CN110877537A - 可回位式换挡控制方法、系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可回位式换挡控制方法、系统及电动汽车。该可回位式换挡控制方法，包括如下步骤：获取换挡操纵装置的档位请求信息和车辆的档位校验信息；根据所述档位请求信息和所述档位校验信息进行换挡决策；根据所述换挡决策，控制车辆进行相应的换挡操作。本发明旨在解决传统技术中换档控制缺少档位信息反馈及校验功能，从而无法保证换挡的准确性的问题。

Description

可回位式换挡控制方法、系统及电动汽车

技术领域

本发明涉及换挡控制技术领域，特别是涉及一种可回位式换挡控制方法、系统及电动汽车。

背景技术

随着能源和环境问题的日益严峻，节能环保概念深入人心，电动汽车具有节能、环保等显著优点，得到世界范围内的高度关注。新能源汽车与传统燃油车辆在车辆控制原理方面有很大区别，换档控制根据车型结构以及电子器件及控制器的不同而采用不同的控制策略，换档控制策略不仅关乎整车性能，而且与行车安全息息相关。但是，传统的纯电动汽车的换档控制缺少档位信息反馈及校验功能，从而无法保证换挡的准确性。

发明内容

基于此，本发明提供一种可回位式换挡控制方法、系统及电动汽车，旨在解决传统技术中换档控制缺少档位信息反馈及校验功能，从而无法保证换挡的准确性的问题。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种可回位式换挡控制方法，包括如下步骤：

获取换挡操纵装置的档位请求信息和车辆的档位校验信息；

根据所述档位请求信息和所述档位校验信息进行换挡决策；

根据所述换挡决策，控制车辆进行相应的换挡操作。

可选地，在“获取换挡操纵装置的档位请求信息和车辆的档位校验信息”时，包括如下步骤：

获取换挡操纵装置的位置感应发射器的档位发射信号，作为所述档位请求信息；

获取车辆的车速信息、电机旋转方向信息和制动踏板信息，作为所述档位校验信息。

可选地，在“根据所述档位请求信息和所述档位校验信息进行换挡决策”时，包括如下步骤：

根据所述档位校验信息，判断车辆当前的运行状态是否符合换挡条件；

根据判断结果和所述档位请求信息作出换挡决策。

可选地，在“根据判断结果和所述档位请求信息作出换挡决策”时，包括如下步骤：

当车辆处于空挡，车辆当前的运行状态符合换挡条件时，根据所述档位请求信息判断换入行车挡或换入倒车档；否则，判断仍置于空挡；

当车辆处于行车档，车辆当前的运行状态符合换挡条件时，根据所述档位请求信息判断换入空挡或换入倒车档；否则，判断仍置于行车档；

当车辆处于倒车挡，车辆当前的运行状态符合换挡条件时，根据所述档位请求信息判断换入空挡；否则，判断仍置于倒车挡。

可选地，在“当车辆处于空挡，车辆当前的运行状态符合换挡条件时，根据所述档位请求信息判断换入行车挡或换入倒车档”时，包括如下步骤：

当车辆处于空挡，接收到的制动踏板信息、车速信息、电机旋转方向信息符合换挡要求，且获取到向后位置感应接收器接收的所述档位请求信息时，判断可换入行车挡；

当车辆处于空挡，接收到的制动踏板信息、车速信息、电机旋转方向信息符合换挡要求，且获取到向前按键位置感应接收器接收的所述档位请求信息时，判断可换入倒车挡。

可选地，在“当车辆处于行车档，车辆当前的运行状态符合换挡条件时，根据所述档位请求信息判断换入空挡或换入倒车档”时，包括如下步骤：

当车辆处于行车挡，接收到的车速信息符合换挡要求，且获取到向前位置感应接收器接收的所述档位请求信息或向前按键位置感应接收器接收的所述档位请求信息或换挡操纵装置失效信息，判断可换入空挡；

当车辆处于行车挡时，接收到的车速信息、制动踏板信息符合换挡要求，且获取到向前按键位置感应接收器接收的所述档位请求信息，判断可直接换入倒车挡。

可选地，在“当车辆处于倒车挡，车辆当前的运行状态符合换挡条件时，根据所述档位请求信息判断换入空挡”时，包括如下步骤：

当车辆处于倒车挡，获取到向后位置感应接收器接收的所述档位请求信息或换挡操纵装置失效信息，判断可换入空挡。

可选地，在“根据所述换挡决策，控制车辆进行相应的换挡操作”时，包括如下步骤：

传输所述换挡决策至电机控制器和人机界面；

控制电机控制器以驱动电机根据换挡策略进行工作，控制仪表和中控系统显示相应档位信息。

此外，本发明还提出一种可回位式换挡控制系统，包括：

换挡操纵装置，用于获取车辆的档位信息和换挡请求信息；以及，

整车控制器，用于获取所述换挡操纵装置传输的所述档位信息和所述换挡请求信息、以及用于获取车辆的档位校核信息，并用于根据所述换挡请求信息和所述档位校核信息作出换挡决策，并用于根据所述换挡决策控制车辆作出相应的换挡操作。

此外，本发明还提出一种电动汽车，包括如上所述的可回位式换挡控制系统。

本发明提出的技术方案中，该方法可以通过校验档位信息，保证换档准确，且通过判断是否满足换挡条件以确保行车安全性，控制过程较为简单，降低了生产和开发成本，便于可回位式换挡操纵装置的推广应用。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述可回位式换挡控制方法的步骤流程示意简图；

图2为本发明实施例所述可回位式换挡控制方法的步骤S100的详细步骤流程示意简图；

图3为本发明实施例所述可回位式换挡控制方法的步骤S200的详细步骤流程示意简图；

图4为本发明实施例所述可回位式换挡控制方法的步骤S220的详细步骤流程示意简图；

图5为本发明实施例所述可回位式换挡控制方法的步骤S300的详细步骤流程示意简图；

图6为本发明实施例所述可回位式换挡控制系统的结构示意简框图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。

新能源汽车与传统燃油车辆在车辆控制原理方面有很大区别，换档控制根据车型结构以及电子器件及控制器的不同而采用不同的控制策略，换档控制策略不仅关乎整车性能，而且与行车安全息息相关。但是，传统的纯电动汽车的换档控制缺少档位信息反馈及校验功能，从而无法保证换挡的准确性。针对上述技术问题，本发明提出一种可回位式换挡控制方法及系统，可以在换挡控制过程过程中进行档位信息反馈和校验，以保证换挡的准确性。

如图1所示，本发明提出一种可回位式换挡控制方法，包括如下步骤：

S100、获取换挡操纵装置10的档位请求信息和车辆的档位校验信息；

S200、根据所述档位请求信息和所述档位校验信息进行换挡决策；

S300、根据所述换挡决策，控制车辆进行相应的换挡操作。

本发明提出的技术方案中，可以通过校验档位信息，保证换档准确，且通过判断是否满足换挡条件以确保行车安全性，控制过程较为简单，降低了生产和开发成本，便于可回位式换挡操纵装置10的推广应用。

而且，如图2所示，在步骤S100中，“获取换挡操纵装置10的档位请求信息和车辆的档位校验信息”时，包括如下步骤：

S110、获取换挡操纵装置10的位置感应发射器的档位发射信号，作为所述档位请求信息。即换挡操纵装置10的位置感应发射器会在操作人员的操作下发出档位发射信号，换挡操纵装置10的位置感应接收器会接收到档位发射信号，并将接收到的档位发射信号传输给整车控制器20，整车控制器20即可获得操作人员的换挡意图，即可获得档位请求信息。整车控制器20通过物理线束获得所述位置感应接收器接收的档位发射信号信息。

S120、获取车辆的车速信息、电机旋转方向信息和制动踏板信息，作为所述档位校验信息。整车控制器20在获取档位请求信息后，并不会直接作出换挡决策，而是要先进行档位校验。因此，在进行档位校验前，整车控制器20需要先获取车辆的档位校验信息，这些档位校验信息可包括车辆的车速信息、电机旋转方向信息以及制动踏板信息，例如车辆的车速是多少、车速是快还是慢，电机是在正转还是在反转、或者处于怠速状态，制动踏板是处于释放状态还是制动状态。而且，整车控制器20可通过物理线束获得所述车速信息和所述制动踏板信息，整车控制器20通过CAN总线获得电机旋转方向信息。

进一步地，如图3所示，在步骤S200中，“根据所述档位请求信息和所述档位校验信息进行换挡决策”时，包括如下步骤：

S210、根据所述档位校验信息，判断车辆当前的运行状态是否符合换挡条件。即整车控制器20根据获取的车辆的车速信息、电机旋转方向信息和制动踏板信息，判断车辆当前的运行状态是否符合相应的换挡条件，是否适合所述档位请求信息所需要的换挡操作。

S220、根据判断结果和所述档位请求信息作出换挡决策。即整车控制器20可判断车辆当前的运行状态符合相应的换挡条件，适合所述档位请求信息所需要的换挡操作时，就可以根据所述档位请求信息作出相应的换挡决策。

更进一步地，如图4所示，在步骤S220中，“根据判断结果和所述档位请求信息作出换挡决策”时，包括如下步骤：

S222、当车辆处于空挡，车辆当前的运行状态符合换挡条件时，根据所述档位请求信息判断换入行车挡或换入倒车档；否则，判断仍置于空挡。

即车辆本身已经处于空挡状态，整车控制器20根据获取的档位请求信息和档位校验信息判断出车辆当前的运行状态符合档位请求信息所需求的行车档或倒车档的换挡条件时，整车控制器20就可以根据所述档位请求信息作出可以从空挡换入行车档或换入倒车档的换挡决策；而整车控制器20根据获取的档位请求信息和档位校验信息判断出车辆当前的运行状态不符合档位请求信息所需求的行车档或倒车档的换挡条件时，整车控制器20就可以作出仍然保持空挡状态的换挡决策。

S224、当车辆处于行车档，车辆当前的运行状态符合换挡条件时，根据所述档位请求信息判断换入空挡或换入倒车档；否则，判断仍置于行车档。

即车辆本身已经处于行车档状态，整车控制器20根据获取的档位请求信息和档位校验信息判断出车辆当前的运行状态符合档位请求信息所需求的空挡或倒车档的换挡条件时，整车控制器20就可以根据所述档位请求信息作出可以从行车档换入空挡或倒车档的换挡决策；而整车控制器20根据获取的档位请求信息和档位校验信息判断出车辆当前的运行状态不符合档位请求信息所需求的空挡或倒车档的换挡条件时，整车控制器20就可以作出仍然保持行车档状态的换挡决策。

S226、当车辆处于倒车挡，车辆当前的运行状态符合换挡条件时，根据所述档位请求信息判断换入空挡；否则，判断仍置于倒车挡。

即车辆本身已经处于倒车挡状态，整车控制器20根据获取的档位请求信息和档位校验信息判断出车辆当前的运行状态符合档位请求信息所需求的空挡的换挡条件时，整车控制器20就可以根据所述档位请求信息作出可以从倒车档换入空挡的换挡决策；而整车控制器20根据获取的档位请求信息和档位校验信息判断出车辆当前的运行状态不符合档位请求信息所需求的空挡的换挡条件时，整车控制器20就可以作出仍然保持倒车挡状态的换挡决策。

而且，在步骤S222中，“当车辆处于空挡，车辆当前的运行状态符合换挡条件时，根据所述档位请求信息判断换入行车挡或换入倒车档”时，包括如下步骤：

S2222、当车辆处于空挡，接收到的制动踏板信息、车速信息、电机旋转方向信息符合换挡要求，且获取到向后位置感应接收器接收的所述档位请求信息时，判断可换入行车挡。

即在空挡状态下，向后位置感应接收器接收到位置感应发射器的档位发射信号，并将该档位发射信号传输给整车控制器20，整车控制器20即可获取到需要进行行车档换挡的档位请求信息，而此时整车控制器20获取的制动踏板信息、车速信息、电机旋转方向信息等等档位校验信息均符合行车挡换挡需求时，整车控制器20就可以作出从空挡换入行车档的换挡决策。

S2224、当车辆处于空挡，接收到的制动踏板信息、车速信息、电机旋转方向信息符合换挡要求，且获取到向前按键位置感应接收器接收的所述档位请求信息时，判断可换入倒车挡。

即在空挡状态下，向前按键位置感应接收器接收到位置感应发射器的档位发射信号，并将该档位发射信号传输给整车控制器20，整车控制器20即可获取到需要进行倒车挡换挡的档位请求信息，而此时整车控制器20获取的制动踏板信息、车速信息、电机旋转方向信息等等档位校验信息均符合倒车挡换挡需求时，整车控制器20就可以作出从空挡换入倒车挡的换挡决策。

而且，在步骤S224中，“当车辆处于行车档，车辆当前的运行状态符合换挡条件时，根据所述档位请求信息判断换入空挡或换入倒车档”时，包括如下步骤：

S2242、当车辆处于行车挡，接收到的车速信息符合换挡要求，且获取到向前位置感应接收器接收的所述档位请求信息或向前按键位置感应接收器接收的所述档位请求信息或换挡操纵装置10失效信息，判断可换入空挡；

即在行车档状态下，向前位置感应接收器接收到位置感应发射器的档位发射信号、或向前按键位置感应接收器接收到位置感应发射器的档位发射信号，并将该档位发射信号传输给整车控制器20，整车控制器20即可获取到需要进行空挡换挡的档位请求信息；或者，换挡操纵装置10失效，并将失效信息传输给整车控制器20，整车控制器20也可获得需要进行空挡换挡的档位请求信息。

而此时整车控制器20获取的车速信息等档位校验信息均符合空挡换挡需求时，整车控制器20就可以作出从行车档换入空挡的换挡决策。

S2244、当车辆处于行车挡时，接收到的车速信息、制动踏板信息符合换挡要求，且获取到向前按键位置感应接收器接收的所述档位请求信息，判断可直接换入倒车挡。

即在行车档状态下，向前按键位置感应接收器接收到位置感应发射器的档位发射信号，并将该档位发射信号传输给整车控制器20，整车控制器20即可获取到需要进行倒车挡换挡的档位请求信息。而此时整车控制器20获取的制动踏板信息、车速信息等档位校验信息均符合倒车挡换挡需求时，整车控制器20就可以作出从行车档换入倒车挡的换挡决策。

而且，在步骤S226中，“当车辆处于倒车挡，车辆当前的运行状态符合换挡条件时，根据所述档位请求信息判断换入空挡”时，包括如下步骤：

当车辆处于倒车挡，获取到向后位置感应接收器接收的所述档位请求信息或换挡操纵装置10失效信息，判断可换入空挡。

即在倒车挡状态下，向后按键位置感应接收器接收到位置感应发射器的档位发射信号，并将该档位发射信号传输给整车控制器20，整车控制器20即可获取到需要进行空挡换挡的档位请求信息；或者，换挡操纵装置10失效，并将失效信息传输给整车控制器20，整车控制器20也可获得需要进行空挡换挡的档位请求信息。此时，整车控制器20就可以作出从倒车挡换入空挡的换挡决策。

而且，如图5所示，在步骤S300中，在“根据所述换挡决策，控制车辆进行相应的换挡操作”时，包括如下步骤：

S310、传输所述换挡决策至电机控制器30和人机界面40。即整车控制器20可将上述步骤中作出的换挡策略传输给电机控制器30和人机界面40，通过人机界面40可显示档位信息和换挡信息，通过电机控制器30可对电机进行控制。

S320、控制电机控制器30以驱动电机根据换挡策略进行工作，控制仪表和中控系统显示相应档位信息。即整车控制器20可控制电机控制器30根据换挡策略对电机进行相应的驱动操作，使得电机驱动车辆的车轮根据换挡策略做出相应的动作(如前进、后退、加速、减速等等操作)；此外，整车控制器20还可控制车辆的仪表和中控系统显示档位信息及换挡信息，便于操作人员读取以做出相应的判断和操作。

此外，如图6所示，本发明还提出一种可回位式换挡控制系统，包括换挡操纵装置10，以及与换挡操纵装置10电连接的整车控制器2020。其中，换挡操纵装置10可用于获取车辆的档位信息和换挡请求信息；而整车控制器2020可用于获取所述换挡操纵装置20传输的所述档位信息和所述换挡请求信息、以及用于获取车辆的档位校核信息，并用于根据所述换挡请求信息和所述档位校核信息作出换挡决策，并用于根据所述换挡决策控制车辆作出相应的换挡操作。通过整车控制器20可校验档位信息，保证换档准确，且通过判断是否满足换挡条件以确保行车安全性，控制过程较为简单，降低了生产和开发成本，便于可回位式换挡操纵装置的推广应用。此外，上述换挡操纵装置10和整车控制器20的作用原理及过程，已在上述可回位式换挡控制方法中详细描述，在此不再赘述。

而且，换挡操纵装置10可包括装置主体，设于装置主体上的位置感应发射器，以及与位置感应发射器对应的各种位置感应接收器(如向后位置感应接收器、向后按键位置感应接收器、向前位置感应接收器、向前按键位置感应接收器等等)。位置感应发射器、各种位置感应接收器以及整车控制器20的工作原理及过程，已在上述可回位式换挡控制方法中详细描述，在此不再赘述。

此外，上述可回位式换挡控制系统还可包括与整车控制器20电连接的电机控制器30，以及与整车控制器20电连接的人机界面40、仪表和中控系统等。

此外，本发明还提出一种电动汽车，包括如上所述的可回位式换挡控制系统。该电动汽车可以在换档控制过程中进行档位信息反馈及换挡校验，以保证换挡的准确性，从而保证行车安全。

此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术作出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种可回位式换挡控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取换挡操纵装置的档位请求信息和车辆的档位校验信息；

根据所述档位请求信息和所述档位校验信息进行换挡决策；

根据所述换挡决策，控制车辆进行相应的换挡操作。

2.根据权利要求1所述的可回位式换挡控制方法，其特征在于，在“获取换挡操纵装置的档位请求信息和车辆的档位校验信息”时，包括如下步骤：

获取换挡操纵装置的位置感应发射器的档位发射信号，作为所述档位请求信息；

获取车辆的车速信息、电机旋转方向信息和制动踏板信息，作为所述档位校验信息。

3.根据权利要求1所述的可回位式换挡控制方法，其特征在于，在“根据所述档位请求信息和所述档位校验信息进行换挡决策”时，包括如下步骤：

根据所述档位校验信息，判断车辆当前的运行状态是否符合换挡条件；

根据判断结果和所述档位请求信息作出换挡决策。

4.根据权利要求3所述的可回位式换挡控制方法，其特征在于，在“根据判断结果和所述档位请求信息作出换挡决策”时，包括如下步骤：

当车辆处于空挡，车辆当前的运行状态符合换挡条件时，根据所述档位请求信息判断换入行车挡或换入倒车档；否则，判断仍置于空挡；

当车辆处于行车档，车辆当前的运行状态符合换挡条件时，根据所述档位请求信息判断换入空挡或换入倒车档；否则，判断仍置于行车档；

当车辆处于倒车挡，车辆当前的运行状态符合换挡条件时，根据所述档位请求信息判断换入空挡；否则，判断仍置于倒车挡。

5.根据权利要求4所述的可回位式换挡控制方法，其特征在于，在“当车辆处于空挡，车辆当前的运行状态符合换挡条件时，根据所述档位请求信息判断换入行车挡或换入倒车档”时，包括如下步骤：

当车辆处于空挡，接收到的制动踏板信息、车速信息、电机旋转方向信息符合换挡要求，且获取到向后位置感应接收器接收的所述档位请求信息时，判断可换入行车挡；

当车辆处于空挡，接收到的制动踏板信息、车速信息、电机旋转方向信息符合换挡要求，且获取到向前按键位置感应接收器接收的所述档位请求信息时，判断可换入倒车挡。

6.根据权利要求4所述的可回位式换挡控制方法，其特征在于，在“当车辆处于行车档，车辆当前的运行状态符合换挡条件时，根据所述档位请求信息判断换入空挡或换入倒车档”时，包括如下步骤：

当车辆处于行车挡，接收到的车速信息符合换挡要求，且获取到向前位置感应接收器接收的所述档位请求信息或向前按键位置感应接收器接收的所述档位请求信息或换挡操纵装置失效信息，判断可换入空挡；

当车辆处于行车挡时，接收到的车速信息、制动踏板信息符合换挡要求，且获取到向前按键位置感应接收器接收的所述档位请求信息，判断可直接换入倒车挡。

7.根据权利要求4所述的可回位式换挡控制方法，其特征在于，在“当车辆处于倒车挡，车辆当前的运行状态符合换挡条件时，根据所述档位请求信息判断换入空挡”时，包括如下步骤：

当车辆处于倒车挡，获取到向后位置感应接收器接收的所述档位请求信息或换挡操纵装置失效信息，判断可换入空挡。

8.根据权利要求4所述的可回位式换挡控制方法，其特征在于，在“根据所述换挡决策，控制车辆进行相应的换挡操作”时，包括如下步骤：

传输所述换挡决策至电机控制器和人机界面；

控制电机控制器以驱动电机根据换挡策略进行工作，控制仪表和中控系统显示相应档位信息。

9.一种可回位式换挡控制系统，其特征在于，包括：

换挡操纵装置，用于获取车辆的档位信息和换挡请求信息；以及，

整车控制器，用于获取所述换挡操纵装置传输的所述档位信息和所述换挡请求信息、以及用于获取车辆的档位校核信息，并用于根据所述换挡请求信息和所述档位校核信息作出换挡决策，并用于根据所述换挡决策控制车辆作出相应的换挡操作。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求9所述的可回位式换挡控制系统。

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