CN107575564A - 一种电子换挡系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子换挡系统，包括操作模块、执行器模块和自动变速器控制单元TCU；还包括发动机控制单元EMS、自动防抱死系统ABS和组合仪表；所述操作模块包括：换挡器，检测所述换挡器挡位的换挡器位置传感器和换挡器控制单元GSM、挡位指示灯；所述执行器模块包括：与换挡轴连接的执行器，所述执行器内设有检测所述换挡轴所处挡位的执行器位置传感器；还包括执行器控制单元GBC；所述自动变速器控制单元TCU控制变速器所处档位；所述自动变速器控制单元TCU与所述换挡器控制单元GSM和所述执行器控制单元GBC之间还分别设有PWM通讯线路。电子换挡系统实现挡位之间的自动切换，实现电子换挡功能的系统采用外置执行器的方式，结构简单、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子换挡系统。
背景技术
在机械换挡机构中，驾驶员通过操纵普通换挡杆运动，普通换挡杆通过机械连接的换挡拉锁带动自动变速器的换挡轴旋转，从而实现P、R、N、D四个挡位的切换。随着生活水平的提高，越来越多的人希望通过先进的技术来辅助行车过程，从而提高行车安全和降低对驾驶技术的要求。例如自动泊车、自动通过狭窄道路、自动驾驶等技术，而这些技术应用的前提是车辆具备电子换挡功能，可以实现P、R、N、D挡位之间的自动切换。在实际用车过程中，车辆未停稳之前，不允许将自动变速器换挡轴旋转至P挡，否则自动变速器会出现打齿损坏的现象；当自动变速器处于跛行回家故障状态(limphome状态)时，且车辆以较高车速向前行驶，不允许将自动变速器换挡轴旋转至R挡，否则会产生巨大冲击危害驾驶安全且有损坏自动变速箱的风险。而在机械换挡机构中，换挡杆与换挡轴之间机械连接，只能通过驾驶员主观避免上述现象的发生，无法从根本上消除。采用机械换挡机构，为了保证普通换挡杆的运动行程，在换挡杆的设计中会占用较大的中控台空间，不利于中控台的多样化设计；在车辆已经启动的情况下，不具备防盗的功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种安全性高且能够避免驾驶员误操作导致变速器损坏电子换挡系统。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种电子换挡系统，包括操作模块、执行器模块和自动变速器控制单元TCU；还包括发动机控制单元EMS、自动防抱死系统ABS和组合仪表；
所述操作模块包括：换挡器，所述换挡器包括换挡旋钮；
检测所述换挡器挡位的换挡器位置传感器；
还包括控制所述换挡旋钮升降的换挡器控制单元GSM，所述换挡器控制单元GSM通过所述换挡器位置传感器检测所述换挡器的档位，所述换挡器控制单元GSM将档位请求向CAN总线发送；
还包括数个与所述换挡旋钮的档位相对应的挡位指示灯；
所述执行器模块包括：与换挡轴连接的执行器；
所述执行器内设有检测所述换挡轴所处挡位的执行器位置传感器；
还包括控制所述执行器动作的执行器控制单元GBC，所述执行器控制单元GBC通过所述执行器位置传感器检测所述换挡轴的挡位并向CAN总线发送；
所述自动变速器控制单元TCU控制变速器所处档位；所述自动变速器控制单元TCU与所述换挡器控制单元GSM和所述执行器控制单元GBC之间还分别设有PWM通讯线路。
作为优选的技术方案，所述换挡旋钮至少设有停车挡P挡、倒车档R挡、空挡N挡及行驶挡D挡。
作为优选的技术方案，所述挡位指示灯包括P挡指示灯、R挡指示灯、N挡指示灯和D挡指示灯，所述换挡器控制单元GSM控制所述档位指示灯常亮或闪烁。
作为优选的技术方案，还包括运动挡S挡。
作为优选的技术方案，还包括升档拨片和降档拨片，所述升档拨片和所述降档拨片均临近方向盘设置。
由于采用了上述技术方案，一种实现电子换挡系统，可以实现P、R、N、D挡位之间的自动切换，车辆具备电子换挡功能是自动泊车、自动通过狭窄道路、自动驾驶等先进技术应用的前提；实现电子换挡功能的系统采用外置执行器的方式，结构简单，在传统的液力自动变速器的基础上，在壳体的外部增加一个执行器即可满足电子换挡功能的要求，避免变速器内部结构的变更，成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的结构原理框图。
具体实施方式
如图1所示，一种电子换挡系统，包括操作模块、执行器模块和自动变速器控制单元TCU。
所述操作模块包括：换挡器，所述换挡器包括换挡旋钮；所述换挡旋钮设有停车挡P挡、倒车档R挡、空挡N挡、行驶挡D挡和运动挡S挡。换挡旋钮的下侧设有检测所述换挡旋钮挡位的换挡器位置传感器。还包括控制所述换挡旋钮升降的换挡器控制单元GSM，所述换挡器控制单元GSM通过所述换挡器位置传感器检测所述换挡器的档位，所述换挡器控制单元GSM将档位请求向CAN总线发送。还包括数个与所述换挡旋钮的档位相对应的挡位指示灯；所述挡位指示灯包括P挡指示灯、R挡指示灯、N挡指示灯和D挡指示灯，所述换挡器控制单元GSM控制所述档位指示灯常亮或闪烁。
换挡器还包括升档拨片和降档拨片，所述升档拨片和所述降档拨片均临近方向盘设置，优选设置在方向盘后侧。其中，长按升档拨片可将换挡系统调整至手动挡，点动升档拨片或降档拨片调整档位。
所述执行器模块包括：与换挡轴连接的执行器；执行器包括电机，电机通过减速齿轮组与换挡轴机械连接。所述执行器内设有检测所述换挡轴所处挡位的执行器位置传感器。还包括控制所述执行器动作的执行器控制单元GBC，所述执行器控制单元GBC通过所述执行器位置传感器检测所述换挡轴的挡位并向CAN总线发送。
所述自动变速器控制单元TCU控制变速器所处档位；所述自动变速器控制单元TCU与所述换挡器控制单元GSM和所述执行器控制单元GBC之间还分别设有PWM通讯线路。
还包括发动机控制单元EMS、换挡器控制单元GSM根据发动机控制单元EMS反馈的发动机转速控制换挡旋钮的升降，当发动机转速满足要求之后即发动机转速稳定就可将换挡旋钮升起。换挡旋钮升起之后才可以调整挡位，如此可避免控制系统在发动机转速为稳定时自动地、反复的自动调整。换挡系统还通过自动防抱死系统ABS反馈的车速对变速器进行控制，组合仪表用于反应变速器的实际所处挡位。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种电子换挡系统，其特征在于：包括操作模块、执行器模块和自动变速器控制单元TCU；还包括发动机控制单元EMS、自动防抱死系统ABS和组合仪表；
所述操作模块包括：换挡器，所述换挡器包括换挡旋钮；
检测所述换挡器挡位的换挡器位置传感器；
还包括控制所述换挡旋钮升降的换挡器控制单元GSM，所述换挡器控制单元GSM通过所述换挡器位置传感器检测所述换挡器的档位，所述换挡器控制单元GSM将档位请求向CAN总线发送；
还包括数个与所述换挡旋钮的档位相对应的挡位指示灯；
所述执行器模块包括：与换挡轴连接的执行器；
所述执行器内设有检测所述换挡轴所处挡位的执行器位置传感器；
还包括控制所述执行器动作的执行器控制单元GBC，所述执行器控制单元GBC通过所述执行器位置传感器检测所述换挡轴的挡位并向CAN总线发送；
所述自动变速器控制单元TCU控制变速器所处档位；所述自动变速器控制单元TCU与所述换挡器控制单元GSM和所述执行器控制单元GBC之间还分别设有PWM通讯线路。
2.如权利要求1所述的一种电子换挡系统，其特征在于：所述换挡旋钮至少设有停车挡P挡、倒车档R挡、空挡N挡及行驶挡D挡。
3.如权利要求3所述的一种电子换挡系统，其特征在于：所述挡位指示灯包括P挡指示灯、R挡指示灯、N挡指示灯和D挡指示灯，所述换挡器控制单元GSM控制所述档位指示灯常亮或闪烁。
4.如权利要求3所述的一种电子换挡系统，其特征在于：还包括运动挡S挡。
5.如权利要求1所述的一种电子换挡系统，其特征在于：还包括升档拨片和降档拨片，所述升档拨片和所述降档拨片均临近方向盘设置。
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