CN111365453A - 一种自动变速器内置电子换挡控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动变速器内置电子换挡控制方法，该控制方法基于当前档位，首先判断是否进P挡驻车并满足P档安全条件，如果是则目标档位切换为P挡，即变速器控制器驱动驻车电子阀执行P挡，否则维持原当前档位状态，并在驾驶室仪表盘做出相应的提示，然后根据当前挡位、按钮及车速来判断是否满足RND挡安全条件来确定最终的目标档位或者维持当前档位，变速器控制器通过逻辑判断给定相应的电磁阀的目标电流，液压执行机构实现RND的前进后退或空挡功能。本发明的控制方法可在全档位范围内确保驾驶人员和整车的安全，使得系统能够达到ASLC等级功能安全，结合驾驶员操作，可以更加安全智能的实现自动换挡且无需增加硬件。

Description

一种自动变速器内置电子换挡控制方法

技术领域

本发明属于汽车自动变速箱控制技术领域，涉及一种自动变速箱电子换挡技术，具体涉及一种自动变速器内置电子换挡控制方法。

背景技术

随着汽车无人驾驶技术的发展，自动变速器也需要自适应发展，无人驾驶的换挡操纵都是自动控制的，因此传统的人力拉线手柄换挡不能满足自动驾驶需求，电子换挡目前也有两种发展方向，一个是在传统变速器上在挡位开关位置外加一个电动机构，实现电动换挡，另外一个是自动变速器内增加液压阀块执行器，通过变速器控制实现电子换挡，后者从可靠性和成本上具有较大的优势。然而，现有的内置电子换挡虽然能够实现前进后退或空挡功能，然而一般的内置电子换挡一般没有考虑到整车的安全和变速器安全，即使有往往也是通过增加电子换挡控制器和执行器实现的安全功能，然而通过硬件进行安全保障会增加成本。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于此，本发明公开了一种自动变速器内置电子换挡控制方法，该控制方法无需对硬件进行改进，且本发明控制方法中的换挡条件多角度的考虑了整车安全和变速器安全，使得内置电子换挡能够达到ASLC等级功能安全，结合驾驶员操作即可实现安全的自动换挡。

(二)技术方案

本发明公开了一种自动变速器内置电子换挡控制方法，根据当前档位，判断是否满足P挡安全条件中的一种，如果满足则确认目标档位为P挡，并进P挡驻车；如果不满足则确认目标挡位为非P挡状态，并随后在非P挡状态下，判断当前挡位、按钮和车速的条件是否满足RND挡安全条件中的一种，如果不满足则维持所述的当前挡位，如果满足则根据所述RND挡安全条件以进入相应的目标挡位，此时目标档位为R/N/D挡中的一种；其中，所述RND挡安全条件包括：

A)条件一：当前挡位为P挡时，驾驶员按下UP(即接收到电信号14的UP信号)，且按下UnlockButton按钮，同时制动踏板保持踩下，则目标挡位为N挡；如果驾驶员按下UP UP，且UnlockButton按钮，同时制动踏板保持踩下，则目标挡位为R挡；如果驾驶员按下DOWN或者DOWN DOWN，且UnlockButton按钮，同时制动踏板保持踩下，则目标挡位为D挡；

B)条件二：当前挡位为R挡时，驾驶员按下UP或者UP UP，维持R挡，如果驾驶员按下DOWN，则目标挡位为N挡；如果驾驶员按下DOWN DOWN，且车速小于等于5km/h，则目标挡位为D挡；如车速大于5km/h，则目标挡位为N挡；

C)条件三：当前挡位为N挡时，驾驶员按下UP或者UP UP，同时制动踏板保持踩下，且车速小于等于2km/h，则目标挡位为R挡；如果驾驶员按下DOWN或者DOWN DOWN，则目标挡位为D挡；

D)条件四：当前挡位为D挡，如果驾驶员按下DOWN，则目标挡位为N挡，如果驾驶员按下UP UP，制动踏板保持踩下，且车速小于等于5km/h，则目标挡位为R挡；如车速大于5km/h，则目标挡位为N挡；如果驾驶员按下UP，则目标挡位为N挡；如果驾驶员按下DOWN或者DOWNDOWN，则维持目标挡位为D挡。

进一步的，所述P挡安全条件包括：

a)条件一，驾驶员按下P挡请求按钮且车速小于等于2km/h；

b)条件二，发动机启动状态时车速小于等于2km/h，当前挡位为D/N/R，驾驶员已经松开制动踏板，且未系安全带或车门处于打开状态；

c)条件三，发动机没有启动且车速小于等于2km/h；

d)条件四，发动机已经启动且车速小于等于2km/h时，当前挡位一直处于N挡的时间超过10分钟。

当满足上述P挡安全条件中的任意一种条件时，则确定所述目标挡位为P挡。

进一步的，当确认目标挡位为非P挡状态后，仪表盘能显示的信息包括：0x0～0x07数字；其中，0x0表示，仪表盘不显示，为默认值；0x01表示，当退P挡和R挡时，需要驾驶员踩制动踏板同时按下换挡手柄UnlockButton按钮；0x02表示，进入P挡驻车，只在车辆静止条件下激活；0x03表示，挂D挡，需要驾驶员踩制动踏板；0x04表示，挂D挡或者R挡，必需要驾驶员启动发动机；0x04～0x07为预留信号。

进一步的，通过电子换挡手柄控制器采集RND挡安全条件中的上推信号UP或UPUP、下推信号DOWN或DOWN DOWN、换挡手柄解锁信号UnlockButton和P挡请求信号。

在另外一方面，本发明还公开了一种变速器控制器，包括：

至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：

所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如上述任一项所述的自动变速器内置电子换挡控制方法。

在另外一方面，本发明还公开了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如上述任一项所述的自动变速器内置电子换挡控制方法。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

(1)该控制策略换挡条件考虑了整车安全和变速器安全，优先判断P档，后判断RND档，并通过将P挡安全条件和RND挡安全条件一起进行配合，从而在特殊的情况下自动进驻PRND档(即目标档位)以保证车和人的安全，可在全档位范围内确保驾驶人员和整车的安全，使得系统能够达到ASLC等级功能安全，结合驾驶员操作，可以更加安全智能的实现自动换挡。

(2)与传统电子换挡相比，省去了电子换挡控制器和执行器，电子换挡器发送信号给变速器控制器，只在原来的变速器控制器增加软件功能模块，实现了P/R/N/D档的自动换挡。

(3)该电子换挡执行机构内置于变速器内部，可根据实际需求进行后续安全换挡策略的升级，具有可靠性好，成本低等优势。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明实施例中的一种自动变速器内置电子换挡控制系统的系统框图。

图2为本发明实施例中的一种自动变速器内置电子换挡控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明进行清楚、完整地描述，同时也叙述了本发明技术方案解决的技术问题及有益效果，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

图1为本发明的一种自动变速器内置电子换挡控制系统的系统框图，该控制系统可用于实施本发明图2设计的自动变速器内置电子换挡控制方法，图1中虚线表示CAN总线，所示虚线28、虚线32和虚线54都是指同一条车内的CAN总线，驾驶员16操作电子换挡手柄12和制动器19，电子换挡手柄12的电信号14和制动器19的制动信号18通过CAN总线28发送给变速器控制器20，所述电信号14和制动信号18包括：上推UP信号或UP UP信号、下推DOWN信号或DOWN DOWN信号、换挡手柄解锁信号UnlockButton、P挡请求信号。发动机控制器50与变速器控制器20等其它控制器通过CAN总线矩阵进行信息交互，将发动机运行状态52等信号发送给变速器控制器20。

变速器控制器20接收发动机控制器50以及驾驶控制器10发送的电信号14、制动信号18以及发动机运行状态52，并通过变速器控制器20内设置的目标挡位识别模块22进行目标挡位识别，并确定最终的目标挡位24，根据目标挡位24的信号确定电磁阀驱动26的目标电流36，然后根据目标电流36驱动变速器40中的驻车电磁阀42、电磁阀A 46、电磁阀B 48，以完成PRND挡的安全换挡。

变速器控制器20同时将一些换挡过程中的信息发送到仪表30，通过应用本发明的图2的自动变速器内置电子换挡控制方法，仪表30中的仪表盘38能够显示PRND挡的换挡错误信息，以提示驾驶员进行下一步操作。

图2为本发明的自动变速器内置电子换挡控制方法的流程图，其可作为软件程序存在于变速器控制器20中，无需对现有自动变速器内置电子换挡的硬件本身进行改进，变速器控制器于步骤60中确定当前挡位是什么挡位，并根据当前挡位于步骤62中判断是否进P挡驻车，进P挡具有最高优先权，满足以下P挡安全条件中的一种的话则执行步骤64，并于步骤64中将目标挡位设置为P挡，反之则执行步骤68，且在驾驶室的仪表盘38上做出相应的提示，发送给仪表盘38的信息包括：0x0～0x07数字，0x0表示，仪表盘不显示，为默认值；0x01表示，当退P挡和R挡时，需要驾驶员踩制动踏板同时按下换挡手柄UnlockButton按钮；0x02表示，进入P挡驻车，只在车辆静止条件下激活；0x03表示，挂D挡，需要驾驶员踩制动踏板；0x04表示，挂D挡或者R挡，必需要驾驶员启动发动机；0x04～0x07为预留信号，以适应后续拓展的安全换挡控制方法。

其中，步骤62中的所述P挡安全条件包括：

a)条件一，驾驶员按下P挡请求按钮且车速小于等于2km/h；

b)条件二，发动机启动状态时车速小于等于2km/h，当前挡位为D/N/R，驾驶员已经松开制动踏板，且未系安全带或车门处于打开状态；

c)条件三，发动机没有启动且车速小于等于2km/h；

d)条件四，发动机已经启动且车速小于等于2km/h时，当前挡位一直处于N挡的时间超过10分钟；

以上四种条件a)～d)中的任意一种条件满足的话，则目标挡位识别模块22执行步骤64，并于步骤64中确定目标挡位为P挡。从而保证当前情况下是自动安全的切换到P挡，以确保实际驾驶中安全性。

当步骤62的P挡安全条件中的一种判断条件不满足时，则目标挡位识别模块22执行步骤68，此时步骤68中的控制程序确认所述目标挡位为非P挡状态，下一步执行步骤70，步骤70中判断当前挡位和按钮车速的条件是否满足RND挡安全条件，如果不满足RND挡安全条件，则执行步骤74并维持当前挡位，如果满足RND挡安全条件，则执行步骤72，以进入相应的目标挡位，此时目标档位为R/N/D挡中的一种，具体情况根据RND挡安全条件的安全进档的判定结果确定。

步骤70中根据当前挡位、按钮及车速来判断是否满足RND挡安全条件，其中，所述RND挡安全条件包括：

A)条件一，当前挡位为P挡时，驾驶员按下UP(即接收到电信号14的UP信号)，且按下UnlockButton按钮，同时制动踏板保持踩下，则目标挡位为N挡；如果驾驶员按下UP UP，且UnlockButton按钮，同时制动踏板保持踩下，则目标挡位为R挡；如果驾驶员按下DOWN或者DOWN DOWN，且UnlockButton按钮，同时制动踏板保持踩下，则目标挡位为D挡。

B)条件二，当前挡位为R挡时，驾驶员按下UP或者UP UP，维持R挡，如果驾驶员按下DOWN，则目标挡位为N挡；如果驾驶员按下DOWN DOWN，且车速小于等于5km/h，则目标挡位为D挡；如车速大于5km/h，则目标挡位为N挡。

C)条件三，当前挡位为N挡时，驾驶员按下UP或者UP UP，同时制动踏板保持踩下，且车速小于等于2km/h，则目标挡位为R挡；如果驾驶员按下DOWN或者DOWN DOWN，则目标挡位为D挡。

D)条件四，当前挡位为D挡，如果驾驶员按下DOWN，则目标挡位为N挡，如果驾驶员按下UP UP，制动踏板保持踩下，且车速小于等于5km/h，则目标挡位为R挡；如车速大于5km/h，则目标挡位为N挡；如果驾驶员按下UP，则目标挡位为N挡；如果驾驶员按下DOWN或者DOWNDOWN，则维持目标挡位为D挡。

根据以上RND挡安全条件A)～D)的控制策略确定对应的的目标挡位(为RND中的一种)，并确定电磁阀驱动26产生的目标电流36，然后将目标电流36驱动驻车电磁阀42、电磁阀A46、电磁阀B48完成实际的换挡。

需要指出的是，在已经进行了P挡安全条件判定的情况下，通过以上的RND挡安全条件的控制策略，可以进一步更加稳妥的实现RND档的安全换挡，上述的步骤62中的P挡安全条件和步骤70中的RND挡安全条件一起有机配合，可在全档位范围内确保驾驶人员和整车的安全，使得本发明的控制方法能够达到ASLC等级功能安全，结合驾驶员操作，可以更加安全智能的实现PRND的自动安全换挡，且不用增加硬件上的成本。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的控制方法和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种自动变速器内置电子换挡控制方法，其特征在于，根据当前档位，判断是否满足P挡安全条件中的一种，如果满足则确认目标档位为P挡，并进P挡驻车；如果不满足则确认目标挡位为非P挡状态，并随后在非P挡状态下，判断当前挡位、按钮和车速的条件是否满足RND挡安全条件中的一种，如果不满足则维持所述的当前挡位，如果满足则根据所述RND挡安全条件以进入相应的目标挡位，此时目标档位为R/N/D挡中的一种；其中，所述RND挡安全条件包括：

A)条件一：当前挡位为P挡时，驾驶员按下UP(即接收到电信号14的UP信号)，且按下UnlockButton按钮，同时制动踏板保持踩下，则目标挡位为N挡；如果驾驶员按下UP UP，且UnlockButton按钮，同时制动踏板保持踩下，则目标挡位为R挡；如果驾驶员按下DOWN或者DOWN DOWN，且UnlockButton按钮，同时制动踏板保持踩下，则目标挡位为D挡；

B)条件二：当前挡位为R挡时，驾驶员按下UP或者UP UP，维持R挡，如果驾驶员按下DOWN，则目标挡位为N挡；如果驾驶员按下DOWN DOWN，且车速小于等于5km/h，则目标挡位为D挡；如车速大于5km/h，则目标挡位为N挡；

C)条件三：当前挡位为N挡时，驾驶员按下UP或者UP UP，同时制动踏板保持踩下，且车速小于等于2km/h，则目标挡位为R挡；如果驾驶员按下DOWN或者DOWN DOWN，则目标挡位为D挡；

D)条件四：当前挡位为D挡，如果驾驶员按下DOWN，则目标挡位为N挡，如果驾驶员按下UP UP，制动踏板保持踩下，且车速小于等于5km/h，则目标挡位为R挡；如车速大于5km/h，则目标挡位为N挡；如果驾驶员按下UP，则目标挡位为N挡；如果驾驶员按下DOWN或者DOWNDOWN，则维持目标挡位为D挡。

2.根据权利要求1所述的自动变速器内置电子换挡控制方法，其特征在于，所述P挡安全条件包括：

a)条件一，驾驶员按下P挡请求按钮且车速小于等于2km/h；

b)条件二，发动机启动状态时车速小于等于2km/h，当前挡位为D/N/R，驾驶员已经松开制动踏板，且未系安全带或车门处于打开状态；

c)条件三，发动机没有启动且车速小于等于2km/h；

d)条件四，发动机已经启动且车速小于等于2km/h时，当前挡位一直处于N挡的时间超过10分钟。

当满足上述P挡安全条件中的任意一种条件时，则确定所述目标挡位为P挡。

3.根据权利要求2所述的自动变速器内置电子换挡控制方法，其特征在于，当确认目标挡位为非P挡状态后，仪表盘能显示的信息包括：0x0～0x07数字；其中，0x0表示，仪表盘不显示，为默认值；0x01表示，当退P挡和R挡时，需要驾驶员踩制动踏板同时按下换挡手柄UnlockButton按钮；0x02表示，进入P挡驻车，只在车辆静止条件下激活；0x03表示，挂D挡，需要驾驶员踩制动踏板；0x04表示，挂D挡或者R挡，必需要驾驶员启动发动机；0x04～0x07为预留信号。

4.根据权利要求1所述的自动变速器内置电子换挡控制方法，其特征在于，通过电子换挡手柄控制器采集RND挡安全条件中的上推信号UP或UP UP、下推信号DOWN或DOWN DOWN、换挡手柄解锁信号UnlockButton和P挡请求信号。

5.一种变速器控制器，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：

所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至4任一项所述的自动变速器内置电子换挡控制方法。

6.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至4任一项所述的自动变速器内置电子换挡控制方法。

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