CN107575565B - 一种电子换挡系统的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子换挡系统的控制方法，根据所述换挡器控制单元GSM发送的档位请求、所述执行器位置传感器是否故障、车速以及是变速器否处于limphome模式综合调整变速器；当所述换挡轴的实际挡位与所述换挡器控制单元GSM请求的挡位相同时，换挡器控制单元GSM控制与该请求挡位相同的挡位指示灯常亮，否则换挡器控制单元GSM控制与该请求挡位相同的挡位指示灯闪烁；组合仪表显示所述变速器的实际档位。通过协同控制换挡器控制单元、自动变速器控制单元、执行器控制单元实现电子换挡功能，在单个或多个控制单元发生故障的情况下，均能保证整车处于合理的挡位，确保驾驶安全性；有效避免因为驾驶员的误操作而出现损坏变速器的情况，提高变速器的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子换挡系统的控制方法。
背景技术
在机械换挡机构中，驾驶员通过操纵普通换挡杆运动，普通换挡杆通过机械连接的换挡拉锁带动自动变速器的换挡轴旋转，从而实现P、R、N、D四个挡位的切换。随着生活水平的提高，越来越多的人希望通过先进的技术来辅助行车过程，从而提高行车安全和降低对驾驶技术的要求。例如自动泊车、自动通过狭窄道路、自动驾驶等技术，而这些技术应用的前提是车辆具备电子换挡功能，可以实现P、R、N、D挡位之间的自动切换。在实际用车过程中，车辆未停稳之前，不允许将自动变速器换挡轴旋转至P挡，否则自动变速器会出现打齿损坏的现象；当自动变速器处于跛行回家故障状态(limphome状态)时，且车辆以较高车速向前行驶，不允许将自动变速器换挡轴旋转至R挡，否则会产生巨大冲击危害驾驶安全且有损坏自动变速箱的风险。而在机械换挡机构中，换挡杆与换挡轴之间机械连接，只能通过驾驶员主观避免上述现象的发生，无法从根本上消除。采用机械换挡机构，为了保证普通换挡杆的运动行程，在换挡杆的设计中会占用较大的中控台空间，不利于中控台的多样化设计；在车辆已经启动的情况下，不具备防盗的功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种实现自动换挡且操作安全且对变速器无损伤的电子换挡系统的控制方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种电子换挡系统的控制方法，包括换挡模块、执行器模块和变速器控制单元TCU；
所述换挡模块包括：换挡器、与所述换挡器的挡位相对应的数个挡位指示灯、向CAN总线发送所述换挡器的挡位请求的换挡器控制单元GSM，换挡器控制单元GSM控制所述挡位指示灯常亮或闪烁；
执行器模块包括：与换挡轴连接的执行器、所述执行器内设有执行器位置传感器；还包括控制所述执行器动作的执行器控制单元GBC，所述执行器控制单元GBC通过所述执行器位置传感器检测所述换挡轴的挡位并向CAN总线发送；
根据所述换挡器控制单元GSM发送的挡位请求、所述执行器位置传感器是否故障、车速以及是变速器否处于limphome模式综合调整变速器；
当所述换挡轴的实际挡位与所述换挡器控制单元GSM请求的挡位相同时，换挡器控制单元GSM控制与该请求挡位相同的挡位指示灯常亮，否则换挡器控制单元GSM控制与该请求挡位相同的挡位指示灯闪烁；
组合仪表显示所述变速器的实际挡位。
作为优选的技术方案，所述换挡器至少包括停车挡P挡、倒车挡R挡、空挡N挡和行驶挡D挡；所述挡位指示灯包括P挡指示灯、R挡指示灯、N挡指示灯和D挡指示灯。
作为优选的技术方案，设定低车速为V1，高车速为V2，且V2>V1；当车速小于V1时定义为车速低，当车速大于V2时定义为车速高；
所述控制方法的执行步骤如下：
S1、驾驶员通过所述换挡器发出挡位请求；
S2、判断挡位请求是否为P挡，若是P挡则执行S30，若不是P挡则判断是否为R挡；若是R挡则执行S40，若不是R挡则判断是否为N挡；若是N挡则执行S50，若不是N挡则判断是否为D挡；若是D挡则则执行S60，若不是D挡则判定为换挡器位置传感器故障，执行S70；
S30、所述换挡器控制单元GSM发送P挡请求，判断执行器位置传感器是否故障，若执行器位置传感器无故障，则执行S301，若执行器位置传感器故障则执行S302；
S301、若当前车速低，则执行器控制单元GBC执行P挡，P挡指示灯常亮；
若当前车速不满足车速低的条件时，执行器控制单元GBC执行N挡，P挡指示灯闪烁；
S302、判断变速器是否处于limphome模式，
若变速器处于非limphome模式，变速器控制单元TCU执行N挡，判断当前车速是否满足车速低；若当前车速低，执行器控制单元GBC执行P挡控制，P挡指示灯闪烁；若当前车速不满足车速低的条件，执行器控制单元GBC执行D挡控制，P挡指示灯闪烁；
若变速器处于limphome模式，判断当前车速是否满足车速低的条件，若当前车速低，执行器控制单元GBC执行P挡控制，P挡指示灯闪烁；若当前车速不满足车速低的条件，执行器控制单元GBC保持挡位，P挡指示灯闪烁；
S40、所述换挡器控制单元GSM发送R挡请求；判断执行器位置传感器是否故障，若执行器位置传感器无故障，则执行S401，若执行器位置传感器故障则执行S402；
S401、判断变速器是否处于limphome模式，
若变速器处于limphome模式，判断当前车速是否满足车速低的条件，若当前车速低，则执行器控制单元GBC执行R挡，R挡指示灯常亮；若当前车速不满足车速低的条件时，则执行器控制单元GBC执行N挡，R挡指示灯闪烁；
若变速器处于非limphome模式，变速器控制单元TCU执行R挡，执行器控制单元GBC执行R挡，R挡指示灯常亮；
S402、判断变速器是否处于limphome模式，
若变速器处于limphome模式，执行器控制单元GBC保持挡位，R挡指示灯闪烁；
若变速器处于非limphome模式，变速器控制单元TCU执行R挡，执行器控制单元GBC执行D挡，R挡指示灯闪烁；
S50、所述换挡器控制单元GSM发送N挡请求，判断执行器位置传感器是否故障，若执行器位置传感器无故障，则执行S501，若执行器位置传感器故障则执行S502；
S501、执行器控制单元GBC执行N挡，N挡指示灯常亮；
S502、判断变速器是否处于limphome模式，
若变速器处于非limphome模式，变速器控制单元TCU执行RN挡，执行器控制单元GBC执行D挡，N挡指示灯闪烁；
若变速器处于limphome模式，则执行器控制单元GBC保持挡位，N挡指示灯闪烁；
S60、所述换挡器控制单元GSM发送D挡请求，判断执行器位置传感器是否故障，若执行器位置传感器无故障，则执行S601，若执行器位置传感器故障则执行S602；
S601、执行器控制单元GBC执行D挡，D挡指示灯常亮；
S602、判断变速器是否处于limphome模式，
若变速器处于limphome模式，则执行器控制单元GBC执行D挡，D挡指示灯闪烁；
若变速器处于非limphome模式，判断当前车速是否满足车速高的条件，若当前车速满足车速高的条件，执行器控制单元GBC保持挡位，D挡指示灯闪烁；若当前车速不满足车速高的条件，则执行器控制单元GBC执行D挡，D挡指示灯闪烁。
S70、所述换挡器控制单元GSM发送Errror挡请求，判断当前车速，
若当前车速低，则执行器控制单元GBC执行P挡，全部的挡位指示灯同时闪烁；
若当前车速不满足车速低的条件，则执行器控制单元GBC保持挡位，全部的挡位指示灯同时闪烁。
作为优选的技术方案，设定V1＝3Km/h、V2＝10Km/h。
作为优选的技术方案，执行器控制单元GBC以自动防抱死系统ABS的车速信号作为判断依据，若自动防抱死系统ABS的车速信号失效，则采用变速器控制单元TCU的车速信号，若变速器控制单元TCU的车速信号也失效，则认为当前为高车速。
由于采用了上述技术方案，一种电子换挡系统的控制方法，通过协同换挡器控制单元(GSM)、自动变速器控制单元(TCU)、执行器控制单元(GBC)之间的控制实现电子换挡功能，可以在单个或多个控制单元发生故障的情况下，均能保证整车处于合理的挡位，确保驾驶安全性；可以有效避免因为驾驶员的误操作而出现损坏自动变速器的情况发生，可以提高自动变速器的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本发明换挡器控制单元部分的控制流程图；
图2是本发明请求P挡时的控制流程图；
图3是本发明请求R挡时的控制流程图；
图4是本发明请求N挡时的控制流程图；
图5是本发明请求D挡时的控制流程图；
图6是本发明请求Error挡时的控制流程图。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，一种电子换挡系统的控制方法，包括换挡模块、执行器模块和变速器控制单元TCU。所述换挡模块包括：
换挡器，换挡器包括换挡旋钮、升挡拨片和降挡拨片。与所述换挡器的挡位相对应的数个挡位指示灯、向CAN总线发送所述换挡器的挡位请求的换挡器控制单元GSM。所述换挡旋钮至少包括停车挡P挡、倒车挡R挡、空挡N挡和行驶挡D挡；所述挡位指示灯包括P挡指示灯、R挡指示灯、N挡指示灯和D挡指示灯。换挡器控制单元GSM控制所述挡位指示灯常亮或闪烁，当换挡旋钮请求某个挡位时，与该挡位相应的挡位指示灯亮，当所述换挡轴的实际挡位与所述换挡器控制单元GSM请求的挡位相同时，换挡器控制单元GSM控制与该请求挡位相同的挡位指示灯常亮，否则换挡器控制单元GSM控制与该请求挡位相同的挡位指示灯闪烁。
执行器模块包括：与换挡轴机械连接的执行器，所述执行器内设有执行器位置传感器，用于检测换挡轴的所处挡位。还包括控制所述执行器动作的执行器控制单元GBC，所述执行器控制单元GBC将所述换挡轴的所处挡位并向CAN总线发送。
根据所述换挡器控制单元GSM发送的挡位请求、所述执行器位置传感器是否故障、车速以及是变速器否处于limphome模式综合调整变速器；
为了更直观的向驾驶员反馈变速器实际挡位，组合仪表显示所述变速器的实际挡位。
设定当车速小于3Km/h时定义为车速低，当车速大于10Km/h时定义为车速高；执行器控制单元GBC以自动防抱死系统ABS的车速信号作为判断依据，若自动防抱死系统ABS的车速信号失效，则采用变速器控制单元TCU的车速信号，若变速器控制单元TCU的车速信号也失效，则认为当前为高车速。
电子换挡系统的控制方法包括：
所述控制方法的执行步骤如下：
S1、驾驶员通过所述换挡器发出挡位请求；
S2、判断挡位请求是否为P挡，若是P挡则执行S30，若不是P挡则判断是否为R挡；若是R挡则执行S40，若不是R挡则判断是否为N挡；若是N挡则执行S50，若不是N挡则判断是否为D挡；若是D挡则则执行S60，若不是D挡则判定为换挡器位置传感器故障，执行S70；
S30、所述换挡器控制单元GSM发送P挡请求，判断执行器位置传感器是否故障，若执行器位置传感器无故障，则执行S301，若执行器位置传感器故障则执行S302；
S301、若当前车速低，则执行器控制单元GBC执行P挡，P挡指示灯常亮；
若当前车速不满足车速低的条件时，执行器控制单元GBC执行N挡，P挡指示灯闪烁；
S302、判断变速器是否处于limphome模式，
若变速器处于非limphome模式，变速器控制单元TCU执行N挡，判断当前车速是否满足车速低；若当前车速低，执行器控制单元GBC执行P挡控制，P挡指示灯闪烁；若当前车速不满足车速低的条件，执行器控制单元GBC执行D挡控制，P挡指示灯闪烁；
若变速器处于limphome模式，判断当前车速是否满足车速低的条件，若当前车速低，执行器控制单元GBC执行P挡控制，P挡指示灯闪烁；若当前车速不满足车速低的条件，执行器控制单元GBC保持挡位，P挡指示灯闪烁；
S40、所述换挡器控制单元GSM发送R挡请求；判断执行器位置传感器是否故障，若执行器位置传感器无故障，则执行S401，若执行器位置传感器故障则执行S402；
S401、判断变速器是否处于limphome模式，
若变速器处于limphome模式，判断当前车速是否满足车速低的条件，若当前车速低，则执行器控制单元GBC执行R挡，R挡指示灯常亮；若当前车速不满足车速低的条件时，则执行器控制单元GBC执行N挡，R挡指示灯闪烁；
若变速器处于非limphome模式，变速器控制单元TCU执行R挡，执行器控制单元GBC执行R挡，R挡指示灯常亮；
S402、判断变速器是否处于limphome模式，
若变速器处于limphome模式，执行器控制单元GBC保持挡位，R挡指示灯闪烁；
若变速器处于非limphome模式，变速器控制单元TCU执行R挡，执行器控制单元GBC执行D挡，R挡指示灯闪烁；
S50、所述换挡器控制单元GSM发送N挡请求，判断执行器位置传感器是否故障，若执行器位置传感器无故障，则执行S501，若执行器位置传感器故障则执行S502；
S501、执行器控制单元GBC执行N挡，N挡指示灯常亮；
S502、判断变速器是否处于limphome模式，
若变速器处于非limphome模式，变速器控制单元TCU执行RN挡，执行器控制单元GBC执行D挡，N挡指示灯闪烁；
若变速器处于limphome模式，则执行器控制单元GBC保持挡位，N挡指示灯闪烁；
S60、所述换挡器控制单元GSM发送D挡请求，判断执行器位置传感器是否故障，若执行器位置传感器无故障，则执行S601，若执行器位置传感器故障则执行S602；
S601、执行器控制单元GBC执行D挡，D挡指示灯常亮；
S602、判断变速器是否处于limphome模式，
若变速器处于limphome模式，则执行器控制单元GBC执行D挡，D挡指示灯闪烁；
若变速器处于非limphome模式，判断当前车速是否满足车速高的条件，若当前车速满足车速高的条件，执行器控制单元GBC保持挡位，D挡指示灯闪烁；若当前车速不满足车速高的条件，则执行器控制单元GBC执行D挡，D挡指示灯闪烁。
S70、所述换挡器控制单元GSM发送Errror挡请求，判断当前车速，
若当前车速低，则执行器控制单元GBC执行P挡，全部的挡位指示灯同时闪烁；
若当前车速不满足车速低的条件，则执行器控制单元GBC保持挡位，全部的挡位指示灯同时闪烁。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种电子换挡系统的控制方法，其特征在于：包括换挡模块、执行器模块和变速器控制单元TCU；
所述换挡模块包括：换挡器、与所述换挡器的挡位相对应的数个挡位指示灯、向CAN总线发送所述换挡器的挡位请求的换挡器控制单元GSM，换挡器控制单元GSM控制所述挡位指示灯常亮或闪烁；
执行器模块包括：与换挡轴连接的执行器、所述执行器内设有执行器位置传感器；还包括控制所述执行器动作的执行器控制单元GBC，所述执行器控制单元GBC通过所述执行器位置传感器检测所述换挡轴的挡位并向CAN总线发送；
根据所述换挡器控制单元GSM发送的挡位请求、所述执行器位置传感器是否故障、车速以及是变速器否处于limphome模式综合调整变速器；
当所述换挡轴的实际挡位与所述换挡器控制单元GSM请求的挡位相同时，换挡器控制单元GSM控制与该请求挡位相同的挡位指示灯常亮，否则换挡器控制单元GSM控制与该请求挡位相同的挡位指示灯闪烁；
组合仪表显示所述变速器的实际挡位；
所述换挡器至少包括停车挡P挡、倒车挡R挡、空挡N挡和行驶挡D挡；
所述挡位指示灯包括P挡指示灯、R挡指示灯、N挡指示灯和D挡指示灯；
设定低车速为V1，高车速为V2，且V2>V1；当车速小于V1时定义为满足车速低的条件，当车速大于V2时定义为满足车速高的条件；
所述控制方法的执行步骤如下：
S1、驾驶员通过所述换挡器发出挡位请求；
S2、判断挡位请求是否为P挡，若是P挡则执行S30，若不是P挡则判断是否为R挡；若是R挡则执行S40，若不是R挡则判断是否为N挡；若是N挡则执行S50，若不是N挡则判断是否为D挡；若是D挡则则执行S60，若不是D挡则判定为换挡器位置传感器故障，执行S70；
S30、所述换挡器控制单元GSM发送P挡请求，判断执行器位置传感器是否故障，若执行器位置传感器无故障，则执行S301，若执行器位置传感器故障则执行S302；
S301、若当前车速低，则执行器控制单元GBC执行P挡，P挡指示灯常亮；
若当前车速不满足车速低的条件时，执行器控制单元GBC执行N挡，P挡指示灯闪烁；
S302、判断变速器是否处于limphome模式，
若变速器处于非limphome模式，变速器控制单元TCU执行N挡，判断当前车速是否满足车速低；若当前车速低，执行器控制单元GBC执行P挡控制，P挡指示灯闪烁；若当前车速不满足车速低的条件，执行器控制单元GBC执行D挡控制，P挡指示灯闪烁；
若变速器处于limphome模式，判断当前车速是否满足车速低的条件，若当前车速低，执行器控制单元GBC执行P挡控制，P挡指示灯闪烁；若当前车速不满足车速低的条件，执行器控制单元GBC保持挡位，P挡指示灯闪烁；
S40、所述换挡器控制单元GSM发送R挡请求；判断执行器位置传感器是否故障，若执行器位置传感器无故障，则执行S401，若执行器位置传感器故障则执行S402；
S401、判断变速器是否处于limphome模式，
若变速器处于limphome模式，判断当前车速是否满足车速低的条件，若当前车速低，则执行器控制单元GBC执行R挡，R挡指示灯常亮；若当前车速不满足车速低的条件时，则执行器控制单元GBC执行N挡，R挡指示灯闪烁；
若变速器处于非limphome模式，变速器控制单元TCU执行R挡，执行器控制单元GBC执行R挡，R挡指示灯常亮；
S402、判断变速器是否处于limphome模式，
若变速器处于limphome模式，执行器控制单元GBC保持挡位，R挡指示灯闪烁；
若变速器处于非limphome模式，变速器控制单元TCU执行R挡，执行器控制单元GBC执行D挡，R挡指示灯闪烁；
S50、所述换挡器控制单元GSM发送N挡请求，判断执行器位置传感器是否故障，若执行器位置传感器无故障，则执行S501，若执行器位置传感器故障则执行S502；
S501、执行器控制单元GBC执行N挡，N挡指示灯常亮；
S502、判断变速器是否处于limphome模式，
若变速器处于非limphome模式，变速器控制单元TCU执行RN挡，执行器控制单元GBC执行D挡，N挡指示灯闪烁；
若变速器处于limphome模式，则执行器控制单元GBC保持挡位，N挡指示灯闪烁；
S60、所述换挡器控制单元GSM发送D挡请求，判断执行器位置传感器是否故障，若执行器位置传感器无故障，则执行S601，若执行器位置传感器故障则执行S602；
S601、执行器控制单元GBC执行D挡，D挡指示灯常亮；
S602、判断变速器是否处于limphome模式，
若变速器处于limphome模式，则执行器控制单元GBC执行D挡，D挡指示灯闪烁；
若变速器处于非limphome模式，判断当前车速是否满足车速高的条件，若当前车速满足车速高的条件，执行器控制单元GBC保持挡位，D挡指示灯闪烁；若当前车速不满足车速高的条件，则执行器控制单元GBC执行D挡，D挡指示灯闪烁；
S70、所述换挡器控制单元GSM发送Errror挡请求，判断当前车速，
若当前车速低，则执行器控制单元GBC执行P挡，全部的挡位指示灯同时闪烁；
若当前车速不满足车速低的条件，则执行器控制单元GBC保持挡位，全部的挡位指示灯同时闪烁。
2.如权利要求1所述的一种电子换挡系统的控制方法，其特征在于：设定V1＝3Km/h、V2＝10Km/h。
3.如权利要求1或2所述的一种电子换挡系统的控制方法，其特征在于：执行器控制单元GBC以自动防抱死系统ABS的车速信号作为判断依据，若自动防抱死系统ABS的车速信号失效，则采用变速器控制单元TCU的车速信号，若变速器控制单元TCU的车速信号也失效，则认为当前为高车速。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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