CN111927946A - 一种汽车电子换档器、控制方法及控制器 - Google Patents
一种汽车电子换档器、控制方法及控制器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种汽车电子换档器、控制方法及控制器。汽车电子换档器包括换档杆、换档底座、以及控制器，换档底座上设有多个换档位置，换档杆在换档底座上移动且能在多个换档位置之间切换；第二检测元件根据与第一检测元件的相对位置关系输出包括到位信号或复位信号的输出信号；当换档杆从一换档位置切换到另一档位位置时，第一检测元件触发至少三个第二检测元件改变输出信号；控制器根据多个第二检测元件的输出信号，切换汽车的换档档位。本发明在硬件不变，成本不增加的基础上，提升了故障冗余率提升，车辆表现提示故障的几率减小。最后，通过安全模式的控制，保证特殊情况下，车辆可缓慢移动，解决P档不切出车辆不能移动的问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽车相关技术领域，特别是一种汽车电子换档器、控制方法及控制器。
背景技术
现有的汽车电子换档器，一般通过磁铁和霍尔传感器来检测换档杆的位置。将磁铁和霍尔传感器分别设置在换档杆以及换档底座上，通过霍尔传感器与磁铁的作用，来检测磁铁相对于霍尔传感器的位置，从而判断换档杆在换档底座上的位置，并触发切换汽车变速器的换档档位。
然而，现有的电子换档器，在进行档位切换时，霍尔传感器产生的电信号每变化一个档位只有1个或者2个信号发生变化。这样的信号变化在传感器出现故障时无法判断档位，导致换档失败。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术的电子换档器在少量传感器出现故障时无法判断档位，导致换档失败的技术问题，提供一种汽车电子换档器、控制方法及控制器。
本发明提供一种汽车电子换档器，包括：换档杆、换档底座、以及控制器，所述换档底座上设有多个换档位置，所述换档杆在所述换档底座上移动且能在多个所述换档位置之间切换；
所述换档杆上设置有第一检测元件，所述换档底座上设置有多个第二检测元件，或者所述换档杆上设置有多个第二检测元件，所述换档底座上设置有第一检测元件；
所述第二检测元件根据与所述第一检测元件的相对位置关系输出包括到位信号或复位信号的输出信号；
当所述换档杆从一所述换档位置切换到另一所述档位位置时，所述第一检测元件触发至少三个所述第二检测元件改变输出信号；
所述控制器根据多个所述第二检测元件的输出信号，切换汽车的换档档位。
进一步地，当所述第一检测元件覆盖所述第二检测元件时，所述第二检测元件输出到位信号，当所述第一检测元件不覆盖所述第二检测元件时，所述第二检测元件输出复位信号。
更进一步地，多个所述第二检测元件第一平面形成至少一检测行和至少一检测列，所述检测行横向延伸，所述检测列纵向延伸，每一检测行包括多个所述第二检测元件，每一检测列包括多个所述第二检测元件；
所述第一检测元件在第二平面上的截面在纵向方向上的长度小于所述检测行在纵向方向上的长度，所述第一检测元件在第二平面上的截面在横向方向上的长度小于所述检测列在横向方向上的长度。
再进一步地，所述第二检测元件包括六个成十字形排列的第一第二检测元件、第二第二检测元件、第三第二检测元件、第四第二检测元件、第五第二检测元件、以及第六第二检测元件，其中，第二第二检测元件、第三第二检测元件、第四第二检测元件、第五第二检测元件从上到下依次纵向排列为检测列，所述第六第二检测元件设置在所述第四第二检测元件的左侧，所述第一第二检测元件设置在所述第四第二检测元件的右侧，所述第六第二检测元件、所述第四第二检测元件、所述第一第二检测元件依次横向排列形成所述检测行；
所述第一检测元件在第二平面上的截面为L形状。
再进一步地，所述档位位置包括第一档位位置、第二档位位置、第三档位位置和第四档位位置，其中：
当所述换档杆位于第一换档位置，所述第一检测元件覆盖所述第二第二检测元件、以及所述第三第二检测元件；
当所述换档杆位于第二换档位置，所述第一检测元件覆盖所述第三第二检测元件、第四第二检测元件、以及所述第六第二检测元件；
当所述换档杆位于第三换档位置，所述第一检测元件覆盖所述第四第二检测元件、以及所述第五第二检测元件；
当所述换档杆位于第四换档位置，所述第一检测元件覆盖所述第四第二检测元件、以及所述第一第二检测元件。
进一步地，在所述换档杆进行换档位置切换的过程中，多个所述第二检测元件的模糊区间在时间轴上相互错开，所述模糊区间为所述第二检测元件从到位信号切换到复位信号或者从复位信号切换到到位信号的时间区间。
再进一步地，所述第一检测元件为磁铁，所述第二检测元件为霍尔传感器。
本发明提供一种如前所述的汽车电子换档器的控制方法，包括：
获取所有所述第二检测元件的输出信号，生成包括每个所述第二检测元件的输出信号的输出信号组；
获取所述输出信号组对应的待选档位；
切换汽车的换档档位至待选档位。
进一步地，所述获取所述输出信号组对应的待选档位，具体包括：
将所述输出信号组与预设的多个待选信号组进行比较，所述待选信号组包括多个待选信号，每一所述待选信号与一所述第二检测元件对应；
将与所述输出信号组一致的待选信号组作为选定信号组；
如果所述选定信号组为一致信号组，则获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位，其中，一致信号组的所有待选信号与对应的待选档位所对应的第二检测元件的输出信号一致；
如果所述选定信号组为接近信号组，获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位，其中，接近信号组中存在小于等于预设数量个待选信号与对应的待选档位所对应的第二检测元件的输出信号不一致；
如果所述选定信号组为故障信号组，则执行跛行操作，其中，故障信号组中大于预设数量个待选信号与任一档位所对应的第二检测元件的输出信号不一致。
更进一步地，所述如果所述选定信号组为接近信号组，获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位，具体包括：
如果所述选定信号组为接近信号组，且持续时间小于等于预设时间阈值，则获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位；
如果所述选定信号组为接近信号组，且持续时间超过第一时间阈值，则执行跛行操作。
更进一步地，所述如果所述选定信号组为故障信号组，则执行跛行操作，具体还包括：
如果所述选定信号组为故障信号组，且持续时间超过第二时间阈值，则执行跛行操作；
如果所述选定信号组为故障信号组，且重复次数超过预设次数阈值，则执行跛行操作；
如果所述选定信号组为故障信号组，且持续时间小于等于第二时间阈值，且重复次数小于等于预设次数阈值，则忽略。
本发明提供一种如前所述的汽车电子换档器的控制器，包括：至少一个处理器；以及，
与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够：
获取所有所述第二检测元件的输出信号，生成包括每个所述第二检测元件的输出信号的输出信号组；
获取所述输出信号组对应的待选档位；
切换汽车的换档档位至待选档位。
进一步地，所述获取所述输出信号组对应的待选档位，具体包括：
将所述输出信号组与预设的多个待选信号组进行比较，所述待选信号组包括多个待选信号，每一所述待选信号与一所述第二检测元件对应；
将与所述输出信号组一致的待选信号组作为选定信号组；
如果所述选定信号组为一致信号组，则获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位，其中，一致信号组的所有待选信号与对应的待选档位所对应的第二检测元件的输出信号一致；
如果所述选定信号组为接近信号组，获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位，其中，接近信号组中存在小于等于预设数量个待选信号与对应的待选档位所对应的第二检测元件的输出信号不一致；
如果所述选定信号组为故障信号组，则执行跛行操作，其中，故障信号组中大于预设数量个待选信号与任一档位所对应的第二检测元件的输出信号不一致。
更进一步地，所述如果所述选定信号组为接近信号组，获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位，具体包括：
如果所述选定信号组为接近信号组，且持续时间小于等于预设时间阈值，则获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位；
如果所述选定信号组为接近信号组，且持续时间超过第一时间阈值，则执行跛行操作。
更进一步地，所述如果所述选定信号组为故障信号组，则执行跛行操作，具体还包括：
如果所述选定信号组为故障信号组，且持续时间超过第二时间阈值，则执行跛行操作；
如果所述选定信号组为故障信号组，且重复次数超过预设次数阈值，则执行跛行操作；
如果所述选定信号组为故障信号组，且持续时间小于等于第二时间阈值，且重复次数小于等于预设次数阈值，则忽略。
本发明通过在所述换档杆从一所述换档位置切换到另一所述档位位置时，所述第一检测元件触发至少三个所述第二检测元件改变输出信号，使得当少量的第二检测元件输出信号出现故障时，能够通过其他的第二检测元件的输出信号恢复。本发明在硬件不变，成本不增加的基础上，提升了故障冗余率提升，车辆表现提示故障的几率减小。最后，通过安全模式的控制，保证特殊情况下，车辆可缓慢移动，解决P档不切出车辆不能移动的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例一种汽车电子换档器的结构示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为本发明一实施例换挡杆在不同档位位置时，第一检测元件与第二检测元件的位置示意图；
图4为本发明一实施例从N档切换到R档和D档时，第二检测元件的电平变化示意图；
图5为本发明一实施例从N档切换到H档时，第二检测元件的电平变化示意图；
图6为本发明一种如前所述的汽车电子换档器的控制方法的工作流程图；
图7为本发明一实施例一种如前所述的汽车电子换档器的控制方法的工作流程图；
图8为本发明最佳实施例的工作流程图
图9为本发明一种如前所述的汽车电子换档器的控制器的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
实施例一
如图1所示为本发明一实施例一种汽车电子换档器的结构示意图，包括：换档杆1、换档底座2、以及控制器，所述换档底座2上设有多个换档位置，所述换档杆1在所述换档底座2上移动且能在多个所述换档位置之间切换；
所述换档杆1上设置有第一检测元件3，所述换档底座2上设置有多个第二检测元件4，或者所述换档杆1上设置有多个第二检测元件4，所述换档底座2上设置有第一检测元件3；
所述第二检测元件4根据与所述第一检测元件3的相对位置关系输出包括到位信号或复位信号的输出信号；
当所述换档杆1从一所述换档位置切换到另一所述档位位置时，所述第一检测元件3触发至少三个所述第二检测元件4改变输出信号；
所述控制器3根据多个所述第二检测元件4的输出信号，切换汽车的换档档位。
具体来说，换档杆1在换档底座2上移动，从而在多个换档位置上切换。当换档杆1置于不同的换档位置，则控制器3切换汽车到相应的换档档位。档位位置可以为倒车档(R档)的档位位置、前进档(D档)的档位位置、空档(N档)的档位位置、或者驻车档(H档)的档位位置。具体的档位位置可以根据具体的需求进行设定。
在一实施例中，在换档杆1的底部设置第一检测元件3，并在换档底座2上设置多个第二检测元件4。
在另一实施例中，在换档杆1的底部设置多个第二检测元件4，在换档底座2上设置一个第一检测元件3。
第二检测元件4根据与第一检测元件的相对位置关系输出不同的输出信号。例如，可以采用磁铁作为第一检测元件3，采用霍尔传感器作为第二检测元件4，霍尔传感器通过霍尔效应，检测与磁铁的位置关系，从而输出不同的输出信号。
再例如，可以采用反光材料作为第一检测元件3，采用红外发射接收管作为第二检测元件4，红外发射接收管持续发出红外线，并在被第一检测元件3覆盖时，检测到由反光材料反射回来的红外线。第二检测元件4通过判断是否接收到红外线，来判断与第一检测元件3的位置关系，从而输出不同的输出信号。
再例如，可以采用导电材料作为第一检测元件3，采用接触开关作为第二检测元件4，当导电材料与接触开关接触时，导通接触开关，从而输出相应的到位信号，而当导电材料与接触开关分离时，接触开关断开，从而输出相应的复位信号。
具体的到位信号和复位信号可以根据需要设定，例如采用高电平作为到位信号，采用低电平作为复位信号，或者采用低电平作为到位信号，采用高电平作为复位信号。
在换档杆1从一个换档位置切换到另一个换档位置的过程中，第一检测元件3和第二检测元件4将发生相对位置变化，通过设置使得换档杆1从一个换档位置切换到另一个换档位置，至少触发三个第二检测元件4改变输出信号。因此，在正常状态下，控制器3将检测到至少三个第二检测元件4改变了输出信号。通过比较改变后的输出信号，来确定对应的换档档位。而在故障状态下，当少量的第二检测元件4发生故障，则可以通过其他改变输出信号的第二检测元件4，来判断正确的换档位置。
例如，采用三个第二检测元件4改变输出信号的策略，当一个第二检测元件4出现故障时，如果另外两个第二检测元件4检测到正常的输出信号，则该两个第二检测元件4的输出信号可以相互印证，从而判断为可信的输出信号。因此，通过两个正常的第二检测元件4的输出信号，即能判断到真实的换档位置，同时能判断出出现故障的第二检测元件4。
然而，如果采用小于三个第二检测元件4改变输出信号的策略，例如采用两个第二检测元件4改变输出信号的策略，当一个第二检测元件4出现故障时，另一个第二检测元件4的输出信号则无法确定是否可信。因此，无法用来判断真实的换档位置。
因此，本发明设置在换档杆1从一个换档位置切换到另一个换档位置的过程中，第一检测元件3触发至少三个所述第二检测元件4改变输出信号，提示故障冗余率。
本发明通过在所述换档杆从一所述换档位置切换到另一所述档位位置时，所述第一检测元件触发至少三个所述第二检测元件改变输出信号，使得当少量的第二检测元件输出信号出现故障时，能够通过其他的第二检测元件的输出信号恢复。本发明在硬件不变，成本不增加的基础上，提升了故障冗余率提升，车辆表现提示故障的几率减小。最后，通过安全模式的控制，保证特殊情况下，车辆可缓慢移动，解决P档不切出车辆不能移动的问题。
实施例二
如图1至图5所示，本发明第二实施例一种汽车电子换档器，包括：换档杆1、换档底座2、以及控制器，所述换档底座2上设有多个换档位置，所述换档杆1在所述换档底座2上移动且能在多个所述换档位置之间切换；
所述换档杆1上设置有第一检测元件3，所述换档底座2上设置有多个第二检测元件4，或者所述换档杆1上设置有多个第二检测元件4，所述换档底座2上设置有第一检测元件3；
所述第二检测元件4根据与所述第一检测元件3的相对位置关系输出包括到位信号或复位信号的输出信号，当所述第一检测元件3覆盖所述第二检测元件4时，所述第二检测元件4输出到位信号，当所述第一检测元件3不覆盖所述第二检测元件4时，所述第二检测元件4输出复位信号；
当所述换档杆1从一所述换档位置切换到另一所述档位位置时，所述第一检测元件3触发至少三个所述第二检测元件4改变输出信号；
所述控制器3根据多个所述第二检测元件4的输出信号，切换汽车的换档档位；
多个所述第二检测元件4第一平面形成至少一检测行和至少一检测列，所述检测行横向延伸，所述检测列纵向延伸，每一检测行包括多个所述第二检测元件4，每一检测列包括多个所述第二检测元件4；
所述第一检测元件3在第二平面上的截面在纵向方向上的长度小于所述检测行在纵向方向上的长度，所述第一检测元件3在第二平面上的截面在横向方向上的长度小于所述检测列在横向方向上的长度；
如图3所示，所述第二检测元件4包括六个成十字形排列的第一第二检测元件41、第二第二检测元件42、第三第二检测元件43、第四第二检测元件44、第五第二检测元件45、以及第六第二检测元件46，其中，第二第二检测元件42、第三第二检测元件43、第四第二检测元件44、第五第二检测元件45从上到下依次纵向排列为检测列，所述第六第二检测元件46设置在所述第四第二检测元件44的左侧，所述第一第二检测元件41设置在所述第四第二检测元件44的右侧，所述第六第二检测元件46、所述第四第二检测元件44、所述第一第二检测元件41依次横向排列形成所述检测行；
所述第一检测元件3在第二平面上的截面形成L形状；
所述档位位置包括第一档位位置、第二档位位置、第三档位位置和第四档位位置，其中：
当所述换档杆1位于第一换档位置，所述第一检测元件3覆盖所述第二第二检测元件42、以及所述第三第二检测元件43；
当所述换档杆1位于第二换档位置，所述第一检测元件3覆盖所述第三第二检测元件43、第四第二检测元件44、以及所述第六第二检测元件46；
当所述换档杆1位于第三换档位置，所述第一检测元件3覆盖所述第四第二检测元件44、以及所述第一第二检测元件41；
当所述换档杆1位于第四换档位置，所述第一检测元件3覆盖所述第四第二检测元件44、以及所述第五第二检测元件45。
在所述换档杆1进行换档位置切换的过程中，多个所述第二检测元件4的模糊区间5在时间轴上相互错开，所述模糊区间5为所述第二检测元件4从到位信号切换到复位信号或者从复位信号切换到到位信号的时间区间；
所述第一检测元件3为磁铁，所述第二检测元件4为霍尔传感器。
具体来说，第一检测元件3为磁铁，第二检测元件4为霍尔传感器，当磁铁覆盖霍尔传感器时，霍尔传感器输出到位信号，当磁铁离开霍尔传感器时，霍尔传感器输出复位信号。
本实施例通过设置第一检测元件在第二平面上的截面在纵向方向上的长度小于检测行在纵向方向上的长度，第一检测元件在第二平面上的截面在横向方向上的长度小于检测列在横向方向上的长度，使得第一检测元件在纵向移动时，将会与检测列中的部分第二检测元件发生位置关系变化，从而改变该部分第二检测元件的输出信号，而当第一检测元件在横向移动时，将会与检测行中的部分第二检测元件发生位置关系变化，从而改变该部分第二检测元件的输出信号。
如图3所示，换档杆1在换档底座2的换档槽21中移动，其向前方拨动，则从N档换到R档，当向后方拨动，则从N档换到D档，当向右方拨动，则从N档换到H档，当向左方拨动，则从H档换到N档。
其中，以R档作为第一档位位置，以N档作为第二档位位置，以D档作为第三档位位置，以H档作为第四档位位置。
如图3所示，在当所述换档杆1位于R档位置，所述第一检测元件3覆盖所述第二第二检测元件42、以及所述第三第二检测元件43；
当所述换档杆1位于N档位置，所述第一检测元件3覆盖所述第三第二检测元件43、第四第二检测元件44、以及所述第六第二检测元件46；
当所述换档杆1位于D档位置，所述第一检测元件3覆盖所述第四第二检测元件44、以及所述第五第二检测元件45；
当所述换档杆1位于H档位置，所述第一检测元件3覆盖所述第四第二检测元件44、以及所述第一第二检测元件41。
优选地，到位信号为高电平，以1表示，复位信号为低电平，以0表示。为了便于说明，后续中，将第一第二检测元件41简称1号，将第二第二检测元件42简称2号，将第三第二检测元件43简称3号，将第四第二检测元件44简称4号，将第五第二检测元件45简称5号，将第六第二检测元件46简称6号。从图3可以看出，各第二检测元件4在正常状态下的输出信号如表1所示。
表1正常状态下第二检测元件的输出信号
当出现故障时：
对于从N档切换到H档，或者从H档切换到N档的情况：
从表1可以知道，
有关的第二检测元件是1号、3号、4号和6号。
在正常状态下：
当1号故障持续输出信号1时：
当1号故障持续输出信号0时：
当3号故障持续输出信号1时：
当3号故障持续输出信号0时：
当4号故障持续输出信号0时：
由于在N档和H档中的正常状态下，第四第二检测元件44均输出信号1，因此，第四第二检测元件44故障情况仅需考虑输出信号0。
当6号故障持续输出信号1时：
当6号故障持续输出信号0时：
其中，FH为故障H档，FN为故障N档。
输出电压栏中的数据为输出信号1的第二检测元件的号，例如：1/4为1号和4号输出信号1，1/4/6为1号和4号输出信号1，4/6为4号和6号输出信号1，3/4/6为3号、4号和6号输出信号1，1/3/4/6为1号、3号、4号和6号输出信号1，4为4号输出信号1，6为6号输出信号1。
对于从N档切换到R档，或者从R档切换到N档的情况：
从表1可以知道，
有关的第二检测元件是1号、2号、3号、4号、5号和6号。
在正常状态下：
当1号故障：
当2号故障：
当3号故障：
当4号故障：
当5号故障：
当6号故障：
其中，FR为故障R档，FN为故障N档，F为故障。输出电压栏中的数据为输出信号1的第二检测元件的号。
对于从N档切换到D档，或者从D档切换到N档的情况：
从表1可以知道，
有关的第二检测元件是1号、2号、3号、4号、5号和6号。
正常状态：
1号故障：
2号故障：
3号故障：
4号故障：
5号故障：
6号故障：
其中，FD为故障D档，FN为故障N档，F为故障。输出电压栏中的数据为输出信号1的第二检测元件的号。
如图4和图5所示，模糊区间为第二检测元件4从到位信号切换到复位信号或者从复位信号切换到到位信号的时间区间，因此，在模糊区间中，所检测得到的信号不可靠。而由于多个所述第二检测元件4的模糊区间5在时间轴上相互错开，因此，同一时刻，最多只有一个第二检测元件4是处于模糊区间5中，由于本实施例能够克服一个第二检测元件4的故障，因此，一个第二检测元件4输出不可靠的输出信号，将不会影响对于档位位置的判断。
如图4所示，当换档杆1从N档向R档运动过程中，各第二检测元件的模糊区间5在时间轴上相互错开。当换档杆1从N档向D档运动过程中，第二检测元件的模糊区间5在时间轴上相互错开。如图5所示，当换档杆1从N档向H档运动过程中，各第二检测元件的模糊区间5在时间轴上相互错开。当换档杆1从H档向N档运动过程中，第二检测元件的模糊区间5在时间轴上相互错开。
本实施例保证了第一检测元件运动时，将会触发部分第二检测元件改变输出信号，从而便于检测。同时，通过错开各第二检测元件的模糊区间，避免误判。同时，通过本实施例的第二检测元件的排列方式，以及采用L型第一检测元件，当出现一个第二检测元件故障的情况，能够保证在所有档位均能正确切换。
实施例三
如图6所示为本发明一种如前所述的汽车电子换档器的控制方法的工作流程图，包括：
步骤S601，获取所有所述第二检测元件4的输出信号，生成包括每个所述第二检测元件4的输出信号的输出信号组；
步骤S602，获取所述输出信号组对应的待选档位；
步骤S603，切换汽车的换档档位至待选档位。
具体来说，本实施例主要应用在汽车电子换档器的控制器上，控制器执行步骤S601，获取所有所述第二检测元件4的输出信号，生成包括每个所述第二检测元件4的输出信号的输出信号组。输出信号组中包括每个第二检测元件4的输出信号。以图3为例，其输出信号组如表1所示。
然后步骤S602，则根据输出信号，选择对应的待选档位，并在步骤S603中控制汽车切换至该待选档位。
本发明通过在所述换档杆从一所述换档位置切换到另一所述档位位置时，所述第一检测元件触发至少三个所述第二检测元件改变输出信号，使得当少量的第二检测元件输出信号出现故障时，能够通过其他的第二检测元件的输出信号恢复。本发明在硬件不变，成本不增加的基础上，提升了故障冗余率提升，车辆表现提示故障的几率减小。最后，通过安全模式的控制，保证特殊情况下，车辆可缓慢移动，解决P档不切出车辆不能移动的问题。
实施例四
如图7所示为本发明第四实施例一种如前所述的汽车电子换档器的控制方法的工作流程图，包括：
步骤S701，获取所有所述第二检测元件4的输出信号，生成包括每个所述第二检测元件4的输出信号的输出信号组；
步骤S702，将所述输出信号组与预设的多个待选信号组进行比较，所述待选信号组包括多个待选信号，每一所述待选信号与一所述第二检测元件对应；
步骤S703，将与所述输出信号组一致的待选信号组作为选定信号组；
步骤S704，如果所述选定信号组为一致信号组，则获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位，其中，一致信号组的所有待选信号与对应的待选档位所对应的第二检测元件4的输出信号一致，执行步骤S707；
步骤S705，如果所述选定信号组为接近信号组，获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位，其中，接近信号组中存在小于等于预设数量个待选信号与对应的待选档位所对应的第二检测元件4的输出信号不一致；
在其中一个实施例中，如果所述选定信号组为接近信号组，且持续时间小于等于预设时间阈值，则获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位，执行步骤S707；
如果所述选定信号组为接近信号组，且持续时间超过第一时间阈值，则执行跛行操作；
步骤S706，如果所述选定信号组为故障信号组，则执行跛行操作，其中，故障信号组中大于预设数量个待选信号与任一档位所对应的第二检测元件4的输出信号不一致，结束；
在其中一个实施例中，所述如果所述选定信号组为故障信号组，则执行跛行操作，具体还包括：
如果所述选定信号组为故障信号组，且持续时间超过第二时间阈值，则执行跛行操作；
如果所述选定信号组为故障信号组，且重复次数超过预设次数阈值，则执行跛行操作；
如果所述选定信号组为故障信号组，且持续时间小于等于第二时间阈值，且重复次数小于等于预设次数阈值，则忽略；
步骤S707，切换汽车的换档档位至待选档位。
具体来说，预先设置一个包括多个待选信号组的列表。待选信号组分为一致信号组、接近信号组和故障信号组。执行步骤S702和步骤S703，将与所述输出信号组一致的待选信号组作为选定信号组。然后则能确定选定信号组为一致信号组、接近信号组或故障信号组，如果为一致信号组，则执行步骤S704，如果为接近信号组，则执行步骤S705，如果为故障信号组，则执行步骤S706。
其中，一致信号组的待选信号与所对应的档位的所对应的第二检测元件4的输出信号完全一致。
接近信号组所对应的档位预先选定，可以选择一个比较安全的档位，例如优先选择N档和H档。以预设数量为1为例子，接近信号组中存在1个待选信号与对应的待选档位所对应的第二检测元件4的输出信号不一致，其余待选信号与对应的待选档位所对应的第二检测元件4的输出信号一致。
如果判断选定信号组为接近信号组，则判断出现该状况的持续时间。如果该持续时间超过时间阈值，则执行跛行操作。具体来说，可以检测该选定信号组对应的待选档位是否为预设的安全档位，如果是则执行跛行操作，否则如果对应的待选档位为危险档位，则直接停车，不允许操作。如果持续时间小于等于时间阈值，则可以认为是在切换过程中的误报，可以忽略，获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位，执行步骤S707。
故障信号组中大于预设数量个待选信号与任一档位所对应的第二检测元件4的输出信号不一致。以预设数量为1为例子，故障信号组与任一档位所对应的第二检测元件4的输出信号比较，有2个或多个待选信号与所对应的第二检测元件4的输出信号不一致。
如果判断选定信号组为故障信号组，则：
如果持续时间超过第二时间阈值或者重复次数超过预设次数阈值，则执行跛行操作，否则忽略。
跛行操作的方式，可以采用现有的跛行操作策略，例如检测切换的档位是否安全，检查机械是否卡滞等。
本实施例通过检查一致信号组和接近信号组，从而在出现少量错误时，仍然能够确定正确的档位位置。同时通过安全模式的控制，保证特殊情况下，车辆可缓慢移动，解决P档不切出车辆不能移动的问题。
如图8所示为本发明最佳实施例的工作流程图，采用霍尔传感器作为第二检测元件，采用磁铁作为第一检测元件，采用如图3所示的设置，流程包括：
步骤S801，采集传感器状态，解析换挡器位置；
步骤S802，读取传感器的取值组合；
步骤S803，判断是否为100100、011000、001101、或者000110，如果一致，则判断档位为H档、R档、N档或D档，否则执行步骤S804；
步骤S804，与H、R、N、D档的取值组合相比，是否仅有一个传感器信号不同，如果是，执行步骤S805，否则执行步骤S807；
步骤S805，判断持续时间是否超过T1，如果是，执行步骤S806，否则，自动默认信号最接近的档位，结束；
步骤S806，判断换挡卡滞，加载警告报文，执行步骤S811；
步骤S807，判断可能为2个以上传感器故障；
步骤S808，持续时间是否超过T2，如果是，执行步骤S810，否则执行步骤S809；
步骤S809，判断重复次数是否超过K次，如果是执行步骤S810，否则默认为换挡过程中的过渡信号，结束；
步骤S810，判断为传感器故障；
步骤S811，判断是否进入跛行，如果是加载传感器故障报文，加载警告报文，否则加载传感器严重故障报文，加载警告报文。
实施例五
如图9所示为本发明一种如前所述的汽车电子换档器的控制器的硬件结构示意图，包括：
至少一个处理器901；以及，
与至少一个所述处理器901通信连接的存储器902；其中，
所述存储器902存储有可被至少一个所述处理器901执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器901执行，以使至少一个所述处理器901能够：
获取所有所述第二检测元件的输出信号，生成包括每个所述第二检测元件的输出信号的输出信号组；
获取所述输出信号组对应的待选档位；
切换汽车的换档档位至待选档位。
控制器优选为汽车电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)。图9中以一个处理器901为例。
电子设备还可以包括：输入装置903和显示装置904。
处理器901、存储器902、输入装置903及显示装置904可以通过总线或者其他方式连接，图中以通过总线连接为例。
存储器902作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的控制方法对应的程序指令/模块，例如，图6所示的方法流程。处理器901通过运行存储在存储器902中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的控制方法。
存储器902可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据控制方法的使用所创建的数据等。此外，存储器902可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器902可选包括相对于处理器901远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至执行控制方法的装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置903可接收输入的用户点击，以及产生与控制方法的用户设置以及功能控制有关的信号输入。显示装置904可包括显示屏等显示设备。
在所述一个或者多个模块存储在所述存储器902中，当被所述一个或者多个处理器901运行时，执行上述任意方法实施例中的控制方法。
本发明通过在所述换档杆从一所述换档位置切换到另一所述档位位置时，所述第一检测元件触发至少三个所述第二检测元件改变输出信号，使得当少量的第二检测元件输出信号出现故障时，能够通过其他的第二检测元件的输出信号恢复。本发明在硬件不变，成本不增加的基础上，提升了故障冗余率提升，车辆表现提示故障的几率减小。最后，通过安全模式的控制，保证特殊情况下，车辆可缓慢移动，解决P档不切出车辆不能移动的问题。
实施例六
本发明第五实施例一种如前所述的汽车电子换档器的控制器，包括：
至少一个处理器；
与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够：
获取所有所述第二检测元件4的输出信号，生成包括每个所述第二检测元件4的输出信号的输出信号组；
将所述输出信号组与预设的多个待选信号组进行比较，所述待选信号组包括多个待选信号，每一所述待选信号与一所述第二检测元件对应；
所述待选信号组中选择一致信号组，所述一致信号组的每个待选信号与所述输出信号组中对应的第二检测元件的输出信号一致；
将与所述输出信号组一致的待选信号组作为选定信号组；
如果所述选定信号组为一致信号组，则获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位，其中，一致信号组的所有待选信号与对应的待选档位所对应的第二检测元件4的输出信号一致；
如果所述选定信号组为接近信号组，获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位，其中，接近信号组中存在小于等于预设数量个待选信号与对应的待选档位所对应的第二检测元件4的输出信号不一致；
在其中一个实施例中，如果所述选定信号组为接近信号组，且持续时间小于等于预设时间阈值，则获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位；
如果所述选定信号组为接近信号组，且持续时间超过第一时间阈值，则执行跛行操作；
如果所述选定信号组为故障信号组，则执行跛行操作，其中，故障信号组中大于预设数量个待选信号与任一档位所对应的第二检测元件4的输出信号不一致，结束；
在其中一个实施例中，所述如果所述选定信号组为故障信号组，则执行跛行操作，具体还包括：
如果所述选定信号组为故障信号组，且持续时间超过第二时间阈值，则执行跛行操作；
如果所述选定信号组为故障信号组，且重复次数超过预设次数阈值，则执行跛行操作；
如果所述选定信号组为故障信号组，且持续时间小于等于第二时间阈值，且重复次数小于等于预设次数阈值，则忽略；
切换汽车的换档档位至待选档位。
本实施例通过检查一致信号组和接近信号组，从而在出现少量错误时，仍然能够确定正确的档位位置。同时通过安全模式的控制，保证特殊情况下，车辆可缓慢移动，解决P档不切出车辆不能移动的问题。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (15)
1.一种汽车电子换档器，其特征在于，包括：换档杆(1)、换档底座(2)、以及控制器，所述换档底座(2)上设有多个换档位置，所述换档杆(1)在所述换档底座(2)上移动且能在多个所述换档位置之间切换；
所述换档杆(1)上设置有第一检测元件(3)，所述换档底座(2)上设置有多个第二检测元件(4)，或者所述换档杆(1)上设置有多个第二检测元件(4)，所述换档底座(2)上设置有第一检测元件(3)；
所述第二检测元件(4)根据与所述第一检测元件(3)的相对位置关系输出包括到位信号或复位信号的输出信号；
当所述换档杆(1)从一所述换档位置切换到另一所述档位位置时，所述第一检测元件(3)触发至少三个所述第二检测元件(4)改变输出信号；
所述控制器(3)根据多个所述第二检测元件(4)的输出信号，切换汽车的换档档位。
2.根据权利要求1所述的汽车电子换档器，其特征在于，当所述第一检测元件(3)覆盖所述第二检测元件(4)时，所述第二检测元件(4)输出到位信号，当所述第一检测元件(3)不覆盖所述第二检测元件(4)时，所述第二检测元件(4)输出复位信号。
3.根据权利要求2所述的汽车电子换档器，其特征在于，多个所述第二检测元件(4)第一平面形成至少一检测行和至少一检测列，所述检测行横向延伸，所述检测列纵向延伸，每一检测行包括多个所述第二检测元件(4)，每一检测列包括多个所述第二检测元件(4)；
所述第一检测元件(3)在第二平面上的截面在纵向方向上的长度小于所述检测行在纵向方向上的长度，所述第一检测元件(3)在第二平面上的截面在横向方向上的长度小于所述检测列在横向方向上的长度。
4.根据权利要求3所述的汽车电子换档器，其特征在于，所述第二检测元件(4)包括六个成十字形排列的第一第二检测元件(41)、第二第二检测元件(42)、第三第二检测元件(43)、第四第二检测元件(44)、第五第二检测元件(45)、以及第六第二检测元件(46)，其中，第二第二检测元件(42)、第三第二检测元件(43)、第四第二检测元件(44)、第五第二检测元件(45)从上到下依次纵向排列为检测列，所述第六第二检测元件(46)设置在所述第四第二检测元件(44)的左侧，所述第一第二检测元件(41)设置在所述第四第二检测元件(44)的右侧，所述第六第二检测元件(46)、所述第四第二检测元件(44)、所述第一第二检测元件(41)依次横向排列形成所述检测行；
所述第一检测元件(3)在第二平面上的截面为L形状。
5.根据权利要求4所述的汽车电子换档器，其特征在于，所述档位位置包括第一档位位置、第二档位位置、第三档位位置和第四档位位置，其中：
当所述换档杆(1)位于第一换档位置，所述第一检测元件(3)覆盖所述第二第二检测元件(42)、以及所述第三第二检测元件(43)；
当所述换档杆(1)位于第二换档位置，所述第一检测元件(3)覆盖所述第三第二检测元件(43)、第四第二检测元件(44)、以及所述第六第二检测元件(46)；
当所述换档杆(1)位于第三换档位置，所述第一检测元件(3)覆盖所述第四第二检测元件(44)、以及所述第五第二检测元件(45)；
当所述换档杆(1)位于第四换档位置，所述第一检测元件(3)覆盖所述第四第二检测元件(44)、以及所述第一第二检测元件(41)。
6.根据权利要求1所述的汽车电子换档器，其特征在于，在所述换档杆(1)进行换档位置切换的过程中，多个所述第二检测元件(4)的模糊区间(5)在时间轴上相互错开，所述模糊区间(5)为所述第二检测元件(4)从到位信号切换到复位信号或者从复位信号切换到到位信号的时间区间。
7.根据权利要求1至6任一项所述的汽车电子换档器，其特征在于，所述第一检测元件(3)为磁铁，所述第二检测元件(4)为霍尔传感器。
8.一种如权利要求1至7任一项所述的汽车电子换档器的控制方法，其特征在于，包括：
获取所有所述第二检测元件(4)的输出信号，生成包括每个所述第二检测元件(4)的输出信号的输出信号组；
获取所述输出信号组对应的待选档位；
切换汽车的换档档位至待选档位。
9.根据权利要求8所述的汽车电子换档器的控制方法，其特征在于，所述获取所述输出信号组对应的待选档位，具体包括：
将所述输出信号组与预设的多个待选信号组进行比较，所述待选信号组包括多个待选信号，每一所述待选信号与一所述第二检测元件(4)对应；
将与所述输出信号组一致的待选信号组作为选定信号组；
如果所述选定信号组为一致信号组，则获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位，其中，一致信号组的所有待选信号与对应的待选档位所对应的第二检测元件(4)的输出信号一致；
如果所述选定信号组为接近信号组，获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位，其中，接近信号组中存在小于等于预设数量个待选信号与对应的待选档位所对应的第二检测元件(4)的输出信号不一致；
如果所述选定信号组为故障信号组，则执行跛行操作，其中，故障信号组中大于预设数量个待选信号与任一档位所对应的第二检测元件(4)的输出信号不一致。
10.根据权利要求9所述的汽车电子换档器的控制方法，其特征在于，所述如果所述选定信号组为接近信号组，获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位，具体包括：
如果所述选定信号组为接近信号组，且持续时间小于等于预设时间阈值，则获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位；
如果所述选定信号组为接近信号组，且持续时间超过第一时间阈值，则执行跛行操作。
11.根据权利要求9所述的汽车电子换档器的控制方法，其特征在于，所述如果所述选定信号组为故障信号组，则执行跛行操作，具体还包括：
如果所述选定信号组为故障信号组，且持续时间超过第二时间阈值，则执行跛行操作；
如果所述选定信号组为故障信号组，且重复次数超过预设次数阈值，则执行跛行操作；
如果所述选定信号组为故障信号组，且持续时间小于等于第二时间阈值，且重复次数小于等于预设次数阈值，则忽略。
12.一种如权利要求1至7任一项所述的汽车电子换档器的控制器，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及，
与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够：
获取所有所述第二检测元件(4)的输出信号，生成包括每个所述第二检测元件(4)的输出信号的输出信号组；
获取所述输出信号组对应的待选档位；
切换汽车的换档档位至待选档位。
13.根据权利要求12所述的汽车电子换档器的控制器，其特征在于，所述获取所述输出信号组对应的待选档位，具体包括：
将所述输出信号组与预设的多个待选信号组进行比较，所述待选信号组包括多个待选信号，每一所述待选信号与一所述第二检测元件(4)对应；
将与所述输出信号组一致的待选信号组作为选定信号组；
如果所述选定信号组为一致信号组，则获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位，其中，一致信号组的所有待选信号与对应的待选档位所对应的第二检测元件(4)的输出信号一致；
如果所述选定信号组为接近信号组，获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位，其中，接近信号组中存在小于等于预设数量个待选信号与对应的待选档位所对应的第二检测元件(4)的输出信号不一致；
如果所述选定信号组为故障信号组，则执行跛行操作，其中，故障信号组中大于预设数量个待选信号与任一档位所对应的第二检测元件(4)的输出信号不一致。
14.根据权利要求13所述的汽车电子换档器的控制器，其特征在于，所述如果所述选定信号组为接近信号组，获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位，具体包括：
如果所述选定信号组为接近信号组，且持续时间小于等于预设时间阈值，则获取所述选定信号组对应的待选档位作为所述输出信号组对应的待选档位；
如果所述选定信号组为接近信号组，且持续时间超过第一时间阈值，则执行跛行操作。
15.根据权利要求13所述的汽车电子换档器的控制器，其特征在于，所述如果所述选定信号组为故障信号组，则执行跛行操作，具体还包括：
如果所述选定信号组为故障信号组，且持续时间超过第二时间阈值，则执行跛行操作；
如果所述选定信号组为故障信号组，且重复次数超过预设次数阈值，则执行跛行操作；
如果所述选定信号组为故障信号组，且持续时间小于等于第二时间阈值，且重复次数小于等于预设次数阈值，则忽略。
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| CN113738869A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-12-03 | 中国第一汽车股份有限公司 | 换档器档杆位置确定方法、装置、电子设备及存储介质 |
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