换挡控制系统、车辆及换挡控制方法与流程

本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种换挡控制系统、车辆及换挡控制方法。

背景技术：

随着科技的进步和人们生活水平的提高，驾驶员对车辆驾驶体验的要求也日益增高。由于自动挡车辆在向前行驶过程中不需要用户手动更换1挡、2挡、3挡、4挡、5挡，提高驾驶体验，越来越多的人开始选择自动挡车辆。

自动挡车辆只是针对车辆在向前行驶过程中1挡、2挡、3挡、4挡、5挡之间的切换，对于自动挡d挡、停车挡p挡以及倒车挡r挡的切换仍然依靠人工拨动换挡杆结构进行换挡。因此，在自动挡车辆中仍需设置换挡杆结构，以供驾驶员输入换挡意图。然而，由于换挡杆结构的体积过大，占用较多的驾驶舱空间，进而其对布置位置也有一定的要求。例如，车辆的副仪表台中的空间较大，而且便于驾驶员在驾驶车辆过程中操作该换挡杆结构，通常将该换挡杆结构设置在副仪表台中。因此，在车辆内设置上述换挡杆结构时，该换挡杆结构的布置位置不灵活。

技术实现要素：

为了克服相关技术中存在的问题，本公开实施例提供换挡控制系统、车辆及换挡控制方法。

为了实现上述目的，本公开实施例第一方面提供一种换挡控制系统，应用于车辆，包括：切换开关和控制单元，其中，所述切换开关包括倒车挡位和非倒车挡位，

所述切换开关，用于根据用户操作，生成与所述用户操作对应的切换信号，所述切换信号包括：由所述非倒车挡位切换至所述倒车挡位的第一切换信号或由所述倒车挡位切换至所述非倒车挡位的第二切换信号；

所述控制单元，与所述切换开关相连，用于与所述车辆的自动变速箱相连，接收所述切换信号，并根据所述切换信号生成切换指令，以控制所述自动变速箱切换挡位，所述切换指令包括：由所述非倒车挡位切换至所述倒车挡位的第一切换指令或由所述倒车挡位切换至所述非倒车挡位的第二切换指令。

可选地，所述系统还包括：上电检测器，所述非倒车挡位包括：d挡和p挡，

所述上电检测器，用于检测所述车辆是否处于上电状态；

所述控制单元，与所述上电检测器相连，用于在所述上电检测器检测到所述车辆处于所述上电状态时，控制所述自动变速箱的挡位为所述d挡，以及在所述车辆处于非上电状态时，控制所述自动变速箱的挡位为所述p挡。

可选地，所述系统还包括：车速传感器和计时器，所述控制单元分别与所述车速传感器、所述计时器相连，

所述车速传感器，用于在所述自动变速箱的挡位为d挡时，检测所述车辆的行驶速度，并将所述行驶速度传输至所述控制单元；

所述控制单元，还用于接收所述行驶速度，在所述行驶速度小于或等于预设速度时，控制所述计时器统计所述行驶速度小于或等于所述预设速度的持续时间，并根据所述持续时间，控制所述自动变速箱挡位切换。

可选地，所述控制单元还用于若所述持续时间小于或等于预设时间，则保持所述自动变速箱的挡位为所述d挡，以及若所述持续时间大于所述预设时间，在所述上电检测器检测到所述车辆处于所述上电状态时，保持所述自动变速箱的挡位为所述d挡，或在所述上电检测器检测到所述车辆处于所述非上电状态时，控制所述自动变速箱的挡位切换为所述p挡。

可选地，所述非倒车挡位包括：d挡、p挡和n挡，所述倒车挡位包括：r挡，所述控制单元还用于在接收到所述第一切换信号时，控制所述自动变速箱的挡位从所述d挡切换至所述n挡，并在预设时间段后从所述n挡切换至所述r挡，以及在接收到所述第二切换信号时，控制所述自动变速箱的挡位从所述r挡切换至所述n挡，并在所述预设时间段后从所述n挡切换至所述d挡。

本公开实施例的第二方面提供一种车辆，包括：本公开实施例第一方面提供的换挡控制系统和自动变速箱，

所述换挡控制系统，与所述自动变速箱相连，用于控制所述自动变速箱切换挡位。

可选地，所述车辆还包括：整车仪表，

所述整车仪表，与所述自动变速箱相连，用于显示所述自动变速箱的挡位。

本公开实施例的第三方面提供一种换挡控制方法，应用于车辆，包括：

根据用户操作，生成与所述用户操作对应的切换信号，所述切换信号包括：由所述非倒车挡位切换至所述倒车挡位的第一切换信号或由所述倒车挡位切换至所述非倒车挡位的第二切换信号；

根据所述切换信号生成切换指令，所述切换指令包括：由所述非倒车挡位切换至所述倒车挡位的第一切换指令或由所述倒车挡位切换至所述非倒车挡位的第二切换指令；

根据所述切换指令，控制所述车辆的自动变速箱切换挡位。

可选地，所述非倒车挡位包括：d挡和p挡，所述方法还包括：

在所述自动变速箱的挡位为所述非倒车挡位时，检测所述车辆是否处于上电状态；

在所述车辆处于上电状态时，控制所述自动变速箱的挡位为所述d挡；

在所述车辆处于非上电状态时，控制所述自动变速箱的挡位为所述p挡。

可选地，所述方法还包括：

在所述自动变速箱的挡位为所述d挡时，检测所述车辆的行驶速度；

在所述行驶速度小于或等于预设速度时，统计所述行驶速度小于或等于所述预设速度的持续时间；

根据所述持续时间，控制所述自动变速箱挡位切换。

可选地，所述根据所述持续时间，控制所述自动变速箱挡位切换，包括：

若所述持续时间小于或等于预设时间，则保持所述自动变速箱的挡位为所述d挡；

若所述持续时间大于所述预设时间，在检测到所述车辆处于上电状态时，则保持所述自动变速箱的挡位为所述d挡，或，在检测到所述车辆处于非上电状态时，则控制所述自动变速箱的挡位切换为所述p挡。

可选地，所述非倒车挡位包括：d挡、p挡和n挡，所述倒车挡位包括：r挡，所述根据所述切换指令，控制所述自动变速箱切换挡位，包括：

在接收到所述第一切换信号时，控制所述自动变速箱的挡位从所述d挡切换至所述n挡，并在预设时间段后，控制所述自动变速箱的挡位从所述n挡切换至所述r挡；或，

在接收到所述第二切换信号时，控制所述自动变速箱的挡位从所述r挡切换至所述n挡，并在所述预设时间段后，控制所述自动变速箱的挡位从所述n挡切换至所述d挡。

在本公开实施例中的提供的换挡控制系统，包括：切换开关和控制单元，其中，切换开关包括倒车挡位和非倒车挡位，切换开关，与控制单元相连，用于根据用户操作，生成与该用户操作对应的切换信号，之后，将该切换信号传输至控制单元，进而控制单元接收该切换信号，并根据该切换信号生成切换指令，切以控制所述自动变速箱切换挡位。这样，在利用切换开关替换换挡杆结构时，可以实现自动变速箱的挡位在倒车挡位和非倒车挡位之间的切换。此外，由于切换开关的体积较小，该切换开关可以布置在驾驶员便于操作的任意位置处，进而使得切换开关的布置较为灵活。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种应用于车辆的换挡控制系统的结构框图。

图2是根据另一示例性实施例示出的一种应用于车辆的换挡控制系统的结构框图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种车辆的结构框图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种应用于车辆的换挡控制方法的流程图。

图5是根据另一示例性实施例示出的一种应用于车辆的换挡控制方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

为了解决现有技术中，在车辆内布设换挡杆结构所占用空间较大，布设不灵活的，且p挡、n挡无法自动切换的问题。本公开实施例提供一种换挡控制系统、车辆及换挡控制方法。

请参考图1，图1是根据一示例性实施例示出的一种应用于车辆的换挡控制系统的结构框图。如图1所示，该换挡控制系统包括：切换开关1、控制单元2。其中，控制单元2与切换开关1相连，控制单元2可以为自动变速箱控制单元(transmissioncontrolunit，tcu)。

在本公开实施例中，切换开关1包括倒车挡位和非倒车挡位，且能够通过该切换开关1内的传动部件在倒车挡位和非倒车挡位之间切换，其中，倒车挡位包括r挡，非倒车挡位包括d挡、p挡和n挡。示例地，切换开关1可以为现有的单刀双掷开关或单刀单掷开关，也可以为一个具有开关功能的按钮。

在切换开关1为单刀双掷开关时，由于该单刀双掷开关的两边均有一个触点，可预先设定第一边的触点为倒车挡位，第二边的触点为非倒车挡位，这样，当开关与第一边的触点接触时，表明该切换开关1切换到倒车挡位，即r挡，当开关与第二边的触点接触时，表明该切换开关1切换到非倒车挡位。

在切换开关1为单刀单掷开关时，可预先设定开关与触点接触时切换到倒车挡位，开关与触点断开时切换到非倒车挡位。此外，还可以设定开关与触点接触时切换到非倒车挡位，开关与触点断开时切换到倒车挡位。在本公开实施例中对此不作具体限定。

在切换开关1为按钮时，可预先设定按钮被按下时切换到倒车挡位，按钮松开时切换到非倒车挡位。此外还可以设定按钮被按下时切换到非倒车挡位，按钮松开时切换到倒车挡位。在本公开实施例中对此不作具体限定。

在用户需要在非倒车挡位和倒车挡位之间切换时，按照对切换开关1预先设定的状态，操作该切换开关。相应地，该切换开关1获取到用户操作，进而根据用户操作，生成与该用于操作对应的切换信号，并将该切换信号传输至控制单元2。控制单元2用于与车辆的自动变速箱3相连，接收该切换信号，并根据该切换信号生成切换指令，以控制自动变速箱切换挡位。其中，该切换信号包括：由非倒车挡位切换至倒车挡位的第一切换信号，或者，由倒车挡位切换至非倒车挡位的第二切换信号，相应的，切换指令包括：由非倒车挡位切换至倒车挡位的第一切换指令或由倒车挡位切换至非倒车挡位的第二切换指令。

示例地，假设该切换开关1为单刀双掷开关，预先设定的状态为第一边的触点为倒车挡位，第二边的触点为非倒车挡位。这样，在驾驶员需要将车辆挡位由非倒车挡位切换到倒车挡位时，可手动操作开关与第一边的触点接触，从而，切换开关1可接收到用户操作并根据用户操作生成第一切换信号，之后，将该第一切换信号传输至控制单元2。控制单元2接收该第一切换信号，并根据该第一切换信号生成第一切换指令，控制自动变速箱的挡位由非倒车挡位切换为倒车挡位，即切换为r挡。

此外，由于切换开关1的体积比较小，可以设置在车辆内便于用户在驾驶车辆过程中操作的任何位置，例如，可以设置在车辆的副仪表台，中控台或者方向盘等位置处。

这样，在利用切换开关替换换挡杆结构时，可实现自动变速箱的挡位在倒车挡位和非倒车挡位之间切换。且由于切换开关的体积较小，该切换开关可以布置在驾驶员便于操作的任意位置处，进而使得切换开关的布置较为灵活。

如前文所述，现有的自动挡车辆中无法实现d挡和p挡的自动切换，需要用户手动切换d挡和p挡，影响用户的驾驶体验。在本公开实施例中，为了进一步提高自动挡车辆的自动化，在自动变速箱3处于非倒车挡位时，该自动变速箱3的挡位还可以在d挡和p挡之间进行自动切换。

请参考图2，图2是根据另一示例性实施例示出的一种应用于车辆的换挡控制系统的结构框图。如图2所示，该换挡控制系统还可以包括：上电检测器4。该上电检测器4与控制单元2相连，用于检测车辆是否处于上电状态。

通常情况下，在车辆处于停车状态时，用户控制车辆下电，且将自动变速箱3的挡位切换为p挡，此时，用户才会离开车辆。因此，在本公开中可根据车辆是否处于上电状态，切换自动变速箱3的挡位。具体地，上电检测器4检测车辆是否处于上电状态，并将检测结果发送给控制单元2。相应地，控制单元2在上电检测器4检测到该车辆处于上电状态时，控制自动变速箱3的挡位为d挡，以及在上电检测器4检测到该车辆处于非上电状态时，控制自动变速箱3的挡位为p挡。其中，检测车辆是否处于上电状态具体为检测车辆是否上15°电。上电检测器4检测车辆是否处于上电状态属于本领域的公知常识，此处不再赘述。

由于自动挡车辆的d挡中包含有车辆向前行驶的1挡、2挡、3挡、4挡、5挡，车辆在上述5种挡位中行驶时，具有一定的车速。因此，在自动变速箱4的挡位为d挡时，控制单元2在控制自动变速箱3切换挡位时，可参考车辆的车速确定是否控制自动变速箱3切换挡位。

此外，考虑到在实际应用过程中，可能只在极短时间段内检测到车辆的行驶速度比较低，如果在该情况下将自动变速箱3的挡位从d挡切换到其他挡，在随后行驶速度提高时，再控制自动变速箱3的挡位切换至d挡。这样，会导致控制单元2控制自动变速箱3的挡位切换较为频繁，影响自动变速箱3的使用寿命。而且在极短时间段内检测到车辆的行驶速度比较低，也有可能是检测装置在检测行驶速度过程中不稳定而造成的，可能会误导控制单元2控制自动变速箱3的挡位切换。

因此，为了避免上述问题，如图2所示，该换挡控制系统还可以包括：车速传感器5和计时器6。其中，车速传感器5和计时器6分别与控制单元2相连。

车速传感器5用于检测车辆的行驶速度，并将该行驶速度发送给控制单元2，控制单元2接收该行驶速度，并分析该行驶速度是否小于或等于预设速度。在行驶速度大于该预设速度时，表明车辆正常行驶，此时控制单元2控制自动变速箱3的挡位保持为d挡；在行驶速度小于或等于该预设速度时，为了避免因车速传感器5在检测行驶速度的过程中不稳定而导致检测到的行驶速度小于或等于该预设速度，控制单元2可进一步控制计时器6统计该行驶速度小于或等于预设速度的持续时间，进而根据该持续时间控制自动变速箱3挡位切换。

具体地，控制单元2根据持续时间控制自动变速箱3挡位切换的具体实施方式可以为：在该持续时间小于或等于预设时间时，保持自动变速箱3的挡位为d挡。其中，预设速度可以是默认的数值，也可以是用户自行设置的数值，其可以例如为1km/h。同样地，预设时间段可以是默认的数值，也可以是用户自行设置的数值，其可以例如为3s。

在该持续时间大于预设时间时，表明该车辆的行驶速度在较长时间段内持续小于或等于预设速度，此时，可进一步控制上电检测器4检测车辆是否处于上电状态，在检测到车辆处于非上电状态时，如前文所述，控制自动变速箱3的挡位由当前的d挡切换至p挡。如果上电检测器4检测到车辆处于上电状态，表明车辆以较低的行驶速度在行驶，此时，控制单元2保持自动变速箱的挡位为d挡。

采用上述技术方案，控制单元2根据检测车辆是否处于上电状态、车辆的行驶速度以及行驶速度小于或等于预设速度的持续时间，控制自动变速箱3在d挡和p挡之间切换，提高换挡的自动化和智能化，提升用户驾驶体验。

考虑到在自动变速箱3的挡位为d挡、n挡和r挡时，车辆保持在上电状态，因此，驾驶员需要将自动变速箱3的挡位由非倒车挡位切换至倒车挡位的情况下，只能是从d挡或者n挡切换到r挡。需要理解的是，为了提高换挡操作的安全，通常情况下，由d挡切换至p挡的过程中，需将n挡作为过渡挡，即，在自动变速箱3的挡位为d挡时，如果控制单元2接收到第一切换信号，首先控制自动变速箱3的挡位从d挡切换至n挡，之后在预设时间段后再控制自动变速箱3的挡位从n挡切换至r挡。

同样地，在自动变速箱3的挡位为r挡时，如果控制单元2接收到第二切换信号，首先控制自动变速箱3的挡位从r挡切换至n挡，之后在预设时间段后再控制自动变速箱3的挡位从n挡切换至d挡。

此外，控制单元2除了根据上述第一切换信号或者第二切换信号，控制自动变速箱3的挡位在d挡和n挡之间切换之外，还可以根据车辆的状态控制自动变速箱3的挡位在d挡和n挡之间自动切换的方式。需要说明的是，控制单元2车辆的状态控制自动变速箱的挡位在d挡和n挡之间自动切换的具体实施方式属于现有技术，此处不再赘述。

请参考图3，图3是根据一示例性实施例示出的一种车辆的结构框图。如图3所示，该车辆可以包括：上述换挡控制系统和自动变速箱3。其中，该换挡控制系统与自动变速箱相连，用于控制自动变速箱3切换挡位。

此外，如图3所示，该车辆还包括：油门踏板位置传感器7、发动机管理系统(enginemanagementsystem)ems8、发动机9。其中，ems8分别与油门踏板位置传感器7、发动机9相连，发动机9与自动变速箱3相连。

油门踏板位置传感器7用于检测车辆的油门开度，并将所检测到的油门开度发送给ems8，进而ems8根据该油门开度，确定发动机9的扭矩，并按照该扭矩控制发动机9工作。发动机9与自动变速箱3相连，可将其扭矩发送给自动变速箱3，进而自动变速箱3根据其自身的挡位和发动机9的扭矩，控制车辆行驶。具体地，自动变速箱3的挡位可以使发动机9的扭矩呈比例的增大或减小，之后通过驱动轴将该呈比例的增大或减小后的扭矩作用在车轮中，以控制车辆行驶。

此外，如图3所示，该车辆还可以包括：整车仪表10，与自动变速箱3相连，用于显示自动变速箱3的挡位，以便于用户获知该自动变速箱3的当前挡位。

基于同一发明构思，本公开实施例还提供一种换挡控制方法。请参考图4，图4是根据一示例性实施例示出的一种应用于车辆的换挡控制方法的流程图。如图4所示，该换挡控制方法包括以下步骤。

在步骤41中，根据用户操作，生成与用户操作对应的切换信号。所述切换信号包括：由非倒车挡位切换至倒车挡位的第一切换信号或由倒车挡位切换至非倒车挡位的第二切换信号。

在步骤42中，根据切换信号生成切换指令。其中，切换指令包括：由非倒车挡位切换至倒车挡位的第一切换指令或由倒车挡位切换至非倒车挡位的第二切换指令。

在步骤43中，根据切换指令，控制车辆的自动变速箱切换挡位。

可选地，所述非倒车挡位包括：d挡和p挡，所述方法还包括：

在所述自动变速箱的挡位为所述非倒车挡位时，检测所述车辆是否处于上电状态；

在所述车辆处于上电状态时，控制所述自动变速箱的挡位为所述d挡；

在所述车辆处于非上电状态时，控制所述自动变速箱的挡位为所述p挡。

可选地，所述方法还包括：

在所述自动变速箱的挡位为所述d挡时，检测所述车辆的行驶速度；

在所述行驶速度小于或等于预设速度时，统计所述行驶速度小于或等于所述预设速度的持续时间；

根据所述持续时间，控制所述自动变速箱挡位切换。

可选地，所述根据所述持续时间，控制所述自动变速箱挡位切换，包括：

若所述持续时间小于或等于预设时间，则保持所述自动变速箱的挡位为所述d挡；

若所述持续时间大于所述预设时间，在检测到所述车辆处于上电状态时，则保持所述自动变速箱的挡位为所述d挡，或，在检测到所述车辆处于非上电状态时，则控制所述自动变速箱的挡位切换为所述p挡。

可选地，所述非倒车挡位包括：d挡、p挡和n挡，所述倒车挡位包括：r挡，所述根据所述切换指令，控制所述自动变速箱切换挡位，包括：

在接收到所述第一切换信号时，控制所述自动变速箱的挡位从所述d挡切换至所述n挡，并在预设时间段后，控制所述自动变速箱的挡位从所述n挡切换至所述r挡；或，

在接收到所述第二切换信号时，控制所述自动变速箱的挡位从所述r挡切换至所述n挡，并在所述预设时间段后，控制所述自动变速箱的挡位从所述n挡切换至所述d挡。

下面将参考图5，描述本公开提供的应用于车辆的换挡控制方法的详细过程。图5是根据另一示例性实施例示出的一种应用于车辆的换挡控制方法的流程图。如图5所示，该方法包括以下步骤。

在步骤51中，判断车辆是否处于上电状态。在车辆处于上电状态时，执行步骤52，否则会执行步骤53。

在步骤52中，控制自动变速箱的挡位为d挡。接着执行步骤54或者步骤56。

在步骤53中，控制自动变速箱的挡位为p挡。为p挡时可再次返回步骤51。

在步骤54中，判断车辆的行驶速度是否大于预设速度。在大于预设速度时，返回步骤52，否则执行步骤55。

在步骤55中，判断行驶速度不大于预设速度的持续时间是否大于预设时间。在不大于预设时间时，返回步骤52，否则返回步骤51。

在步骤56中，判断是否接收到第一切换信号。其中，第一切换信号表征自动变速箱的挡位由非倒车挡位切换至倒车挡位。在接收到第一切换信号时，依次执行步骤57和步骤58，否则返回步骤52。

在步骤57中，控制自动变速箱的挡位为n挡。

在步骤58中，控制自动变速箱的挡位为r挡。

在步骤59中，判断是否接收到第二切换信号。其中，第二切换信号表征自动变速箱的挡位由倒车挡位切换至非倒车挡位。在接收到第二切换信号时，依次执行步骤57和步骤52，否则返回步骤58。

关于上述实施例中的换挡控制方法，其中各个步骤的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本公开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上述换挡控制方法的步骤。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。