一种单稳态电子换档器控制方法和装置与流程

本发明涉及单稳态电子换档器控制技术领域，具体涉及一种单稳态电子换档器控制方法和装置。

背景技术：

目前，在汽车换档器领域，电子换档器存在着轻量化、体积小、不传递底盘噪音等优势，在车辆上应用逐步变多，许多汽车上的机械控制换档机构开始被电子控制所取代，电子换档器实现了机械部件的电子化，取消了传统换档器与变速器之间的机械连接，直接通过电子控制来完成换档。

单稳态电子换档器在进行手柄换档操作松手后，机械结构会触发自动回中间位置，也就是说单稳态电子换档器在未操作的情况下始终处于中间位置(即基础坐标档位)，并无具体的物理档位位置。而整车在静止和运动两种物理状态下存在上电、下电、瞬态掉电及内部故障等复杂工况，如果没有明确的单稳态电子换档器应对策略，则会造成电子换档器档位发送不合理或影响整车档位，可能对整车造成安全事故。

因此，如何实现单稳态电子换档器在整车静止和运动状态下的安全控制，是目前亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种单稳态电子换档器控制方法和装置，以实现单稳态电子换档器在整车静止和运动状态下的安全控制。

本发明实施例提供了以下方案：

第一方面，本发明实施例提供一种单稳态电子换档器控制方法，应用于电子换档器，包括：

当切换为未知状态后，若接收到发动机熄火信号，则切换为睡眠状态；若接收通过自检信号，则切换为正常状态；若接收到未通过自检信号，则切换为错误状态；

当切换为所述正常状态后，若接收到所述发动机熄火信号，则切换为待睡眠状态；若接收到故障信号，则切换为所述错误状态；

当切换为所述待睡眠状态后，若在第一设定时长以内接收到所述发动机点火信号，则切换为所述正常状态；若在所述第一设定时长以外接收到所述发动机点火信号，则切换为所述未知状态；若在第二设定时长以内未接收到所述发动机点火信号，则切换为所述睡眠状态；

当切换为所述睡眠状态后，若接收到所述发动机点火信号，则切换为所述未知状态；

当切换为所述错误状态后，若接收到故障恢复信号，则切换为所述正常状态。

在一种可能的实施例中，所述若接收通过自检信号，则切换为正常状态，包括：

在接收到所述自检信号后，判断第三设定时长以内的整车实际档位是否均有效且连续设定数量的所述整车实际档位是否均相同；

若是，则将所述电子换档器的基础坐标档位置为所述整车实际档位，并切换为所述正常状态；

若否，则判断当前车速是否大于设定车速；

若大于，则将所述基础坐标档位置为空挡，并切换为所述正常状态；

若不大于，则将所述电子换档器的基础坐标档位置为驻车档，并切换为所述正常状态。

在一种可能的实施例中，所述切换为正常状态之后，所述方法还包括：

步骤1，判断是否接收到整车控制器或变速箱控制单元发送的整车实际档位；

步骤2，若接收到所述整车实际档位，则将所述基础坐标档位置为所述整车实际档位；

步骤3，判断是否接收到换档信号；

步骤4，若接收到所述换档信号，则将目标档位报文发送给所述整车控制器或所述变速箱控制单元，并返回步骤1。

在一种可能的实施例中，所述切换为待睡眠状态之后，所述方法还包括：

若在第四设定时长以后未接收到所述发动机点火信号，则判断是否开启自动返回驻车档功能；

若开启，则向整车控制器或变速箱控制单元发送自动返回驻车档信号。

在一种可能的实施例中，所述切换为睡眠状态之后，所述方法还包括：

关闭所述电子换档器中的所有功能模组。

在一种可能的实施例中，所述切换为未知状态之前，所述方法还包括：

判断是否从关闭状态下接收到所述发动机点火信号；

若从关闭状态下接收到所述发动机点火信号，则切换为所述未知状态。

第二方面，本发明实施例提供一种单稳态电子换档器控制装置，应用于电子换档器，包括：

第一切换模块，用于当切换为未知状态后，在接收到发动机熄火信号时，切换为睡眠状态；还用于当切换为未知状态后，在接收通过自检信号时，切换为正常状态；还用于当切换为未知状态后，在接收到未通过自检信号时，切换为错误状态；

第二切换模块，用于当切换为所述正常状态后，在接收到所述发动机熄火信号时，切换为待睡眠状态；还用于当切换为所述正常状态后，在接收到故障信号时，切换为所述错误状态；

第三切换模块，用于当切换为所述待睡眠状态后，在第一设定时长以内接收到所述发动机点火信号时，切换为所述正常状态；还用于当切换为所述待睡眠状态后，在所述第一设定时长以外接收到所述发动机点火信号时，切换为所述未知状态；还用于当切换为所述待睡眠状态后，在第二设定时长以内未接收到所述发动机点火信号时，切换为所述睡眠状态；

第四切换模块，用于当切换为所述睡眠状态后，在接收到所述发动机点火信号时，切换为所述未知状态；

第五切换模块，用于当切换为所述错误状态后，在接收到故障恢复信号时，切换为所述正常状态。

在一种可能的实施例中，所述第一切换模块，包括：

第一判断模块，用于在接收到所述自检信号后，判断第三设定时长以内的整车实际档位是否均有效且连续设定数量的所述整车实际档位是否均相同；

第六切换模块，用于在第三设定时长以内的整车实际档位均有效且连续设定数量的所述整车实际档位不完全相同时，将所述电子换档器的基础坐标档位置为所述整车实际档位，并切换为所述正常状态；

第二判断模块，用于在第三设定时长以内的某一整车实际档位无效或连续设定数量的所述整车实际档位的差异超过设定阈值时，判断当前车速是否大于设定车速；

第七切换模块，用于在当前车速大于设定车速时，将所述基础坐标档位置为空挡，并切换为所述正常状态；

第八切换模块，用于在当前车速不大于设定车速时，将所述电子换档器的基础坐标档位置为驻车档，并切换为所述正常状态。

在一种可能的实施例中，所述装置还包括：

第三判断模块，用以在切换为正常状态之后，判断是否接收到整车控制器或变速箱控制单元发送的整车实际档位；

第一档位控制模块，用于在接收到整车控制器或变速箱控制单元发送的实际档位时，将所述基础坐标档位置为所述整车实际档位；

第四判断模块，用于判断是否接收到换档信号；

报文发送模块，用于在接收到换档信号时，将目标档位报文发送给所述整车控制器或所述变速箱控制单元。

在一种可能的实施例中，所述装置还包括：

第五判断模块，用于在所述切换为待睡眠状态之后，并在第四设定时长以后未接收到所述发动机点火信号时，判断是否开启自动返回驻车档功能；

自动返回驻车档信号发送模块，用于在开启自动返回驻车档功能时，向整车控制器或变速箱控制单元发送自动返回驻车档信号。

在一种可能的实施例中，所述装置还包括：

关闭控制模块，用于在所述切换为睡眠状态之后，关闭所述电子换档器中的所有功能模组。

在一种可能的实施例中，所述装置还包括：

第六判断模块，用于判断是否从关闭状态下接收到所述发动机点火信号；

第九切换模块，用于在从关闭状态下接收到所述发动机熄火信号时，切换为所述未知状态。

第三方面，本发明实施例提供一种单稳态电子换档器控制设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序以实现第一方面中任一所述的单稳态电子换档器控制方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时以实现第一方面中任一所述的单稳态电子换档器控制方法的步骤。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明将电子换档器在整车静止和运动状态下可能的工况划分为了未知状态、正常状态、错误状态、待睡眠状态和睡眠状态等五种状态，根据整车的行车细节设置了具体的状态切换控制，使电子换档器的工作逻辑更加合理，实现了单稳态电子换档器在整车静止和运动状态下的安全控制。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种单稳态电子换档器控制方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的五种状态的关系转换示意图；

图3是本发明实施例提供的一种单稳态电子换档器控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种单稳态电子换档器控制方法的流程图，所述方法应用于电子换档器(esm，electronicshiftermanagement)包括步骤11至步骤15。

步骤11，在当前状态切换为未知状态后，若接收到发动机熄火信号，则将当前状态切换为睡眠状态；若接收通过自检信号，则将当前状态切换为正常状态；若接收到未通过自检信号，则将当前状态切换为错误状态。

具体的，发动机熄火信号为kl15上电信号，当汽车点火开关切换到整车on档，整车控制器(vcu，vehiclecontrollerunit)或变速箱控制单元(tcu，transmissioncontrolunit)则会生成并向电子换档器发送kl15上电信号。

具体的，当电子换档器通过自身的自检程序时，电子换档器会收到通过自检信号；当整车未通过自检时，电子换档器会收到未通过自检信号。

本步骤在从未知状态切换为正常状态的过程中，增加了自检过程，从而提高了电子换档器的控制安全性。

当然，当整车从熄火状态直接通过汽车点火开关切换到整车on档，此时电子换档器的状态会直接切换为未知状态，以及时通过电子换档器的控制策略，根据车辆的行驶状况，安全地进行电子换档器的控制，具体方案为：

所述切换为未知状态之前，所述方法还包括：

步骤21，判断是否从关闭状态下接收到所述发动机点火信号。

具体的，当整车熄火停车时，电子换档器处于断电的关闭状态，当从这个状态接收到发送机点火信号时，意味着整车已经启动。

步骤22，若从关闭状态下接收到所述发动机点火信号，则切换为所述未知状态。

步骤12，在当前状态切换为所述正常状态后，若接收到所述发动机熄火信号，则将当前状态切换为待睡眠状态；若接收到故障信号，则将当前状态切换为所述错误状态。

具体的，发动机熄火信号为kl15下电信号，当汽车点火开关从整车on档切出，整车控制器或变速箱控制单元则会生成并向电子换档器发送kl15下电信号。

具体的，电子换档器的正常状态为电子换档器的正常工作状态，具体包括以下方案：

步骤31，判断是否接收到整车控制器或变速箱控制单元发送的整车实际档位。

步骤32，若接收到所述整车实际档位，则将所述基础坐标档位置为所述整车实际档位。

具体的，整车在正常行使时，电子换档器会根据整车控制器或变速箱控制单元发送的实际档位，来设置其基础坐标档位，实现驾驶员与整车控制器或变速箱控制单元的换档交互。

步骤33，判断是否接收到换档信号。

具体的，换档信号包括具体的目标档位，该目标档位可以为行车档(d档)、驻车档(p档)、倒车档(r档)或空挡(n档)。

步骤34，若接收到所述换档信号，则将目标档位报文发送给所述整车控制器或所述变速箱控制单元，并返回步骤31。

具体的，当整车控制器或变速箱控制单元接收到目标档位报文后，会控制发发动机实现具体的档位变换调节。

步骤13，在当前状态切换为所述待睡眠状态后，若在第一设定时长以内接收到所述发动机点火信号，则将当前状态切换为所述正常状态；若在所述第一设定时长以外接收到所述发动机点火信号，则将当前状态切换为所述未知状态；若在第二设定时长以内未接收到所述发动机点火信号，则将当前状态切换为所述睡眠状态。

具体的，当电子换档器位于待睡眠状态，则存在3中选择：

1、如果在第一设定时长以内接收到所述发动机点火信号，说明整车仅出现短时间熄火，需要电子换档器马上提供换档控制功能，此时本步骤则直接将当前状态切换为所述正常状态。当然，为了安全起见，第一设定时长的取值不能过大，本实施例中取为2s。

2、如果在第一设定时长以外才接收到所述发动机点火信号，说明整车经过了较长时间的熄火，需要电子换档器重新提供换档控制功能，此时本步骤出于安全考虑，则直接将当前状态切换为未知状态，重新对电子换档器进行自检和档位初始化。

3、如果在第二设定时长以内均未接收到所述发动机点火信号，说明整车需要熄火，此时则直接将当前状态切换为睡眠状态，以保证电子换档器的控制安全。第二设定时长可以自行设置，本实施例设为60s。

步骤14，在当前状态切换为所述睡眠状态后，若接收到所述发动机点火信号，则将当前状态切换为所述未知状态。

具体的，当电子换档器切换为睡眠状态之后，电子换档器将关闭所述电子换档器中的所有功能模组，使电子换档器不响应操作、显示、不收发信号，关闭系统中所有耗电资源，使mcu进入stop模式，从而节省整车电能。

这里，在切换为睡眠状态之后，本发明还提出了一种实现整车自动返回驻车档的功能，具体方案为：

步骤41，若在第四设定时长以后未接收到所述发动机点火信号，则判断是否开启自动返回驻车档功能。

具体的，第四设定时长的取值小于第三设定时长，本实施例选为30s。

具体的，整车在中控台上设有自动返回驻车档功能启停按键，通过该按键的触发指令，电子换档器便能够获知是否开启自动返回驻车档功能。

步骤42，若开启，则向整车控制器或变速箱控制单元发送自动返回驻车档信号。

具体的，当整车控制器或变速箱控制单元接收到自动返回驻车档信号后，便执行换档操作。

步骤15，在当前状态切换为所述错误状态后，若接收到故障恢复信号，则将当前状态切换为所述正常状态。

具体的，在当前状态切换为所述错误状态后，若收到发动机熄火信号后，将当前状态切换为待睡眠状态，之后如果检测到底层2次中位命令后，恢复到正常状态。

如图2所示为本发明实施例提供的五种状态的关系转换示意图。

在一种可能的实施例中，当电子换档器从未知状态切换为正常状态的过程中，仅通过自检程序，无法使电子换档器和整车实际档位匹配并同步，存在安全隐患，为此本发明还提供了以下档位初始化方案，以提高控制的安全性。

所述若接收通过自检信号，则切换为正常状态，包括：

步骤51，在接收到所述自检信号后，判断第三设定时长以内的整车实际档位是否均有效且连续设定数量的所述整车实际档位是否均相同。

具体的，整车实际档位由整车控制器或变速箱控制单元生成并发出，可以是行车档(d档)、驻车档(p档)、倒车档(r档)或空挡(n档)。

具体的，整车实际档位有效是指，档位信号符合报文规则，具有档位信息。

步骤52，若是，则将所述电子换档器的基础坐标档位置为所述整车实际档位，并切换为所述正常状态。

具体的，若满足上述判断条件，则通过将所述电子换档器的基础坐标档位置为所述整车实际档位，即可完成整车的档位初始化。

步骤53，若否，则判断当前车速是否大于设定车速。

具体的，如果第三设定时长以内的整车实际档位中某一档位无效，或连续设定数量的所述整车实际档位不完全相同，则说明电子换档器无法准确获知当前的实际档位，需要通过额外的档位初始化操作，使整车档位恢复具体的档位。本步骤希望通过车速判断，赋予整车驻车档或空挡，完成电子换档器和整车实际档位匹配并同步。这里，设定速度选为5km/h。

步骤54，若大于，则将所述基础坐标档位置为空挡，并切换为所述正常状态。

具体的，本步骤在车速较大时，直接将车辆挂空档，既不影响车辆的行车安全，又使得电子换档器和整车实际档位完成了匹配同步。

步骤55，若不大于，则将所述电子换档器的基础坐标档位置为驻车档，并切换为所述正常状态。

具体的，本步骤在车速较小时，直接将车辆挂驻车档，使车辆驻车，从而在不影响车辆的行车安全的前提下，完成了电子换档器和整车实际档位的匹配同步。

基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种单稳态电子换档器控制装置，如图3所示为该装置实施例的结构示意图，所述装置应用于电子换档器，包括：

第一切换模块61，用于当切换为未知状态后，在接收到发动机熄火信号时，切换为睡眠状态；还用于当切换为未知状态后，在接收通过自检信号时，切换为正常状态；还用于当切换为未知状态后，在接收到未通过自检信号时，切换为错误状态；

第二切换模块62，用于当切换为所述正常状态后，在接收到所述发动机熄火信号时，切换为待睡眠状态；还用于当切换为所述正常状态后，在接收到故障信号时，切换为所述错误状态；

第三切换模块63，用于当切换为所述待睡眠状态后，在第一设定时长以内接收到所述发动机点火信号时，切换为所述正常状态；还用于当切换为所述待睡眠状态后，在所述第一设定时长以外接收到所述发动机点火信号时，切换为所述未知状态；还用于当切换为所述待睡眠状态后，在第二设定时长以内未接收到所述发动机点火信号时，切换为所述睡眠状态；

第四切换模块64，用于当切换为所述睡眠状态后，在接收到所述发动机点火信号时，切换为所述未知状态；

第五切换模块65，用于当切换为所述错误状态后，在接收到故障恢复信号时，切换为所述正常状态。

在一种可能的实施例中，所述第一切换模块，包括：

第一判断模块，用于在接收到所述自检信号后，判断第三设定时长以内的整车实际档位是否均有效且连续设定数量的所述整车实际档位是否均相同；

第六切换模块，用于在第三设定时长以内的整车实际档位均有效且连续设定数量的所述整车实际档位不完全相同时，将所述电子换档器的基础坐标档位置为所述整车实际档位，并切换为所述正常状态；

第二判断模块，用于在第三设定时长以内的某一整车实际档位无效或连续设定数量的所述整车实际档位的差异超过设定阈值时，判断当前车速是否大于设定车速；

第七切换模块，用于在当前车速大于设定车速时，将所述基础坐标档位置为空挡，并切换为所述正常状态；

第八切换模块，用于在当前车速不大于设定车速时，将所述电子换档器的基础坐标档位置为驻车档，并切换为所述正常状态。

在一种可能的实施例中，所述装置还包括：

第三判断模块，用以在切换为正常状态之后，判断是否接收到整车控制器或变速箱控制单元发送的整车实际档位；

第一档位控制模块，用于在接收到整车控制器或变速箱控制单元发送的实际档位时，将所述基础坐标档位置为所述整车实际档位；

第四判断模块，用于判断是否接收到换档信号；

报文发送模块，用于在接收到换档信号时，将目标档位报文发送给所述整车控制器或所述变速箱控制单元。

在一种可能的实施例中，所述装置还包括：

第五判断模块，用于在所述切换为待睡眠状态之后，并在第四设定时长以后未接收到所述发动机点火信号时，判断是否开启自动返回驻车档功能；

自动返回驻车档信号发送模块，用于在开启自动返回驻车档功能时，向整车控制器或变速箱控制单元发送自动返回驻车档信号。

在一种可能的实施例中，所述装置还包括：

关闭控制模块，用于在所述切换为睡眠状态之后，关闭所述电子换档器中的所有功能模组。

在一种可能的实施例中，所述装置还包括：

第六判断模块，用于判断是否从关闭状态下接收到所述发动机点火信号；

第九切换模块，用于在从关闭状态下接收到所述发动机熄火信号时，切换为所述未知状态。

基于与前述实施例中同样的发明构思，本发明实施例还提供一种单稳态电子换档器控制设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前文任一所述方法的步骤。

基于与前述实施例中同样的发明构思，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前文任一所述方法的步骤。

本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例将电子换档器在整车静止和运动状态下可能的工况划分为了未知状态、正常状态、错误状态、待睡眠状态和睡眠状态等五种状态，根据整车的行车细节设置了具体的状态切换控制，使电子换档器的工作逻辑更加合理，实现了单稳态电子换档器在整车静止和运动状态下的安全控制。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(模块、系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。