CN106015549B - 换档操作装置、控制装置、电控换档系统和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了换档操作装置、控制装置、电控换档系统和控制方法，涉及起重机技术领域。其中的换档操作装置包括换档手柄，与选档传动轴和换档传动轴连接；选档信号传感器，设置在选档传动轴上，用于获取换档手柄的选档位置信息，发送选档位置信息对应的选档信号以便选档执行机构执行选档操作；换档信号传感器，设置在换档传动轴上，用于获取换档手柄的换档位置信息，发送换档位置信息对应的换档信号以便换档执行机构执行换档操作。本发明通过设置选档信号传感器和换档信号传感器，实时读取手柄位置信息，在不改变传统手动换档操纵方式的前提下，能够实现换档性能的最优化设计，极大地提高了换档舒适性。

Description

换档操作装置、控制装置、电控换档系统和控制方法

技术领域

本发明涉及起重机技术领域，尤其涉及一种换档操作装置、控制装置、电控换档系统和控制方法。

背景技术

汽车起重机一般有自动换档和手动换档两种换档操纵方式。手动换档方式是通过简单的机械方式来传递力，通过调整换档机构的传动比可以改变换档力和换档距离，如图1所示，操纵器110将换档手柄120的前后运动转化为软轴130的推拉动作，从而对变速箱140进行换档。通过调整换档摇臂150的长度L2或手柄杆的长度L1即可调整换档机构传动比，但在变速箱换档力矩一定的情况下，换档力和换档距离成反比变化。由于汽车起重机多采用重载荷、大扭矩变速箱，此种变速箱由于自身结构原因，其换档锁止力矩一般较大，又因为换档力和换档距离成反比变化，为减小换档力，只能增大换档距离，但汽车起重机驾驶室空间有限，换档距离不能过大，因此通过调整换档机构传动比始终无法获得较小的换档力和换档距离。自动换档操纵方式可以解决汽车起重机换档操纵舒适性问题，但由于自动变速箱价格昂贵，因此，无法在汽车起重机中广泛应用。

目前部分客车安装了一种换档轻便系统，其机构简图如图2所示。该换档轻便系统中，选档执行机构210、换档执行机构220集成在变速箱箱体230上，电磁阀组240安装在变速箱上盖上；换档操纵器250和控制器260安装在驾驶室内。换档操纵器如图3所示，换档操纵器主要包括手柄杆310、手柄止动机构320和排档信息单元330组成。排档信息单元330根据手柄杆310运动路线布置若干霍尔传感器，手柄杆310底部安装有磁钢。换档过程中，磁钢通过霍尔传感器上方时，霍尔元件产生信号，控制器通过霍尔传感器信号判断手柄杆位置，从而控制选、换档执行机构使变速箱换入相应档位。但现有技术中换档操纵器的排档信息单元采用霍尔传感器，换档手柄位置只能通过逻辑判断，无法实现手柄位置信息的持续输出，动作响应速度慢，程序逻辑复杂，可靠性低。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种换档方案来提高换档性能。

根据本发明一方面，提出一种换档操纵装置，包括：换档手柄，与选档传动轴和换档传动轴连接；选档信号传感器，设置在选档传动轴上，用于获取换档手柄的选档位置信息，发送选档位置信息对应的选档信号以便选档执行机构执行选档操作；换档信号传感器，设置在换档传动轴上，用于获取换档手柄的换档位置信息，发送换档位置信息对应的换档信号以便换档执行机构执行换档操作。

进一步地，该换档操纵装置还包括手感反馈机构；手感反馈机构与换档手柄的选档传动轴球饺连接，用于控制换档手柄的换档行程的锁止或解锁。

进一步地，该换档操纵装置还包括手柄路径限制机构；手柄路径限制机构安装在换档操作装置的侧板上，用于限制换档手柄的运动方式。

进一步地，该换档操纵装置还包括高低档控制机构；高低档控制机构设置在换档手柄上，用于通过控制高低档电磁阀来控制变速箱进行高低档切换。

根据本发明的另一方面，还提出一种换档控制装置，包括：选档信号接收单元，用于接收选档信号传感器发送的选档信号；换档信号接收单元，用于接收换档信号传感器发送的换档信号；离合信息接收单元，用于获取离合器的状态信息；选换档控制单元，用于在离合器为分离状态时，根据选档信号和换档信号控制执行机构执行选档和换档操作。

进一步地，该换档控制装置还包括反馈信息接收单元；反馈信息接收单元用于接收执行机构发送的反馈信号；选换档控制单元用于若反馈信号为变速箱换档到位信号，则控制手感反馈机构解锁，若反馈信号为变速箱未换档到位信号，控制手感反馈机构保持锁止状态。

进一步地，该换档控制装置还包括车辆信息接收单元；车辆信息接收单元用于接收车辆的速度信息；选换档控制单元还用于判断车辆速度与换档信号是否相匹配，若车辆速度与换档信号不相匹配，则不控制执行机构进行换档操作。

进一步地，车辆信息接收单元还用于接收车辆的取力信息；选换档控制单元还用于判断接收的换档信号与预定取力档位是否相一致，若换档信号与预定取力档位不一致，则不控制执行机构进行换档操作。

进一步地，该换档控制装置还包括定档取力解锁信息接收单元；定档取力解锁信息接收单元用于接收定档取力解锁按钮发送的取力解锁信号。

进一步地，车辆信息接收单元用于判断车辆是否熄火；选换档控制单元用于在车辆熄火且变速箱处于非空档状态时，控制执行机构实现变速箱换入空档操作。

进一步地，该换档控制装置还包括高低档信号接收单元；高低档信号接收单元用于接收高低档控制机构发送的高低档信号；选换档控制单元还用于根据高低档信号通过控制高低档电磁阀来控制变速箱进行高低档切换。

进一步地，选换档控制单元用于在接收到执行机构的反馈信号时向显示装置发送相应的档位信息。

根据本发明的另一方面，还提出一种电控换档系统，包括上述换档操纵装置和上述的换档控制装置。

进一步地，该电控换档系统还包括电磁阀组和执行机构；其中，电磁阀组用于接收换档控制装置发送的信号以便控制执行机构执行相应的操作；执行机构用于控制变速箱实现选档或换档操作。

进一步地，执行机构包括选档执行机构和换档执行机构；选档执行机构通过支架和选档摇臂安装在变速箱上，以控制变速箱实现选档操作；换档执行机构通过支架和换档摇臂安装在变速箱上，以控制变速箱实现换档操作。

进一步地，执行机构还包括选档反馈单元和换档反馈单元；选档反馈单元用于将选档执行机构的位置信息反馈给换档控制装置；换档反馈单元用于将换档执行机构的位置信息反馈给换档控制装置。

根据本发明的另一方面，还提出一种换档控制方法，包括：接收选档信号传感器发送的选档信号和换档信号传感器发送的换档信号；获取离合器的离合信息；当离合器为分离状态时，根据选档信号和换档信号控制执行机构执行选档和换档操作。

进一步地，该方法还包括：接收执行机构的反馈信号；若反馈信号为变速箱换档到位信号，则控制手感反馈机构解锁；若反馈信号为变速箱换档未到位信号，则控制手感反馈机构保持锁止状态。

进一步地，该方法还包括：接收车辆的速度信息；判断车辆速度与换档信号是否相匹配；若车辆速度与换档信号不相匹配，则不控制执行机构进行换档操作。

进一步地，该方法还包括：接收车辆的取力信息；判断接收的换档信号与预定取力档位是否相一致；若接收的换档信号与预定取力档位不一致，则不控制执行机构进行换档操作。

进一步地，该方法还包括：接收到车辆熄火信号时，若变速箱处于非空档状态，则控制执行机构实现变速箱换入空档操作。

进一步地，该方法还包括：接收高低档控制机构发送的高低档信号；根据高低档信号通过控制高低档电磁阀来控制变速箱进行高低档切换。

进一步地，该方法还包括：接收执行机构的反馈信号以便向显示装置发送相应的档位信息。

与现有技术相比，本发明通过设置选档信号传感器和换档信号传感器，实时读取手柄位置信息，在不改变传统手动换档操纵方式的前提下，能够实现换档性能的最优化设计，极大地提高了换档舒适性。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1为现有技术起重机换档操纵方式示意图。

图2为现有技术起重机换档操纵方式另一个示意图。

图3为现有技术换档操纵器的结构示意图。

图4为本发明换档操纵装置的一个实施例的结构示意图。

图5为本发明换档操纵装置的另一个实施例的结构示意图。

图6为本发明换档控制装置的一个实施例的结构示意图。

图7为本发明换档控制装置的另一个实施例的结构示意图。

图8为本发明电控换档系统的一个实施例的结构示意图。

图9为本发明执行机构的一个实施例的结构示意图。

图10为本发明换档控制方法的一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图4为本发明换档操纵装置的一个实施例的结构示意图。该换档操作装置包括换档手柄410、选档信号传感器420和换档信号传感器430。其中：

换档手柄410可以进行选档操作和换档操作，例如，驾驶员左右移动换档手柄410则进行选档操作，前后移动换档手柄410则进行换档操作。驾驶员通过换档手柄410进行选档操作时，换档手柄410会带动选档传动轴在选换档支撑板的旋转副内旋转，进行换档操作时，换档手柄410通过选换档支撑板带动换档传动轴在壳体的旋转副内旋转。

选档信号传感器420安装在选档传动轴上，换档信号传感器430安装在换档传动轴上。选档信号传感器420和换档信号传感器430可以为角度传感器，例如当换档手柄410进行选档运动时，选档传动轴可以带动选档信号传感器420的输入轴旋转，进而选档信号传感器420可以通过角度的变化来输出相应的电压或电流信号，即发出选档信号。当换档手柄410进行换档运动时，换档传动轴可以带动换档信号传感器430的输入轴旋转，进而换档信号传感器430可以通过角度的变化来输出相应的电压或电流信号，即发出换档信号。

选档信号传感器420和换档信号传感器430之间相互独立工作，互不影响，且能精确读取和输出手柄位置信息。选档信号传感器420和换档信号传感器430分别将选档信号和换档信号发送至换档控制装置，换档控制装置根据选档信号和换档信号可以通过电磁阀控制执行机构执行相应的选档或换档操作。

在该实施例中，通过设置选档信号传感器和换档信号传感器，实时读取手柄位置信息，在不改变传统手动换档操纵方式的前提下，能够实现换档性能的最优化设计，极大地提高了换档舒适性。

在一个实施例中，本发明还可以实现在驾驶员需要换档时提前换档，在需要摘档时提前摘档，动作灵敏、可靠。例如，换档手柄410向前或后推1/3左右行程时，执行机构即执行换档动作，换档到位后，回拉或推1/3左右行程时，执行机构及执行摘档动作，该过程主要通过换档传感器430的电信号判断。例如，换档手柄410中位时，换档传感器430电压为2.5V，换档完成后换档传感器430电压为5V，则换档手柄410向前运动到换档传感器430电压为3.25V时，换档机构即换档，换档完成后，换档传感器430电压为5V；需要摘档时，换档手柄410向后运动，当换档传感器430电压小于4.2V时，换档机构即摘档。当然，本领域的技术人员应当理解，换档传感器的电压大小仅是用于举例，可以根据实际情况设置换档传感器的电压为多少时就能够提前换档或提前摘档。

图5为本发明换档操纵装置的另一个实施例的结构示意图。该换档操纵器包括换档手柄510、选档信号传感器520、换档信号传感器530和手感反馈机构540，其中：

换档手柄510、选档信号传感器520、换档信号传感器530分别与换档手柄410、选档信号传感器420和换档信号传感器430相同，此处不再进一步介绍。手感反馈机构540与换档手柄510的选档传动轴球饺连接，用于实现手柄换档行程的小范围锁止与解锁，从而有效提醒驾驶员变速箱是否换档完成。其中手感反馈机构540可以与手感反馈电磁阀541通过气路管连接，通过气源的通断来实现换档手柄510的锁止或解锁。当变速箱无法换入预定档位时手感反馈机构540始终处于锁止状态，驾驶员无法将换档手柄510换入预定位置；变速箱换入预定档位后，手感反馈机构540解锁，换档手柄510可以移动到底，告知驾驶员变速箱换档完成，驾驶员松开离合踏板即可完成换档操作。

另外，由于手感反馈机构540与换档手柄510的选档传动轴球饺连接，在选档过程中，选档传动轴只进行旋转运动，因此，不会触发手感反馈机构540，即在换档手柄510选档时不会造成不同档位的换档锁止行程不一致。在换档过程中，选换档支撑板会带动选档传动轴前后摆动，从而拉动或推动手感反馈机构540，手感反馈机构540可以实现换档的锁止或解锁。

在本发明的另一个实施例中，换档操纵装置还包括手柄路径限制机构550，手柄路径限制机构550安装在换档操作装置的侧板上，用于限制换档手柄510的动作方式，例如，通过设置手柄路径限制机构550，换档手柄510只有在选档到位后才能进行换档操作，换档手柄510只有处于空档时才能进行选档操作。其中，手柄路径限制机构550可以为王字型的镂空板。本领域的技术人员应当理解，手柄路径限制机构550只要能实现限制手柄运动路径即可，手柄路径限制机构550为王字型的镂空板仅是其中的一种实现形式。

在该实施例中，通过设置手柄路径限制机构，换档手柄只有在选档到位后才能进行换档操作，换档手柄只有处于空档时才能进行选档操作，能够保证换档的安全性。

在本发明的另一个实施例中，换档操纵装置还包括高低档控制机构560，其中，高低档控制机构560可以设置在换档手柄510上，高低档控制机构560可以将高低档信号发送至换档控制装置，换档控制装置通过控制高低档电磁阀561来控制变速箱进行高低档切换。通过设置高低档控制机构560可以使本发明适应具有高低档的多档位变速箱。

图6为本发明换档控制装置的一个实施例的结构示意图。该换档控制装置包括选档信号接收单元610、换档信号接收单元620、离合信息接收单元630和选换档控制单元640，其中：

选档信号接收单元610用于接收选档信号传感器发送的选档信号，例如，换档手柄左右移动，即进行选档运动时，选档信号传感器精确读取换档手柄位置信息并输出选档信号至选档信号接收单元610。换档信号接收单元620用于接收换档信号传感器发送的换档信号，例如，换档手柄前后移动，即进行换档运动时，换档信号传感器精确读取换档手柄位置信息并输出换档信号至换档信号接收单元620。其中，选档信号和换档信号为电信号。离合信息接收单元630用于获取离合器的状态信息。选换档控制单元640用于在离合器为分离状态时，根据选档信号和换档信号控制执行机构执行选档和换档操作。

例如当驾驶员踩下离合器踏板，并通过换档操纵器换档后，选换档控制单元640通过综合分析车辆信息和选、换档信息判断驾驶员意图，进而通过控制电磁阀来控制选、换档执行机构使变速箱换入预定档位。

在该实施例中，换档控制装置接收的是选/换档信号传感器发送的电信号，通过电信号控制变速箱进行换档动作，其换档力、换档距离、换档到位感等换档性能不受变速箱限制，因此，本发明可以实现车辆的换档性能的最优化设计，且由于仍然保留了离合器踏板，因此驾驶员的驾驶方式和普通手动档车辆一致。

图7为本发明换档控制装置的另一个实施例的结构示意图。该换档控制装置包括选档信号接收单元710、换档信号接收单元720、离合信息接收单元730、选换档控制单元740，还包括反馈信息接收单元750。

其中选档信号接收单元710、换档信号接收单元720、离合信息接收单元730分别与选档信号接收单元610、换档信号接收单元620和离合信息接收单元630相同，此处不再进一步介绍。

反馈信息接收单元750用于接收执行机构发送的反馈信号，例如，执行机构的反馈单元可以将选换档执行机构的位置信息反馈给换档控制装置的反馈信息接收单元750，若反馈信号为变速箱换档到位信号，选换档控制单元740则控制手感反馈机构解锁，若反馈信号为变速箱未换档到位信号，选换档控制单元740则控制手感反馈机构保持锁止状态。

选换档控制单元740还用于在接收到执行机构的反馈信号时向显示装置发送相应的档位信息，以便驾驶员通过显示装置查看变速箱的档位。

在该实施例中，通过接收执行机构反馈的信息，可以控制手感反馈机构保持锁止或解锁，从而能够有效提醒驾驶员变速箱是否换档完成。

在另一个实施例中，该换档控制装置还包括车辆信息接收单元760，车辆信息接收单元760用于接收车辆的速度信息。选换档控制单元740根据当前车辆的速度信息判断车辆所需的最佳档位，从而提醒驾驶员及时换档；此外，当驾驶员换入的档位不符合当前车速要求时，系统会发出警告且不执行换档操作，该功能可以提高车辆的经济燃油箱和变速箱的可靠性。

在另一个实施例中，车辆信息接收单元760还用于接收车辆的取力信息。选换档控制单元740判断接收的换档信号与预定取力档位是否相一致，若换档信号与预定取力档位不一致，则不控制执行机构进行换档操作。例如，当检测到车辆需要取力时，驾驶员只能按要求换入某一固定档位，否则，选换档控制单元740不执行换档命令且手感反馈机构一直处于锁止状态，驾驶员无法完成换档，提醒驾驶员换入的档位不符合要求。从而保证取力机构的转速、扭矩符合设计要求，提高系统可靠性。

该换档控制装置还包括定档取力解锁信息接收单元770，用于接收定档取力解锁按钮发送的取力解锁信号。例如，当车辆处于某极端工况原有设计取力档位无法满足要求时，驾驶员可以按下定档取力解锁按钮将该功能解除，从而挂入其他合适档位进行取力，此操作提高了车辆的环境适应性。

在另一个实施例中，车辆信息接收单元760还用于接收车辆的熄火信息。选换档控制单元740用于在车辆熄火且所述变速箱处于非空档状态时，控制执行机构实现变速箱换入空档操作。例如，当驾驶员在变速箱处于非空档状态时直接熄火，选换档控制单元740会控制选、换档执行机构将变速箱换入空档，且在变速箱完成换档动作后，手感反馈机构会由解锁状态变为锁止状态，换档手柄会自动返回空档位置，该功能可以防止车辆在档熄火且长时间停车后，由于整车气压不足造成变速箱无法换入空档，车辆无法启动。如整车断电造成车辆在非空档时熄火，可以在整车上电后，通过系统自检，将变速箱换入空档，从而保证了车辆在启动前处于空档位置。

在另一个实施例中，该换档控制装置还包括高低档信号接收单元780，高低档信号接收单元780用于接收高低档控制机构发送的高低档信号。选换档控制单元740还用于根据高低档信号通过控制高低档电磁阀来控制变速箱进行高低档切换。例如，按下低档时，选换档控制单元740控制高低档电磁阀通气，该气体到达变速箱后，变速箱内部机构会执行换入高档动作，按下高档开关时，选换档控制单元740控制高低档电磁阀断气，变速箱即会换入高档。因此，本发明可以适应具有高低档的多档位变速箱。

图8为本发明电控换档系统的一个实施例的结构示意图。该电控换档系统包括换档操纵装置810和换档控制装置820，其中，换档操纵装置810和换档控制装置820以上述实施例中进行详细介绍，此处不再进一步阐述。本发明换档操纵装置810主要负责发出选、换档信号，换档控制装置820(ECU)通过选、换档信号控制选、换档执行机构完成换档动作。在整个换档过程中，换档操纵装置810只传递电信号，因此，在该系统中，换档操纵装置810的换档性能参数(换档力、换档距离、换档到位感等)可以根据人机工程学要求设计到最优值。

在另一个实施例中，电控换档系统还可以包括电磁阀组830和执行机构840，其中，电磁阀组830与换档控制装置820连接，用于接收换档控制装置820发送的信号以便控制执行机构840执行相应的操作。该电控换档系统的换档操纵装置810和电磁阀组830分别与驱动机构850连接。例如气源通过减压阀后分别通向换档操纵装置810和电磁阀组830，或者还可以为液压源通过液压阀后分别通向换档操纵装置810和电磁阀组830，从而作为换档操纵装置内部的手感反馈机构、高低档切换以及选、换档执行机构的动力源。

执行机构840用于控制变速箱实现选档或换档操作，执行机构840可以如图9所示，包括选档执行机构841和换档执行机构842，其中，选档执行机构841通过支架843和选档摇臂844安装在变速箱845上，以控制变速箱845实现选档操作。换档执行机构842通过支架843和换档摇臂846安装在变速箱845上，以控制变速箱845实现换档操作。由于选、换档执行机构均不需要进行对变速箱进行任何结构更改，因此该系统可以匹配多种型号变速箱，使用范围广。另外，选、换档执行机构均具有多个固定的伸缩位置，从而保证变速箱精确的选、换档动作。

执行机构840还包括选档反馈单元847和换档反馈单元848，其中，选档反馈单元847用于将选档执行机构841的位置信息反馈给换档控制装置820；换档反馈单元848用于将换档执行机构842的位置信息反馈给换档控制装置820。

在本发明的实施例中，在不改变传统手动换档操纵方式和变速箱内部结构的前提下，设计了一种电控换档系统，从而实现了换档性能的最优化设计，极大地提高了换档舒适性。另外，本发明的设计了手感反馈机构，从而有效地提醒驾驶员变速箱是否换档完成，且手感反馈机构不受选档过程影响。并且选、换档信号传感器能够时时精确读取和输出换档手柄位置信息，且两者相互独立，互不影响；选、换档执行机构均具有多个固定的伸缩位置，且可以将其位置信息反馈给换档控制装置。

图10为本发明换档控制方法的一个实施例的流程示意图。该方法包括以下步骤：

在步骤1010，接收选档信号传感器发送的选档信号和换档信号传感器发送的换档信号。例如，换档手柄左右移动，即进行选档运动时，选档信号传感器精确读取换档手柄位置信息并输出选档信号。换档手柄前后移动，即进行换档运动时，换档信号传感器精确读取换档手柄位置信息并输出换档信号。其中，选档信号和换档信号为电信号。

在步骤1020，获取离合器的离合信息。

在步骤1030，在离合器为分离状态时，根据选档信号和换档信号控制执行机构执行选档和换档操作。例如当驾驶员踩下离合器踏板，并通过换档操纵器换档后，通过综合分析车辆信息和选、换档信息判断驾驶员意图，进而通过控制电磁阀来控制选、换档执行机构使变速箱换入预定档位。

在该实施例中，通过接收选/换档信号传感器发送的电信号，通过电信号控制变速箱进行换档动作，其换档力、换档距离、换档到位感等换档性能不受变速箱限制，因此，本发明可以实现车辆的换档性能的最优化设计，且由于该系统仍然保留了离合器踏板，因此驾驶员的驾驶方式和普通手动档车辆一致。

在本发明的另一个实施例中，该方法还可以包括接收执行机构的反馈信号；若反馈信号为变速箱换档到位信号，则控制手感反馈机构解锁；若反馈信号为变速箱换档未到位信号，则控制手感反馈机构保持锁止状态。另外，还可以向显示装置发送该反馈信息，以方便驾驶员通过屏幕查看档位信息。

在该实施例中，通过接收执行机构反馈的信息，可以控制手感反馈机构保持锁止或解锁，从而能够有效提醒驾驶员变速箱是否换档完成。

在本发明的另一个实施例中，该方法还可以包括：接收车辆的速度信息；判断车辆速度与换档信号是否相匹配；若车辆速度与换档信号不相匹配，则不控制执行机构进行换档操作。例如，根据当前车辆的速度信息判断车辆所需的最佳档位，从而提醒驾驶员及时换档；此外，当驾驶员换入的档位不符合当前车速要求时，系统会发出警告且不执行换档操作，该功能可以提高车辆的经济燃油箱和变速箱的可靠性。

在本发明的另一个实施例中，该方法还可以包括接收车辆的取力信息；判断接收的换档信号与预定取力档位是否相一致；若接收的换档信号与预定取力档位不一致，则不控制执行机构进行换档操作。例如，当检测到车辆需要取力时，驾驶员只能按要求换入某一固定档位，否则，换档控制装置不执行换档命令且手感反馈机构一直处于锁止状态，驾驶员无法完成换档，提醒驾驶员换入的档位不符合要求。从而保证取力机构的转速、扭矩符合设计要求，提高系统可靠性。当车辆处于某极端工况原有设计取力档位无法满足要求时，驾驶员可以按下定档取力解锁按钮将该功能解除，从而挂入其他合适档位进行取力，此操作提高了车辆的环境适应性。

在本发明的另一个实施例中，该方法还可以包括在接收到车辆熄火信号时，若变速箱处于非空档状态，则控制执行机构实现变速箱换入空档操作。例如，当驾驶员在变速箱处于非空档状态时直接熄火，换档控制装置会控制选、换档执行机构将变速箱换入空档，且在变速箱完成换档动作后，手感反馈机构会由解锁状态变为锁止状态，换档手柄会自动返回空档位置，该功能可以防止车辆在档熄火且长时间停车后，由于整车气压不足造成变速箱无法换入空档，车辆无法启动。如整车断电造成车辆在非空档时熄火，可以在整车上电后，通过系统自检，将变速箱换入空档，从而保证了车辆在启动前处于空档位置。

在本发明的另一个实施例中，该方法还可以包括接收高低档控制机构发送的高低档信号；根据高低档信号通过控制高低档电磁阀来控制变速箱进行高低档切换。例如，按下低档时，换档控制装置控制高低档电磁阀通气，该气体到达变速箱后，变速内部机构会执行换入高档动作，按下高档开关时，换档控制装置控制高低档电磁阀断气，变速箱即会换入高档。因此，本发明可以适应具有高低档的多档位变速箱。

至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本发明的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (14)

1.一种换档操作装置，其特征在于，包括：

换档手柄，与选档传动轴和换档传动轴连接，其中，换档手柄进行选档操作时，带动选档传动轴在选换档支撑板的旋转副内旋转，进行换档操作时，通过选换档支撑板带动换档传动轴在壳体的旋转副内旋转；

选档信号传感器，设置在所述选档传动轴上，用于获取所述换档手柄的选档位置信息，发送所述选档位置信息对应的选档信号以便选档执行机构执行选档操作；

换档信号传感器，设置在所述换档传动轴上，用于获取所述换档手柄的换档位置信息，发送所述换档位置信息对应的换档信号以便换档执行机构执行换档操作；

手感反馈机构，与所述换档手柄的选档传动轴球饺连接，用于控制所述换档手柄的换档行程的锁止或解锁；

手柄路径限制机构，安装在所述换档操作装置的侧板上，用于限制所述换档手柄的运动方式；

高低档控制机构，设置在所述换档手柄上，用于通过控制高低档电磁阀来控制变速箱进行高低档切换。

2.一种换档控制装置，其特征在于，包括：

选档信号接收单元，用于接收选档信号传感器发送的选档信号，其中，选档信号传感器设置在选档传动轴上，获取换档手柄的选档位置信息，发送所述选档位置信息对应的选档信号；

换档信号接收单元，用于接收换档信号传感器发送的换档信号，其中，换档信号传感器设置在换档传动轴上，获取所述换档手柄的换档位置信息，发送所述换档位置信息对应的换档信号；

离合信息接收单元，用于获取离合器的状态信息；

选换档控制单元，用于在所述离合器为分离状态时，根据所述选档信号和所述换档信号控制执行机构执行选档和换档操作；

高低档信号接收单元，用于接收高低档控制机构发送的高低档信号；

车辆信息接收单元，用于接收车辆的取力信息以及判断车辆是否熄火；其中，所述选换档控制单元还用于判断接收的换档信号与预定取力档位是否相一致，若所述换档信号与预定取力档位不一致，则不控制所述执行机构进行换档操作；在车辆熄火且变速箱处于非空档状态时，控制所述执行机构实现变速箱换入空档操作；以及根据所述高低档信号通过控制高低档电磁阀来控制所述变速箱进行高低档切换；

其中，所述换档手柄与选档传动轴和换档传动轴连接，其中，换档手柄进行选档操作时，带动选档传动轴在选换档支撑板的旋转副内旋转，进行换档操作时，通过选换档支撑板带动换档传动轴在壳体的旋转副内旋转，手感反馈机构与所述换档手柄的选档传动轴球饺连接，控制所述换档手柄的换档行程的锁止或解锁；其中，手柄路径限制机构安装在换档操作装置的侧板上，用于限制所述换档手柄的运动方式。

3.根据权利要求2所述的换档控制装置，其特征在于，还包括反馈信息接收单元；

所述反馈信息接收单元用于接收所述执行机构发送的反馈信号；

所述选换档控制单元用于若所述反馈信号为所述变速箱换档到位信号，则控制手感反馈机构解锁，若所述反馈信号为所述变速箱未换档到位信号，控制手感反馈机构保持锁止状态。

4.根据权利要求2所述的换档控制装置，其特征在于，

所述车辆信息接收单元用于接收车辆的速度信息；

所述选换档控制单元还用于判断车辆速度与所述换档信号是否相匹配，若所述车辆速度与所述换档信号不相匹配，则不控制所述执行机构进行换档操作。

5.根据权利要求2所述的换档控制装置，其特征在于，还包括定档取力解锁信息接收单元；

所述定档取力解锁信息接收单元用于接收定档取力解锁按钮发送的取力解锁信号。

6.根据权利要求2-5任一所述的换档控制装置，其特征在于，所述选换档控制单元用于在接收到所述执行机构的反馈信号时向显示装置发送相应的档位信息。

7.一种电控换档系统，其特征在于，包括权利要求1所述换档操作装置和权利要求2-6任一所述的换档控制装置。

8.根据权利要求7所述的电控换档系统，其特征在于，还包括电磁阀组和执行机构；

其中，所述电磁阀组用于接收所述换档控制装置发送的信号以便控制执行机构执行相应的操作；

所述执行机构用于控制变速箱实现选档或换档操作。

9.根据权利要求8所述的电控换档系统，其特征在于，所述执行机构包括选档执行机构和换档执行机构；

所述选档执行机构通过支架和选档摇臂安装在变速箱上，以控制所述变速箱实现选档操作；

所述换档执行机构通过支架和换档摇臂安装在变速箱上，以控制所述变速箱实现换档操作。

10.根据权利要求9所述的电控换档系统，其特征在于，所述执行机构还包括选档反馈单元和换档反馈单元；

所述选档反馈单元用于将所述选档执行机构的位置信息反馈给换档控制装置；

所述换档反馈单元用于将所述换档执行机构的位置信息反馈给换档控制装置。

11.一种换档控制方法，其特征在于，包括：

接收选档信号传感器发送的选档信号和换档信号传感器发送的换档信号，以及接收车辆的取力信息，其中，选档信号传感器设置在选档传动轴上，获取换档手柄的选档位置信息，发送所述选档位置信息对应的选档信号，换档信号传感器设置在换档传动轴上，获取所述换档手柄的换档位置信息，发送所述换档位置信息对应的换档信号；

获取离合器的离合信息；

当所述离合器为分离状态时，判断接收的换档信号与预定取力档位是否相一致，若接收的换档信号与预定取力档位不一致，则不控制执行机构进行换档操作，若接收的换档信号与预定取力档位一致，则根据所述选档信号和所述换档信号控制执行机构执行选档和换档操作；

其中，接收到车辆熄火信号时，若变速箱处于非空档状态，则控制所述执行机构实现变速箱换入空档操作；

接收高低档控制机构发送的高低档信号，根据所述高低档信号通过控制高低档电磁阀来控制所述变速箱进行高低档切换；

其中，所述换档手柄与选档传动轴和换档传动轴连接，其中，换档手柄进行选档操作时，带动选档传动轴在选换档支撑板的旋转副内旋转，进行换档操作时，通过选换档支撑板带动换档传动轴在壳体的旋转副内旋转，手感反馈机构与所述换档手柄的选档传动轴球饺连接，控制所述换档手柄的换档行程的锁止或解锁，其中，手柄路径限制机构安装在换档操作装置的侧板上，用于限制所述换档手柄的运动方式。

12.根据权利要求11所述的换档控制方法，其特征在于，还包括：

接收所述执行机构的反馈信号；

若所述反馈信号为变速箱换档到位信号，则控制手感反馈机构解锁；

若所述反馈信号为变速箱换档未到位信号，则控制手感反馈机构保持锁止状态。

13.根据权利要求11所述的换档控制方法，其特征在于，还包括：

接收车辆的速度信息；

判断车辆速度与所述换档信号是否相匹配；

若所述车辆速度与所述换档信号不相匹配，则不控制所述执行机构进行换档操作。

14.根据权利要求11-13任一所述的换档控制方法，其特征在于，还包括：

接收所述执行机构的反馈信号以便向显示装置发送相应的档位信息。