本發(fā)明涉及混合動(dòng)力汽車控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自復(fù)位擋位系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

有限的石油儲(chǔ)量，石油燃料的需求和成本的增加，以及空氣污染和溫室氣體排放等問(wèn)題，都讓傳統(tǒng)汽車行業(yè)的發(fā)展面臨著較大的挑戰(zhàn)，電動(dòng)汽車成為研究熱點(diǎn)。

在電動(dòng)汽車及以電驅(qū)動(dòng)為主的混合動(dòng)力汽車上，通常由驅(qū)動(dòng)電機(jī)與減速傳動(dòng)系統(tǒng)組成動(dòng)力系統(tǒng)，在整車控制器的控制下驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)、后退或空擋滑行，其擋位是通過(guò)信號(hào)來(lái)判斷和傳遞的。

現(xiàn)有的擋位控制系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)駕駛員需求擋位的保持功能及相應(yīng)顯示功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種自復(fù)位擋位系統(tǒng)的控制方法，以解決現(xiàn)有擋位控制系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)駕駛員需求擋位的保持處理及顯示問(wèn)題。

本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用上述控制方法的自復(fù)位擋位系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種自復(fù)位擋位系統(tǒng)的控制方法，包括步驟：

S1、在接收到換擋請(qǐng)求的情況下，獲取車輛當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)入步驟S2；

S2、根據(jù)車輛當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)判斷需求擋位是否有效，如果是則進(jìn)入步驟S31，否則進(jìn)入步驟S32；

S31、執(zhí)行需求擋位，進(jìn)入步驟S4；

S32、拒絕換擋請(qǐng)求，進(jìn)入步驟S4；

S4、完成針對(duì)換擋請(qǐng)求的處理。

優(yōu)選的，在步驟S2中無(wú)效的情況包括：在整車系統(tǒng)未進(jìn)入可行駛模式的情況下，需求擋位為前進(jìn)擋、倒車擋或空擋；在整車系統(tǒng)進(jìn)入可行駛模式的情況下，從駐車擋掛出時(shí)制動(dòng)踏板未被踩下。

優(yōu)選的，在步驟S2中，整車系統(tǒng)未進(jìn)入可行駛模式的情況包括：駕駛員未執(zhí)行進(jìn)入可行駛模式操作，外接充電功能激活時(shí)要求整車退出可行駛模式，和整車系統(tǒng)出現(xiàn)故障無(wú)法進(jìn)入可行駛模式。

優(yōu)選的，在步驟S2中，駕駛員未執(zhí)行進(jìn)入可行駛模式操作的情況包括：未啟動(dòng)動(dòng)力裝置。

優(yōu)選的，步驟S2還包括：在判斷需求擋位有效的情況下，進(jìn)一步根據(jù)車輛當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)判斷是否滿足換擋條件，如果是則進(jìn)入步驟S31，否則進(jìn)入步驟S33；

S33、保持當(dāng)前擋位需求，并在車輛滿足換擋條件后執(zhí)行需求擋位，進(jìn)入步驟S4。

優(yōu)選的，在步驟S2中不滿足換擋條件的情況包括：需求擋位為駐車擋且當(dāng)前車速高于第一預(yù)設(shè)值，或者需求擋位為前進(jìn)擋而當(dāng)前整車為倒車擋且倒退車速高于第二預(yù)設(shè)值，或者需求擋位為倒車擋而當(dāng)前整車為前進(jìn)擋或空擋且前進(jìn)車速高于第三預(yù)設(shè)值；

在步驟S33中車輛滿足換擋條件的情況包括：車速低于相應(yīng)預(yù)設(shè)值。

優(yōu)選的，步驟S33還包括：在保持當(dāng)前擋位需求的同時(shí)執(zhí)行預(yù)設(shè)的安全擋位。

優(yōu)選的，安全擋位為空擋。

優(yōu)選的，步驟S33還包括：在保持擋位需求的同時(shí)，儀表閃爍顯示當(dāng)前實(shí)際擋位。

優(yōu)選的，步驟S32還包括：儀表顯示當(dāng)前實(shí)際擋位。

優(yōu)選的，步驟S32還包括：將擋位器復(fù)位至換擋請(qǐng)求前的狀態(tài)。

一種自復(fù)位擋位系統(tǒng)，采用上述的控制方法；自復(fù)位擋位系統(tǒng)包括：電子擋位器、擋位控制器、整車控制器、電子駐車鎖止系統(tǒng)、儀表顯示系統(tǒng)和底盤系統(tǒng)；

電子擋位器的換擋手柄可自復(fù)位，位置變化產(chǎn)生目標(biāo)擋位脈沖信號(hào)，擋位信號(hào)類型包括：前進(jìn)擋、倒車擋、空擋和鎖車擋；

擋位控制器通過(guò)識(shí)別用戶操作后發(fā)送需求擋位保持信號(hào)到CAN網(wǎng)絡(luò)上；

整車控制器通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)接收來(lái)自擋位控制器的需求擋位信號(hào)、電子駐車鎖止系統(tǒng)發(fā)送的實(shí)際鎖止?fàn)顟B(tài)信號(hào)、底盤系統(tǒng)的車速信號(hào)和制動(dòng)踏板狀態(tài)信號(hào)，結(jié)合當(dāng)前整車狀態(tài)處理并發(fā)送拒絕換擋信號(hào)真假、系統(tǒng)應(yīng)執(zhí)行目標(biāo)擋位及儀表顯示擋位并發(fā)送到CAN網(wǎng)絡(luò)上；

電子駐車鎖止系統(tǒng)接收CAN網(wǎng)絡(luò)上整車控制器的鎖止、解鎖命令后執(zhí)行鎖止或解鎖操作并將實(shí)際鎖止?fàn)顟B(tài)發(fā)送到CAN網(wǎng)絡(luò)上；

儀表顯示系統(tǒng)通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)接收整車控制器發(fā)送的擋位顯示需求信號(hào)進(jìn)行當(dāng)前擋位顯示；

底盤系統(tǒng)將車輛當(dāng)前車速信號(hào)和制動(dòng)踏板狀態(tài)信號(hào)發(fā)送到CAN網(wǎng)絡(luò)上。

從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的自復(fù)位擋位系統(tǒng)及控制方法，其中擋位控制器通過(guò)接收電子擋位器位置變化產(chǎn)生的脈沖信號(hào)識(shí)別駕駛員換檔意圖，并將駕駛員需求目標(biāo)檔位發(fā)送到CAN網(wǎng)絡(luò)；整車控制器接收到駕駛員的需求檔位信號(hào)后綜合車輛狀態(tài)和底盤系統(tǒng)反饋信號(hào)處理并選擇發(fā)送拒絕換檔請(qǐng)求為真假信號(hào)及實(shí)際檔位信號(hào)和儀表顯示需求信號(hào)到CAN網(wǎng)絡(luò)上，儀表系統(tǒng)接收CAN網(wǎng)絡(luò)上顯示需求信號(hào)進(jìn)行檔位顯示。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的自復(fù)位擋位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的自復(fù)位擋位系統(tǒng)控制與顯示方法的實(shí)施流程圖。

其中，1為擋位控制器，2為整車控制器，3為電子駐車鎖止系統(tǒng)，4為底盤系統(tǒng)，5為儀表顯示系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明公開(kāi)了一種自復(fù)位擋位系統(tǒng)的控制方法，以解決現(xiàn)有擋位控制系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)駕駛員需求擋位的保持處理及顯示問(wèn)題。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例提供的自復(fù)位擋位系統(tǒng)的控制方法，其核心改進(jìn)點(diǎn)在于，包括步驟：

S1、在接收到換擋請(qǐng)求的情況下，獲取車輛當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)入步驟S2；具體實(shí)現(xiàn)方式可以為通過(guò)采集用戶操縱擋桿位置變化產(chǎn)生的脈沖信號(hào)識(shí)別出將駕駛員需求檔位；

S2、根據(jù)車輛當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)(包括當(dāng)前車輛車速、擋位、實(shí)際鎖止?fàn)顟B(tài)和制動(dòng)踏板狀態(tài)等)判斷需求擋位是否有效，如果是則進(jìn)入步驟S31，否則進(jìn)入步驟S32；

S31、執(zhí)行需求擋位，進(jìn)入步驟S4；即落實(shí)了本次的換擋請(qǐng)求；

S32、拒絕換擋請(qǐng)求，進(jìn)入步驟S4；則車輛保持換擋請(qǐng)求之前的擋位；

S4、完成針對(duì)換擋請(qǐng)求的處理。

從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的自復(fù)位擋位系統(tǒng)，能夠拒絕無(wú)效的換擋請(qǐng)求，通過(guò)選擇性執(zhí)行需求擋位，使駕駛方式在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，能夠有效避免誤操作，以及其他與車輛當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)沖突的換擋請(qǐng)求，從而提高了行車的安全性，減少車輛因不合理操作的損壞。

進(jìn)一步的，在步驟S2中無(wú)效的情況包括：在整車系統(tǒng)未進(jìn)入可行駛模式的情況下，需求擋位為前進(jìn)擋、倒車擋或空擋，以及升降擋；在整車系統(tǒng)進(jìn)入可行駛模式的情況下，從駐車檔掛出時(shí)制動(dòng)踏板未踩下。

具體的，在步驟S2中，整車系統(tǒng)未進(jìn)入可行駛模式的情況包括：駕駛員未執(zhí)行進(jìn)入可行駛模式操作；外接充電功能激活時(shí)要求整車退出可行駛模式；整車系統(tǒng)出現(xiàn)故障無(wú)法進(jìn)入可行駛模式。

在本實(shí)施例中，步驟S2駕駛員未執(zhí)行進(jìn)入可行駛模式操作的情況包括：未啟動(dòng)動(dòng)力裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)和/或驅(qū)動(dòng)電機(jī)；比如駕駛者只是掛到了ACC擋，而沒(méi)發(fā)動(dòng)車輛，即通電未打火。

為了進(jìn)一步優(yōu)化上述的技術(shù)方案，步驟S2還包括：在判斷需求擋位有效的情況下，進(jìn)一步根據(jù)車輛當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)判斷是否滿足換擋條件，如果是則進(jìn)入步驟S31，否則進(jìn)入步驟S33；

S33、保持當(dāng)前換擋請(qǐng)求的擋位需求，并在車輛滿足換擋條件后執(zhí)行需求擋位，進(jìn)入步驟S4。通過(guò)上述控制方法，實(shí)現(xiàn)了在車輛運(yùn)行狀態(tài)不滿足換擋條件的情況下，并非簡(jiǎn)單的拒絕，而是對(duì)駕駛員需求擋位的保持處理，之后等待適宜的時(shí)機(jī)再執(zhí)行需求擋位。這樣的設(shè)計(jì)一方面規(guī)避了不合時(shí)宜操作對(duì)車輛的損壞，另一方面還保證了駕駛員需求擋位的有效落實(shí)，不必重復(fù)發(fā)出換擋請(qǐng)求，提升駕乘體驗(yàn)。

具體的，在步驟S2中不滿足換擋條件的情況包括：需求擋位為駐車擋且當(dāng)前車速高于第一預(yù)設(shè)值，或者需求擋位為前進(jìn)擋而當(dāng)前整車為倒車擋且倒退車速高于第二預(yù)設(shè)值，或者需求擋位為倒車擋而當(dāng)前整車為前進(jìn)擋或空擋且前進(jìn)車速高于第三預(yù)設(shè)值；

在步驟S33中車輛滿足換擋條件的情況包括：車速低于相應(yīng)預(yù)設(shè)值。

為了進(jìn)一步優(yōu)化上述的技術(shù)方案，步驟S33還包括：在保持當(dāng)前擋位需求的同時(shí)執(zhí)行預(yù)設(shè)的安全擋位，以便于過(guò)渡至車輛滿足換擋條件。

在本方案提供的具體實(shí)施例中，安全擋位為空擋，亦或升降擋。

作為優(yōu)選，步驟S33還包括：在保持擋位需求的同時(shí)，儀表閃爍顯示當(dāng)前實(shí)際擋位，以起到提示作用，告知駕駛者換擋請(qǐng)求的擋位需求被保持。

類似的，步驟S32還包括：儀表顯示當(dāng)前實(shí)際擋位(即本次換檔前)，以起到提示作用，告知駕駛者換擋請(qǐng)求的擋位需求被拒絕。

為了進(jìn)一步優(yōu)化上述的技術(shù)方案，步驟S32還包括：將擋位器復(fù)位至換擋請(qǐng)求前的狀態(tài)?？梢詾閷?shí)體擋桿復(fù)位至換擋請(qǐng)求前的位置，或者使虛擬擋位器的擋位顯示換擋請(qǐng)求前的內(nèi)容。

下面結(jié)合具體工作方式對(duì)本方案作進(jìn)一步介紹：

如圖2所示，整車控制器接收CAN總線上擋位控制器發(fā)送的駕駛員需求檔位信號(hào)和底盤系統(tǒng)發(fā)送的當(dāng)前車輛車速、制動(dòng)踏板狀態(tài)信號(hào)。若整車控制器判斷此時(shí)需求擋位無(wú)效則發(fā)送拒絕換擋信號(hào)，檔位控制器收到拒絕換擋信號(hào)后將需求擋位置位為換擋前的需求擋位，儀表顯示系統(tǒng)仍然顯示換檔前的系統(tǒng)擋位。

若整車控制器判斷需求擋位有效并滿足換擋條件，則執(zhí)行目標(biāo)擋位，儀表顯示執(zhí)行后的實(shí)際檔位。若此時(shí)不滿足換檔條件，整車控制器控制系統(tǒng)進(jìn)入預(yù)設(shè)的安全檔位(空檔)，并控制儀表顯示當(dāng)前檔位周期性閃爍，檔位控制器保持發(fā)送的需求檔位不變，整車控制器一直判斷當(dāng)前車輛狀態(tài)是否滿足換擋需求，若不滿足則重復(fù)上述操作，若滿足后則執(zhí)行駕駛員需求擋位，并控制儀表顯示切換后的擋位，重復(fù)超過(guò)預(yù)設(shè)次數(shù)則報(bào)錯(cuò)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種自復(fù)位擋位系統(tǒng)，其核心改進(jìn)點(diǎn)在于，采用上述的控制方法；自復(fù)位擋位系統(tǒng)包括：電子擋位器、擋位控制器、整車控制器、電子駐車鎖止系統(tǒng)、儀表顯示系統(tǒng)和底盤系統(tǒng)；其中：

電子擋位器的換擋手柄可自復(fù)位，位置變化產(chǎn)生目標(biāo)擋位脈沖信號(hào)(即換擋請(qǐng)求)，擋位信號(hào)類型包括：前進(jìn)擋、倒車擋、空擋和駐(鎖)車擋；

擋位控制器通過(guò)識(shí)別用戶操作后發(fā)送需求擋位保持信號(hào)到CAN網(wǎng)絡(luò)上；

整車控制器通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)接收來(lái)自擋位控制器的需求擋位信號(hào)、電子駐車鎖止系統(tǒng)發(fā)送的實(shí)際鎖止?fàn)顟B(tài)信號(hào)、底盤系統(tǒng)的車速信號(hào)和制動(dòng)踏板狀態(tài)信號(hào)，結(jié)合當(dāng)前整車狀態(tài)處理并發(fā)送拒絕換擋信號(hào)真假、系統(tǒng)應(yīng)執(zhí)行目標(biāo)擋位及儀表顯示擋位并發(fā)送到CAN網(wǎng)絡(luò)上；

電子駐車鎖止系統(tǒng)接收CAN網(wǎng)絡(luò)上整車控制器的鎖止、解鎖命令后執(zhí)行鎖止或解鎖操作并將實(shí)際鎖止?fàn)顟B(tài)發(fā)送到CAN網(wǎng)絡(luò)上；

儀表顯示系統(tǒng)通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)接收整車控制器發(fā)送的擋位顯示需求信號(hào)進(jìn)行當(dāng)前擋位顯示；

底盤系統(tǒng)將車輛當(dāng)前車速信號(hào)和制動(dòng)踏板狀態(tài)信號(hào)發(fā)送到CAN網(wǎng)絡(luò)上。

如圖1所示，擋位控制器1負(fù)責(zé)識(shí)別用戶操作并發(fā)送需求擋位到CAN線，整車控制器2接收來(lái)自擋位控制器1的駕駛員需求擋位信號(hào)、電子駐車鎖止系統(tǒng)3發(fā)送的實(shí)際鎖止?fàn)顟B(tài)信號(hào)、底盤系統(tǒng)4的車速信號(hào)、制動(dòng)踏板狀態(tài)信號(hào)，結(jié)合當(dāng)前整車狀態(tài)處理并發(fā)送拒絕換擋信號(hào)真假、系統(tǒng)應(yīng)執(zhí)行目標(biāo)擋位及儀表顯示擋位并發(fā)送到CAN網(wǎng)絡(luò)上。電子駐車鎖止系統(tǒng)3接收整車控制器2的鎖止、解鎖命令后執(zhí)行鎖止、解鎖操作并發(fā)送實(shí)際鎖止?fàn)顟B(tài)。底盤系統(tǒng)4發(fā)送當(dāng)前車輛的車速信號(hào)、制動(dòng)踏板信號(hào)。儀表顯示系統(tǒng)5接收整車控制器2發(fā)送的檔位顯示需求信號(hào)進(jìn)行當(dāng)前擋位顯示。

下面結(jié)合具體控制方法對(duì)自復(fù)位擋位系統(tǒng)作進(jìn)一步介紹，步驟包括：

擋位控制器通過(guò)采集用戶操縱擋桿位置變化產(chǎn)生的脈沖信號(hào)識(shí)別出將駕駛員需求檔位發(fā)送到CAN線上。整車控制器接收到駕駛員擋位需求后根據(jù)車輛當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)判斷駕駛員需求擋位是否有效的過(guò)程包括：

判斷整車系統(tǒng)未進(jìn)入可行駛模式的情況下，駕駛員需求擋位為前進(jìn)檔、倒車擋、空擋；從駐車擋掛出是時(shí)駕駛員未踩下制動(dòng)踏板為駕駛員需求擋位無(wú)效，此時(shí)整車控制器將拒絕換擋請(qǐng)求發(fā)送到CAN網(wǎng)絡(luò)上，擋位控制器將駕駛員需求擋位置位為上一次需求擋位請(qǐng)求信號(hào)，儀表顯示系統(tǒng)顯示當(dāng)前實(shí)際擋位。

判斷駕駛員需求擋位為駐車擋且當(dāng)前車速高于一預(yù)設(shè)值；駕駛員需求擋位為前進(jìn)擋當(dāng)前整車為倒車擋且車速高于一預(yù)設(shè)值；駕駛員需求擋位為倒車擋當(dāng)前整車為前進(jìn)擋或空檔且車速高于一定值時(shí)為換檔條件不滿足。擋位控制器保持當(dāng)前駕駛員擋位需求信號(hào)，整車控制器判斷并控制系統(tǒng)進(jìn)入預(yù)設(shè)安全擋位(空檔)同時(shí)發(fā)送當(dāng)前檔位閃爍需求至儀表顯示系統(tǒng)，儀表顯示系統(tǒng)接收CAN線上的顯示需求信號(hào)進(jìn)行擋位顯示以提醒駕駛員。整車控制器判斷車輛車速低于預(yù)設(shè)值后控制系統(tǒng)執(zhí)行擋位控制器發(fā)送的駕駛員需求檔位，并將實(shí)際檔位發(fā)送至CAN總線上。

本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。