一种新型的换挡控制方法及系统

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种新型的换挡控制方法及系统。

背景技术

目前燃油车变速箱驻车机构通过锁止齿轮实现驻车功能，这就使整车在起步时还需考虑锁止机构机械动作带来的延时时间，造成车辆起步速度慢。并且在齿轮与锁止机构受惯性影响挤压在一起时，锁止机构脱开会使齿轮产生一个复位动作，造成整车换挡冲击。受许多新能源车使用差速器替代燃油车变速箱实现车辆速比切换影响，由于大部分差速器不像变速箱一样具备驻车机构，也就使其无法执行驻车功能，通常使用汽车电子驻车制动系统(EPB)或E-Park电子驻车机构实现驻车功能。由于EPB已经成为几乎每台车都具备的系统，通过专用制动钳可靠而有效的实现车辆制动。那么燃油车变速箱也可以借鉴新能源汽车的创新点，在EPB正常工作时取消变速箱驻车机构驻车功能，通过EPB来实现驻车功能，但是由于燃油车架构造与新能源车不同，无法直接借用新能源车方案实现档位控制，因此，亟需提供一种适用于燃油车的新型的换挡控制方法。

发明内容

针对传统的燃油车动力总成成本高、起步速度慢、起步换挡冲击等问题，本发明提供了一种新型的换挡控制方法及系统，该方法能在EPB正常工作时取消变速箱驻车机构驻车功能，简化车辆起步动作，并无需使用换挡控制器(以下简称ACM)以及电子转向柱锁，可降低整车成本。

本发明通过如下技术方案实现：

一种新型的换挡控制方法，具体包括如下步骤：

步骤一：换挡杆控制器EGSM识别驾驶员换挡要求，若换挡要求为R档、N档或D档时，则换挡杆控制器EGSM将R档、N档或D档的换挡请求信号发送给变速器控制单元TCU；

步骤二：变速器控制单元TCU基于整车参数判断是否执行档位切换；

步骤三：若判断需要执行档位切换，则TCU控制换挡电磁阀驱动油压变化，再驱动拨叉实现档位切换；

步骤四：若换挡要求为P档时，车辆的换挡控制开关或按钮发送出P档指令给TCU，TCU向电子驻车制动系统EPB发送拉紧信号，实现驻车功能。

进一步地，步骤三中，所述P档指令包括手动挂P档及自动挂P档。

进一步地，所述手动挂P档为驾驶员手动按下换挡控制开关或按钮上的P按键。

进一步地，所述自动挂P档为在开门回P或下电回P。

进一步地，步骤四中，具体包括如下内容：

S41、监测到EPB电子驻车制动系统拉紧且EPB无故障的反馈信号时，向外界释放P档信号；

S42、未监测到EPB拉紧且EPB无故障的反馈信号时，向外界释放N档信号；

S43、监测到EPB故障信号且有入P需求时，TCU驱动电机启用变速箱驻车功能，实现功能闭环。

进一步地，步骤四中，所述TCU通过CAN网络向电子驻车制动系统EPB发送拉紧信号。

另一方面，本发明还提供了一种新型的换挡控制系统，用于实现上述控制方法，包括：

换挡杆控制器，用于识别驾驶员换挡要求，并将RND换挡请求信号发送给变速器控制单元；

变速器控制单元，用于基于整车参数判断是否执行档位切换，并通过CAN网络向电子驻车制动系统EPB发送拉紧信号；

电子驻车制动系统，用于接收变速器控制单元的控制信号，实现驻车功能。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明的一种新型的换挡控制方法及系统，能在EPB正常工作时取消变速箱驻车机构驻车功能，简化车辆起步动作，解决燃油车动力总成成本高，起步速度慢，起步换挡冲击的问题；并且无需使用换挡控制器，以及电子转向柱锁，降低整车成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为RND档位切换示意图；

图2为换挡真值图；

图3为进入P档执行示意图。

具体实施方式

为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

实施例1

如图1所示，为本实施例的一种新型的换挡控制方法的流程示意图，所述控制方法具体包括如下步骤：

步骤一：换挡杆控制器EGSM识别驾驶员换挡要求，由变速器控制单元TCU基于整车参数判断是否驱动变速箱换挡电磁阀执行档位切换，不再依靠ACM的目标挡位；具体地，如图1所示，若换挡要求为R档、N档或D档时，则换挡杆控制器EGSM将R档、N档或D档的换挡请求信号发送给变速器控制单元TCU；

在本实施例中，整体过程无需ACM、EPB与换挡电机参与；在档位切换至N档时，TCU不向ESC发送释放EPB信号，弱化用户对变速箱与EPB联动的感知，避免溜车风险。

步骤二：变速器控制单元TCU基于整车参数判断是否执行档位切换；

步骤三：若判断需要执行档位切换，则TCU控制换挡电磁阀驱动油压变化，再驱动拨叉实现档位切换；

所述P档指令包括手动挂P档及自动挂P档；

所述手动挂P档为驾驶员手动按下换挡控制开关或按钮上的P按键；

所述自动挂P档为在开门回P或下电回P；

步骤四：如图3所示，若换挡要求为P档时，车辆的换挡控制开关或按钮发送出P档指令给TCU，TCU向电子驻车制动系统EPB发送拉紧信号，实现驻车功能。

具体包括如下内容：

S41、监测到EPB电子驻车制动系统拉紧且EPB无故障的反馈信号时，向外界释放P档信号；

S42、未监测到EPB拉紧且EPB无故障的反馈信号时，向外界释放N档信号；

S43、监测到EPB故障信号且有入P需求时，TCU驱动电机启用变速箱驻车功能，实现功能闭环。

其中，所述TCU通过CAN网络向电子驻车制动系统EPB发送拉紧信号。

整体过程无需ACM、EPB与换挡电机参与；在档位切换至N档时，TCU不向ESC发送释放EPB信号，弱化用户对变速箱与EPB联动的感知，避免溜车风险。

由于TCU执行换挡功能，为满足GB15740中对换挡机构的防盗装置要求，本方法由TCU与BCM内部防盗密钥对同一随机Seed处理后得到Key，通过交换Key对比实现换挡防盗。当TCU与BCM的防盗Key相同时，防盗通过，可正常换挡；当防盗Key不同时，将档位锁止于P档，不允许换挡。防盗不通过时，防盗结果与ESP共享，ESP此次驾驶循环拉紧EPB并禁止再释放。在车辆重新上下电后，重置防盗结果，进行新一轮防盗认证。

实施例2

本实施例提供了一种新型的换挡控制系统，用于实现上述控制方法，包括：

换挡杆控制器，用于识别驾驶员换挡要求，并将RND换挡请求信号发送给变速器控制单元；

变速器控制单元，用于基于整车参数判断是否执行档位切换，并通过CAN网络向电子驻车制动系统EPB发送拉紧信号；

电子驻车制动系统，用于接收变速器控制单元的控制信号，实现驻车功能。

下面详细描述各系统之间的交互关系：

1、TCU与EPB交互；

TCU在有手动/自动挂P挡意图时，通过CAN网络向EPB发送拉紧信号，在监测到EPB拉紧且EPB无故障的反馈信号时，向外界释放P档信号；在未监测到EPB拉紧且EPB无故障的反馈信号时，向外界释放N档信号，实现功能闭环；手动挂P档意图为驾驶员主动入P请求，体现在按下换挡手柄上的P按键；自动挂P档体现在开门回P与下电回P。

2、TCU与BCM交互；

为了满足法规要求，车辆需具备换挡防盗，对于具备换挡控制器的车辆而言，一般由换挡控制器或电子转向柱锁执行防盗功能。本实施例由TCU与BCM交互实现换挡防盗。当防盗通过时正常换挡；当防盗不通过时，将档位锁止于N档，不允许换挡，此时无论有无挂P档意图，均不会向EPB发送拉紧信号，也不会驱动换挡电机执行变速箱驻车功能；可以通过EPB替代变速箱实现驻车功能，减少车辆换挡控制器，降低整车成本。

3、TCU与EGSM交互；

由换挡杆控制器(EGSM)将驾驶员挡位请求以挡杆位置不同(F1、F2、R1、R2)的方式发送至TCU，TCU根据当前档位及驾驶员换挡需求按换挡真值图自主切换挡位，不再依靠ACM的目标挡位。例如：当前档位N，EGSM发送F2位置，TCU切换档位至R。

4、TCU与换挡电机；

TCU在EPB发生故障时直驱换挡电机，启动变速箱备用机械锁止驻车功能。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。