[发明专利]电子换挡系统及其换挡执行器

说明书

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种电子换挡系统及其换挡执行器。

背景技术

传统的换挡系统中，驾驶室中的换挡杆通过拉索实现与变速器摇臂的连接，换挡时，驾驶员拨动换挡杆，通过拉锁将换挡杆的运动传递至变速器摇臂，然后通过变速器摇臂带动换挡轴实现换挡。

其中，换挡杆与拉索之间，以及拉索与变速器摇臂之间形成物理连接，优点是能够保证变速器摇臂换挡杆的同步运动，保证动力传输的稳定性和可靠性；缺点是当汽车在高速行驶时，变速器内产生的震动容易通过拉索传递到换挡杆，变速器内产生的噪音也容易通过变速器摇臂与拉索之间、拉索与换挡杆之间的配合间隙传递至驾驶舱，从而降低用户的驾驶体验。

电子换挡系统改变了传动换挡系统的换挡控制方式，其包括位于驾驶舱内的挡位操纵机构，与挡位操纵机构通讯连接的MCU(挡位控制单元)，以及与MCU通讯连接的换挡执行器。

换挡操纵机构设于驾驶舱的中控台，用户通过拨动挡位操纵机构来发出换挡信号；MCU接收挡位操纵机构的换挡信号、将换挡信号转换为执行信号，并将执行信号发送给换挡执行器；换挡执行器与变速器内的换挡轴连接，根据接收到的执行信号带动换挡轴执行换挡动作，以完成换挡。

可见，在电子换挡系统中，换挡执行器是非常重要的部件，需要一种可靠性好的换挡执行器，以保证换挡动作的准确性和稳定性。

发明内容

本发明提供一种可靠性好的电子换挡系统及其换挡执行器，以保证换挡动作的准确性和稳定性。

为解决上述问题，本发明提供一种电子换挡系统的换挡执行器，包括执行电机，以及与所述执行电机的输出端传动连接的传动部，所述传动部具有作为输出端的输出齿轮；所述输出齿轮在转动中心的一端具有环绕所述转动中心的齿形结构，所述齿形结构具有与汽车的挡位一一对应的多个齿槽；弹簧片，所述弹簧片的一端固定，另一端固设有滚轮，所述滚轮位于所述齿槽中且可随着换挡动作在各个所述齿槽之间切换，所述滚轮所处的所述齿槽与所述汽车的挡位一一对应。

可选的，所述滚轮沿所述齿形结构的轴向两侧分别设有所述弹簧片，所述齿形结构在轴向位于所述轴向两侧的所述弹簧片之间。

可选的，所述滚轮为圆柱状，且在轴向与所述输出齿轮的轴向平行。

可选的，还包括密封壳，所述传动部设于所述密封壳内，所述执行电机位于所述密封壳外，所述执行电机的输出端伸入所述密封壳内。

可选的，所述传动部还包括：一级传动副，包括与所述执行电机的输出端同轴连接的主动齿轮，以及与所述主动齿轮传动连接的从动齿轮；二级传动副，包括与所述从动齿轮同轴连接的蜗杆，以及与所述蜗杆啮合的蜗轮；所述输出齿轮与所述蜗轮传动连接。

可选的，所述蜗杆的轴向与所述执行电机的长度方向平行，所述输出齿轮与所述蜗轮分别位于所述蜗杆的径向两侧；所述传动部还包括与所述蜗轮同轴连接的蜗轮轴，以及同轴设于所述蜗轮轴外、且与所述蜗轮间隔设置的传动齿轮，所述传动齿轮与所述输出齿轮啮合。

可选的，所述输出齿轮具有与所述执行电机的输出端传动连接的啮合部，所述啮合部为扇形。

可选的，所述输出齿轮的周向两侧设有限位块，用于对所述输出齿轮的转动进行限位。

可选的，还包括监测部，用于监测所述执行电机的输出状态，所述监测部包括：磁性件，同轴固套于所述蜗轮轴上；旋转传感器，位于所述蜗轮轴的轴向一端，且与所述蜗轮轴间隔设置；所述旋转传感器用于感应所述磁性件的磁场信号，并根据所述磁场信号获得转动信号。

可选的，所述监测部还包括PCB板，所述旋转传感器电连接于所述PCB板上。

可选的，所述PCB板的两侧分别设有所述旋转传感器。

本发明还提供一种电子换挡系统，其包括：上述换挡执行器；MCU，与所述旋转传感器通讯连接，用于接收所述旋转传感器输出的转动信号；当MCU收到的所述PCB板两侧的旋转传感器输出的转动信号不一致时，所述MCU输出故障信号。

可选的，所述MCU与所述换挡执行器的执行电机通讯连接，用于向所述执行电机发送执行信号，所述执行电机根据所述执行信号执行换挡动作。

本发明还提供一种电子换挡系统，其包括：上述换挡执行器；MCU，与所述换挡执行器的执行电机通讯连接，用于向所述执行电机发送执行信号，所述执行电机根据所述执行信号执行换挡动作。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：