本發(fā)明涉及汽車(chē)換擋器獲取檔位信息的方法，尤其是一種通過(guò)非接觸霍爾傳感來(lái)獲取汽車(chē)擋位信號(hào)的方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，大部分的乘用車(chē)車(chē)輛的擋位切換還停留在機(jī)械換擋，通過(guò)不同的卡槽實(shí)現(xiàn)各種擋位的切換，存在以下的缺點(diǎn)：缺點(diǎn)1：擋位切換時(shí)，易出連檔、越擋、錯(cuò)檔現(xiàn)象；缺點(diǎn)2：擋位切換時(shí)，易出現(xiàn)卡滯；缺點(diǎn)3：擋位手感差，影響乘車(chē)體驗(yàn)。

在早期的自動(dòng)換擋器領(lǐng)域中，擋位的切換，大多數(shù)都采用傳統(tǒng)的軟軸（拉索）或硬軸方式。1、硬軸連接換擋器與變速箱之間采用一根金屬硬桿或鋼管機(jī)械連接。優(yōu)點(diǎn)：換擋器與變速箱之間的連接非?？煽?，換擋行程輸出上無(wú)任何效率損失，傳動(dòng)迅速，使用壽命長(zhǎng)，整套機(jī)構(gòu)由換擋器、控制軸、加強(qiáng)桿三部分組成；缺點(diǎn)：換擋器裝車(chē)步驟繁瑣，零部件大部分采用金屬制造，整體體積大，零部件重量重，制造步驟繁瑣，工藝復(fù)雜；使用時(shí)手感差；整車(chē)環(huán)境布置設(shè)計(jì)時(shí)條件非?？量蹋粨Q擋器制造時(shí)雞冠齒注塑模具制造難度非常大，而且后期維護(hù)、更換也非常困難。

2、軟軸連接換擋器與變速箱之間采用一根軟軸機(jī)械式連接。這類(lèi)結(jié)構(gòu)要求較高，但為現(xiàn)在的主流換擋器，被絕大多數(shù)自動(dòng)擋汽車(chē)采用。優(yōu)點(diǎn)：換擋器與變速箱之間的連接相對(duì)可靠，整個(gè)總成由換擋器和軟軸總成兩部分組成，裝配相對(duì)方便，與硬軸相比，大部分零部件采用塑料原材料制造，加工方便，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，換擋器整體重量較輕；后期維護(hù)，更換相對(duì)簡(jiǎn)單；整體環(huán)境布置要求不高。缺點(diǎn)：由于軟軸工作時(shí)受行程負(fù)載效率的影響，換擋器的行程實(shí)際輸出與變速箱的實(shí)際需求行程不一樣，換擋器在設(shè)計(jì)時(shí)工作強(qiáng)度大，雞冠齒的制造模具加工難度大；在使用時(shí)，由于軟軸自身存在摩擦力，所以換擋器操縱時(shí)手感感覺(jué)一般；在行程傳輸上效率較低。整體性能，舒適度，簡(jiǎn)單化都比較落后，影響乘用者的體驗(yàn)。

2、在當(dāng)前汽車(chē)領(lǐng)域中，手動(dòng)擋換擋器占主導(dǎo)地位的情況下，換擋器依舊采用傳統(tǒng)，大部分的換擋總成較多部分都屬于金屬件，相對(duì)塑料來(lái)說(shuō)，成本，制造工藝都要大大的提高難度，且產(chǎn)品的合格率不高，在后期的維護(hù)比較困難，同時(shí)對(duì)于總成的組裝也帶來(lái)十分的不方便，零部件多，體積大，重量重，導(dǎo)致成本增加。在當(dāng)前的情況下，追求整體的科技感，給傳統(tǒng)換擋器帶倆很大的沖擊，需要開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的電子換擋器，來(lái)解決材料、成本、新穎、手感、制造工藝的簡(jiǎn)單化、流水化、拆卸安裝簡(jiǎn)易化等等問(wèn)題。

3、目前的汽車(chē)領(lǐng)域中，電子換擋器如雨后春筍一般，紛紛搶占市場(chǎng)先機(jī)，推出各式各樣的換擋，來(lái)滿(mǎn)足大眾的需求。然而太多的電子換擋器還是不能實(shí)現(xiàn)非接觸快速準(zhǔn)確的切換擋位，很多依靠機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)完成擋位的切換，這樣帶來(lái)整體的體積龐大，不易拆卸安裝?；诂F(xiàn)狀，我們需要一種的新的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)非接觸快速切換擋位，來(lái)滿(mǎn)足市場(chǎng)和汽車(chē)領(lǐng)域的要求，打破傳統(tǒng)的思維模式，從而促進(jìn)本發(fā)明方法的出現(xiàn)，來(lái)快速的解決當(dāng)前的問(wèn)題。

目前汽車(chē)領(lǐng)域中，汽車(chē)的配置正在逐步走向“舒適化”、“智能化”、“立體化”的發(fā)展趨勢(shì)，因此電子換擋器逐步成為客戶(hù)和消費(fèi)者所追求的目標(biāo)。同時(shí)電子換擋器相對(duì)于傳統(tǒng)換擋器有較為明顯的優(yōu)勢(shì)，電子換擋器在外觀(guān)造型，功能定義上可以滿(mǎn)足客戶(hù)及消費(fèi)者的人性化、個(gè)性化、多功能要求，這個(gè)是傳統(tǒng)換擋器難以實(shí)現(xiàn)的。

當(dāng)前的汽車(chē)領(lǐng)域中，電子換擋器結(jié)構(gòu)及功能存在較大的差異，擋位切換實(shí)現(xiàn)方法差異性較大，每種電子換擋器帶給乘用者帶來(lái)不同的體驗(yàn)度。不能提高乘用者的滿(mǎn)意度，舒適度，智能化全方位體驗(yàn)。不能避免換擋過(guò)程的磨損、噪音、操作力、誤操作等現(xiàn)象，并且不能實(shí)現(xiàn)換擋機(jī)構(gòu)非接觸獲取擋位信號(hào)的一種新概念換擋器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供基于非接觸霍爾傳感獲取汽車(chē)擋位信號(hào)的方法，通過(guò)霍爾傳感器感應(yīng)切換不同擋位時(shí)變化的磁場(chǎng)從而識(shí)別檔位，提高汽車(chē)擋位識(shí)別度，提高乘用者的舒適度、體驗(yàn)度。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，乘用者通過(guò)操作換擋手柄，推動(dòng)換擋桿帶動(dòng)內(nèi)嵌的磁鐵，切換到不同的擋位時(shí)，換擋總成中的采集板上的霍爾傳感器感應(yīng)到在不同擋位時(shí)變化的磁場(chǎng)，通過(guò)精準(zhǔn)的軟件算法，轉(zhuǎn)化成可識(shí)別的信號(hào)，反饋給總成主板mcu進(jìn)行擋位信號(hào)的處理，識(shí)別出乘用者的擋位請(qǐng)求，從而實(shí)現(xiàn)非接觸完成擋位的精準(zhǔn)切換。

在擋位切換的過(guò)程中，在n檔請(qǐng)求進(jìn)入r檔的過(guò)程中，乘用者必須給出剎車(chē)信號(hào)或者解鎖信號(hào)才能實(shí)現(xiàn)擋位切換，避免了乘用者的誤操作。

換擋控制器獲取擋位信號(hào)，做邏輯判斷，避免出連檔，越擋，錯(cuò)檔現(xiàn)象。

換擋控制器將反饋的信號(hào)通過(guò)邏輯組合方式，驅(qū)動(dòng)擋位指示燈呈現(xiàn)不同的檔位顯示，實(shí)現(xiàn)擋位切換和擋位顯示一體化。

流線(xiàn)型的力學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，帶給乘用者完美的換擋體驗(yàn)。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明在擋位切換時(shí)不用直接接觸，通過(guò)感應(yīng)磁場(chǎng)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)輕便快捷的換擋請(qǐng)求，不僅提高了汽車(chē)換擋的使用壽命，還大大提高了擋位的穩(wěn)定性，舒適度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明擋位切換和識(shí)別原理圖。

圖2為本發(fā)明避免檔位誤操作流程圖。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，乘用者通過(guò)操作換擋手柄，推動(dòng)換擋桿帶動(dòng)內(nèi)嵌的磁鐵，切換到不同的擋位時(shí)，換擋總成中的采集板上的霍爾傳感器感應(yīng)到在不同擋位時(shí)變化的磁場(chǎng)，通過(guò)精準(zhǔn)的軟件算法，轉(zhuǎn)化成可識(shí)別的信號(hào)，反饋給總成主板mcu進(jìn)行擋位信號(hào)的處理，識(shí)別出乘用者的擋位請(qǐng)求，從而實(shí)現(xiàn)非接觸完成擋位的精準(zhǔn)切換。

所述總成mcu由供電模塊供電。

當(dāng)需要在n檔請(qǐng)求進(jìn)入r檔的過(guò)程中，乘用給出剎車(chē)信號(hào)或者解鎖信號(hào)并進(jìn)入mcu進(jìn)行信號(hào)處理，并輸出擋位輸出模塊并通過(guò)led燈指示當(dāng)前檔位。

如圖2所示，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，乘用者通過(guò)操作換擋手柄，推動(dòng)換擋桿帶動(dòng)內(nèi)嵌的磁鐵，切換到不同的擋位時(shí)，換擋總成中的采集板上的霍爾傳感器感應(yīng)到在不同擋位時(shí)變化的磁場(chǎng)，通過(guò)精準(zhǔn)的軟件算法，轉(zhuǎn)化成可識(shí)別的信號(hào)，反饋給總成主板mcu進(jìn)行擋位信號(hào)的處理，識(shí)別出乘用者的擋位請(qǐng)求，從而實(shí)現(xiàn)非接觸完成擋位的精準(zhǔn)切換。如果操作請(qǐng)求無(wú)法判斷時(shí)，保持當(dāng)前的擋位，從而避免出現(xiàn)操作錯(cuò)誤。

本發(fā)明在結(jié)構(gòu)上是這樣實(shí)現(xiàn)的：

換擋手柄在操縱過(guò)程中，帶動(dòng)換擋桿運(yùn)動(dòng)，換擋桿將力傳輸?shù)綋Q擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部在接受到換擋桿傳輸?shù)牧?，擋位槽?nèi)子彈頭相對(duì)擋位槽產(chǎn)生摩擦運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)的換擋桿中內(nèi)嵌的磁鐵隨之發(fā)生位移，霍爾傳感器感應(yīng)到不同擋位的變化磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)化成總成主板mcu可識(shí)別的信號(hào)，將不同的擋位信號(hào)進(jìn)行處理后，發(fā)送到整車(chē)控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)汽車(chē)前進(jìn)、后退、駐車(chē)、空擋的一種換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部所述零件如下：換擋桿、萬(wàn)向節(jié)固定座、擋位槽、子彈頭、彈簧、膨脹圈、磁鐵、磁鐵固定座、感應(yīng)芯片、主芯片、上殼體、底座、下蓋、螺釘。

換擋桿末端機(jī)構(gòu)是由換擋桿、子彈頭、膨脹圈、彈簧組成；當(dāng)換擋桿承受來(lái)自x、y方向的力后，子彈頭在換擋桿末端做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)范圍受彈簧限制。

換擋桿中端機(jī)構(gòu)通過(guò)上殼體、萬(wàn)向節(jié)固定座使用鎖緊螺釘固定在底座上；換擋桿機(jī)構(gòu)自由度受萬(wàn)向節(jié)固定座限制，在z方向做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

換擋桿末端機(jī)構(gòu)在擋位槽內(nèi)部做往復(fù)摩擦運(yùn)動(dòng)，為了實(shí)現(xiàn)降噪、消音的目的，擋位槽內(nèi)部使用大阻尼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，目的是將機(jī)械能更多的轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的方式消耗。

乘用者通過(guò)操作換擋手柄，推動(dòng)換擋桿帶動(dòng)內(nèi)嵌的磁鐵，切換到不同的擋位時(shí)，換擋總成中的采集板上的霍爾傳感器感應(yīng)到在不同擋位時(shí)變化的磁場(chǎng)，通過(guò)精準(zhǔn)的軟件算法，轉(zhuǎn)化成可識(shí)別的信號(hào)，反饋給總成主板mcu進(jìn)行擋位信號(hào)的處理，識(shí)別出乘用者的擋位請(qǐng)求，從而實(shí)現(xiàn)非接觸完成擋位的精準(zhǔn)切換。

換擋末端機(jī)構(gòu)行進(jìn)到一定位移后，在不受力的情況下，彈簧自動(dòng)復(fù)位，實(shí)現(xiàn)換擋機(jī)構(gòu)自動(dòng)復(fù)位。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改型和改變。因此，本發(fā)明覆蓋了落入所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物的范圍內(nèi)的各種改型和改變。