CN102189930B - 新能源城市客车翘板式开关排挡 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源城市客车的排挡。一种新能源城市客车翘板式开关排挡，包括驾驶员控制面板上设有驻车挡（P）、倒车挡（R）、空挡（N）、低速挡（D1）和高速挡（D2），所述驻车挡、倒车挡、空挡、低速挡和高速挡接换挡控制电路，换挡控制电路输出信号接整车控制器（VMS），由整车控制器控制自动换挡执行机构完成换挡动作。本发明在驾驶员控制面板的开关排挡上增加了换挡控制电路，开关排挡产生相应的脉冲信号，信号经换挡控制电路处理后，一方面开关排挡自带LED指示灯响应当前状态，另一方面输出换挡信号送整车控制器。本发明具有结构简单，可靠性高的特点，解决了现有新能源城市客车手柄式排挡无级变速的技术问题。

Description

新能源城市客车翘板式开关排挡

技术领域

    本发明涉及新能源城市客车的排挡，尤其涉及一种燃料电池客车、超级电容客车、混合动力客车、纯电动客车的排挡。 

背景技术

随着城市化进程的加快，汽车工业迅猛发展，在给社会带来财富和人民生活带来便捷的同时，也随之带来严重的环境污染和能源消耗，特别是近年来机动车的增长速度高于城市交通网络建设速度，交通拥堵问题日益严重，在这种情况下，作为城市交通主力的公交客车时走时停，行车缓慢，使发动机经常运行于低效率高排放工况，因此给城市环境带来很大的负面影响。仅以上海为例，占汽车保有量不到10%的出租车(保有量为4万辆)和公交车(近2万辆)，其排污量占到汽车尾气排放总量的50%以上；同时城市公交车更因为其定线、定时、集中管理的特点，更易于推行新能源战略。积极开展新能源城市客车的示范运行，在加强公众环保意识、展现城市形象的同时更有可能成为新能源汽车发展、推广及产业化的突破口。 

目前城市客车的新能源方案主要有代用燃料方案、纯电动汽车（EV）方案、燃料电池电动汽车（FCEV）方案以及混合动力方案，但后三种方案基本上都是采取电机驱动的方式，可实现无级变速，有时也为改善系统的动力性能，采用多挡自动变速箱（包括AMT）方案，针对这种情况，必须对以前的客车手柄式排挡进行改进。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种新能源城市客车翘板式开关排挡，该排挡具有结构简单，可靠性高的特点，解决了现有新能源城市客车手柄式排挡无级变速的技术问题。 

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 

一种新能源城市客车翘板式开关排挡，包括驾驶员控制面板上设有驻车挡、倒车挡、空挡、低速挡和高速挡，所述驻车挡、倒车挡、空挡、低速挡和高速挡接换挡控制电路，换挡控制电路输出信号接整车控制器，由整车控制器控制自动换挡执行机构完成换挡动作；

所述换挡控制电路由若干个逻辑门和触发器组成，驻车挡并接入第一触发器输入端和第六或门输入端，空挡并接入第二触发器输入端和第六或门输入端，倒车挡并接入第三触发器输入端和第四与门输入端，低速挡并接入第四触发器输入端和第一或非门输入端，高速挡并接入第五触发器输入端和第一或非门输入端；第一或非门输出端接第三非门输入端，第三非门输出端接第五与门输入端，第五与门输入端还接有第三触发器输出的倒车挡非信号，第五与门输出信号接第六或门输入端；

第二或非门输入端接有第四触发器输出的低速挡信号和第五触发器输出的高速挡信号，第二或非门输出端接第四与门输入端，第四与门输出信号接第六或门输入端；

第六或门输出信号并接入第一触发器触发端、第二触发器触发端、第三触发器触发端、第四触发器触发端和第五触发器触发端，从而控制第一触发器、第二触发器、第三触发器、第四触发器和第五触发器的输出信号。

所述每个触发器的输出接一个LED指示灯。 

所述每个挡位为翘板式排挡开关，每个排挡开关接一个LED指示灯。 

所述排挡开关带有自动复位功能。 

本发明是在现有驾驶员控制面板的开关排挡上增加了换挡控制电路，通过翘板式开关排挡产生相应的脉冲信号，信号经换挡控制电路处理后，一方面开关排挡自带LED指示灯响应当前状态，另一方面输出换挡信号送整车控制器VMS，由整车控制器VMS控制自动换挡执行机构完成换挡动作；换挡控制电路实现了挡位信号传送功能，以及倒车挡与前进挡通过换挡控制电路实现互锁功能。本发明解决了燃料电池客车、超级电容客车、混合动力客车、纯电动客车的无级变速的技术问题，并且具有结构简单，可靠性高的特点。 

附图说明

图1为本发明新能源城市客车翘板式开关排挡电气框图； 

图2为本发明新能源城市客车翘板式开关换挡控制电路框图。

图中：1第一触发器，2第二触发器，3、第三触发器，4第四触发器，5第五触发器，11第一或非门，12第二或非门，13第三非门，14第四与门，15第五与门，16第六或门。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。 

参见图1，一种新能源城市客车翘板式开关排挡，包括驾驶员控制面板上设有驻车挡P、倒车挡R、空挡N、低速挡D1和高速挡D2，驻车挡P、倒车挡R、空挡N、低速挡D1和高速挡D2接换挡控制电路，换挡控制电路输出信号接整车控制器VMS，由整车控制器VMS控制自动换挡执行机构完成换挡动作。 

参见图2，所述换挡控制电路由若干个逻辑门和触发器组成，驻车挡P并接入第一触发器1输入端和第六或门16输入端，空挡N并接入第二触发器2输入端和第六或门16输入端，倒车挡R并接入第三触发器3输入端和第四与门14输入端，低速挡D1并接入第四触发器4输入端和第一或非门11输入端，高速挡D2并接入第五触发器5输入端和第一或非门11输入端；第一或非门11输出端接第三非门13输入端，第三非门13输出端接第五与门15输入端，第五与门15输入端还接有第三触发器5输出的倒车挡非信号 ，第五与门15输出信号接第六或门16输入端； 

第二或非门12输入端接有第四触发器4输出的低速挡信号D1和第五触发器5输出的高速挡信号D2，第二或非门12输出端接第四与门14输入端，第四与门14输出信号接第六或门16输入端；

第六或门16输出信号并接入第一触发器1触发端、第二触发器2触发端、第三触发器3触发端、第四触发器4触发端和第五触发器5触发端，从而控制第一触发器1、第二触发器2、第三触发器3、第四触发器4和第五触发器5的输出信号，进而控制驻车挡P、空挡N、倒车挡R、低速挡D1和高速挡D2输出信号。

所述每个触发器的输出接一个LED指示灯。 

所述每个挡位为带有自动复位功能的翘板式排挡开关，每个排挡开关接一个LED指示灯；所述带有自动复位功能的翘板式排挡开关为带有弹簧自复位的翘板式开关。 

这样在驾驶员控制面板上设有的驻车挡P、倒车挡R、空挡N、低速挡D1、高速挡D2为带自动复位功能的翘板式排挡开关，每个排挡开关接二个LED指示灯，分别用于指示当前开关动作状态以及当前有效挡位状态，排挡开关为如MILEAGE的JK993系列开关。挡位切换信号通过换挡控制电路送整车控制器VMS，由整车控制器VMS控制自动换挡执行机构完成换挡动作。 

换挡控制电路实现了挡位信号传送功能，以及倒车挡R与前进挡D1、D2通过换挡控制电路实现互锁功能。 

    本发明新能源城市客车翘板式开关排挡的操作采用按键指示的方式，当驾驶员按下：如驻车挡P键时键位指示灯P_LED1亮起，该P健自动复位后,P_LED1熄灭；按P键同时产生一个对应的脉冲信号，该信号经换挡控制电路处理后，即判断操作是否有效，如有效则打开驻车挡P键状态指示灯P_LED2，否则，排挡系统维持原状态。 

本发明新能源城市客车翘板式开关排挡的工作原理是： 

首先，整车控制器VMS和换挡控制电路上电后，默认挡位为空挡N挡，打开N挡状态指示灯；整车控制器VMS给出相应指令，若车辆预前行，则按前进挡D键（即低速挡D1或高速挡D2，统称D，下同），D键位指示灯亮，同时N挡指示灯灭，D键到位后，D状态灯亮起，整车控制器执行D信号；若车辆预倒车，则按倒车挡R键，动作与D挡类似。

利用本案所采用的触发器为D型触发器触发端CLK遇上升沿信号状态才翻转的特性，若当前挡为倒车挡R挡，则按前进挡D挡无效，状态灯和换挡控制电路均维持原信号R，只能按空挡N(或驻车挡P)键解除锁定；其工作原理参见图2的换挡控制电路，倒车挡非信号输入第五与门15输入端，为低电平信号即“0”，第五与门15输入端不论接受第一或非门11经第三非门13输出的前进挡D（即D1/D2）信号为“1”或“0”，第五与门15输出总是为低电平“0”，前进挡D挡信号被第三触发器3上一个状态信号锁止，同时驻车挡P、空挡N按键输入信号均为低电平“0”（无按键动作），倒车挡R在按键复位状态下为低电平“0”，不论此时前进挡D1、D2处于何种状态，第四与门14输出低电平“0”，则第六或门16输出对所有触发器触发端CLK端信号维持低电平“0”，所有触发器保持上一个状态不变，即按前进挡D健无效。 

若当前挡为前进挡D挡，则按倒车挡R挡无效，状态灯和换挡控制电路均维持原信号D，只能按空挡N（或驻车挡P）健解除锁定；其工作原理参见图2的换挡控制电路，前进挡D在按键复位状态下为低电平“0”，经第一或非门11输出为高电平“1”，经第三非门13后为低电平“0”，加入第五与门15输入端，使得不论状态为何，第五与门15输出始终为低电平“0”加入到第六或门16输入端，同时前进挡D经第二或非门12后输出为低电平“0”，低电平“0”接入到第四与门14输入端，第四与门14输入端同时接受倒车挡R信号不论为“1”或“0”，第四与门14输出总是为低电平“0”后加入到第六或门16输入端，同时驻车挡P、空挡N按键为复位状态，信号为低电平“0”，因此第六或门16输出维持低电平“0”，所有触发器触发端CLK端由于接收不到跳变信号而维持上一个状态不变，即按倒车挡R健无效。 

若当前挡为空挡N或驻车挡P，则随意换挡均为有效。 

以上说明中的有效首先指按键后相应状态指示灯打开，同时指换挡控制电路相应信号送整车控制器VMS, 整车控制器VMS控制策略中电机相应的驱动方式有效，如空挡N挡，电机转矩设为零与油门踏板值无关；前进挡D挡，则电机转向设为正转，合上前进挡D相应的自动变速箱控制用继电器；驻车挡P挡，电机转速设为零，合上驻车挡P相应的自动变速箱控制用继电器；倒车挡R挡，则电机转向设为反转，合上倒车挡R相应的自动变速箱控制用继电器。说明中的无效指按键后相应指示灯及相应的控制继电器维持上一个状态。 

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种新能源城市客车翘板式开关排挡，包括驾驶员控制面板上设有驻车挡（P）、倒车挡（R）、空挡（N）、低速挡（D1）和高速挡（D2），其特征是：所述驻车挡（P）、倒车挡（R）、空挡（N）、低速挡（D1）和高速挡（D2）接换挡控制电路，换挡控制电路输出信号接整车控制器（VMS），由整车控制器（VMS）控制自动换挡执行机构完成换挡动作；

所述换挡控制电路由若干个逻辑门和触发器组成，驻车挡（P）并接入第一触发器（1）输入端和第六或门（16）输入端，空挡（N）并接入第二触发器（2）输入端和第六或门（16）输入端，倒车挡（R）并接入第三触发器（3）输入端和第四与门（14）输入端，低速挡（D1）并接入第四触发器（4）输入端和第一或非门（11）输入端，高速挡（D2）并接入第五触发器（5）输入端和第一或非门（11）输入端；第一或非门（11）输出端接第三非门（13）输入端，第三非门（13）输出端接第五与门（15）输入端，第五与门（15）输入端还接有第三触发器（3）输出的倒车挡非信号，第五与门（15）输出信号接第六或门（16）输入端；

第二或非门（12）输入端接有第四触发器（4）输出的低速挡信号（D1）和第五触发器（5）输出的高速挡信号（D2），第二或非门(12)输出端接第四与门(14)输入端，第四与门（14）输出信号接第六或门（16）输入端；

第六或门(16)输出信号并接入第一触发器(1)触发端、第二触发器(2)触发端、第三触发器（3）触发端、第四触发器（4）触发端和第五触发器（5）触发端，从而控制第一触发器（1）、第二触发器（2）、第三触发器（3）、第四触发器（4）和第五触发器（5）的输出信号。

2.根据权利要求1所述的新能源城市客车翘板式开关排挡，其特征是：所述每个触发器的输出接一个LED指示灯。

3.根据权利要求1或2所述的新能源城市客车翘板式开关排挡，其特征是：所述每个挡位为翘板式排挡开关，每个排挡开关接一个LED指示灯。

4.根据权利要求3所述的新能源城市客车翘板式开关排挡，其特征是：所述排挡开关带有自动复位功能。