一种汽车排挡杆控制装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种汽车排挡杆控制装置，包括排挡杆和与之适配的座体，所述座体上表面至少设置有一排排挡杆孔，所述排挡杆的底端通过球头连接件铰接于座体内部，在排挡杆孔侧边设置有与各挡位对应的挡位标识，汽车排挡杆控制装置还包括倾角传感器、挡位控制器和多个霍尔传感器；所述霍尔传感器分别设置于所述排挡杆孔内侧面的各挡位处，排挡杆上设置有与霍尔传感器对应的磁性物；所述倾角传感器设置于排挡杆的底端，用于检测排挡杆的倾斜角度；所述倾角传感器和霍尔传感器分别连接于挡位控制器。本汽车排挡杆控制装置提高了车辆挡位的有效识别精度，降低了挡位检测失效风险。
【专利说明】
_种汽车排挡杆控制装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及汽车技术领域，特别是涉及一种汽车排挡杆控制装置。
【背景技术】
[0002] 在现有技术中，汽车车辆的挡位识别，通常采用霍尔传感器检测，当换挡手柄移动 至对应的挡位，挡位执行器内部的机械结构或磁铁结构到达约定的位置，磁铁磁场将触发 霍尔传感器使其发出相应信号将换挡信息发送给挡位控制器，挡位控制器根据当前车辆状 态，确认是否可以切换相应挡位。不同的挡位在不同的位置，各个位置上对应不同的霍尔传 感器编号，从而实现各种挡位的切换。现有的汽车挡位识别方案存在以下问题：
[0003] 缺点1:当霍尔传感器失效或故障时，挡位的切换将失效或始终停留在某一挡位， 车辆将无法正常行驶。
[0004] 缺点2 :当磁铁的磁性减弱或:?减时，对切换挡位的位置要求逐步提尚，当磁铁:? 减到一定程度无法触发霍尔传感器时，挡位的切换将完全失效。
[0005] 缺点3:换挡时对换挡杆的位置精度要求较高，位置不正确或稍有差距时，无法切 换挡位。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型要解决的技术问题，提供一种更加稳定可靠的汽车排挡杆控制装置， 用于解决现有技术中可能出现的挡位检测和切换异常，和换挡杆位置精度要求高的问题。
[0007] 本实用新型是这样实现的：
[0008] -种汽车排挡杆控制装置，包括排挡杆和与之适配的座体，所述座体上表面至少 设置有一排排挡杆孔，所述排挡杆的底端通过球头连接件铰接于座体内部，在排挡杆孔侧 边设置有与各挡位对应的挡位标识，所述排挡杆控制装置还包括倾角传感器、挡位控制器 和多个霍尔传感器；
[0009]所述霍尔传感器分别设置于所述排挡杆孔内侧面的各挡位处，排挡杆上设置有 与霍尔传感器对应的磁性物；
[0010] 所述倾角传感器设置于排挡杆的底端，用于检测排挡杆的倾斜角度；
[0011] 所述倾角传感器和霍尔传感器分别连接于挡位控制器。
[0012] 进一步的，所述座体上设置有两排互通的排挡杆孔；
[0013] 其中，第一排排挡杆孔上由上至下依次设置有驻车挡、倒车挡和空挡;第二排排挡 杆孔上由上至下依次设置有前进挡节油模式、前进挡普通模式和前进挡运动模式。
[0014] 进一步的，所述倾角传感器为固体摆式倾角传感器。
[0015] 进一步的，各挡位标识内设置有LED灯背光源，所述挡位控制器所述LED灯背光源 以及汽车电子仪表盘连接。
[0016] 进一步的，所述汽车排挡杆控制装置为电动汽车排挡杆控制装置。
[0017] 本实用新型具有如下优点：区别于现有的汽车排挡杆控制装置仅通过霍尔传感器 来检测排挡杆的位置，挡位检测精度差，易出现挡位检测失效等问题。本实用新型汽车排挡 杆控制装置不仅在排挡杆孔的内侧面各挡位各设置了霍尔传感器，并在排挡杆的底部增设 了用于检测排挡杆倾斜角度的倾角传感器，挡位控制器可根据所述倾角传感器和霍尔传感 器的输出信号综合判定当前排挡杆所在的挡位，提高车辆挡位的有效识别精度和稳定性， 降低挡位失效风险。
【附图说明】
[0018] 图1为本实用新型汽车排挡杆控制装置中座体与排挡杆的结构示意图；
[0019] 图2为本实用新型汽车排挡杆控制装置的内部电路连接示意图；
[0020]图3为排挡杆所在挡位与排挡杆倾斜角度对应关系示意图。
[0021] 标号说明：
[0022] 1、座体;2、排挡杆;3、挡位控制器;4、倾角传感器;5、换挡执行机构;6、汽车电子仪 表盘;11、第一排挡杆孔;12、第二排挡杆孔;13、挡位标识;14、霍尔传感器;131、LED背光源。
【具体实施方式】
[0023] 为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实 施方式并配合附图详予说明。
[0024] 请参阅图1以及图2,本实用新型实施方式公开了一种汽车排挡杆控制装置，包括 排挡杆2和与之适配的座体1，所述座体1上表面设置有两排排挡杆孔，即第一排挡杆孔11和 第二排挡杆孔12,两排排杆挡孔相互连通，所述排挡杆2的底端通过球头连接件铰接于座体 1内部，在排挡杆孔侧边设置有与各挡位对应的挡位标识13,排挡杆2可在两排挡孔之间切 换。其中，第一排挡杆孔11上由上至下依次设置有驻车挡、倒车挡和空挡;第二排排挡杆孔 12上由上至下依次设置有前进挡节油模式、前进挡普通模式和前进挡运动模式。
[0025] 该汽车排挡杆控制装置还包括倾角传感器4、挡位控制器3和多个霍尔传感器14; 所述霍尔传感器14分别设置于所述排挡杆孔11和12内侧面的各挡位处，排挡杆2上设置有 与霍尔传感器对应的磁性物;所述倾角传感器4设置于排挡杆2的底端，用于检测排挡杆2的 倾斜角度;所述倾角传感器4和霍尔传感器14分别连接于挡位控制器3。优选的，所述倾角传 感器4为固体摆式倾角传感器。
[0026] 所述挡位控制器3可以为单片机控制器、ARM处理器等，挡位控制器3根据霍尔传感 器和倾角传感器的输出信号判定排挡杆的位置，从而控制换挡执行机构5(变速箱)进行换 挡。各挡位标识13内设置有LED灯背光源131，所述挡位控制器3与所述LED灯背光源131以及 汽车电子仪表盘6连接，挡位控制器3将检测到的挡位信息发送至电子仪表盘显示，并且控 制对应的挡位标识的LED灯背光源点亮。
[0027] 本汽车排挡杆控制装置增加了倾角传感器4来检测排挡杆2的倾斜角度，挡位控制 器3综合判定霍尔传感器14信号和排挡杆多个平面的角度信息，从而确认司机实际的换挡 意图，实现挡位的正确切换。
[0028] 请参阅图3,本倾角传感器以车辆排挡杆铰接点为中心点，检测排挡杆在XZ和YZ两 个平面的倾角(X轴通过中心点平行于地面指向车辆后方，Y轴通过中心点由驾驶员指向副 驾驶方向，Z轴通过中心点垂直于XY平面），并根据车辆排挡杆的在不同挡位的位置，设定对 应的角度范围信息，并在挡位控制器中进行存储。
[0029] 图3中，P为驻车挡;N为空挡;R为倒挡;D/E为前进挡中的节油模式；
[0030] D/S为前进挡中的运动模式。以N挡操纵杆垂直向上(Z)为角度原点。如图3中0N位 置，P、R、N、D/E、D/S挡位在XZ平面的投影如上图3部分所示，切换到P挡时换挡杆的角度为 Ρ0Ν，相应的，R挡角度为R0N，D/E挡角度为E0N，D/S挡角度为S0N;P、R、N、D/E、D/S挡位在YZ平 面的投影如图3下部分所示，其中PRN挡换挡杆的角度在YZ平面上的投影重合且角度为0，D/ E和D/S挡角度为Α0Β。角度传感器的位置设置在0点（一个即可），排挡杆的挡位与倾角传感 器所检测到的角度的对应关系如表1所示：
[0031]
[0032] 表 1
[0033]角度的公差范围可根据角度传感器的精度确定，挡位控制器内需预先设定上述角 度信息。当各个挡位进入相应的角度值后，即可判定出对应的挡位。
[0034] 当司机进行换挡操作时，将排挡杆切换进入相应的挡位时，霍尔传感器感应到对 应的挡位信息发送给挡位控制器。而倾角传感器检测排挡杆在XZ和YZ平面的角度，获得排 挡杆XZ平面和YZ平面的角度信息，根据表1中所示的对应关系，挡位控制器根据预先设定的 范围，从而识别出对应的挡位信息，根据霍尔信号和角度传感器信号核对核查无误后完成 车辆挡位切换。
[0035] 当其中任意一种信号发生故障或无法识别时，挡位控制器将根据其余信号的识别 完成挡位的切换，车辆可以正常行驶，但同时将故障信息发送给中央控制器或电机控制器， 在仪表上提示车主挡位执行器发生部分故障，需尽快修复以保证车辆的可靠性。
[0036] 以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是 利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效形状或结构变换，或直接或间接运用在其他 相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种汽车排挡杆控制装置，包括排挡杆和与之适配的座体，所述座体上表面至少设 置有一排排挡杆孔，所述排挡杆的底端通过球头连接件铰接于座体内部，在排挡杆孔侧边 设置有与各挡位对应的挡位标识，其特征在于，还包括倾角传感器、挡位控制器和多个霍尔 传感器； 所述霍尔传感器分别设置于所述排挡杆孔内侧面的各挡位处，排挡杆上设置有与霍尔 传感器对应的磁性物； 所述倾角传感器设置于排挡杆的底端，用于检测排挡杆的倾斜角度； 所述倾角传感器和霍尔传感器分别连接于挡位控制器。2. 根据权利要求1所述的汽车排挡杆控制装置，其特征在于，所述座体上设置有两排互 通的排挡杆孔； 其中，第一排排挡杆孔上由上至下依次设置有驻车挡、倒车挡和空挡;第二排排挡杆孔 上由上至下依次设置有前进挡节油模式、前进挡普通模式和前进挡运动模式。3. 根据权利要求1所述的汽车排挡杆控制装置，其特征在于，所述倾角传感器为固体摆 式倾角传感器。4. 根据权利要求1所述的汽车排挡杆控制装置，其特征在于，各挡位标识内设置有LED 灯背光源，所述挡位控制器所述LED灯背光源以及汽车电子仪表盘连接。5. 根据权利要求1所述的汽车排挡杆控制装置，其特征在于，所述汽车排挡杆控制装置 为电动汽车排挡杆控制装置。
【文档编号】F16H63/42GK205479296SQ201620279047
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】胡庆魁, 刘心文, 赵明, 罗晓
【申请人】福建省汽车工业集团云度新能源汽车股份有限公司