一种旋转式电子换挡器和档位切换系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开提供了一种旋转式电子换挡器和档位切换系统。该换挡器主要包括：具有锯齿结构的旋钮、集成有磁体的从动轮、磁感应器以及电子芯片。其中，旋钮的锯齿结构与从动轮相啮合，从而带动从动轮转动。在使用时，操作人员通过旋钮带从动轮上的磁体旋转，进而磁感应器根据磁力线的变化确定磁体的旋转角度，并向电子芯片输出相应的电信号，该电信号的大小与磁体的旋转角度有关。进一步，电子芯片根据磁体的旋转角度，确定需要切换的档位。一方面，本发明非接触式进行换挡；另一方面，本发明中的磁感应器对磁体旋转角度的检测不受到外部环境中灰尘等异物的影响，从而提高了换挡的调节精度。
【专利说明】一种旋转式电子换挡器和档位切换系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车制动领域，更具体的说是涉及一种旋转式电子换挡器和档位切换系统。
【背景技术】
[0002]随着汽车工业的不断发展，各种不同类型的电子换挡器已应用汽车的制造工业中。目前，市场上存在的电子换挡器主要包括:档杆型、旋钮型和按钮型。其中，旋扭型电子换挡器主要应用于豪华车系，按钮型换挡器主要应用在小型车和小型电动车上。
[0003]目前市场上存在的电子换挡器主要包括两种。1、直接接触式换挡器，2、光栅式换挡器。
[0004]直接接触式换挡器由于受到摩擦阻力的影响，可靠性较低，使用寿命短。光栅式换挡器虽然具有非接触式的优点，然而由于在实际的应用中由于环境中灰尘等异物对光发射器和光接收器的遮挡，换挡调节精度低。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种旋转式电子换挡器和档位切换系统，以提高换挡调节的精度。
[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0007]一种旋转式电子换挡器，包括:
[0008]具有锯齿结构的旋钮；
[0009]与所述旋钮的锯齿结构相啮合的从动轮,所述从动轮集成有磁体；
[0010]与所述从动轮的安装位置相对静止磁感应器，所述磁感应器用于检测所述磁体的转动角度；
[0011]与所述磁感应器相连的电子芯片，所述电子芯片根据所述磁体的转动角度，确定需要切换的档位。
[0012]优选的，所述电子芯片具体用于根据所述磁体的转动角度、所述旋钮和所述从动轮的齿轮比，确定所述旋钮的转动角度，进而根据档位与旋钮转动角度的预设对应关系，确定需要切换的档位。
[0013]优选的，所述电子芯片、所述磁感应器集成在电路板上。
[0014]优选的，所述从动轮通过固定装置，固定在所述电路板的上方。
[0015]优选的，还包括:上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体组成密闭空间；
[0016]所述电路板、所述从动轮设置于所述密闭空间内；
[0017]所述旋钮贯穿所述上壳体与所述从动轮相连。
[0018]优选的，所述电路板上还集成有与所述电子芯片相连，显示当前档位的档位指示灯和具有照明作用的背景指示灯。
[0019]优选的，所述电子换挡器包括多个磁体和与所述多个磁体相对应的多个磁感应器，实现多路检测。
[0020]优选的，所述电子换挡器还包括与所述电子芯片相连，实现相关换挡操作的按钮。
[0021]优选的，所述电子换挡器还包括:与整车系统进行信息交互的接插件接口。
[0022]—种档位切换系统,包括:
[0023]整车系统、变速箱以及以上所述的电子换挡器；
[0024]其中，所述整车系统用于接收所述电子换挡器输出的换挡切换信号，并根据所述换挡切换信号控制所述变速箱进行档位切换。
[0025]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种旋转式电子换挡器和档位切换系统。该换挡器主要包括:具有锯齿结构的旋钮、集成有磁体的从动轮、磁感应器以及电子芯片。其中，旋钮的锯齿结构与从动轮相啮合，从而带动从动轮转动。在使用时，操作人员通过旋钮带从动轮上的磁体旋转，进而磁感应器根据磁力线的变化确定磁体的旋转角度，并向电子芯片输出相应的电信号，该电信号的大小与磁体的旋转角度有关。进一步，电子芯片根据磁体的旋转角度，确定需要切换的档位。相对应目前市场上存在的接触式换挡器和光栅式换挡器，一方面，本发明非接触式进行换挡，另一方面，本发明中的磁感应器对磁体旋转角度的检测不受到外部环境中灰尘等异物的影响，从而提高了换挡的调节精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0027]图1示出了本发明一种旋转式电子换挡器的透视图；
[0028]图2示出了本发明一种旋转式电子换挡器的内部结构示意图；
[0029]图3示出了本发明一种旋转式电子换挡器的壳体；
[0030]图4示出了本发明一种档位切换系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0032]参见图1?图2，图1示出了本发明一种旋转式电子换挡器的侧视透视图；图2示出了本发明一种旋转式电子换挡器的内部结构示意图。
[0033]由图1和图2可知本发明所提供的旋转式电子换挡器主要包括:具有锯齿结构的旋钮1、从动轮2、集成在所述从动轮2上的磁体3、磁感应器4和电子芯片(图中未画出)。其中，所述磁感应器4和电子芯片集成在电路板5上。
[0034]在本实施例中，采用边缘具有锯齿结构的旋钮通过齿槽相啮合的方式与从动轮2相连。当使用者旋转旋钮I时即可带动从动轮2转动，从而带动集成在从动轮2上的磁体3沿圆周方向运动。
[0035]当然，在本发明的其他实施例中该具有锯齿结构的旋钮可通过普通旋钮和普通齿轮组装获得，本发明并不局限旋钮和锯齿结构的连接方式，可为一体结构，也可为可拆卸结构。
[0036]需要说明的是，本实施例中从动轮2通过相应的固定装置，固定在电路板5的上方，避免在从动轮2在旋转过程中与电路板5发生摩擦，造成电子器件损坏。在从动轮2旋转的同时，集成在电路板5的磁感应器4根据磁体3做圆周运动时磁力线的变化，检测磁体3的转动角度，并输出相应的电信号。该电信号的大小与磁体3转动角度的大小有关，当磁体3的转动角度不同时，磁感应器4所输出的电信号的大小不同。由于该电子换挡器是通过旋钮I带动磁体3转动，也就是说，旋钮I的转动不同角度时，该磁感应器4输出不同的电信号。
[0037]进而，与磁感应器4相连的电子芯片接收磁感应器4输出的电信号，以便确定磁体3的转动角度(即从动轮2的转动角度)。进而，电子芯片根据旋钮I和从动轮2的齿轮比确定旋钮I的旋转角度，并根据旋钮I的转动角度与档位的预设关系，确定需要切换的档位，从而控制汽车进行档位的切换。比如:旋钮I的旋转角度为10度时，档位为P档；当旋钮I的旋转角度为20度时，档位为R档。可以理解的是，旋钮I的旋转角度与档位的预设关系可根据使用者的习惯和车型自行设置，以便对汽车的档位进行增加，比如CRV中的D3档。
[0038]由以上的实施例可知:本发明一方面采用非接触式进行换挡，另一方面，本发明中的磁感应器对磁体旋转角度的检测不受到外部环境中灰尘等异物的影响，从而提高了换挡的调节精度。
[0039]需要说明的是，在上述实施例中本发明采用旋钮和从动轮配合使用，以作为电子换挡器的传动装置。然而在本发明的其他实施例中可采用多个齿轮作为传动装置，本发明并不局限齿轮的个数。
[0040]可选的，在本发明的其他实施例中，该电子换挡器至少设置2个平行放置的磁体和2磁感应器，通过双路甚至多路检测的方式，实现冗余控制的目的。
[0041]参见图3示出了本发明一种旋转式电子换挡器的壳体。由图3可知，电子换挡器的壳体包括:上壳体6和下壳体7,上壳体6和下壳体7组成密闭的空间。电子换挡器的电路板、从动轮密封于该空间内，旋钮贯穿上壳体6，且旋钮的锯齿结构与从动轮相连。
[0042]可选的，该壳体的上方还设置有指示灯组8，该指示灯组8的信号接收端集成在电路板上。其主要包括显示当前档位的档位指示灯和具有照明作用的背景指示灯。当整车完成档位切换后，向该电子换挡器输出相应的信号，电子换挡器根据该信号点亮相应的档位指示灯。另外，在夜间行车整车的大灯打开时，电子换挡装置点亮背景指示灯，方便驾驶员对电子换挡器进行操作。
[0043]可选的，在本实施例中，该电子换挡器还包括一个机械按钮9。该按钮9位于旋钮的中间部位，且与电路板上的电子芯片相连，通过电子芯片检测信号，发送到整车网络上。该开关可以实现如P档、S档或者其它与整车纵向操作相关的开关要求。
[0044]在上述任意实施例中，该电子换挡器还包括:与整车系统进行信息交互的接插件接口 10。
[0045]参见图4示出了本发明一种档位切换系统的结构示意图。[0046]由图可知该档位切换系统包括:上述实施例所介绍的电子换挡器41、与电子换挡器41相连的整车系统42以及与整车系统相连的变速箱43。
[0047]电子换挡器41通过接插件接口向整车系统输出相应的档位切换信号，进而整车系统根据该档位切换信号控制变速箱进行档位的切换。其中，该档位切换信号可以通过硬线(I/0)方式输出，也可以通过整车局域网络方式(LIN、CAN等)输出。
[0048]最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0049]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0050]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种旋转式电子换挡器，其特征在于，包括: 具有锯齿结构的旋钮； 与所述旋钮的锯齿结构相啮合的从动轮，所述从动轮集成有磁体； 与所述从动轮的安装位置相对静止磁感应器，所述磁感应器用于检测所述磁体的转动角度； 与所述磁感应器相连的电子芯片，所述电子芯片根据所述磁体的转动角度，确定需要切换的档位。
2.根据权利要求1所述的电子换挡器，其特征在于，所述电子芯片具体用于根据所述磁体的转动角度、所述旋钮和所述从动轮的齿轮比，确定所述旋钮的转动角度，进而根据档位与旋钮转动角度的预设对应关系，确定需要切换的档位。
3.根据权利要求1或2所述的电子换挡器，其特征在于，所述电子芯片、所述磁感应器集成在电路板上。
4.根据权利要求3所述的电子换挡器，其特征在于，所述从动轮通过固定装置，固定在所述电路板的上方。
5.根据权利要求4所述电子换挡器，其特征在于，还包括:上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体组成密闭空间； 所述电路板、所述从动轮设置于所述密闭空间内； 所述旋钮贯穿所述上壳体与所述从动轮相连。
6.根据权利要求4所述的电子换挡器，其特征在于，所述电路板上还集成有与所述电子芯片相连，显示当前档位的档位指示灯和具有照明作用的背景指示灯。
7.根据权利要求1所述的电子换挡器，其特征在于，所述电子换挡器包括多个磁体和与所述多个磁体相对应的多个磁感应器，实现多路检测。
8.根据权利要求1所述的电子换挡器，其特征在于，所述电子换挡器还包括与所述电子芯片相连，实现相关换挡操作的按钮。
9.根据权利要求1所述的电子换挡器，其特征在于，所述电子换挡器还包括:与整车系统进行信息交互的接插件接口。
10.一种档位切换系统，其特征在于，包括: 整车系统、变速箱和权利要求1?权利要求9所述的电子换挡器； 其中，所述整车系统用于接收所述电子换挡器输出的换挡切换信号，并根据所述换挡切换信号控制所述变速箱进行档位切换。
【文档编号】F16H59/10GK103883726SQ201410105834
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2014年3月20日
【发明者】王春权, 张忠权 申请人:科世达（上海）管理有限公司