CN209511090U - 一种线控换挡器、线控换挡系统及一种车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种线控换挡器包括操纵杆及挡位位置检测器；所述操纵杆以沿杆长方向的轴为旋转轴转动；所述挡位位置传感器包括处理器及旋转传感器；所述旋转传感器用于将所述目标杆的旋转方向和旋转角度转换成电信号，发送至所述处理器；所述处理器用于接收所述电信号，判断所述换挡器所处的挡位。本实用新型通过将现有技术中的单纯测量操纵杆位移，改进为可检测操纵杆的旋转方向与旋转角度大小两个变量，从而大大减小了类似现有技术中由于传感器传回数据的小范围波动引起的挡位判断出错，危害乘车人员生命财产安全的问题，提高了线控换挡器的稳定性与判断挡位的准确度。本实用新型还同时提供了一种具有上述有益效果的线控换挡系统及车辆。

Description

一种线控换挡器、线控换挡系统及一种车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车制造领域，特别是涉及一种线控换挡器、线控换挡系统及一种车辆。

背景技术

随着社会的发展，汽车已经进入了家家户户，我国的私人汽车数量与日俱增，道路上的车辆也越来越密集，但这也造成了更多的安全隐患，如何切实提高车辆安全性，保护车主的生命财产安全已经是汽车生产厂家在制造汽车的过程中的头等大事。

汽车安全完整性等级ASIL(automotive safety integration level)是用来描述汽车系统中安全目标的概率高低，分为A,B,C,D，等级逐步提高，意味着系统安全性越高，其中，换挡模块的稳定性是评判汽车安全完整性等级的重要指标。

现有的手柄式换挡模块通过推动挡位手柄使操纵杆发生位移，从而使汽车进入到目标驾驶挡位，由于辨别挡位只能从操纵杆的位移距离这一个维度进行考量，这种操作方式因车型差异，导致变种很多，这就要求传感器在检测操纵杆位移时必须做到尽可能精准，否则很有可能发生挡位误判，从而使汽车失控，危害乘车人员与周边人员的生命财产安全，因此，提高线控换挡器的稳定性与判断挡位的准确度，是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种线控换挡器、线控换挡系统及一种车辆，以解决现有技术中线控换挡器判断挡位的准确不高，易误判挡位的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种线控换挡器，所述线控换挡器包括操纵杆及挡位位置检测器；

所述操纵杆以沿杆长方向的轴为旋转轴转动；

所述挡位位置传感器包括处理器及旋转传感器；

所述旋转传感器用于将所述目标杆的旋转方向和旋转角度转换成电信号，发送至所述处理器；

所述处理器用于接收所述电信号，判断所述换挡器所处的挡位。

可选地，在所述线控换挡器中，所述操纵杆上还包括摇柄；

所述摇柄一端固定连接于所述操纵杆上，另一端在水平方向上离所述操纵杆的旋转轴的距离不小于预设距离。

可选地，在所述线控换挡器中，所述操纵杆可以沿杆长方向位移。

可选地，在所述线控换挡器中，所述操纵杆还包括锁扣装置，当沿杆长方向向前或向后位移一定距离时，所述锁扣装置将所述操纵杆锁定，阻止所述操纵杆继续移动。

可选地，在所述线控换挡器中，所述旋转传感器为非接触式旋转传感器。

可选地，在所述线控换挡器中，所述非接触式旋转传感器包括三维霍尔传感器及磁阻旋转传感器。

可选地，在所述线控换挡器中，当所述非接触式旋转传感器为三维霍尔传感器时，所述三维霍尔传感器的电子检测单元设置在所述线控换挡器的外壳的底部。

可选地，在所述线控换挡器中，所述挡位位置传感器包括多个旋转传感器；

所述处理器用于接收多个所述电信号，根据每一个所述电信号解析出每一个所述旋转传感器测定的所述操纵杆的旋转方向和旋转角度，判断所述换挡器所处的挡位。

本实用新型还提供了一种线控换挡系统，所述线控换挡系统包括上述任一种线控换挡器。

本实用新型还提供了一种车辆，所述车辆包上述线控换挡系统。

本实用新型所提供的所述线控换挡器包括操纵杆及挡位位置检测器；所述操纵杆以沿杆长方向的轴为旋转轴转动；所述挡位位置传感器包括处理器及旋转传感器；所述旋转传感器用于将所述目标杆的旋转方向和旋转角度转换成电信号，发送至所述处理器；所述处理器用于接收所述电信号，判断所述换挡器所处的挡位。本实用新型通过将现有技术中的单纯测量操纵杆位移，改进为可检测操纵杆的旋转方向与旋转角度大小两个变量，由旋转方向与旋转角度两个变量共同确定所处挡位，从而大大减小了类似现有技术中由于传感器传回数据的小范围波动引起的挡位判断出错，危害乘车人员生命财产安全的问题，提高了线控换挡器的稳定性与判断挡位的准确度，进而提升了车辆的安全性。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型提供的线控换挡器的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型提供的线控换挡器的另一种具体实施方式的结构示意图；

图3为本实用新型提供的线控换挡器的又一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

现有技术中的线控换挡器，依靠手柄的前后位移来判断所处的挡位。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种线控换挡器，其一种具体实施方式的结构示意图如图1所示，称其为具体实施方式一，所述线控换挡器包括操纵杆201 及挡位位置检测器1；

所述操纵杆201以沿杆长方向的轴为旋转轴转动；

所述挡位位置传感器包括处理器102及旋转传感器101；

所述旋转传感器101用于将所述目标杆的旋转方向和旋转角度转换成电信号，发送至所述处理器102；

所述处理器102用于接收所述电信号，判断所述换挡器所处的挡位。

更进一步地，所述旋转传感器101为非接触式旋转传感器101。

更进一步地，所述非接触式旋转传感器101包括三维霍尔传感器及磁阻旋转传感器101。

更进一步地，当所述非接触式旋转传感器101为三维霍尔传感器时，所述三维霍尔传感器的电子检测单元设置在所述线控换挡器的外壳的底部。

更进一步地，所述挡位位置传感器包括多个旋转传感器101；

所述处理器102用于接收多个所述电信号，根据每一个所述电信号解析出每一个所述旋转传感器101测定的所述操纵杆201的旋转方向和旋转角度，判断所述换挡器所处的挡位。

需要特别注意的是图1、图2及图3中操纵杆201上的黑色块代表与对应的位置传感器配合工作的结构，比如与三维霍尔元件配合工作的为磁铁

需要特别注意的是，以新能源汽车为例，最常用的两个挡位分别是D挡和R挡，若采用现有技术的线控换挡器，则必须依靠上述操纵杆201的位移距离来判断挡位，如上述操纵杆201位移10cm为D挡，位移15cm为R挡，不难看出，一旦上述现有技术的线控换挡器的位置传感器受外界干扰或自身出错，极有可能误读上述操纵杆201的位移距离，造成挡位判断失误；反观本实用新型提供的线控换挡器，可设定为上述操纵杆201顺时针转动为D挡，逆时针转动为R挡，由于顺时针逆时针转动在传感器的感应芯片上产生的电压方向不同，因此产生的电信号从根本上不同，基本不会受外界干扰，提升判断准确度。

更进一步地，可设定挂挡的最小转动幅度，如顺时针转动180度为R挡，逆时针转动180度为D挡，防止由于操作人员误触引发的挡位改变。

本实用新型所提供的所述线控换挡器包括操纵杆201及挡位位置检测器 1；所述操纵杆201以沿杆长方向的轴为旋转轴转动；所述挡位位置传感器包括处理器102及旋转传感器101；所述旋转传感器101用于将所述目标杆的旋转方向和旋转角度转换成电信号，发送至所述处理器102；所述处理器102用于接收所述电信号，判断所述换挡器所处的挡位。本实用新型通过将现有技术中的单纯测量操纵杆201位移，改进为可检测操纵杆201的旋转方向与旋转角度大小两个变量，由旋转方向与旋转角度两个变量共同确定所处挡位，从而大大减小了类似现有技术中由于传感器传回数据的小范围波动引起的挡位判断出错，危害乘车人员生命财产安全的问题，提高了线控换挡器的稳定性与判断挡位的准确度，进而提升了车辆的安全性。

在具体实施方式一的基础上，进一步对上述操纵杆201进行改进，得到具体实施方式二，其结构示意图如图2所示，所述线控换挡器包括操纵杆201 及挡位位置检测器1；

所述操纵杆201以沿杆长方向的轴为旋转轴转动；

所述挡位位置传感器包括处理器102及旋转传感器101；

所述旋转传感器101用于将所述目标杆的旋转方向和旋转角度转换成电信号，发送至所述处理器102；

所述处理器102用于接收所述电信号，判断所述换挡器所处的挡位；

所述操纵杆201上还包括摇柄202；

所述摇柄202一端固定连接于所述操纵杆201上，另一端在水平方向上离所述操纵杆201的旋转轴的距离不小于预设距离。

本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于，本具体实施方式限定了上述操纵杆201的结构，其余结构均与上述具体实施方式相同，在此不再展开赘述。

本具体实施方式中为上述操纵杆201加上了摇柄202，扩大了操作人员转动上述操纵杆201时手的转动半径，使操纵人员的小臂也可以顺畅地协助发力，使上述操纵杆201的转动更轻松，同时由于转动半径增大，转动过同一角度上述摇柄202远离上述操纵杆201的一端位移的距离越大，可使操纵人员在操纵上述操纵杆201时转动的角度更准确。

在具体实施方式二的基础上，进一步限定上述操纵杆201的活动范围，得到具体实施方式三，其结构示意图如图3所示，所述线控换挡器包括操纵杆 201及挡位位置检测器1；

所述操纵杆201以沿杆长方向的轴为旋转轴转动；

所述挡位位置传感器包括处理器102及旋转传感器101；

所述旋转传感器101用于将所述目标杆的旋转方向和旋转角度转换成电信号，发送至所述处理器102；

所述处理器102用于接收所述电信号，判断所述换挡器所处的挡位；

所述操纵杆201上还包括摇柄202；

所述摇柄202一端固定连接于所述操纵杆201上，另一端在水平方向上离所述操纵杆201的旋转轴的距离不小于预设距离；

所述操纵杆201可以沿杆长方向位移；

所述操纵杆201还包括锁扣装置203，当沿杆长方向向前或向后位移一定距离时，所述锁扣装置203将所述操纵杆201锁定，阻止所述操纵杆201继续移动。

本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于，本具体实施方式限定了上述操纵杆201的活动方式，其余结构均与上述具体实施方式相同，在此不再展开赘述。

更进一步地，上述操纵杆201可以通过活动锁扣实现沿杆长方向的前后移动及锁定。

本具体实施方式在上述具体实施方式的基础上，又为上述操纵杆201提供了两个活动维度，至此本具体实施方式中的操纵杆201具有四个方向的活动维度，分别是顺时针转动、逆时针转动、沿杆的方向向上位移以及沿杆的方向向下位移，可以分别配置D挡、R挡、P挡及N挡。使挡位之间的切换更顺畅，减少切换挡位所需的操作量，提升换挡速度。

本实用新型还提供了一种线控换挡系统，上述线控换挡系统包括上述任一种线控换挡器。上述线控换挡器包括操纵杆201及挡位位置检测器1；所述操纵杆201以沿杆长方向的轴为旋转轴转动；所述挡位位置传感器包括处理器 102及旋转传感器101；所述旋转传感器101用于将所述目标杆的旋转方向和旋转角度转换成电信号，发送至所述处理器102；所述处理器102用于接收所述电信号，判断所述换挡器所处的挡位。本实用新型通过将现有技术中的单纯测量操纵杆201位移，改进为可检测操纵杆201的旋转方向与旋转角度大小两个变量，由旋转方向与旋转角度两个变量共同确定所处挡位，从而大大减小了类似现有技术中由于传感器传回数据的小范围波动引起的挡位判断出错，危害乘车人员生命财产安全的问题，提高了线控换挡器的稳定性与判断挡位的准确度，进而提升了车辆的安全性。

本实用新型还提供了一种车辆，上述车辆包括上述线控换挡系统。本实用新型所提供的车辆的线控换挡器包括操纵杆201及挡位位置检测器1；所述操纵杆201以沿杆长方向的轴为旋转轴转动；所述挡位位置传感器包括处理器 102及旋转传感器101；所述旋转传感器101用于将所述目标杆的旋转方向和旋转角度转换成电信号，发送至所述处理器102；所述处理器102用于接收所述电信号，判断所述换挡器所处的挡位。本实用新型通过将现有技术中的单纯测量操纵杆201位移，改进为可检测操纵杆201的旋转方向与旋转角度大小两个变量，由旋转方向与旋转角度两个变量共同确定所处挡位，从而大大减小了类似现有技术中由于传感器传回数据的小范围波动引起的挡位判断出错，危害乘车人员生命财产安全的问题，提高了线控换挡器的稳定性与判断挡位的准确度，进而提升了车辆的安全性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

需要说明的是，在本说明书中，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。

以上对本实用新型所提供的一种线控换挡器、线控换挡系统及一种车辆进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种线控换挡器，其特征在于，所述线控换挡器包括操纵杆及挡位位置检测器；

所述操纵杆以沿杆长方向的轴为旋转轴转动；

所述挡位位置传感器包括处理器及旋转传感器；

所述旋转传感器用于将所述操纵杆的旋转方向和旋转角度转换成电信号，发送至所述处理器；

所述处理器用于接收所述电信号，判断所述换挡器所处的挡位。

2.如权利要求1所述的线控换挡器，其特征在于，所述操纵杆上还包括摇柄；

所述摇柄一端固定连接于所述操纵杆上，另一端在水平方向上离所述操纵杆的旋转轴的距离不小于预设距离。

3.如权利要求2所述的线控换挡器，其特征在于，所述操纵杆可以沿杆长方向位移。

4.如权利要求3所述的线控换挡器，其特征在于，所述操纵杆还包括锁扣装置，当沿杆长方向向前或向后位移一定距离时，所述锁扣装置将所述操纵杆锁定，阻止所述操纵杆继续移动。

5.如权利要求1所述的线控换挡器，其特征在于，所述旋转传感器为非接触式旋转传感器。

6.如权利要求5所述的线控换挡器，其特征在于，所述非接触式旋转传感器包括三维霍尔传感器及磁阻旋转传感器。

7.如权利要求6所述的线控换挡器，其特征在于，当所述非接触式旋转传感器为三维霍尔传感器时，所述三维霍尔传感器的电子检测单元设置在所述线控换挡器的外壳的底部。

8.如权利要求1至7任一项所述的线控换挡器，其特征在于，所述挡位位置传感器包括多个旋转传感器；

所述处理器用于接收多个所述电信号，根据每一个所述电信号解析出每一个所述旋转传感器测定的所述操纵杆的旋转方向和旋转角度，判断所述换挡器所处的挡位。

9.一种线控换挡系统，其特征在于，所述线控换挡系统包括权利要求1至8所述的任一种线控换挡器。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求9所述的线控换挡系统。