CN113700849A - 一种汽车换挡控制方法和换挡系统 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种汽车换挡控制方法，汽车档位设有P档、N档、D档、R档，车辆处于静止状态，执行静止状态档位控制方法；车辆处于运动状态，执行运动状态档位控制方法.本发明换挡逻辑更加合理，使用过程中，让驾乘感受更好，并且安全可靠。

Description

一种汽车换挡控制方法和换挡系统
技术领域
本发明涉及纯电动汽车档位管理控制技术领域，尤其涉及一种VCU与档位器之间传递信号控制策略技术。
背景技术
在电动汽车中,整车控制器VCU是核心控制部件,是电动汽车各个子系统的调控中心,协调管理整车的运行状态,它根据加速踏板位置、档位、制动踏板力等驾驶员的操作意图和蓄电池的荷电状态计算出运行所需要的电机输出转矩等参数,从而协调各个动力部件的运动,保障电动汽车的正常行驶。此外,可通过行车充电和制动能量的回收等实现较高的能量效率。
目前，换挡器采用三挡五位式的，换挡器和VCU通过硬线连接传递信号，如图1，根据换挡器位置以及整车工况，判断当前应处于P/R/N/D中的何种档位，其中管脚定义如图2所示，档位控制的逻辑关系如图3所示，换挡档杆如图4所示，为一个旋钮式的换挡档杆，目前的换挡控制方法仅仅是根据驾驶员的旋转档位进行切换，相对来说安全性和智能型较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种安全、智能、可靠的换挡控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种汽车换挡控制方法，汽车档位设有P档、N档、D档、R档，车辆处于静止状态，执行静止状态档位控制方法；
当处于P档时，满足以下条件进入D档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态、踩刹车、档位切换至D档位置；
当处于R档时；
满足以下条件进入N档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态、档位切换至N档位置；
满足以下条件进入N档：无P档请求、无插枪信号、踩刹车、档位处于至N档位置；
满足以下条件进入N档：无P档请求、无插枪信号、踩刹车、车辆不处于上高压状态时、档位处于至N档位置；
满足以下条件进入D档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态、踩刹车、档位切换至D档位置；
满足以下条件进入P档：有P档请求或者车辆下高压或者有插枪信号；
当处于N档时：
满足以下条件进入D档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态、踩刹车、档位切换至D档位置；
满足以下条件进入R档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态,档位切换至R档位置；
满足以下条件进入P档：有P档请求或者车辆下高压或者有插枪信号；
当处于D档时：
满足以下条件进入N档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态,档位切换至N档位置；
满足以下条件进入R档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态、踩刹车、档位切换至R档位置；
满足以下条件进入P档：有P档请求或者车辆下高压或者有插枪信号。
车辆处于运动状态，执行运动状态档位控制方法；
当处于R档时；
满足以下条件进入N档，档位切换至N档位置、或者车辆下高压、或者车速小于-5km/h且档位切换至N档位置；
满足以下条件进入D档，车速大于-5km/h,踩刹车，档位切换至D档位置；
当处于N档时；
满足以下条件进入R档，车辆处于上高压状态、车速小于5km/h、踩刹车、档位切换至R档位置；
满足以下条件进入D档，车辆处于上高压状态、车速大于-5km/h、踩刹车、档位切换至D档位置；
当处于D档时；
满足以下条件进入N档，档位切换至N档位置，或者车辆下高压或者车速大于5km/h且档位切换至N档位置
满足以下条件进入R档，车速小于5km/h、踩刹车、档位切换至R档位置。
车速在-2km/h<V<2km/h范围内认为车辆处于静止状态，否则认为车辆处于运动状态。
车辆在非高压状态下,只允许P档和N档之间切换，车辆在禁止状态时，若检测到插枪信号，通过VCU自动锁P档。
车辆在运动状态时，检测到插枪信号,保持原档位不变，且不响应P档请求。
若VCU重新启动后，如果车辆处于静止状态,则默认档位为P档；如果车辆处于运动状态,则默认档位为N档。
一种汽车换挡系统，包括VCU和连接VCU的换挡器，所述档位器输出档位信号至VCU，所述VCU执行档位指令，所述VCU连接CAN总线获取车速信号、制动踏板信号、驻车信号，所述档位汽车档位系统执行所述的控制方法。
所述VCU连接CAN总线获取插枪信号。
本发明换挡逻辑更加合理，使用过程中，让驾乘感受更好，并且安全可靠。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
图1为换挡器和VCU连接示意图；
图2为管脚定义图；
图3为逻辑状态示意图；
图4为档位旋钮示意图；
图5、6为汽车换挡控制方法逻辑框图；
图3中逻辑状态1表示电压:8V-16V，逻辑状态0表示电压:OV-1.5V，输出定义。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
一种汽车换挡系统根据换挡器位置以及整车工况，判断当前应处于P/R/N/D中的何种档位；换挡器采用三挡五位式的，工作时，VCU连接换挡器，档位器输出档位信号至VCU，VCU执行档位指令，同时VCU连接CAN总线获取车速信号、制动踏板信号、驻车信号、插枪信号。档位结构如图4所示，采用旋钮式档位杆，按下旋钮为P档，最左端为R档，最右端为D档，D档和R档之间为中间位置，在中间位置与R档，以及中间位置与D档之间设置两个N档位置。
工作时，静止状态的定义是当车速在-2km/<V<2km/h范围内,认为车辆处于静止状态,其转换条件如5所示，车辆由静止状态变为运动状态,则按运动状态的档位切换关系进行，车辆在非高压状态下,只允许P档和N档之间切换。当车辆静止状态时，检测到插枪信号，通过VCU自动锁P档
运动状态:的定义是当车速不在-2km/h<V<2km/h范围内,认为车辆处于运动状态,其转换条件如下图所示。当车辆由运动状态变为静止状态,则按静止状态的档位切换关系进行。由N-D,N-R,D-R,R-D的车速可标定。车辆运动时，检测到插枪信号,保持原档位不变(限扭矩)，并且不响应P档请求。
VCU启动状态:VCU重新启动:如果车辆处于静止状态,则默认档位为P档；如果车辆处于运动状态,则默认档位为N档。
执行静止状态档位控制方法如图5所示，具体如下：
当处于P档时，满足以下条件进入D档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态、踩刹车、档位切换至D档位置；
当处于R档时；
满足以下条件进入N档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态、档位切换至N档位置；
满足以下条件进入N档：无P档请求、无插枪信号、踩刹车、档位处于至N档位置；
满足以下条件进入N档：无P档请求、无插枪信号、踩刹车、车辆不处于上高压状态时、档位处于至N档位置；
满足以下条件进入D档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态、踩刹车、档位切换至D档位置；
满足以下条件进入P档：有P档请求或者车辆下高压或者有插枪信号；
当处于N档时：
满足以下条件进入D档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态、踩刹车、档位切换至D档位置；
满足以下条件进入R档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态,档位切换至R档位置；
满足以下条件进入P档：有P档请求或者车辆下高压或者有插枪信号；
当处于D档时：
满足以下条件进入N档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态,档位切换至N档位置；
满足以下条件进入R档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态、踩刹车、档位切换至R档位置；
满足以下条件进入P档：有P档请求或者车辆下高压或者有插枪信号。
车辆处于运动状态，执行运动状态档位控制方法如图6所示，具体控制方法：
当处于R档时；
满足以下条件进入N档，档位切换至N档位置、或者车辆下高压、或者车速小于-5km/h且档位切换至N档位置；
满足以下条件进入D档，车速大于-5km/h,踩刹车，档位切换至D档位置；
当处于N档时；
满足以下条件进入R档，车辆处于上高压状态、车速小于5km/h、踩刹车、档位切换至R档位置；
满足以下条件进入D档，车辆处于上高压状态、车速大于-5km/h、踩刹车、档位切换至D档位置；
当处于D档时；
满足以下条件进入N档，档位切换至N档位置，或者车辆下高压或者车速大于5km/h且档位切换至N档位置
满足以下条件进入R档，车速小于5km/h、踩刹车、档位切换至R档位置。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种汽车换挡控制方法，汽车档位设有P档、N档、D档、R档，其特征在于：车辆处于静止状态，执行静止状态档位控制方法；
当处于P档时，满足以下条件进入D档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态、踩刹车、档位切换至D档位置；
当处于R档时；
满足以下条件进入N档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态、档位切换至N档位置；
满足以下条件进入N档：无P档请求、无插枪信号、踩刹车、档位处于至N档位置；
满足以下条件进入N档：无P档请求、无插枪信号、踩刹车、车辆不处于上高压状态时、档位处于至N档位置；
满足以下条件进入D档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态、踩刹车、档位切换至D档位置；
满足以下条件进入P档：有P档请求或者车辆下高压或者有插枪信号；
当处于N档时：
满足以下条件进入D档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态、踩刹车、档位切换至D档位置；
满足以下条件进入R档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态,档位切换至R档位置；
满足以下条件进入P档：有P档请求或者车辆下高压或者有插枪信号；
当处于D档时：
满足以下条件进入N档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态,档位切换至N档位置；
满足以下条件进入R档：无P档请求、无插枪信号、车辆处于上高压状态、踩刹车、档位切换至R档位置；
满足以下条件进入P档：有P档请求或者车辆下高压或者有插枪信号。
2.根据权利要求1所述的汽车换挡控制方法，其特征在于：车辆处于运动状态，执行运动状态档位控制方法；
当处于R档时；
满足以下条件进入N档，档位切换至N档位置、或者车辆下高压、或者车速小于-5km/h且档位切换至N档位置；
满足以下条件进入D档，车速大于-5km/h,踩刹车，档位切换至D档位置；
当处于N档时；
满足以下条件进入R档，车辆处于上高压状态、车速小于5km/h、踩刹车、档位切换至R档位置；
满足以下条件进入D档，车辆处于上高压状态、车速大于-5km/h、踩刹车、档位切换至D档位置；
当处于D档时；
满足以下条件进入N档，档位切换至N档位置，或者车辆下高压或者车速大于5km/h且档位切换至N档位置
满足以下条件进入R档，车速小于5km/h、踩刹车、档位切换至R档位置。
3.根据权利要求1或2所述的汽车换挡控制方法，其特征在于：车速在-2km/h<V<2km/h范围内认为车辆处于静止状态，否则认为车辆处于运动状态。
4.根据权利要求3所述的汽车换挡控制方法，其特征在于：车辆在非高压状态下,只允许P档和N档之间切换，车辆在禁止状态时，若检测到插枪信号，通过VCU自动锁P档。
5.根据权利要求1所述的汽车换挡控制方法，其特征在于：车辆在运动状态时，检测到插枪信号,保持原档位不变，且不响应P档请求。
6.根据权利要求1所述的汽车换挡控制方法，其特征在于：若VCU重新启动后，如果车辆处于静止状态,则默认档位为P档；如果车辆处于运动状态,则默认档位为N档。
7.一种汽车换挡系统，包括VCU和连接VCU的换挡器，所述档位器输出档位信号至VCU，所述VCU执行档位指令，所述VCU连接CAN总线获取车速信号、制动踏板信号、驻车信号，所述档位汽车档位系统执行如权利要求1-6中任一所述的控制方法。
8.根据权利要求7所述的汽车换挡系统，其特征在于：所述汽车为电动汽车，所述VCU连接CAN总线获取插枪信号。
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