传感器装置、汽车换档控制系统及换档方法制造方法及图纸

技术编号:33700376 阅读:18 留言:0更新日期:2022-06-06 08:08
本发明专利技术涉及一种传感器装置、汽车换档控制系统及换档方法,所述传感器装置将换档意图传感器及档位传感器集成为一体,具有集成度高、体积小、安装空间小的优势。安装空间小的优势。安装空间小的优势。

【技术实现步骤摘要】
传感器装置、汽车换档控制系统及换档方法


[0001]本专利技术涉及汽车
,具体涉及一种传感器装置、汽车换档控制系统及换档方法。

技术介绍

[0002]依据换档时的操作模式,汽车基本上被分为两大类,即手动档汽车和自动档汽车。其中,手动档汽车因油耗低、价格低廉、容易维修等优点而被消费者所青睐。但手动档汽车需要利用脚踩离合器来实现换档,对于不熟练的驾驶者而言,往往由于难以掌握离合器的踩踏时间及踩踏力度而导致汽车熄火等问题。另外,城市道路路况复杂,频繁踩踏离合器进行换档也给驾驶者带来疲劳感。
[0003]针对上述问题,博世(BOSCH)、舍弗勒(Schaeffler)等公司提出在手动档汽车上增加电子离合器(electronic clutch system,ECS),以实现手动档汽车在无需踩踏离合器的情况下进行换档。ECS包括电子离合器执行器,该电子离合器执行器根据驾驶者的换档信息和变速箱的档位信息来控制离合器的接合与脱离,从而实现换档功能,其中,驾驶者的换档意图通过换档意图传感器来检测,而车辆的待切换档位则通过档位传感器检测。现有技术中换档意图传感器安装于换档杆附近,而档位传感器安装于变速箱换向塔上,即换档意图传感器和档位传感器是两个独立的部件,存在集成度低、成本高、安装空间大的缺点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种传感器装置、汽车换档控制系统及换档方法,将换档意图传感器与档位传感器集成为一体,以达到提高集成度、降低成本,减小安装空间的目的。
[0005]为实现上述目的,本专利技术提供了一种传感器装置,应用于汽车上,包括壳体、第一转轴、第二转轴、第一传感器和第二传感器,所述第一转轴的一端与所述壳体可转动地连接、另一端与一换档杆固定连接;所述第二转轴的一端与所述壳体可转动地连接、另一端与一基座固定连接;所述第一传感器和所述第二传感器均设置在所述壳体内;其中,
[0006]所述换档杆用于驱动所述第一转轴自转,以及驱动所述壳体绕所述第二转轴的轴线旋转;所述第一传感器用于检测所述第一转轴的自转角度,所述第二传感器用于检测所述壳体的旋转角度;所述第一转轴的自转角度用于判断驾驶者是否有换档意图,所述第一转轴的自转角度和/或所述壳体的旋转角度用于判断车辆的待切换档位信息。
[0007]可选地,所述第一转轴的轴线与所述第二转轴的轴线相互平行,且所述第一转轴和所述第二转轴设置在所述壳体的同一侧。
[0008]可选地,所述第一传感器和所述第二传感器均为电感式角度传感器;其中,
[0009]所述第一传感器包括对应设置的第一线圈和第一感应片,所述第一线圈与所述壳体保持相对静止,所述第一感应片与所述第一转轴连接并与所述第一转轴同步旋转;当所述第一转轴自转时,所述第一线圈产生感应信号;
[0010]所述第二传感器包括对应设置的第二线圈和第二感应片,所述第二线圈与所述壳体同步旋转,所述第二感应片与所述第二转轴连接并与所述第二转轴保持相对静止;当所述壳体绕所述第二转轴的轴线旋转时,所述第二线圈产生感应信号。
[0011]可选地,还包括信号处理芯片;所述第一线圈和所述第二线圈分别与所述信号处理芯片通信连接,所述信号处理芯片用于对所述第一线圈的感应信号进行处理,以获得所述第一转轴的自转角度,以及对所述第二线圈的感应信号进行处理,以获得所述壳体的旋转角度。
[0012]可选地,所述第一线圈包括两个相互独立的第一子线圈,两个所述第一子线圈分别与所述信号处理芯片连接;和/或,所述第二线圈包括两个相互独立的第二子线圈,两个所述第二子线圈分别与所述信号处理芯片通信连接。
[0013]为实现上述目的,本专利技术还提供了一种汽车换档控制系统,包括换档器、基座、控制单元、电子离合器执行器、以及如前任一项所述的传感器装置;
[0014]其中,所述换档器包括换档杆,所述换档杆与所述传感器装置的所述第一转轴固定连接;所述基座与所述传感器装置的第二转轴固定连接;所述控制单元的输入端与所述传感器装置的输出端通信连接;所述控制单元的输出端与所述电子离合器执行器的输入端通信连接;
[0015]所述汽车换档控制系统被配置为:所述换档杆用于在外力的作用下运动以驱动所述第一转轴自转,以及驱动所述壳体绕所述第二转轴的轴线旋转,且所述传感器装置获取所述第一转轴的自转角度和所述壳体的旋转角度;所述控制单元根据所述第一转轴的自转角度和/或所述壳体的旋转角度判断驾驶者的换档意图及待切换档位信息,并控制所述电子离合器执行器执行换档操作。
[0016]可选地,当所述换档杆绕第一轴线转动时,所述换档杆驱动所述第一转轴自转;当所述换档杆绕第二轴线转动时,所述换档杆驱动所述壳体绕所述第二转轴的轴线旋转;所述第一轴线垂直于所述第二轴线。
[0017]可选地,所述基座上设有活动孔及活动槽,所述活动槽与所述活动孔连通;所述换档器还包括球头,所述球头与所述换档杆连接,所述球头可活动地设置在所述活动孔中;所述传感器装置的所述第一转轴穿过所述活动槽并与所述球头连接。
[0018]可选地,还包括复位弹簧,所述复位弹簧为配置为:当所述换档杆在所述外力的作用下运动而驱动所述第一转轴自转和/或驱动所述壳体绕所述第二转轴的轴线转动时,所述复位弹簧存储弹性势能;取消所述外力时,所述复位弹簧释放所述弹性势能,以使所述换档杆回到初始位置;所述初始位置是指所述换档杆在外力作用下运动前的位置。
[0019]为实现上述目的,本专利技术还提供了一种汽车换档方法,其基于如前所述的汽车换档控制系统,包括:
[0020]步骤S1:驾驶者操控所述换档杆运动,以驱动所述第一转轴自转,和/或驱动所述壳体绕所述第二转轴的轴线转动;
[0021]步骤S2:所述传感器装置获取所述第一转轴的自转角度和/或所述壳体的旋转角度,并将所述第一转轴的自转角度和/或所述壳体的旋转角度发送给所述控制单元;
[0022]步骤S3:所述控制单元依据所述第一转轴的自转角度判断驾驶者是否有换档意图;若驾驶者有换档意图,则执行步骤S4,若驾驶者无换档意图,则不换档;
[0023]步骤S4:所述控制单元发送指令至所述电子离合器执行器,以使车辆的离合器与变速箱脱离;
[0024]步骤S5:所述控制单元依据所述第一转轴的自转角度和/或所述壳体的旋转角度判断车辆的待切换档位信息,并发送指令至所述电子离合器执行器;
[0025]步骤S6:电子离合器执行器完成档位切换;
[0026]其中,所述步骤S4和所述步骤S5能够同时进行。
[0027]可选地,在一预定水平面上,以空档时所述换档杆在所述一预定水平面上的位置为原点建立坐标系,所述坐标系的X轴与所述第二转轴的轴线平行,所述平面坐标系的Y轴与所述第二转轴的轴线垂直;
[0028]所述控制单元根据所述第一转轴的自转角度获取所述换档杆在Y轴上的坐标,并根据所述换档杆在Y轴上的坐标判断驾驶者是否有换档意图;所述控制单元还依据所述壳体的旋转角度获取所述换档杆在X轴上的坐标本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传感器装置,应用于汽车上,其特征在于,包括壳体、第一转轴、第二转轴、第一传感器和第二传感器,所述第一转轴的一端与所述壳体可转动地连接、另一端与一换档杆固定连接;所述第二转轴的一端与所述壳体可转动地连接、另一端与一基座固定连接;所述第一传感器和所述第二传感器均设置在所述壳体内;其中,所述换档杆用于驱动所述第一转轴自转,以及驱动所述壳体绕所述第二转轴的轴线旋转;所述第一传感器用于检测所述第一转轴的自转角度,所述第二传感器用于检测所述壳体的旋转角度;所述第一转轴的自转角度用于判断驾驶者是否有换档意图,所述第一转轴的自转角度和/或所述壳体的旋转角度用于判断车辆的待切换档位信息。2.根据权利要求1所述的传感器装置,其特征在于,所述第一转轴的轴线与所述第二转轴的轴线相互平行,且所述第一转轴和所述第二转轴设置在所述壳体的同一侧。3.根据权利要求1所述的传感器装置,其特征在于,所述第一传感器和所述第二传感器均为电感式角度传感器;其中,所述第一传感器包括对应设置的第一线圈和第一感应片,所述第一线圈与所述壳体保持相对静止,所述第一感应片与所述第一转轴连接并与所述第一转轴同步旋转;当所述第一转轴自转时,所述第一线圈产生感应信号;所述第二传感器包括对应设置的第二线圈和第二感应片,所述第二线圈与所述壳体同步旋转,所述第二感应片与所述第二转轴连接并与所述第二转轴保持相对静止;当所述壳体绕所述第二转轴的轴线旋转时,所述第二线圈产生感应信号。4.根据权利要求3所述的传感器装置,其特征在于,还包括信号处理芯片;所述第一线圈和所述第二线圈分别与所述信号处理芯片通信连接,所述信号处理芯片用于对所述第一线圈的感应信号进行处理,以获得所述第一转轴的自转角度,以及对所述第二线圈的感应信号进行处理,以获得所述壳体的旋转角度。5.根据权利要求4所述的传感器装置,其特征在于,所述第一线圈包括两个相互独立的第一子线圈,两个所述第一子线圈分别与所述信号处理芯片连接;和/或,所述第二线圈包括两个相互独立的第二子线圈,两个所述第二子线圈分别与所述信号处理芯片通信连接。6.一种汽车换档控制系统,其特征在于,包括换档器、基座、控制单元、电子离合器执行器、以及如权利要求1

5中任一项所述的传感器装置;其中,所述换档器包括换档杆,所述换档杆与所述传感器装置的所述第一转轴固定连接;所述基座与所述传感器装置的第二转轴固定连接;所述控制单元的输入端与所述传感器装置的输出端通信连接;所述控制单元的输出端与所述电子离合器执行器的输入端通信连接;所述汽车换档控制系统被配置为:所述换档杆用于在外力的作用下运动以驱动所述第一转轴自转,以及驱动所述壳体绕所述第二转轴的轴线旋转,且所述传感器装置获取所述第一转轴的自转...

【专利技术属性】
技术研发人员:王玉军孙晓庆谢英杰谢立贰邓文谦
申请(专利权)人:联合汽车电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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