CN205479296U - 一种汽车排挡杆控制装置 - Google Patents

Abstract

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。

Description

一种汽车排挡杆控制装置

技术领域

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

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：

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。

缺点2：当磁铁的磁性减弱或衰减时，对切换挡位的位置要求逐步提高，当磁铁衰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。

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

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。

本实用新型是这样实现的：

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，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；

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。

进一步的，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。

进一步的，所述倾角传感器为固体摆式倾角传感器。

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。

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。

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

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；

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；

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。

标号说明：

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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；

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ON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PON，相应的，R挡角度为RON，D/E挡角度为EON，D/S挡角度为SON；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AOB。角度传感器的位置设置在O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：

平面	P	R	N	D/E	D/S
						XZ	PON	RON	0	EON	SON
YZ	0	0	0	AOB	AOB

表1

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。

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。

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。

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。

Claims (5)

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。