一種車輛換擋方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及汽車操控系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種車輛換擋方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車換擋裝置是用于汽車上執(zhí)行擋位變換選擇的裝置。目前汽車變速箱擋位選擇機(jī)構(gòu)分為兩種，一種是傳統(tǒng)的采用機(jī)械撥叉的選擋裝置，俗稱手動擋，依靠操縱換擋桿轉(zhuǎn)動角度在各擋位之間切換，靠機(jī)械撥叉帶動齒輪移動實現(xiàn)換擋，在駐車擋(P擋)、倒車擋(R擋)、空擋(N擋)和行駛擋的各級擋位(D1-D6)之間切換。另一種是采用電子選擋裝置，俗稱自動擋，即靠操縱換擋桿轉(zhuǎn)動角度帶動電子選擋機(jī)構(gòu)動作，實現(xiàn)對駐車擋(P擋)、倒車擋(R擋)、空擋(N擋)和行駛擋(D擋)的切換信號輸入采集，信號傳遞到中央處理器處理后再對汽車動力輸出端進(jìn)行控制，其中行駛擋工作汽車行駛時，車輛能夠自行檢測判斷車況并控制汽車動力輸出調(diào)節(jié)變速實現(xiàn)行駛擋中各級擋位的切換。目前的汽車中，由于采用自動擋裝置對駕駛?cè)藛T的操作要求更加簡單，故越來越多的汽車中開始采用電子選擋裝置實現(xiàn)換擋。
[0003]照汽車安全性國際標(biāo)準(zhǔn)IS026262的定義，選擋裝置屬于安全要求最高的子系統(tǒng)之一，選擋裝置的故障，可能直接導(dǎo)致車輛駕駛員、乘客及車外路人極大的人身傷害，車輛及其他財產(chǎn)的損失。故汽車設(shè)計時，換擋裝置的設(shè)計要求中對可靠性的要求越來越高。
[0004]目前現(xiàn)有的電子選擋裝置中，換擋裝置一般包括安裝座，安裝座上豎向安裝有換擋桿，換擋桿下端靠橫向設(shè)置的轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地安裝在安裝座上，還包括和安裝座相對固定設(shè)置的多個霍爾傳感器，以及和換擋桿相對固定設(shè)置的一個磁感應(yīng)塊，操縱換擋桿轉(zhuǎn)動進(jìn)行換擋操作時，能夠帶動磁感應(yīng)塊進(jìn)入切換到不同霍爾傳感器的感應(yīng)區(qū)域范圍內(nèi)，進(jìn)而實現(xiàn)對換擋信號的采集，然后信號傳遞到中央處理器處理后再對汽車動力輸出端進(jìn)行控制。例如我國專利申請?zhí)?01410341973.1所公開的一種換擋裝置，專利申請?zhí)?01010234378.X所公開的一種汽車自動換擋裝置等都是采用了上述結(jié)構(gòu)形式。這種電子選擋裝置彌補(bǔ)了機(jī)械撥叉式選擋裝置的不足，具有較高的電子集成度，換擋自動化及智能化、操縱簡便且美觀等優(yōu)點。同時，由于霍爾傳感器和磁感應(yīng)塊是非接觸式感應(yīng)，避免了灰塵污物等原因造成的失效，一定程度上提高了可靠性。但同時，由于霍爾傳感器屬于電子產(chǎn)品，也是依靠電路和中央處理器連接輸送信號，故在車輛長期行駛的振動和灰塵等因素影響作用下，仍然容易存在換擋信號采集失效的風(fēng)險，導(dǎo)致?lián)Q擋操作失靈，強(qiáng)行駕駛?cè)菀滓鹬卮蟮陌踩鹿省?br>[0005]目前，寶馬及捷豹、路虎旗下的很多車型均有采用電子選擋裝置，如果遇到上訴失效故障或電路短路時，為了保證安全，往往是采取對汽車動力輸出端強(qiáng)制抱死的方式處理，以避免無法換擋帶來的駕駛安全風(fēng)險，其強(qiáng)制抱死停車后，電子式的選擋裝置是無法對當(dāng)前擋位進(jìn)行釋放的，只能依靠于拖車和救援，帶來駕駛操作的不便性。
[0006]所以，如何才能提高換擋操作可靠性，并且使得汽車安全風(fēng)險降低的情況下能夠提高駕駛便捷性，以方便故障處理，成為有待考慮解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:如何提供一種實施簡單，能夠提高安全性，提高換擋操作可靠性，且使得汽車安全風(fēng)險降低的情況下能夠提高駕駛便捷性以方便故障處理的車輛換擋方法。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
一種車輛換擋方法，包括移動一個換擋動力輸入構(gòu)件進(jìn)行換擋指令輸入的步驟，以及采集移動換擋動力輸入構(gòu)件輸入的擋位信息并傳輸至汽車電子控制單元處理的步驟，還包括汽車電子控制單元輸出換擋指令并控制汽車動力輸出端執(zhí)行換擋操作的步驟，其特征在于，同時采用了電磁感應(yīng)檢測以及機(jī)械接觸式檢測的兩種信號采集方式實現(xiàn)對移動換擋動力輸入構(gòu)件后輸入的擋位信息的采集，并在汽車電子控制單元處理時，將采集的兩種擋位信息進(jìn)行對比校驗后輸出換擋指令。
[0009]具體地說，本方法中，將采集的兩種擋位信息進(jìn)行對比校驗時，如果校驗結(jié)果一致，則輸出該擋位信息對應(yīng)的換擋指令至汽車動力輸出端執(zhí)行換擋操作；如果校驗出一種擋位信息采集失效，則輸出有效的擋位信息對應(yīng)的換擋指令至汽車動力輸出端執(zhí)行換擋操作，同時發(fā)出警報。提醒駕駛員盡快維修處理。這樣，本發(fā)明中兩套擋位檢測方式能夠相互校驗，保證信號采集的可靠性，當(dāng)其中一套擋位檢測方式失效時，能夠報警的同時保持能夠繼續(xù)駕駛，以方便故障處理操作。故使得汽車安全風(fēng)險降低的情況下能夠提高駕駛便捷性以方便故障處理，同時，兩套擋位檢測方式原理不同，可以最大程度避免同時失效的風(fēng)險，極大地提高車輛可靠性。
[0010]作為優(yōu)化，采用兩種信號采集方式實現(xiàn)對移動換擋動力輸入構(gòu)件后輸入的擋位信息的采集后，將采集的擋位信息信號處理為不同標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議模式后傳輸至汽車電子控制單元處理。這樣，提高信號傳輸抗干擾性，進(jìn)一步提高可靠性。
[0011]作為優(yōu)化，采用了以下的汽車換擋裝置實現(xiàn)，所述汽車換擋裝置包括安裝座，安裝座上安裝有換擋動力輸入構(gòu)件，換擋動力輸入構(gòu)件可移動地安裝配合在安裝座上，換擋動力輸入構(gòu)件移動范圍內(nèi)設(shè)置若干個擋位使得換擋動力輸入構(gòu)件依靠其移動實現(xiàn)擋位更換，還包括有電子選擋機(jī)構(gòu)，電子選擋機(jī)構(gòu)包括相對固定設(shè)置于安裝座或換擋動力輸入構(gòu)件的多個信號感應(yīng)采集構(gòu)件，以及和信號感應(yīng)采集構(gòu)件對應(yīng)設(shè)置的信號感應(yīng)用構(gòu)件，信號感應(yīng)用構(gòu)件相對固定設(shè)置于換擋動力輸入構(gòu)件或安裝座上，并使得信號感應(yīng)用構(gòu)件隨換擋動力輸入構(gòu)件移動換擋時能夠進(jìn)入到信號感應(yīng)采集構(gòu)件的感應(yīng)范圍內(nèi)實現(xiàn)信號采集;其中還包括能夠在換擋動力輸入構(gòu)件移動實現(xiàn)換擋過程中對換擋動力輸入構(gòu)件轉(zhuǎn)動至各擋位時進(jìn)行信號檢測的擋位信號檢測機(jī)構(gòu);所述擋位信號檢測機(jī)構(gòu)包括安裝在轉(zhuǎn)軸上的編碼器，還包括設(shè)置在安裝座上能夠檢測換擋動力輸入構(gòu)件起始擋位信號變化的起始擋位信號采集傳感器;所述編碼器為機(jī)械觸點電刷式編碼器。
[0012]這樣，上述汽車換擋裝置用于自動擋車輛安裝使用，安裝時信號感應(yīng)采集構(gòu)件和擋位信號檢測機(jī)構(gòu)的信號輸出端均和汽車上的汽車電子控制單元(ECU)連接并為其提供擋位信號。這樣，平時正常工作換擋操作時，依靠電子選擋機(jī)構(gòu)檢測并提供擋位信號至ECU并供汽車動力輸出端執(zhí)行相應(yīng)換擋操作，增加的擋位信號檢測機(jī)構(gòu)可以作為校驗之用；而當(dāng)電子選擋機(jī)構(gòu)出現(xiàn)電路故障，使得換擋操作無法檢測到正常信號后，此時ECU可以控制報警，同時依靠起輔助作用的擋位信號檢測機(jī)構(gòu)檢測到的擋位信號，控制汽車動力輸出端執(zhí)行相應(yīng)執(zhí)行換擋操作。同樣，當(dāng)起輔助作用的擋位信號檢測機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障時，電子選擋機(jī)構(gòu)可以馬上判斷出擋位信號檢測機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障，并通過汽車電子控制單元處理后，輸出故障碼至汽車其他相關(guān)的電子控制單元，這樣擋位信號檢測機(jī)構(gòu)和電子選擋機(jī)構(gòu)互為對方的驗證和保障；由于擋位信號檢測機(jī)構(gòu)和電子選擋機(jī)構(gòu)的檢測原理和機(jī)制不同，同一時刻出現(xiàn)故障的概率極低，就可保證了任何一個機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障時，在報警并提醒檢修的同時，車輛還可以在另一個機(jī)構(gòu)的輔助作用下實現(xiàn)換擋操作并行駛至維修點供檢修，極大地降低了車輛換擋失靈帶來的危險(例如需要由駕駛擋轉(zhuǎn)換為倒車擋倒車時，如果倒車擋失靈就會產(chǎn)生極大地危險)，同時避免了換擋失效后車輛只能被迫鎖死不能動彈只能等到拖車和救援帶來的駕駛麻煩。這樣就使得汽車安全風(fēng)險降低的情況下能夠提高駕駛便捷性以方便故障處理。同時，所述擋位信號檢測機(jī)構(gòu)中，起始擋位一般為駐車擋，編碼器和起始擋位信號采集傳感器安裝時均和汽車電子控制單元(ECU)連接。這樣，當(dāng)車輛由駐車擋啟動換擋操作時，先依靠起始擋位信號采集傳感器檢測到起始信號標(biāo)記，然后依靠編碼器檢測出轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)角度，對應(yīng)得出擋位信息作為對比檢驗自檢之用，極大地提高了擋位檢測可靠性。同時自身具有結(jié)構(gòu)簡單小巧不占多余空間，方便安裝，可靠性高等特點。另外，作為優(yōu)化，當(dāng)車輛由駐車擋啟動換擋操作后，起始擋位信號采集傳感器檢測到起始信號標(biāo)記后，判斷已經(jīng)啟動換擋時，ECU可以先將換擋信號傳遞到汽車動力輸出端，預(yù)啟動換擋操作，極大地提高了換擋操作效率。
[0013]同時其中，所述編碼器為機(jī)械觸點電刷式編碼器。這樣，采用機(jī)械接觸的方式實現(xiàn)擋位信號檢測機(jī)構(gòu)的擋位信號檢測，使其和電子選擋機(jī)構(gòu)采用電磁感應(yīng)檢測的方式從原理上相區(qū)別開來，極大地降低了同一事故造成電子選擋機(jī)構(gòu)和擋位信號檢測機(jī)構(gòu)同時失效的風(fēng)險。保證了至少有一組機(jī)構(gòu)工作可靠，進(jìn)而更好地提高了換擋操作的可靠性。這樣即實現(xiàn)了本發(fā)明的核心原理。
[0014]作為優(yōu)化，所述換擋動力輸入構(gòu)件為豎向設(shè)置的換擋桿，換擋桿下端靠橫向設(shè)置的轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地安裝在安裝座上。
[0015]這樣，結(jié)構(gòu)簡單，且符合常規(guī)操作方式，方便換擋操作。
[0016]作為優(yōu)化，所述信號感應(yīng)用構(gòu)件安裝在一個扇形板側(cè)表面上，扇形板和換擋動力輸入構(gòu)件固定連接并能夠隨其一起旋轉(zhuǎn)，扇形板的扇形弧度方向和換擋動力輸入構(gòu)件旋轉(zhuǎn)方向一致，所述信號感應(yīng)采集構(gòu)件設(shè)計在一個和扇形板間隔并列布置的信號采集線路板上。
[0017]這樣，具有結(jié)構(gòu)簡單且方便安裝，方便信號線輸出連接等優(yōu)點。
[0018]作為優(yōu)化，所述信號感應(yīng)采集構(gòu)件數(shù)量至少為兩個，所述信號感應(yīng)用構(gòu)件數(shù)量至少為兩個，使得信號感應(yīng)用構(gòu)件隨換擋動力輸入構(gòu)件移動至不同擋位時能夠和信號感應(yīng)采集構(gòu)件配合構(gòu)成不同編碼的感應(yīng)信號組輸出。
[0019]這樣，能夠依靠多個信號感應(yīng)用構(gòu)件和多個信號感應(yīng)