CN209875918U - 一种挡位控制装置和车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种挡位控制装置和车辆，挡位控制装置包括换挡旋钮和旋转轴，换挡旋钮固定设置在旋转轴的一端；还包括旋转星型轮机构和用于检测换挡旋钮旋转方向的旋转方向检测机构；所述旋转星型轮机构包括太阳轮和与太阳轮传动连接的行星轮，所述太阳轮套设在所述旋转轴上，且与旋转轴同轴设置；至少一个行星轮上设置有回位机构。本实用新型所提供的技术方案，当驾驶员操作换挡旋钮时，旋转方向检测机构能够检测到相应的信号，依次可为判断换挡旋钮的旋转方向、根据换挡旋钮的旋转方向判断驾驶员的换挡意图提供依据；由于只需根据换挡旋钮的旋转方向即可判断驾驶员的换挡意图，所以本实用新型的技术方案能够解决换挡操作麻烦的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于车辆挡位控制技术领域，具体涉及一种挡位控制装置和车辆。
背景技术
传统汽车所使用的换挡器大都为机械挡杆式，即通过操作机械挡杆控制挡位的切换。由于挡杆都有一定高度，所以驾驶员在换挡操作时操作空间需求较大；并且传统换挡杆通过机械结构直接连接车辆变速箱，没有中间机构针对车辆运行状态判断而直接换挡，增加了车辆运行风险的同时还容易对车辆变速箱内齿轮造成损坏。
授权公告号为CN205542533U的中国实用新型专利公开了一种旋钮式换挡器，采用旋钮代替传统的机械挡杆，由于旋钮所占空间较小，因此该专利所提供的技术方案能够解决采用机械挡杆时存在对操作空间需求较大的问题。
但是上述专利所提供的技术方案，需要将换挡旋钮旋转到设定的角度之后才能够执行换挡动作，操作比较麻烦。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种挡位控制装置和车辆，用于解决现有技术中由于需要将挡位旋钮旋转到设定角度才能执行换挡动作而造成的换挡操作麻烦的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：
一种挡位控制装置，包括换挡旋钮和旋转轴，换挡旋钮固定设置在旋转轴的一端；还包括旋转星型轮机构和用于检测换挡旋钮旋转方向的旋转方向检测机构；所述旋转星型轮机构包括太阳轮和与太阳轮传动连接的行星轮，所述太阳轮套设在所述旋转轴上，且与旋转轴同轴设置；至少一个行星轮上设置有回位机构。
本实用新型所提供的技术方案，挡位控制装置内设置有换挡旋钮、旋转轴、旋转星型轮结构和用于检测换挡旋钮方向的旋转方向检测机构，当驾驶员操作换挡旋钮时，旋转方向检测机构能够检测到相应的信号，依次可为判断换挡旋钮的旋转方向、根据换挡旋钮的旋转方向判断驾驶员的换挡意图提供依据；因此本实用新型所提供的技术方案不需将挡位旋钮旋转到设定的角度，只需根据换挡旋钮的旋转方向即可判断驾驶员的换挡意图，能够解决换挡操作麻烦的问题。
进一步的，所述行星轮的个数为三个，各行星轮均匀设置在太阳轮周围，各行星轮均设置有回位机构。
行星轮均匀设置在太阳轮周围，能够保证太阳轮在动作过程中的受力均匀，从而增加太阳轮的使用寿命。
进一步的，所述太阳轮与各行星轮齿轮传动连接。
通过齿轮传动连接，能够减少传动过程中能量的损失。
进一步的，所述旋转方向检测机构包括磁铁和霍尔传感器，磁铁设置在所述旋转轴上，所述霍尔传感器用于检测磁铁的磁极变化方向以确定旋转轴的旋转方向。
将磁铁设置在旋转轴上，当换挡旋钮动作并带动旋转轴转动时，磁铁的磁极方向会发生变化，根据该变化即可检测出换挡旋钮的动作方向。采用磁铁，成本较低，可靠性高。
进一步的，所述挡位控制装置还包括换挡控制器，换挡控制器连接所述霍尔传感器的信号输出端。
设置换挡控制器，能够通过磁铁的磁极变化方向判断出旋转换挡旋钮的方向，从而得到驾驶员的换挡意图。
进一步的，所述挡位控制装置还包括壳体，壳体上设置有供旋转轴穿过的孔；所述旋转星型轮机构设置在壳体内，所述换挡旋钮设置在壳体外部。
设置壳体，能够防止旋转星型轮机构暴露在外部而损坏。
进一步的，所述壳体上设有N挡指示灯、R挡指示灯和D挡指示灯，所述换挡控制器与N挡指示灯、R挡指示灯和D挡指示灯连接。
设置N挡指示灯、R挡指示灯和D挡指示灯，能够使挡位控制装置适用于自动挡的车辆。
进一步的，所述换挡旋钮上设置有显示设备，所述换挡控制器与显示设备连接。
设置显示屏能够显示出车辆当前所处的挡位。
一种车辆，包括车身和挡位控制装置，挡位控制装置包括换挡旋钮和旋转轴，换挡旋钮固定设置在旋转轴的一端；还包括旋转星型轮机构和用于检测换挡旋钮旋转方向的旋转方向检测机构；所述旋转星型轮机构包括太阳轮和与太阳轮传动连接的行星轮，所述太阳轮套设在所述旋转轴上，且与旋转轴同轴设置；至少一个行星轮上设置有回位机构。
本实用新型所提供的技术方案，挡位控制装置内设置有换挡旋钮、旋转轴、旋转星型轮结构和用于检测换挡旋钮方向的旋转方向检测机构，当驾驶员操作换挡旋钮时，旋转方向检测机构能够检测到相应的信号，依次可为判断换挡旋钮的旋转方向、根据换挡旋钮的旋转方向判断驾驶员的换挡意图提供依据；因此本实用新型所提供的技术方案不需将挡位旋钮旋转到设定的角度，只需根据换挡旋钮的旋转方向即可判断驾驶员的换挡意图，能够解决换挡操作麻烦的问题。
进一步的，所述行星轮的个数为三个，各行星轮均匀设置在太阳轮周围，各行星轮均设置有回位机构。
行星轮均匀设置在太阳轮周围，能够保证太阳轮在动作过程中的受力均匀，从而增加太阳轮的使用寿命。
进一步的，所述太阳轮与各行星轮齿轮传动连接。
通过齿轮传动连接，能够减少传动过程中能量的损失。
进一步的，所述旋转方向检测机构包括磁铁和霍尔传感器，磁铁设置在所述旋转轴上，所述霍尔传感器用于检测磁铁的磁极变化方向以确定旋转轴的旋转方向。
将磁铁设置在旋转轴上，当换挡旋钮动作并带动旋转轴转动时，磁铁的磁极方向会发生变化，根据该变化即可检测出换挡旋钮的动作方向。采用磁铁，成本较低，可靠性高。
进一步的，所述挡位控制装置还包括换挡控制器，换挡控制器连接所述霍尔传感器的信号输出端。
设置换挡控制器，能够通过磁铁的磁极变化方向判断出旋转换挡旋钮的方向，从而得到驾驶员的换挡意图。
进一步的，所述挡位控制装置还包括壳体，壳体上设置有供旋转轴穿过的孔；所述旋转星型轮机构设置在壳体内，所述换挡旋钮设置在壳体外部。
设置壳体，能够防止旋转星型轮机构暴露在外部而损坏。
进一步的，所述壳体上设有N挡指示灯、R挡指示灯和D挡指示灯，所述换挡控制器与N挡指示灯、R挡指示灯和D挡指示灯连接。
设置N挡指示灯、R挡指示灯和D挡指示灯，能够使挡位控制装置适用于自动挡的车辆。
进一步的，所述换挡旋钮上设置有显示设备，所述换挡控制器与显示设备连接。
设置显示屏能够显示出车辆当前所处的挡位。
附图说明
图1为本实用新型实施例中挡位控制装置的结构原理图；
图2为本实用新型实施例中挡位操作装置的结构图；
图3为本实用新型实施例中回位控制结构的结构图；
图4为本实用新型实施例中第一换挡步骤的流程图；
图5为本实用新型实施例中第二换挡步骤的流程图；
图6为本实用新型实施例中挡位面板的结构图；
图中：1为壳体，2为倒车挡指示灯，3为空挡指示灯，4为前进挡指示灯，5为换挡旋钮，6为旋转轴，7为太阳轮，8为行星轮，81为杆部，82为回位弹簧，9为磁铁，10为显示设备。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。
装置实施例：
本实施例提供一种挡位控制装置，根据换挡旋钮的旋转方向判断驾驶员的换挡意图，解决现有技术中由于需要将挡位旋钮旋转到设定角度才能执行换挡动作而造成的换挡操作麻烦的问题。
本实施例提供的挡位控制装置，其结构原理如图1所示，其中包括换挡控制器和换挡操作模块，换挡控制器连接有CAN通信模块，换挡控制器通过CAN通信模块连接车辆的CAN总线，进而通过CAN总线与车辆的换挡系统通讯连接。
本实施例所提供的换挡操作模块的结构如图2所示，其中包括换挡旋钮5、旋转轴6和旋转星型轮机构。
旋转星型轮机构包括太阳轮7和多个行星轮8，各行星轮8与太阳轮7之间传动连接，即太阳轮7动作时能够带动各行星轮8转动，各行星轮8转动时也能够带动太阳轮7转动。
换挡旋钮5设置在旋转轴6的其中一端，太阳轮7套设在旋转轴6上，并且太阳轮7与旋转轴6同轴设置；当换挡旋钮5旋转时带动旋转轴6转动，旋转轴6带动太阳轮7转动。
各行星轮8上都设置有杆部81，杆部81上套设有回位弹簧82，如图3所示；当驾驶员转动换挡旋钮5带动旋转轴6转动，进而带动太阳轮7转动时，太阳轮7带动各行星轮8转动，回位弹簧82发生变形；当驾驶员松开换挡旋钮5时，回位弹簧82复位，带动行星轮8转动；行星轮8转动带动太阳轮7状态，进而带动旋转轴6和换挡旋钮5转动，将换挡旋钮5复位。
磁铁9固定设置在旋转轴6的另一端，换挡控制器连接有霍尔传感器，霍尔传感器设置在磁铁9处，用于检测磁铁9的磁极变化方向以确定旋转轴6的旋转方向。采用霍尔传感器检测磁铁的磁极变化方向属于现有技术，这里不多做叙述。
当驾驶员转动换挡旋钮5带动旋转轴6转动时，磁铁9磁极的方向也发生相应的变化；霍尔传感器检测磁铁9的磁极变化方向，进而判断出旋转轴6的旋转方向，旋转轴6的旋转方向即为换挡旋钮5的旋转方向。
挡位控制器根据霍尔传感器检测到的信息向车辆发出换挡指令，具体的控制方法包括第一换挡步骤和/或第二换挡步骤。
第一换挡步骤的流程如图4所示，具体为：当车辆处于空挡时，如果换挡旋钮5的旋转方向为顺时针，则判断为驾驶员换挡到前进挡，此时向车辆的换挡系统发出切换到前进挡的控制指令；当车辆处于空挡时，如果换挡旋钮5的旋转方向为逆时针，则判断为车辆驾驶员换挡到倒挡，此时向车辆的换挡系统发出切换当倒挡的控制指令。
第二换挡步骤的流程如图3所示，具体为：当车辆处于前进挡且换挡旋钮5的旋转方向为逆时针时，判断为驾驶员换挡到空挡，此时向车辆的换挡系统发送切换当空挡的控制指令；当车辆处于倒挡且换挡旋钮5的旋转方向为顺时针时，判断为驾驶员切换当空挡，此时向车辆的换挡系统发送切换到空挡的控制指令。
为了完善对挡位控制的逻辑判断，本实施例中当车辆上电完成时，判断为车辆处于空挡。
为了防止车辆在行驶过程中换挡对车辆的安全造成影响，本实施例中在第一换挡步骤中还设置了对车速进行检测的子步骤，具体为：当车辆处于空挡且车辆的行驶速度小于设定速度时，如果换挡旋钮5的旋转方向为顺时针，则判断为驾驶员换挡到前进挡，此时向车辆的换挡系统发出切换到前进挡的控制指令；当车辆处于空挡且车辆的行驶速度小于设定速度时，如果换挡旋钮5的旋转方向为逆时针，则判断为车辆驾驶员换挡到倒挡，此时向车辆的换挡系统发出切换当倒挡的控制指令。本实施例中的设定速度为2km/h。
本实施例所提供的挡位控制系统，驾驶员只需按照设定的方向操作换挡旋钮5即可，不需要将换挡旋钮5旋转到设定的角度就能够执行换挡操作，过程比较简单；并且在判断所换挡位的过程中不与车辆的变速箱关联，不会对车辆变速箱的齿轮造成损坏。
为了方便驾驶员能够观察到当前车辆所处的挡位，本实施例所提供的挡位控制系统中还设置有壳体1，如图6所示，旋转星型轮机构设置在壳体1内，换挡旋钮5设置在壳体1的外部，旋转轴6穿过壳体1上的过孔；在壳体1上设置有前进挡指示灯(即D挡指示灯)4、空挡指示灯(即N挡指示灯)3和倒车挡指示灯(即R挡指示灯)2。
在换挡旋钮5上设置有显示设备10，挡位控制器与显示设备10连接，当车辆换挡时控制显示设备10显示出车辆所处的挡位；本实施例中的显示设备10为显示屏。
本实施例中，旋转星型轮机构中太阳轮7的周围均匀设置有三个行星轮8，且每个行星轮8上都设置有回位弹簧82；作为其他实施方式，旋转星轮机构内行星轮8的数量可以根据需求设置，且在至少一个行星轮8上设置回位弹簧82。
本实施例中，将磁铁9设置在旋转轴6上；作为其他实施方式，可以将磁铁9设置在换挡旋钮5上、太阳轮7上或者行星轮8上等跟随旋转轴6一起动作的位置。
本实施例中，太阳轮7与各行星轮8之间通过齿轮传动连接；作为其他实施方式，两者之间可以采用其他的方式传动连接，如通过传动链传动连接。
车辆实施例：
本实施例提供一种车辆，包括车身和挡位控制装置，挡位控制装置与上述装置实施例中所提供的挡位控制装置相同。
Claims (9)
1.一种挡位控制装置，包括换挡旋钮和旋转轴，换挡旋钮固定设置在旋转轴的一端；其特征在于，还包括旋转星型轮机构和用于检测换挡旋钮旋转方向的旋转方向检测机构；所述旋转星型轮机构包括太阳轮和与太阳轮传动连接的行星轮，所述太阳轮套设在所述旋转轴上，且与旋转轴同轴设置；至少一个行星轮上设置有回位机构。
2.根据权利要求1所述的挡位控制装置，其特征在于，所述行星轮的个数为三个，各行星轮均匀设置在太阳轮周围，各行星轮均设置有回位机构。
3.根据权利要求1或2所述的挡位控制装置，其特征在于，所述太阳轮与各行星轮齿轮传动连接。
4.根据权利要求1所述的挡位控制装置，其特征在于，所述旋转方向检测机构包括磁铁和霍尔传感器，磁铁设置在所述旋转轴上，所述霍尔传感器用于检测磁铁的磁极变化方向以确定旋转轴的旋转方向。
5.根据权利要求4所述的挡位控制装置，其特征在于，所述挡位控制装置还包括换挡控制器，换挡控制器连接所述霍尔传感器的信号输出端。
6.根据权利要求5所述的挡位控制装置，其特征在于，所述挡位控制装置还包括壳体，壳体上设置有供旋转轴穿过的孔；所述旋转星型轮机构设置在壳体内，所述换挡旋钮设置在壳体外部。
7.根据权利要求6所述的挡位控制装置，其特征在于，所述壳体上设有N挡指示灯、R挡指示灯和D挡指示灯，所述换挡控制器与N挡指示灯、R挡指示灯和D挡指示灯连接。
8.根据权利要求5所述的挡位控制装置，其特征在于，所述换挡旋钮上设置有显示设备，所述换挡控制器与显示设备连接。
9.一种车辆，包括车身和挡位控制装置，所述挡位控制装置为权利要求1-8任意一项所述的挡位控制装置。
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| CN201822033972.7U CN209875918U (zh) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | 一种挡位控制装置和车辆 |
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| CN (1) | CN209875918U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114811032A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-07-29 | 东风汽车有限公司东风日产乘用车公司 | 挡位自学习方法、装置、设备及存储介质 |
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2018
- 2018-12-05 CN CN201822033972.7U patent/CN209875918U/zh active Active
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 450061 Yudao Road, Guancheng District, Zhengzhou City, Henan Province Patentee after: Yutong Bus Co.,Ltd. Address before: 450061 Yudao Road, Guancheng District, Zhengzhou City, Henan Province Patentee before: ZHENGZHOU YUTONG BUS Co.,Ltd. |
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