CN108223788B - 一种变速箱换挡控制装置、换挡控制方法及变速箱 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种变速箱换挡控制装置、换挡控制方法及变速箱，其中，变速箱换挡控制装置包括：至少一个换挡拨叉和一个换挡执行机构；设置在换挡拨叉上的第一位置传感器，第一位置传感器用于获取换挡拨叉的第一位置信息；设置在换挡执行机构上的第二位置传感器，第二位置传感器用于获取换挡执行机构的第二位置信息；控制模块，控制模块用于获取第一位置信息和第二位置信息，再比较第一位置信息与第二位置信息以得到位置误差，并根据位置误差确定变速箱的挡位位置信息。本发明实施例还公开了一种变速箱换挡控制方法及变速箱，以提高变速箱换挡成功率与可靠性。

Description

一种变速箱换挡控制装置、换挡控制方法及变速箱

技术领域

本发明实施例涉及车辆控制技术，尤其涉及一种变速箱换挡控制装置、换挡控制方法及变速箱。

背景技术

随着汽车电子控制技术及单片机技术的快速发展，自动变速箱的应用越来越广泛。其中，电控机械式自动变速箱(AMT)是在传统机械式变速箱上加装电控换挡执行装置来实现变速箱的换挡，具有传动效率高、成本低、节约油耗等优点。

但是，当前市场用AMT一直存在换挡可靠性问题，该问题主要集中在执行机构摘挡不到位，选挡不到位、挂挡不到位问题，导致车辆出现无法摘挡、无法挂挡等问题，严重影响行车安全。

发明内容

本发明实施例提供一种变速箱换挡控制装置、换挡控制方法及变速箱，以提高变速箱换挡成功率与可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种变速箱换挡控制装置，包括：

至少一个换挡拨叉和一个换挡执行机构；

设置在所述换挡拨叉上的第一位置传感器，所述第一位置传感器用于获取所述换挡拨叉的第一位置信息；

设置在所述换挡执行机构上的第二位置传感器，所述第二位置传感器用于获取所述换挡执行机构的第二位置信息；

控制模块，所述控制模块用于获取所述第一位置信息和所述第二位置信息，再比较所述第一位置信息与所述第二位置信息以得到位置误差，并根据所述位置误差确定所述变速箱的挡位位置信息。

第二方面，本发明实施例还提供了一种变速箱换挡控制方法，该控制方法包括：

通过设置在换挡拨叉上的第一位置传感器获取所述换挡拨叉的第一位置信息；

通过设置在换挡执行机构上的第二位置传感器获取所述换挡执行机构的第二位置信息；

比较所述第一位置信息与所述第二位置信息以得到位置误差，并根据所述位置误差确定所述变速箱的挡位位置信息。

第三方面，本发明实施例还提供了一种变速箱，包括至少一个换挡拨叉、设置在所述换挡拨叉上的第一位置传感器、一个换挡执行机构、设置在所述换挡执行机构的第二位置传感器以及第一方面所述的换挡控制装置。

本发明实施例提供的变速箱换挡控制装置，包括至少一个换挡拨叉和一个换挡执行机构；通过设置在换挡拨叉上的第一位置传感器获取换挡拨叉的第一位置信息；通过设置在换挡执行机构上的第二位置传感器获取换挡执行机构的第二位置信息；通过控制模块获取第一位置信息和第二位置信息，再比较第一位置信息与第二位置信息以得到位置误差，并根据位置误差确定变速箱的挡位位置信息。解决现有技术变速箱换挡成功率低的问题，提高变速箱换挡成功率和可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种变速箱换挡控制装置的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种变速箱换挡控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1所示为本发明实施例一提供的一种变速箱换挡控制装置的结构示意图，该变速箱换挡控制装置包括：至少一个换挡拨叉10和一个换挡执行机构20；设置在换挡拨叉10上的第一位置传感器11，第一位置传感器11用于获取换挡拨叉10的第一位置信息；设置在换挡执行机构20上的第二位置传感器21，第二位置传感器21用于获取换挡执行机构20的第二位置信息；控制模块30，控制模块30用于获取第一位置信息和第二位置信息，再比较第一位置信息与第二位置信息以得到位置误差，并根据位置误差确定变速箱的挡位位置信息。

其中，第一位置传感器11可以根据当前位置传感器的技术水平选择，可以为普通位置传感器通过信号线直接连接到控制模块30上，也可以为无线传输的位置传感器，不需要硬线连接，通过无线信号发送至控制模块30。控制模块30可以为变速箱控制器(Transmission Control Unit,TCU)。第二位置传感器21可以与第一位置传感器11使用同类位置传感器，本领域技术人员可以根据实际情况选择，本发明实施例不作限定。

示例性的，以常用的5挡电控机械式自动变速箱(Automated MechanicalTransmission,AMT)为例，参考图1，5挡AMT包括1挡，倒挡(R挡)，2挡，3挡，4挡和5挡以及三个换挡拨叉，三个换挡拨叉分别标记为10a、10b、10c，其中1挡和倒挡(R挡)共用换挡拨叉10a，2挡和3挡共用换挡拨叉10b，4挡和5挡共用换挡拨叉10c；换挡拨叉10a、换挡拨叉10b、换挡拨叉10c全部由换挡指40驱动。控制模块30还用于获取车辆需求挡位，控制换挡执行机构20驱动换挡指40执行换挡动作。

换挡拨叉10对应的R挡、1挡～5挡的位置坐标(X,Y)可以分别定义为：(0,-10)、(0,10)、(1,-10)、(1,10)、(2,-10)、(2,10)。需要说明的是，在本实施例以及以下举例中，X坐标只包括0、1、2三个数值，Y根据实际测量值发生连续变化，且位置坐标都表示相对值，不限定单位，在其他实施例中，不同变速箱可以设定不同的坐标系及位置坐标，X、Y坐标都可以根据实际测量值连续变化，本实施例列举坐标目的是更好地解释变速箱换挡过程，不能理解为对变速箱的限定。换挡拨叉10a、换挡拨叉10b、换挡拨叉10c一侧及换挡拨叉10a左侧中间位置分别布置四个第一位置传感器，分别标记为11a、11b、11c和11d，其中第一位置传感器11a用于测试1挡与R挡的挂挡位置信息，第一位置传感器11b用于测试2挡与3挡的挂挡位置信息，第一位置传感器11c用于测试4挡与5挡的挂挡位置信息，第一位置传感器11d用于测试各挡位摘挡、选挡位置信息。

具体换挡过程为：若当前挡位为3挡，需求挡位为4挡，则此时先进行摘挡动作，即控制模块30控制换挡执行机构20驱动换挡指40拨动换挡拨叉10b向Y轴负方向(-Y)移动，移动过程中第一位置传感器11d记录3挡摘挡位置(例如坐标为(1,0))；进入空挡后控制模块30控制换挡执行机构20驱动换挡指40向X轴正方向移动，进行选挡动作(坐标从(1,0)变为(2,0))，第一位置传感器11d记录选挡位置(坐标为(2,0))；选挡完成后换挡执行机构20驱动换挡指40拨动换挡拨叉10c向Y轴负方向(-Y)移动，此时第一位置传感器11c记录4挡时换挡拨叉10c挂挡的位置(例如坐标为(2,-10))，第二位置传感器21记录4挡时换挡执行机构20的位置(例如坐标为(2,-10.5))，通过控制模块30获取并比较上述位置信息，确定变速箱的挡位位置信息。

本发明实施例提供的变速箱换挡控制装置，包括至少一个换挡拨叉和一个换挡执行机构；通过设置在换挡拨叉上的第一位置传感器获取换挡拨叉的第一位置信息；通过设置在换挡执行机构上的第二位置传感器获取换挡执行机构的第二位置信息；通过控制模块获取第一位置信息和第二位置信息，再比较第一位置信息与第二位置信息以得到位置误差，并根据位置误差确定变速箱的挡位位置信息。通过增加设置在换挡拨叉上的第一位置传感器，减少因设置在换挡执行机构上的第二位置传感器失效时导致换挡失败的问题，提高变速箱换挡成功率和可靠性；通过第一位置传感器与第二位置传感器测量位置信息的校验，提高换挡位置识别的准确性，进一步提高变速箱换挡的可靠性。

在上述技术方案的基础上，控制模块30用于在检测到位置误差小于误差阈值时，将第一位置信息确定为变速箱的挡位位置信息。

具体的，控制模块30用于实时监测第一位置传感器11记录换挡拨叉10的摘挡、挂挡、选挡位置信息，第二位置传感器21记录换挡执行机构20的摘挡、挂挡、选挡位置信息。举例来说，控制模块30可以预先设定第一位置传感器11与第二位置传感器21记录的位置的Y坐标误差阈值为1，AMT某次换挡时，控制模块30记录换挡拨叉10c上的第一位置传感器11c记录挂挡的位置P₁(2,-10.1)和换挡执行机构20上的第二位置传感器21记录的挂挡位置P₂(2,-10.5)，此次换挡P₁和P₂之间Y坐标误差0.4<1，则以位置P₁(2,-10.1)作为当前变速箱的档位位置信息。

可选的，控制模块30用于在检测到位置误差大于或等于误差阈值，且第一位置信息和第二位置信息其中之一发生丢失或突变时，将未发生丢失或突变的位置信息确定为变速箱的挡位位置信息。

示例性的，以前述举例为例，若AMT某次换挡时，控制模块30未记录到第一位置传感器11记录的位置信息P₁，且记录到第二位置传感器21记录的挂挡位置P₂(2,-10.5)，则以位置P₂(2,-10.5)作为当前变速箱的档位位置信息；同理，若第二位置传感器21记录的挂挡位置P₂发生丢失或突变，则以第一位置传感器11记录的挂挡位置P₁作为当前变速箱的档位位置信息。

可选的，控制模块30用于将第一位置信息和第二位置信息中发生丢失或突变的位置信息确定为挡位位置识别故障，并统计挡位位置识别故障发生的第一频次，若检测到第一频次大于第一故障阈值，则控制模块30将发生丢失或突变位置信息对应的位置传感器标记为故障并输出。

以前述举例为例，由于磨损或其他原因导致P₁的Y坐标绝对值比原来的值变大，P₂与原来相同，从而使位置误差大于等于误差阈值，则控制模块30将P₁位置标记为故障，若换挡时此故障持续发生，超过了预设的第一故障阈值，则控制模块30将第一位置传感器11c标记为故障并输出。

若P₁丢失且故障重复出现且频次超过第一故障阈值，则控制模块30判定第一位置传感器11故障并输出结果，维修人员根据控制模块30的输出结果，对第一位置传感器11及其对应电路进行拆检及维修。其他位置传感器故障时处理过程类似，不在累述。

可选的，控制模块30用于在检测到位置误差大于或等于误差阈值，且第一位置信息和第二位置信息均未发生丢失或突变时，则比较上一次换挡过程中的历史第一位置信息和第一位置信息的位置差以及历史第二位置信息和第二位置信息的位置差，将较小的位置差对应的位置信息确定为变速箱的挡位位置信息。

需要说明的是，控制模块30可以获取并保存第一位置传感器11和第二位置传感器21获取的历史位置信息。以前述举例为例，若P₁和P₂都未发生丢失或突变，但此时两者位置误差大于等于误差阈值，则利用控制模块30分别比较上一次换挡过程中通过第一位置传感器记录的历史第一位置信息P₁′和通过第一位置传感器记录的历史第一位置信息P₂′，将较小位置差对应的位置信息作为AMT的挡位位置信息。举例来说，若AMT某次换挡时，控制模块30记录的P₁为(2,-9.9)，P₂为(2,-11)，P₁′为(2,-10.1)，P₂′为(2,-10.5)，则以位置P₁(2,-9.9)作为当前变速箱的档位位置信息。

可选的，控制模块30用于将较大的位置差对应的位置信息确定为挡位位置识别故障，统计挡位位置识别故障发生的第二频次，若第二频次大于第二故障阈值，则控制模块30将较大的位置差对应的位置传感器标记为故障并输出。

上述举例中，控制模块30将P₂标记为故障，若换挡时此故障持续发生，且频次超过了预设的第二故障阈值，则控制模块30将第二位置传感器21标记为故障并输出，维修人员根据控制模块30的输出结果，对第二位置传感器21及其对应电路进行拆检及维修

实施例二

图2所示为本发明实施例二提供的一种变速箱换挡控制方法的流程图，该方法可以由上述实施例换挡控制装置来执行，具体包括如下步骤：

步骤110、通过设置在换挡拨叉上的第一位置传感器获取换挡拨叉的第一位置信息。

步骤120、通过设置在换挡执行机构上的第二位置传感器获取换挡执行机构的第二位置信息。

步骤130、比较第一位置信息与第二位置信息以得到位置误差，并根据位置误差确定变速箱的挡位位置信息。

其中，第一位置传感器、第二位置传感器可以根据当前位置传感器的技术水平选择，具体描述参见上述实施例。

可选的，步骤130包括：

若比较得出位置误差小于误差阈值，则将第一位置信息确定为变速箱的挡位位置信息。

可选的，步骤130包括：

若比较得出位置误差大于或等于误差阈值，且第一位置信息和第二位置信息其中之一发生丢失或突变时，将未发生丢失或突变的位置信息准确定为变速箱的挡位位置信息。

可选的，步骤130还包括：

将第一位置信息和第二位置信息中发生丢失或突变的位置信息确定为挡位位置识别故障，并统计挡位位置识别故障发生的第一频次；若第一频次大于第一故障阈值，则控制模块将发生丢失或突变位置信息对应的位置传感器标记为故障并输出。

需要说明的是，维修人员需要根据控制模块30的输出结果，对发生故障的位置传感器及其对应电路进行拆检及维修。

可选的，步骤130包括：

若位置误差大于或等于误差阈值，且第一位置信息和第二位置信息均未发生丢失或突变时，则比较上一次换挡过程中的历史第一位置信息和第一位置信息的位置差以及历史第二位置信息和第二位置信息的位置差，将较小的位置差对应的位置信息确定为变速箱的挡位位置信息。

可选的，步骤130还包括：

将较大的位置差对应的位置信息确定为挡位位置识别故障，统计挡位位置识别故障发生的第二频次，若第二频次大于第二故障阈值，则控制模块将较大的位置差对应的位置传感器标记为故障并输出。

需要说明的是，维修人员需要根据控制模块30的输出结果，对发生故障的位置传感器及其对应电路进行拆检及维修。具体换挡工作过程描述可以参见上述实施例。

本实施例的本发明实施例提供的变速箱换挡控制方法，通过设置在换挡拨叉上的第一位置传感器获取换挡拨叉的第一位置信息；通过设置在换挡执行机构上的第二位置传感器获取换挡执行机构的第二位置信息；通过控制模块获取第一位置信息和第二位置信息，再比较第一位置信息与第二位置信息以得到位置误差，并根据位置误差确定变速箱的挡位位置信息。解决现有技术变速箱换挡成功率低的问题，提高变速箱换挡成功率和可靠性。

实施例三

本发明实施例三提供的一种变速箱，包括至少一个换挡拨叉、设置在换挡拨叉上的第一位置传感器、一个换挡执行机构、设置在换挡执行机构的第二位置传感器以及如实施例一所述的换挡控制装置。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种变速箱换挡控制装置，其特征在于，包括：

至少一个换挡拨叉、一个换挡指和一个换挡执行机构，所述换挡执行机构驱动所述换挡指移动位置，以驱动所述换挡拨叉移动实现换挡操作；

设置在所述换挡拨叉上的第一位置传感器，所述第一位置传感器用于获取所述换挡拨叉的第一位置信息；

设置在所述换挡执行机构上的第二位置传感器，所述第二位置传感器用于获取所述换挡执行机构的第二位置信息；

控制模块，所述控制模块用于获取所述第一位置信息和所述第二位置信息，再比较所述第一位置信息与所述第二位置信息以得到位置误差，并根据所述位置误差确定所述变速箱的挡位位置信息；

所述控制模块用于在检测到所述位置误差小于误差阈值时，将所述第一位置信息确定为所述变速箱的挡位位置信息；

所述控制模块还用于在检测到所述位置误差大于或等于所述误差阈值，且所述第一位置信息和所述第二位置信息其中之一发生丢失或突变时，将未发生丢失或突变的位置信息确定为所述变速箱的挡位位置信息。

2.根据权利要求1所述的变速箱换挡控制装置，其特征在于，所述控制模块用于将所述第一位置信息和所述第二位置信息中发生丢失或突变的位置信息确定为挡位位置识别故障，并统计所述挡位位置识别故障发生的第一频次，若检测到所述第一频次大于第一故障阈值，则所述控制模块将发生丢失或突变位置信息对应的位置传感器标记为故障并输出。

3.根据权利要求1所述的变速箱换挡控制装置，其特征在于，所述控制模块用于在检测到所述位置误差大于或等于所述误差阈值，且所述第一位置信息和所述第二位置信息均未发生丢失或突变时，则比较上一次换挡过程中的历史第一位置信息和所述第一位置信息的位置差以及历史第二位置信息和所述第二位置信息的位置差，将较小的位置差对应的位置信息确定为所述变速箱的挡位位置信息。

4.根据权利要求3所述的变速箱换挡控制装置，其特征在于，所述控制模块用于将较大的位置差对应的位置信息确定为挡位位置识别故障，统计所述挡位位置识别故障发生的第二频次，若所述第二频次大于第二故障阈值，则所述控制模块将较大的位置差对应的位置传感器标记为故障并输出。

5.一种变速箱换挡控制方法，其特征在于，采用权利要求1～4任一所述的变速箱换挡控制装置执行，包括：

通过设置在换挡拨叉上的第一位置传感器获取所述换挡拨叉的第一位置信息；

通过设置在换挡执行机构上的第二位置传感器获取所述换挡执行机构的第二位置信息；

比较所述第一位置信息与所述第二位置信息以得到位置误差，并根据所述位置误差确定所述变速箱的挡位位置信息；

若比较得出所述位置误差小于误差阈值，则将所述第一位置信息确定为所述变速箱的挡位位置信息；

若比较得出所述位置误差大于或等于所述误差阈值，且所述第一位置信息和所述第二位置信息其中之一发生丢失或突变时，将未发生丢失或突变的位置信息确定为所述变速箱的挡位位置信息。

6.根据权利要求5所述的变速箱换挡控制方法，其特征在于，还包括：

将所述第一位置信息和所述第二位置信息中发生丢失或突变的位置信息确定为挡位位置识别故障，并统计所述挡位位置识别故障发生的第一频次；

若所述第一频次大于第一故障阈值，则控制模块将发生丢失或突变位置信息对应的位置传感器标记为故障并输出。

7.根据权利要求5所述的变速箱换挡控制方法，其特征在于，比较所述第一位置信息与所述第二位置信息以得到位置误差，并根据所述位置误差确定所述变速箱的挡位位置信息包括：

若所述位置误差大于或等于所述误差阈值，且所述第一位置信息和所述第二位置信息均未发生丢失或突变时，则比较上一次换挡过程中的历史第一位置信息和所述第一位置信息的位置差以及历史第二位置信息和所述第二位置信息的位置差，将较小的位置差对应的位置信息确定为所述变速箱的挡位位置信息。

8.根据权利要求7所述的变速箱换挡控制方法，其特征在于，还包括：

将较大的位置差对应的位置信息确定为挡位位置识别故障，统计所述挡位位置识别故障发生的第二频次；

若所述第二频次大于第二故障阈值，则控制模块将较大的位置差对应的位置传感器标记为故障并输出。

9.一种变速箱，其特征在于，包括如权利要求1～4任一所述的换挡控制装置。

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