一种车辆换挡手柄控制系统及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111853222A(43)申请公布日2020.10.30(21)申请号202010745818.1(22)申请日2020.07.29(71)申请人中国重汽集团济南动力有限公司地址250200山东省济南市章丘市圣井唐王山路北潘王路西(72)发明人冯雪张永刚韩伟杨攀王军曹文斌杨建伟李文超任振宁(74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公司37205代理人张亮(51)Int.Cl.F16H59/02(2006.01)F16H61/02(2006.01)F16H61/18(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图2页(54)发明名称一种车辆换挡手柄控制系统及控制方法(57)摘要本发明提供一种车辆换挡手柄控制系统及控制方法，包括：手柄挡位控制模块、经济/动力模式切换模块、功能选择模块、爬行选择模块、高低挡按键切换模块、插分挡按键切换开关、高低挡指示灯、插分挡指示灯、蜂鸣器、传感器以及控制器；系统能够对驾驶员选择的挡位进行判别，掌握驾驶员的意图，实现最佳的换挡策略；手动模式下，具有挡位推荐功能，可以根据当前的车辆状态信息判断最佳挡位范围，对驾驶员进行提示，提高车辆安全性与经济性；与传统手动模式相比，操纵简单化，降低了驾驶强度；适用于多种工况，提高车辆经济和动力性能；具有应急模式，在换挡手柄出现故障时，可以使用应急模式使车辆行驶，提高车辆安全性。CN111853222ACN111853222A权利要求书1/3页1.一种车辆换挡手柄控制系统，其特征在于，包括：手柄挡位控制模块、经济/动力模式切换模块、功能选择模块、爬行选择模块、高低挡按键切换模块、插分挡按键切换开关、高低挡指示灯、插分挡指示灯、蜂鸣器、传感器以及控制器；手柄挡位控制模块用于提供自动模式和手动模式的切换控制功能；切换控制功能包括：自动挡运行模式以及手动模式的前进挡位和倒挡；经济/动力模式切换模块用于提供经济模式、经济滑行模式和动力模式切换选择按键，并根据选择的模式运行；功能选择模块用于获取驾驶员配置的换挡信息，进行自学习并储存；爬行选择模块用于配置爬行模式的启动与关闭开关；高低挡按键切换模块用于提供范围挡高挡区和范围挡抵挡区的切换开关；插分挡按键切换开关用于提供插分挡高挡区和范围挡抵挡区的切换开关；高低挡指示灯用于显示范围挡高挡区的状态和范围挡抵挡区的状态；插分挡指示灯用于显示插分挡高挡区的状态和显示范围挡抵挡区的状态；蜂鸣器用于进行报警提示；当换挡手柄出现异常或者手柄挡位不合理时，蜂鸣器响进行报警；传感器用于监测换挡手柄挡杆信号，并进行显示。2.根据权利要求1所述的车辆换挡手柄控制系统，其特征在于，还包括：换挡手柄软件系统；换挡手柄软件模块使用AUTOSAR标准进行设计；换挡手柄软件模块包含：底层、运行环境层、应用层以及软件组件组成的最小逻辑单元。3.根据权利要求2所述的车辆换挡手柄控制系统，其特征在于，应用层包括：信号输入模块、挡位识别模块、挡位策略模块以及信号处理模块；信号输入模块用于获取驾驶员输入的车速、刹车、油门踏板、发动机转速、发动机扭矩以及输出轴转速数据；挡位识别模块用于接收传感器反馈的挡杆位置信息，识别挡杆位置信号，对手柄挡位位置进行实时监控，判断挡位是否到位，如出现异常进行报警；挡位策略模块用于根据挡杆信息判断当前挡位信息，并判断驾驶员选择挡位是否合理，如不合理拒绝驾驶员挡位请求，保持原挡位并进行报警提示；还用于计算手动模式下的挡位与车速匹配范围，发送推荐挡位和升降挡信号；信号处理模块用于对经济/动力模式切换模块、功能选择模块、爬行选择模块、高低挡按键切换模块、插分挡按键切换开关、高低挡指示灯以及插分挡指示灯的信号进行处理。4.根据权利要求2所述的车辆换挡手柄控制系统，其特征在于，应用层还包括：应急模块、报警控制模块、起步判断模块、仪表控制模块、故障诊断模块、车辆状态模块以及信号输出模块；报警控制模块用于在系统出现异常时，控制蜂鸣器运行；起步判断模块用于判断驾驶员选择的起步模式和起步控制策略；包含自动模式起步、手动模式起步和爬行模式起步时的爬行模式类别判断，同时判断起步挡位是否合理；2CN111853222A权利要求书2/3页仪表控制模块用于接收仪表显示信号，并在仪表上进行显示，包含自动模式、手动模式、范围挡高低模式、插分挡高低模式、爬行模式、经济/动力模式、升挡箭头显示、降挡箭头显示、推荐挡位显示、变速箱挡位显示、手柄挡位显示、操作提示显示；故障诊断模块用于判断换挡手柄的故障状态，当出现故障时，发起预设的应急模式控制策略启动应急模块；应急模块用于如果操作手柄出现故障的情况下，激活应急模式，经济/动力模式切换模块为前进，功能选择模块为空挡，爬行选择模块可以实现倒车；进入应急前进