豐田混合動力汽車線控換擋系統(tǒng)的分析
系統(tǒng)配置
線控換擋系統(tǒng)包括如下主要部分:換擋選擇模塊、混合動力ECU、停車控制ECU、電源ECU、停車執(zhí)行機構、混合動力系統(tǒng)和擋位位置指示燈。
擋位選擇模塊 人機交互界面(HMI)可以是使駕駛員以更加舒適方式的換擋,它包括換擋操縱桿和停車開關。
混合動力ECU 其主要的功能是控制混合動力系統(tǒng),此外,由于它的控制邏輯會影響換擋控制,所以它在線控換擋系統(tǒng)中有重要作用。這個ECU把指令發(fā)送給停車控制ECU,實現(xiàn)前進擋、倒擋和空擋的切換?;旌蟿恿CU可以直接控制混合動力電機。
停車控制ECU 根據(jù)混合動力ECU發(fā)出的換擋指令,控制停車執(zhí)行機構。
停車執(zhí)行機構 包括一個磁阻開關電機和一個減速機構,執(zhí)行機構控制傳動軸上的停車機構。
電源ECU 控制供電。
擋位指示燈 顯示當前擋位。
擋位選擇模式
擋位選擇模式使駕駛員能直接感受到這個系統(tǒng)改善了舒適性。通過最大限度的自由設計系統(tǒng)提供的換擋模式,過去無法達到的舒適性水平現(xiàn)在可以通過模擬人工程學來實現(xiàn),因此一個獨特的換擋模式被開發(fā)出來。
線控換擋系統(tǒng)最重要的特性是換擋操縱力和換擋模式,換擋操縱是一種瞬態(tài),駕駛員的手從操縱桿放開后,操縱桿返回到預定位置上。因此,不必為了使操縱桿保持在某位置上而增加一種鎖止機構。換擋操縱力的大小要優(yōu)先于換擋時的感覺,不能大幅度的減小換擋操縱力,如圖1所示。
另外,設計換擋模式時考慮了很多其它因素,可以使駕駛員容易記住各個擋位。換擋模式的特點如下(見圖2):
a.要選擇所需的擋位,駕駛員只需操作換擋桿,而無需考慮擋位的當前位置,因為所有的換擋操作都是從同一位置開始,換擋模式也是一樣的。
b.換擋時,換擋桿總產生正向的鎖止,駕駛員無需試圖去使操縱桿停在中間位置,或擔心超出預定位置,這樣可以減小換擋操縱力;
c.掛上前進擋或倒擋都會涉及到雙向動作,使駕駛員意識到進行了換擋操作
d.停車換擋,系統(tǒng)提供了一個停車機構,駕駛員只需按一下即可,使用簡便。