[发明专利]带振动响应的电子换挡器及车辆

说明书

本发明涉及一种带振动响应的电子换挡器及车辆，该车辆包括带振动响应的电子换挡器，该换挡器包括换挡操纵装置、换挡器MCU和挡位位置感应器；换挡操纵装置上设有挡位位置触发器；挡位位置感应器与换挡器MCU电连接；电子换挡器还包括振动元件；振动元件设置在换挡操纵装置上，与换挡器MCU或挡位位置感应器电连接；换挡操纵装置与挡位位置触发器和挡位位置感应器同步响应动作；挡位位置感应器布置在各换位挡位位置。本发明结构设计合理，能实现无接触式的换挡挡位位置感应响应，换挡时各挡位间的手感响应一致性较好，能实现换挡手感与实际电信号触发同步，使用安全可靠。

技术领域

本发明属于汽车领域，涉及一种具有带振动响应的电子换挡器的车辆及该带振动响应的电子换挡器，其能实现无接触式的换挡挡位位置感应响应，换挡时各挡位间的手感响应一致性较好，能实现换挡手感与实际电信号触发同步。

背景技术

随着新能源汽车、智能驾驶汽车的发展，以及传统动力车辆换挡变速操控系统电子化发展，越来越多的车辆使用了电子换挡器。电子换挡器一般有挡杆式、旋钮式、按键式、怀挡式等多种形式，其主要功能是将驾驶员换挡操作旋转或滑动等机械动作，通过电子换挡器上的位置感应器/传感器/开关（以下统称位置感应器）等转化为电信号，由电子换挡器的主控单片机（以下简称换挡器MCU）接收这些电信号，按设定的逻辑识别为不同的换挡位置信号，并进行编码，通过CAN网或硬线传递给整车控制器或电机控制器去处理、执行，实现换挡操作。

现行电子换挡器一般采用单稳态的操纵方式。所谓单稳态就是换挡器机械挡位位置在没有外力操作的情况下只有一个稳定位置状态（停留位置），其他挡位状态都属于非稳态(非停留位置)，即使有多个挡位，在驾驶员换挡完成撤去换挡力后，换挡器又回到原来的无外力停留位置，该位置一般是N挡位置或者Home挡位置（也叫单稳态的停留位置）；举例来说，自动挡换挡器的手动（M）/运动（S）模式的M、M+、M-挡就是单稳态的，没有外力时挡杆一般就停在稳态位置的M位置（或者称停留位置），M+、M-就属于非稳态位置或者非停留位置。

对于现行的采用线性变化量型挡位位置感应器的电子换挡器，由于该类型电子换挡器为了实现机械挡位位置与位置感应器输出的挡位信号同步，减少挡位识别故障、容错，不得不选择一段电压/电流区间来表示，如附图15，并且还需要在每个换挡器生产完成后进行逐一挡位进行电压/电流区间标定。但是即使进行了出厂逐一挡位电压/电流区间的标定，随着使用环境的变化、挡位机械触点磨损、耐久劣化等原因，出厂标定的机械挡位位置与位置感应器标定的电压/电流区间仍然会出现不同步情况。

如图9-11所示，一般电子换挡器包括换挡杆01、换挡转轴02、子弹头弹簧03、子弹头04、挡位位置感应器05、挡位位置触发器06、挡位沟槽07和换挡器PCB板08；在这些电子换挡器中，一般会根据换挡行程/换挡角度、换挡手感等设计挡位沟槽以及与之匹配的子弹头及弹簧等组件，换挡时子弹头在挡位沟槽中往复跳动，在换挡杆上就表现为换挡力波动，来实现各换挡位置的手感反馈，给驾驶员一个换挡到位与否的手感响应。

如图12所示，由于挡位沟槽07与子弹头04是直接滑动摩擦接触，存在着所有滑动摩擦副的通用缺陷，比如需要润滑、摩擦损耗、异响等问题，同时由于相关的多个零件的制造及装配都会存在偏差，导致换挡时各挡位间的手感响应一致性不好。另外，由于挡位槽机械挡位位置是由子弹头04与挡位沟槽07确定的，而挡位位置的电信号感应是由装在换挡杆01的挡位位置触发器06与装在换挡器PCB板08上挡位位置感应器05之间的位置决定的，二者之间的装配基准、制造及装配偏差、磨损等因素不同，从而会导致换挡手感与实际电信号触发不同步，经常会出现换挡手感感受到挡位机械位置已到位，而位置感应元件还没有感应到信号，或者是挡位位置感应器05已感应到信号而挡位机械位置还没有到位的情况等等问题。

如图14所示，一般电子换挡器的换挡手感响应与挡位位置信号的感应是不一定同步的，很明显操作使用不够安全、可靠。

发明内容