[发明专利]汽车、旋钮换挡机构及其控制方法

权利要求书

1.旋钮换挡机构，其特征在于，包括旋钮和步进电机，所述旋钮的转轴与所述步进电机的转子固接，沿所述旋钮的周向设有三个以上的挡位位置；还包括通信连接的控制模块和检测模块；

所述检测模块用于检测所述旋钮的当前挡位位置及旋转行程；

所述控制模块用于根据所述旋钮的所述当前挡位位置，控制所述步进电机给对应于所述当前挡位位置的定子绕组供电；

所述控制模块还用于判断所述旋钮自所述当前挡位位置向目标挡位位置旋转超过第一设定位置时，控制所述步进电机使对应于当前挡位位置的定子绕组失电，并且用于判断所述旋钮自所述当前挡位位置向所述目标挡位位置旋转超过第二设定位置时，控制所述步进电机给对应于所述目标挡位位置的定子绕组供电；

其中，所述第一设定位置和所述第二设定位置均位于所述当前挡位位置与所述目标挡位位置之间，并，所述第一设定位置靠近所述当前挡位位置，所述第二设定位置靠近所述目标挡位位置；

还包括存储模块，所述存储模块预存有各所述挡位位置与挡位信号的初始对应关系；所述控制模块还用于在接收到刹车信号和熄火信号后，设定熄火时所述旋钮所处的挡位位置对应P挡信号，沿所述旋钮的换挡旋转方向，其余所述挡位位置与设定挡位顺序的各挡位信号依次对应。

2.根据权利要求1所述的旋钮换挡机构，其特征在于，所述检测模块具体为角度传感器。

3.根据权利要求2所述的旋钮换挡机构，其特征在于，所述第一设定位置为所述当前挡位位置至所述目标挡位位置之间行程的8~12%，所述第二设定位置为所述当前挡位位置至所述目标挡位位置之间行程的88~92%。

4.根据权利要求1-3任一项所述的旋钮换挡机构，其特征在于，还包括与所述控制模块通信连接的存储模块，其预存有各挡位位置与所述步进电机的定子绕组的对应关系和每个挡位位置与下一挡位位置之间的设定行程。

5.根据权利要求4所述的旋钮换挡机构，其特征在于，每个挡位位置与下一挡位位置之间的设定行程根据所述步进电机的定子绕组的数目确定。

6.根据权利要求4所述的旋钮换挡机构，其特征在于，沿所述旋钮的周向具体设有四个挡位位置；

所述控制模块还用于接收刹车信号和熄火信号后，设定熄火时所述旋钮所处的挡位位置对应P挡信号，且，沿所述旋钮的换挡旋转方向，设定其余三个所述挡位位置顺次对应R挡信号、N挡信号和D挡信号。

7.根据权利要求1-3任一项所述的旋钮换挡机构，其特征在于，所述控制模块还能够通过调节所述步进电机给其定子绕组的供电电流大小来调节电磁力大小，以便于调节所述旋钮的挡位切换力大小。

8.汽车，包括整车控制器和旋钮换挡机构，其特征在于，所述旋钮换挡机构为权利要求1-7任一项所述的旋钮换挡机构，所述控制模块与所述整车控制器通信连接，所述控制模块用于向所述整车控制器发送换挡信号。

9.旋钮换挡机构的控制方法，所述旋钮换挡机构包括旋钮和步进电机，所述旋钮的转轴与所述步进电机的转子固接，其特征在于，所述控制方法包括：

汽车启动后，检测所述旋钮所处的当前挡位位置，并控制所述步进电机给与所述当前挡位位置对应的定子绕组供电；

切换挡位时，向目标挡位位置旋转所述旋钮，判断所述旋钮的旋转行程超过第一设定位置时，控制所述步进电机使与所述当前挡位位置对应的定子绕组失电；判断所述旋钮的旋转行程超过第二设定位置时，控制所述步进电机给与所述目标挡位位置对应的定子绕组供电；

其中，所述第一设定位置和所述第二设定位置均位于所述当前挡位位置与所述目标挡位位置之间，并，所述第一设定位置靠近所述当前挡位位置，所述第二设定位置靠近所述目标挡位位置；

在汽车停车熄火后，设定熄火时所述旋钮所处的挡位位置为P挡，沿旋钮的换挡旋转方向，设定其余挡位位置与设定挡位顺序的各挡位信号依次对应。