CN209245215U - 换挡电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种换挡电路，所述换挡电路包括换挡手柄电路和自动变速箱控制器，其中：所述换挡手柄电路用于检测换挡手柄的位置；所述自动变速箱控制器用于根据所述换挡手柄的位置控制车辆的离合器的状态；所述换挡手柄电路和所述自动变速箱控制器之间具有一个第一信号线和多个第二信号线；所述第一信号线用于在正常情况下将所述换挡手柄的位置发送给所述自动变速箱控制器，所述第二信号线用于在所述第一信号线发生故障时，将所述换挡手柄的位置发送给所述自动变速箱控制器。

Description

换挡电路

技术领域

本实用新型涉及车辆换挡技术领域，特别涉及一种换挡电路。

背景技术

在自动挡车辆中，驾驶员根据自己的驾驶需求，通过操作换挡手柄，将驾驶意图传递给自动变速箱控制器(TCU)，由变速箱控制器(TCU)结合车辆状态、变速箱状态等进行挡位决策，并控制相应的换挡执行机构，实现自动换挡。

图1所示为一种常见的DCT换挡手柄信号处理系统。常见的自动挡和机械式自动变速器应用中，换挡手柄的位置信号通过接线输至自动变速箱控制器(TCU)20，而在双离合变速箱(DCT)应用中，一般由换挡手柄电路(GSM)10通过CAN通信发送给TCU。当驾驶员操作换挡手柄使其处于驻车挡(P)、倒挡(R)、空挡(N)或前进挡(D)等不同位置时， GSM通过CAN通讯将相应的位置信息(P/R/N/D)发送给TCU，TCU根据接收到的换挡手柄位置信息判断驾驶员意图并进行变速箱的换挡控制，同时通过CAN通讯将换挡手柄信号发送给组合仪表电路(ICM)30，用于仪表显示。在GSM与TCU进行CAN通讯过程中，若发生信息传输故障，或者换挡手柄电路本身发生故障，由于TCU无法获取正确的换挡手柄位置信号，不能准确判断驾驶员意图，为了避免非预期的车辆移动并导致安全事故，TCU选择进入空挡，切断动力传递，车辆无法正常行驶。从安全性角度考虑，这种方案可以避免可能的安全事故。但从车辆用户的使用角度出发，由于车辆失去移动能力，给正常驾驶带来了极大的不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种换挡电路，以解决现有的换挡电路故障情况下驾驶不便的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种换挡电路，所述换挡电路包括换挡手柄电路和自动变速箱控制器，其中：

所述换挡手柄电路用于检测换挡手柄的位置；

所述自动变速箱控制器用于根据所述换挡手柄的位置控制车辆的离合器的状态；

所述换挡手柄电路和所述自动变速箱控制器之间具有一个第一信号线和多个第二信号线；

所述第一信号线用于在正常情况下将所述换挡手柄的位置发送给所述自动变速箱控制器，所述第二信号线用于在所述第一信号线发生故障时，将所述换挡手柄的位置发送给所述自动变速箱控制器。

可选的，在所述的换挡电路中，所述第一信号线为CAN通信总线，所述CAN通信总线用于将所述换挡手柄的位置的CAN信号发送给所述自动变速箱控制器。

可选的，在所述的换挡电路中，所述第二信号线包括驻车挡线、倒挡线、空挡线和前进挡线，其中：

所述驻车挡线用于在所述换挡手柄的位置位于驻车挡时，将驻车挡信号发送给所述自动变速箱控制器；

所述倒挡线用于在所述换挡手柄的位置位于倒挡时，将倒挡信号发送给所述自动变速箱控制器；

所述空挡线用于在所述换挡手柄的位置位于空挡时，将空挡信号发送给所述自动变速箱控制器；

所述前进挡线用于在所述换挡手柄的位置位于前进挡时，将前进挡信号发送给所述自动变速箱控制器。

可选的，在所述的换挡电路中，所述自动变速箱控制器用于比较所述换挡手柄的位置的CAN信号、驻车挡信号、所述倒挡信号、所述空挡信号和所述前进挡信号，以获取所述换挡手柄的位置。

可选的，在所述的换挡电路中，所述换挡电路还包括组合仪表电路，所述组合仪表电路用于显示所述换挡手柄的位置。

可选的，在所述的换挡电路中，所述自动变速箱控制器和所述组合仪表电路之间具有一个第三信号线。

可选的，在所述的换挡电路中，所述换挡手柄电路和所述组合仪表电路之间具有一个第四信号线。

可选的，在所述的换挡电路中，所述第三信号线和所述第四信号线为 CAN通信总线，所述第三信号线用于在正常情况下将所述换挡手柄的位置发送给所述组合仪表电路；所述第四信号线用于在所述第三信号线发生故障时，将所述换挡手柄的位置发送给所述组合仪表电路。

在本实用新型提供的换挡电路中，结合第一信号线和第二信号线的可靠性，可以基于冗余设计的硬件基础，通过对两种不同方式获取的换挡手柄的位置信号进行实时对比，提高换挡电路的可靠性和鲁棒性，减少信号失效带来的负面影响。

附图说明

图1是现有的换挡电路示意图；

图2是本实用新型一实施例的换挡电路示意图；

图中所示：10-换挡手柄电路；20-自动变速箱控制器；30-组合仪表电路。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的换挡电路作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

本实用新型的核心思想在于提供一种换挡电路，以解决现有的换挡电路故障情况下驾驶不便的问题。

为实现上述思想，本实用新型提供了一种换挡电路，所述换挡电路包括换挡手柄电路和自动变速箱控制器，其中：所述换挡手柄电路用于检测换挡手柄的位置；所述自动变速箱控制器用于根据所述换挡手柄的位置控制车辆的离合器的状态；所述换挡手柄电路和所述自动变速箱控制器之间具有一个第一信号线和多个第二信号线；所述第一信号线用于在正常情况下将所述换挡手柄的位置发送给所述自动变速箱控制器，所述第二信号线用于在所述第一信号线发生故障时，将所述换挡手柄的位置发送给所述自动变速箱控制器。

本实用新型的实施例提供一种换挡电路，如图2所示，所述换挡电路包括换挡手柄电路10和自动变速箱控制器20，其中：所述换挡手柄电路 10用于检测换挡手柄的位置；所述自动变速箱控制器20用于根据所述换挡手柄的位置控制车辆的离合器的状态；所述换挡手柄电路10和所述自动变速箱控制器20之间具有一个第一信号线CAN1和多个第二信号线；所述第一信号线CAN1用于在正常情况下将所述换挡手柄的位置发送给所述自动变速箱控制器20，所述第二信号线CAN2用于在所述第一信号线发生故障时，将所述换挡手柄的位置发送给所述自动变速箱控制器20，所述第一信号线CAN1发生故障时，所述第二信号线将所述换挡手柄电路10检测到的换挡手柄的位置发送给所述自动变速箱控制器20。

具体的，在所述的换挡电路中，所述第一信号线CAN1为CAN通信总线，所述CAN通信总线用于将所述换挡手柄的位置的CAN信号发送给所述自动变速箱控制器20。所述第二信号线包括驻车挡线P、倒挡线R、空挡线N和前进挡线D，其中：所述换挡手柄的位置位于驻车挡时，所述驻车挡线P将驻车挡信号发送给所述自动变速箱控制器20；所述换挡手柄的位置位于倒挡时，所述倒挡线R将倒挡信号发送给所述自动变速箱控制器 20；所述换挡手柄的位置位于空挡时，所述空挡线N将空挡信号发送给所述自动变速箱控制器20；所述换挡手柄的位置位于前进挡时，所述前进挡线D将前进挡信号发送给所述自动变速箱控制器20。

进一步的，在所述的换挡电路中，所述自动变速箱控制器20比较所述第一信号线提供的换挡手柄的位置的CAN信号，以及第二信号线提供的驻车挡信号、所述倒挡信号、所述空挡信号和所述前进挡信号，以获取所述换挡手柄的位置。

如图2所示，在所述的换挡电路中，所述换挡电路还包括组合仪表电路30，所述组合仪表电路30用于显示所述换挡手柄的位置。在所述的换挡电路中，所述自动变速箱控制器20和所述组合仪表电路30之间具有一个第三信号线CAN3；所述换挡手柄电路10和所述组合仪表电路30之间具有一个第四信号线CAN4。所述第三信号线CAN3和所述第四信号线CAN4为CAN通信总线，正常情况下，所述第三信号线CAN3将所述自动变速箱控制器20中的换挡手柄的位置发给所述组合仪表电路30，当所述第三信号线CAN3发生故障时，所述第四信号线CAN4直接将所述换挡手柄电路10中的所述换挡手柄的位置发送给所述组合仪表电路30，而不经过自动变速箱控制20。当然，也可以将第三信号线CAN3和第四信号线 CAN4发送的换挡手柄的位置信号进行比较，以校验信号是否有误。

在本实用新型提供的换挡电路中，结合第一信号线CAN1和第二信号线的可靠性，可以基于冗余设计的硬件基础，通过对两种不同方式获取的换挡手柄的位置信号进行实时对比，提高换挡电路的可靠性和鲁棒性，减少信号失效带来的负面影响。

本实用新型的目的在于设计一种换挡手柄信号处理系统，TCU在换挡手柄位置信号无法通过CAN通讯正常获取的情况下能够通过其它方式获取换挡手柄位置信息，实现双离合自动变速箱的正常换挡控制，避免车辆进入空挡而失去动力。此外，当ICM无法通过CAN通讯获取来自TCU的换挡手柄信号时能够获取来自GSM的相关信号。GSM除了通过CAN通讯将换挡手柄的位置信号传递给双离合自动变速箱控制器，还将换挡手柄位置的原始信号通过引线连接至双离合自动变速箱控制器，包括驻车挡(P)、倒挡(R)、空挡(N)和前进挡(D)等引线信号。双离合自动变速箱控制器对相关引线进行信号处理，并结合逻辑判断P、R、N、D等位置信息。

正常情况下，TCU通过CAN通讯获取GSM换挡手柄位置信号，判断驾驶员意图，包括前进、后退、停车等，实现双离合自动变速箱的换挡控制，并将换挡手柄信号通过CAN发送给ICM，用于仪表显示。当GSM与 TCU的CAN通讯发生故障时，TCU不再采用相关的CAN信号，改用引线信号作为判断依据，识别换挡手柄的位置，进行相应的换挡控制，并将换挡手柄信号通过CAN发送给ICM，用于仪表显示。即TCU通过冗余设计的信号接口仍然正常识别换挡手柄的位置，双离合自动变速箱的换挡功能保持正常，不影响车辆驾驶。当TCU与ICM的CAN通讯发生故障时，ICM 通过CAN通讯采用来自GSM的换挡手柄信号，用于仪表显示。

此外，结合CAN通讯和P/R/N/D引线信号的可靠性，通过该方案的改进设计，可以基于冗余设计的硬件基础，开发信号校验的软件算法。通过对两种不同方式获取的换挡手柄位置信号进行实时对比，提高系统的可靠性和鲁棒性，减少信号失效带来的负面影响。

通过本实用新型设计的双离合自动变速箱换挡手柄信号处理系统，在以下方面具有显著效果：提高系统鲁棒性，对于常见的DCT换挡手柄信号处理系统，若发生换挡手柄模块与TCU的CAN通讯故障，则TCU基于安全考虑，控制变速箱进入故障模式，变速箱进入空挡，动力传动链断开，车辆无法行驶。对于偶发故障，直接导致车辆失去行驶能力，会给车辆的用车体验带来很大影响。通过改进设计的DCT换挡手柄信号处理系统，在偶发CAN通讯故障时，仍然保持正常的换挡功能，提高系统的鲁棒性，降低故障带来的负面影响，提升用车体验。增强信号的可靠性和准确性，在 CAN通讯基础上，通过增加冗余设计，给换挡手柄位置的信号校验提供了硬件接口，可以通过两者的信号对比进行互相校验，提高了换挡手柄位置信号的可靠性和准确性，降低了换挡手柄位置信号失效影响安全使用的可能性。

另外，本实用新型设计的换挡手柄信号处理系统，适用于各种通过CAN 通讯进行换挡手柄位置信息进行交互的应用场合。不仅适用于DCT中的换挡手柄信号处理系统，也适用于其它类型自动变速箱的换挡手柄信号处理系统。

综上，上述实施例对换挡电路的不同构型进行了详细说明，当然，本实用新型包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本实用新型所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (8)

1.一种换挡电路，其特征在于，所述换挡电路包括换挡手柄电路和自动变速箱控制器，其中：

所述换挡手柄电路用于检测换挡手柄的位置；

所述自动变速箱控制器用于根据所述换挡手柄的位置控制车辆的离合器的状态；

所述换挡手柄电路和所述自动变速箱控制器之间具有一个第一信号线和多个第二信号线；

所述第一信号线用于在正常情况下将所述换挡手柄的位置发送给所述自动变速箱控制器，所述第二信号线用于在所述第一信号线发生故障时，将所述换挡手柄的位置发送给所述自动变速箱控制器。

2.如权利要求1所述的换挡电路，其特征在于，所述第一信号线为CAN通信总线，所述CAN通信总线用于将所述换挡手柄的位置的CAN信号发送给所述自动变速箱控制器。

3.如权利要求2所述的换挡电路，其特征在于，所述第二信号线包括驻车挡线、倒挡线、空挡线和前进挡线，其中：

所述驻车挡线用于在所述换挡手柄的位置位于驻车挡时，将驻车挡信号发送给所述自动变速箱控制器；

所述倒挡线用于在所述换挡手柄的位置位于倒挡时，将倒挡信号发送给所述自动变速箱控制器；

所述空挡线用于在所述换挡手柄的位置位于空挡时，将空挡信号发送给所述自动变速箱控制器；

所述前进挡线用于在所述换挡手柄的位置位于前进挡时，将前进挡信号发送给所述自动变速箱控制器。

4.如权利要求3所述的换挡电路，其特征在于，所述自动变速箱控制器用于比较所述换挡手柄的位置的CAN信号、驻车挡信号、所述倒挡信号、所述空挡信号和所述前进挡信号，以获取所述换挡手柄的位置。

5.如权利要求3所述的换挡电路，其特征在于，所述换挡电路还包括组合仪表电路，所述组合仪表电路用于显示所述换挡手柄的位置。

6.如权利要求5所述的换挡电路，其特征在于，所述自动变速箱控制器和所述组合仪表电路之间具有一个第三信号线。

7.如权利要求6所述的换挡电路，其特征在于，所述换挡手柄电路和所述组合仪表电路之间具有一个第四信号线。

8.如权利要求7所述的换挡电路，其特征在于，所述第三信号线和所述第四信号线为CAN通信总线，所述第三信号线用于在正常情况下将所述换挡手柄的位置发送给所述组合仪表电路；所述第四信号线用于在所述第三信号线发生故障时，将所述换挡手柄的位置发送给所述组合仪表电路。