类型的电气信号冗余输出，提高了换挡位置表达的可靠性和精确性。同时，换挡机构还集成倒车灯控制的功能。有效地适用于纯电动车系统。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (8)
1.一种电动轿车用电子选换挡操纵机构，其特征在于：包括换挡面板、连接底座，以及换挡面板和连接底座之间的一个立体结构的换向座；
所述换向座包括拨叉本体和设置于换向座底部的控制电路板；
所述拨叉本体包括换挡轨迹槽和手柄杆，手柄杆和拨叉本体沿轨迹槽运动；所述手柄杆的底部端面上布置有磁体，磁体和换挡杆做相同运动；所述轨迹槽上有至少三个静止位置；
所述控制电路板上设置有与静止位置相对应的霍尔感应元器件；
所述磁体运动到三个静止位置中的任一个位置，对应输出两路不同类型的电气信号，分别为逻辑处理电路信号和开关量处理电路信号。
2.根据权利要求1所述的一种电动轿车用电子选换挡操纵机构，其特征在于：所述换挡面板所示的挡位包含R挡、N挡和D挡。
3.根据权利要求2所述的一种电动轿车用电子选换挡操纵机构，其特征在于：所述在R挡时，同时输出一个控制倒车灯继电器的信号。
4.根据权利要求1所述的一种电动轿车用电子选换挡操纵机构，其特征在于：所述控制电路板位于磁体垂直位置的下部。
5.根据权利要求1所述的一种电动轿车用电子选换挡操纵机构，其特征在于：所述磁体为永磁体。
6.根据权利要求1所述的一种电动轿车用电子选换挡操纵机构，其特征在于：所述手柄杆的端部设置有手球头。
7.根据权利要求1所述的一种电动轿车用电子选换挡操纵机构，其特征在于：所述换挡面板中心设置有"L"型的换挡标示槽，其形状与换向座内轨迹槽的形状保持一致。
8.根据权利要求1所述的一种电动轿车用电子选换挡操纵机构，其特征在于：所述换挡面板上标示的挡位和轨迹槽中的静止位置保持一致，同时与控制电路板中的霍尔元器件相对应。
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