電子換擋器及汽車的制作方法

本發明涉及汽車自動變速器換擋控制技術領域，特別涉及一種電子換擋器及汽車。

背景技術：

縱觀全球汽車市場，換擋器電子化、線控化是未來的一個趨勢，小型化、多樣化、布置位置自由使電子換擋器越來越受到部分整車廠商的推崇。目前，部分國際品牌車型基本上自動擋配置車型全部搭載著電子換擋器，國內部分品牌也開始搭載電子換擋器。現存的電子換擋器主要存在以下幾種模式：

1)操縱桿式換擋器：通過兩個滑移傳感器分別識別換擋桿橫向、縱向位置；其中，橫向(Y向)有兩個位置，縱向(X向)有5個位置，每個位置都有電磁閥或小電機通過控制模塊按照一定策略進行限位；同時，換擋球頭帶擋位顯示，實現高低亮顯示。這種操縱桿式換擋器的優勢在于：每個擋位可以精確控制是否限位，電控化程度高，科技感強；其缺點在于：結構復雜，成本昂貴；

2)旋鈕換擋器：旋鈕繞一根旋轉軸旋轉，各擋位分布在旋轉軸不同的角度上，通過一個旋轉霍爾識別各個位置的角度，經控制模塊轉換成擋位信號發送給相應機構；擋位字符在面板上顯示，實現高低亮；另外該換擋器通過一個電機和絲桿，實現旋鈕自動升降。這種旋鈕換擋器的優勢在于：可以實現整個旋鈕上下升降，科技感強；其缺點在于：手感比較松散，結構復雜，成本昂貴。

技術實現要素：

基于此，為解決上述問題，本發明提供一種電子換擋器及汽車，自動化程度高，手感也比較好，結構簡化，成本降低。

其技術方案如下：

一種電子換擋器，包括空腔結構的殼體，設置于所述殼體內的主電路板、選擋臂、換擋桿、擋位感模塊、擋位感應結構，設置于所述殼體外并均與所述主電路板連接的換擋球頭和控制面板；

所述換擋桿包括穿過并鉸接于所述選擋臂的擋桿主體，分別設置于所述擋桿主體兩端的模塊抵接端和球頭連接端，所述模塊抵接端與所述擋位感模塊抵接，所述球頭連接端突出于所述殼體外并安設所述換擋球頭；

所述選擋臂包括鉸接于所述殼體內的臂主體，所述臂主體開設有臂通孔，所述擋桿主體穿設于所述臂通孔中并鉸接于所述臂主體上；以及沿所述臂主體向下突出的凸起結構，所述凸起結構包括兩個背對且均面向所述殼體內壁的觸動斜面；

所述擋位感應結構包括設置于所述凸起結構上并面向所述換擋桿的第一微動開關，且所述第一微動開關位于所述換擋桿轉動范圍內；以及設置于所述殼體內壁兩側并分別與兩個所述觸動斜面對應的第二微動開關和第三微動開關，且所述第二微動開關和第三微動開關位于所述選擋臂轉動范圍內，所述第一微動開關、第二微動開關及第三微動開關均與所述主電路板連接。

下面對進一步技術方案進行說明：

進一步地，所述殼體內還設置有開關安裝板，所述開關安裝板上設置有與所述凸起結構對應的開關槽，所述開關槽中設置有與所述觸動斜面對應的開關斜面，所述第二微動開關和第三微動開關均安裝于所述開關安裝板的側面上并分別與兩個所述開關斜面對齊。

進一步地，所述凸起結構突出設置于所述臂主體一側并與所述換擋桿和擋位感模塊平行，所述凸起結構上開設有開關安裝孔，所述第一微動開關安裝于所述開關安裝孔中。

進一步地，所述控制面板包括固定于所述殼體外的面板殼，設置于所述面板殼上的S按鈕和P按鈕，以及設置于所述面板殼內并與所述主電路板連接的兩個復位開關，兩個所述復位開關分別與所述S按鈕和P按鈕對應。

進一步地，所述換擋桿還包括連接于所述擋桿主體的縱轉軸，所述臂主體上開設有與所述臂通孔交錯的縱軸孔，所述縱轉軸穿設于所述縱軸孔中與所述臂主體轉動連接；

所述選擋臂還包括連接于所述臂主體的橫轉軸，所述殼體上開設有與所述臂通孔交錯的橫軸孔，所述橫轉軸穿設于所述橫軸孔中與所述殼體轉動連接，且所述橫轉軸的軸線與所述縱轉軸的軸線相互垂直。

進一步地，所述橫軸孔包括分別開設于所述選擋臂兩側并同軸線的第一橫軸孔和第二橫軸孔，以及分別開設于所述選擋臂兩側的所述殼體上并同軸線的第一橫軸連接孔和第二橫軸連接孔；所述橫轉軸包括一端穿設于所述第一橫軸孔而另一端穿設于所述第一橫軸連接孔中的第一橫軸，以及一端穿設于所述第二橫軸孔而另一端穿設于所述第二橫軸連接孔中的第二橫軸。

進一步地，所述縱軸孔包括分別貫穿于所述臂通孔兩側的所述臂主體并同軸線的第一縱軸孔和第二縱軸孔，且所述縱轉軸包括設置于所述擋桿主體兩側的第一縱軸和第二縱軸，所述第一縱軸穿設于所述第一縱軸孔中，所述第二縱軸穿設于所述第二縱軸孔中。

進一步地，所述縱軸孔包括分別貫穿于所述臂通孔兩側的所述臂主體并同軸線的第一縱軸孔和第二縱軸孔，以及貫通于所擋桿主體的縱軸連接孔，所述縱轉軸穿設于所述縱軸連接孔中且所述縱轉軸兩端分別穿設于所述第一縱軸孔和第二縱軸孔中。

進一步地，還包括分別設置于所述第一橫軸連接孔和第二橫軸連接孔中并套設于所述第一橫軸或第二橫軸上間隙調節襯套。

進一步地，所述間隙調節襯套包括位于所述橫軸孔中并套設于所述第一橫軸或第二橫軸上的周向套部分，以及位于所述橫軸孔外并沿所述橫轉軸徑向向外擴展的徑向套部分，所述徑向套部分抵接于所述殼體內壁。

進一步地，所述縱轉軸設置為碳鋼材質，所述橫轉軸設置為銅合金材質。

進一步地，還包括設置于所述殼體內的限位減震結構；

所述限位減震結構包括設置于所述擋桿主體外側或/和臂主體內側的第一限位減震塊，所述第一限位減震塊位于所述第一微動開關的上側或/和下側；

以及設置于所述殼體內壁或凸起結構上的至少兩個第二限位減震塊，所述第二限位減震塊分別位于所述第二微動開關和第三微動開關的上側或/和下側。

進一步地，所述第一限位減震塊和第二限位減震塊均包括嵌裝于所述換擋桿或選擋臂或殼體內的倒鉤部，以及位于所述換擋桿或選擋臂或殼體外的抵接部。

進一步地，所述第一限位減震塊和第二限位減震塊均設置為橡膠材質或熱塑性塑料材質。

進一步地，所述擋位感模塊包括設置于所述殼體內的模塊主體，以及開設于所述模塊主體上的擋位滑槽；

所述模塊抵接端開設有模塊抵接孔，所述模塊抵接孔內套設有彈簧，所述彈簧中套設有抵接桿，所述抵接桿端部抵接于所述擋位滑槽中。

進一步地，所述抵接桿與所述擋位滑槽抵接的端部設置為圓錐形，而所述擋位滑槽與所述抵接桿接觸的表面設置為高低不平的曲面。

進一步地，所述模塊抵接孔內還套設有預緊套，所述彈簧套設于所述預緊套中。

進一步地，所述換擋球頭包括連接于所述球頭連接端的球頭本體，設置于所述球頭本體上并與所述主電路板連接的球頭電路板，與所述球頭電路板連接的擋位信息顯示LED，連接于所述球頭本體上的球頭蓋板，以及嵌設于所述球頭蓋板上并罩設于所述球頭電路板和擋位信息顯示LED上的球頭顯示板。

進一步地，所述換擋球頭還包括設置于擋位信息顯示LED周圍的球頭擋光板，所述球頭顯示板位于所述球頭擋光板上。

進一步地，所述換擋球頭還包括設置于所述球頭本體上的偏振電機，所述偏振電機與所述主電路板和球頭電路板連接。

進一步地，所述殼體包括主殼體，所述選擋臂、主電路板均設置于所述主殼體中，所述控制面板連接設置于所述主殼體外；

以及分別罩設于所述主殼體兩端的上殼體和下殼體，所述擋位感模塊設置于所述下殼體中，所述換擋桿突出于所述上殼體并與位于所述上殼體外的所述換擋球頭連接。

進一步地，所述上殼體上開設有擋桿孔，所述換擋桿通過所述擋桿孔伸出到所述殼體外，而所述擋桿孔處還設置有密封結構；

所述密封結構包括設置于所述擋桿孔處的球面狀的防塵蓋所述防塵蓋一端套接于所述換擋桿上而另一端抵接于所述上殼體內側；以及設置為環狀的防塵橡膠，所述防塵橡膠一端與所述防塵蓋內側抵緊而另一端連接于所述主殼體上。

進一步地，所述主殼體上部設置有環狀第一平臺，且所述上殼體邊緣與所述第一平臺之間設置有排水間隙；

所述第一平臺上還設置有向所述換擋球頭方向延伸的環狀第一凸臺，所述防塵橡膠連接于所述第一凸臺上并面向所述排水間隙。

進一步地，所述防塵橡膠包括與所述防塵蓋內側面貼合抵緊的球面狀的第一連接端，嵌裝于所述第一凸臺外側面上的環狀第二連接端，以及連接所述第一連接端和第二連接端的褶皺狀的中間連接段，所述中間連接段抵緊于所述第一凸臺端面。

進一步地，所述上殼體包括與所述第一平臺對應并形成所述排水間隙的主體部，沿著所述主體部向所述換擋桿延伸的第二平臺，以及沿著所述第二平臺向所述第一凸臺延伸并與所述防塵蓋上端面抵緊的第二凸臺。

進一步地，所述換擋桿的移動位置包括“O”擋位、“N”擋位、“R”擋位、“D”擋位、“M+/D+”擋位、“M-/D-”擋位、“P”擋位及“S”擋位；

且所述“N”擋位、“R”擋位、“D”擋位、“M+/D+”擋位、“M-/D-”擋位、“P”擋位、“S”擋位與所述第一微動開關、第二微動開關、第三微動開關及兩個所述復位開關中的至少一個相對應。

此外，本發明還提出一種汽車，包括如上所述的電子換擋器。

本發明具有如下突出的優點：

1、解決國內電子換擋器技術從無到有的問題，填補了國內自主開發電子換擋器的空白，打破了國外對國內的技術壁壘，節省了可觀的開發費用；

2、可以提升整車自動化水平：使用微動開關替代傳感器，增加可靠性；換擋球頭增加擋位顯示功能，提升科技感；換擋球頭增加偏振電機，配合主電路板中的控制邏輯模塊對不正當操作進行換擋預警提示等；

3、簡化結構，降低成本；體積小，樣式調整自由度大，可以適應多種造型方案；

4、設置獨立的擋位感模塊，提供傳統機械式換擋器的換擋手感，而且無需與外力進行連接，手感調整更加自由；在橫轉軸上采用了自潤滑自調間隙的塑料材質的間隙調節襯套，消除松曠現象，提高手感；并設置多個柔性限位減震塊，對微動開關進行保護，還能避免部件直接撞擊，也可以提升操作手感；

5、設置密封結構，避免灰塵及液體進入殼體內部，對換擋器內部的部件、電子元器件形成較好的保護；該結構對灰塵、水霧同樣有很好的密封作用。

附圖說明

圖1是本發明實施例所述電子換擋器的立體(帶多個局部剖視)結構示意圖；

圖2是本發明實施例所述電子換擋器(去除下殼體后)的完全剖視結構示意圖；

圖3是本發明實施例所述電子換擋器的換擋桿的局部(模塊抵接端)剖視結構示意圖；

圖4是圖1的局部A的局部放大結構示意圖；

圖5是圖1的局部B的局部放大結構示意圖；

圖6是本發明實施例所述電子換擋器(去除殼體及換擋球頭后)的立體結構示意圖；

圖7是本發明實施例所述電子換擋器(去除主殼體、下殼體及換擋球頭后)的前視結構示意圖；

圖8是圖7的M-M向剖視結構示意圖；

圖9是圖7的N-N向剖視結構示意圖；

圖10是本發明實施例所述電子換擋器的擋位功能示意圖。

附圖標記說明：

100-殼體，110-主殼體，112-第一平臺，114-第一凸臺，120-上殼體，122-第二平臺，124-第二凸臺，130-下殼體，200-主電路板，300-換擋桿，302-縱轉軸，304-第一限位減震塊，310-擋桿主體，320-球頭連接端，330-模塊抵接端，332-模塊抵接孔，334-預緊套，336-彈簧套，338-抵接桿，400-換擋球頭，410-球頭本體，412-球頭電路板，414-擋位信息顯示LED，416-偏振電機，420-球頭蓋板，430-球頭顯示板，440-球頭擋光板，450-球頭護套，500-密封結構，510-防塵蓋，520-防塵橡膠，600-選擋臂，602-橫轉軸，604-間隙調節襯套，610-臂主體，612-臂通孔，620-凸起結構，622-觸動斜面，624-第二限位減震塊，630(S1)-第一微動開關，700-擋位感模塊，710-模塊主體，720-擋位滑槽，800-控制面板，810-面板殼，812-S按鈕，814-P按鈕，820-面板內板，822-復位開關，824-面板LED，900-開關安裝板，902-開關槽，910-第二微動開關，920-第三微動開關。

具體實施方式

下面對本發明的實施例進行詳細說明：

如圖1至圖2所示，一種電子換擋器，包括空腔結構的殼體100，設置于所述殼體100內的主電路板200、選擋臂600、換擋桿300、擋位感模塊700、擋位感應結構，設置于所述殼體100外并均與所述主電路板200連接的換擋球頭400和控制面板800。通過設置于所述殼體100外的換擋球頭400可以轉動換擋桿300和選擋臂600，使換擋桿300和選擋臂600與擋位感應結構接觸并觸發擋位感應結構，從而觸發與擋位感應結構連接的主電路板200中設置好的換擋控制邏輯模塊，同時結合控制面板800可實現各種設置好的換擋控制功能。同時，換擋桿在轉動過程中，還與擋位感模塊接觸，提供與傳統的機械式換擋器相同的換擋手感。

具體地，所述殼體100包括筒狀的主殼體110，所述選擋臂600、主電路板200均設置于所述主殼體110中，所述換擋桿300也穿設于所述主殼體110中，所述控制面板800連接設置于所述主殼體110外。即所述主殼體110為換擋桿300、選擋臂600、主電路板200及控制面板800提供支撐和保護。此外，所述殼體100還包括分別罩設于所述主殼體110兩端的上殼體120和下殼體130，所述擋位感模塊700設置于所述下殼體130中(所述主電路板200也可以設置于所述下殼體130中)，所述換擋桿300突出于所述上殼體120并與位于所述上殼體120外的所述換擋球頭400連接。通過將殼體100設置為主殼體110，以及罩設于主殼體110兩端的上殼體120和下殼體130，便于對整個電子換擋器內的各部件進行安裝組合及保護。在本實施例中，所述下殼體130、主殼體110和上殼體120均可采用工程塑料制件，提供整個機構內部零部件安裝固定的基礎，以及機構外部零部件的安裝固定基礎。

此外，如圖2至圖3所示，所述換擋桿300包括穿過并鉸接于所述選擋臂600的擋桿主體310，分別設置于所述擋桿主體310兩端的模塊抵接端330和球頭連接端320，所述模塊抵接端330與所述擋位感模塊700抵接，所述球頭連接端320突出于所述殼體100外并安設所述換擋球頭400。

此外，如圖4所示，所述換擋球頭400包括連接于所述換擋桿的球頭連接端320的球頭本體410，設置于所述球頭本體410上并與所述主電路板200連接的球頭電路板412，與所述球頭電路板412連接的擋位信息顯示LED414，連接于所述球頭本體410上的球頭蓋板420，以及嵌設于所述球頭蓋板420上并罩設于所述球頭電路板412和擋位信息顯示LED414上的球頭顯示板430。所述球頭本體410設置為扁球頭狀，便于進行抓握以進行轉動從而帶動換擋桿300轉動。另外，利用球頭本體410本身的慣量，可以增強入擋感。此外，所述球頭本體410還可為球頭電路板412、擋位信息顯示LED414等部件提供安裝基礎，并在球頭本體410上設置球頭蓋板420將球頭電路板412、擋位信息顯示LED414等部件罩住進行保護，并在球頭蓋板420上嵌裝球頭顯示板430，便于顯示擋位信息顯示LED412的擋位信息。通過在所述換擋球頭400上增設擋位顯示功能，可以提升換擋球頭400的科技感。在本實施例中，可將所述球頭本體410設置為塑料件。而且，所述擋位信息顯示LED414可提供擋位顯示背光與高亮指示，球頭電路板412為所述擋位信息顯示LED414提供邏輯電路與安裝基礎。此外，在本實施例中，所述球頭顯示板430可采用聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯(俗稱有機玻璃)等透光材料并采用噴涂和鐳雕工藝制作。而所述球頭蓋板420可采用電鍍或鐳雕工藝制作，由于經常需要摩擦，需采用耐磨工藝處理。

此外，所述換擋球頭400還包括設置于擋位信息顯示LED414周圍的球頭擋光板440，所述球頭顯示板430位于所述球頭擋光板440上。所述球頭擋光板440可防止不同擋位間光線躥射，能夠保證擋位信息顯示LED414正常地顯示擋位信息。此外，所述換擋球頭400還包括設置于所述球頭本體410上的偏振電機416，所述偏振電機416與所述主電路板200和球頭電路板412連接。所述球頭電路板412可為偏振電機416提供邏輯電路與安裝基礎，而偏振電機416可產生與手機震動類似的效果。通過在換擋球頭400上增設偏振電機416，配合控制邏輯對不正當換擋操作進行換擋預警提示等。例如，當出現不符合控制邏輯的換擋操作時，偏振電機416會發生振動以帶動整個換擋球頭400振動，從而提醒操作者操作錯誤。此外，所述球頭本體410外側還套設有球頭護套450。所述球頭護套450采用真皮皮革，包覆在換擋球頭表面，提供舒適的手感。此外，所述球頭護套450還可以采用其他柔性材料制作。此外，換擋桿300上還開設有線槽，有與主控電路板200連接的排線從線槽中走過，換擋球頭400所需要的電控信號均是通過該排線進行傳輸。

此外，如圖2所示，所述上殼體120上開設有圓形擋桿孔，所述換擋桿300的球頭連接端320通過所述擋桿孔伸出到所述殼體100外并與換擋球頭400連接，而所述擋桿孔處還設置有密封結構500。通過設置密封結構500，避免灰塵及液體進入殼體100內部，對電子換擋器內部的零部件、電子元器件形成較好的保護。所述密封結構500對灰塵、水霧有很好的密封作用。而且，所述密封結構500包括設置于所述擋桿孔處的球面狀的防塵蓋510，所述防塵蓋510一端套接于所述換擋桿300上而另一端抵接于所述上殼體120內側。所述密封結構500還包括設置為環狀的防塵橡膠520，所述防塵橡膠520一端與所述防塵蓋510內側抵緊而另一端連接于所述主殼體110上。連接于換擋桿300和上殼體110之間的防塵蓋510，可以防止外界的灰塵和液體(駕駛員旁邊放置的牛奶、茶水、可樂、咖啡、礦泉水等液體)通過擋桿孔進入殼體100內部。而連接于主殼體110和防塵蓋510之間的防塵橡膠520可以將防塵蓋510抵緊，從而使防塵蓋510與上殼體120連接緊密。進一步地，所述主殼體110上部設置有環狀第一平臺112，且所述上殼體120邊緣與所述第一平臺112之間設置有排水間隙。所述第一平臺112上還設置有向所述換擋球頭400方向延伸的環狀第一凸臺114，所述防塵橡膠520連接于所述第一凸臺114上并面向所述排水間隙。這樣，即使有部分灰塵和液體通過防塵蓋510進行了殼體100內，也會流到第一平臺112上，而位于第一平臺112內側的第一凸臺114會對灰塵和液體進行進一步的阻擋，使得流到第一平臺112上的灰塵和液體通過上殼體120與第一平臺112之間的排水間隙排出到殼體100外。此外，為保證第一平臺112的排水效果，可將第一平臺112由內向外地由上殼體方向向下殼體方向傾斜，使第一平臺112形成傘狀，排水效果更佳。

而且，所述防塵橡膠520包括與所述防塵蓋510內側面貼合抵緊的球面狀的第一連接端，嵌裝于所述第一凸臺114外側面上的環狀第二連接端，以及連接所述第一連接端和第二連接端的褶皺狀的中間連接段，所述中間連接段抵緊于所述第一凸臺114端面。所述第二連接端設置為周圈裙邊，主殼體110的第一凸臺114外側開設有周圈凹槽，使周圈裙邊卡緊于周圈凹槽中，從而將防塵橡膠520與主殼體110連接緊密。在本實施例中，所述防塵橡膠520采用橡膠材質制作，橡膠本身具備一定彈性，并將中間連接段制作成褶皺狀，使其具有更好的彈性。

此外，所述上殼體120包括與所述第一平臺112對應并形成所述排水間隙的主體部，沿著所述主體部向所述換擋桿300延伸的第二平臺122，以及沿著所述第二平臺122向所述第一凸臺112延伸并與所述防塵蓋510上端面抵緊的第二凸臺124。而且，防塵蓋510裝配在換擋桿300上，可沿換擋桿300(圓柱狀)軸線方向滑動，但在換擋桿300上設置有限位結構，防止防塵蓋510繞軸線方向旋轉。而且，防塵蓋510的上、下表面均制作成球面形狀，其中上表面與上殼體120的第二凸臺124接觸，第二凸臺124的接觸端面也做成球面狀，兩個球面形狀的尺寸規格相同，使防塵蓋510與第二凸臺124緊密貼合。防塵蓋510下表面球面與防塵橡膠520第一連接端的球面尺寸規格相同，兩者之間緊密接觸，使防塵蓋510與防塵橡膠520緊密貼合。裝配前，防塵橡膠520的第一連接端的球面與防塵蓋510下表面球面理論位置干涉，裝配后會使防塵橡膠520產生壓縮，從而使防塵橡膠520對防塵蓋510產生反作用力，從而使防塵蓋510上表面球面與上殼體120緊密接觸。即使防塵蓋510經過耐久磨損以后，也可以確保防塵蓋510與上殼體120緊密接觸。而且，緊密接觸后的兩個球面，從外表面看兩者之間是無縫配合的，可以很大地提升擋次感。

此外，如圖5至圖7所示，所述選擋臂600包括鉸接于所述殼體100(主殼體110)內的臂主體610。所述臂主體610開設有臂通孔612，所述擋桿主體310穿設于所述臂通孔612中并鉸接于所述臂主體610上。擋桿主體310鉸接于臂主體610上，從而可以使得換擋桿300可以在選擋臂600中轉動。而通過將選擋臂600鉸接于主殼體110上，可以使選擋臂600及鉸接于選擋臂600上的換擋桿300在主殼體110中轉動。從而可以形成一種類似于萬向十字軸的結構，便于通過轉動換擋桿300實現不同的轉動方式以實現不同的換擋動作。

而且，所述換擋桿300還包括連接于所述擋桿主體310的縱轉軸302，所述臂主體610上開設有與所述臂通孔612交錯的縱軸孔，所述縱轉軸302穿設于所述縱軸孔中與所述臂主體610轉動連接。所述選擋臂600還包括連接于所述臂主體610的橫轉軸602，所述殼體100(主殼體110)上開設有與所述臂通孔612交錯的橫軸孔，所述橫轉軸602穿設于所述橫軸孔中與所述殼體100轉動連接，且所述橫轉軸602的軸線與所述縱轉軸302的軸線相互垂直。即通過縱轉軸302將所述換擋桿300與選擋臂600鉸接，形成一個橫向旋轉副，使換擋桿300可以相對于選擋臂600橫向旋轉；并通過橫轉軸602將所述選擋臂600與主殼體110鉸接，形成一個縱向旋轉副，使選擋臂600及換擋桿300可以相對于殼體100縱向旋轉。從而可以形成上述類似于萬向十字軸的結構。

進一步地，所述橫軸孔包括分別開設于所述選擋臂600兩側并同軸線的第一橫軸孔和第二橫軸孔，以及分別開設于所述選擋臂600兩側的所述殼體100上并同軸線的第一橫軸連接孔和第二橫軸連接孔；所述橫轉軸602包括一端穿設于所述第一橫軸孔而另一端穿設于所述第一橫軸連接孔中的第一橫軸，以及一端穿設于所述所述第二橫軸孔而另一端穿設于所述第二橫軸連接孔中的第二橫軸。即將橫轉軸602設置兩部分，從兩側將臂主體610鉸接于主殼體110上，避免橫轉軸穿過臂主體610中部設置的臂通孔612，從而避免與穿設于臂通孔612中的換擋桿300產生干涉。

此外，在一個實施例中，所述縱軸孔可包括分別貫穿于所述臂通孔612兩側的所述臂主體610并同軸線的第一縱軸孔和第二縱軸孔，且所述縱轉軸302可包括設置于所述擋桿主體310兩側的第一縱軸和第二縱軸，所述第一縱軸穿設于所述第一縱軸孔中，所述第二縱軸穿設于所述第二縱軸孔中。在本實施例中，將縱轉軸302設置為兩部分，分別連接于換擋桿300兩側，可通過兩根縱轉軸將換擋桿300和選擋臂600的臂主體610轉動連接。

在另一個實施例中，所述縱軸孔包括分別貫穿于所述臂通孔612兩側的所述臂主體610并同軸線的第一縱軸孔和第二縱軸孔，以及貫通于所擋桿主體310的縱軸連接孔，所述縱轉軸302穿設于所述縱軸連接孔中且所述縱轉軸兩端分別穿設于所述第一縱軸孔和第二縱軸孔中。在本實施例中，將縱轉軸302設置為一個整體，穿設于換擋桿300上并突出于換擋桿300兩側，從而通過一根縱轉軸302將換擋桿300和選擋臂600的臂主體610轉動連接。

此外，所述選擋臂600還包括分別設置于所述第一橫軸連接孔和第二橫軸連接孔中并套設于所述第一橫軸或第二橫軸上間隙調節襯套604。在本實施例中，所述間隙調節襯套604采用聚甲醛或聚四氟乙烯等潤滑性能較好的工程塑料，經過特殊結構設計，可在軸向和徑向進行間隙調節。具體地，所述間隙調節襯套604包括位于所述橫軸孔中并套設于所述第一橫軸或第二橫軸上的周向套部分，以及位于所述橫軸孔外并沿所述橫轉軸徑向向外擴展的徑向套部分，所述徑向套部分抵接于所述殼體內壁。通過在橫轉軸602上采用了自潤滑自調間隙的塑料材質的間隙調節襯套604，消除松曠現象，提高手感。此外，在本實施例中，所述縱轉軸可設置為碳鋼材質，回轉體結構，與間隙調節襯套連接的圓柱面要求有較高的粗糙度。此外，在本實施例中，所述橫轉軸602可設置為銅合金材質，具有良好的耐磨性能。

此外，如圖7至圖9所示，所述選擋臂600還包括沿所述臂主體610向下突出的凸起結構620，所述凸起結構620包括兩個背對且均面向所述殼體100內壁的觸動斜面622。而所述擋位感應結構包括設置于所述凸起結構620上并面向所述換擋桿300的第一微動開關630(或S1)，且所述第一微動開關630位于所述換擋桿300轉動范圍內。即換擋桿300在繞縱向軸302轉動的過程中，可以與第一微動開關630接觸，從而觸發第一微動開關630。即當換擋桿300繞縱轉軸302左右擺動(即轉動)時，換擋桿300觸碰第一微動開關630，實現第一微動開關630的閉合或打開，此外，所述擋位感應結構還包括設置于所述殼體100內壁兩側并分別與兩個所述觸動斜面622對應的第二微動開關910(或S2)和第三微動開關920(或S3)，且所述第二微動開關910和第三微動開關920位于所述選擋臂轉動范圍內，所述第一微動開關630、第二微動開關910及第三微動開關920均與所述主電路板200連接。即選擋臂600在繞橫轉軸602轉動的過程中，可以使凸起結構620的觸動斜面622與第二微動開關910或第三微動開關920接觸，從而觸發第二微動開關910或第三微動開關920接觸。從而，通過轉動換擋桿300和選擋臂600，可以觸發第一微動開關630或第二微動開關910或第三微動開關920，進而可以觸發主電路板200中設置好的換擋控制邏輯，以實現相應的換擋功能。使用微動開關替代傳感器，增加可靠性，同時使電子換擋器具有科技感。

這樣，通過在選擋臂600下部設計一個凸起結構620，并在凸起結構620兩側布置了第二微動開關910和第三微動開關920，凸起結構620為一個特殊結構，使得當換擋桿300處于中間位置時，凸起結構620均不對第二微動開關910和第三微動開關920下壓。而當凸起結構620向前擺動時，對第二微動開關910(或第三微動開關920)的觸點下壓；當凸起結構620向后擺動時，對第三微動開關920(或第二微動開關910)的觸點下壓。凸起結構620經過精確設計計算，可控制凸起結構620擺動角度與開關下壓量的關系。凸起結構620的端部(即觸動斜面)設置為圓弧面，當凸起結構620的擺動位置超過設定的極限位置時，凸起結構620也不會與第二微動開關910或第三微動開關920的本體接觸，確保不會壓碎第二微動開關910或第三微動開關920。而且，所述凸起結構620突出設置于所述臂主體610一側(即將凸起結構620設置為平板狀)，并與所述換擋桿300和擋位感模塊700平行，即將凸起結構620僅僅設置于換擋桿300的一側，可以簡化選擋臂600的結構，不影響換擋桿300的自由轉動，也便于安設第一微動開關630，使換擋桿300在左右擺動的過程中，便于與第一微動開關630接觸。此外，所述凸起結構620上開設有開關安裝孔，所述第一微動開關630安裝于所述開關安裝孔中。

此外，所述殼體100(主殼體110或下殼體130)內還設置有開關安裝板900，所述開關安裝板900上設置有與所述凸起結構620對應的開關槽902，所述開關槽902中設置有分別與兩個所述觸動斜面622對應的開關斜面，所述第二微動開關910和第三微動開關920均可安裝于開關安裝板的側面上，并分別與兩個開關斜面對齊，從而使第二微動開關910和第三微動開關920均與凸起結構620的觸動斜面622正對。此外，還可將所述第二微動開關910和第三微動開關920分別安裝于兩個所述開關斜面上，從而使第二微動開關910和第三微動開關920均與凸起結構620的觸動斜面622正對。通過設置開關安裝板900，便于安設第二微動開關910和第三微動開關920。此外，通過設置于凸起結構620對應的開關槽，并將第二微動開關910和第三微動開關920安裝于開關槽902中，使凸起結構620在前后擺動(即選擋臂的轉動)過程中，便于與第二微動開關910或第三微動開關920接觸。在本實施例中，第一微動開關630、第二微動開關910及第三微動開關920均可采用單刀雙擲開關，雙回路，形成坡行模式。此外，還可將上述的微動開關設置為其他類似的開關結構。

此外，所述電子換擋器還包括設置于所述殼體100(主殼體110)內的限位減震結構。所述限位減震結構包括多個柔性限位減震塊，可對微動開關進行保護，還能避免部件之間直接相互撞擊，也可以提升操作手感。具體地，所述限位減震結構包括設置于所述擋桿主體310外側或/和臂主體610內側的第一限位減震塊304，所述第一限位減震塊304位于所述第一微動開關630的上側或/和下側。在本實施例中，可在第一微動開關630正上方的換擋桿300上設置一個第一限位減震塊304，并在第一微動開關630的正下方的凸起結構620上設置一個第一限位減震塊304。此外，也可以采用其他的設置方式，在第一微動開關630上、下方對第一限位減震塊304進行設置。通過在第一微動開關630正上、下方分別設計了至少一個第一限位減震塊304，用來對換擋桿300進行限位，防止換擋桿300在轉動過程中壓碎第一微動開關630。同時，所述第一限位減震塊304還可起減振效果，用來吸收左右擺動換擋桿300到極限位置時的沖擊，提升換擋操作的舒適感。此外，所述限位減震結構還包括設置于所述殼體100內壁或凸起結構620上的至少兩個第二限位減震塊624，所述第二限位減震塊625分別位于所述第二微動開關910和第三微動開關920的上側或/和下側。在本實施例中，可將兩個第二限位減震塊624分別設置在第二微動開關910和第三微動開關920的上側的凸起結構上。此外，也可以采用其他的設置方式，對至少兩個第二限位減震塊624進行設置。通過在選擋臂600前后位置分別設置兩個第二限位減震塊624，當換擋桿300前后擺動時，通過十字軸結構帶動選擋臂600前后擺動，當選擋臂600即將擺動至理論設計位置時，開始接觸第二限位減震塊624，并使第二限位減震塊624逐步變形，到達一定變形量時，選擋臂600就再不能擺動。

而且，所述第一限位減震塊304和第二限位減震塊624均包括嵌裝于所述換擋桿300或選擋臂600或殼體100內的倒鉤部，以及位于所述換擋桿300或選擋臂600或殼體100外的抵接部。同時，可在換擋桿300或選擋臂600或殼體100上開設安裝孔，將第一限位減震塊304和第二限位減震塊624的倒鉤部卡接于安裝孔中，使第一限位減震塊304和第二限位減震塊624不易脫落。并使第一限位減震塊304和第二限位減震塊624的抵接部抵緊于換擋桿300或選擋臂600或殼體100的表面，而且抵接部的橫截面積要遠遠大于倒鉤部的橫截面積，使抵接部能夠與換擋桿300或選擋臂600有較大的接觸面積，充分吸收沖擊。此外，所述第一限位減震塊304和第二限位減震塊624均設置為橡膠材質或熱塑性塑料材質。在本實施例中，第一限位減震塊304和第二限位減震塊624均可采用橡膠材料制作，通過調整橡膠材料的剛度，可以改變變形量，從而改變手感。

此外，所述擋位感模塊700包括設置于所述殼體100內的模塊主體710，以及開設于所述模塊主體710上的擋位滑槽720。所述換擋桿300的模塊抵接端300開設有模塊抵接孔332，所述模塊抵接孔302內套設有彈簧336，所述彈簧336中套設有抵接桿338，所述抵接桿338端部抵接于所述擋位滑槽720中。在轉動換擋桿300的過程中，換擋桿300的模塊抵接端330會在擋位感模塊700的擋位滑槽720中滑動，可以使操作者獲得機械換擋器的換擋手感。而且，通過在模塊抵接端330設置抵接桿338、以及套設于抵接桿338上的彈簧336，在彈簧336的作用下可使抵接桿338與擋位滑槽720抵接緊密，同時在抵接桿338在擋位滑槽720中滑動時還具有一定的彈性，手感良好。而且，所述模塊抵接孔332內還套設有預緊套334，所述彈簧336套設于所述預緊套334中。通過在彈簧336外套設預緊套334，使彈簧336對抵接桿338形成一定的壓力，從而使抵接桿338與擋位感模塊700的擋位滑槽720的底面抵緊，在操作時手感更好。此外，還可使得抵接桿338磨損時，仍然能與擋位滑槽720緊密接觸。

而且，所述抵接桿338與所述擋位滑槽720抵接的端部設置為圓錐形，而所述擋位滑槽720與所述抵接桿338接觸的表面設置為高低不平的曲面。即將抵接桿338的端部設置為子彈頭的形狀，可以更好地與換擋位滑槽720配合。而通過將擋位滑槽720的底面設置為高低不平的形狀，使抵接桿338在擋位滑槽720中滑動時，會出現高低起伏的情形，具有更好的擋位手感。總之，抵接桿338、彈簧336、預緊套334組合在一起，裝配于換擋桿300下端圓柱孔(即模塊抵接孔)內，抵接桿338在擋位感模塊700的擋位滑槽720中滑動，擋位滑槽720有高低不平的趨勢，這些高低不平的趨勢，可以形成良好的擋位手感。通過設置獨立的擋位感模塊700，提供傳統機械式換擋器的換擋手感，而且無需與外力進行連接，手感調整更加自由。

此外，所述控制面板800包括固定于所述殼體(主殼體)外的面板殼810，設置于所述面板殼上的S按鈕812和P按鈕814，以及設置于所述面板殼810內的面板內板820，面板內板820上安裝有與所述主電路板200連接的兩個復位開關822(可簡化為S4、S5)，兩個所述復位開關822分別與所述S按鈕812和P按鈕814對應。控制面板800可以有多種結構形式，具體可依據整車造型風格而定。通過設置S按鈕、P按鈕，與復位開關對應，組成功能按鈕，實現一定的換擋功能。此外，面板殼810內的面板內板820上還設有與主電路板200連接的面板LED824，為功能按鈕提供背光。此外，所述主電路板200集成了主控芯片、監控芯片、電源芯片、CAN收發芯片、電機控制芯片、負載電容、各類插接件等元器件，所有電信號歸集、處理、發送都需要它來完成。

此外，所述換擋桿300的移動位置包括“O”擋位、“N”擋位、“R”擋位、“D”擋位、“M+/D+”擋位、“M-/D-”擋位、“P”擋位及“S”擋位；且所述“N”擋位、“R”擋位、“D”擋位、“M+/D+”擋位、“M-/D-”擋位、“P”擋位、“S”擋位與所述第一微動開關、第二微動開關、第三微動開關及兩個所述復位開關中的至少一個相對應。以下結合換擋桿300的擋位布置情況對所述電子換擋器的工作情況說明進行說明。

如圖10所示，示意的是所述電子換擋器的換擋桿300所能到達的位置及運動路線。各個位置所代表的含義如下：其中，“O”檔位位置，表示換擋桿300的基礎位置，當不操作換擋桿300時，所述換擋桿300一直停留在該位置；當操作換擋桿300到達任意其它位置后，換擋桿300會自動回到這個位置；“N”檔位位置，表示空擋位置，掛“N”檔位時，需要將換擋桿300往左撥一下(即從“O”檔位位置往“N”檔位位置撥動)，撥到這個位置；“R”檔位位置，表示倒擋位置，掛“R”檔位時，需要將換擋桿300先往左撥一下(即從“O”檔位位置往“N”檔位位置撥動)，再向前撥一下(即從N”檔位位置往“R”檔位位置撥動)，撥到這個位置；“D”檔位位置，表示前進擋位置，掛“D”檔位時，需要將換擋桿先往左撥一下(即從“O”檔位位置往“N”檔位位置撥動)，再向后撥一下(即從“N”檔位位置往“D”檔位位置撥動)，撥到這個位置；

此外，“M+/D+”檔位位置，表示手動加擋位置，其中“M+”檔位需要換擋器處于“S”擋位或“M”擋位模式下才起作用，每操作到該位置一次，發送一次“M+”擋位信號給整車，整車接受該信號后升一個擋位，且保持；“D+”擋位需要換擋器處于“D”擋位模式下才起作用，每操作到該位置一次，發送一次“D+”擋位信號給整車，整車接收該信號后升一個擋位，但僅僅是臨時干預，若其它條件不符合，整車仍回歸到“D”擋位模式下；“M-/D-”擋位位置，與“M+/D+”擋位位置功能類似，只是加擋改為減擋；此外，控制面板800區域設置了P按鈕表示“P”擋位，設置了S按鈕表示“S”擋位，并采用點觸式復位開關，單擊一次，發送一個信號。

如圖10所示，以“O”擋位位置為基準，其它五個位置距離“O”擋位位置，要么是一個動作，要么是兩個動作，不管是一個動作，還是兩個動作，都可以通過微動開關S1(即第一微動開關)、S2(即第二微動開關)、S3(即第三微動開關)、以及復位開關S4和S5通過排列組合的方式，唯一識別。下表給出了實現功能的一種方式：

其中，“√”表示觸發，“×”表示非觸發，“·”表示閉合，“。”表示非閉合，“-”表示任何狀態。

所述主電路板200具有換擋邏輯處理模塊，可對以上組合方式進行識別，并經邏輯運算轉換為“N”擋位、“R”擋位、“D”擋位、“M+/D+”擋位、“M-/D-”擋位、“P”擋位及“S”擋位等擋位信號，然后發送給整車，以指令車輛動力狀態。同時，換擋邏輯處理模塊也將這些信號傳遞給球頭電路板412，實現擋位信息顯示LED414的燈光顯示。此外，當駕駛員的操作與上表邏輯相矛盾時，球頭顯示板430所有燈光呈閃爍狀態，同時偏振電機416運轉，使換擋球頭400產生振動，以警示駕駛員操作錯誤。

本發明具提出的電子換擋器，解決國內電子換擋器技術從無到有的問題，填補了國內自主開發電子換擋器的空白，打破了國外對國內的技術壁壘，節省了可觀的開發費用；簡化結構，降低成本；體積小，樣式調整自由度大，可以適應多種造型方案。此外，本發明還提出一種汽車，其具有如上所述的電子換擋器。采用這種電子換擋器的汽車具有很好的科技感，以及良好的換擋操作手感。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。