CN117231730A - 一种旋钮与按键组合的换挡装置、换挡方法及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种旋钮与按键组合的换挡装置、换挡方法及车辆，包括换挡总成、变速器控制单元，换挡总成包括多个复位按键和旋钮，复位按键用于控制调整车辆运行模式及升降挡，旋钮用于控制倒挡和手自功能的切换；变速器控制单元分别与换挡总成、整车控制器和电机控制单元连接，变速器控制单元用于接收换挡总成传输的信号并发送挡位信息与换挡请求信息至整车控制器，整车控制器判断是否可以换挡并将判断结果反馈至变速器控制单元，同时整车控制器将挡位信息传递到仪表显示；若整车控制器判断允许换挡，变速器控制单元将需求扭矩与目标转速信息发送至电机控制单元并通过驱动电机执行换挡动作。本发明便于精准调整车辆状态以适应复杂工况。
Description
技术领域
本发明涉及一种旋钮与按键组合的换挡装置、换挡方法及车辆，属于汽车零部件技术领域。
背景技术
市面上绝大多数商用车执行换挡装置均采用换挡杆形式，其换挡操作方法是通过拨动换挡杆使所处位置不同来实现不同挡位信号的传递。杆式换挡装置常规布置于主、副驾之间且靠近主驾侧，虽然其布置考虑到车辆人机工程学，保障驾驶员的操纵舒适性，但由于驾驶室空间通常较为紧凑局促，且杆式换挡装置占位较大，导致驾驶员驾驶车辆正常行驶过程中会有一定的误触风险；此外，由于商用车工况较为复杂，仅配备自动挡无法满足车辆的运行需求，具备手自一体功能的换挡装置已是业内标配。另外，传统杆式换挡装置的安装位置较为固定，想要设计连通式座椅以改善驾驶员活动空间有一定难度。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种旋钮与按键组合的换挡装置、换挡方法及车辆，用以降低驾驶过程中换挡误触风险，同时为连通式座椅的布置设计提供条件。
为了实现上述目的，本发明采用的一种旋钮与按键组合的换挡装置，包括：
换挡总成，所述换挡总成包括多个复位按键和旋钮，所述复位按键用于控制调整车辆运行模式及升降挡，所述旋钮用于控制倒挡和手自功能的切换；
变速器控制单元，所述变速器控制单元分别与换挡总成、整车控制器和电机控制单元连接，所述变速器控制单元用于接收换挡总成传输的信号并发送挡位信息与换挡请求信息至整车控制器，整车控制器判断是否可以换挡并将判断结果反馈至变速器控制单元，同时整车控制器将挡位信息传递到仪表显示；若整车控制器判断允许换挡，变速器控制单元将需求扭矩与目标转速信息发送至电机控制单元并通过驱动电机执行换挡动作。
作为改进的，所述换挡总成的复位按键和旋钮集成在中控仪表台上。
作为改进的，所述复位按键包括复位按键一、复位按键二和复位按键三；
按下所述复位按键一发送手动挡升一挡信号；
当车辆处于自动挡模式下，按下复位按键二，1秒以内点按1次所述复位按键二，换挡总成输出爬坡模式信号，1秒内连按2次所述复位按键二，换挡总成输出动力模式信号，按住所述复位按键二超过2秒，换挡总成输出经济模式信号；
按下所述复位按键三发送手动挡降一挡信号。
作为改进的，所述旋钮内置位置传感器与指示灯，根据旋钮旋转后所处的位置不同，发送不同挡位信号并亮起对应挡位指示灯。
作为改进的，所述旋钮包括倒挡、空挡、自动挡、手动挡四种挡位。
另外，本发明还提供了一种所述的旋钮与按键组合的换挡装置的换挡方法，包括以下步骤：
S1、通过换挡总成的复位按键向变速器控制单元发送运行模式及升降挡信号，通过旋钮向变速器控制单元发送需求挡位信号；
S2、变速器控制单元接收换挡总成传输的信号并发送挡位信息与换挡请求至整车控制器，整车控制器判断是否可以换挡，整车控制器将判断结果反馈至变速器控制单元并将挡位信息传递到仪表显示；
S3、若整车控制器判断允许换挡，变速器控制单元将需求扭矩与目标转速信息发送至电机控制单元并通过驱动电机执行换挡动作；若不允许换挡，整车控制器将判断结果返还给变速器控制单元并保持仪表当前挡位信息显示，变速器控制单元不执行换挡动作，动力总成保持原挡位运行；
S4、在换挡动作全部完成之后，变速器控制单元将电机控制单元的控制权限交还至整车控制器。
作为改进的，当旋转旋钮处于D挡时，换挡总成发送挡位信号给变速器控制单元，之后进行步骤S2-S4；此后在车辆保持自动挡运行过程中，变速器检测多种信号，每当电机转速达到换挡点时，重复步骤S2-S4进行换挡；
若1秒内连按2次复位按键二，换挡总成发送动力模式信号至变速器控制单元，进入步骤S2-S4，完成经济模式转为动力模式的切换；
再次按下复位按键二则退出动力模式恢复经济模式，换挡总成发送退出动力模式信号给变速器控制单元，进入步骤S2-S4后完成动力模式退出。
作为改进的，当旋转旋钮处于R挡时，换挡总成发送挡位信号给变速器控制单元，之后进行步骤S2-S4。
作为改进的，当旋转旋钮处于M挡时，换挡总成发送挡位信号给变速器控制单元，之后进行步骤S2-S4；在车辆保持手动挡运行过程中，根据需要单次点按复位按键一或复位按键三，换挡总成分别发送升1挡或降1挡信号给变速器控制单元，之后进入步骤S2-S4。
最后，本发明还提供了一种车辆，所述车辆上安装有所述的旋钮与按键组合的换挡装置。
与现有技术相比，本发明的旋钮与按键组合的换挡装置，具有如下有益效果：
1、本发明基于CAN通讯网络并通过改变旋钮与按键的位置状态，来实现不同模式下的不同挡位信号传递，并经由变速器控制单元与整车控制器判断、电机控制单元对驱动电机执行来完成需求模式、挡位的转换，动作响应灵敏，信号传递可靠稳定，操作简便。
2、连通式座椅的设计可以释放驾驶室空间，提供更多活动余量，本发明将换挡总成简化为旋钮与按键并集成在中控仪表台上，可以为连通式座椅的布置设计提供条件，同时降低换挡装置的误触风险。
附图说明
图1为本发明的换挡装置的结构示意图；
图2为本发明的原理示意图；
图中：1、复位按键一，2、复位按键二，3、复位按键三，4、旋钮，5、低压线束。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1、图2所示，一种旋钮与按键组合的换挡装置，包括：
换挡总成，所述换挡总成包括多个复位按键和旋钮4，所述复位按键用于控制调整车辆运行模式及升降挡，所述旋钮4用于控制倒挡和手自功能的切换；
变速器控制单元，所述变速器控制单元分别与换挡总成、整车控制器和电机控制单元连接，所述变速器控制单元用于接收换挡总成传输的信号并发送挡位信息与换挡请求信息至整车控制器，整车控制器判断是否可以换挡并将判断结果反馈至变速器控制单元，同时整车控制器将挡位信息传递到仪表显示；若整车控制器判断允许换挡，变速器控制单元将需求扭矩与目标转速信息发送至电机控制单元并通过驱动电机执行换挡动作。
作为实施例的一种改进，如图1所示，所述复位按键和旋钮4通过低压线束5与变速器控制单元连接并进行信号传输。
作为实施例的一种改进，所述换挡总成的复位按键和旋钮4集成在中控仪表台上，节省优化了驾驶室空间并为连通式座椅的布置设计提供了空间条件。
作为实施例的一种改进，如图1所示，所述复位按键包括复位按键一1、复位按键二2和复位按键三3；
按下所述复位按键一1发送手动挡升一挡信号；
当车辆处于自动挡模式下，按下复位按键二2，1秒以内点按1次所述复位按键二2，换挡总成输出爬坡模式信号，1秒内连按2次所述复位按键二2，换挡总成输出动力模式信号，按住所述复位按键二2超过2秒，换挡总成输出经济模式信号；
按下所述复位按键三3发送手动挡降一挡信号。
作为实施例的一种改进，所述旋钮4内置位置传感器与指示灯，可根据旋钮4旋转后所处的位置不同，发送不同挡位信号并亮起对应挡位指示灯，共R(倒挡)、N(空挡)、D(自动挡)、M(手动挡)四种挡位信号。
另外，本发明还提供了一种所述的旋钮与按键组合的换挡装置的换挡方法，包括以下步骤：
S1、通过换挡总成的复位按键向变速器控制单元发送运行模式及升降挡信号，通过旋钮4向变速器控制单元发送需求挡位信号；
S2、变速器控制单元接收换挡总成传输的信号并发送挡位信息与换挡请求至整车控制器，整车控制器判断是否可以换挡，整车控制器将判断结果反馈至变速器控制单元并将挡位信息传递到仪表显示；
S3、若整车控制器判断允许换挡，变速器控制单元将需求扭矩与目标转速信息发送至电机控制单元并通过驱动电机执行换挡动作；若不允许换挡，整车控制器将判断结果返还给变速器控制单元并保持仪表当前挡位信息显示，变速器控制单元不执行换挡动作，动力总成保持原挡位运行；
S4、在换挡动作全部完成之后，变速器控制单元将电机控制单元的控制权限交还至整车控制器。
作为实施例的一种改进，当旋转旋钮4处于D挡时，换挡总成发送挡位信号给变速器控制单元，之后进行步骤S2-S4；此后在车辆保持自动挡运行过程中，变速器控制单元检测多种信号如油门、刹车、输出轴转速等，每当电机转速达到换挡点时，重复步骤S2-S4进行换挡；
若1秒内连按2次复位按键二2，换挡总成发送动力模式信号至变速器控制单元，进入步骤S2-S4，完成经济模式转为动力模式的切换；
再次按下复位按键二2则退出动力模式恢复经济模式，换挡总成发送退出动力模式信号给变速器控制单元，进入步骤S2-S4后完成动力模式退出。
作为实施例的一种改进，当旋转旋钮4处于R挡时，换挡总成发送挡位信号给变速器控制单元，之后进行步骤S2-S4。
作为实施例的一种改进，当旋转旋钮4处于M挡时，换挡总成发送挡位信号给变速器控制单元，之后进行步骤S2-S4；在车辆保持手动挡运行过程中，根据需要单次点按复位按键一1或复位按键三3，换挡总成分别发送升1挡或降1挡信号给变速器控制单元，之后进入步骤S2-S4。
最后，本发明还提供了一种车辆，所述车辆上安装有所述的旋钮与按键组合的换挡装置。
本发明将车辆运行模式与手自挡位切换分开操作，便于精准调整车辆状态以适应复杂工况。
Claims (10)
1.一种旋钮与按键组合的换挡装置，其特征在于，包括：
换挡总成，所述换挡总成包括多个复位按键和旋钮(4)，所述复位按键用于控制调整车辆运行模式及升降挡，所述旋钮(4)用于控制倒挡和手自功能的切换；
变速器控制单元，所述变速器控制单元分别与换挡总成、整车控制器和电机控制单元连接，所述变速器控制单元用于接收换挡总成传输的信号并发送挡位信息与换挡请求信息至整车控制器，整车控制器判断是否可以换挡并将判断结果反馈至变速器控制单元，同时整车控制器将挡位信息传递到仪表显示；若整车控制器判断允许换挡，变速器控制单元将需求扭矩与目标转速信息发送至电机控制单元并通过驱动电机执行换挡动作。
2.根据权利要求1所述的一种旋钮与按键组合的换挡装置，其特征在于，所述换挡总成的复位按键和旋钮(4)集成在中控仪表台上。
3.根据权利要求1或2所述的一种旋钮与按键组合的换挡装置，其特征在于，所述复位按键包括复位按键一(1)、复位按键二(2)和复位按键三(3)；
按下所述复位按键一(1)发送手动挡升一挡信号；
当车辆处于自动挡模式下，按下复位按键二(2)，1秒以内点按1次所述复位按键二(2)，换挡总成输出爬坡模式信号，1秒内连按2次所述复位按键二(2)，换挡总成输出动力模式信号，按住所述复位按键二(2)超过2秒，换挡总成输出经济模式信号；
按下所述复位按键三(3)发送手动挡降一挡信号。
4.根据权利要求1所述的一种旋钮与按键组合的换挡装置，其特征在于，所述旋钮(4)内置位置传感器与指示灯，根据旋钮(4)旋转后所处的位置不同，发送不同挡位信号并亮起对应挡位指示灯。
5.根据权利要求4所述的一种旋钮与按键组合的换挡装置，其特征在于，所述旋钮(4)包括倒挡、空挡、自动挡、手动挡四种挡位。
6.一种权利要求1-5任一项所述的旋钮与按键组合的换挡装置的换挡方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过换挡总成的复位按键向变速器控制单元发送运行模式及升降挡信号，通过旋钮(4)向变速器控制单元发送需求挡位信号；
S2、变速器控制单元接收换挡总成传输的信号并发送挡位信息与换挡请求至整车控制器，整车控制器判断是否可以换挡，整车控制器将判断结果反馈至变速器控制单元并将挡位信息传递到仪表显示；
S3、若整车控制器判断允许换挡，变速器控制单元将需求扭矩与目标转速信息发送至电机控制单元并通过驱动电机执行换挡动作；若不允许换挡，整车控制器将判断结果返还给变速器控制单元并保持仪表当前挡位信息显示，变速器控制单元不执行换挡动作，动力总成保持原挡位运行；
S4、在换挡动作全部完成之后，变速器控制单元将电机控制单元的控制权限交还至整车控制器。
7.根据权利要求6所述的一种旋钮与按键组合的换挡装置的换挡方法，其特征在于，当旋转旋钮(4)处于D挡时，换挡总成发送挡位信号给变速器控制单元，之后进行步骤S2-S4；此后在车辆保持自动挡运行过程中，变速器控制单元检测多种信号，每当电机转速达到换挡点时，重复步骤S2-S4进行换挡；
若1秒内连按2次复位按键二(2)，换挡总成发送动力模式信号至变速器控制单元，进入步骤S2-S4，完成经济模式转为动力模式的切换；
再次按下复位按键二(2)则退出动力模式恢复经济模式，换挡总成发送退出动力模式信号给变速器控制单元，进入步骤S2-S4后完成动力模式退出。
8.根据权利要求6所述的一种旋钮与按键组合的换挡装置的换挡方法，其特征在于，当旋转旋钮(4)处于R挡时，换挡总成发送挡位信号给变速器控制单元，之后进行步骤S2-S4。
9.根据权利要求6所述的一种旋钮与按键组合的换挡装置的换挡方法，其特征在于，当旋转旋钮(4)处于M挡时，换挡总成发送挡位信号给变速器控制单元，之后进行步骤S2-S4；在车辆保持手动挡运行过程中，根据需要单次点按复位按键一(1)或复位按键三(3)，换挡总成分别发送升1挡或降1挡信号给变速器控制单元，之后进入步骤S2-S4。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆上安装有权利要求1-5任一项所述的旋钮与按键组合的换挡装置。
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| CN202311255520.2A CN117231730A (zh) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | 一种旋钮与按键组合的换挡装置、换挡方法及车辆 |
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