CN102425659A - 一种电动汽车用选换挡操纵机构 - Google Patents

Abstract

本分明公开了一种电动汽车用选换挡操纵机构，包括支座总成、与转向机构相连的操纵杆，操纵杆的手柄部自面板上的孔口处伸出，所述的操纵杆上设置磁钢，所述的手柄部对应于面板上标示的档位时，所述的操纵杆上的磁钢与相应霍尔元件对应，在D-R，D-N，R-N的中间过渡位置设置有一个霍尔元件，所述的四个霍尔元件与D、N、R三个挡位及过渡位置对应。本发明中采用四路霍尔开关，构成四路组合逻辑输出，增加的代码冗余度，大大提高了换挡信号的可靠性，降低了因换挡失效而导致的车辆异常加速的概率。

Description

一种电动汽车用选换挡操纵机构

技术领域

本发明属于选换挡操纵机构，尤其是一种电动汽车用选换挡操纵机构。

背景技术

目前电动汽车用选换挡操纵机构多为两种结构：一种是接触开关机构，此结构简单实用，价格低廉，但寿命有限，失效率较高；另一种是非接触式的，采用霍尔器件代替接触开关本体，使用寿命大大提高，但此结构对于失效处理仍然欠缺，也无法向控制器提供出错信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高了换挡信号的可靠性，降低了因换挡失效而导致的车辆异常加速的概率的电动汽车用选换挡操纵机构。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电动汽车用选换挡操纵机构，包括支座总成、与转向机构相连的操纵杆，操纵杆的手柄部自面板上的孔口处伸出，其特征在于：所述的操纵杆上设置磁钢，所述的手柄部对应于面板上标示的档位时，所述的操纵杆上的磁钢与相应霍尔元件对应，在D-R，D-N，R-N的中间过渡位置设置有一个霍尔元件，所述的四个霍尔元件与D、N、R三个挡位及过渡位置对应。

由上述技术方案可知，本发明中采用四路霍尔开关，构成四路组合逻辑输出，增加的代码冗余度，大大提高了换挡信号的可靠性，降低了因换挡失效而导致的车辆异常加速的概率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的俯视图并顺时针旋转90°；

图4是霍尔元件的布置示意图；

图5是原理框图。

具体实施方式

如图1所示，电动汽车用选换挡操纵机构，包括支座总成60、与转向机构30相连的操纵杆10，操纵杆10的手柄部11自面板20上的孔口处伸出，其特征在于：所述的操纵杆10上设置磁钢40，所述的手柄部11对应于面板20上标示的档位时，所述的操纵杆10上的磁钢40与相应霍尔元件对应，在D-R，D-N，R-N的中间过渡位置设置有一个霍尔元件，所述的四个霍尔元件与D、N、R三个挡位及过渡位置对应。

基本原理如下：

此种选换挡操纵机构采用四路霍尔开关(NAA位置为D-R，D-N，R-N的中间过渡位置)，布置在选换挡操纵机构的四个机械结构可能经过的位置，操纵杆10到哪个位置，对应的霍尔传感器导通，其余的关断。

原则上D、N、R三个挡位只需用三个霍尔传感器即可完成换挡机构的信号采集，本发明中增加一个过渡位置传感器NAA，并做四路开关信号组合输出来表达三个挡位，四个开关信号组合[sw1，sw2，sw3，sw4]，可以表达2⁴＝16种状态，除去四个霍尔传感器分别导通的占去四个状态，其余状态均可用于表达不同状况的传感器失效。因为多引入一个位置传感器，提高了传感器信号的冗余度，有效提高了换挡操作信号的安全性，因为增加了多种状态的传感器失效状态信号，整车控制器能够第一时间获取换挡机构的错误信息，防止因某些传感器失效而导致整车控制器在空挡时将操纵机构位置误解析为D挡或者R挡，进而降低因换挡失效而导致的车辆异常加速事件的发生概率。

正确状态输出实例如下：

选换挡输出组合	SW1	SW3	SW4	SW2
						整车控制器	GSL0	GSL1	GSL2	GSL3
POSITION(N)——位置N	0	1	0	1	ok
						POSITION(D)——位置D	1	0	0	1	ok

POSITION(R)——位置R

1

1

0

0

ok

作为优选方案，所述的磁钢40设置在操纵杆10位于支座总成60内腔中的自由端的端头处，所述的霍尔元件设置于磁钢40的下方。霍尔元件与磁钢40构成非接触的配合，这样布置可以在采集信号时，信号出发部件(磁钢)与霍尔元件部分不存在直接接触，避免了因长久机械接触而失效的风险，此方法在提高信号采集可靠性的同时，又提高了整个件使用寿命。

所述的霍尔元件焊接在线路板50上，线路板50位于操纵杆10的下端的下方，中间间隔着支座总成的塑料板(此塑料板是支座总成的下方部分，除隔离霍尔元件作用外，还配合确定操纵杆的运动轨迹)，线路板50的信号线接至支座总成60上设置的信号输出接线端子51上。这样既有利于器件的布置又方便信号的输出。

作为优选方案，所述的支座总成60上设置背光接线端子，背光接线端子与背光线路板70相连，背光线路板70设置在面板20下面的夹层中。更为优选的方案是所述的面板20上的对应于D、N、R三个挡位的标示处的板体为透光或半透光材料。

本发明为D/N/R三挡位电子换挡操纵机构，面板20处增加背光显示，夜间通过整车背光点亮D、N、R三个标识，如图1、3所示

结合图5，所述的线路板50，包括MCU处理器，MCU处理器采集霍尔元件的开关信号并输出至整车控制器，整车控制器输出控制信号驱动电机动作。

因为开关信号组合输出通过MCU来实现，大大提高了换挡操纵机构的设计自由度，只需更改选换挡操纵机构的软件即可让件适应不同的控制器，不同的车型，满足各个项目所要求的不同传感器失效故障码，有利于提高件的通用性，降低整车开发成本。

Claims (7)

1.一种电动汽车用选换挡操纵机构，包括支座总成(60)、与转向机构(30)相连的操纵杆(10)，操纵杆(10)的手柄部(11)自面板(20)上的孔口处伸出，其特征在于：所述的操纵杆(10)上设置磁钢(40)，所述的手柄部(11)对应于面板(20)上标示的档位时，所述的操纵杆(10)上的磁钢(40)与相应霍尔元件对应，在D-R，D-N，R-N的中间过渡位置设置有一个霍尔元件，所述的四个霍尔元件与D、N、R三个挡位及过渡位置对应。

2.根据权利要求1所述的电动汽车用选换挡操纵机构，其特征在于：所述的磁钢(40)设置在操纵杆(10)位于支座总成(60)内腔中的自由端的端头处。

3.根据权利要求1或2所述的电动汽车用选换挡操纵机构，其特征在于：所述的霍尔元件设置于磁钢(40)的下方。

4.根据权利要求所述的1或2电动汽车用选换挡操纵机构，其特征在于：所述的霍尔元件焊接在线路板(50)上，线路板(50)位于操纵杆(10)的下端的下方，线路板(50)的信号线接至支座总成(60)上设置的信号输出接线端子(51)上。

5.根据权利要求所述的1或2电动汽车用选换挡操纵机构，其特征在于：所述的支座总成(60)上设置背光接线端子，背光接线端子与背光线路板(70)相连，背光线路板(70)设置在面板(20)下面的夹层中。

6.根据权利要求所述的4电动汽车用选换挡操纵机构，其特征在于：所述的线路板上(50)包括MCU处理器，MCU处理器采集霍尔元件的开关信号并输出至整车控制器，整车控制器输出控制信号驱动电机动作。

7.根据权利要求所述的5电动汽车用选换挡操纵机构，其特征在于：所述的面板(20)上的对应于D、N、R三个挡位的标示处的板体为透光或半透光材料。

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