專利名稱：一種混合動力汽車擋位信息顯示及換擋提醒方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混合動力汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種混合動力汽車換擋提醒及顯 示方法。
背景技術(shù)：
為應(yīng)對傳統(tǒng)汽車日益嚴(yán)重的燃油和排放問題，人們開始研制機電混合驅(qū)動系統(tǒng)， 其基本設(shè)計思路是在汽車勻速行駛或者需求功率較小時，用與之功率相匹配的小功率發(fā) 動機驅(qū)動車輛；而在汽車加速或者爬坡需求功率較大時，用ISG電機作為電動機運行消耗 動力電池的電能，產(chǎn)生附加力矩協(xié)助發(fā)動機驅(qū)動車輛；而在車輛減速時，ISG電機作為發(fā)電 機運行產(chǎn)生制動力矩，同時給動力電池充電，從而降低車輛的能量損耗，提高其能量利用 率，最終達(dá)到節(jié)省燃油和降低排放的目的?；旌蟿恿ζ囈肓税l(fā)動機和電機兩套驅(qū)動系統(tǒng)，多能源控制系統(tǒng)(也即整車控 制器HCU)在對車輛需求力矩進(jìn)行分配的時候，需要知道當(dāng)前車輛和發(fā)動機及電機的部分 狀態(tài)信息，如車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、電機轉(zhuǎn)速、動力電池荷電狀態(tài)、加速踏板位置、離合、剎車、 當(dāng)前擋位等信息。這些信息要么由HCU通過傳感器親自采集(如離合、空擋等信息)，要么 由其它控制器采集后再通過CAN總線發(fā)送過來(如車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速等信息)。目前對于當(dāng) 前擋位信息的采集較為困難，不僅因為傳感器本身的限制，如至少需要兩個傳感器，并且每 個傳感器需要采集三種狀態(tài)的信息，還因為換擋機構(gòu)的高動態(tài)會影響安裝于其上的傳感器 的壽命和性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種混合動力汽車換擋提醒 及顯示方法，以解決在不使用擋位傳感器的情況下，通過車速和發(fā)動機轉(zhuǎn)速之間的比例關(guān) 系計算出當(dāng)前的擋位信息；以及在車輛行駛過程中，并在一定車速范圍內(nèi)，出于節(jié)油考慮計 算出需要將擋位向上或者向下切換的換擋提示信息，并將該當(dāng)前擋位信息和換擋提示信息 通過顯示控制器(D⑶)顯示出來。為了實現(xiàn)上述的發(fā)明目的，采用了如下技術(shù)方案一種混合動力汽車擋位信息顯示及換擋提醒方法，包括如下步驟1、通過數(shù)字輸入DI信號采集空擋或倒擋信號，若當(dāng)前擋位為空擋或倒擋，則將空 擋或倒擋信息通過CAN總線發(fā)送至DCU上以數(shù)字方式顯示出來；2、若當(dāng)前擋位不是空擋或倒擋中的任一種，則通過DI信號采集離合器信號，若離 合器狀態(tài)為脫開，則擋位信息為無效擋位，在DCU上不用顯示；3、只有在當(dāng)前擋位為非空擋或非倒擋，且離合器狀態(tài)為合上的情況下，通過計算 當(dāng)前發(fā)動機轉(zhuǎn)速和車速之間的比值I，然后根據(jù)比值I的范圍確定當(dāng)前實際擋位，并整車控 制器HCU通過CAN總線發(fā)送至D⑶上以數(shù)字方式顯示出來；4、在當(dāng)前擋位為非空擋和非倒擋情況下，通過計算在當(dāng)前車速條件下，變速器處于當(dāng)前擋及相鄰兩擋時的油耗經(jīng)濟性數(shù)值，取其油耗最少的擋位為換擋的目標(biāo)擋位，根據(jù) 當(dāng)前擋位與目標(biāo)擋位之間的關(guān)系確定是加擋或減擋，并整車控制器HCU通過CAN總線將換 擋提示信息發(fā)送至DCU，DCU通過跳動的上下箭頭方式顯示出換擋提示信息。所述擋位計算方法是通過車速和發(fā)動機轉(zhuǎn)速之間的比例關(guān)系計算出當(dāng)前的擋位 信息。我們知道，當(dāng)離合器完全合上時，對于發(fā)動機轉(zhuǎn)速η和車速ν之間存在一定的比例關(guān) 系，即
η—發(fā)動機轉(zhuǎn)速(rpm)ν-車速(km/h)ig——變速器速比if——主減速器速比rr——輪胎滾動半徑(m)對于手動擋汽車而言，主減速器速比“和輪胎滾動半徑G基本為常值，上述比值 I只會因為變速器速比ig的不同而發(fā)生變化。所以，當(dāng)事先知道了發(fā)動機轉(zhuǎn)速與車速的比 值I，則可以根據(jù)該比值所在的范圍反推出當(dāng)前的變速器擋位。當(dāng)然，該擋位計算方法還需以下兩個條件1.離合器是否完全合上？2.變速器是否處于空擋或倒擋？對于問題1，通過在離合器行程的兩端均裝有開關(guān)量輸出的傳感器，可以檢測到離 合器處于完全脫開、半離合以及全離合等狀態(tài)；對于問題2，為保證該信號的可靠性，通過在變速器上安裝可以輸出互鎖信號的開 關(guān)量傳感器，可以有效檢測到變速器是否處于空擋位置。同時，傳統(tǒng)汽車上本來已有開關(guān)量 輸出的倒車信號，HCU只需采集該信號的電平便知道變速器是否處于倒擋位置。對于通過計算在當(dāng)前車速條件下，變速器處于該擋及相鄰兩擋時的油耗經(jīng)濟性數(shù) 值的方式是，若變速器處于一擋，則只計算一擋和二擋時的數(shù)值；若變速器處于最高擋，則 只計算最高擋和倒數(shù)第二擋時的數(shù)值。本方法可以在不使用擋位傳感器的情況下，通過車速和發(fā)動機轉(zhuǎn)速之間的比例關(guān) 系計算出當(dāng)前的擋位信息并加以顯示，同時在車輛行駛過程中，并在一定車速范圍內(nèi)，出于 節(jié)油考慮計算出將擋位向上或者向下切換的換擋提示信息計算出來并加以顯示，這樣可以 方便于駕駛?cè)藛T了解車輛運行狀況，及時更換擋位，提高燃油的經(jīng)濟性。


圖1是本發(fā)明所述的一種混合動力汽車擋位計算及當(dāng)前擋位顯示流程框2是本發(fā)明所述的一種混合動力汽車換擋計算及換擋提醒顯示流程框圖
具體實施例方式以下結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的實現(xiàn)過程參見圖1，混合動力汽車擋位信息顯示按以下步驟實現(xiàn)
4
程序運行開始；通過DI信號采集空擋或倒擋信號；判斷是否是空擋或倒擋；若當(dāng)前擋位是空擋或倒擋，則將空擋或倒擋信息通過CAN總線發(fā)送至D⑶上以數(shù) 字方式顯示出來；若當(dāng)前擋位不是空擋或倒擋中的任一種，則通過DI信號采集離合器信號；判斷離合器狀態(tài)是否脫開；若離合器狀態(tài)為脫開，則擋位信息為無效擋位，在DCU上不用顯示；若離合器狀態(tài)為合上，則通過采集發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和車速信號，計算當(dāng)前發(fā)動機 轉(zhuǎn)速和車速之間的比值I ；根據(jù)比值I的范圍確定當(dāng)前實際擋位；整車控制器HCU將當(dāng)前實際擋位通過CAN總線發(fā)送至D⑶上以數(shù)字方式顯示出 來；結(jié)束。參見圖2，混合動力汽車換擋計算及換擋提醒顯示的方法步驟如下在當(dāng)前擋位為非空擋和非倒擋情況下，先確定當(dāng)前擋位；分別計算在當(dāng)前車速條件下，變速器處于當(dāng)前擋及相鄰兩擋(即減一擋和加一 擋)時的油耗經(jīng)濟性數(shù)值；當(dāng)減一擋的油耗經(jīng)濟性數(shù)值小于當(dāng)前擋的油耗經(jīng)濟性數(shù)值時，提示減擋信息；當(dāng)當(dāng)前擋的油耗經(jīng)濟性數(shù)值大于加一擋的油耗經(jīng)濟性數(shù)值時，提示加擋信息；由整車控制器HCU通過CAN總線將換擋提示信息發(fā)送至D⑶，D⑶通過跳動的上下 箭頭方式顯示出換擋提示信息。
權(quán)利要求
一種混合動力汽車擋位信息顯示及換擋提醒方法，包括如下步驟(1)通過數(shù)字輸入DI信號采集汽車的空擋或倒擋信號，若當(dāng)前擋位為空擋或倒擋，則將空擋或倒擋信息通過CAN總線發(fā)送至顯示器DCU上，以數(shù)字方式顯示出來；(2)若當(dāng)前擋位不是空擋或倒擋中的任一種，則通過DI信號采集離合器信號，若離合器狀態(tài)為脫開，則擋位信息為無效擋位，在DCU上不用顯示；(3)只有在當(dāng)前擋位為非空擋或非倒擋，且離合器狀態(tài)為合上的情況下，通過計算當(dāng)前發(fā)動機轉(zhuǎn)速和車速之間的比值I，然后根據(jù)比值I的范圍確定當(dāng)前實際擋位，并通過CAN總線發(fā)送至DCU上，以數(shù)字方式顯示出來；(4)在當(dāng)前擋位為非空擋和非倒擋情況下，通過計算在當(dāng)前車速條件下，變速器處于當(dāng)前擋位及相鄰兩擋時的油耗經(jīng)濟性數(shù)值，取其油耗最少的擋位為換擋的目標(biāo)擋位，根據(jù)當(dāng)前擋位與目標(biāo)擋位之間的關(guān)系確定是加擋或減擋，并通過CAN總線將換擋提示信息發(fā)送至DCU，DCU通過跳動的上下箭頭方式顯示出換擋提示信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力汽車擋位信息顯示及換擋提醒方法，其特征在于 所述通過車速和發(fā)動機轉(zhuǎn)速之間的比值I確定出當(dāng)前擋位信息的方式是利用當(dāng)離合器完 全合上時，對于發(fā)動機轉(zhuǎn)速η和車速ν之間存在一定的比例關(guān)系公式，即 η—發(fā)動機轉(zhuǎn)速rpmν-車速km/hig—變速器速比 if—主減速器速比 rr——輪胎滾動半徑m其中，主減速器速比“和輪胎滾動半徑G基本為常值，上述比值1只會因為變速器速 比ig的不同而發(fā)生變化，通過發(fā)動機轉(zhuǎn)速與車速的比值I所在的范圍反推出當(dāng)前的變速器 擋位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力汽車擋位信息顯示及換擋提醒方法，其特征在于 所述離合器信號通過在離合器行程的兩端均裝有開關(guān)量輸出的傳感器而獲得；所述變速器的空擋是通過在變速器上安裝可以輸出互鎖信號的開關(guān)量傳感器而獲得；所述變速器的倒擋信號是通過汽車上的開關(guān)量輸出的倒車信號而獲得。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力汽車擋位信息顯示及換擋提醒方法，其特征在于 所述通過計算在當(dāng)前車速條件下，變速器處于當(dāng)前擋及相鄰兩擋時的油耗經(jīng)濟性數(shù)值是， 若變速器處于一擋，則只計算一擋和二擋時的數(shù)值；若變速器處于最高擋，則只計算最高擋 和倒數(shù)第二擋時的數(shù)值。
全文摘要
本發(fā)明提出一種混合動力汽車擋位信息顯示及換擋提醒方法，在不使用擋位傳感器的情況下，通過車速和發(fā)動機轉(zhuǎn)速之間的比例關(guān)系計算出當(dāng)前的擋位信息并加以顯示，同時在車輛行駛過程中，并在一定車速范圍內(nèi)，出于節(jié)油考慮計算出將擋位向上或者向下切換的換擋提示信息計算出來并加以顯示，這樣可以方便于駕駛?cè)藛T了解車輛運行狀況，及時更換擋位，提高燃油的經(jīng)濟性。
文檔編號B60R16/027GK101870279SQ201010121289
公開日2010年10月27日 申請日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者嚴(yán)欽山, 任勇, 張永生, 李宗華, 蘇嶺 申請人:重慶長安汽車股份有限公司