CN110469659B - 一种电子换挡器的挡位标定方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子换挡器的挡位标定方法及系统，该方法包括：控制换挡旋钮从两个相反的方向进入第一组待标定挡位范围内且自由恢复至稳定状态，以及控制换挡旋钮从一个方向进入第二组待标定挡位范围内且自由恢复至稳定状态；获取换挡旋钮进入第一组待标定挡位范围内，恢复至稳定状态分别对应的初始角度值和终点角度值，以及换挡旋钮进入第二组待标定挡位范围内，恢复至稳定状态对应的初始角度值；计算第一组待标定挡位以及第二组待标定挡位的学习值，根据第一组待标定挡位的学习值验证第二组待标定挡位的学习值，确定第一组待标定挡位和第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围。本发明可以解决电子换挡器精确换挡的问题。

Description

一种电子换挡器的挡位标定方法及系统

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种电子换挡器的挡位标定方法及系统。

背景技术

电子换档器不同于传统换档器，传统的换挡机构为机械拉锁式换挡器，其电路部分主要是换挡面板的背光灯控制，本身没有控制器。换挡拉锁连接到变速器的挡位选择开关，挡位选择由拉锁行程决定，TCU(Transmission Control Unit,自动变速箱控制单元)负责检测挡位并执行。P挡锁止与解锁实质上是驾驶员的动作力。传统的换挡结构占据空间大、拉锁需要穿过防火墙，内饰布置局限多。

电子换挡器模块通常称为GSM，取消了传统的机械拉索机构，使得产品布置得更加的方便，节约了更多的布置空间，同时在换挡控制策略及模式(即换挡器控制器模块)不变的前提下，可以将换挡器设计和执行器设计成不同的形式。据调查目前国际上应用电子换挡器的车型有奔驰、宝马、捷豹、路虎等，国内正在开发的厂家有上海汽车、长安集团。电子换挡器逐渐以新科技的形式装备在高级精品车上，在一定程度上代表了汽车技术前沿。

电子换挡器模块内部具有处理器，检测驾驶挡位并集成挡位灯光控制，TCU集成于变速器箱体，仅负责挡位执行。TCU与GSM之间采用CAN/LIN总线连接，可省去机械拉锁，简化相互连接，对于新能源车辆则是VCU(Vehicle Control Unit，整车控制器)替代TCU负责整车挡位执行。电子换挡器通过双路霍尔传感器来检测换挡旋钮的位置从而确认当前档位，然后由单路的霍尔传感器(即旋转霍尔传感器)与电机组成的闭环系统，本系统要求换挡旋钮处的霍尔传感器必须能精确反馈换挡旋钮的当前位置，从而输出当前档位信息。本系统的用于确定换挡旋钮位置的霍尔传感器安装在换挡旋钮下方(如图1所示，2为霍尔传感器，10为磁铁，8为换挡旋钮，9为连接杆)，当换挡旋钮转动时最下方的磁铁会与霍尔传感器产生磁场交汇，从而输出角度值信息。由于产品误差、机械工差、安装误差等原因，每一个换挡控制器(即电子换挡控制器)对应的档位角度值范围区间并不一致，从而导致磁场交汇后输出值存在一定范围偏移，因此需要在产品下线后对每个换挡控制器的换挡旋钮位置进行标定，再将此标定值写入对应的换挡控制器中用于实时控制。现有的一些技术方案，P档自学习只能精确识别P档，其他的档位靠设计数据进行推算，可能会由于公差问题导致P档之后的某个档位的角度区域超出设计范围，从而无法识别档位。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种电子换挡器的挡位标定方法及系统，可以解决电子换挡器精确换挡的问题。

本发明提供的一种电子换挡器的挡位标定方法，包括下述步骤：

驱动换挡旋钮在两个相反的方向进行旋转，控制所述换挡旋钮从两个相反的方向进入第一组待标定挡位范围内，且在所述第一组待标定挡位范围内自由恢复至稳定状态，以及控制所述换挡旋钮从一个方向进入第二组待标定挡位范围内，且在所述第二组待标定挡位范围内自由恢复至稳定状态；

通过与所述换挡旋钮对应的霍尔传感器，获取所述换挡旋钮从两个相反的方向进入所述第一组待标定挡位范围内，恢复至稳定状态分别对应的初始角度值和终点角度值，以及所述换挡旋钮从一个方向进入所述第二组待标定挡位范围内，恢复至稳定状态对应的初始角度值；

根据所述换挡旋钮在所述第一组待标定挡位范围内对应的初始角度值和所述终点角度值，计算所述第一组待标定挡位的学习值，以及将所述换挡旋钮在所述第二组待标定挡位范围内对应的初始角度值作为所述第二组待标定挡位的学习值，根据所述第一组待标定挡位的学习值验证所述第二组待标定挡位的学习值，若所述第二组待标定挡位的学习值符合要求，则根据所述第一组待标定挡位的学习值和所述第二组待标定挡位的学习值，确定所述第一组待标定挡位和所述第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围。

优选地，驱动换挡旋钮在两个相反的方向进行旋转，具体为：

控制所述换挡旋钮按照第一方向旋转到底后，撤销所述换挡旋钮所受外力，使得所述换挡旋钮自由恢复至稳定状态；

驱动所述换挡旋钮按照与所述第一方向相反的第二方向，依次旋转至不同挡位范围内，直至所述第二方向上的最后一个待标定挡位范围；

驱动所述换挡旋钮按照所述第一方向，依次旋转至不同挡位范围内，直至所述第一方向上的最后一个待标定挡位范围；

其中，当所述换挡旋钮在当前挡位范围内恢复至稳定状态时，再驱动所述换挡旋钮旋转至下一挡位范围。

优选地，所述换挡旋钮旋在任意相邻的两个挡位范围之间切换时，驱动所述换挡旋钮旋转的角度均相同。

优选地，待标定挡位按照所述换挡旋钮顺时针旋转方向依次包含有P挡、R挡、N挡、D挡；所述第一组待标定挡位包含有P挡、R挡和N挡，所述第二组待标定挡位为D挡；所述第一方向为逆时针方向，所述第二方向为顺时针方向。

优选地，计算所述第一组待标定挡位的学习值，具体为：

根据所述第一组待标定挡位范围内对应的初始角度值和终点角度值，计算所述第一组待标定挡位范围内对应的初始角度值和终点角度值的平均值作为所述第一组待标定挡位的学习值；

根据所述第一组待标定挡位的学习值验证所述第二组待标定挡位的学习值，具体为：

判断P挡、R挡、N挡的学习值与D挡的学习值之间的差值是否均在对应的预设角度差值范围内时，若是，则判断D挡的学习值符合要求。

优选地，根据所述第一组待标定挡位的学习值和所述第二组待标定挡位的学习值，确定所述第一组待标定挡位和所述第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围，具体为：

在所述第一组待标定挡位的学习值和所述第二组待标定挡位的学习值上分别加上预设角度值，作为所述第一组待标定挡位和所述第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围的最大值，在所述第一组待标定挡位的学习值和所述第二组待标定挡位的学习值上分别减去所述预设角度值，作为所述第一组待标定挡位和所述第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围的最小值，且将所述第一组待标定挡位和所述第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围存储在换挡控制器中。

优选地，通过所述霍尔传感器获取所述初始角度值和所述终点角度值，具体为：

换挡控制器通过SPI总线读取所述霍尔传感器输出的所述初始角度值和所述终点角度值；

驱动换挡旋钮在两个相反的方向进行旋转，具体为：

通过CAN总线将控制指令发送至机械手，控制机械手驱动所述换挡旋钮在两个相反的方向进行旋转，使得所述换挡旋钮在相邻两个挡位范围内进行切换。

优选地，还包括下述步骤：

换挡控制器根据所述霍尔传感器的当前角度值，判断汽车的当前挡位，当汽车的当前挡位为P挡时，发送锁止指令至电机，通过所述电机驱动执行机构实现驻车结构锁止，当汽车的当前挡位为非P挡时，则发送解锁指令至所述电机，通过所述电机驱动执行结构实现驻车机构解锁。

本发明还提供一种电子换挡器的挡位标定系统，包括：上位机、旋转控制模块、换挡控制器；

所述上位机，与所述旋转控制模块之间通信连接，用于发送旋转控制指令至所述旋转控制模块；

所述旋转控制模块，用于与换挡旋钮相配合，根据所述旋转控制指令驱动所述换挡旋钮向两个相反的方向进行旋转；

所述换挡控制器，用于获取与所述换挡旋钮对应的霍尔传感器的角度值，并根据所述换挡旋钮从两个相反的方向进入第一组待标定挡位范围内，恢复至稳定状态分别对应的初始角度值和终点角度值，计算所述第一组待标定挡位的学习值，以及将所述换挡旋钮从一个方向进入第二组待标定挡位范围内，恢复至稳定状态对应的初始角度值作为所述第二组待标定挡位的学习值，根据所述第一组待标定挡位的学习值验证所述第二组待标定挡位的学习值，若所述第二组待标定挡位的学习值符合要求，则根据所述第一组待标定挡位的学习值和所述第二组待标定挡位的学习值，确定所述第一组待标定挡位和所述第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围。

优选地，所述换挡控制器，用于根据所述第一组待标定挡位范围内对应的初始角度值和所述终点角度值，计算所述第一组待标定挡位范围内对应的初始角度值和所述终点角度值的平均值作为所述第一组待标定挡位的学习值；

且所述换挡控制器，用于在所述第一组待标定挡位的学习值和所述第二组待标定挡位的学习值上分别加上预设角度值，作为所述第一组待标定挡位和所述第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围的最大值，在所述第一组待标定挡位的学习值和所述第二组待标定挡位的学习值上分别减去所述预设角度值，作为所述第一组待标定挡位和所述第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围的最小值，且将所述第一组待标定挡位和所述第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围进行存储。

实施本发明，具有如下有益效果：本发明将待标定的挡位划分为第一组待标定挡位和第二组待标定挡位，根据换挡旋钮从两个相反的方向进入第一组待标定挡位范围内，恢复至稳定状态分别对应的初始角度值和终点角度值，计算第一组待标定挡位的学习值，以及将换挡旋钮从一个方向进入第二组待标定挡位范围内，恢复至稳定状态对应的初始角度值作为第二组待标定挡位的学习值，根据第一组待标定挡位的学习值验证第二组待标定挡位的学习值，若第二组待标定挡位的学习值符合要求，则根据第一组待标定挡位的学习值和第二组待标定挡位的学习值，确定第一组待标定挡位和第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围。

第一组待标定挡位的学习值考虑了初始角度值和终点角度值，结合初始角度值和终点角度值计算对应的学习值，可以吸收换挡旋钮对应的结构件中的工差，并且还结合第二组待标定挡位的学习值综合判断第一组待标定挡位的学习值和第二组待标定挡位的学习值是否准确，因此本发明使用换挡控制器根据霍尔传感器的角度值判断挡位位置更加准确，可以解决电子换挡器精确换挡的问题。

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是本发明提供的霍尔传感器与换挡旋钮之间相对位置示意图。

图2是本发明提供的电子换挡器的挡位标定方法流程图。

图3是本发明提供的换挡旋钮自学习的示意图。

图4是本发明提供的电子换挡器的挡位标定系统的原理框图。

图5是本发明提供的换挡控制器工作时的原理框图。

具体实施方式

本发明提供一种电子换挡器的挡位标定方法，如图2所示，该挡位标定方法包括下述步骤：

驱动换挡旋钮在两个相反的方向进行旋转，控制换挡旋钮从两个相反的方向进入第一组待标定挡位范围内，且在第一组待标定挡位范围内自由恢复至稳定状态，以及控制换挡旋钮从一个方向进入第二组待标定挡位范围内，且在第二组待标定挡位范围内自由恢复至稳定状态；

通过与换挡旋钮对应的霍尔传感器(即旋转霍尔传感器)，获取换挡旋钮从两个相反的方向进入第一组待标定挡位范围内，恢复至稳定状态分别对应的初始角度值和终点角度值，以及换挡旋钮从一个方向进入第二组待标定挡位范围内，恢复至稳定状态对应的初始角度值；

根据换挡旋钮在第一组待标定挡位范围内对应的初始角度值和终点角度值，计算第一组待标定挡位的学习值，以及将换挡旋钮在第二组待标定挡位范围内对应的初始角度值作为第二组待标定挡位的学习值，根据第一组待标定挡位的学习值验证第二组待标定挡位的学习值，若第二组待标定挡位的学习值符合要求，则根据第一组待标定挡位的学习值和第二组待标定挡位的学习值，确定第一组待标定挡位和第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围。

进一步地，驱动换挡旋钮在两个相反的方向进行旋转，具体为：

控制换挡旋钮按照第一方向旋转到底后，撤销换挡旋钮所受外力，使得换挡旋钮自由恢复至稳定状态；

驱动换挡旋钮按照与第一方向相反的第二方向，依次旋转至不同挡位范围内，直至第二方向上的最后一个待标定挡位范围；

驱动换挡旋钮按照第一方向，依次旋转至不同挡位范围内，直至第一方向上的最后一个待标定挡位范围；

其中，当换挡旋钮在当前挡位范围内恢复至稳定状态时，再驱动换挡旋钮旋转至下一挡位范围。

进一步地，换挡旋钮旋在任意相邻的两个挡位范围之间切换时，驱动换挡旋钮旋转的角度均相同，例如可以都是20°。

进一步地，待标定挡位按照换挡旋钮顺时针旋转方向依次包含有P挡、R挡、N挡、D挡；第一组待标定挡位包含有P挡、R挡和N挡，第二组待标定挡位为D挡；第一方向为逆时针方向，第二方向为顺时针方向。

进一步地，计算第一组待标定挡位的学习值，具体为：

根据第一组待标定挡位范围内对应的初始角度值和终点角度值，计算第一组待标定挡位范围内对应的初始角度值和终点角度值的平均值作为第一组待标定挡位的学习值；

根据第一组待标定挡位的学习值验证第二组待标定挡位的学习值，具体为：

判断P挡、R挡、N挡的学习值与D挡的学习值之间的差值是否均在对应的预设角度差值范围内时，若是，则判断D挡的学习值符合要求。

进一步地，根据第一组待标定挡位的学习值和第二组待标定挡位的学习值，确定第一组待标定挡位和第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围，具体为：

在第一组待标定挡位的学习值和第二组待标定挡位的学习值上分别加上预设角度值，作为第一组待标定挡位和第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围的最大值，在第一组待标定挡位的学习值和第二组待标定挡位的学习值上分别减去预设角度值，作为第一组待标定挡位和第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围的最小值，且将第一组待标定挡位和第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围存储在换挡控制器中。

进一步地，通过霍尔传感器获取初始角度值和终点角度值，具体为：

换挡控制器通过SPI总线读取霍尔传感器输出的初始角度值和终点角度值；

驱动换挡旋钮在两个相反的方向进行旋转，具体为：

通过CAN总线将控制指令发送至机械手，控制机械手驱动换挡旋钮在两个相反的方向进行旋转，使得换挡旋钮在相邻两个挡位范围内进行切换。

进一步地，电子换挡器的挡位标定方法还包括下述步骤：

换挡控制器根据霍尔传感器的当前角度值，判断汽车的当前挡位，当汽车的当前挡位为P挡时，发送锁止指令至电机，通过电机驱动执行机构实现驻车结构锁止，当汽车的当前挡位为非P挡时，则发送解锁指令至电机，通过电机驱动执行结构实现驻车机构解锁。

本发明提供的电子换挡器的挡位标定方法的另一具体实施例中，如图3所示，霍尔传感器2的水平方向为X轴，垂直方向为Y轴，R档区域的中轴线正好与Y轴重合，以R挡区域中轴线为基准，顺时针偏转10°和逆时针偏转10°形成的范围内即视作R档区域。R档区域中轴线往顺时针方向偏转20°视为N档区域中轴线位置，顺时针方向偏转40°视为D档区域中轴线位置，R档区域中轴线往逆时钟方向偏转20°视为P档区域中轴线位置，P/N/D三档档位区域范围判断和R档一致，都是以中轴线为基准，顺时针偏转10°，以及逆时针偏转10°所形成的范围，具体范围值如表1所示。由于结构累积公差，表1中所示的不同挡位对应的区域范围两端的角度值均存在正负1°误差。

表1

表2所示为20组实测数据，可知20组样件中P档区域中轴线初始角度平均值约为193°，R档区域中轴线初始角度平均值约为172°，N档区域中轴线初始角度平均值约为151°，D档区域中轴线初始角度平均值约为131°；相邻两个挡位中轴线之间的角度差值(例如，P挡与R挡之间，R挡与N挡之间，N挡与D挡之间)基本保持在19°到21°之间波动，没有规律的数据分布使控制端不能使用默认值来作为换挡判定条件。

表2

上述档位工差边界，由控制器样件下线或出厂时标定(固定角度值)。

如图3所示，当换挡控制器总成装配完毕后，换挡旋钮逆时针旋转到底，换挡旋钮上固定一个旋钮结构件，换挡旋钮进行旋转时，旋钮结构件在旋钮限位组件11对应的挡位区域凹槽上来回移动，在换挡旋钮旋转时，位于换挡旋钮下方且与换挡旋钮固定连接的磁铁10也跟着旋转，与磁铁10相对的霍尔传感器2可以感应磁场的变化，进而推断出换挡旋钮旋转的角度，也对应旋钮结构件旋转的角度。

旋钮结构件旋转至P挡区域的最左端，撤销外力后，旋钮结构件将滑落落至P挡区域对应的内壁凹槽最低端，此点即作为自学习起点。通过外设夹具和机械手固定住电子换挡器总成之后，换挡控制器芯片内部通过SPI总线读取到当前霍尔传感器2输出的角度值，待霍尔传感器2输出的角度值稳定后记录此处位置为P1，即记录旋钮结构件在P挡区域对应的凹槽内处于稳定时，对应的霍尔传感器2的角度值。

之后，上位机通过CAN总线发布指令，控制机械手向顺时针方向进行旋转，带动换挡旋钮旋转，机械手每次旋转角度固定为20°。第一次旋转后，换挡旋钮的旋钮结构件将落在R档区域中轴线(第二个内壁凹槽最底端)位置，换挡控制器芯片内部通过SPI总线读取到当前霍尔传感器2输出的角度值，待霍尔传感器2输出的角度值稳定后记录此处位置为R1，即记录旋钮结构件在R挡区域对应的凹槽内处于稳定时，对应的霍尔传感器2的角度值。

自学习继续，上位机通过CAN总线发布指令，控制机械手向顺时针方向进行第二次旋转，旋转后旋钮结构件将落在N档区域中轴线(第三个内壁凹槽最底端)位置，换挡控制器芯片内部通过SPI总线读取到当前霍尔传感器2输出的角度值，待霍尔传感器2输出的角度值稳定后记录此处位置为N1，即记录旋钮结构件在N挡区域对应的凹槽内处于稳定时，对应的霍尔传感器2的角度值。

机械手向顺时针方向进行第三次旋转，旋转后旋钮结构件将落在D档区域中轴线(第四个内壁凹槽最底端)位置，换挡控制器芯片内部通过SPI总线读取到当前霍尔传感器2输出的角度值，待霍尔传感器2输出的角度值稳定后记录此处位置为D1，即记录旋钮结构件在D挡区域对应的凹槽内处于稳定时，对应的霍尔传感器2的角度值。此时第一组档位中轴线位置对应的角度值全部记录完毕。

接着，上位机开始通过CAN总线控制机械手从D档中轴线位置开始逆时钟旋转，机械手第一次逆时钟旋转后，带动换挡旋钮结构件落在N档中轴线(第三个内壁凹槽最底端)位置，换挡控制器芯片内部通过SPI总线读取到当前霍尔传感器2输出的角度值，数值稳定后记录此处位置为N2。自学习继续，第二次逆时钟旋转后旋钮结构件将落在R档中轴线(第二个内壁凹槽最底端)位置，换挡控制器芯片内部通过SPI总线读取到当前霍尔传感器2输出的角度值，霍尔传感器2输出的角度值稳定后记录此处位置为R2。机械手向逆时钟方向进行第三次旋转，旋转后，旋钮结构件将落在P档中轴线(第一个内壁凹槽最底端)位置，换挡控制器芯片内部通过SPI总线读取到当前霍尔传感器2输出的角度值，霍尔传感器2输出的角度值稳定后，记录此处位置为P2。此时第二组档位中轴线位置全部记录完毕，自学习动作完成。

旋钮结构件在上述的P1、R1、N1、D1、N2、R2、P2位置分别对应的霍尔传感器2的角度值用10进制数存储。在本实施例中，霍尔传感器2的角度值与存储的10进制数之间的换算公式如下：10进制数*360°/16388＝角度值。

采用平均值计算的方式计算P、R、N挡的学习值：

(P1角度值+P2角度值)/2＝P挡学习值；

(R1角度值+R2角度值)/2＝R挡学习值；

(N1角度值+N2角度值)/2＝N挡学习值。

根据P挡学习值、R挡学习值、N挡学习值推算D挡学习值是否满足条件，D挡学习值也即是D1角度值。

P挡学习值-60°-D挡学习值的结果，R挡学习值-40°-D挡学习值的结果，N挡学习值-20°-D挡学习值的结果是否均在±2°范围内，若是，则判断D挡学习值符合要求，P挡学习值、R挡学习值以及N挡学习值也符合要求。

本发明还提供一种电子换挡器的挡位标定系统，如图4所示，该挡位标定系统包括：上位机3、旋转控制模块4、换挡控制器1。

上位机3与旋转控制模块4之间通信连接，用于发送旋转控制指令至旋转控制模块4。

旋转控制模块4用于与换挡旋钮相配合，根据旋转控制指令驱动换挡旋钮向两个相反的方向进行旋转。旋转控制模块4可以是机械手。

换挡控制器1用于获取与换挡旋钮对应的霍尔传感器2的角度值，并根据换挡旋钮从两个相反的方向进入第一组待标定挡位范围内，恢复至稳定状态分别对应的初始角度值和终点角度值，计算第一组待标定挡位的学习值，以及将换挡旋钮从一个方向进入第二组待标定挡位范围内，恢复至稳定状态对应的初始角度值作为第二组待标定挡位的学习值，根据第一组待标定挡位的学习值验证第二组待标定挡位的学习值，若第二组待标定挡位的学习值符合要求，则根据第一组待标定挡位的学习值和第二组待标定挡位的学习值，确定第一组待标定挡位和第二组待标定挡位对应的霍尔传感器2的角度范围。

进一步地，换挡控制器1用于根据第一组待标定挡位范围内对应的初始角度值和终点角度值，计算第一组待标定挡位范围内对应的初始角度值和终点角度值的平均值作为第一组待标定挡位的学习值。

且换挡控制器1用于在第一组待标定挡位的学习值和第二组待标定挡位的学习值上分别加上预设角度值，作为第一组待标定挡位和第二组待标定挡位对应的霍尔传感器2的角度范围的最大值，在第一组待标定挡位的学习值和第二组待标定挡位的学习值上分别减去预设角度值，作为第一组待标定挡位和第二组待标定挡位对应的霍尔传感器2的角度范围的最小值，且将第一组待标定挡位和第二组待标定挡位对应的霍尔传感器2的角度范围进行存储。本发明提供一种电子换档器档位标定方法，能解决上述问题，使每个产品下线后，能通过自学习获得每个产品的旋钮位置霍尔传感器2数值与物理档位范围的精确对应关系，并将此对应关系记录到该控制器中。

如图5所示，换挡控制器1通过霍尔传感器2输出的角度值，判断用户所需挡位，当用户所需挡位为P挡时，换挡控制器1通知电机5(例如各种直流电机)驱动执行机构6(例如，齿轮齿条、推轮推杆、棘轮棘爪等)推动驻车机构，实现驻车机构锁止，当用户所需挡位为非P挡时，换挡控制器1通知电机5驱动执行机构6拉动驻车机构，实现驻车机构解锁。

换挡控制器1将用户所需挡位信息上传至CAN总线和硬线，TCU(TransmissionControl Unit,自动变速箱控制单元)控制器7通过CAN总线信号和硬线电平信号获取换挡控制器1上传的用户所需挡位信息，当挡位信息正确时，TCU控制器则执行换挡操作，同时通过CAN总线将实时正确的挡位信息传给换挡控制器1。

综上所述，本发明将待标定的挡位划分为第一组待标定挡位和第二组待标定挡位，根据换挡旋钮从两个相反的方向进入第一组待标定挡位范围内，恢复至稳定状态分别对应的初始角度值和终点角度值，计算第一组待标定挡位的学习值，以及将换挡旋钮从一个方向进入第二组待标定挡位范围内，恢复至稳定状态对应的初始角度值作为第二组待标定挡位的学习值，根据第一组待标定挡位的学习值验证第二组待标定挡位的学习值，若第二组待标定挡位的学习值符合要求，则根据第一组待标定挡位的学习值和第二组待标定挡位的学习值，确定第一组待标定挡位和第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围。

第一组待标定挡位的学习值考虑了初始角度值和终点角度值，结合初始角度值和终点角度值计算对应的学习值，可以吸收换挡旋钮对应的结构件中的工差，并且还结合第二组待标定挡位的学习值综合判断第一组待标定挡位的学习值和第二组待标定挡位的学习值是否准确，因此本发明使用换挡控制器根据霍尔传感器的角度值判断挡位位置更加准确，可以解决电子换挡器精确换挡的问题。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电子换挡器的挡位标定方法，其特征在于，包括下述步骤：

驱动换挡旋钮在两个相反的方向进行旋转，控制所述换挡旋钮从两个相反的方向进入第一组待标定挡位范围内，且在所述第一组待标定挡位范围内自由恢复至稳定状态，以及控制所述换挡旋钮从一个方向进入第二组待标定挡位范围内，且在所述第二组待标定挡位范围内自由恢复至稳定状态；

通过与所述换挡旋钮对应的霍尔传感器，获取所述换挡旋钮从两个相反的方向进入所述第一组待标定挡位范围内，恢复至稳定状态分别对应的初始角度值和终点角度值，以及所述换挡旋钮从一个方向进入所述第二组待标定挡位范围内，恢复至稳定状态对应的初始角度值；

根据所述换挡旋钮在所述第一组待标定挡位范围内对应的初始角度值和所述终点角度值，计算所述第一组待标定挡位的学习值，以及将所述换挡旋钮在所述第二组待标定挡位范围内对应的初始角度值作为所述第二组待标定挡位的学习值，根据所述第一组待标定挡位的学习值验证所述第二组待标定挡位的学习值，若所述第二组待标定挡位的学习值符合要求，则根据所述第一组待标定挡位的学习值和所述第二组待标定挡位的学习值，确定所述第一组待标定挡位和所述第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围。

2.根据权利要求1所述的电子换挡器的挡位标定方法，其特征在于，驱动换挡旋钮在两个相反的方向进行旋转，具体为：

控制所述换挡旋钮按照第一方向旋转到底后，撤销所述换挡旋钮所受外力，使得所述换挡旋钮自由恢复至稳定状态；

驱动所述换挡旋钮按照与所述第一方向相反的第二方向，依次旋转至不同挡位范围内，直至所述第二方向上的最后一个待标定挡位范围；

驱动所述换挡旋钮按照所述第一方向，依次旋转至不同挡位范围内，直至所述第一方向上的最后一个待标定挡位范围；

其中，当所述换挡旋钮在当前挡位范围内恢复至稳定状态时，再驱动所述换挡旋钮旋转至下一挡位范围。

3.根据权利要求2所述的电子换挡器的挡位标定方法，其特征在于，所述换挡旋钮在任意相邻的两个挡位范围之间切换时，驱动所述换挡旋钮旋转的角度均相同。

4.根据权利要求2所述的电子换挡器的挡位标定方法，其特征在于，待标定挡位按照所述换挡旋钮顺时针旋转方向依次包含有P挡、R挡、N挡、D挡；所述第一组待标定挡位包含有P挡、R挡和N挡，所述第二组待标定挡位为D挡；所述第一方向为逆时针方向，所述第二方向为顺时针方向。

5.根据权利要求2所述的电子换挡器的挡位标定方法，其特征在于，计算所述第一组待标定挡位的学习值，具体为：

根据所述第一组待标定挡位范围内对应的初始角度值和终点角度值，计算所述第一组待标定挡位范围内对应的初始角度值和终点角度值的平均值作为所述第一组待标定挡位的学习值；

根据所述第一组待标定挡位的学习值验证所述第二组待标定挡位的学习值，具体为：

判断P挡、R挡、N挡的学习值与D挡的学习值之间的差值是否均在对应的预设角度差值范围内时，若是，则判断D挡的学习值符合要求。

6.根据权利要求5所述的电子换挡器的挡位标定方法，其特征在于，根据所述第一组待标定挡位的学习值和所述第二组待标定挡位的学习值，确定所述第一组待标定挡位和所述第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围，具体为：

在所述第一组待标定挡位的学习值和所述第二组待标定挡位的学习值上分别加上预设角度值，作为所述第一组待标定挡位和所述第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围的最大值，在所述第一组待标定挡位的学习值和所述第二组待标定挡位的学习值上分别减去所述预设角度值，作为所述第一组待标定挡位和所述第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围的最小值，且将所述第一组待标定挡位和所述第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围存储在换挡控制器中。

7.根据权利要求1所述的电子换挡器的挡位标定方法，其特征在于，通过所述霍尔传感器获取所述初始角度值和所述终点角度值，具体为：

换挡控制器通过SPI总线读取所述霍尔传感器输出的所述初始角度值和所述终点角度值；

驱动换挡旋钮在两个相反的方向进行旋转，具体为：

通过CAN总线将控制指令发送至机械手，控制机械手驱动所述换挡旋钮在两个相反的方向进行旋转，使得所述换挡旋钮在相邻两个挡位范围内进行切换。

8.根据权利要求1所述的电子换挡器的挡位标定方法，其特征在于，还包括下述步骤：

换挡控制器根据所述霍尔传感器的当前角度值，判断汽车的当前挡位，当汽车的当前挡位为P挡时，发送锁止指令至电机，通过所述电机驱动执行机构实现驻车结构锁止，当汽车的当前挡位为非P挡时，则发送解锁指令至所述电机，通过所述电机驱动执行结构实现驻车机构解锁。

9.一种电子换挡器的挡位标定系统，其特征在于，包括：上位机、旋转控制模块、换挡控制器；

所述上位机，与所述旋转控制模块之间通信连接，用于发送旋转控制指令至所述旋转控制模块；

所述旋转控制模块，用于与换挡旋钮相配合，根据所述旋转控制指令驱动所述换挡旋钮向两个相反的方向进行旋转；

所述换挡控制器，用于获取与所述换挡旋钮对应的霍尔传感器的角度值，并根据所述换挡旋钮从两个相反的方向进入第一组待标定挡位范围内，恢复至稳定状态分别对应的初始角度值和终点角度值，计算所述第一组待标定挡位的学习值，以及将所述换挡旋钮从一个方向进入第二组待标定挡位范围内，恢复至稳定状态对应的初始角度值作为所述第二组待标定挡位的学习值，根据所述第一组待标定挡位的学习值验证所述第二组待标定挡位的学习值，若所述第二组待标定挡位的学习值符合要求，则根据所述第一组待标定挡位的学习值和所述第二组待标定挡位的学习值，确定所述第一组待标定挡位和所述第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围。

10.根据权利要求9所述的电子换挡器的挡位标定系统，其特征在于，所述换挡控制器，用于根据所述第一组待标定挡位范围内对应的初始角度值和所述终点角度值，计算所述第一组待标定挡位范围内对应的初始角度值和所述终点角度值的平均值作为所述第一组待标定挡位的学习值；

且所述换挡控制器，用于在所述第一组待标定挡位的学习值和所述第二组待标定挡位的学习值上分别加上预设角度值，作为所述第一组待标定挡位和所述第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围的最大值，在所述第一组待标定挡位的学习值和所述第二组待标定挡位的学习值上分别减去所述预设角度值，作为所述第一组待标定挡位和所述第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围的最小值，且将所述第一组待标定挡位和所述第二组待标定挡位对应的霍尔传感器的角度范围进行存储。

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