一种单稳态杆式电子换挡器及电子换挡方法转让专利
申请号 : CN201910225923.X
文献号 : CN111734820B
文献日 : 2021-12-03
发明人 : 李亚飞 , 靖宁 , 郑威 , 梁森
申请人 : 广州汽车集团股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种单稳态杆式电子换挡器,其特征在于,包括:换挡杆、换挡滑块、位置识别模块、微处理器;所述换挡滑块设置有至少3个换挡位置,所述换挡杆的一端设置在所述换挡滑块的内部,且所述换挡杆与所述换挡滑块之间相互配合,以使得所述换挡杆的一端在所述换挡滑块的不同换挡位置之间进行来回运动;
所述位置识别模块,用于识别所述换挡杆的位置信息,并将所述换挡杆的位置信息发送至所述微处理器;
所述微处理器,用于获取车辆类型信息,并根据所述车辆类型信息判断车辆为新能源车型或者常规动力车型,当车辆为新能源车型时,根据设定的新能源车型挡位信息和新能源车型挡位切换顺序,以及所述换挡杆的位置信息,确定车辆需切换的挡位;当车辆为常规动力车型时,则根据设定的常规动力车型挡位信息和常规动力车型挡位切换顺序,以及所述换挡杆的换挡位置信息,确定车辆需切换的挡位,或者根据方向盘换挡拨片的切换信号确定车辆需切换的挡位;并将车辆需切换的挡位发送至执行器控制模块,从而实现换挡操作;
所述微处理器进一步地用于:若确定车辆的当前挡位是D挡,且当所述微处理器接收到方向盘换挡拨片的切换信号之后,则确定车辆短暂切换至手动挡模式,且在经过设定时长后自动恢复至自动挡模式的D挡,若车辆短暂切换至手动挡模式且在所述设定时长内仍接收到方向盘换挡拨片的切换信号,则确定车辆恒久进入手动挡模式并根据方向盘换挡拨片的切换信号确定车辆需切换的挡位;若确定车辆的当前挡位是S挡,且当所述微处理器接收到方向盘换挡拨片的切换信号之后,确定车辆恒久进入手动挡模式。
2.根据权利要求1所述的单稳态杆式电子换挡器,其特征在于,所述换挡杆包括换挡杆本体和换挡指,所述换挡杆本体内部为中空结构,所述换挡指上套设有弹性元件,所述换挡指和所述弹性元件容设于所述换挡杆本体内部的中空结构中,且所述弹性元件与所述换挡杆本体之间固定。
3.根据权利要求1所述的单稳态杆式电子换挡器,其特征在于,所述微处理器,还用于:若确定车辆当前处于手动挡模式,且当所述微处理器根据所述换挡杆的位置信息,确定所述换挡杆拨动至R挡、N挡和D挡中任意一个档位对应的换挡位置时,则确定车辆退出手动挡模式并进入自动挡模式,或者根据方向盘换挡拨片的切换信号判断车辆退出手动挡模式并进入自动挡模式。
4.根据权利要求1所述的单稳态杆式电子换挡器,其特征在于,所述微处理器,进一步地用于当车辆为常规动力车型时,接收方向盘换挡拨片的切换信号,并根据方向盘换挡拨片的切换信号以及车辆的当前挡位,判断车辆是切换至自动挡模式还是手动挡模式,当确定车辆是切换至手动挡模式时,则根据所述方向盘换挡拨片的切换信号确定车辆需切换的挡位,当确定车辆是切换至自动挡模式时,则根据设定的常规动力车型车辆挡位信息和常规动力车型挡位切换顺序,以及所述换挡杆的位置信息,确定车辆需切换的挡位。
5.根据权利要求1所述的单稳态杆式电子换挡器,其特征在于,所述新能源车型为电动机驱动且没有手动挡模式的车型,所述常规动力车型为同时具有手动挡模式和自动挡模式的变速箱车型。
6.一种电子换挡方法,应用于权利要求1~5任一项所述的单稳态杆式电子换挡器,其特征在于,包括下述步骤:
位置识别模块识别换挡杆的位置信息,并将所述换挡杆的位置信息发送至微处理器;
所述微处理器获取车辆类型信息,并根据所述车辆类型信息判断车辆为新能源车型或者常规动力车型,当车辆是新能源车型时,则根据设定的新能源车型挡位信息和新能源车型挡位切换顺序,以及所述换挡杆的位置信息,确定车辆需切换的挡位;当车辆是常规动力车型时,则根据设定的常规动力车型挡位信息和常规动力车型挡位切换顺序,以及所述换挡杆的换挡位置信息,确定车辆需切换的挡位,或者根据方向盘换挡拨片的切换信号确定车辆需切换的挡位;并将车辆需切换的挡位发送至执行器控制模块,从而实现换挡操作;
根据方向盘换挡拨片的切换信号以及车辆的当前挡位,判断车辆是切换至自动挡模式还是手动挡模式,具体包括下述步骤:若车辆的当前挡位是D挡,且当所述微处理器接收到方向盘换挡拨片的切换信号之后,确定车辆短暂切换至手动挡模式,且在经过设定时长后自动恢复至自动挡模式的D挡,若车辆短暂切换至手动挡模式且在所述设定时长内仍接收到方向盘换挡拨片的切换信号,则确定车辆恒久进入手动挡模式并根据方向盘换挡拨片的切换信号确定车辆需切换的挡位;
若车辆的当前挡位是S挡,且当所述微处理器接收到方向盘换挡拨片的切换信号之后,确定车辆恒久进入手动挡模式。
7.根据权利要求6所述的电子换挡方法,其特征在于,当车辆是常规动力车型时,则根据设定的常规动力车型挡位信息和常规动力车型挡位切换顺序,以及所述换挡杆的换挡位置信息,确定车辆需切换的挡位,或者根据方向盘换挡拨片的切换信号确定车辆需切换的挡位,具体为:
所述微处理器在确定车辆为常规动力车型时,接收方向盘换挡拨片的切换信号,并根据方向盘换挡拨片的切换信号以及车辆的当前挡位,判断车辆是切换至自动挡模式还是手动挡模式,当确定车辆是切换至手动挡模式时,则根据所述方向盘换挡拨片的切换信号确定车辆需切换的挡位,当确定车辆是切换至自动挡模式时,则根据设定的常规动力车型车辆挡位信息和常规动力车型挡位切换顺序,以及所述换挡杆的位置信息,确定车辆需切换的挡位。
8.根据权利要求6所述的电子换挡方法,其特征在于,还包括下述步骤:若车辆当前处于手动挡模式,且当所述微处理器根据所述换挡杆的位置信息,确定所述换挡杆拨动至R挡、N挡和D挡中任意一个档位对应的换挡位置时,则确定车辆退出手动挡模式并进入自动挡模式,或者根据方向盘换挡拨片的切换信号判断车辆退出手动挡模式并进入自动挡模式。
说明书 :
一种单稳态杆式电子换挡器及电子换挡方法
技术领域
背景技术
略不同,而单稳态干涉换挡器目前多应用于EV车型等新能源车型,提供R、N、D挡位选择,较
少应用于常规动力车型,对于其它的常规动力车型的平台缺少统一的换挡器设计方案。双
稳态杆式电子换挡器的结构复杂,研发成本高、周期长,存在品质问题的可能性较高。
发明内容
子换挡器具有较高的平台化水平。
滑块的内部,且所述换挡杆与所述换挡滑块之间相互配合,以使得所述换挡杆的一端在所
述换挡滑块的不同换挡位置之间进行来回运动;
新能源车型挡位切换顺序,以及所述换挡杆的位置信息,确定车辆需切换的挡位;当车辆为
常规动力车型时,则根据设定的常规动力车型挡位信息和常规动力车型挡位切换顺序,以
及所述换挡杆的换挡位置信息,确定车辆需切换的挡位,或者根据方向盘换挡拨片的切换
信号确定车辆需切换的挡位;并将车辆需切换的挡位发送至执行器控制模块,从而实现换
挡操作。
中空结构中,且所述弹性元件与所述换挡杆本体之间固定。
经过设定时长后自动恢复至自动挡模式的D挡,若车辆短暂切换至手动挡模式且在所述设
定时长内仍接收到方向盘换挡拨片的切换信号,则确定车辆恒久进入手动挡模式并根据方
向盘换挡拨片的切换信号确定车辆需切换的挡位;若确定车辆的当前挡位是S挡,且当所述
微处理器接收到方向盘换挡拨片的切换信号之后,确定车辆恒久进入手动挡模式。
应的换挡位置时,则确定车辆退出手动挡模式并进入自动挡模式,或者根据方向盘换挡拨
片的切换信号判断车辆退出手动挡模式并进入自动挡模式。
换至自动挡模式还是手动挡模式,当确定车辆是切换至手动挡模式时,则根据所述方向盘
换挡拨片的切换信号确定车辆需切换的挡位,当确定车辆是切换至自动挡模式时,则根据
设定的常规动力车型车辆挡位信息和常规动力车型挡位切换顺序,以及所述换挡杆的位置
信息,确定车辆需切换的挡位。
源车型挡位切换顺序,以及所述换挡杆的位置信息,确定车辆需切换的挡位;当车辆是常规
动力车型时,则根据设定的常规动力车型挡位信息和常规动力车型挡位切换顺序,以及所
述换挡杆的换挡位置信息,确定车辆需切换的挡位,或者根据方向盘换挡拨片的切换信号
确定车辆需切换的挡位;并将车辆需切换的挡位发送至执行器控制模块,从而实现换挡操
作。
据方向盘换挡拨片的切换信号确定车辆需切换的挡位,具体为:
是手动挡模式,当确定车辆是切换至手动挡模式时,则根据所述方向盘换挡拨片的切换信
号确定车辆需切换的挡位,当确定车辆是切换至自动挡模式时,则根据设定的常规动力车
型车辆挡位信息和常规动力车型挡位切换顺序,以及所述换挡杆的位置信息,确定车辆需
切换的挡位。
挡,若车辆短暂切换至手动挡模式且在所述设定时长内仍接收到方向盘换挡拨片的切换信
号,则确定车辆恒久进入手动挡模式并根据方向盘换挡拨片的切换信号确定车辆需切换的
挡位;
动挡模式并进入自动挡模式,或者根据方向盘换挡拨片的切换信号判断车辆退出手动挡模
式并进入自动挡模式。
顺序,以及换挡杆的位置信息,确定车辆需切换的挡位;当确定是常规动力车型时,所述微
处理器则根据设定的常规动力车型挡位信息和常规动力车型挡位切换顺序,以及换挡杆的
换挡位置信息,确定车辆需切换的挡位,或者根据方向盘换挡拨片的切换信号确定车辆需
切换的挡位,并将车辆需切换的挡位发送至执行器控制模块,由执行器控制模块控制执行
器实现换挡操作。因此,本发明可以将同一个电子换挡器应用于新能源车型和常规动力车
型等不同的动力平台,提供的电子换挡器具有较高的平台化水平,从而不需要在常规动力
车型上使用双稳态杆式电子换挡器,能更好的节省成本,提高换挡器的可靠性。
附图说明
发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以
根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
置,换挡杆1的一端设置在换挡滑块的内部,且换挡杆1 与换挡滑块之间相互配合,以使得
换挡杆1的一端在换挡滑块的不同换挡位置之间进行来回运动。
位置;其中,换挡滑块中间的换挡位置为换挡杆1 的稳态位置,稳态位置为换挡滑块上最低
处的一个换挡位置,当换挡杆1进行前后运动,且每次运动后都会回到稳态位置。
型信息确定车辆是新能源车型还是常规动力车型,当车辆是新能源车型时,则根据设定的
新能源车型挡位信息和新能源车型挡位切换顺序,以及换挡杆1的位置信息,确定车辆需切
换的挡位;当车辆是常规动力车型时,则根据设定的常规动力车型挡位信息和常规动力车
型挡位切换顺序,以及换挡杆1 的换挡位置信息,确定车辆需切换的挡位,或者根据方向盘
换挡拨片的切换信号确定车辆需切换的挡位;微处理器还将车辆需切换的挡位发送至执行
器控制模块,由执行器控制模块控制执行器实现换挡操作。
确定车辆需切换的挡位。微处理器在接收到P挡挡位信号之后,就可以确定需要切换至P挡。
弹性元件12与换挡杆本体11之间固定。换挡器的负载力有弹性元件12及其配合的换挡指13
提供,通过设定弹性元件12的参数,可以调节手部的换挡力,保证换挡杆1往前或者往后运
动后,能够自动恢复至稳态位置。换挡指13设置在换挡滑块内的一端为子弹头的形状。
动恢复至自动挡模式的D挡,若车辆短暂切换至手动挡模式且在所述设定时长内仍接收到
方向盘换挡拨片的切换信号,则确定车辆恒久进入手动挡模式并根据方向盘换挡拨片的切
换信号确定车辆需切换的挡位;若确定车辆的当前挡位是S挡,且当微处理器接收到方向盘
换挡拨片的切换信号之后,确定车辆恒久进入手动挡模式。
辆退出手动挡模式并进入自动挡模式,或者根据方向盘换挡拨片的切换信号判断车辆退出
手动挡模式并进入自动挡模式。
式还是手动挡模式,当确定车辆是切换至手动挡模式时,则根据方向盘换挡拨片的切换信
号确定车辆需切换的挡位,当确定车辆是切换至自动挡模式时,则根据设定的常规动力车
型车辆挡位信息和常规动力车型挡位切换顺序,以及换挡杆1的位置信息,确定车辆需切换
的挡位。
通过换挡杆1在换挡滑块中前后滑动,可以切换R挡、N挡、 D挡,P挡可以以按键形式体现,P
挡按键可以设置在换挡杆1(手球)或者其他面板位置。
D挡;其中的一种策略是:P挡时踩刹车,换挡杆1往前拨至F1位置进入N挡,往前拨至F2位置
进入R挡,往后拨至B1 或B2位置进入D挡;3、车辆在非P挡的行驶状态时,参照图3所示的字
符的前后顺序进行换挡,每个字符可以代表换挡器的一个位置;例如:当前挡位是R 挡、要
进入D挡,则将换挡杆1往后拨动两个位置进入B2位置;当前挡位是D 挡,要进入R挡,则将换
挡杆1往前拨两个位置进入F2位置;当前挡位是N 挡,换挡杆1往前进入R挡,往后进入D挡。
这里,并未详细说明与制动、车速、车门、安全带等相关联的策略,仅说明符合条件下的换挡
逻辑。
中,手动挡模式即M挡,自动挡模式包括S挡、R挡N 挡、D挡、P挡等。其中,M挡可以通过换挡杆
1的换挡位置实现,也可以通过方向盘换挡拨片与换档案器的关联实现。考虑到操作的便利
性及整车的科技感,主要采用方向盘换挡拨片的方案。S挡是前进挡,将其设计为与D挡关
联,可以与D挡进行便捷的切换。
例如:当前挡位是D挡,换挡杆1往后拨动至B1位置或者B2位置进入S挡,当前挡位是S挡,换
挡杆1往后拨动至B1位置或者B2 位置进入D挡;该方案在进入所有的前进挡(S挡、D挡),换
挡杆1均需要向后操作,驾驶员习惯后,可以降低误操作的概率。3、手动挡模式的实现,当微
处理器确定当前的挡位为S挡或者D挡时,则可以确定当前为自动挡模式,若此时还接收到
方向盘换挡拨片的切换信号,则将车辆切换至手动挡模式。具体地:当前挡位是D挡时,操作
方向盘换挡拨片,进入手动挡模式,这里只是短暂干预,不再操作拨片时,经过一定时间后
恢复为D挡。当前挡位为S挡时,操作方向盘换挡拨片,恒久进入手动挡模式。4、手动挡模式
的退出:当前为手动挡模式时,换挡杆1往前拨动至F1位置进入N挡,往前拨动至F2位置进入
R挡,往后拨动至B1位置或者B2位置进入D挡,或者可以通过长按方向盘换挡拨片退出手动
挡模式进入自动挡模式。
挡器的微处理器进行通讯,为了提高该电子换挡器的平台化水平,如图5所示,需要另外配
套一个执行器控制模块,当执行器集成了控制器时,则不需要再设置执行器控制模块。
信息和新能源车型挡位切换顺序,以及换挡杆1的位置信息,确定车辆需切换的挡位;当车
辆是常规动力车型时,则根据设定的常规动力车型挡位信息和常规动力车型挡位切换顺
序,以及换挡杆1的换挡位置信息,确定车辆需切换的挡位,或者根据方向盘换挡拨片的切
换信号确定车辆需切换的挡位;微处理器还将车辆需切换的挡位发送至执行器控制模块,
由执行器控制模块控制执行器实现换挡操作。
向盘换挡拨片的切换信号确定车辆需切换的挡位,具体为:
动挡模式,当确定车辆是切换至手动挡模式时,则根据方向盘换挡拨片的切换信号确定车
辆需切换的挡位,当确定车辆是切换至自动挡模式时,则根据设定的常规动力车型车辆挡
位信息和常规动力车型挡位切换顺序,以及换挡杆1的位置信息,确定车辆需切换的挡位。
辆短暂切换至手动挡模式且在设定时长内仍接收到方向盘换挡拨片的切换信号,则确定车
辆恒久进入手动挡模式并根据方向盘换挡拨片的切换信号确定车辆需切换的挡位;
或者根据方向盘换挡拨片的切换信号判断车辆退出手动挡模式进入自动挡模式。
EV、HEV、PHEV(插电混合动力)等新能源车型,从而极大的提高换挡器的平台化水平,有利于
换挡器的成本降低和品质提高,有利于副仪表区域的设计风格统一及相关零件的平台化。
不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的
保护范围。