換擋控制系統技術方案

本發明專利技術公開了換擋控制系統，包括：一換擋控制器，一換擋手柄，所述換擋手柄下端設置一光電管陣列裝置，所述光電管陣列裝置采集用戶手柄操作信息，一換擋執行機構，接受換擋控制單元發出的控制信號，并驅動電機轉動，從而控制變速箱內部油路通斷，并同時帶動變速箱擋位傳感器轉動，以及一變速箱控制器，實時采集變速箱擋位傳感器反饋的當前位置，并以CAN總線報文形式發送給換擋控制器和組合儀表，所述變速箱控制器接到擋位反饋后驅動變速箱內電磁閥控制齒輪，進行換擋。將用戶的操作轉換為能夠表達用戶操作意圖的電信號，并轉發到變速箱控制器(TCU)，由變速箱控制器直驅變速箱完成換擋需求。

【技術實現步驟摘要】
換擋控制系統
本專利技術涉及汽車領域，具體涉及換擋控制系統。
技術介紹
自動擋汽車由于其駕駛舒適、便捷而受到人們的青睞，自動變速器換擋桿作為重要的部件，同車身控制系統相關聯，且現有換擋控制器一般采用撥桿進行機械式換擋，則沖擊較大，容易造成變速箱的損壞，和存在換擋效率低，勞動強度低和舒適性不好的問題。而且在汽車行駛過程中，一旦人為誤操作，會造成變速箱的損壞。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供換擋控制系統，不直接對變速箱進行操作，而是將用戶的操作轉換為能夠表達用戶操作意圖的電信號,并轉發到變速箱控制器(TCU)，由變速箱控制器直驅變速箱完成換擋需求；信號傳輸準確，操作方便，可靠性高。為達到上述目的，本專利技術的技術方案如下：換擋控制系統，包括：一換擋控制器，接入整車通信網絡，提供輸入/輸出信號處理的平臺，一換擋手柄，所述換擋手柄下端設置一光電管陣列裝置，所述光電管陣列裝置采集用戶手柄操作信息，當用戶操作換擋手柄時,換擋手柄底部的飛翼能夠遮擋不同的光電管，區分出用戶具體的換擋請求，一換擋執行機構，接受換擋控制單元發出的控制信號，并驅動電機轉動，從而控制變速箱內部油路通斷，并同時帶動變速箱擋位傳感器轉動，以及一變速箱控制器，實時采集變速箱擋位傳感器反饋的當前位置，并以CAN總線報文形式發送給換擋控制器和組合儀表，所述變速箱控制器接到擋位反饋后驅動變速箱內電磁閥控制齒輪，進行換擋。在專利技術的一個優選實施例中，所述光電管陣列裝置包括四塊電路板，分別記為第一面板，第二面板，第三面板和第四面板，其中第一面板上有四個光電管，對應P、R、N、D軌道檢測；第二面板上有一個光電管，對應在手動前進擋狀態下觸發加擋；第三面板上有一個光電管，對應在手動前進擋狀態下觸發減擋；第四面板上有一個光電管，對應變速箱擋位從D擋和M擋之間切換。在專利技術的一個優選實施例中，所述第一面板，第二面板，第三面板和第四面板成環形結構分布。在專利技術的一個優選實施例中，每個光電管均構成一個U型槽，換擋手柄底部的飛翼進入上述U型槽內，遮擋不同的光電管。通過上述技術方案，本專利技術的有益效果是：換擋控制系統集成了多功能旋鈕，方便操作；將用戶的操作轉換為能夠表達用戶操作意圖的電信號,并轉發到變速箱控制器(TCU)，由變速箱控制器直驅變速箱完成換擋需求；信號傳輸準確，操作方便，可靠性高；且驅動電機扭矩達到16Nm，能耐140℃高溫，附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術的工作原理圖。圖2為本專利技術的光電管陣列裝置的結構示意圖；具體實施方式為了使本專利技術實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本專利技術。參照圖1，換擋控制系統，包括：一換擋控制器100，接入整車通信網絡，提供輸入/輸出信號處理的平臺，一換擋手柄，所述換擋手柄下端設置一光電管陣列裝置，所述光電管陣列裝置采集用戶手柄操作信息，當用戶操作換擋手柄時,換擋手柄底部的飛翼能夠遮擋不同的光電管，區分出用戶具體的換擋請求，一換擋執行機構200，包括驅動步進電機以及與驅動步進電機連接的三連桿，三連桿連接于變速箱內的轉軸，一旦換擋執行機構接受換擋控制單元發出的控制信號，則驅動電機轉動，從而控制變速箱內部油路通斷，并同時帶動變速箱擋位傳感器轉動，以及一變速箱控制器（TCU）300，實時采集變速箱擋位傳感器反饋的當前位置，并以CAN總線報文形式發送給換擋控制器和組合儀表，換擋控制器100接收TCU300反饋的報文用于換擋執行機構的控制，一旦換擋成功，則換擋執行機構停止動作，組合儀表接收TCU反饋的報文用于當前擋位顯示。變速箱控制器300接到擋位反饋后驅動變速箱內電磁閥控制齒輪，進行換擋。光電管陣列裝置包括四塊電路板，分別記為第一面板，第二面板，第三面板和第四面板。其中第一面板，第二面板，第三面板和第四面板分別對應于A板、B板、C板和D板；參照圖2所示，省略了B板、C板和D板，其中A板500上有四個光電管，對應P、R、N、D軌道檢測；B板上有一個光電管，對應在手動前進擋狀態下觸發加擋；C板上有一個光電管，對應在手動前進擋狀態下觸發減擋；D板上有一個光電管，對應變速箱擋位從D擋和M擋之間切換。上述每個光電管均構成一個U型槽800，換擋手柄600底部的飛翼700進入上述U型槽內，遮擋不同的光電管；A/B/C/D四個面板對應的光電管成環形結構分布。本專利技術的工作原理：系統上電后，用戶操作換擋手柄，換擋控制器總成根據當前車身信息(當前變速箱擋位、車速信息、剎車踏板信號等)判斷是否執行換擋。當前條件滿足,換擋控制器總成驅動換擋執行機構總成正轉/反轉，通過執行機構內的三連桿傳動至變速箱,一旦變速箱內部油路打開且變速箱轉軸到達指定位置時候，則變速箱進行換擋，直至達到目標擋位。本專利技術包括以下擋位：P——駐車擋只能在車速小于等于2km/h時掛入，否則會降低變速箱的使用壽命R——倒車擋只能在停車狀態下掛入，否則會降低變速箱的使用壽命N——空擋怠速僅在停車間隔較長時才掛入該擋位D——自動模式的前進擋正常行駛模式位置，變速箱會自動選擇合適的擋位M——手動模式的前進擋M+為加擋，M-為減擋。手動擋依次分為M1、M2、M3、M4、M5、M6共6個擋位。本換擋控制系統使用前蓄電池,當點火開關位于ON擋時,換擋控制系統喚醒功能，可以進行換擋操作；當點火開關不在ON擋時,對擋位的任何操作均無效。控制器要先進入解鎖狀態，換擋操作才有效?？刂破鞅仨殭z測到有剎車信號并處于解鎖狀態時才允許變速箱掛出P擋。當前車速必須小于等于2km/h時使變速箱從其他擋位掛入P擋。變速箱位于自動前進擋時，解鎖狀態下將換擋桿推向左側，手柄底部的飛翼片遮擋住D板上的光電管，換擋控制器總成驅動變速箱進變速箱進入自動前進擋模式。變速箱處于手動前進擋模式時，解鎖狀態下將換擋桿推向右側，手柄底部的飛翼片遮擋住A板上中部的兩個光電管，換擋控制器總成驅動變速箱進入自動模式的D擋。向后拉動到行程的第一段,柄底部的飛翼片遮擋住A板上前端的一個光電管，換擋控制器總成驅動變速箱進入下一個相鄰的擋位,如從P擋進入R擋。向前推動到行程的第一段,柄底部的飛翼片遮擋住A板上后端的一個光電管，換擋控制器總成驅動變速箱進入上一個相鄰的擋位,如從D擋進入N擋。向后拉動到行程的第二段，柄底部的飛翼片遮擋住A板上后端的兩個光電管，換擋控制器總成驅動變速箱進變速箱進入到D擋。向前推動到行程的第二段，柄底部的飛翼片遮擋住A板上前端的兩個光電管，換擋控制器總成驅動變速箱進入到P擋。手動擋模式下,按下解鎖鍵并將換擋桿向前推，變速箱降低一個擋位。手動擋模式下,按下解鎖鍵并將換擋桿向后拉，變速箱提升一個擋位。當用戶正在進行擋位操作,換擋執行機構出現執行不到位或者執行過頭的情況時,控制器將進入主動的故障處理模式,糾正執行機構,使之進入用戶所操作的目標位置。以上顯示和描述了本專利技術的基本原理和主要特征和本專利技術的優點。本行業的技術人員應該了解，本專利技術不受上述實施例的限制，上述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
換擋控制系統，其特征在于，包括：?一換擋控制器，接入整車通信網絡，提供輸入/輸出信號處理的平臺，?一換擋手柄，所述換擋手柄下端設置一光電管陣列裝置，所述光電管陣列裝置采集用戶手柄操作信息，當用戶操作換擋手柄時,換擋手柄底部的飛翼能夠遮擋不同的光電管，區分出用戶具體的換擋請求，?一換擋執行機構，接受換擋控制單元發出的控制信號，并驅動電機轉動，從而控制變速箱內部油路通斷，并同時帶動變速箱擋位傳感器轉動，?以及一變速箱控制器，實時采集變速箱擋位傳感器反饋的當前位置，并以CAN總線報文形式發送給換擋控制器和組合儀表，?所述變速箱控制器接到擋位反饋后驅動變速箱內電磁閥控制齒輪，進行換擋。

【技術特征摘要】
1.換擋控制系統，其特征在于，包括：一換檔控制器，接入整車通信網絡，提供輸入/輸出信號處理的平臺，一換檔手柄，所述換檔手柄下端設置一光電管陣列裝置，所述光電管陣列裝置采集用戶手柄操作信息，當用戶操作換檔手柄時,換檔手柄底部的飛翼能夠遮擋不同的光電管，區分出用戶具體的換擋請求，光電管陣列裝置包括四塊電路板，分別記為第一面板，第二面板，第三面板和第四面板，其中第一面板，第二面板，第三面板和第四面板分別對應于A板、B板、C板和D板；其中A板上有四個光電管，對應P、R、N、D軌道檢測；B板上有一個光電管，對應在手動前進檔狀態下觸發加檔；C板上有一個光電管，對應在手動前進檔狀態下觸發減檔；D板上有一個光電管，對應變速箱檔位從D檔和M檔之間切換；每個光電管均構成一個U型槽，換檔手柄底部的飛翼進入上述U型槽內，遮擋不同的光電管；A、B、C、D四個面板對應的光電管成環形結構分布；一換檔執行機構，接受換檔控制單元發出的控制信號，并驅動電機轉動，從而控制變速箱內部油路通斷，并同時帶動變速箱檔位傳感器轉動，以及一變速箱控制器，實時采集變速箱檔位傳感器反饋的當前位置，并以CAN總線報文形式發送給換擋控制器...

【專利技術屬性】
技術研發人員：錢康榮，
申請(專利權)人：上海榮孚科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31