一种自复位挡位系统及控制方法与流程

本发明涉及混合动力汽车控制技术领域，特别涉及一种自复位挡位系统及控制方法。

背景技术：

有限的石油储量，石油燃料的需求和成本的增加，以及空气污染和温室气体排放等问题，都让传统汽车行业的发展面临着较大的挑战，电动汽车成为研究热点。

在电动汽车及以电驱动为主的混合动力汽车上，通常由驱动电机与减速传动系统组成动力系统，在整车控制器的控制下驱动车辆前进、后退或空挡滑行，其挡位是通过信号来判断和传递的。

现有的挡位控制系统无法实现对驾驶员需求挡位的保持功能及相应显示功能。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种自复位挡位系统的控制方法，以解决现有挡位控制系统无法实现对驾驶员需求挡位的保持处理及显示问题。

本发明还提供了一种应用上述控制方法的自复位挡位系统。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自复位挡位系统的控制方法，包括步骤：

S1、在接收到换挡请求的情况下，获取车辆当前运行状态，进入步骤S2；

S2、根据车辆当前运行状态判断需求挡位是否有效，如果是则进入步骤S31，否则进入步骤S32；

S31、执行需求挡位，进入步骤S4；

S32、拒绝换挡请求，进入步骤S4；

S4、完成针对换挡请求的处理。

优选的，在步骤S2中无效的情况包括：在整车系统未进入可行驶模式的情况下，需求挡位为前进挡、倒车挡或空挡；在整车系统进入可行驶模式的情况下，从驻车挡挂出时制动踏板未被踩下。

优选的，在步骤S2中，整车系统未进入可行驶模式的情况包括：驾驶员未执行进入可行驶模式操作，外接充电功能激活时要求整车退出可行驶模式，和整车系统出现故障无法进入可行驶模式。

优选的，在步骤S2中，驾驶员未执行进入可行驶模式操作的情况包括：未启动动力装置。

优选的，步骤S2还包括：在判断需求挡位有效的情况下，进一步根据车辆当前运行状态判断是否满足换挡条件，如果是则进入步骤S31，否则进入步骤S33；

S33、保持当前挡位需求，并在车辆满足换挡条件后执行需求挡位，进入步骤S4。

优选的，在步骤S2中不满足换挡条件的情况包括：需求挡位为驻车挡且当前车速高于第一预设值，或者需求挡位为前进挡而当前整车为倒车挡且倒退车速高于第二预设值，或者需求挡位为倒车挡而当前整车为前进挡或空挡且前进车速高于第三预设值；

在步骤S33中车辆满足换挡条件的情况包括：车速低于相应预设值。

优选的，步骤S33还包括：在保持当前挡位需求的同时执行预设的安全挡位。

优选的，安全挡位为空挡。

优选的，步骤S33还包括：在保持挡位需求的同时，仪表闪烁显示当前实际挡位。

优选的，步骤S32还包括：仪表显示当前实际挡位。

优选的，步骤S32还包括：将挡位器复位至换挡请求前的状态。

一种自复位挡位系统，采用上述的控制方法；自复位挡位系统包括：电子挡位器、挡位控制器、整车控制器、电子驻车锁止系统、仪表显示系统和底盘系统；

电子挡位器的换挡手柄可自复位，位置变化产生目标挡位脉冲信号，挡位信号类型包括：前进挡、倒车挡、空挡和锁车挡；

挡位控制器通过识别用户操作后发送需求挡位保持信号到CAN网络上；

整车控制器通过CAN网络接收来自挡位控制器的需求挡位信号、电子驻车锁止系统发送的实际锁止状态信号、底盘系统的车速信号和制动踏板状态信号，结合当前整车状态处理并发送拒绝换挡信号真假、系统应执行目标挡位及仪表显示挡位并发送到CAN网络上；

电子驻车锁止系统接收CAN网络上整车控制器的锁止、解锁命令后执行锁止或解锁操作并将实际锁止状态发送到CAN网络上；

仪表显示系统通过CAN网络接收整车控制器发送的挡位显示需求信号进行当前挡位显示；

底盘系统将车辆当前车速信号和制动踏板状态信号发送到CAN网络上。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的自复位挡位系统及控制方法，其中挡位控制器通过接收电子挡位器位置变化产生的脉冲信号识别驾驶员换档意图，并将驾驶员需求目标档位发送到CAN网络；整车控制器接收到驾驶员的需求档位信号后综合车辆状态和底盘系统反馈信号处理并选择发送拒绝换档请求为真假信号及实际档位信号和仪表显示需求信号到CAN网络上，仪表系统接收CAN网络上显示需求信号进行档位显示。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的自复位挡位系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的自复位挡位系统控制与显示方法的实施流程图。

其中，1为挡位控制器，2为整车控制器，3为电子驻车锁止系统，4为底盘系统，5为仪表显示系统。

具体实施方式

本发明公开了一种自复位挡位系统的控制方法，以解决现有挡位控制系统无法实现对驾驶员需求挡位的保持处理及显示问题。

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、完整地描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的自复位挡位系统的控制方法，其核心改进点在于，包括步骤：

S1、在接收到换挡请求的情况下，获取车辆当前运行状态，进入步骤S2；具体实现方式可以为通过采集用户操纵挡杆位置变化产生的脉冲信号识别出将驾驶员需求档位；

S2、根据车辆当前运行状态(包括当前车辆车速、挡位、实际锁止状态和制动踏板状态等)判断需求挡位是否有效，如果是则进入步骤S31，否则进入步骤S32；

S31、执行需求挡位，进入步骤S4；即落实了本次的换挡请求；

S32、拒绝换挡请求，进入步骤S4；则车辆保持换挡请求之前的挡位；

S4、完成针对换挡请求的处理。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的自复位挡位系统，能够拒绝无效的换挡请求，通过选择性执行需求挡位，使驾驶方式在预设范围之内，能够有效避免误操作，以及其他与车辆当前运行状态冲突的换挡请求，从而提高了行车的安全性，减少车辆因不合理操作的损坏。

进一步的，在步骤S2中无效的情况包括：在整车系统未进入可行驶模式的情况下，需求挡位为前进挡、倒车挡或空挡，以及升降挡；在整车系统进入可行驶模式的情况下，从驻车档挂出时制动踏板未踩下。

具体的，在步骤S2中，整车系统未进入可行驶模式的情况包括：驾驶员未执行进入可行驶模式操作；外接充电功能激活时要求整车退出可行驶模式；整车系统出现故障无法进入可行驶模式。

在本实施例中，步骤S2驾驶员未执行进入可行驶模式操作的情况包括：未启动动力装置，包括发动机和/或驱动电机；比如驾驶者只是挂到了ACC挡，而没发动车辆，即通电未打火。

为了进一步优化上述的技术方案，步骤S2还包括：在判断需求挡位有效的情况下，进一步根据车辆当前运行状态判断是否满足换挡条件，如果是则进入步骤S31，否则进入步骤S33；

S33、保持当前换挡请求的挡位需求，并在车辆满足换挡条件后执行需求挡位，进入步骤S4。通过上述控制方法，实现了在车辆运行状态不满足换挡条件的情况下，并非简单的拒绝，而是对驾驶员需求挡位的保持处理，之后等待适宜的时机再执行需求挡位。这样的设计一方面规避了不合时宜操作对车辆的损坏，另一方面还保证了驾驶员需求挡位的有效落实，不必重复发出换挡请求，提升驾乘体验。

具体的，在步骤S2中不满足换挡条件的情况包括：需求挡位为驻车挡且当前车速高于第一预设值，或者需求挡位为前进挡而当前整车为倒车挡且倒退车速高于第二预设值，或者需求挡位为倒车挡而当前整车为前进挡或空挡且前进车速高于第三预设值；

在步骤S33中车辆满足换挡条件的情况包括：车速低于相应预设值。

为了进一步优化上述的技术方案，步骤S33还包括：在保持当前挡位需求的同时执行预设的安全挡位，以便于过渡至车辆满足换挡条件。

在本方案提供的具体实施例中，安全挡位为空挡，亦或升降挡。

作为优选，步骤S33还包括：在保持挡位需求的同时，仪表闪烁显示当前实际挡位，以起到提示作用，告知驾驶者换挡请求的挡位需求被保持。

类似的，步骤S32还包括：仪表显示当前实际挡位(即本次换档前)，以起到提示作用，告知驾驶者换挡请求的挡位需求被拒绝。

为了进一步优化上述的技术方案，步骤S32还包括：将挡位器复位至换挡请求前的状态。可以为将实体挡杆复位至换挡请求前的位置，或者使虚拟挡位器的挡位显示换挡请求前的内容。

下面结合具体工作方式对本方案作进一步介绍：

如图2所示，整车控制器接收CAN总线上挡位控制器发送的驾驶员需求档位信号和底盘系统发送的当前车辆车速、制动踏板状态信号。若整车控制器判断此时需求挡位无效则发送拒绝换挡信号，档位控制器收到拒绝换挡信号后将需求挡位置位为换挡前的需求挡位，仪表显示系统仍然显示换档前的系统挡位。

若整车控制器判断需求挡位有效并满足换挡条件，则执行目标挡位，仪表显示执行后的实际档位。若此时不满足换档条件，整车控制器控制系统进入预设的安全档位(空档)，并控制仪表显示当前档位周期性闪烁，档位控制器保持发送的需求档位不变，整车控制器一直判断当前车辆状态是否满足换挡需求，若不满足则重复上述操作，若满足后则执行驾驶员需求挡位，并控制仪表显示切换后的挡位，重复超过预设次数则报错。

本发明实施例还提供了一种自复位挡位系统，其核心改进点在于，采用上述的控制方法；自复位挡位系统包括：电子挡位器、挡位控制器、整车控制器、电子驻车锁止系统、仪表显示系统和底盘系统；其中：

电子挡位器的换挡手柄可自复位，位置变化产生目标挡位脉冲信号(即换挡请求)，挡位信号类型包括：前进挡、倒车挡、空挡和驻(锁)车挡；

挡位控制器通过识别用户操作后发送需求挡位保持信号到CAN网络上；

整车控制器通过CAN网络接收来自挡位控制器的需求挡位信号、电子驻车锁止系统发送的实际锁止状态信号、底盘系统的车速信号和制动踏板状态信号，结合当前整车状态处理并发送拒绝换挡信号真假、系统应执行目标挡位及仪表显示挡位并发送到CAN网络上；

电子驻车锁止系统接收CAN网络上整车控制器的锁止、解锁命令后执行锁止或解锁操作并将实际锁止状态发送到CAN网络上；

仪表显示系统通过CAN网络接收整车控制器发送的挡位显示需求信号进行当前挡位显示；

底盘系统将车辆当前车速信号和制动踏板状态信号发送到CAN网络上。

如图1所示，挡位控制器1负责识别用户操作并发送需求挡位到CAN线，整车控制器2接收来自挡位控制器1的驾驶员需求挡位信号、电子驻车锁止系统3发送的实际锁止状态信号、底盘系统4的车速信号、制动踏板状态信号，结合当前整车状态处理并发送拒绝换挡信号真假、系统应执行目标挡位及仪表显示挡位并发送到CAN网络上。电子驻车锁止系统3接收整车控制器2的锁止、解锁命令后执行锁止、解锁操作并发送实际锁止状态。底盘系统4发送当前车辆的车速信号、制动踏板信号。仪表显示系统5接收整车控制器2发送的档位显示需求信号进行当前挡位显示。

下面结合具体控制方法对自复位挡位系统作进一步介绍，步骤包括：

挡位控制器通过采集用户操纵挡杆位置变化产生的脉冲信号识别出将驾驶员需求档位发送到CAN线上。整车控制器接收到驾驶员挡位需求后根据车辆当前运行状态判断驾驶员需求挡位是否有效的过程包括：

判断整车系统未进入可行驶模式的情况下，驾驶员需求挡位为前进档、倒车挡、空挡；从驻车挡挂出是时驾驶员未踩下制动踏板为驾驶员需求挡位无效，此时整车控制器将拒绝换挡请求发送到CAN网络上，挡位控制器将驾驶员需求挡位置位为上一次需求挡位请求信号，仪表显示系统显示当前实际挡位。

判断驾驶员需求挡位为驻车挡且当前车速高于一预设值；驾驶员需求挡位为前进挡当前整车为倒车挡且车速高于一预设值；驾驶员需求挡位为倒车挡当前整车为前进挡或空档且车速高于一定值时为换档条件不满足。挡位控制器保持当前驾驶员挡位需求信号，整车控制器判断并控制系统进入预设安全挡位(空档)同时发送当前档位闪烁需求至仪表显示系统，仪表显示系统接收CAN线上的显示需求信号进行挡位显示以提醒驾驶员。整车控制器判断车辆车速低于预设值后控制系统执行挡位控制器发送的驾驶员需求档位，并将实际档位发送至CAN总线上。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。