專利名稱：一種混合動(dòng)力汽車用離合器位置檢測(cè)開關(guān)及位置檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車領(lǐng)域，特別是涉及離合器踏板位置檢測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)
域，具體涉及一種應(yīng)用在混合動(dòng)力汽車上，帶自診斷功能的離合器位置檢測(cè)裝置及檢測(cè)方 法。
背景技術(shù)：
隨著全球環(huán)境和能源問(wèn)題的日益突出，開發(fā)低排放、低油耗的新型汽車成為當(dāng)今 汽車工業(yè)發(fā)展的首要任務(wù)。混合動(dòng)力電動(dòng)汽車技術(shù)避免了純電動(dòng)汽車在蓄電池技術(shù)和能源 基礎(chǔ)設(shè)施上的不足，是當(dāng)前解決問(wèn)題的一個(gè)很好的方案，已成為當(dāng)今國(guó)際汽車研究開發(fā)的 熱點(diǎn)。 —般混合動(dòng)力電動(dòng)汽車都有自動(dòng)啟停功能，即在怠速等待的時(shí)候，混合動(dòng)力整車 控制單元(HCU)會(huì)實(shí)時(shí)判斷車輛是否滿足發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)條件，如果滿足，HUC會(huì)發(fā)指令給發(fā)動(dòng) 機(jī)控制單元(ECU)將發(fā)動(dòng)機(jī)停掉，以節(jié)省油料，降低排放。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，如果某時(shí)刻HCU 檢測(cè)到車輛已不滿足發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)條件或者收到駕駛員的啟動(dòng)指令，則會(huì)利用混合動(dòng)力系統(tǒng) 的電機(jī)來(lái)啟動(dòng)車輛，取代傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式，這樣車輛能夠快速地重新啟動(dòng)，避免車輛啟動(dòng)滯 留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。車輛的離合器狀態(tài)作為混合動(dòng)力整車控制策略中判斷發(fā)動(dòng)機(jī)怠速停機(jī)和重起 的重要條件之一，其信號(hào)的可靠性對(duì)車輛正常運(yùn)行和安全都有非常大的影響。因此，開發(fā)一 種具備高可靠性和自診斷功能的離合器位置開關(guān)是非常有必要和市場(chǎng)前景的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種混合動(dòng)力電動(dòng)汽車用離合器位置檢測(cè)裝置及其 位置檢測(cè)方法，該裝置能適應(yīng)于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的復(fù)雜電磁干擾環(huán)境，具備高可靠性和 自診斷功能的要求。 本發(fā)明具體公開了一種離合器位置檢測(cè)開關(guān)，包括單刀單擲開關(guān)及三極管電路， 單刀單擲開關(guān)控制三極管的截止與導(dǎo)通，運(yùn)用三極管的截止與導(dǎo)通來(lái)輸出兩組互補(bǔ)信號(hào)， 作為離合器的位置信號(hào)。 進(jìn)一步，單刀單擲開關(guān)的一端接第一信號(hào)輸出端，同時(shí)還接三極管的基極，三極管 的集電極接第二信號(hào)輸出端，第一信號(hào)輸出端和第二信號(hào)輸出端輸出兩組互補(bǔ)信號(hào)，作為 離合器的位置信號(hào)；單刀單擲開關(guān)的另一端接第一接地輸出端，三極管的發(fā)射極接第二接 地輸出端。 進(jìn)一步，第一信號(hào)輸出端與第二信號(hào)輸出端作外部拉高處理，當(dāng)離合器踏板未踩 到底時(shí)，第一信號(hào)輸出端輸出低電平，第二信號(hào)輸出端輸出為高電平，當(dāng)離合器踏板踩到底 時(shí)，第一信號(hào)輸出端輸出低電平，第二信號(hào)輸出端輸出高電平。 其中，單刀單擲開關(guān)的一端通過(guò)一電阻和一二極管連接到三極管的基極。三級(jí)管 的基極通過(guò)一電容連接到第一接地輸出端。 本發(fā)明還公開了離合器位置檢測(cè) 方法，其特征在于HCU接收第一信號(hào)輸出端的信號(hào)，ECU接收第二信號(hào)輸出端的信號(hào)，進(jìn)行如下處理 當(dāng)判斷第一信號(hào)為低電平，第二信號(hào)為高電平時(shí)，確定離合器踏板未踩到底；
當(dāng)判斷第一信號(hào)為高電平，第二信號(hào)為低電平時(shí)，確定離合器踏板已踩到底；
當(dāng)判斷第一信號(hào)和第二信號(hào)都為高電平或都為低電平時(shí)，確定檢測(cè)開關(guān)失效或損 壞。 其中，在進(jìn)行結(jié)果判斷前，首先進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性判斷。所述數(shù)據(jù)一致性判斷為，ECU 將第二信號(hào)進(jìn)行求反處理后送至HCU與第一信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)數(shù)據(jù)相同時(shí)認(rèn)為開關(guān)正常工 作，當(dāng)數(shù)據(jù)不同時(shí)認(rèn)為開關(guān)失效或損壞。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果 1、利用三極管的工作特性，開關(guān)狀態(tài)切換時(shí)間穩(wěn)定且小于lms、高可靠性、高使用 壽命(大于1000000次)等，確保離合器位置開關(guān)輸出的兩組互補(bǔ)信號(hào)不會(huì)出現(xiàn)大于lms 的中間過(guò)渡狀態(tài)； 2、離合器位置開關(guān)的機(jī)械部分只需要設(shè)計(jì)為SPST結(jié)構(gòu)，大大降低了其內(nèi)部結(jié)構(gòu) 的復(fù)雜程度，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)一致性和高使用壽命要求(大于500000次)。
3、具備高可靠性和自診斷功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于布置、安裝，成本低。


圖1 :是離合器位置開關(guān)原理示意圖；
圖2 :是離合器位置開關(guān)診斷策略示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖介紹本發(fā)明在混合動(dòng)力電動(dòng)汽車上的具體實(shí)施方式
。 采用單刀單擲開關(guān)(SPST)與三極管電路組合，其原理如圖1所示，運(yùn)用三極管的
截止與導(dǎo)通來(lái)輸出兩組互補(bǔ)信號(hào)，SPST用來(lái)控制三極管的截止與導(dǎo)通。離合器位置開關(guān)的
工作模式設(shè)置如下表所示
車輛離合 器踏板位 置狀態(tài)離合器位置開關(guān)工作模式SPST狀態(tài)三極管導(dǎo)通狀態(tài)開關(guān)輸出
未在底部SPST接通截止輸出A、 C導(dǎo)通，B、 C斷開
在底部SPST斷開導(dǎo)通輸出A、 C斷開，B、 C導(dǎo)通 離合器位置開關(guān)電氣連接描述開關(guān)插接頭C、 D端子接地，開關(guān)信號(hào)A路送到 HCU， B路送到ECU， A、 B端子作外部拉高處理，即開關(guān)接通為低電平有效。
離合器位置開關(guān)工作描述離合器踏板未踩到底前，即離合器處于未完全分離狀 態(tài)時(shí)，離合器位置開關(guān)未被觸發(fā)，此時(shí)SPST為接通狀態(tài)，端子A、 C接通，開關(guān)信號(hào)A為低電 平，三極管Q處于截止?fàn)顟B(tài)，端子B、D未導(dǎo)通，開關(guān)信號(hào)B為高電平；離合器踏板踩到底，即 離合器處于完全分離狀態(tài)時(shí)，離合器位置開關(guān)被觸發(fā)，此時(shí)SPST為斷開狀態(tài)，端子A、 C斷開，開關(guān)信號(hào)A為高電平，三極管Q處于導(dǎo)通狀態(tài)，端子B、 D接通，開關(guān)信號(hào)B為低電平。
如圖2所示 當(dāng)開關(guān)未觸發(fā)時(shí)，端子A、 C接通B、 C斷開，送到HCU的A路信號(hào)為0，送到ECU的B路信號(hào)為1， ECU將B路數(shù)據(jù)進(jìn)行求反處理后送至HCU與A路數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)數(shù)據(jù)相同時(shí)認(rèn)為開關(guān)正常工作，且此時(shí)數(shù)據(jù)為0，則HCU判斷車輛離合器狀態(tài)為未完全分離；當(dāng)數(shù)據(jù)不同時(shí)認(rèn)為開關(guān)失效或損壞。當(dāng)開關(guān)觸發(fā)時(shí)，端子A、C斷開B、C接通，送到HCU的A路信號(hào)為1，送到ECU的B路信號(hào)為0， ECU將B路數(shù)據(jù)進(jìn)行求反處理后送至HCU與A路數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)數(shù)據(jù)相同時(shí)認(rèn)為開關(guān)正常工作，且此時(shí)數(shù)據(jù)為l，則HCU判斷車輛離合器狀態(tài)為已完全分離；當(dāng)數(shù)據(jù)不同時(shí)認(rèn)為開關(guān)失效或損壞。
權(quán)利要求
一種離合器位置檢測(cè)開關(guān)，其特征在于包括單刀單擲開關(guān)及三極管電路，單刀單擲開關(guān)控制三極管的截止與導(dǎo)通，運(yùn)用三極管的截止與導(dǎo)通來(lái)輸出兩組互補(bǔ)信號(hào)，作為離合器的位置信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合器位置檢測(cè)開關(guān)，其特征在于單刀單擲開關(guān)的一端接 第一信號(hào)輸出端，同時(shí)還接三極管的基極，三極管的集電極接第二信號(hào)輸出端，第一信號(hào)輸 出端和第二信號(hào)輸出端輸出兩組互補(bǔ)信號(hào)，作為離合器的位置信號(hào)；單刀單擲開關(guān)的另一 端接第一接地輸出端，三極管的發(fā)射極接第二接地輸出端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的離合器位置檢測(cè)開關(guān)，其特征在于第一信號(hào)輸出端與第二 信號(hào)輸出端作外部拉高處理，當(dāng)離合器踏板未踩到底時(shí)，第一信號(hào)輸出端輸出低電平，第二 信號(hào)輸出端輸出為高電平，當(dāng)離合器踏板踩到底時(shí)，第一信號(hào)輸出端輸出低電平，第二信號(hào) 輸出端輸出高電平。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的離合器位置檢測(cè)開關(guān)，其特征在于單刀單擲開關(guān)的一 端通過(guò)一電阻和一二極管連接到三極管的基極。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)所述的離合器位置檢測(cè)開關(guān)，其特征在于三級(jí)管的基極 通過(guò)一電容連接到第一接地輸出端。
6. 采用權(quán)利要求2-5任一項(xiàng)所述的離合器位置檢測(cè)開關(guān)進(jìn)行離合器位置檢測(cè)的方法， 其特征在于HCU接收第一信號(hào)輸出端的信號(hào)，ECU接收第二信號(hào)輸出端的信號(hào)，進(jìn)行如下處理當(dāng)判斷第一信號(hào)為低電平，第二信號(hào)為高電平時(shí)，確定離合器踏板未踩到底； 當(dāng)判斷第一信號(hào)為高電平，第二信號(hào)為低電平時(shí)，確定離合器踏板已踩到底； 當(dāng)判斷第一信號(hào)和第二信號(hào)都為高電平或都為低電平時(shí)，確定檢測(cè)開關(guān)失效或損壞。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于在進(jìn)行結(jié)果判斷前，首先進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性 判斷。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)一致性判斷為，ECU將第二信號(hào) 進(jìn)行求反處理后送至HCU與第一信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)數(shù)據(jù)相同時(shí)認(rèn)為開關(guān)正常工作，當(dāng)數(shù)據(jù) 不同時(shí)認(rèn)為開關(guān)失效或損壞。
全文摘要
本發(fā)明具體公開了一種離合器位置檢測(cè)開關(guān)及位置檢測(cè)方法，所述離合器位置檢測(cè)開關(guān)包括單刀單擲開關(guān)及三極管電路，單刀單擲開關(guān)控制三極管的截止與導(dǎo)通，運(yùn)用三極管的截止與導(dǎo)通來(lái)輸出兩組互補(bǔ)信號(hào)，作為離合器的位置信號(hào)。本發(fā)明利用三極管的工作特性，開關(guān)狀態(tài)切換時(shí)間穩(wěn)定且小于1ms，具備高可靠性和自診斷功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于布置、安裝，成本低。
文檔編號(hào)B60K23/02GK101738315SQ20091026531
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者吳瑞, 王躍, 王野, 顧偉 申請(qǐng)人:奇瑞汽車股份有限公司