CN106917866B - 变速器的换挡控制方法、装置及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种变速器的换挡控制方法、装置及车辆，该方法包括以下步骤：检测选择的挡位，并检测车辆的当前行驶方向以及车辆的当前车速；判断选择的挡位和当前行驶方向是否一致；如果不一致，则判断当前车速是否大于误挂保护车速阈值；如果当前车速小于或等于误挂保护车速阈值，则控制变速器以第一保护模式运行；如果当前车速大于误挂保护车速阈值，则控制变速器以第二保护模式运行。本发明的方法能够有效避免驾驶员误挂的风险，实现防错保护功能，提高变速器的使用寿命，保证车辆驾驶的可靠性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种变速器的换挡控制方法、装置及车辆。
背景技术
目前，车用双离合器自动变速器功能属性主要可以归纳为P-R-N-D四个属性，即驻车—倒档—空档—前进四个功能状态，车辆可以通过整车换挡杆接口—换挡拉线—PRND传感器—TCU(Transmission Control Unit，变速器控制单元)传递驾驶员意图，实现状态的正常切换。然而，在非预期/非正常的情况下，例如驾驶员的误操作(换挡杆误挂R-D，或是D-R)，则需要进一步判断操作是否合理，一旦没有保护措施，则在直接施加相反的驱动力后，易造成变速器的损坏，并且对驾驶安全产生极大隐患，无法很好地保证车辆驾驶的安全性。
相关技术中，如图1所示，保护措施一般为通过在排档座上加机械/电控锁止装置实现基本的防错保护功能。然而，仅仅在与驾驶员直接接口的换挡杆增加保护措施，即通过在排档座上加机械/电控锁止装置实现基本的防错保护功能，但是在按下解锁器后，挡位仍然可以随意切换，并且机械/电控锁止装置一旦失效，则失去防错保护功能，因此仍存在误挂的风险，无法保证车辆驾驶的安全性。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种变速器的换挡控制方法，该方法能够有效避免驾驶员误挂的风险，实现防错保护功能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种变速器的换挡控制方法，包括以下步骤：检测驾驶员选择的挡位，并检测车辆的当前行驶方向以及所述车辆的当前车速；判断所述驾驶员选择的挡位和所述车辆的当前行驶方向是否一致；如果不一致，则判断所述车辆的当前车速是否大于误挂保护车速阈值；如果所述车辆的当前车速小于或等于误挂保护车速阈值，则控制所述变速器以第一保护模式运行；如果所述车辆的当前车速大于所述误挂保护车速阈值，则控制所述变速器以第二保护模式运行。
进一步地，所述控制所述变速器以第一保护模式运行具体包括：判断所述驾驶员选择的挡位是否为R挡；以及如果所述驾驶员选择的挡位为R挡，则控制所述变速器进入1挡或2挡。
进一步地，所述控制所述变速器以第一保护模式运行还包括：如果所述驾驶员选择的挡位为D挡，则控制所述变速器进入1挡或R挡，同时控制所述变速器进行滑摩状态。
进一步地，所述控制所述变速器以第二保护模式运行具体包括：控制所述变速器进入空挡。
进一步地，所述变速器的换挡控制方法还包括：当所述驾驶员选择的挡位和所述车辆的当前行驶方向一致时，控制所述变速器退出所述第一保护模式或第二保护模式。
相对于现有技术，本发明所述的发动机的控制方法具有以下优势：
本发明所述的变速器的换挡控制方法，在驾驶员选择的挡位和车辆的当前行驶方向不一致时，根据车辆的当前车速与误挂保护车速阈值控制变速器以第一保护模式或第二保护模式运行，从而有效避免驾驶员误挂的风险，实现防错保护功能，提高变速器的使用寿命，保证车辆驾驶的可靠性和安全性。
本发明的另一个目的在于提出一种变速器的换挡控制装置，该方法能够有效避免驾驶员误挂的风险，实现防错保护功能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种变速器的换挡控制装置，包括：检测模块，用于检测驾驶员选择的挡位，并检测车辆的当前行驶方向以及所述车辆的当前车速；第一判断模块，用于判断所述驾驶员选择的挡位和所述车辆的当前行驶方向是否一致；第二判断模块，用于在所述第一判断模块判断不一致时，进一步判断所述车辆的当前车速是否大于误挂保护车速阈值；控制模块，用于在所述第二判断模块判断所述车辆的当前车速小于或等于误挂保护车速阈值时，控制所述变速器以第一保护模式运行，以及在所述第二判断模块判断所述车辆的当前车速大于所述误挂保护车速阈值时，控制所述变速器以第二保护模式运行。
进一步地，当所述变速器以第一保护模式运行时，所述控制模块在所述驾驶员选择的挡位为R挡时，控制所述变速器进入1挡或2挡。
进一步地，当所述变速器以第一保护模式运行时，所述控制模块在所述驾驶员选择的挡位为D挡时，控制所述变速器进入1挡或R挡，同时控制所述变速器进行滑摩状态。
进一步地，当所述变速器以第二保护模式运行时，所述控制模块控制所述变速器进入空挡。
所述的变速器的换挡控制装置与上述的变速器的换挡控制方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的另一个目的在于提出一种车辆，该车辆能够有有效避免驾驶员误挂的风险，实现防错保护功能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车辆，设置有如上述实施例所述的变速器的换挡控制装置。
所述的车辆与上述的变速器的换挡控制装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为相关技术中变速器的换挡控制方法的流程图
图2为本发明实施例的变速器的换挡控制方法的流程图；
图3为根据本发明一个实施例的变速器的换挡控制方法的流程图；
图4为根据本发明一个具体实施例的变速器的换挡控制方法的流程图；以及
图5为根据本发明实施例的变速器的换挡控制装置的结构示意图。
附图标记说明：
100-变速器的换挡控制装置、10-检测模块、20-第一判断模块、30-第二判断模块、40-控制模块。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图2是根据本发明一个实施例的变速器的换挡控制方法的流程图。
如图2所示，根据本发明一个实施例的变速器的换挡控制方法，包括以下步骤：
S201，检测驾驶员选择的挡位，并检测车辆的当前行驶方向以及车辆的当前车速。
可以理解的是，在本发明的实施例中，本发明实施例的控制方法首先进行控制信号的采集，包括：采集驾驶员换挡需求信号(相当于检测驾驶员选择的挡位)、车速检测(即车辆的当前车速)和车辆实际运动方向检测(即检测车辆的当前行驶方向)，具体如下：
a.驾驶员换挡需求信号，可以通过安装于自动变速器/换挡杆上的PRND传感器测得驾驶员需求的挡位信号，定义为SIS_PosSl，对应的信号值为SIS_PosSl_P＝0，SIS_PosSl_R＝1，SIS_PosSl_N＝2，SIS_PosSl_D＝3；
b.车速检测：TCU可以通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线从整车ESP(Electronic Stability Program，车身电子稳定系统)系统得到车速值，定义为CAN message_vehsped；
c.车辆实际运动方向检测：可以通过变速器内部输出轴转速传感器，其具有方向检测功能，可以输出轴的方向，定义为：Drv_Direction,对应的信号值为Drv_Direction_Forward＝0，Drv_Direction_Backward＝1。
S202，判断驾驶员选择的挡位和车辆的当前行驶方向是否一致。
可以理解的是，当驾驶员选择的挡位和当前车辆实际的行驶方向不一致时，则可以判断SIS_PosSl_R＝1&Drv_Direction_Forward＝0或SIS_PosSl_D＝3&Drv_Direction_Backward＝1，从而可以判定驾驶员的操作为错误挂档，此时会令标志位Flag_Drv_direction_fault＝1，立即进入保护功能，同时TCU可以通过CAN总线向仪表发送报警信息提示“进入RD保护模式”，并发出报警提示音，以对用户进行提示，实现防错保护功能，实现防错保护功能。
也就是说，本发明实施例的控制方法通过驾驶员选择的挡位和车辆的当前行驶方向实现误挂检测及保护功能进入，从而能够有效避免驾驶员误挂的风险，实现防错保护功能，提高变速器的使用寿命，保证车辆驾驶的可靠性和安全性。
S203，如果不一致，则判断车辆的当前车速是否大于误挂保护车速阈值。
S204，如果车辆的当前车速小于或等于误挂保护车速阈值，则控制变速器以第一保护模式运行。
也就是说，在进入错误保护功能之后，错误保护分可以为两个不同的等级，第一种(即等级1)为车辆的当前车速小于或等于误挂保护车速阈值时，自动变速器软件进入保护模式1(即第一保护模式)。其中，误挂保护车速阈值为误挂保护车速，误挂保护车速可以根据实际应用情况进行设置。
可以理解的是，等级1：当前实际车速CAN message_vehsped小于误挂保护车速Threshold_protection_sped_level1，那么当标志位Flag_Drv_direction_fault＝1后，同时自动变速器软件进入保护模式1，Drv_direction_fault_Protection_mode＝0，选择变速器换入预先设定好的保护挡位。
具体地，控制变速器以第一保护模式运行具体包括：判断驾驶员选择的挡位是否为R挡；如果驾驶员选择的挡位为R挡，则控制变速器进入1挡或2挡。
也就是说，如当前误挂挡位R挡，为了实现变速器双离合器起步：预选挡位为第1挡和2挡，即Protection_TargetGear_Preselect＝1或2；使变速器处于抵挡运行(保护)状态，从而不会继续执行升挡动作。
另外，控制变速器以第一保护模式运行还可以包括：如果驾驶员选择的挡位为D挡，则控制变速器进入1挡或R挡，同时控制变速器进行滑摩状态。
进一步地，如当前误挂选择D挡：预选挡位为第1挡和R挡，Protection_TargetGear_Preselect＝0或1，其中0代表的是R挡位，同时控制两个离合器同时滑摩，即控制离合器状态标志位为Protection_OddClutch_state＝1&Protection_EvenClutch_state＝1(0：离合器打开状态；1：离合器滑摩状态；2：离合器结合状态。)。此时1挡处于滑摩状态，发挥制动作用，从而使车辆尽快减速至车速为0的安全状态，保证车辆驾驶的安全性。
S205，如果车辆的当前车速大于误挂保护车速阈值，则控制变速器以第二保护模式运行。
在本发明的实施例中，通过对不同车速下的工况进行识别，区分不同的危险车速保护区间，提高驾驶可操作性，而不是简单切断动力。
具体地，控制变速器以第二保护模式运行具体包括：控制变速器进入空挡。
也就是说，在进入错误保护功能之后，错误保护的第二种(即等级2)为车辆的当前车速大于误挂保护车速阈值时，自动变速器软件进入保护模式2(即第二保护模式)。
可以理解的是，等级2：当前实际车速CAN message_vehsped大于误挂保护车速Threshold_protection_sped_level1，那么当标志位Flag_Drv_direction_fault＝1后，立即切换当前挡位进入空档，即进入保护模式2，Drv_direction_fault_Protection_mode＝2，直至车速再次低于保护车速Threshold_protection_sped_level1，进入之前定义的保护挡位。
在本发明的实施例中，通过设定保护挡位，可以有效避免发动机熄火，使错误发生后车辆依然可以继续行驶，保护功能最大化。
另外，本发明实施例的变速器的换挡控制方法还可以包括：当驾驶员选择的挡位和车辆的当前行驶方向一致时，控制变速器退出第一保护模式或第二保护模式。
也就是说，当驾驶员纠正了误挂动作后，需要退出保护功能，并恢复变速器正常换挡模式，判定条件如下：驾驶员选择的挡位和当前车辆实际的行驶方向变为一致，即判断SIS_PosSl_R＝1&Drv_Direction_Forward＝1或SIS_PosSl_D＝3&Drv_Direction_Backward＝0，则无论当前是处于等级1或等级2的保护模式，立即退出保护功能，即标志位Flag_Drv_direction_fault＝0，避免影响用户的驾驶体验。
本发明所述的变速器的换挡控制方法，在驾驶员选择的挡位和车辆的当前行驶方向不一致时，根据车辆的当前车速与误挂保护车速阈值控制变速器以第一保护模式或第二保护模式运行，从而有效避免驾驶员误挂的风险，实现防错保护功能，消除驾驶安全隐患，避免造成变速器的损坏，提高变速器的使用寿命，保证车辆驾驶的可靠性和安全性。
具体地，如图3所示，该变速器的换挡控制方法可以有以下步骤：
S301，开始。
S302误挂检测：判断SIS_PosSl_R＝1&Drv_Direction_Forward＝0或SIS_PosSl_D＝3&Drv_Direction_Backward＝1？
其中，如果是，则执行步骤S304；如果否，则执行步骤S303。
S303，正常功能：Flag_Drv_direction_fault＝0。
S304，进入保护功能：Flag_Drv_direction_fault＝1。
S305，保护等级判断：判断CAN message_vehsped＜Threshold_protection_sped_level1？
其中，如果是，则执行步骤S309；如果否，则执行步骤S306。
S306，Level 2：Drv_direction_fault_Protection_mode＝1。
S307，Drv_direction_fault_Protection_mode＝2。
S308，选择空档。
S309，Level 1：Drv_direction_fault_Protection_mode＝0。
S310，判断当前误挂挡位是否为R挡？
其中，如果是，则执行步骤S313；如果否，则执行步骤S311。
S311，Protection_TargetGear_Preselect＝0或1。
S312，Protection_OddClutch_state＝1&Protection_EvenClutch_state＝1。
S313，Protection_TargetGear_Preselect＝1或2。
具体地，结合图4所示，本发明实施例的控制方法通过在自动变速器车辆上使用的换挡机械防错保护中，从软件的角度加入额外的防错保护功能，当误挂发生或机械防错保护失效时，可以有效保护驾驶者安全，从根本上解决此问题。也就是说，本发明实施例可以应用于驾驶员在进行P-R-N-D操作时的监控和误挂后的保护。其中，TCU通过采集PRND传感器挡位信号监控驾驶员意图，并通过车速传感器和变速器输出轴转速传感器识别当前驾驶方向，进而根据设定的控制逻辑进行保护。
本发明所述的变速器的换挡控制方法，在驾驶员选择的挡位和车辆的当前行驶方向不一致时，根据车辆的当前车速与误挂保护车速阈值控制变速器以第一保护模式或第二保护模式运行，从而有效避免驾驶员误挂的风险，实现防错保护功能，通过挂档防错保护设计，对可能的驾驶员错误动作进行软件策略上的保护，比机械更加可靠，并且通过对不同车速下的工况进行识别，区分不同的危险车速保护区间，提高驾驶可操作性，而不是简单切断动力，以及通过设定保护挡位，可以有效避免发动机熄火，使错误发生后车辆依然可以继续行驶，保护功能最大化，不但消除了驾驶安全隐患，并且避免造成变速器的损坏，提高变速器的使用寿命，保证车辆驾驶的可靠性和安全性。
进一步地，如图5所示，本发明的实施例公开了一种变速器的换挡控制装置100，其包括：检测模块10、第一判断模块20、第二判断模块30和控制模块40。
具体而言，如图5所示，检测模块10用于检测驾驶员选择的挡位，并检测车辆的当前行驶方向以及车辆的当前车速。第一判断模块20用于判断驾驶员选择的挡位和车辆的当前行驶方向是否一致。第二判断模块30用于在第一判断模块判断不一致时，进一步判断车辆的当前车速是否大于误挂保护车速阈值。控制模块40用于在第二判断模块判断车辆的当前车速小于或等于误挂保护车速阈值时，控制变速器以第一保护模式运行，以及在第二判断模块判断车辆的当前车速大于误挂保护车速阈值时，控制变速器以第二保护模式运行。本发明实施例的控制装置100能够有效避免驾驶员误挂的风险，实现防错保护功能，提高变速器的使用寿命，保证车辆驾驶的可靠性和安全性。
其中，当变速器以第一保护模式运行时，控制模块40在驾驶员选择的挡位为R挡时，控制变速器进入1挡或2挡。
也就是说，如当前误挂挡位R挡，为了实现变速器双离合器起步：预选挡位为第1挡和2挡，即Protection_TargetGear_Preselect＝1或2；使变速器处于抵挡运行(保护)状态，从而不会继续执行升挡动作。
进一步地，当变速器以第一保护模式运行时，控制模块40在驾驶员选择的挡位为D挡时，控制变速器进入1挡或R挡，同时控制变速器进行滑摩状态。
也就是说，如当前误挂选择D挡：预选挡位为第1挡和R挡，Protection_TargetGear_Preselect＝0或1，其中0代表的是R挡位，同时控制两个离合器同时滑摩，即控制离合器状态标志位为Protection_OddClutch_state＝1&Protection_EvenClutch_state＝1(0：离合器打开状态；1：离合器滑摩状态；2：离合器结合状态。)。此时1挡处于滑摩状态，发挥制动作用，从而使车辆尽快减速至车速为0的安全状态，保证车辆驾驶的安全性。
进一步地，当变速器以第二保护模式运行时，控制模块40控制变速器进入空挡。
可以理解的是，等级2：当前实际车速CAN message_vehsped大于误挂保护车速Threshold_protection_sped_level1，那么当标志位Flag_Drv_direction_fault＝1后，立即切换当前挡位进入空档，即进入保护模式2，Drv_direction_fault_Protection_mode＝2，直至车速再次低于保护车速Threshold_protection_sped_level1，进入之前定义的保护挡位。
在本发明的实施例中，通过设定保护挡位，可以有效避免发动机熄火，使错误发生后车辆依然可以继续行驶，保护功能最大化。
需要说明的是，本发明实施例的变速器的换挡控制装置的具体实现方式与变速器的换挡控制方法的具体实现方式类似，为了减少冗余，此处不做赘述。
本发明所述的变速器的换挡控制装置，在驾驶员选择的挡位和车辆的当前行驶方向不一致时，根据车辆的当前车速与误挂保护车速阈值控制变速器以第一保护模式或第二保护模式运行，从而有效避免驾驶员误挂的风险，实现防错保护功能，通过挂档防错保护设计，对可能的驾驶员错误动作进行软件策略上的保护，比机械更加可靠，并且通过对不同车速下的工况进行识别，区分不同的危险车速保护区间，提高驾驶可操作性，而不是简单切断动力，以及通过设定保护挡位，可以有效避免发动机熄火，使错误发生后车辆依然可以继续行驶，保护功能最大化，不但消除了驾驶安全隐患，并且避免造成变速器的损坏，提高变速器的使用寿命，保证车辆驾驶的可靠性和安全性。
进一步地，本发明的实施例公开了一种车辆，该车辆设置有上述实施例所述的变速器的换挡控制装置。该车辆在驾驶员选择的挡位和车辆的当前行驶方向不一致时，根据车辆的当前车速与误挂保护车速阈值控制变速器以第一保护模式或第二保护模式运行，从而有效避免驾驶员误挂的风险，实现防错保护功能，通过挂档防错保护设计，对可能的驾驶员错误动作进行软件策略上的保护，比机械更加可靠，并且通过对不同车速下的工况进行识别，区分不同的危险车速保护区间，提高驾驶可操作性，而不是简单切断动力，以及通过设定保护挡位，可以有效避免发动机熄火，使错误发生后车辆依然可以继续行驶，保护功能最大化，不但消除了驾驶安全隐患，并且避免造成变速器的损坏，提高变速器的使用寿命，保证车辆驾驶的可靠性和安全性。
另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (6)
1.一种变速器的换挡控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测驾驶员选择的挡位，并检测车辆的当前行驶方向以及所述车辆的当前车速；
判断所述驾驶员选择的挡位和所述车辆的当前行驶方向是否一致；
如果不一致，则判断所述车辆的当前车速是否大于误挂保护车速阈值；
如果所述车辆的当前车速小于或等于误挂保护车速阈值，则控制所述变速器以第一保护模式运行，其中，所述控制所述变速器以第一保护模式运行具体包括：判断所述驾驶员选择的挡位是否为R挡；如果所述驾驶员选择的挡位为R挡，则控制所述变速器进入1挡或2挡；所述控制所述变速器以第一保护模式运行还包括：如果所述驾驶员选择的挡位为D挡，则控制所述变速器进入1挡或R挡，同时控制所述变速器进行滑摩状态；
如果所述车辆的当前车速大于所述误挂保护车速阈值，则控制所述变速器以第二保护模式运行。
2.如权利要求1所述的变速器的换挡控制方法，其特征在于，所述控制所述变速器以第二保护模式运行具体包括：
控制所述变速器进入空挡。
3.如权利要求1所述的变速器的换挡控制方法，其特征在于，还包括：
当所述驾驶员选择的挡位和所述车辆的当前行驶方向一致时，控制所述变速器退出所述第一保护模式或第二保护模式。
4.一种变速器的换挡控制装置，其特征在于，包括：
检测模块，用于检测驾驶员选择的挡位，并检测车辆的当前行驶方向以及所述车辆的当前车速；
第一判断模块，用于判断所述驾驶员选择的挡位和所述车辆的当前行驶方向是否一致；
第二判断模块，用于在所述第一判断模块判断不一致时，进一步判断所述车辆的当前车速是否大于误挂保护车速阈值，其中，当所述变速器以第一保护模式运行时，控制模块在所述驾驶员选择的挡位为R挡时，控制所述变速器进入1挡或2挡；所述变速器以第一保护模式运行时，所述控制模块在所述驾驶员选择的挡位为D挡时，控制所述变速器进入1挡或R挡，同时控制所述变速器进行滑摩状态；
控制模块，用于在所述第二判断模块判断所述车辆的当前车速小于或等于误挂保护车速阈值时，控制所述变速器以第一保护模式运行，以及在所述第二判断模块判断所述车辆的当前车速大于所述误挂保护车速阈值时，控制所述变速器以第二保护模式运行。
5.如权利要求4所述的变速器的换挡控制装置，其特征在于，当所述变速器以第二保护模式运行时，所述控制模块控制所述变速器进入空挡。
6.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求4-5任一项所述的变速器的换挡控制装置。
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