CN113335074A - 一种基于档杆位置的整车控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车控制技术领域，具体地指一种基于档杆位置的整车控制系统及控制方法。包括，钥匙位置获取模块，用于获取车辆当前钥匙位置和点火情况；充电枪状态信息模块，用于获取充电枪插上信号；档杆位置获取模块，用于获取当前档杆所处位置；车载影音模块，用于接收指令向驾驶员发出语音提醒；控制模块，用于根据钥匙位置、充电枪状态、电机实际档位和档杆位置控制电机的运转方向并控制车载影音模块向驾驶员发出提示。本发明通过采集车辆的钥匙位置、点火情况、充电枪插入信号、车速信号、档杆位置和档位信号，对车辆进行综合控制，避免出现在充电枪插入的情况下车辆移动导致的充点枪损坏的问题，提高了车辆使用的安全性。

Description

一种基于档杆位置的整车控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及汽车控制技术领域，具体地指一种基于档杆位置的整车控制系统及控制方法。

背景技术

新能源车辆以电机作为主要驱动装置，由于电机效率特别高，在起步的时候就可以达到最大输出效果，不需要通过一些列齿轮组合来获得最优动力输出效果，因此新能源车型不需要复杂的变速箱，仅需要配置稳定的齿轮组降低其输出转速，就能像燃油车一样满足驾驶需求。

尽管电动车不需要变速箱，但是电动车也需要像燃油车一样驾驶员能够进行档位切换，以实现行驶方向的改变。该功能一般根据驾驶员的不同操作来进行整车档位的判定，以控制电机的转动方向实现前进和后退功能。该功能一般集成通过车辆内部控制器来管理，虽然实现了行驶方向的改变，但很多因素未考虑，比如客户误操作或者车辆正在插枪充电等等，并存在一定的安全风险，不能满足客户的要求。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种基于档杆位置的整车控制系统及控制方法，考虑到了电动汽车在使用过程中的各种情况，特别是针对充电时的情况进行相应的控制，避免由于误操作造成的安全问题。

本发明的技术方案为：一种基于档杆位置的整车控制系统，包括，钥匙位置获取模块，用于获取车辆当前钥匙位置和点火情况；

充电枪状态信息模块，用于获取充电枪插上信号；

档杆位置获取模块，用于获取当前档杆所处位置；

车载影音模块，用于接收指令向驾驶员发出语音提醒；

控制模块，用于根据钥匙位置、充电枪状态、电机实际档位和档杆位置控制电机的运转方向并控制车载影音模块向驾驶员发出提示。

进一步的所述控制模块在钥匙处于ON位置但未点火、充电枪插上且档杆位置不在P档时控制电机的实际档位为P档并控制车载影音模块向驾驶员发出“充电线已连接，请将档位置于P档”的提示。

进一步的所述控制模块在钥匙处于OFF位置/钥匙处于ON位置且未点火、车速为零、档杆位置不在P档时控制电机的实际档位为P档并控制车载影音模块向驾驶员发出“请将档位置于P档”的提示；

所述控制模块在钥匙处于ON位置且未点火、车速大于零、且档杆位置不在N档时控制电机的实际档位为N档并控制车载影音模块向驾驶员发出“车辆已置N档”的提示；

所述控制模块在钥匙处于ON位置且未点火、充电枪未插上、且档杆位置处于P档时控制档位只能在P档和N档之间切换。

进一步的所述控制模块在钥匙处于ON位置且已完成点火、档位处于P档或是N档、制动踏板踩下时接受档杆位置由P档或是N档切换至其他档位的请求并设置实际档位为档杆所处位置的所处档位；

所述控制模块在钥匙处于ON位置且已完成点火、档位处于D档或是R档、车速为零且制动踏板踩下时接受档杆位置由D档或是R档切换至其他档位的请求并设置实际档位为档杆所处位置的所处档位。

进一步的所述控制模块在钥匙处于ON位置且已完成点火、实际档位为D档或是R档且档杆处于D档或是R档、车速不为零、驾驶员有换挡意图时只接受档杆位置由D档或是R档切换至N档的请求并控制车载影音模块向驾驶员发出“换挡不成功，已置N档”的提示；

所述控制模块在钥匙处于ON位置且已完成点火、实际档位为N档、档杆位置处于N档、车速不为零且驾驶员有换挡意图时接受档杆位置由N档切换至D档或是R档的请求并设置档位为档杆所处位置的所处档位；

所述控制模块在钥匙处于ON位置且已完成点火、实际档位为N档、档杆位置处于N档、车速不为零且驾驶员试图移动档杆至P档时控制电机的实际档位为N档并控制车载影音模块向驾驶员发出“换挡不成功，已置N档”的提示。

进一步的所述控制模块在实际档位为R档且档杆位置处于R档或实际档位为D档且档杆位置处于D档、车速大于零、检测到钥匙位置从ON变为OFF时控制电机的实际档位为N档并控制车载影音模块向驾驶员发出“车辆已下电，已置N档”的提示。

一种基于档杆位置的整车控制系统的控制方法，获取车辆当前钥匙的位置和点火情况，采集充电枪插上信号、车速信号、档杆位置信号和电机的实际档位信号，对上述信号进行数据处理，获得电机实际档位的调节控制措施以及驾驶员提示指令，按照调节控制措施对电机进行相应的控制调节，根据驾驶员提示指令通过影音方式向驾驶员发出相应的提示。

进一步的当检测到车辆当前钥匙处于ON位置但未点火、充电枪插上且档杆位置不在P档时，控制电机的实际档位为P档，并控制车载影音模块向驾驶员发出“充电线已连接，请将档位置于P档”的提示，直至车辆的档杆位置移动到P档所处位置。

进一步的当检测到车辆当前钥匙处于OFF位置/钥匙处于ON位置且未点火、车速为零、档杆位置不在P档时控制电机的实际档位为P档，并控制车载影音模块向驾驶员发出“请将档位置于P档”的提示，直至车辆的档杆位置移动到P档所处位置；

当检测到车辆当前钥匙处于ON位置且未点火、车速大于零、且档杆位置不在N档时控制电机的实际档位为N档并控制车载影音模块向驾驶员发出“车辆已置N档”的提示，直至车辆的档杆位置移动到N档所处位置；

当检测到车辆当前钥匙处于ON位置且未点火、充电枪未插上、且档杆位置处于P档时控制档位只能在P档和N档之间切换。

进一步的当检测到车辆当前钥匙处于ON位置且已完成点火、电机实际档位为P档或是N档、制动踏板踩下时接受档杆位置由P档或是N档切换至其他档位的请求并设置档位为档杆所处位置的所处档位；

当检测到车辆当前钥匙处于ON位置且已完成点火、电机实际档位为D档或是R档、车速为零且制动踏板踩下时接受档杆位置由D档或是R档切换至其他档位的请求并设置档位为档杆所处位置的所处档位。

本发明的优点有：1、本发明通过采集钥匙状态、充电枪状态、档杆位置、实际档位，进行综合判断，对电机的实际档位进行控制调节，并制定相应的提示指令，提醒驾驶员相应的操作，避免出现误操作导致的安全问题发生，极大程度提高了驾驶安全性；

2、本发明通过采集充电枪的插入状态，在充电枪处于插上状态时，直接控制电机的实际档位为P档，限制电机的运转，避免出现驾驶员误操作汽车移动导致损坏充电枪和充电口的问题发生；

3、本发明通过结合钥匙位置、点火情况、车速信号、档杆位置和档位信号对车辆进行控制，避免了由于驾驶员误操作可能出现的安全问题、车辆损伤等问题的发生，提高了行车的安全性和车辆使用的安全性。

本发明通过采集车辆的钥匙位置、点火情况、充电枪插入信号、车速信号、档杆位置和档位信号，对车辆进行综合控制，避免出现在充电枪插入的情况下车辆移动导致的充点枪损坏的问题，提高了车辆使用的安全性，具有极大的推广价值。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

本实施例保护一种基于档杆位置的整车控制系统以及具体的控制方法，本实施例的控制系统包括钥匙位置获取模块，钥匙位置获取模块用于获取车辆当前钥匙位置和点火情况，钥匙位置由ON和OFF两种情况，点火情况是指钥匙位置处于ON时，存在未点火和已点火两种情况，钥匙处于OFF、钥匙处于ON但未点火车辆均无法移动；

还包括充电枪状态信息模块，用于获取充电枪插上信号，即用于判断当前充电枪是否插上车辆的充电口，具体的可以通过在充电口安装压力传感器来进行判断，有两种情况，一是充电枪插上，另外一种是充电枪未插上；

档杆位置获取模块，用于获取档杆所处位置，具体的通过档杆位置传感器来判断档杆当前位置，是处于PRND哪个位置；

车载影音模块，用于接收指令向驾驶员发出语音提醒，即当车辆处于充电、换挡没有成功、应该换挡至某档位时向驾驶员发出相应的语音提示，指导驾驶员进行正确的操作，避免驾驶员误操作导致的安全问题；

控制模块，用于根据钥匙位置、充电枪状态、电机实际档位和档杆位置控制电机的运转方向并控制车载影音模块向驾驶员发出提示，其中电机的实际档位可以通过电机当前工作状态来获取。

实际应用时，通过CAN网络向控制模块发送钥匙位置ON/OFF以及点火信息、车速和制动踏板踩下信息(可以通过制动踏板传感器进行获取)，充电枪状态信息模块获取当前充电枪的插入状态并传送到控制模块，档杆位置获取模块将当前档杆所处的位置通过CAN网络传递到控制模块，控制模块根据电机的运转状态获取电机的实际档位，控制模块结合上述信号信息作出控制措施，具体的控制措施包括调节电机的实际档位和向驾驶员发出提示，通过车载影音模块向驾驶员发出语音提示。

本实施例的具体控制措施如下：

1、车辆唤醒后控制模块接收到到钥匙在OFF位置、且车速为0的信号时，控制模块直接设置实际档位为P档，禁止车辆移动；如果此时档杆位置不在P档所处位置，控制模块控制车载影音模块向驾驶员发出“请将档位置于P档”提醒信息，提醒驾驶员将档位置于P档的安全操作，直到驾驶员操作档杆回到P档或者整车进入休眠状态；

2、控制模块接收到钥匙在ON位置但未点火、车速为0的信号时，控制模块设置实际档位为P档，此时档杆位置如果不在P档，控制模块控制车载影音模块向驾驶员发出“请将档位置于P档”提醒信息，提醒驾驶员将档位置于P档的安全操作，直到驾驶员操作档杆回到P档；

3、控制模块接收到钥匙在ON位置但未点火、且车速大于0的信号时，控制模块设置实际档位为N档，此时档杆位置如果不在N档，控制模块控制车载影音模块向驾驶员发出“车辆已置N档”的提醒信息，直到车速降为0；车速降为0后，此时档杆位置如果不在N档，控制模块控制车载影音模块向驾驶员发出“请将档位置于N档或P档”提醒信息，提醒驾驶员将档位置于N档或P档的安全操作，直到驾驶员操作档杆回到N档或P档；如果驾驶员操作档杆切换至P档，控制模块设置电机实际档位为P档；此时控制模块不接受R档或D档请求；

4、控制模块接收钥匙在ON位置但未点火、电机当前实际档位为P档、直流充电枪或者交流充电枪未插上且档杆位置在P档的信号时，当驾驶员踩下制动踏板，同时操作档杆从P档换至其他档位，那么控制模块只接受N档请求，控制模块设置实际档位为N档，这样主要是防止整车发生故障或者动力电池电量过低不足以驱动车辆需要人为移动车辆需求；如果直流充电枪或者交流充电枪插上，则不接受任何换档请求，控制模块设置实际档位为P档，以防止充电中因档位改变致使车辆移动而导致充电线拉坏或者充电失效的风险，控制模块控制车载影音模块向驾驶员发出“充电线已连接，请将档位置于P档”提醒信息，提醒驾驶员将档位置于P档的安全操作，直到驾驶员操作档杆回到P档；

5、控制模块接收到钥匙在ON位置且已完成点火、电机当前实际档位为P档且档杆位置在P档时，当驾驶员踩下制动踏板同时操作档杆由P档切换至其他档位，控制模块接受换挡请求，并设置实际档位为档杆切换后所处档位；

6、控制模块接收到钥匙在ON位置且已完成点火、电机当前实际档位为N档且档杆位置在N档、车速为0的信号时，当驾驶员踩下制动踏板同时操作档杆由N档换至其他档位，控制模块接受换挡请求，并设置实际档位为档杆切换后所处档位；

7、控制模块检测到钥匙在ON位置且已完成点火、电机当前实际档位为D档且档杆位置在D档、车速为0的信号时，当驾驶员操作档杆由D档换至其他档位，控制模块接受换挡请求，并设置实际档位为档杆切换后所处档位；

8、控制模块接收到钥匙在ON位置且已完成点火、电机当前的实际档位为R档且档杆位置在R档、车速为0的信号时，当驾驶员操作档杆由R档换至其他档位，控制模块接受换挡请求，并设置实际档位为档杆切换后所处档位；

9、控制模块接收到钥匙在ON位置且已完成点火、电机当前的实际档位为D档且档杆位置在D档、车辆前进时且车速大于0的信号时，当驾驶员操作档杆由D档换至其他档位，控制模块只接受N档请求，并设置实际档位为N档；对于其他档位，控制模块不接受换挡请求，并设置实际档位为N档，以保护驾驶员安全，直到车速降为0；同时，控制模块控制车载影音模块向驾驶员发出“换挡不成功，已置N档”的提醒信息，提醒驾驶员错误的换挡操作，直到驾驶员操作档杆回到D档，如果驾驶员并未操作档杆回到D档，车速降为0后，控制模块再设置实际档位为档杆位置所处档位；

10、控制模块接收到钥匙在ON位置且已完成点火、电机当前的实际档位为R档且档杆位置在R档、车辆后退时且车速大于0的信号时，当驾驶员操作档杆换从R档至其他档位，控制模块只接受N档请求，并设置实际档位为N档；对于其他档位，控制模块不接受换挡请求，并设置实际档位为N档，以保护驾驶员安全，直到车速降为0；控制模块控制车载影音模块向驾驶员发出“换挡不成功，已置N档”的提醒信息，提醒驾驶员错误的换挡操作，直到驾驶员操作回到R档，车速降为0后，控制模块再设置实际档位为档杆位置所处档位；

11、控制模块接收到钥匙在ON位置且已完成点火、实际档位为N档且档杆位置在N档、车速大于0的信号时，当驾驶员操作档杆切换至其他档位，控制模块只接受D档或R档请求，并设置实际档位为档杆位置所处档位；控制模块不接受P挡请求，并设置实际档位为N档，若驾驶员将档杆切换至P当，控制模块控制车载影音模块向驾驶员发出“换挡不成功，已置N档”的提醒信息，提醒驾驶员错误的换挡操作，直到车速降为0；车速降为0后，控制模块再设置实际档位为P档；

12、控制模块接收到实际档位为R档且档杆位置在R档或者实际档位为D档且档杆位置为D档、且车速大于0的信号时，如果检测到钥匙位置由ON变为OFF，那么控制模块设置实际档位为N档；控制模块控制车载影音模块向驾驶员发出“车辆已下电，已置N档”的提醒信息，保护驾驶员安全，直到车速降为0；车速降为0后，并设置实际档位为P档，禁止车辆移动；此时档杆位置如果不在P档，会发出“请将档位置于P档”提醒信息，提醒驾驶员将档位置于P档的安全操作，直到驾驶员操作档杆回到P档或者整车进入休眠状态；

13、控制模块包括P档锁控制模块，P档锁控制模块根据实际档位控制P档锁止，当识别到为P档时执行上锁，否则将解除锁止；

14、车载影音模块中的仪表根据档杆所处位置显示PRND信息，同时根据控制模块发出的提醒信息显示文字信息；

15、控制模块包括电机控制模块，电机控制模块根据实际档位控制电机的运转方向，D档为正向旋转方向，R档为反向旋转方向；P档和N档无旋转方向。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种基于档杆位置的整车控制系统，其特征在于：包括，

钥匙位置获取模块，用于获取车辆当前钥匙位置和点火情况；

充电枪状态信息模块，用于获取充电枪插上信号；

档杆位置获取模块，用于获取当前档杆所处位置；

车载影音模块，用于接收指令向驾驶员发出语音提醒；

控制模块，用于根据钥匙位置、充电枪状态、电机实际档位和档杆位置控制电机的运转方向并控制车载影音模块向驾驶员发出提示。

2.如权利要求1所述的一种基于档杆位置的整车控制系统，其特征在于：所述控制模块在钥匙处于ON位置但未点火、充电枪插上且档杆位置不在P档时控制电机的实际档位为P档并控制车载影音模块向驾驶员发出“充电线已连接，请将档位置于P档”的提示。

3.如权利要求1所述的一种基于档杆位置的整车控制系统，其特征在于：所述控制模块在钥匙处于OFF位置/钥匙处于ON位置且未点火、车速为零、档杆位置不在P档时控制电机的实际档位为P档并控制车载影音模块向驾驶员发出“请将档位置于P档”的提示；

所述控制模块在钥匙处于ON位置且未点火、车速大于零、且档杆位置不在N档时控制电机的实际档位为N档并控制车载影音模块向驾驶员发出“车辆已置N档”的提示；

所述控制模块在钥匙处于ON位置且未点火、充电枪未插上、且档杆位置处于P档时控制档位只能在P档和N档之间切换。

4.如权利要求1所述的一种基于档杆位置的整车控制系统，其特征在于：所述控制模块在钥匙处于ON位置且已完成点火、档位处于P档或是N档、制动踏板踩下时接受档杆位置由P档或是N档切换至其他档位的请求并设置实际档位为档杆所处位置的所处档位；

所述控制模块在钥匙处于ON位置且已完成点火、档位处于D档或是R档、车速为零且制动踏板踩下时接受档杆位置由D档或是R档切换至其他档位的请求并设置实际档位为档杆所处位置的所处档位。

5.如权利要求1所述的一种基于档杆位置的整车控制系统，其特征在于：所述控制模块在钥匙处于ON位置且已完成点火、实际档位为D档或是R档且档杆处于D档或是R档、车速不为零、驾驶员有换挡意图时只接受档杆位置由D档或是R档切换至N档的请求并控制车载影音模块向驾驶员发出“换挡不成功，已置N档”的提示；

所述控制模块在钥匙处于ON位置且已完成点火、实际档位为N档、档杆位置处于N档、车速不为零且驾驶员有换挡意图时接受档杆位置由N档切换至D档或是R档的请求并设置档位为档杆所处位置的所处档位；

所述控制模块在钥匙处于ON位置且已完成点火、实际档位为N档、档杆位置处于N档、车速不为零且驾驶员试图移动档杆至P档时控制电机的实际档位为N档并控制车载影音模块向驾驶员发出“换挡不成功，已置N档”的提示。

6.如权利要求1所述的一种基于档杆位置的整车控制系统，其特征在于：所述控制模块在实际档位为R档且档杆位置处于R档或实际档位为D档且档杆位置处于D档、车速大于零、检测到钥匙位置从ON变为OFF时控制电机的实际档位为N档并控制车载影音模块向驾驶员发出“车辆已下电，已置N档”的提示。

7.一种如权利要求1～6任一所述的一种基于档杆位置的整车控制系统的控制方法，其特征在于：获取车辆当前钥匙的位置和点火情况，采集充电枪插上信号、车速信号、档杆位置信号和电机的实际档位信号，对上述信号进行数据处理，获得电机实际档位的调节控制措施以及驾驶员提示指令，按照调节控制措施对电机进行相应的控制调节，根据驾驶员提示指令通过影音方式向驾驶员发出相应的提示。

8.如权利要求7所述的一种基于档杆位置的整车控制系统的控制方法，其特征在于：当检测到车辆当前钥匙处于ON位置但未点火、充电枪插上且档杆位置不在P档时，控制电机的实际档位为P档，并控制车载影音模块向驾驶员发出“充电线已连接，请将档位置于P档”的提示，直至车辆的档杆位置移动到P档所处位置。

9.如权利要求7所述的一种基于档杆位置的整车控制系统的控制方法，其特征在于：当检测到车辆当前钥匙处于OFF位置/钥匙处于ON位置且未点火、车速为零、档杆位置不在P档时控制电机的实际档位为P档，并控制车载影音模块向驾驶员发出“请将档位置于P档”的提示，直至车辆的档杆位置移动到P档所处位置；

当检测到车辆当前钥匙处于ON位置且未点火、车速大于零、且档杆位置不在N档时控制电机的实际档位为N档并控制车载影音模块向驾驶员发出“车辆已置N档”的提示，直至车辆的档杆位置移动到N档所处位置；

当检测到车辆当前钥匙处于ON位置且未点火、充电枪未插上、且档杆位置处于P档时控制档位只能在P档和N档之间切换。

10.如权利要求7所述的一种基于档杆位置的整车控制系统的控制方法，其特征在于：当检测到车辆当前钥匙处于ON位置且已完成点火、电机实际档位为P档或是N档、制动踏板踩下时接受档杆位置由P档或是N档切换至其他档位的请求并设置档位为档杆所处位置的所处档位；

当检测到车辆当前钥匙处于ON位置且已完成点火、电机实际档位为D档或是R档、车速为零且制动踏板踩下时接受档杆位置由D档或是R档切换至其他档位的请求并设置档位为档杆所处位置的所处档位。