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(dòng)擋，依靠操縱換擋桿轉(zhuǎn)動(dòng)角度在各擋位之間切換，靠機(jī)械撥叉帶動(dòng)齒輪移動(dòng)實(shí)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(jí)擋位(D1-D6)之間切換。另一種是采用電子選擋裝置，俗稱自動(dòng)擋，即靠操縱換擋桿轉(zhuǎn)動(dòng)角度帶動(dòng)電子選擋機(jī)構(gòu)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(hào)輸入采集，信號(hào)傳遞到中央處理器處理后再對(duì)汽車動(dòng)力輸出端進(jìn)行控制，其中行駛擋工作汽車行駛時(shí)，車輛能夠自行檢測(cè)判斷車況并控制汽車動(dòng)力輸出調(diào)節(jié)變速實(shí)現(xiàn)行駛擋中各級(jí)擋位的切換。目前的汽車中，由于采用自動(dòng)擋裝置對(duì)駕駛?cè)藛T的操作要求更加簡(jiǎn)單，故越來(lái)越多的汽車中開始采用電子選擋裝置實(shí)現(xiàn)換擋。
[0003]照汽車安全性國(guó)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(cái)產(chǎn)的損失。故汽車設(shè)計(jì)時(shí)，換擋裝置的設(shè)計(jì)要求中對(duì)可靠性的要求越來(lái)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(dòng)地安裝在安裝座上，還包括和安裝座相對(duì)固定設(shè)置的多個(gè)霍爾傳感器，以及和換擋桿相對(duì)固定設(shè)置的一個(gè)磁感應(yīng)塊，操縱換擋桿轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行換擋操作時(shí)，能夠帶動(dòng)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(shí)現(xiàn)對(duì)換擋信號(hào)的采集，然后信號(hào)傳遞到中央處理器處理后再對(duì)汽車動(dòng)力輸出端進(jìn)行控制。例如我國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01410341973.1所公開的一種換擋裝置，專利申請(qǐng)?zhí)?01010234378.X所公開的一種汽車自動(dòng)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(dòng)化及智能化、操縱簡(jiǎn)便且美觀等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，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(shí)，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(hào)，故在車輛長(zhǎng)期行駛的振動(dòng)和灰塵等因素影響作用下，仍然容易存在換擋信號(hào)采集失效的風(fēng)險(xiǎn)，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(shí)，為了保證安全，往往是采取對(duì)汽車動(dòng)力輸出端強(qiáng)制抱死的方式處理，以避免無(wú)法換擋帶來(lái)的駕駛安全風(fēng)險(xiǎn)，其強(qiáng)制抱死停車后，電子式的選擋裝置是無(wú)法對(duì)當(dāng)前擋位進(jìn)行釋放的，只能依靠于拖車和救援，帶來(lái)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(xiǎn)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(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:如何提供一種實(shí)施簡(jiǎn)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(xiǎn)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(wèn)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(dòng)一個(gè)換擋動(dòng)力輸入構(gòu)件進(jìn)行換擋指令輸入的步驟，以及采集移動(dòng)換擋動(dòng)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(dòng)力輸出端執(zhí)行換擋操作的步驟，其特征在于，同時(shí)采用了電磁感應(yīng)檢測(cè)以及機(jī)械接觸式檢測(cè)的兩種信號(hào)采集方式實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)換擋動(dòng)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(shí)，將采集的兩種擋位信息進(jìn)行對(duì)比校驗(yàn)后輸出換擋指令。
[0009]具體地說(shuō)，本方法中，將采集的兩種擋位信息進(jìn)行對(duì)比校驗(yàn)時(shí)，如果校驗(yàn)結(jié)果一致，則輸出該擋位信息對(duì)應(yīng)的換擋指令至汽車動(dòng)力輸出端執(zhí)行換擋操作；如果校驗(yàn)出一種擋位信息采集失效，則輸出有效的擋位信息對(duì)應(yīng)的換擋指令至汽車動(dòng)力輸出端執(zhí)行換擋操作，同時(shí)發(fā)出警報(bào)。提醒駕駛員盡快維修處理。這樣，本發(fā)明中兩套擋位檢測(cè)方式能夠相互校驗(yàn)，保證信號(hào)采集的可靠性，當(dāng)其中一套擋位檢測(cè)方式失效時(shí)，能夠報(bào)警的同時(shí)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(xiǎn)降低的情況下能夠提高駕駛便捷性以方便故障處理，同時(shí)，兩套擋位檢測(cè)方式原理不同，可以最大程度避免同時(shí)失效的風(fēng)險(xiǎn)，極大地提高車輛可靠性。
[0010]作為優(yōu)化，采用兩種信號(hào)采集方式實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)換擋動(dòng)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(hào)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(hào)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(shí)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(dòng)力輸入構(gòu)件，換擋動(dòng)力輸入構(gòu)件可移動(dòng)地安裝配合在安裝座上，換擋動(dòng)力輸入構(gòu)件移動(dòng)范圍內(nèi)設(shè)置若干個(gè)擋位使得換擋動(dòng)力輸入構(gòu)件依靠其移動(dòng)實(shí)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(duì)固定設(shè)置于安裝座或換擋動(dòng)力輸入構(gòu)件的多個(gè)信號(hào)感應(yīng)采集構(gòu)件，以及和信號(hào)感應(yīng)采集構(gòu)件對(duì)應(yīng)設(shè)置的信號(hào)感應(yīng)用構(gòu)件，信號(hào)感應(yīng)用構(gòu)件相對(duì)固定設(shè)置于換擋動(dòng)力輸入構(gòu)件或安裝座上，并使得信號(hào)感應(yīng)用構(gòu)件隨換擋動(dòng)力輸入構(gòu)件移動(dòng)換擋時(shí)能夠進(jìn)入到信號(hào)感應(yīng)采集構(gòu)件的感應(yīng)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集;其中還包括能夠在換擋動(dòng)力輸入構(gòu)件移動(dòng)實(shí)現(xiàn)換擋過(guò)程中對(duì)換擋動(dòng)力輸入構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)至各擋位時(shí)進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)的擋位信號(hào)檢測(cè)機(jī)構(gòu);所述擋位信號(hào)檢測(cè)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(cè)換擋動(dòng)力輸入構(gòu)件起始擋位信號(hào)變化的起始擋位信號(hào)采集傳感器;所述編碼器為機(jī)械觸點(diǎn)電刷式編碼器。
[0012]這樣，上述汽車換擋裝置用于自動(dòng)擋車輛安裝使用，安裝時(shí)信號(hào)感應(yīng)采集構(gòu)件和擋位信號(hào)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的信號(hào)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(hào)。這樣，平時(shí)正常工作換擋操作時(shí)，依靠電子選擋機(jī)構(gòu)檢測(cè)并提供擋位信號(hào)至ECU并供汽車動(dòng)力輸出端執(zhí)行相應(yīng)換擋操作，增加的擋位信號(hào)檢測(cè)機(jī)構(gòu)可以作為校驗(yàn)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(wú)法檢測(cè)到正常信號(hào)后，此時(shí)ECU可以控制報(bào)警，同時(shí)依靠起輔助作用的擋位信號(hào)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到的擋位信號(hào)，控制汽車動(dòng)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(hào)檢測(cè)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障時(shí)，電子選擋機(jī)構(gòu)可以馬上判斷出擋位信號(hào)檢測(cè)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障，并通過(guò)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(hào)檢測(cè)機(jī)構(gòu)和電子選擋機(jī)構(gòu)互為對(duì)方的驗(yàn)證和保障；由于擋位信號(hào)檢測(cè)機(jī)構(gòu)和電子選擋機(jī)構(gòu)的檢測(cè)原理和機(jī)制不同，同一時(shí)刻出現(xiàn)故障的概率極低，就可保證了任何一個(gè)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障時(shí)，在報(bào)警并提醒檢修的同時(shí)，車輛還可以在另一個(gè)機(jī)構(gòu)的輔助作用下實(shí)現(xiàn)換擋操作并行駛至維修點(diǎn)供檢修，極大地降低了車輛換擋失靈帶來(lái)的危險(xiǎn)(例如需要由駕駛擋轉(zhuǎn)換為倒車擋倒車時(shí)，如果倒車擋失靈就會(huì)產(chǎn)生極大地危險(xiǎn))，同時(shí)避免了換擋失效后車輛只能被迫鎖死不能動(dòng)彈只能等到拖車和救援帶來(lái)的駕駛麻煩。這樣就使得汽車安全風(fēng)險(xiǎn)降低的情況下能夠提高駕駛便捷性以方便故障處理。同時(shí)，所述擋位信號(hào)檢測(cè)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(hào)采集傳感器安裝時(shí)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(dòng)換擋操作時(shí)，先依靠起始擋位信號(hào)采集傳感器檢測(cè)到起始信號(hào)標(biāo)記，然后依靠編碼器檢測(cè)出轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)角度，對(duì)應(yīng)得出擋位信息作為對(duì)比檢驗(yàn)自檢之用，極大地提高了擋位檢測(cè)可靠性。同時(shí)自身具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單小巧不占多余空間，方便安裝，可靠性高等特點(diǎn)。另外，作為優(yōu)化，當(dāng)車輛由駐車擋啟動(dòng)換擋操作后，起始擋位信號(hào)采集傳感器檢測(cè)到起始信號(hào)標(biāo)記后，判斷已經(jīng)啟動(dòng)換擋時(shí)，ECU可以先將換擋信號(hào)傳遞到汽車動(dòng)力輸出端，預(yù)啟動(dòng)換擋操作，極大地提高了換擋操作效率。
[0013]同時(shí)其中，所述編碼器為機(jī)械觸點(diǎn)電刷式編碼器。這樣，采用機(jī)械接觸的方式實(shí)現(xiàn)擋位信號(hào)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的擋位信號(hào)檢測(cè)，使其和電子選擋機(jī)構(gòu)采用電磁感應(yīng)檢測(cè)的方式從原理上相區(qū)別開來(lái)，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(hào)檢測(cè)機(jī)構(gòu)同時(shí)失效的風(fēng)險(xiǎn)。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(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的核心原理。
[0014]作為優(yōu)化，所述換擋動(dòng)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(dòng)地安裝在安裝座上。
[0015]這樣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(hào)感應(yīng)用構(gòu)件安裝在一個(gè)扇形板側(cè)表面上，扇形板和換擋動(dòng)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(dòng)力輸入構(gòu)件旋轉(zhuǎn)方向一致，所述信號(hào)感應(yīng)采集構(gòu)件設(shè)計(jì)在一個(gè)和扇形板間隔并列布置的信號(hào)采集線路板上。
[0017]這樣，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且方便安裝，方便信號(hào)線輸出連接等優(yōu)點(diǎn)。
[0018]作為優(yōu)化，所述信號(hào)感應(yīng)采集構(gòu)件數(shù)量至少為兩個(gè)，所述信號(hào)感應(yīng)用構(gòu)件數(shù)量至少為兩個(gè)，使得信號(hào)感應(yīng)用構(gòu)件隨換擋動(dòng)力輸入構(gòu)件移動(dòng)至不同擋位時(shí)能夠和信號(hào)感應(yīng)采集構(gòu)件配合構(gòu)成不同編碼的感應(yīng)信號(hào)組輸出。
[0019]這樣，能夠依靠多個(gè)信號(hào)感應(yīng)用構(gòu)件和多個(gè)信號(hào)感應(yīng)