CN105526342A

CN105526342A - 一种换档方法

Info

Publication number: CN105526342A
Application number: CN201511034359.1A
Authority: CN
Inventors: 崔柯曼; 方志; 瑚雷
Original assignee: Dongfeng Motor Co Ltd
Current assignee: Dongfeng Motor Co Ltd
Priority date: 2015-12-31
Filing date: 2015-12-31
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2035-12-31
Also published as: CN105526342B

Abstract

本发明提供了一种换档方法，其将换档杆触发产生的信号输出给控制器，由控制器控制执行机构进行换档；换档杆触发产生的信号为连续电压信号，该连续电压信号按照电压大小分割为多个档位区间和多个过渡区间；其中不同的档位区间与不同的档位相匹配，相邻的档位区间不连续，二者之间设有过渡区间；多个档位区间和多个过渡区间间隔分布；每一个档位，都有其固定的电压范围，与其它档位区分。本发明采用电子系统传输换档信号，无机械磨损，效率高寿命长；在档位变化过程中能够将即将到达的档位提前提示给变速箱，提高变速箱的响应速度，操控更加平顺；选档，换档采用同一永磁体，不同旋转盘，节约空间和成本；具有失效保护模式。

Description

一种换档方法

技术领域

本发明涉及一种换档方法。

背景技术

当前的换档装置采用机械式的较多，该装置采用换档拉锁与变速箱相连，机械效率受到影响，对换档拉锁的布置要求高，拉锁的最小弯曲半径和总弯曲角度都有严格的要求。

作为新的发展趋势，电子式的换档装置已经出现并逐步被应用。例如，中国专利201110088528.5公开了一种双离合式自动变速器换档控制方法,通过调节用于控制双离合式自动变速器中离合器结合与分离电磁阀的占空比,来控制换档过程中两个离合器的配合时序及其各自的接合速度和接合压力,以实现对换档过程中前序离合器与后继离合器两个离合器传递扭矩之和与发动机扭矩相适应；根据传感器采集油门踏板位置信号、发动机转速、前序离合器输入轴的转速及离合器压力信号、后继离合器输入轴的转速及离合器压力信号,来决定何时进行换档及相应的换档方法。

中国专利201010149350.6公开了一种混合动力车用电机零转矩控制双同步换档方法，其监测车速ua和节气门开度α以确定换档点；减小节气门开度，增大电机转矩；当节气门开度小于给定阈值时，分离离合器并控制电机转矩为零，摘旧档；调节发动机转速至匹配目标转速ne*，同时对电机进行零转矩控制，查询零转矩控制MAP图，给定逆变器匹配目标转速nm*对应的输入电压Uin、电流Iin,控制电机转速至匹配目标转速nm*；当电机转速nm与其匹配目标转速nm*的偏差小于给定阈值时，挂新档；电机恢复转矩输出；当发动机转速ne与其匹配目标转速ne*的偏差小于给定阈值时,结合离合器；恢复发动机转矩输出。

中国专利申请200610162298.1公开了一种电动车辆驱动机构及其换档变速方法。驱动机构包括电动机和无倒档变速器,无倒档变速器包括输入轴、输出轴、多组档位齿轮和换档执行装置,各组档位齿轮的主动齿轮装在输入轴上,各组档位齿轮的从动齿轮装在输出轴上,换档执行装置用于进行退档或挂档,其中,电动机与无倒档变速器的输入轴相连,该驱动机构还包括控制装置,控制装置与电动机和换档执行装置电连接,用于控制电动机的通断电以及电动机输入电压的大小和正反向,并控制换档执行装置进行退档或挂档。

中国专利201220270306.5公开了一种电动车用多档转换正弦波控制系统，包括开关稳压电源单元、电压电流取样单元、调速信号单元、刹车断电单元、档位切换单元、微处理器控制单元、空间矢量脉宽调制单元、档位显示单元。

上述技术方案的缺点在于：现有的电子式换档装置不具备档位提前预知功能，也不具备失效保护模式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种换档方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用技术方案是提供一种换档方法，其将换档杆触发产生的信号输出给控制器，由控制器控制执行机构进行换档；换档杆触发产生的信号为连续电压信号，该连续电压信号按照电压大小分割为多个档位区间和多个过渡区间；其中不同的档位区间与不同的档位相匹配，相邻的档位区间不连续，二者之间设有过渡区间；多个档位区间和多个过渡区间间隔分布；每一个档位，都有其固定的电压范围，与其它档位区分。

值得注意的是，本发明优选为使用电压信号，在实际应用中，其它电信号例如电流信号，也可以使用。

现有技术对档位的判断采用瞬时信号，本发明采用连续信号。由于换档杆所有位置的电压都是连续变化的，通过电压就可以判断换档杆的任意一种操作行为。

根据本发明另一具体实施方式，通过霍尔元件感应旋转磁场的变化来产生电压的变化；电磁感应生成连续的与换档杆位移或角度成正比的线性电压；根据换档杆的位移或角度所对应的不同档位，将生成的线性电压分为不同区域，对应不同档位。

根据本发明另一具体实施方式，通过转速和转向传感器确定从某一档位变化到另一档位的过程，提前对变速箱给予提示。

根据本发明另一具体实施方式，通过设置步进电机或电磁阀，调节换档力以及档位吸入力。

根据本发明另一具体实施方式，换档杆在档位槽中绕转轴转动；换档杆的底端和换档杆底座上设有角度传感器，用于将换档杆的转动角度转化为线性电压。

根据本发明另一具体实施方式，角度传感器包括发射端和接收端，发射端设于所述换档杆的底端，接收端设定在换档杆底座上。

根据本发明另一具体实施方式，档位槽包括自动区和手动区；发射端有一个；接收端有两个，分别为自动区接收端和手动区接收端。

根据本发明另一具体实施方式，通过车速传感器的信号和电压的配合，判断换档杆的位置以及作动状态。为了保证信号的准确性，可采用双路冗余信号相互监测。设有助力装置，通过判断换档杆在哪个区间，换档杆运动的方向，在操作者进行换挡操作时提供助力。

根据本发明另一具体实施方式，当信号异常时，进入故障保护模式，自动将档位调为N档。根据本发明另一具体实施方式，信号异常包括：车速传感器的信号与角度传感器的电压不匹配；在某一区间内电压突变；相邻两档位信号混淆；跨越多个区间的信号紊乱。另外，在某一位置区间内电压突变：可通过前后电压判断，过滤掉突变之后，可保证档位信号的正确输出。

车速传感器的信号与角度传感器的电压不匹配，例如角度传感器显示换档杆的位置处于换档过程的位置，车速传感器应该为高速，但车速传感器显示为低速或者停止信号，说明在换档过程中有卡滞，反之同理，需进入故障保护模式。相邻两档位信号混淆，无法辨别正确档位，需进入故障保护式。跨越多个区间的信号紊乱：无法辨别正确档位，需进入故障保护模式。

故障保护模式中，默认档位为N档；车辆报警后，需要移动车辆时，踩下制动踏板，按下故障保护按钮，进入故障保护模式后，车辆只能以低速行驶。向上推表示前进，向下推表示后退。另外，进入故障保护模式后，换档杆与变速箱的连接，采用单独的电路或机械连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、采用电子系统传输换档信号，无机械磨损，效率高寿命长。

2、在档位变化过程中能够将即将到达的档位提前提示给变速箱，提高变速箱的响应速度，操控更加平顺。

3、选档、换档采用同一信号发射装置，不同信号接收装置，节约空间和成本。

4、具有失效保护模式。

附图说明

图1为实施例1中，换档机构的整体结构示意图；

图2为实施例1中，换档机构的部分结构示意图，其相对于图1未显示换档杆；

图3为实施例1中，换档机构的部分结构示意图，其相对于图1未显示外壳；

图4为实施例1的换档方法中，档位设置的示意图；

图5为实施例1的换档方法中，连续电压信号的分区示意图；

图6为实施例1的换档方法中，角度传感器的输出电压故障示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例中，将换档杆1触发产生的信号输出给控制器，由控制器控制执行机构进行换档；换档杆触发产生的信号为连续电压信号，该连续电压信号按照电压大小分割为多个档位区间和多个过渡区间(如图5所示)；其中不同的档位区间与不同的档位相匹配，相邻的档位区间不连续，二者之间设有过渡区间；多个档位区间和多个过渡区间间隔分布。

如图2所示，档位槽2包括自动区201和手动区202。自动区201具有在一条从上往下的直线上排布的P、R、N、D档位，在D档可将换档杆向水平方向推动进入手动区202(换档杆进入与P、R、N、D档平行的M档，M档包括M+、M-档)。

如图3所示，换档杆1在档位槽2中绕转轴4转动；换档杆1的底端和换档杆底座5上设有角度传感器，用于将换档杆1的转动角度转化为线性电压。角度传感器包括发射端301和接收端，发射端301设于换档杆1的底端，接收端设定在换档杆底座上。发射端301有一个；接收端有两个，分别为自动区接收端302和手动区接收端303。

如图4所示，换档杆在P、R、N、D档的直线槽(自动区201)中绕转轴转动，将D档推入M档时，换档杆被M档的限位装置限位，保持在M档的直线槽(手动区202)中，换档杆在M+、M-档仍旧绕转轴转动。

当将换档杆从D档推入M档时，激活M档位电磁感应线圈，产生与P、R、N、D档完全不同的电压。以避开与P、R、N、D相重叠的电压。也就是，每一个档位，都有自己固定的电压范围，与其它档位区分。

在换档过程中，出现故障的类型主要有以下几种：

1、车速传感器的信号与角度传感器的电压不匹配，例如角度传感器显示换挡杆的位置处于换挡过程的位置，车速传感器应该为高速，但车速传感器显示为低速或者停止信号。说明在换挡过程中有卡滞，反之同理。需进入故障保护模式；

2、角度传感器的输出电压不呈现连续变化，如图6所示，其具体包括以下几种情况：

a、在某一位置区间内电压突变：可通过前后电压判断，过滤掉突变，保证挡位信号的正确输出；

b、相邻两挡位信号混淆：无法辨别正确挡位，需进入故障保护模式；

c、跨越多个区间的信号紊乱：无法辨别正确挡位，需进入故障保护模式。

故障保护模式的默认档位为N档，车辆报警，需要移动车辆时，踩下制动踏板，按下故障保护按钮，在故障保护程序的启动下，车辆只能以低速行驶。向上推表示前进，向下推表示后退。故障保护模式时，换挡杆与变速箱的连接，采用单独的电路或机械连接。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims

1.一种换档方法，其将换档杆触发产生的信号输出给控制器，由控制器控制执行机构进行换档；其特征在于，换档杆触发产生的信号为连续电压信号，该连续电压信号按照电压大小分割为多个档位区间和多个过渡区间；其中不同的档位区间与不同的档位相匹配，相邻的档位区间不连续，二者之间设有过渡区间；多个档位区间和多个过渡区间间隔分布；每一个档位，都有其固定的电压范围，与其它档位区分。

2.根据权利要求1所述的换档方法，其特征在于，通过霍尔元件感应旋转磁场的变化来产生电压的变化；电磁感应生成连续的与换档杆位移或角度成正比的线性电压；根据换档杆的位移或角度所对应的不同档位，将生成的线性电压分为不同区域，对应不同档位。

3.根据权利要求1所述的换档方法，其特征在于，通过转速和转向传感器确定从某一档位变化到另一档位的过程，提前对变速箱给予提示。

4.根据权利要求1所述的换档方法，其特征在于，通过设置步进电机或电磁阀，调节换档力以及档位吸入力。

5.根据权利要求1所述的换档方法，其特征在于，换档杆在档位槽中绕转轴转动；所述换档杆的底端和换档杆底座上设有角度传感器，用于将换档杆的转动角度转化为线性电压。

6.根据权利要求5所述的换档方法，其特征在于，所述角度传感器包括发射端和接收端，所述发射端设于所述换档杆的底端，所述接收端设定在所述换档杆底座上。

7.根据权利要求6所述的换档方法，其特征在于，所述档位槽包括自动区和手动区；所述发射端有一个；所述接收端有两个，分别为自动区接收端和手动区接收端。

8.根据权利要求5所述的换档方法，其特征在于，通过车速传感器的信号和电压的配合，判断换档杆的位置以及作动状态。

9.根据权利要求5所述的换档方法，其特征在于，当信号异常时，进入故障保护模式，自动将档位调为N档。

10.根据权利要求9所述的换档方法，其特征在于，所述信号异常包括：车速传感器的信号与角度传感器的电压不匹配；在某一区间内电压突变；相邻两档位信号混淆；跨越多个区间的信号紊乱。