换挡控制系统技术方案

本发明专利技术公开了换挡控制系统，包括：一换挡控制器，一换挡手柄，所述换挡手柄下端设置一光电管阵列装置，所述光电管阵列装置采集用户手柄操作信息，一换挡执行机构，接受换挡控制单元发出的控制信号，并驱动电机转动，从而控制变速箱内部油路通断，并同时带动变速箱挡位传感器转动，以及一变速箱控制器，实时采集变速箱挡位传感器反馈的当前位置，并以CAN总线报文形式发送给换挡控制器和组合仪表，所述变速箱控制器接到挡位反馈后驱动变速箱内电磁阀控制齿轮，进行换挡。将用户的操作转换为能够表达用户操作意图的电信号，并转发到变速箱控制器(TCU)，由变速箱控制器直驱变速箱完成换挡需求。

【技术实现步骤摘要】
换挡控制系统
本专利技术涉及汽车领域，具体涉及换挡控制系统。
技术介绍
自动挡汽车由于其驾驶舒适、便捷而受到人们的青睐，自动变速器换挡杆作为重要的部件，同车身控制系统相关联，且现有换挡控制器一般采用拨杆进行机械式换挡，则冲击较大，容易造成变速箱的损坏，和存在换挡效率低，劳动强度低和舒适性不好的问题。而且在汽车行驶过程中，一旦人为误操作，会造成变速箱的损坏。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供换挡控制系统，不直接对变速箱进行操作，而是将用户的操作转换为能够表达用户操作意图的电信号,并转发到变速箱控制器(TCU)，由变速箱控制器直驱变速箱完成换挡需求；信号传输准确，操作方便，可靠性高。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：换挡控制系统，包括：一换挡控制器，接入整车通信网络，提供输入/输出信号处理的平台，一换挡手柄，所述换挡手柄下端设置一光电管阵列装置，所述光电管阵列装置采集用户手柄操作信息，当用户操作换挡手柄时,换挡手柄底部的飞翼能够遮挡不同的光电管，区分出用户具体的换挡请求，一换挡执行机构，接受换挡控制单元发出的控制信号，并驱动电机转动，从而控制变速箱内部油路通断，并同时带动变速箱挡位传感器转动，以及一变速箱控制器，实时采集变速箱挡位传感器反馈的当前位置，并以CAN总线报文形式发送给换挡控制器和组合仪表，所述变速箱控制器接到挡位反馈后驱动变速箱内电磁阀控制齿轮，进行换挡。在专利技术的一个优选实施例中，所述光电管阵列装置包括四块电路板，分别记为第一面板，第二面板，第三面板和第四面板，其中第一面板上有四个光电管，对应P、R、N、D轨道检测；第二面板上有一个光电管，对应在手动前进挡状态下触发加挡；第三面板上有一个光电管，对应在手动前进挡状态下触发减挡；第四面板上有一个光电管，对应变速箱挡位从D挡和M挡之间切换。在专利技术的一个优选实施例中，所述第一面板，第二面板，第三面板和第四面板成环形结构分布。在专利技术的一个优选实施例中，每个光电管均构成一个U型槽，换挡手柄底部的飞翼进入上述U型槽内，遮挡不同的光电管。通过上述技术方案，本专利技术的有益效果是：换挡控制系统集成了多功能旋钮，方便操作；将用户的操作转换为能够表达用户操作意图的电信号,并转发到变速箱控制器(TCU)，由变速箱控制器直驱变速箱完成换挡需求；信号传输准确，操作方便，可靠性高；且驱动电机扭矩达到16Nm，能耐140℃高温，附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。图1为本专利技术的工作原理图。图2为本专利技术的光电管阵列装置的结构示意图；具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。参照图1，换挡控制系统，包括：一换挡控制器100，接入整车通信网络，提供输入/输出信号处理的平台，一换挡手柄，所述换挡手柄下端设置一光电管阵列装置，所述光电管阵列装置采集用户手柄操作信息，当用户操作换挡手柄时,换挡手柄底部的飞翼能够遮挡不同的光电管，区分出用户具体的换挡请求，一换挡执行机构200，包括驱动步进电机以及与驱动步进电机连接的三连杆，三连杆连接于变速箱内的转轴，一旦换挡执行机构接受换挡控制单元发出的控制信号，则驱动电机转动，从而控制变速箱内部油路通断，并同时带动变速箱挡位传感器转动，以及一变速箱控制器（TCU）300，实时采集变速箱挡位传感器反馈的当前位置，并以CAN总线报文形式发送给换挡控制器和组合仪表，换挡控制器100接收TCU300反馈的报文用于换挡执行机构的控制，一旦换挡成功，则换挡执行机构停止动作，组合仪表接收TCU反馈的报文用于当前挡位显示。变速箱控制器300接到挡位反馈后驱动变速箱内电磁阀控制齿轮，进行换挡。光电管阵列装置包括四块电路板，分别记为第一面板，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别对应于A板、B板、C板和D板；参照图2所示，省略了B板、C板和D板，其中A板500上有四个光电管，对应P、R、N、D轨道检测；B板上有一个光电管，对应在手动前进挡状态下触发加挡；C板上有一个光电管，对应在手动前进挡状态下触发减挡；D板上有一个光电管，对应变速箱挡位从D挡和M挡之间切换。上述每个光电管均构成一个U型槽800，换挡手柄600底部的飞翼700进入上述U型槽内，遮挡不同的光电管；A/B/C/D四个面板对应的光电管成环形结构分布。本专利技术的工作原理：系统上电后，用户操作换挡手柄，换挡控制器总成根据当前车身信息(当前变速箱挡位、车速信息、刹车踏板信号等)判断是否执行换挡。当前条件满足,换挡控制器总成驱动换挡执行机构总成正转/反转，通过执行机构内的三连杆传动至变速箱,一旦变速箱内部油路打开且变速箱转轴到达指定位置时候，则变速箱进行换挡，直至达到目标挡位。本专利技术包括以下挡位：P——驻车挡只能在车速小于等于2km/h时挂入，否则会降低变速箱的使用寿命R——倒车挡只能在停车状态下挂入，否则会降低变速箱的使用寿命N——空挡怠速仅在停车间隔较长时才挂入该挡位D——自动模式的前进挡正常行驶模式位置，变速箱会自动选择合适的挡位M——手动模式的前进挡M+为加挡，M-为减挡。手动挡依次分为M1、M2、M3、M4、M5、M6共6个挡位。本换挡控制系统使用前蓄电池,当点火开关位于ON挡时,换挡控制系统唤醒功能，可以进行换挡操作；当点火开关不在ON挡时,对挡位的任何操作均无效。控制器要先进入解锁状态，换挡操作才有效。控制器必须检测到有刹车信号并处于解锁状态时才允许变速箱挂出P挡。当前车速必须小于等于2km/h时使变速箱从其他挡位挂入P挡。变速箱位于自动前进挡时，解锁状态下将换挡杆推向左侧，手柄底部的飞翼片遮挡住D板上的光电管，换挡控制器总成驱动变速箱进变速箱进入自动前进挡模式。变速箱处于手动前进挡模式时，解锁状态下将换挡杆推向右侧，手柄底部的飞翼片遮挡住A板上中部的两个光电管，换挡控制器总成驱动变速箱进入自动模式的D挡。向后拉动到行程的第一段,柄底部的飞翼片遮挡住A板上前端的一个光电管，换挡控制器总成驱动变速箱进入下一个相邻的挡位,如从P挡进入R挡。向前推动到行程的第一段,柄底部的飞翼片遮挡住A板上后端的一个光电管，换挡控制器总成驱动变速箱进入上一个相邻的挡位,如从D挡进入N挡。向后拉动到行程的第二段，柄底部的飞翼片遮挡住A板上后端的两个光电管，换挡控制器总成驱动变速箱进变速箱进入到D挡。向前推动到行程的第二段，柄底部的飞翼片遮挡住A板上前端的两个光电管，换挡控制器总成驱动变速箱进入到P挡。手动挡模式下,按下解锁键并将换挡杆向前推，变速箱降低一个挡位。手动挡模式下,按下解锁键并将换挡杆向后拉，变速箱提升一个挡位。当用户正在进行挡位操作,换挡执行机构出现执行不到位或者执行过头的情况时,控制器将进入主动的故障处理模式,纠正执行机构,使之进入用户所操作的目标位置。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
换挡控制系统，其特征在于，包括： 一换挡控制器，接入整车通信网络，提供输入/输出信号处理的平台， 一换挡手柄，所述换挡手柄下端设置一光电管阵列装置，所述光电管阵列装置采集用户手柄操作信息，当用户操作换挡手柄时,换挡手柄底部的飞翼能够遮挡不同的光电管，区分出用户具体的换挡请求， 一换挡执行机构，接受换挡控制单元发出的控制信号，并驱动电机转动，从而控制变速箱内部油路通断，并同时带动变速箱挡位传感器转动， 以及一变速箱控制器，实时采集变速箱挡位传感器反馈的当前位置，并以CAN总线报文形式发送给换挡控制器和组合仪表， 所述变速箱控制器接到挡位反馈后驱动变速箱内电磁阀控制齿轮，进行换挡。

【技术特征摘要】
1.换挡控制系统，其特征在于，包括：一换档控制器，接入整车通信网络，提供输入/输出信号处理的平台，一换档手柄，所述换档手柄下端设置一光电管阵列装置，所述光电管阵列装置采集用户手柄操作信息，当用户操作换档手柄时,换档手柄底部的飞翼能够遮挡不同的光电管，区分出用户具体的换挡请求，光电管阵列装置包括四块电路板，分别记为第一面板，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别对应于A板、B板、C板和D板；其中A板上有四个光电管，对应P、R、N、D轨道检测；B板上有一个光电管，对应在手动前进档状态下触发加档；C板上有一个光电管，对应在手动前进档状态下触发减档；D板上有一个光电管，对应变速箱档位从D档和M档之间切换；每个光电管均构成一个U型槽，换档手柄底部的飞翼进入上述U型槽内，遮挡不同的光电管；A、B、C、D四个面板对应的光电管成环形结构分布；一换档执行机构，接受换档控制单元发出的控制信号，并驱动电机转动，从而控制变速箱内部油路通断，并同时带动变速箱档位传感器转动，以及一变速箱控制器，实时采集变速箱档位传感器反馈的当前位置，并以CAN总线报文形式发送给换挡控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱康荣，
申请(专利权)人：上海荣孚科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31