[發明專利]帶振動響應的電子換擋器及車輛

在審

• 申請號: 201811573218.0
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109611542A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 余沿華;余蘭心
• 申請（專利權）人: 十堰達峰軟軸有限公司
• 主分類號: F16H59/02
• 分類號: F16H59/02;F16H61/02
• 代理公司: 深圳市嘉宏博知識產權代理事務所 44273
• 代理人: 楊敏;高玉成

本發明涉及一種帶振動響應的電子換擋器及車輛，該車輛包括帶振動響應的電子換擋器，該換擋器包括換擋操縱裝置、換擋器MCU和擋位位置感應器；換擋操縱裝置上設有擋位位置觸發器；擋位位置感應器與換擋器MCU電連接；電子換擋器還包括振動元件；振動元件設置在換擋操縱裝置上，與換擋器MCU或擋位位置感應器電連接；換擋操縱裝置與擋位位置觸發器和擋位位置感應器同步響應動作；擋位位置感應器布置在各換位擋位位置。本發明結構設計合理，能實現無接觸式的換擋擋位位置感應響應，換擋時各擋位間的手感響應一致性較好，能實現換擋手感與實際電信號觸發同步，使用安全可靠。

技術領域

本發明屬于汽車領域，涉及一種具有帶振動響應的電子換擋器的車輛及該帶振動響應的電子換擋器，其能實現無接觸式的換擋擋位位置感應響應，換擋時各擋位間的手感響應一致性較好，能實現換擋手感與實際電信號觸發同步。

背景技術

隨著新能源汽車、智能駕駛汽車的發展，以及傳統動力車輛換擋變速操控系統電子化發展，越來越多的車輛使用了電子換擋器。電子換擋器一般有擋桿式、旋鈕式、按鍵式、懷擋式等多種形式，其主要功能是將駕駛員換擋操作旋轉或滑動等機械動作，通過電子換擋器上的位置感應器/傳感器/開關（以下統稱位置感應器）等轉化為電信號，由電子換擋器的主控單片機（以下簡稱換擋器MCU）接收這些電信號，按設定的邏輯識別為不同的換擋位置信號，并進行編碼，通過CAN網或硬線傳遞給整車控制器或電機控制器去處理、執行，實現換擋操作。

現行電子換擋器一般采用單穩態的操縱方式。所謂單穩態就是換擋器機械擋位位置在沒有外力操作的情況下只有一個穩定位置狀態（停留位置），其他擋位狀態都屬于非穩態(非停留位置)，即使有多個擋位，在駕駛員換擋完成撤去換擋力后，換擋器又回到原來的無外力停留位置，該位置一般是N擋位置或者Home擋位置（也叫單穩態的停留位置）；舉例來說，自動擋換擋器的手動（M）/運動（S）模式的M、M+、M-擋就是單穩態的，沒有外力時擋桿一般就停在穩態位置的M位置（或者稱停留位置），M+、M-就屬于非穩態位置或者非停留位置。

對于現行的采用線性變化量型擋位位置感應器的電子換擋器，由于該類型電子換擋器為了實現機械擋位位置與位置感應器輸出的擋位信號同步，減少擋位識別故障、容錯，不得不選擇一段電壓/電流區間來表示，如附圖15，并且還需要在每個換擋器生產完成后進行逐一擋位進行電壓/電流區間標定。但是即使進行了出廠逐一擋位電壓/電流區間的標定，隨著使用環境的變化、擋位機械觸點磨損、耐久劣化等原因，出廠標定的機械擋位位置與位置感應器標定的電壓/電流區間仍然會出現不同步情況。

如圖9-11所示，一般電子換擋器包括換擋桿01、換擋轉軸02、子彈頭彈簧03、子彈頭04、擋位位置感應器05、擋位位置觸發器06、擋位溝槽07和換擋器PCB板08；在這些電子換擋器中，一般會根據換擋行程/換擋角度、換擋手感等設計擋位溝槽以及與之匹配的子彈頭及彈簧等組件，換擋時子彈頭在擋位溝槽中往復跳動，在換擋桿上就表現為換擋力波動，來實現各換擋位置的手感反饋，給駕駛員一個換擋到位與否的手感響應。

如圖12所示，由于擋位溝槽07與子彈頭04是直接滑動摩擦接觸，存在著所有滑動摩擦副的通用缺陷，比如需要潤滑、摩擦損耗、異響等問題，同時由于相關的多個零件的制造及裝配都會存在偏差，導致換擋時各擋位間的手感響應一致性不好。另外，由于擋位槽機械擋位位置是由子彈頭04與擋位溝槽07確定的，而擋位位置的電信號感應是由裝在換擋桿01的擋位位置觸發器06與裝在換擋器PCB板08上擋位位置感應器05之間的位置決定的，二者之間的裝配基準、制造及裝配偏差、磨損等因素不同，從而會導致換擋手感與實際電信號觸發不同步，經常會出現換擋手感感受到擋位機械位置已到位，而位置感應元件還沒有感應到信號，或者是擋位位置感應器05已感應到信號而擋位機械位置還沒有到位的情況等等問題。

如圖14所示，一般電子換擋器的換擋手感響應與擋位位置信號的感應是不一定同步的，很明顯操作使用不夠安全、可靠。

發明內容