CN103267116B - 车辆升档控制提醒装置、控制提醒方法及升档控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆升档控制提醒装置、控制提醒方法及升档控制方法，其中车辆升档控制提醒装置包括：发动机转速检测装置，用于检测发动机转速；车速检测装置，用于检测车速；离合器检测装置，用于检测离合器的连接或断开状态；控制器，连接所述发动机转速检测装置、所述车速检测装置和所述离合器检测装置，接收各检测装置的检测信号并进行转换处理，判断换档状态以及升档操作点；提醒装置，连接并受控于所述控制器而在升档操作点发出提示信号，以提示驾驶员进行升档操作，本发明的车辆升档控制提醒装置、控制提醒方法及升档控制方法能够检测得出合理的升档点，实现在不操作离合器的情况下完成升档操作，有效延长离合器寿命。

Description

车辆升档控制提醒装置、控制提醒方法及升档控制方法

技术领域

本发明涉及车辆换档控制技术领域，特别是涉及一种车辆升档控制提醒装置、控制提醒方法及升档控制方法。

背景技术

众所周知，车辆在行驶的过程中需要频繁的进行换档，以适应不同的路况以及不断变化的周边行车环境。现有技术中，换档过程必须要操作离合器，离合器断开，变速器挂至目标档位，然后再连接离合器，使发动机与变速器连接而传递扭矩。离合器在工作的过程中，尤其是连接步骤中，其摩擦片将产生较大的摩擦损耗，频繁的换档势必要导致离合器摩擦片产生频繁的摩擦损耗，使用一段时间之后，离合器摩擦片普遍会出现老化、失效等现象，致使车辆出现故障甚至导致交通事故。

所以，如何能够延长离合器的使用寿命一直是本领域技术人员所致力研究的课题，也有新的技术方案被提出，例如改进离合器的结构以及选用更加耐磨的材料制造摩擦片等等，但这些方案往往伴随着成本上升，并且对延长离合器寿命的效果并不十分显著。

另外，频繁断开、连接离合器操作十分繁琐，会引起驾驶人员的疲劳，并且，如果操作离合器的过程中出现操作不当，比如断开不彻底，将会使发动机与变速箱分离不清，影响正常的换档齿轮啮合，造成机件损坏。

鉴于上述情况，本设计人借其多年相关领域的技术经验以及丰富的专业知识，不断研发改进，并经大量的实践验证，提出了本发明的车辆升档控制提醒装置、控制提醒方法及升档控制方法的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车辆升档控制提醒装置，能够检测得出合理的升档点，并提醒驾驶员在升档点直接进行升档操作，能够实现在不操作离合器的情况下完成升档操作，有效延长离合器寿命。

本发明的另一目的在于提供一种车辆升档控制提醒方法，能够检测得出合理的升档点，并提醒驾驶员在升档点直接进行升档操作，能够实现在不操作离合器的情况下完成升档操作，有效延长离合器寿命。

本发明的另一目的在于提供一种车辆升档控制方法，使驾驶员通过本发明的车辆升档控制提醒装置能够在不断开离合器的情况下完成升档操作，有效延长离合器寿命，并简化操作。

为了实现上述目的，本发明提供了一种车辆升档控制提醒装置，包括：发动机转速检测装置，用于检测发动机转速；车速检测装置，用于检测车速；离合器检测装置，用于检测离合器的连接或断开状态；控制器，连接所述发动机转速检测装置、所述车速检测装置和所述离合器检测装置，接收各检测装置的检测信号并进行转换处理，判断换档状态以及升档操作点；提醒装置，连接并受控于所述控制器而在升档操作点发出提示信号，以提示驾驶员进行升档操作。

上述的车辆升档控制提醒装置，其中，所述发动机转速检测装置为转速传感器。

上述的车辆升档控制提醒装置，其中，所述车速检测装置为车速传感器。

上述的车辆升档控制提醒装置，其中，所述离合器检测装置为触发式传感器。

上述的车辆升档控制提醒装置，其中，所述控制器为可编程逻辑控制芯片。

上述的车辆升档控制提醒装置，其中，所述提醒装置为声音报警器或者灯光报警器。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种车辆升档控制提醒方法，包括：通过发动机转速检测装置检测发动机转速信号；通过车速检测装置检测车速信号；通过离合器检测装置检测离合器的连接或断开状态信号；通过控制器接收所述发动机转速信号、车速信号以及离合器状态信号，并进行转换处理，判断换档状态以及升档操作点；所述控制器控制提醒装置在升档操作点发出升档提示信号。

上述的车辆升档控制提醒方法，其中，所述控制器通过所述车速信号转换得出变速器档位转速，并将发动机转速与变速器当前档位转速比较，当发动机转速与当前档位转速不一致，且同时离合器状态信号为连接状态，则所述控制器判断为升档操作状态。

上述的车辆升档控制提醒方法，其中，在升档操作状态，所述控制器监测发动机转速，并与变速器目标档位转速进行比较，当发动机转速下降到与目标档位转速一致，即判断该点为升档操作点。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种车辆升档控制方法，包括：在不分离离合器的条件下，挂入空档；监测发动机转速，并与变速器目标档位转速进行比较，当发动机转速下降到与目标档位转速一致，即判断该点为升档操作点，并进行提示；根据所述提示，在不分离离合器的条件下，挂入所述目标档位。

本发明的车辆升档控制提醒装置、控制提醒方法及升档控制方法至少具有以下优点及特点：

1、本发明的车辆升档控制提醒装置及控制提醒方法能够检测发动机转速以及变速器高档位转速，判断二者转速一致时为合理的升档操作点，此时提醒驾驶员直接进行升档操作，能够实现在不操作离合器的情况下完成升档操作，从而避免在升档过程中离合器产生磨损，有效延长离合器的使用寿命。

2、本发明的车辆升档控制提醒装置及控制提醒方法能够简化升档操作，降低驾驶人员的操作强度，避免频繁操作离合器而引起疲劳；进一步的，还可以避免离合器操作过程中由于疲劳操作或者误操作等引起操纵不当，进而造成机件损坏。

3、本发明的车辆升档控制提醒装置结构简单，是在现有的换档装置上进行改进，成本低，并且符合车辆自动化、智能化的技术发展趋势，适于推广应用。

4、本发明的车辆升档控制提醒方法步骤简洁，操作简单，降低驾驶人员操作强度的同时，还提高了升档的操作效率。

5、本发明的车辆升档控制方法操控步骤简单，简化了驾驶员的操作，并能够有效延长离合器寿命。

6、本发明的技术方案能够十分显著的延长离合器寿命，初步估算，在升档过程中不需要操作离合器，离合器的寿命将可从10万公里延长至20万公里，其效果远远优于现有的离合器改进设计方案。

附图说明

图1为本发明车辆升档控制提醒装置结构示意图；

图2为本发明车辆升档控制提醒装置工作原理示意图；

图3为本发明车辆升档控制提醒方法步骤流程示意图；

图4为本发明车辆升档控制方法步骤流程示意图。

主要元件标号说明：

10发动机

20变速器

30离合器

1发动机转速检测装置

2车速检测装置

3离合器检测装置

4控制器

5提醒装置

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。

请结合参考图1及图2，其中图1为本发明车辆升档控制提醒装置结构示意图，图2为本发明车辆升档控制提醒装置工作原理示意图，本发明的车辆升档控制提醒装置主要包括：发动机转速检测装置1，用于检测发动机10的转速；车速检测装置2，用于检测车速；离合器检测装置3，用于检测离合器30的连接或断开状态；控制器4，连接发动机转速检测装置1、车速检测装置2和离合器检测装置3，接收各检测装置的检测信号并进行转换处理，判断换档状态以及升档操作点；提醒装置5，连接并受控于控制器4，用于在升档操作点发出提示信号以提示驾驶员进行升档操作。

公知的，车辆在换档的过程中，包括升档和降档，变速器均需要由初始档换至空档，然后再由空档换至目标档位，完成整个换档过程，整个换档的动作过程较短，传统技术中必须通过离合器的连接或断开来完成操作，而本发明的技术方案，针对升档过程，可在不操作离合器的情况下完成升档操作。

如图所示，发动机转速检测装置1可设于车辆发动机10内部，用于检测发动机10的转速。发动机转速检测装置1可选用常规的转速传感器，例如光电式转速传感器、磁电式转速传感器、电容式转速传感器等等，而利用上述的这些转速检测装置来测定车辆发动机的转速已为较成熟的技术，不再详细说明。

车速检测装置2用于检测车辆的行驶速度，车速与变速器20各档位的转速有固定的传动比关系，也就是说，测定了车速就相当于测得了变速器20各档位的转速。车速检测装置2可选用常规的车速传感器，例如光电式车速传感器、磁电式车速传感器、霍尔式车速传感器等等，利用上述的速度检测装置来测定车速已为较成熟的技术，不再详细说明。

离合器检测装置3用于检测离合器30的连接或断开状态，其可选用触发式传感器，当离合器30的主动部和从动部连接时有触发信号，当离合器30的主动部和从动部断开时，无触发信号。本领域技术人员根据现有的检测技术可轻易推知检测离合器30连接或断开状态的方案，在此不再一一列举说明。

控制器4连接上述的发动机转速检测装置1、车速检测装置2和离合器检测装置3，其接收发动机转速检测装置1检测的发动机转速信号、车速检测装置2检测的车速信号以及离合器检测装置3检测的离合器连接或断开的状态信号，控制器4是整个车辆升档控制提醒装置的核心处理部件，其将上述这些信号进行收集并进行转换处理，判断出车辆的换档状态(升档或者降档)，并且当判断为升档状态时，经比较发动机转速和变速器目标档位转速判断得出合理的升档操作点。

由于本发明的车辆升档控制提醒装置可在不操作离合器的情况下完成升档操作，也就是说在升档过程中不需要先断开离合器，驾驶员在驾驶装设有本发明升档控制提醒装置的车辆进行升档时，不需要进行离合器操作，所以一旦控制器4接收到离合器检测装置3检测到的离合器断开信号，则可判定驾驶员为降档操作，此时控制器4不进行处理动作，也不会发出指令，只有当控制器4判定为升档操作的前提下，也就是没有收到离合器检测装置3的离合器断开信号，控制器4才进行相应的处理动作。

由于车速与变速器20各档位的转速有固定的传动比关系，控制器4根据车速信号即可推导出变速器各档位的转速，与此同时，控制器4也接收了发动机转速信号。当车辆正常行驶时，也就是非换档状态时，发动机转速应与所挂的档位转速一致，而当车辆升档时，由上所述，变速器将先由低档换至空档，也就是说发动机转轴与变速器低档位齿轮失去连接，与现有技术不同的是，本方案在该过程中离合器并没有断开，由于换至空档的瞬间，发动机转速和档位转速是一致的，所以不断开离合器也可顺利的换至空档。

而后，公知的驾驶员在换档期间驾驶员不会踩油门，所以，发动机转速将自然下降，变速器当前档位(低档位)转速将与发动机转速产生不一致的情况，也就是发动机转速小于当前档位转速，通过大量实验和实际经验得知，在由低档换至空档的过程中，发动机转速会逐渐降低而小于当前档位转速，不会出现大于当前档位转速的情况。通过发动机转速检测装置1、车速检测装置2以及控制器4采集和比较发动机转速和变速器当前档位转速，当二者出现不一致时，且与此同时离合器检测装置3没有检测到离合器断开信号，则可判定驾驶员进行升档操作。控制器4继续工作，监测发动机转速，并与变速器目标档位(也就是高档位)转速进行比较，由于变速器高档位转速比低档位转速要低，当发动机转速下降到与目标档位转速一致时，即判断该点为合理的升档操作点，并控制提醒装置5发出提示信号，提示驾驶员进行升档操作，驾驶员随即操作档杆挂至高档位，由于此时发动机转速与高档位转速一致，故可实现顺利挂档，在不操作离合器30的情况下完成升档操作，避免了离合器在升档过程中的磨损。

控制器4可为一常规的可编程逻辑控制芯片，其设置位置可视需要选择在车辆的任何位置；提醒装置5可为声音报警器或者灯光报警器，优选设置在车辆驾驶室内，以方便驾驶员识别提示信号，二者均为较常规的部件，不再详细说明。

以上即为本发明车辆升档控制提醒装置的结构组成，本发明在上述车辆升档控制提醒装置的基础上，还提出一种车辆升档控制提醒方法，是通过上述的车辆升档控制提醒装置来提示驾驶员并控制车辆升档操作的方法，请结合参考图3，为本发明车辆升档控制提醒方法步骤流程示意图，如图所示，本发明的车辆升档控制提醒方法包括如下步骤：

步骤101，通过发动机转速检测装置1检测发动机转速信号；通过车速检测装置2检测车速信号；通过离合器检测装置3检测离合器的连接或断开状态信号。

步骤102，通过控制器4接收发动机转速信号、车速信号以及离合器状态信号，进行转换处理，判断换档状态以及升档操作点。具体的说，控制器4通过车速信号转换得出变速器20档位转速，并将发动机转速与变速器当前档位转速比较，当发动机转速与当前档位转速不一致，且同时离合器状态信号为连接状态，则控制器4判断为升档操作状态。在此步骤中，若检测到离合器状态为断开状态，则可判断为降档操作，控制器不再进行后续比较处理程序，回复检测初始状态，以等待下一次升档检测重新启动。另外，此步骤中若没有检测到发动机转速与当前档位转速不一致的情况发生，则控制器4持续进行比较检测，直至检测到不一致然后触发控制器后续的功能。

在升档操作状态，控制器4继续监测发动机转速信号，并与变速器目标档位转速进行比较，当发动机转速下降到与目标档位转速一致时，即判断该点为升档操作点。

步骤103，控制器4控制提醒装置5在升档操作点发出升档提示信号。驾驶员根据提醒装置5的升档提示信号进行升档操作，顺利挂档，在不操作离合器的前提下完成升档操作，避免离合器磨损老化。

以上即为本发明车辆升档控制提醒方法的主要步骤，其具体的工作原理在上述的实施例内容中已经公开，故不再重复说明。

另外，请参考图4，本发明还提出一种车辆升档控制方法，是驾驶员通过上述的本发明的车辆升档控制提醒装置在不断开离合器的条件下完成升档操作的过程，其主要包括如下步骤：

步骤201，在不分离离合器30的条件下，挂入空档。

步骤202，通过本发明的车辆升档控制提醒装置监测发动机转速，并与变速器目标档位转速进行比较，当发动机转速下降到与目标档位转速一致，即判断该点为升档操作点，发出升档提示信号。

步骤203，根据升档提示信号，在不分离离合器30的条件下，挂入所述目标档位。

以上各步骤的装置工作过程以及工作原理均与上述实施例记载相同，不再重复说明，通过本发明的车辆升档控制方法，驾驶员能够在不断开离合器的情况下完成升档操作，简化操作，并有效延长离合器寿命。

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。

Claims (8)

1.一种车辆升档控制提醒装置，其特征在于，包括：

发动机转速检测装置(1)，用于检测发动机转速；

车速检测装置(2)，用于检测车速；

离合器检测装置(3)，用于检测离合器的连接或断开状态；

控制器(4)，连接所述发动机转速检测装置、所述车速检测装置和所述离合器检测装置，接收各检测装置的检测信号并进行转换处理，判断换档状态以及升档操作点；

提醒装置(5)，连接并受控于所述控制器而在升档操作点发出提示信号，以提示驾驶员进行升档操作；

其中，所述控制器通过所述车速转换得出变速器档位转速，并将发动机转速与变速器当前档位转速比较，当发动机转速与当前档位转速不一致，且同时离合器状态信号为连接状态，则所述控制器判断为升档操作状态；在升档操作状态，所述控制器监测发动机转速，并与变速器目标档位转速进行比较，将发动机转速下降到与目标档位转速一致时判断为升档操作点。

2.根据权利要求1所述的车辆升档控制提醒装置，其特征在于，所述发动机转速检测装置为转速传感器。

3.根据权利要求1所述的车辆升档控制提醒装置，其特征在于，所述车速检测装置为车速传感器。

4.根据权利要求1所述的车辆升档控制提醒装置，其特征在于，所述离合器检测装置为触发式传感器。

5.根据权利要求1所述的车辆升档控制提醒装置，其特征在于，所述控制器为可编程逻辑控制芯片。

6.根据权利要求1所述的车辆升档控制提醒装置，其特征在于，所述提醒装置为声音报警器或者灯光报警器。

7.一种车辆升档控制提醒方法，其特征在于，包括：

通过发动机转速检测装置(1)检测发动机转速信号；通过车速检测装置(2)检测车速信号；通过离合器检测装置(3)检测离合器的连接或断开状态信号；

通过控制器(4)接收所述发动机转速信号、车速信号以及离合器状态信号，并进行转换处理，判断换档状态以及升档操作点；

所述控制器控制提醒装置(5)在升档操作点发出升档提示信号；

其中，所述控制器通过所述车速信号转换得出变速器档位转速，并将发动机转速与变速器当前档位转速比较，当发动机转速与当前档位转速不一致，且同时离合器状态信号为连接状态，则所述控制器判断为升档操作状态；

其中，在升档操作状态，所述控制器监测发动机转速，并与变速器目标档位转速进行比较，将发动机转速下降到与目标档位转速一致时判断为升档操作点。

8.一种车辆升档控制方法，其特征在于，包括：

在不分离离合器的条件下，挂入空档；

监测发动机转速，并与变速器目标档位转速进行比较，将发动机转速下降到与目标档位转速一致时判断为升档操作点，并进行提示；

根据所述提示，在不分离离合器的条件下，挂入所述目标档位。