电开关、系统接 口、驻车电机接口分别通过电路板连接在单片机控制系统21上，使用时通过CAN网络模块 分别将系统接口、驻车电机接口与车载ECU连接。零部件装配好后通过螺栓将固定盒的前 后盖固定为一体。
[0022] 如图3所示，为了防止换档器发生故障导致车辆无法运行，在所述制动器11的转 轴后端对应安装一个压紧螺杆，装配时将压紧螺杆的外端从档位盒1中伸出并通过螺纹连 接固定一个手柄从而构成手动解锁装置24,当制动器系统失灵时，通过转动手柄将压紧螺 杆旋离制动器，从而使制动功能失效，此时换档器不受策略控制，可以任意换档，保证换档 器能够解锁，使车辆能够临时行驶。
[0023] 该换档器总成使用时，能够实现以下策略：
[0024] 车辆的换档操纵机构设置四个档位：P/R/N/D，走向为直线型，手球上设置有锁止 按钮。换档操纵机构内部的电磁离合器会根据各种工况对换档杆进行锁止，其中电磁离合 器正常状态处于锁止状态，而控制电磁离合器工作需要采集四路信号：制动踏板位置、锁止 按钮位置、车辆的移动状态及换档杆的移动方向。具体控制策略如下：
[0025] 1)当N -R，根据车辆的移动状态控制电磁离合器工作：
[0026] 当车辆静止时，踩下制动踏板、按下锁止按钮并向R档推动换档杆，电磁离合器 解除锁止，换档操纵机构换入R档，车辆开始倒车；
[0027] (?当车辆前进时，需按下锁止按钮并向R档方向推动换档杆，控制单元根据车速 对电磁离合器进行控制，当车速高于20公里时，电磁离合器保持锁止；当车速低于20公里 时，电磁离合器解除锁止，换档操纵机构换入R档，控制单元控制整车动力驱动电机对车辆 进行减速并进行反转倒车；
[0028] (f:当车辆后退时，需按下锁止按钮并向R档方向推动换档杆，电磁离合器解除锁 止，换档操纵机构换入R档，车辆继续倒车。
[0029] 2)当N - D，根据车辆的移动状态控制电磁离合器工作：
[0030] (6)当车辆静止时，踩下制动踏板并向D档推动换档杆但不按下锁止按钮，电磁离 合器解除锁止，换档操纵机构换入D档，车辆开始前进；
[0031] (I:当车辆前进时，需向D档方向推动换档杆，电磁离合器解除锁止，，换档操纵机 构换入D档，车辆继续前进；
[0032] (?当车辆后退时，需向D档方向推动换档杆，控制单元根据车速对电磁离合器进 行控制，当车速高于20公里时，电磁离合器保持锁止；当车速低于20公里时，电磁离合器解 除锁止，换档操纵机构换入D档，控制单元控制整车动力驱动对车辆进行减速并进行反转 前进。
[0033] 3)当D - N，直接将换档杆拨至N档位位置，让车辆滑行。
[0034] 4)当R - N，需向N档方向推动换档杆，电磁离合器解除锁止，将档位换入N档。
[0035] 5)当R - P，需踩下制动踏板、按下锁止按钮、向P档推动换档杆且车速小于5公 里，电磁离合器解除锁止，换档杆换入P档。
[0036] 6)当P - R，需踩下制动踏板并按下锁止按钮，电磁离合器解除锁止，换档杆从P 档摘出。
[0037] 7)当驾驶员在车辆起步时由P档或N档挂入R档、D档时未踩制动踏板时，显示器 上提示"车辆起步选择档位时请踩制动踏板"。
[0038] 8)以上各个工况进行换档时，如未达到换档条件即进行换档，则电磁离合器保持 锁止。
[0039] 除挂入或摘出P档和车辆在静止时由N档挂入D档、R档四种工况下必须踩下制 动踏板，在其他档位换档时基于保护电动机和安全考虑驾驶员必须踩下制动踏板，但此动 作不做控制电磁离合器的参考数据。
[0040] 本实用新型使用时，首先按动换档手球上的解锁按钮，按键力经换档杆杆芯传递 至换档器内部，杆芯被推动后下端进入转芯内的第一光电开关中，将第一光电开关的光路 阻断，第一光电开关输出信号至单片机；然后换档杆进行换档，此时换档杆带动转芯向左或 向右转动，使转芯外部对应的感应臂挡住该感应臂上第二光电开关的光路，第二光电开关 将信号传递给单片机；当转芯转动一定角度后，带动其外部的转芯限位盒左右转动，转芯 限位盒带动其外部连接的随动光栅转动，随动光栅转动过程中挡住档位感应光电开关的光 路，档位感应光电开关将信号传递给单片机，单片机通过网络将信号传递给车载ECU，车载 ECU根据操作策略和网络信号来判断换档是否能够执行，对不能执行的换档动作，ECU发送 指令至单片机控制制动器进行锁死，换档器无法被推动，对于可以执行的换档动作，换档器 将允许换入其他档位。该换档器通过改变换档转芯结构，并安装多个光电开关，使换档时能 够智能化操作，以此提高操作舒适性及行车安全性；其操作方便、使用寿命长、成本低，便于 推广使用。
【主权项】
1. 电动车智能换档器总成，包括档位盒和换档杆，换档杆上端设有换档手球，换档手球 上设有解锁按钮，解锁按钮通过斜块与换档杆杆芯形成连接，换档杆下端与档位盒连接；档 位盒由前盖和后盖组成，档位盒上分别设有系统接口和驻车电机接口，档位盒前、后盖内壁 分别对应设有螺栓支撑孔和轴承定位孔，档位盒后盖内壁两侧还分别设有一档位限位块， 其特征在于： 在档位盒内部设有换档转芯、换档方向感应装置、档位感应装置、齿轮传动装置、制动 器； 所述换档转芯包括转芯和转芯限位盒，所述转芯是在空心圆柱体下端连通一矩形框 体，并在矩形框体下端通过一转轴内切封口而成，转芯空心圆柱体上端与换档杆下端连接， 转芯矩形框体内设有第一光电开关；转芯限位盒内设有与转芯转轴端及矩形框体部分对应 的限位槽，转芯通过限位槽支撑在转芯限位盒中；转芯限位盒下部还设有内啮合齿盘； 所述换档方向感应装置包括两个相对设置的感应臂，在感应臂内壁设有凸起，感应臂 外壁设有回位弹簧，回位弹簧另一端对应设有回位弹簧限位板，感应臂下端向外延伸出设 有第二光电开关；两感应臂分别设置在转芯两侧，装配时使感应臂上端铰接在转芯限位盒 内对应的转轴上，并使感应臂内壁凸起支撑在转芯外壁上形成滚动接触； 所述档位感应装置包括随动光栅，随动光栅由内环光栅和外环光栅组成，内环光栅和 外环光栅上交错设有透光孔，随动光栅上对应设有档位感应光电开关；随动光栅设置在转 芯限位盒外部，使用时使其随换档转芯一起转动； 所述齿轮传动装置包括扇形齿轮，扇形齿轮上同轴设有传动齿轮，传动齿轮啮合设置 在转芯限位盒下部的内啮合齿盘上，使扇形齿轮通过传动齿轮与换档转芯形成连接； 所述制动器上设有制动齿轮，制动齿轮与扇形齿轮齿部啮合设置，使制动器通过制动 齿轮与扇形齿轮形成连接； 在档位盒底部设有单片机控制系统，所述第一光电开关、第二光电开关、档位感应光电 开关、系统接口、驻车电机接口分别通过电路板集成在单片机控制系统上，使用时通过CAN 网络模块使系统接口、驻车电机接口与车载ECU连接。
2. 根据权利要求1所述的电动车智能换档器总成，其特征在于：在所述制动器后端对 应设有压紧螺杆，压紧螺杆外端从档位盒中伸出设有手柄构成手动解锁装置，使换档器能 够临时解锁，保证车辆临时行驶。
【专利摘要】本实用新型提出了一种电动车智能换档器总成，包括档位盒和换档杆，档位盒内设有换档转芯、换档方向感应装置、档位感应装置、齿轮传动装置、制动器；换档转芯包括转芯和转芯限位盒，转芯内设有第一光电开关；转芯支撑在转芯限位盒中；转芯限位盒下部设有内啮合齿盘；换档方向感应装置包括两感应臂，感应臂外壁设有回位弹簧，感应臂下端延伸出设有第二光电开关；档位感应装置包括随动光栅，随动光栅上设有档位感应光电开关；齿轮传动装置包括扇形齿轮，扇形齿轮上设有传动齿轮，传动齿轮与转芯限位盒上的内啮合齿盘啮合设置与换档转芯形成连接；制动器上设有制动齿轮，制动齿轮与扇形齿轮啮合设置。该换档器操作智能化，寿命长、成本低，实用性强。
【IPC分类】F16H59-10, F16H59-08
【公开号】CN204533489
【申请号】CN201520078285
【发明人】韩中洲
【申请人】十堰耐博汽车科技有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年2月4日