[发明专利]旋钮式电子换挡器及汽车

说明书

本发明公开了一种旋钮式电子换挡器及汽车，包括换挡旋钮组件、传感器模块、M/S挡按键、电子控制单元、换挡弹片、底部壳体、滚轮支架和滚轮；换挡旋钮组件为五位单稳态形式；换挡旋钮组件安装在底部壳体上，换挡旋钮组件的下部截面为椭圆形，在椭圆形的短边对称分布着第一齿形槽，第一齿形槽由5个槽口组成；换挡弹片的一端固定于底部壳体上，另一端固定于滚轮支架上；滚轮由滚轮支架支撑；传感器模块位于换挡旋钮组件的正下方；M/S挡按键与电子控制单元连接；电子控制单元基于当前挡位信号和驾驶员输入信号计算出目标挡位，变速器控制单元驱动变速器挂入目标挡位。本发明在不需要额外增加机械结构的情况下，实现了M/S挡的换挡。

技术领域

本发明属于换挡操纵总成技术领域，具体涉及一种旋钮式电子换挡器及汽车。

背景技术

目前，汽车旋钮式电子换挡器的M/S挡主要实现方式为拨片式。图1为一拨片式M/S挡换挡机构，加挡拨片12及减挡拨片11安装在方向盘1上。当整车进入M/S挡时，操纵加挡拨片12能实现加挡信号输出，操纵减挡拨片11能够实现减挡信号输出。变速器控制单元接收到加减挡信号后，可以控制变速器挂入相应的挡位。但目前旋钮式电子换挡器的M/S挡的实现，均需要增加额外的机械结构，不够简洁美观，且增加成本。

另外，目前的旋钮式电子换挡器，为实现自复位功能，一般采用挡位销与齿形槽配合的结构。图2为一典型的自复位功能结构原理图。弹簧51和挡位销52安装在旋转臂5的孔内，挡位销52与第二齿形槽53配合。换挡时，第二齿形槽53推动挡位销52压缩弹簧51变形，从而产生换挡阻力感。松手时，弹簧51产生回位力，通过挡位销52及第二齿形槽53的相互作用，推动旋转臂5回到初始位置。但，该结构对挡位销52和第二齿形槽53的滑动摩擦较大，对二者材料有较高要求，制造成本较高，且不利于长久使用。

因此，有必要开发一种旋钮式电子换挡器及汽车。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋钮式电子换挡器及汽车，在不需要额外增加机械结构的情况下，能实现M/S挡的换挡。

本发明所述的旋钮式电子换挡器，包括换挡旋钮组件、传感器模块、M/S挡按键、电子控制单元、换挡弹片、底部壳体、滚轮支架和滚轮；

所述换挡旋钮组件为五位单稳态形式，共有L2、L1、0、R1及R2五个机械位置，其中，0位置为稳态位置，L2、L1、R1、R2均为非稳态位置；所述换挡旋钮组件安装在底部壳体上，能绕底部壳体的转轴转动，换挡旋钮组件的下部截面为椭圆形，在椭圆形的短边对称分布着第一齿形槽，第一齿形槽由5个槽口组成，一一对应换挡旋钮组件的L2、L1、0、R1及R2五个机械位置；

所述换挡弹片的一端固定于底部壳体上，换挡弹片的另一端固定于滚轮支架上；

所述滚轮由滚轮支架支撑，能自由转动而不脱开滚轮支架；

所述传感器模块位于换挡旋钮组件的正下方，用于检测旋钮组件旋转的角度或位置，并将角度或位置信号传输给电子控制单元；

所述M/S挡按键与电子控制单元连接；

所述电子控制单元用于从变速器控制单元获得整车的当前挡位信号，从传感器模块、M/S挡按键获得驾驶员输入信号，并基于当前挡位信号和驾驶员输入信号计算出目标挡位，将目标挡位经整车CAN总线发送至变速器控制单元，变速器控制单元驱动变速器挂入目标挡位。

进一步，还包括挡位显示面板，该挡位显示面板上有P、R、N、D、M/S、-、+六个挡位字符，电子控制单元根据整车当前挡位，点亮在挡字符，熄灭不在挡字符，该挡位显示面板与电子控制单元连接。

进一步，所述电子控制单元基于当前挡位信号和驾驶员输入信号按照以下规则计算出目标挡位：

进一步，所述M/S挡按键为一个开关，其安装在旋钮式电子换挡器上或整车其它地方。