专利名称：汽车辅助换档控制系统及控制方法
技术领域：
本发明涉及一种手动变速器操作系统，尤其涉及一种对汽车发动机和变速器起 到保护作用并且提高行车舒适性的汽车辅助换档控制系统及控制方法。
背景技术：
随者汽车在中国的普及，越来越多的人开始学习驾驶。在手动换挡过程中，需要对 换挡时机把握得非常准确才能实现换挡的平顺，减少换挡冲击。新手或对一款新车不熟悉 时常常会出现换挡不及时现象，造成低速高档或高速低档，对发动机和变速器都是一种损 害，会降低其寿命。或者在换挡过程中，发动机转速与车速不匹配，造成车辆前冲或顿挫现 象的发生，严重影响了驾驶舒适性。目前汽车上的手动变速器操作系统一般都不具备换档 提醒功能，驾驶员全凭经验进行换档操作，无法避免上述现象的发生。
发明内容
本发明主要解决原有手动变速器操作系统一般都不具备换档提醒功能，驾驶员全 凭经验进行换档操作，尤其对于新手常常会出现换挡不及时现象，即低速高档或高速低档， 对发动机和变速器造成损害，降低其寿命的技术问题；提供一种汽车辅助换档控制系统及 控制方法，能够提醒驾驶者及时调整到正常档位，达到换档及时的目的，从而对发动机和变 速器起到保护作用，延长其使用寿命。本发明同时解决原有手动变速器操作系统存在在换挡过程中发动机转速与车速 不匹配的现象，造成车辆前冲或顿挫，严重影响了驾驶舒适性的技术问题；提供一种汽车辅 助换档控制系统及控制方法，能够提醒驾驶者及时作出加油门或制动操作，使发动机转速 与车速尽快达到匹配，从而提高行车的舒适性。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的本发明的汽车辅助 换档控制系统，包括车速传感器、发动机转速传感器、档位传感器及CPU处理模块、报警模 块，所述的车速传感器、发动机转速传感器和档位传感器的输出端分别和所述的CPU处理 模块的各个输入端相连，CPU处理模块的输出端和所述的报警模块的输入端相连。CPU处理 模块根据当前车速和当前发动机转速判断出当前应挂档位，并将通过档位传感器测得的当 前档位和应挂档位进行比对，如不一致，CPU处理模块输出控制信号给报警模块，启动报警， 发出升档或降档提示，提醒驾驶者及时调整到正常档位，达到换档及时的目的，从而对发动 机和变速器起到保护作用，延长其使用寿命。作为优选，汽车的离合器踏板上设有离合器检测开关，所述的离合器检测开关的 输出端和所述的CPU处理模块的输入端相连。CPU处理模块通过离合器检测开关获取离合 器的分离状态，这是一个开关量信号。在换档过程中，驾驶员踩下离合器踏板，换入新档位， 松脚则离合器踏板升起，进入辅助离合器控制。作为优选，所述的报警模块设于汽车的组合仪表盘上，所述的CPU处理模块的输 出端经组合仪表盘和所述的报警模块的输入端相连。
作为优选，所述的报警模块为声光报警模块，包括报警灯和报警喇叭。报警提醒采 用声光报警，可以是报警灯亮、灭、闪烁或显示不同颜色，报警喇叭发出不同报警声，各种报 警形式对应换档是否及时、离合器是否分离及车速和转速是否匹配的各种状态。本发明的汽车辅助换档控制方法，包括如下步骤
a.通过所述的车速传感器检测当前车速并输送给所述的CPU处理模块，通过发动机转 速传感器检测当前发动机转速并输送给所述的CPU处理模块，经过CPU处理模块的内部程 序的分析和处理，判断出当前应挂档位；
b.通过所述的档位传感器检测当前汽车档位并输送给所述的CPU处理模块，CPU处 理模块将当前汽车档位和所述的应挂档位进行比对，如果两者一致，则回到步骤a，如果两 者不一致，则CPU处理模块输出控制信号给所述的报警模块，启动报警，发出升档或降档提
7J\ ο作为优选，还包括步骤C 当所述的报警模块发出升档或降档提示后，所述的CPU 处理模块通过所述的离合器检测开关获取当前汽车离合器的分离状态，如果离合器为未 分离状态，则回到步骤a，如果离合器为分离状态，则CPU处理模块需要判断当前发动机转 速和车速是否匹配，如果两者不匹配，则CPU处理模块发出控制信号给报警模块提醒驾驶 员加油门或制动，并继续检测离合器的分离状态，如果两者匹配，则CPU处理模块发出控制 信号给报警模块提示离合器结合正常，回到步骤a。作为优选，所述的CPU处理模块内存储有车辆换档MAP 二维档位表，该二维档位表 根据整车的车速和发动机转速的最大最小值，将汽车的工作区间划分为若干档位区间，即 哪个车速、哪个发动机转速对应于某个标准的档位区间，这个标准的档位区间就是步骤a、 步骤b中所述的应挂档位。本发明的有益效果是可帮助初学者或不熟悉换档时机的驾驶者，在合适的工况 及时换挡，在换挡过程中大大提高换挡平顺性，减少换挡冲击，减少应不及时换挡对发动机 和变速器造成的伤害，有效延长发动机和变速器的使用寿命。可帮助驾驶者及时加油门或 制动，使发动机转速和车速相匹配，避免车辆前冲或顿挫，提高行车舒适性。
图1是本发明的一种电路连接框图。图2是本发明的一种工作流程图。图中1.车速传感器，2.发动机转速传感器，3.档位传感器，4. CPU处理模块，5.报 警模块，6.离合器检测开关，7.组合仪表盘，51.报警灯，52.报警喇叭。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例本实施例的汽车辅助换档控制系统，如图1所示，包括车速传感器1、发动 机转速传感器2、档位传感器3、离合器检测开关6及CPU处理模块4、报警模块5，离合器检 测开关6安装在汽车的离合器踏板上，报警模块5安装在汽车的组合仪表盘7上，车速传感 器1、发动机转速传感器2、档位传感器3和离合器检测开关6的输出端分别和CPU处理模 块4的各个输入端相连，CPU处理模块4的输出端经组合仪表盘7和报警模块5的输入端相连。报警模块5为声光报警模块，提醒设备为报警灯51和报警喇叭52。采用上述汽车辅助换档控制系统的汽车辅助换档控制方法，包括如下步骤
a.车辆起步运行后，汽车辅助换档控制装置开始工作，通过车速传感器1检测当前车 速并输送给CPU处理模块4，通过发动机转速传感器2检测当前发动机转速并输送给CPU处 理模块4，CPU处理模块4内存储有车辆换档MAP 二维档位表，该二维档位表根据整车的车 速和发动机转速的最大最小值，将汽车的工作区间划分为多个档位区间，经过CPU处理模 块4的内部程序的分析和处理，根据当前车速和当前发动机转速从车辆换档MAP 二维档位 表上找出当前应挂档位(计算应挂档位即目标档位时，采用了一定的延时算法，以防止偶然 因素造成的不稳定的档位信号出现)；
b.通过档位传感器3检测当前汽车档位并输送给CPU处理模块4，CPU处理模块4将 当前汽车档位和当前应挂档位进行比对，如果两者一致，则回到步骤a，如果两者不一致，则 CPU处理模块4输出控制信号给报警模块5，启动声光报警，发出升档或降档提示；
c =CPU处理模块4通过离合器检测开关6获取当前汽车离合器的分离状态，如果离合 器为未分离状态，则回到步骤a，如果离合器为分离状态，则CPU处理模块4需要判断当前发 动机转速和车速是否匹配，如果两者不匹配，则CPU处理模块4发出控制信号给报警模块5 提醒驾驶员加油门或制动，并继续检测离合器的分离状态，即回到步骤c开头，如果两者匹 配，则CPU处理模块4发出控制信号给报警模块5提示离合器结合正常，回到步骤a。使发动机转速与车速匹配这一部分，既可以采用手动方式也可以采用自动方式。 手动方式就是步骤c中由驾驶员操纵车辆来改变发动机转速和车辆车速；自动方式可以将 对两者的需求命令发送给相关执行机构来自动调整。
权利要求
一种汽车辅助换档控制系统，其特征在于包括车速传感器(1)、发动机转速传感器(2)、档位传感器(3)及CPU处理模块(4)、报警模块(5)，所述的车速传感器(1)、发动机转速传感器(2)和档位传感器(3)的输出端分别和所述的CPU处理模块(4)的各个输入端相连，CPU处理模块(4)的输出端和所述的报警模块(5)的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的汽车辅助换档控制系统，其特征在于汽车的离合器踏板上设 有离合器检测开关(6)，所述的离合器检测开关(6)的输出端和所述的CPU处理模块(4)的 输入端相连。
3.根据权利要求1所述的汽车辅助换档控制系统，其特征在于所述的报警模块(5)设 于汽车的组合仪表盘(7)上，所述的CPU处理模块(4)的输出端经组合仪表盘(7)和所述的 报警模块(5)的输入端相连。
4.根据权利要求1或3所述的汽车辅助换档控制系统，其特征在于所述的报警模块 (5 )为声光报警模块，包括报警灯(51)和报警喇叭(52 )。
5.一种使用如权利要求1所述的汽车辅助换档控制系统的汽车辅助换档控制方法，其 特征在于包括如下步骤a.通过所述的车速传感器(1)检测当前车速并输送给所述的CPU处理模块(4)，通过 所述的发动机转速传感器(2)检测当前发动机转速并输送给所述的CPU处理模块(4)，经过 CPU处理模块(4)的内部程序的分析和处理，判断出当前应挂档位；b.通过所述的档位传感器(3)检测当前汽车档位并输送给所述的CPU处理模块(4)， CPU处理模块(4)将当前汽车档位和所述的应挂档位进行比对，如果两者一致，则回到步骤 a,如果两者不一致，则CPU处理模块(4)输出控制信号给所述的报警模块(5)，启动报警，发 出升档或降档提示。
6.根据权利要求5所述的汽车辅助换档控制方法，其特征在于还包括步骤c当所述的 报警模块(5)发出升档或降档提示后，所述的CPU处理模块(4)通过所述的离合器检测开关 (6)获取当前汽车离合器的分离状态，如果离合器为未分离状态，则回到步骤a，如果离合 器为分离状态，则CPU处理模块(4)需要判断当前发动机转速和车速是否匹配，如果两者不 匹配，则CPU处理模块(4)发出控制信号给报警模块(5)提醒驾驶员加油门或制动，并继续 检测离合器的分离状态，如果两者匹配，则CPU处理模块(4)发出控制信号给报警模块(5) 提示离合器结合正常，回到步骤a。
7.根据权利要求5所述的汽车辅助换档控制方法，其特征在于所述的CPU处理模块 (4)内存储有车辆换档MAP 二维档位表，该二维档位表根据整车的车速和发动机转速的最 大最小值，将汽车的工作区间划分为若干档位区间，即哪个车速、哪个发动机转速对应于某 个标准的档位区间，这个标准的档位区间就是步骤a、步骤b中所述的应挂档位。
全文摘要
本发明涉及一种汽车辅助换档控制系统及控制方法。本发明的汽车辅助换档控制系统，包括CPU处理模块及与之相连的车速传感器、发动机转速传感器、档位传感器、离合器检测开关和报警模块。本发明的汽车辅助换档控制方法，根据发动机转速、车速确定标准档位并提醒驾驶者是否需要加减档，并根据发动机与变速器的转速差提示驾驶人员及时换挡。本发明可帮助驾驶者在合适的工况及时换挡，提高换挡平顺性，减少换挡冲击，减少对发动机和变速器造成的伤害，有效延长其使用寿命。可帮助驾驶者及时加油门或制动，使发动机转速和车速相匹配，避免车辆前冲或顿挫，提高行车舒适性。
文档编号F16H59/36GK101985976SQ20101023517
公开日2011年3月16日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者张晓军, 李书福, 杨健, 罗大国, 赵福全, 陈勇 申请人:浙江吉利汽车研究院有限公司;浙江吉利控股集团有限公司