CN107314105B - 一种档位限制系统、汽车及档位限制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种档位限制系统、汽车及档位限制方法，该系统包括：车速传感器、转速传感器、处理器、变速器控制单元TCU和自动变速器，所述转速传感器的输出端与所述处理器的第一输入端连接，所述车速传感器的输出端与所述处理器的第二输入端连接，所述处理器的第一输出端与所述TCU的第一输入端连接，所述处理器的第二输出端与所述TCU的第二输入端连接，所述TUC的输出端与所述自动变速器的输入连接。本发明可以在必要时限制自动变速器挡位，降低自动换挡汽车的安全隐患。

Description

一种档位限制系统、汽车及档位限制方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种档位限制系统、汽车及档位限制方法。

背景技术

对于一般的车辆而言，变速器(又称为变速箱)档位的高低直接影响车速的高低，主要体现在，每一个档位存在对应的允许车速范围，档位越高，最大允许车速越高，档位越低，最大允许车速越低。目前的车辆比如自动换挡汽车，其档位主要是由变速器控制单元(Transmission Control Unit，简称TCU)根据发动机的转速和车速来进行自动调整的，比如在某一档位时，发动机转速升高，车速值也会相应升高，当转速和车速均升高到一定程度时，TCU就会将变速器的档位也相应调高以匹配高发动机转速和高车速。而发动机的转速值和车速值主要由加速踏板(又称为油门踏板)的踩踏量决定，即加速踏板的踩踏量越多，发动机转速值越高，车速值也越高。而加速踏板的踩踏量又完全由驾驶者脚部施加的力矩大小决定。由此可知，目前的自动换挡汽车的档位由驾驶者脚部施加的力矩大小决定。通常，在许多场合下驾驶自动挡汽车时，均要求驾驶者对脚部施加的力矩大小有很好地掌控以准确控制档位，进而控制车速，否则容易发生事故，影响人身安全。比如在修理厂或者停车场进行泊车时，地方常常较狭窄，若因驾驶者对车辆不熟悉或者心态不佳，以至脚部施加的力矩把握不当，则容易造成档位过高，车速过快，产生碰撞；又比如初学开车的人员驾驶自动换挡汽车时，由于其对脚部施加的力矩掌控度非常差，因而容易使档位和车速过高或过低，或忽高忽低，发生碰撞或追尾等交通事故。故而，从前述可知，由于目前的自动换挡汽车的档位由驾驶者脚部施加的力矩大小决定，因而安全隐患较大。

发明内容

本发明实施例提供一种档位限制系统、汽车及档位限制方法，以解决自动换挡汽车的档位由驾驶者脚部施加的力矩大小决定，因而安全隐患较大的问题。

本发明实施例提供了一种档位限制系统，包括：

车速传感器、转速传感器、处理器、变速器控制单元TCU和自动变速器，所述转速传感器的输出端与所述处理器的第一输入端连接，所述车速传感器的输出端与所述处理器的第二输入端连接，所述处理器的第一输出端与所述TCU的第一输入端连接，所述处理器的第二输出端与所述TCU的第二输入端连接，所述TUC的输出端与所述自动变速器的输入连接。

本发明实施例还提供了一种汽车，包括上述实施例所述的档位限制系统。

本发明实施例提供了一种档位限制方法，包括：

转速传感器测量发动机的转速值，并将所述转速值传输给处理器；

车速传感器测量汽车的车速值，并将所述车速值传输给所述处理器；

所述处理器判断所述转速值是否大于预设转速阈值，若所述转速值大于所述预设转速阈值，则将所述转速值处理成小于或等于所述预设转速阈值的目标转速值，并将所述目标转速值传输给TCU；

所述处理器判断所述车速值是否大于预设车速阈值，若所述车速值大于所述预设车速阈值，则将所述车速值处理成小于或等于所述预设车速阈值的目标车速值，并将所述目标转车速值传输给所述TCU；

所述TCU根据预先获取的转速值、车速值与自动变速器的档位之间的对应关系，将自动变速器控制在与所述目标转速值和所述目标车速值对应的档位。

这样，本发明实施例提供的档位限制系统，包括：车速传感器、转速传感器、处理器、变速器控制单元TCU和自动变速器，所述转速传感器的输出端与所述处理器的第一输入端连接，所述车速传感器的输出端与所述处理器的第二输入端连接，所述处理器的第一输出端与所述TCU的第一输入端连接，所述处理器的第二输出端与所述TCU的第二输入端连接，所述TUC的输出端与所述自动变速器的输入连接。由于车速传感器和转速传感器发出的信号经过处理器的处理后才会传到TCU中，从而可以在必要时限制TCU对变速器档位的选择，进而限制车速，降低自动换挡汽车的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种档位限制系统的结构图之一；

图2是本发明实施例提供的一种档位限制系统的结构图之二；

图3是本发明实施例提供的一种档位限制方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的档位限制方法的举例逻辑图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，图1是本发明实施例提供的一种档位限制系统的结构图，如图1所示，该档位限制系统包括：

车速传感器11、转速传感器12、处理器13、变速器控制单元TCU14和自动变速器15，所述转速传感器12的输出端与所述处理器13的第一输入端连接，所述车速传感器11的输出端与所述处理器13的第二输入端连接，所述处理器13的第一输出端与所述TCU14的第一输入端连接，所述处理器13的第二输出端与所述TCU14的第二输入端连接，所述TUC14的输出端与所述自动变速器15的输入连接。

其中，上述车速传感器11可以是用于测量汽车的车速值的各类传感器。上述转速传感器12可以是用于测量发动机飞轮转速值的各类传感器。上述处理器13可以是用于对车速传感器和转速传感器所传输的车速值和转速值进行处理的芯片、计算机或设备。上述TCU可以是用于根据车速和转速发送相应指令给自动变速器，以控制自动变速器档位的变速器控制单元。

可选的，如图2所示，还包括开关16，所述开关16包括第一拨片161和第二拨片162，当开关16处于第一闭合状态时，所述转速传感器12的输出端通过所述第一拨片161与所述处理器13的第一输入端连接，所述车速传感器11的输出端通过所述第二拨片162与所述处理器13的第二输入端连接；

当开关16处于第二闭合状态时，所述转速传感器12的输出端通过所述第一拨片161与所述TCU14的第一输入端连接，所述车速传感器11的输出端通过所述第二拨片162与所述TCU14的第二输入端连接。

其中，上述开关16可以是双刀双掷两位开关。上述第一拨片161和第二拨片162可以是能够绕同一转轴转动，以使上述开关16处于第一闭合状态或第二闭合状态。这样，就可以选择性地让车速传感器测得的车速值和转速传感器测得的转速值通过处理器的处理再传至TCU，或者直接传至TCU中，从而可以适应更多的驾驶场合，适用性更好，用户体验更佳。可选的，如图2所示，所述第一拨片161的第一端与所述转速传感器12的输出端连接，所述第二拨片162的第一端与所述车速传感器11的输出端连接，当所述开关处于第一闭合状态时，所述第一拨片161的第二端与所述处理器13的第一输入端连接，所述第二拨片162的第二端与所述处理器13的第二输入端连接；

当所述开关处于第二闭合状态时，所述第一拨片161的第二端与所述TCU14的第一输入端连接，所述第二拨片162的第二端与所述TCU14的第二输入端连接。

其中，上述开关16可以是双刀双掷两位开关。这样，就可以选择让车速传感器测得的车速值和转速传感器测得的转速值通过处理器的处理后传输给TCU或者不通过处理器处理直接传输给TCU，从而可以适应更多的驾驶场合，适用性更好用户体验更好。

可选的，所述的系统还包括电源，所述车速传感器11、转速传感器12、处理器13、TCU14和自动变速器15分别由所述电源供电。

其中，上述车速传感器11、转速传感器12、处理器13、TCU14和自动变速器15分别由所述电源供电，可以是车速传感器11、转速传感器12、处理器13、TCU14和自动变速器15分别通过各自的电源线连接到汽车总电源上。

本发明实施例提供的档位限制系统，可以应用于需要限制档位以限制车速的各种场合，以减少安全隐患。例如，在空间狭隘的地方(如修理厂或泊车场)行驶时，可以采用上述档位限制系统将档位限制在一档或二挡等低速档位，从而将车速控制在较低范围内，减少因高车速行驶在狭小空间时产生的磕碰；又例如，初学驾驶的人员在驾驶汽车时，可以采用上述档位限制系统将档位限制在低速挡，以保持低速行驶，降低因驾驶技术欠佳可能导致的交通事故的发生几率，对此，本发明实施例不作限定。

本发明实施例提供的档位限制系统中，包括：车速传感器、转速传感器、处理器、变速器控制单元TCU和自动变速器，所述转速传感器的输出端与所述处理器的第一输入端连接，所述车速传感器的输出端与所述处理器的第二输入端连接，所述处理器的第一输出端与所述TCU的第一输入端连接，所述处理器的第二输出端与所述TCU的第二输入端连接，所述TUC的输出端与所述自动变速器的输入连接。由于车速传感器和转速传感器发出的信号经过处理器的处理后才会传到TCU中，从而可以在必要时限制TCU对变速器档位的选择，进而限制车速，降低自动换挡汽车的安全隐患。

本发明实施例提供一种汽车，包括前述实施例中的档位限制系统。

这样，由于前述实施例中的档位限制系统可以在必要时限制变速器档位，限制车速，因而采用此档位限制系统的汽车可以降低安全隐患，使得安全性能更好。

参见图3，图3是本发明实施例提供一种档位限制方法的流程图，如图3所示，该档位限制方法包括：

步骤101、转速传感器测量发动机的转速值，并将所述转速值传输给处理器；

车速传感器测量汽车的车速值，并将所述车速值传输给所述处理器；

其中，上述车速传感器可以是用于测量汽车的车速值的各类传感器。上述转速传感器可以是用于测量发动机飞轮转速值的各类传感器。上述处理器可以是用于对车速传感器和转速传感器所传输的车速值和转速值进行处理的芯片、计算机或设备。上述将所述转速值传递给处理器，可以是转速值从转速传感器的输出端传至处理器的第一输入端。上述将所述车速值传输给所述处理器，可以是车速值从车速传感器的输出端传至处理器的第二输入端。

步骤102、所述处理器判断所述转速值是否大于预设转速阈值，若所述转速值大于所述预设转速阈值，则将所述转速值处理成小于或等于所述预设转速阈值的目标转速值，并将所述目标转速值传输给TCU；

所述处理器判断所述车速值是否大于预设车速阈值，若所述车速值大于所述预设车速阈值，则将所述车速值处理成小于或等于所述预设车速阈值的目标车速值，并将所述目标车速值传输给所述TCU；

其中，上述预设转速阈值和上述预设车速阈值，可以分别是自动变速器的档位中的其中一个档位对应的最大允许转速值和最大允许车速值，例如，若自动变速器档位包括一至五档，其中，第二档对应的最大允许转速值为1200转/分钟，第二档对应的最大允许车速值为30公里/小时，则预设转速阈值为1200转/分钟，预设车速阈值为30公里/小时。参见图4，上述将所述转速值处理成小于或等于所述预设转速阈值的目标转速值，可以是对转速值做一次或者若干次除法运算(即用转速值除以一个预设的数值，该预设的数值可以是1.5)，每次运算过后对运算所得的商进行判断，直到运算所得的商小于或者等于预设转速阈值，则停止运算，并将此小于或者等于预设转速阈值的商作为目标转速值。参见图4，上述将所述车速值处理成小于或等于所述预设车速阈值的目标车速值，可以是对车速值做一次或者若干次除法运算(即用车速值除以一个预设的数值，该预设的数值可以是4)，每次运算过后对运算所得的商进行判断，直到运算所得的商小于或者等于预设车速阈值，则停止运算，并将此小于或者等于预设车速阈值的商作为目标车速值。上述将所述目标转速值传输给TCU，可以是目标转速值从处理器的第一输出端传至TCU的第一输入端。上述将所述目标车速值传输给所述TCU，可以是目标车速值从处理器的第二输出端传至TCU的第二输入端。需要注意的是，如图4所示，如果上述处理器判断上述转速值小于或者等于预设转速阈值，则上述处理器不对上述转速值进行处理就将其作为目标转速值传至TCU；同样，如果上述处理器判断上述车速值小于或者等于预设车速阈值，则上述处理器不对上述车速值进行处理就将其作为目标车速值传至TCU。

步骤103、所述TCU根据预先获取的转速值、车速值与自动变速器的档位之间的对应关系，将自动变速器控制在与所述目标转速值和所述目标车速值对应的档位。

其中，上述转速值、车速值与自动变速器的档位之间的对应关系，可以是指自动变速器的每一个档位对应的转速值允许范围和对应的车速值允许范围。上述将自动变速器限制在与所述目标转速值和所述目标车速值对应的档位，可以是TCU找到目标转速值和目标车速值对应的档位，并从TCU的输出端传送相应指令至自动变速器的输入端，自动变速器接收到TCU的相应指令后，执行指令中的指示将档位控制在与目标转速值和目标车速值对应的档位。

以目标转速值和目标车速值对应的档位为第二档(假定第二档对应的最大允许转速值为1200转/分钟，最大允许车速值为30公里/小时)举例说明，包括如下步骤：

转速传感器测量发动机的转速值为1700转/分钟，并将该转速值传递给处理器；

车速传感器测量汽车的车速值为48公里/小时，并将该车速值传输给所述处理器；

处理器判断上述转速值大于预设转速阈值1200转/分钟，故将上述转速值1700转/分钟除以1.5得到商为1133转/分钟，将商1133转/分钟作为目标转速值传输给TCU；

处理器判断上述车速值大于预设转速阈值30公里/小时，故将上述车速值48公里/小时除以4得到商为12公里/小时，将商12公里/小时作为目标车速值传输给TCU；

TCU根据预先获取的转速值、车速值与自动变速器的档位之间的对应关系，将自动变速器控制在与所述目标转速值1133转/分钟和所述目标车速值12公里/小时对应的二挡。

本发明实施例提供的档位限制方法，可以应用于需要限制档位以限制车速的各种场合，以减少安全隐患。例如，在空间狭隘的地方(如修理厂或泊车场)行驶时，可以通过上述档位限制方法将档位限制在一档或二挡等低速档位，从而将车速控制在较低范围内，减少因高车速行驶在狭小空间时产生的磕碰；又例如，初学驾驶的人员在驾驶汽车时，可以通过上述档位限制方法将档位限制在低速挡，以保持低速行驶，降低因驾驶技术欠佳可能导致的交通事故的发生几率，对此，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中的档位限制方法，包括：转速传感器测量发动机的转速值，并将所述转速值传输给处理器；车速传感器测量汽车的车速值，并将所述车速值传输给所述处理器；所述处理器判断所述转速值是否大于预设转速阈值，若所述转速值大于所述预设转速阈值，则将所述转速值处理成小于或等于所述预设转速阈值的目标转速值，并将所述目标转速值传输给TCU；所述处理器判断所述车速值是否大于预设车速阈值，若所述车速值大于所述预设车速阈值，则将所述车速值处理成小于或等于所述预设车速阈值的目标车速值，并将所述目标车速值传输给所述TCU；所述TCU根据预先获取的转速值、车速值与自动变速器的档位之间的对应关系，将自动变速器控制在与所述目标转速值和所述目标车速值对应的档位。由于处理器分别将车速值和发动机的转速值处理成小于或等于预设车速阈值和预设转速阈值的目标车速值和目标转速值，再传至TCU以调整档位，因而可以在必要时限制TCU对变速器档位的选择，进而限制车速，降低自动换挡汽车的安全隐患。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种档位限制系统，其特征在于，包括：车速传感器、转速传感器、处理器、变速器控制单元TCU和自动变速器，所述转速传感器的输出端与所述处理器的第一输入端连接，所述车速传感器的输出端与所述处理器的第二输入端连接，所述处理器的第一输出端与所述TCU的第一输入端连接，所述处理器的第二输出端与所述TCU的第二输入端连接，所述TCU的输出端与所述自动变速器的输入连接；

所述档位限制系统还包括开关，所述开关包括第一拨片和第二拨片，当开关处于第一闭合状态时，所述转速传感器的输出端通过所述第一拨片与所述处理器的第一输入端连接，所述车速传感器的输出端通过所述第二拨片与所述处理器的第二输入端连接；

当开关处于第二闭合状态时，所述转速传感器的输出端通过所述第一拨片与所述TCU的第一输入端连接，所述车速传感器的输出端通过所述第二拨片与所述TCU的第二输入端连接；

所述第一拨片的第一端与所述转速传感器的输出端连接，所述第二拨片的第一端与所述车速传感器的输出端连接，当所述开关处于第一闭合状态时，所述第一拨片的第二端与所述处理器的第一输入端连接，所述第二拨片的第二端与所述处理器的第二输入端连接；

当所述开关处于第二闭合状态时，所述第一拨片的第二端与所述TCU的第一输入端连接，所述第二拨片的第二端与所述TCU的第二输入端连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述开关为双刀双掷两位开关。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括电源，所述车速传感器、转速传感器、处理器、TCU和自动变速器分别由所述电源供电。

4.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1至3任意一项所述的档位限制系统。

5.一种档位限制方法，其特征在于，应用于权利要求1至3中任一项所述的档位限制系统中，所述方法包括：

转速传感器测量发动机的转速值，并将所述转速值传输给处理器；

车速传感器测量汽车的车速值，并将所述车速值传输给所述处理器；

所述处理器判断所述转速值是否大于预设转速阈值，若所述转速值大于所述预设转速阈值，则将所述转速值处理成小于或等于所述预设转速阈值的目标转速值，并将所述目标转速值传输给TCU；

所述处理器判断所述车速值是否大于预设车速阈值，若所述车速值大于所述预设车速阈值，则将所述车速值处理成小于或等于所述预设车速阈值的目标车速值，并将所述目标车速值传输给所述TCU；

所述TCU根据预先获取的转速值、车速值与自动变速器的档位之间的对应关系，将自动变速器控制在与所述目标转速值和所述目标车速值对应的档位。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设转速阈值和所述预设车速阈值分别是所述自动变速器的档位中的其中一个档位对应的最大允许转速值和最大允许车速值。

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