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变速操纵方法、装置和系统.pdf

  • 上传人:柴****2
  • 文档编号:6049994
  • 上传时间:2019-04-04
  • 格式:PDF
  • 页数:21
  • 大小:1.31MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201611223664.X

    申请日:

    2016.12.26

    公开号:

    CN106763713A

    公开日:

    2017.05.31

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情:

    实质审查的生效IPC(主分类):F16H 59/02申请日:20161226|||公开

    IPC分类号:

    F16H59/02; F16H61/32; F16H61/02; F16H59/68; F16H59/74

    主分类号:

    F16H59/02

    申请人:

    北汽福田汽车股份有限公司

    发明人:

    白春阳; 刘光明; 邹兵

    地址:

    102206 北京市昌平区沙河镇沙阳路北汽福田汽车股份有限公司法律与知识产权部

    优先权:

    专利代理机构:

    北京康信知识产权代理有限责任公司 11240

    代理人:

    韩建伟;张永明

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    内容摘要

    本发明公开了一种变速操纵方法、装置和系统。其中,该方法包括:使用传感器采集车辆的运行信息;根据车辆的运行信息使用控制器输出控制信号;根据控制信号控制车辆中的离合电机驱动器和换挡电机驱动器,使得车辆进行挡位更换。本发明解决了传统换挡需要操纵离合和换挡不易协调,以及现有自动换挡结构成本较高的技术问题。

    权利要求书

    1.一种变速操纵系统,其特征在于,包括:
    传感器,用于采集车辆的运行信息;
    控制器,连接所述传感器和执行器,用于根据所述运行信息输出控制信号;
    所述执行器,与所述控制器连接,用于在所述控制信号的控制下进行挡位更换,其中,
    所述执行器包括离合电机驱动器和换挡电机驱动器。
    2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述运行信息包括如下至少之一:所述车
    辆的速度、发动机的转速、所述车辆是否处于制动状态以及指示灯是否开启。
    3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制器包括:换挡控制器和整车控制
    器,其中,
    所述换挡控制器,与所述整车控制器进行通信连接,位于所述车辆的换挡手柄内,用于
    对所述传感器采集到的运行信息进行处理,并输出处理结果;
    所述整车控制器,用于根据所述换挡控制器输出的处理结果向所述执行器发送所述控
    制信号。
    4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述换挡控制器还用于检测所述执行器是
    否发生故障,其中,在所述执行器发生故障的情况下,所述换挡控制器将故障信息显示在所
    述换挡手柄的右下方。
    5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:
    变速器,用于根据所述换挡电机驱动器调节后的挡位控制所述车辆的行驶速度;
    离合总泵。
    6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,
    所述换挡电机驱动器,用于对所述车辆的挡位进行更换,并控制所述变速器调节所述
    车辆的行驶速度;
    所述离合电机驱动器,用于根据所述控制信号控制所述车辆的离合器的分离与接合。
    7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:
    至少一个摇臂,位于所述离合电机驱动器的输出端、所述换挡电机驱动器的输出端、所
    述变速器的输出端以及所述离合总泵的输出端;
    软轴,用于通过所述至少一个摇臂连接所述换挡电机驱动器与所述变速器,以及通过
    所述至少一个摇臂连接所述离合电机驱动器与所述离合总泵。
    8.一种变速操纵方法,其特征在于,包括:
    使用传感器采集车辆的运行信息;
    根据所述车辆的运行信息使用控制器输出控制信号;
    根据所述控制信号控制所述车辆中的离合电机驱动器和换挡电机驱动器,使得所述车
    辆进行挡位更换。
    9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,根据所述控制信号控制所述车辆中的离合
    电机驱动器和换挡电机驱动器,使得所述车辆进行挡位更换,包括:
    对所述车辆进行初始化;
    在所述初始化成功的情况下,检测所述传感器是否启动;
    在所述传感器启动成功的情况下,获取所述控制信号,其中,所述控制信号包括所述车
    辆的挡位信息;
    根据所述挡位信息控制所述离合电机驱动器和所述换挡电机驱动器更换所述车辆的
    挡位。
    10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,根据所述控制信号控制所述车辆中的离
    合电机驱动器包括:
    判断用户是否对所述车辆进行刹车操作;
    在所述用户未对所述车辆进行刹车操作的情况下,控制发动机的转速;
    根据所述发动机的转速控制所述离合电机驱动器完成离合器的接合;
    在所述离合器接合的情况下,完成所述车辆的起步操作。
    11.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,根据所述控制信号控制所述车辆中的离
    合电机驱动器和换挡电机驱动器,使得所述车辆进行挡位更换包括:
    判断所述车辆是否进入制动状态;
    在所述车辆进入所述制动状态的情况下,所述换挡电机驱动器控制所述车辆的挡位为
    低挡位;
    在所述车辆的挡位为所述低挡位的情况下,判断所述车辆的速度是否小于预定速度;
    在所述车辆的速度小于所述预定速度的情况下,所述离合电机驱动器控制所述离合器
    分离;
    在所述离合器分离的情况下,更换所述车辆的挡位为空挡。
    12.一种变速操纵装置,其特征在于,包括:
    采集模块,用于使用传感器采集车辆的运行信息;
    输出模块,用于根据所述车辆的运行信息使用控制器输出控制信号;
    执行模块,用于根据所述控制信号控制所述车辆中的离合电机驱动器和换挡电机驱动
    器,使得所述车辆进行挡位更换。

    说明书

    变速操纵方法、装置和系统

    技术领域

    本发明涉及车辆控制领域,具体而言,涉及一种变速操纵方法、装置和系统。

    背景技术

    目前,市场上大部分汽柴油车辆仍采用手动换挡形式,此类车型采用传统变速箱
    和操纵机构,这种传统的机械形式结构成本较低,换挡操纵时,需要同步操纵离合器,对驾
    驶员的协调能力要求较高,且在相对拥堵的城市路况下,需要频繁操纵,体力消耗较大;而
    自动挡车型采用的液力偶合式自动变速箱,主要由液力变矩器和行星齿轮变速器组成,电
    子控制单元根据传感器输入信号和开关信号,通过电磁阀控制换档和变矩器锁止这两个工
    作过程,达到自动变档的目的。其结构紧凑,控制精度高,换挡平顺,加速性能优越。但自动
    变速箱制造设备专业要求高,从而成本大大增加。因此,在成本增加很少的情况下,开发一
    种经济实用,有效可靠的控制模块,来实现变手动挡为手自一体操作系统显得颇为重要,将
    会在中低端车型中得到广泛应用。

    针对上述传统换挡需要操纵离合和换挡不易协调,以及现有自动换挡结构成本较
    高的问题,目前尚未提出有效的解决方案。

    发明内容

    本发明实施例提供了一种变速操纵方法、装置和系统,以至少解决传统换挡需要
    操纵离合和换挡不易协调,以及现有自动换挡结构成本较高的技术问题。

    根据本发明实施例的一个方面,提供了一种变速操纵系统,包括:传感器,用于采
    集车辆的运行信息;控制器,连接传感器和执行器,用于根据运行信息输出控制信号;执行
    器,与控制器连接,用于在控制信号的控制下进行挡位更换,其中,执行器包括离合电机驱
    动器和换挡电机驱动器。

    进一步地,运行信息包括如下至少之一:车辆的速度、发动机的转速、车辆是否处
    于制动状态以及指示灯是否开启。

    进一步地,控制器包括:换挡控制器和整车控制器,其中,换挡控制器,与整车控制
    器进行通信连接,位于车辆的换挡手柄内,用于对传感器采集到的运行信息进行处理,并输
    出处理结果;整车控制器,用于根据换挡控制器输出的处理结果向执行器发送控制信号。

    进一步地,换挡控制器还用于检测执行器是否发生故障,其中,在执行器发生故障
    的情况下,换挡控制器将故障信息显示在换挡手柄的右下方。

    进一步地,上述系统还包括:变速器,用于根据换挡电机驱动器调节后的挡位控制
    车辆的行驶速度;离合总泵。

    进一步地,换挡电机驱动器,用于对车辆的挡位进行更换,并控制变速器调节车辆
    的行驶速度;离合电机驱动器,用于根据控制信号控制车辆的离合器的分离与接合。

    进一步地,上述系统还包括:至少一个摇臂,位于离合电机驱动器的输出端、换挡
    电机驱动器的输出端、变速器的输出端以及离合总泵的输出端;软轴,用于通过至少一个摇
    臂连接换挡电机驱动器与变速器,以及通过至少一个摇臂连接离合电机驱动器与离合总
    泵。

    根据本发明实施例的另一个方面,还提供了一种变速操纵方法,包括:使用传感器
    采集车辆的运行信息;根据车辆的运行信息使用控制器输出控制信号;根据控制信号控制
    车辆中的离合电机驱动器和换挡电机驱动器,使得车辆进行挡位更换。

    进一步地,根据控制信号控制车辆中的离合电机驱动器和换挡电机驱动器,使得
    车辆进行挡位更换包括:对车辆进行初始化;在初始化成功的情况下,检测传感器是否启
    动;在传感器启动成功的情况下,获取控制信号,其中,控制信号包括车辆的挡位信息;根据
    挡位信息控制离合电机驱动器和换挡电机驱动器更换车辆的挡位。

    进一步地,根据控制信号控制车辆中的离合电机驱动器包括:判断用户是否对车
    辆进行刹车操作;在用户未对车辆进行刹车操作的情况下,控制发动机的转速;根据发动机
    的转速控制离合电机驱动器完成离合器的接合;在离合器接合的情况下,完成车辆的起步
    操作。

    进一步地,根据控制信号控制离合电机驱动器和换挡电机驱动器更换车辆的挡位
    还包括:判断车辆是否进入制动状态;在车辆进入制动状态的情况下,换挡电机驱动器控制
    车辆的挡位为低挡位;在车辆的挡位为低挡位的情况下,判断车辆的速度是否小于预定速
    度;在车辆的速度小于预定速度的情况下,离合电机驱动器控制离合器分离;在离合器分离
    的情况下,更换车辆的挡位为空挡。

    根据本发明实施例的另一个方面,还提供了一种变速操纵装置,包括:采集模块,
    用于使用传感器采集车辆的运行信息;输出模块,用于根据车辆的运行信息使用控制器输
    出控制信号;执行模块,用于根据控制信号控制车辆中的离合电机驱动器和换挡电机驱动
    器,使得车辆进行挡位更换。

    在本发明实施例中,采用车辆的手动挡和自动挡相结合的方式,通过使用传感器
    采集车辆的运行信息,控制器根据运行信息输出控制信号,执行器根据控制信号对车辆的
    挡位进行更换,达到了将传统手动挡车辆变为手动挡和自动挡相结合的车辆的目的,从而
    实现了提高车辆的换挡性能以及车辆的驾驶性性能的技术效果,进而解决了传统换挡需要
    操纵离合和换挡不易协调,以及现有自动换挡结构成本较高的技术问题。

    附图说明

    此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发
    明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

    图1是根据本发明实施例的一种变速操纵系统的结构示意图;

    图2(a)是根据本发明实施例的一种可选的换挡电机驱动器的摇臂的结构示意图;

    图2(b)是根据本发明实施例的一种可选的离合电机驱动器的摇臂的结构示意图;

    图3(a)是根据本发明实施例的一种可选的离合操纵系统改进前的装配示意图;

    图3(b)是根据本发明实施例的一种可选的离合操纵系统改进后的装配示意图;

    图4(a)是根据本发明实施例的一种可选的变速器操纵系统改进前的装配示意图;

    图4(b)是根据本发明实施例的一种可选的变速器操纵系统改进后的装配示意图;

    图5是根据本发明实施例的一种可选的换挡手柄与换挡控制器集成后的结构示意
    图;

    图6是根据本发明实施例的一种变速操纵方法的流程图;

    图7是根据本发明实施例的一种可选的变速操纵方法的流程图;

    图8是根据本发明实施例的一种可选的变速操纵方法的流程图;

    图9是根据本发明实施例的一种可选的变速操纵方法的流程图;

    图10是根据本发明实施例的一种可选的变速操纵方法的流程图;

    图11是根据本发明实施例的一种可选的变速操纵方法的流程图;

    图12是根据本发明实施例的一种可选的变速操纵方法的流程图;以及

    图13是根据本发明实施例的一种变速操纵装置的结构示意图。

    具体实施方式

    为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的
    附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是
    本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人
    员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范
    围。

    实施例1

    根据本发明实施例,提供了一种变速操纵系统的实施例。图1是根据本发明实施例
    的变速操纵系统的结构示意图,如图1所示,该系统包括:传感器10、控制器20和执行器30。
    其中,传感器10,用于采集车辆的运行信息;控制器20,连接传感器10和执行器30,用于根据
    运行信息输出控制信号;执行器30,与控制器20连接,用于在控制信号的控制下进行挡位更
    换,其中,执行器30包括离合电机驱动器311和换挡电机驱动器409。

    在一种可选的实施例中,上述传感器10可以为但不限于电阻式传感器、变频功率
    传感器,上述车辆的运行信息可以是数字信号、开关量信号,也可以是模拟信号,例如,车辆
    的速度、发动机的转速、车辆是否处于制动状态以及指示灯是否开启,其中,电阻式传感器
    可以采集车辆的数字信号和开关量信号等,变频功率传感器可以采集到车辆的模拟信号。
    根据上述车辆的运行信息可以确定车辆的换挡规律,同时结合车辆发动机自身的特性,从
    而确定最佳经济性换挡规律和最佳动力性换挡规律,进而提高了驾驶员驾驶车辆的舒适性
    以及车辆系统的经济性。

    需要说明的是,上述换挡电机驱动器409和离合电机驱动器311分别安装在变速器
    操纵系统和离合操纵系统中,并且换挡电机驱动器409通过驱动电机驱动摇臂(如图2(a)中
    的201和图2(b)中的201)实现换挡功能,根据控制信号实现合理的换挡控制。

    此处还需要说明的是,在变速操纵系统中,控制器20包括换挡控制器和整车控制
    器,其中,在如图5所示的换挡手柄与换挡控制器集成后的结构示意图中,换挡控制器集成
    在车辆的操纵手柄中,从而节省了车辆的空间。

    由上可知,通过使用传感器10采集车辆的运行信息,控制器20根据运行信息输出
    控制信号,执行器30根据控制信号对车辆的挡位进行更换,容易注意到的是,本发明在原手
    动挡车型发动机、变速箱、传动轴等传动系统外形结构不发生任何改变的情况下,通过在变
    速器操纵系统和离合操纵系统中增加电机驱动器以及换挡操纵手柄中集成控制单元的方
    法,来将手动挡改进成手动挡和自动档相结合的手自一体车辆,由于采用了上述系统,与自
    动挡变速箱相比,改进后的车辆与原手动挡车辆相比,车辆性能不低于甚至优于改进前的
    车辆,并且可在手动挡与自动挡之间自由切换换挡模式,在一定程度上提升了整车驾驶体
    验,从而达到了将传统手动挡车辆变为手动挡和自动挡相结合的车辆的目的,实现了提高
    车辆的换挡性能以及车辆的驾驶性性能的技术效果,进而解决了传统换挡需要操纵离合和
    换挡不易协调,以及现有自动换挡结构成本较高的技术问题。

    可选的,控制器20包括:换挡控制器和整车控制器,其中,换挡控制器,与整车控制
    器进行通信连接,位于车辆的换挡手柄405内,用于对传感器10采集到的运行信息进行处
    理,并输出处理结果;整车控制器,用于根据换挡控制器输出的处理结果向执行器30发送控
    制信号。

    在一种可选的实施例中,上述换挡控制器可采集油门踏板、制动、车速、发动机转
    速、挡位、加速度、转弯灯信号,并与整车控制器进行交互通讯,并经过综合计算,模拟驾驶
    员的操纵方式,最后输出控制信号,进而控制车辆进行挡位的更换。

    需要说明的是,换挡控制器可以和整车控制器进行交互通讯,实现综合性地精确
    控制,也可以单独引用整车控制器的输出信号进行独立控制。其中,上述线束是指一定负载
    源组提供服务设备的总体,例如中继线路、交换装置、控制系统等,是指铜材冲制而成的接
    触件端子(连接器)与电线电缆压接后,外面再塑压绝缘体或外加金属壳体等,以线束捆扎
    形成连接电器的组件。上述两种控制方法的不同之处在于,在换挡控制器和整车控制器综
    合控制的方案中,线束及整车标定变动较大,而单独引用整车控制器的控制方案,则可以只
    需对换挡策略进行单独标定,工作量较小。

    此处还需要说明的是,上述换挡手柄405相对于原换挡手柄405需进行重新匹配开
    发,取消了原车的变速操纵手柄,换用新变速操纵手柄,在安装位置不发生变动的情况下,
    且该手柄上集成了换挡控制器和换挡显示部件,可以完成信号的通讯与传递。

    此外,换挡控制器还可用于检测执行器30是否发生故障,其中,在执行器30发生故
    障的情况下,换挡控制器将故障信息显示在换挡手柄405的右下方。

    在一种可选的实施例中,换挡控制器可以对传感器10采集到的信息进行判断,并
    对执行器30进行初始化检查,从而确定当前变速箱的挡位和离合器是否处于正确的状态;
    当初始化检查发现故障时,换挡手柄405右下角将有故障码显示。

    需要说明的是,为防止换挡电机驱动器409和离合电机驱动器311使用不当而对电
    机造成损害,在上述换挡电机驱动器409和离合电机驱动器311中电机电路中增加了保险
    丝,当换挡电机驱动器409和离合电机驱动器311中电机电路过流和过压时,保险丝先熔断
    从而有效避免电机的损害。

    可选的,变速操纵系统还包括:变速器403和离合总泵301,其中,变速器403用于根
    据换挡电机驱动器409调节后的挡位控制车辆的行驶速度。

    此外,变速操纵系统还包括至少一个摇臂201和软轴401,其中,至少一个摇臂201
    分别位于离合电机驱动器311的输出端、换挡电机驱动器409的输出端、变速器403的输出端
    以及离合总泵301的输出端,可用于实现换挡功能,根据控制信号实现合理的换挡控制。软
    轴401用于通过至少一个摇臂201连接换挡电机驱动器409与变速器403,以及通过至少一个
    摇臂201连接离合电机驱动器311与离合总泵301。

    在一种可选的实施例中,在变速操纵系统通过软轴401对车辆进行操纵时,为避免
    软轴401在极端恶劣时浸水结冰卡滞,软轴401外缠绕有加热电阻丝,当环境温度低于程序
    设定的温度时,可对软轴401进行局部加热。

    需要说明的是,为避免极端情况下的软轴401因进水而发生结冰卡滞,在软轴401
    的外套中包裹一层加热电阻丝,当检测到软轴401非电机损害而无法动作时,结合环境温度
    进行判断确定是否进行加热。

    可选的,执行器30中的换挡电机驱动器409,可用于对车辆的挡位进行更换,并控
    制变速器403调节车辆的行驶速度;离合电机驱动器311,可用于根据控制信号控制车辆的
    离合器的分离与接合。

    在本发明的离合操纵系统中,如图3(a)所示的离合操纵系统改进前的装配示意图
    和图3(b)所示的离合操纵系统改进后的装配示意图,由图可知,改进后的离合操纵系统取
    消了图3(a)中的离合踏板309,离合总泵301安装在图3(b)所示的离合电机驱动器311上,总
    泵顶杆与电机摇臂201连接。离合电机驱动器311通过支架固定在车身左侧前方纵梁上。由
    于离合总泵301的位置相对于改进前的车辆的位置发生了变化,因此总泵进油管303和离合
    油管305长度以及走向可进行适应性地调整,由于取消了车辆的离合踏板309,相对节省了
    空间,增加了离合控制电机进行离合分离和结合控制。

    在一种可选的实施例中,离合电机驱动器311的摇臂201可推动离合总泵301,总泵
    内油压传递至离合分泵307,带动离合拨叉和分离轴承实现离合器的分离与接合。

    此外,图4(a)和图4(b)分别示出了变速器操纵系统改进前的装配示意图和变速器
    操纵系统改进后的装配示意图,换挡电机驱动器409输出端为摇臂201,换挡软轴401的一端
    连接在其摇臂201上,软轴401的另一端连接在原变速器403的对应的摇臂201上,离合电机
    驱动器311输出端摇臂201直接连接离合总泵301。

    此处需要说明的是,在变速器403操纵系统中,换挡手柄405改用换挡手柄405与换
    挡控制器集成的形式(如图4(b)中的407所示的部件),仪表板横梁上的安装支架适应性调
    整。换挡电机驱动器409布置在前机舱内,通过支架固定在车身上。软轴401长度重新确定,
    前端不再连接换挡手柄405,而是连接换挡电机驱动器409的摇臂201。

    由上可知,在整车动力传统系统不做变更的情况下,特别是在保持原来变速箱不
    变的基础上,通过对原车型的变速操纵系统的结构进行优化和改进,并对离合操纵系统进
    行简化,从而实现手动挡和自动挡一体变速换挡的性能,即在不改变原变速器403的本身结
    构的基础上,且变速箱自身的换挡和换位摇臂201仍保持不变,通过对换挡和换位操纵结构
    进行调整,并且增加对应得换挡换位控制机构,在原离合总泵301不变的情况下同步增加离
    合控制机构;通过对两个机构的协调控制,分别能够实现手动换挡功能和自动换挡功能,既
    可以在新型车辆中直接装配,也可以用于对原机械式车辆的改装,搭载该新型变速操纵系
    统的车辆。相对于原机械式换挡车辆,整车系统变更较小,换挡相对简便,驾驶性性能相对
    提升,且经对比测试,整车经济性也相对提高。

    在一种可选的实施例中,本发明所提供的车辆可以采用自动挡模式和手动挡模式
    两种模式,并且两种模式之间可以进行切换,其中,自动挡模式可以采用一般模式和动力模
    式,而动力模式相对于一般模式具有动力性强的特点。

    在另一种可选的实施例中,如图5所示的换挡手柄与换挡控制器集成后的结构示
    意图,由图可知,集成后的换挡手柄405有五种挡位显示模式:D(自动挡)、M(手动挡)、R(倒
    挡)、N(空挡)、S(动力模式挡),其中,大写M表示当前车辆处于手动挡状态,M右下角的数字
    表示当前车辆的挡位,可在1、2、3、4、5挡位间进行切换;大写D表示当前车辆处于自动挡状
    态,右下角数字显示与M相同;S是动力模式挡,在自动挡模式下适应载荷及路况切换;N及R
    表示当前车辆处于空挡及倒挡状态。

    实施例2

    根据本发明实施例,还提供了一种变速操纵方法的实施例。

    图6是根据本发明实施例的一种变速操纵方法的流程图,如图6所示,该方法包括
    如下步骤:

    步骤S602,使用传感器采集车辆的运行信息。

    步骤S604,根据车辆的运行信息使用控制器输出控制信号。

    步骤S606,根据控制信号控制车辆中的离合电机驱动器和换挡电机驱动器,使得
    车辆进行挡位更换。

    在一种可选的实施例中,上述传感器可以为但不限于电阻式传感器、变频功率传
    感器,上述车辆的运行信息可以是数字信号、开关量信号,也可以是模拟信号,例如,车辆的
    速度、发动机的转速、车辆是否处于制动状态以及指示灯是否开启,其中,电阻式传感器可
    以采集车辆的数字信号和开关量信号等,变频功率传感器可以采集到车辆的模拟信号。根
    据上述车辆的运行信息可以确定车辆的换挡规律,同时结合车辆发动机自身的特性,从而
    确定最佳经济性换挡规律和最佳动力性换挡规律,进而提高了驾驶员驾驶车辆的舒适性以
    及车辆系统的经济性。

    需要说明的是,上述换挡电机驱动器和离合电机驱动器分别安装在变速器操纵系
    统和离合操纵系统中,并且换挡电机驱动器通过驱动电机驱动摇臂(如图2(a)中的201和图
    2(b)中的201)实现换挡功能,根据控制信号实现合理的换挡控制。

    此处还需要说明的是,在变速操纵系统中,控制器包括换挡控制器和整车控制器,
    其中,在如图5所示的换挡手柄示意图中,换挡控制器集成在车辆的操纵手柄中,从而节省
    了车辆的空间。

    基于上述实施例中步骤S602至步骤S606所公开的方案,可以获知通过使用传感器
    采集车辆的运行信息,控制器根据运行信息输出控制信号,执行器根据控制信号对车辆的
    挡位进行更换,容易注意到的是,本发明在原手动挡车型发动机、变速箱、传动轴等传动系
    统外形结构不发生任何改变的情况下,通过在变速器操纵系统和离合操纵系统中增加电机
    驱动器以及换挡操纵手柄中集成控制单元的方法,来将手动挡改进成手动挡和自动档相结
    合的手自一体车辆,由于采用了上述系统,与自动挡变速箱相比,改进后的车辆与原手动挡
    车辆相比,车辆性能不低于甚至优于改进前的车辆,并且可在手动挡与自动挡之间自由切
    换换挡模式,在一定程度上提升了整车驾驶体验,从而达到了将传统手动挡车辆变为手动
    挡和自动挡相结合的车辆的目的,实现了提高车辆的换挡性能以及车辆的驾驶性性能的技
    术效果,进而解决了传统换挡需要操纵离合和换挡不易协调,以及现有自动换挡结构成本
    较高的技术问题。

    可选的,图7示出了根据控制信号控制车辆中的离合电机驱动器和换挡电机驱动
    器,使得车辆进行挡位更换的方法流程图,该方法包括如下步骤:

    步骤S702,对车辆进行初始化。

    步骤S704,在初始化成功的情况下,检测传感器是否启动。

    步骤S706,在传感器启动成功的情况下,获取控制信号,其中,控制信号包括车辆
    的挡位信息。

    步骤S708,根据挡位信息控制离合电机驱动器和换挡电机驱动器更换车辆的挡
    位。

    在一种可选的实施例中,图8示出了上述方法的详细流程图,如图8所示,该主控程
    序先对车辆系统进行初始化,在初始化成功的情况下,对车辆的软件系统进行初始化,之后
    检测传感器是否启动;如果传感器未启动,则重新对软件进行初始化,当传感器启动之后,
    车辆的软件系统读取当前车辆的挡位信息,例如,当前的挡位是前进挡、倒档还是空挡,并
    根据具体的挡位信息对其进行相应的挡位控制,其中,当检测到当前车辆的挡位信息不属
    于上述任意一种挡位信息时,车辆系统对其进行故障诊断处理,在对故障进行处理后,重新
    读取车辆的挡位信息。此外,如果传感器启动失败,则车辆的软件系统允许外部中断,重新
    启动软件程序。

    可选的,图9是根据本发明实施例的一种可选的变速操纵方法的流程图,如图9所
    示,该方法包括如下步骤:

    步骤S902,判断用户是否对车辆进行刹车操作。

    步骤S904,在用户未对车辆进行刹车操作的情况下,控制发动机的转速。

    步骤S906,根据发动机的转速控制离合电机驱动器完成离合器的接合。

    步骤S908,在离合器接合的情况下,完成车辆的起步操作。

    在一种可选的实施例中,图10示出了上述方法的详细流程图,如图10所示,首先车
    辆挂一档行驶,然后车辆的变速操纵系统检测驾驶员是否踩下刹车;在驾驶员没有踩下刹
    车的情况下,控制发动机的转速以及离合器的接合,在完成离合器的接合之后,便完成了车
    辆的起步。

    可选的,图11是根据本发明实施例的一种可选的变速操纵方法的流程图,如图11
    所示,该方法包括如下步骤:

    步骤S1102,判断车辆是否进入制动状态。

    步骤S1104,在车辆进入制动状态的情况下,换挡电机驱动器控制车辆的挡位为低
    挡位。

    步骤S1106,在车辆的挡位为低挡位的情况下,判断车辆的速度是否小于预定速
    度。

    步骤S1108,在车辆的速度小于预定速度的情况下,离合电机驱动器控制离合器分
    离。

    步骤S1110,在离合器分离的情况下,更换车辆的挡位为空挡。

    在一种可选的实施例中,图12示出了上述方法的详细流程图,如图12所示,在车辆
    进行正常行驶的情况下,检测车辆是否进入了制动状态;在其进入了制动状态后,车辆换入
    低挡位,然后判断当前的行驶速度是否小于预设速度,在当前的行驶速度不小于当前速度
    的情况下,分离离合器,同时变速器挂空挡,制动工况结束,此后变速器挂一档,并按接合规
    律接合离合器;当前的行驶速度小于当前速度的情况下,制动结束。

    实施例3

    根据本发明实施例,还提供了一种变速操纵装置的实施例,其中,上述实施例2中
    的方法可以在本实施例中所提供的装置中运行。

    图13是根据本发明实施例的一种变速操纵装置的结构示意图,如图13所示,该装
    置包括:采集模块1301、输出模块1303以及执行模块1305。

    采集模块1301,用于使用传感器采集车辆的运行信息;输出模块1303,用于根据车
    辆的运行信息使用控制器输出控制信号;执行模块1305,用于根据控制信号控制车辆中的
    离合电机驱动器和换挡电机驱动器,使得车辆进行挡位更换。

    在一种可选的实施例中,上述传感器可以为但不限于电阻式传感器、变频功率传
    感器,上述车辆的运行信息可以是数字信号、开关量信号,也可以是模拟信号,例如,车辆的
    速度、发动机的转速、车辆是否处于制动状态以及指示灯是否开启,其中,电阻式传感器可
    以采集车辆的数字信号和开关量信号等,变频功率传感器可以采集到车辆的模拟信号。根
    据上述车辆的运行信息可以确定车辆的换挡规律,同时结合车辆发动机自身的特性,从而
    确定最佳经济性换挡规律和最佳动力性换挡规律,进而提高了驾驶员驾驶车辆的舒适性以
    及车辆系统的经济性。

    需要说明的是,上述换挡电机驱动器和离合电机驱动器分别安装在变速器操纵系
    统和离合操纵系统中,并且换挡电机驱动器通过驱动电机驱动摇臂(如图2(a)中的201和图
    2(b)中的201)实现换挡功能,根据控制信号实现合理的换挡控制。

    此处还需要说明的是,在变速操纵系统中,控制器包括换挡控制器和整车控制器,
    其中,在如图5所示的换挡手柄示意图中,换挡控制器集成在车辆的操纵手柄中,从而节省
    了车辆的空间。

    由上可知,通过使用传感器采集车辆的运行信息,控制器根据运行信息输出控制
    信号,执行器根据控制信号对车辆的挡位进行更换,容易注意到的是,本发明在原手动挡车
    型发动机、变速箱、传动轴等传动系统外形结构不发生任何改变的情况下,通过在变速器操
    纵系统和离合操纵系统中增加电机驱动器以及换挡操纵手柄中集成控制单元的方法,来将
    手动挡改进成手动挡和自动档相结合的手自一体车辆,由于采用了上述系统,与自动挡变
    速箱相比,改进后的车辆与原手动挡车辆相比,车辆性能不低于甚至优于改进前的车辆,并
    且可在手动挡与自动挡之间自由切换换挡模式,在一定程度上提升了整车驾驶体验,从而
    达到了将传统手动挡车辆变为手动挡和自动挡相结合的车辆的目的,实现了提高车辆的换
    挡性能以及车辆的驾驶性性能的技术效果,进而解决了传统换挡需要操纵离合和换挡不易
    协调,以及现有自动换挡结构成本较高的技术问题。

    需要说明的是,上述采集模块1301、输出模块1303以及执行模块1305对应于实施
    例2中的步骤S602至步骤S606,三个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同,但不
    限于上述实施例2所公开的内容。

    可选的,上述执行模块包括:操作模块、检测模块、获取模块以及控制模块。其中,
    操作模块,用于对车辆进行初始化;检测模块,用于在初始化成功的情况下,检测传感器是
    否启动;获取模块,用于在传感器启动成功的情况下,获取控制信号,其中,控制信号包括车
    辆的挡位信息;控制模块,用于根据挡位信息控制离合电机驱动器和换挡电机驱动器更换
    车辆的挡位。

    需要说明的是,上述操作模块、检测模块、获取模块以及控制模块对应于实施例2
    中的步骤S702至步骤S708,四个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同,但不限
    于上述实施例2所公开的内容。

    可选的,上述执行模块还包括:第一判断模块、第一控制模块、第二控制模块和第
    一执行模块。其中,第一判断模块,用于判断用户是否对车辆进行刹车操作;第一控制模块,
    用于在用户未对车辆进行刹车操作的情况下,控制发动机的转速;第二控制模块,用于根据
    发动机的转速控制离合电机驱动器完成离合器的接合;第一执行模块,用于在离合器接合
    的情况下,完成车辆的起步操作。

    需要说明的是,上述第一判断模块、第一控制模块、第二控制模块和第一执行模块
    对应于实施例2中的步骤S902至步骤S908,四个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场
    景相同,但不限于上述实施例2所公开的内容。

    可选的,上述执行模块还包括:第二判断模块、第二执行模块、第三判断模块、第三
    控制模块以及第三执行模块。其中,第二判断模块,用于判断车辆是否进入制动状态;第二
    执行模块,用于在车辆进入制动状态的情况下,换挡电机驱动器控制车辆的挡位为低挡位;
    第三判断模块,用于在车辆的挡位为低挡位的情况下,判断车辆的速度是否小于预定速度;
    第三控制模块,用于在车辆的速度小于预定速度的情况下,离合电机驱动器控制离合器分
    离;第三执行模块,用于在离合器分离的情况下,更换车辆的挡位为空挡。

    需要说明的是,上述第二判断模块、第二执行模块、第三判断模块、第三控制模块
    以及第三执行模块对应于实施例2中的步骤S1102至步骤S1110,五个模块与对应的步骤所
    实现的示例和应用场景相同,但不限于上述实施例2所公开的内容。

    上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

    在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有
    详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

    在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的
    方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为
    一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或
    者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互
    之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连
    接,可以是电性或其它的形式。

    所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显
    示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个
    单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

    另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以
    是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单
    元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

    所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用
    时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上
    或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式
    体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机
    设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或
    部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存
    储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的
    介质。

    以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人
    员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应
    视为本发明的保护范围。

    关 键  词:
    变速 操纵 方法 装置 系统
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