电子式换挡机构、控制方法和车辆与流程

1.本发明实施例涉及但不限于车辆技术领域，尤其涉及一种电子式换挡机构、控制方法、车辆和计算机可读存储介质。


背景技术：

2.随着汽车电动化、智能化、网联化、共享化的发展，通常电动汽车会选择使用便于实现智能化控制的电子式换档机构，而作为汽车重要安全部品，电子式换档失效将会影响到行车安全，特别是在p档失效时，车辆无法停止危害较大，所以针对p档的失效需进行重点考虑。目前电子式换档器p档失效通常采用单一的电子元器及软件进行控制，电子元器及软件失效模式复杂，要求较高技术水平也很难避免失效发生。


技术实现要素：

3.以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
4.本发明实施例提供了一种电子式换挡机构、控制方法、车辆和计算机可读存储介质，采用硬件及软件均双冗余设计来对停车档进行控制，大大减少了停车档失效的情况发生。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种电子式换挡机构，包括：
6.第一停车档开关和第二停车档开关；
7.停车档按键，所述停车档按键用于触发所述第一停车档开关和所述第二停车档开关；
8.档位控制器，所述档位控制器分别与所述第一停车档开关和所述第二停车档开关通信连接；
9.其中，所述第一停车档开关用于在受压的情况下响应生成表征故障状态的数字信号，所述第二停车档开关用于在受压的情况下响应生成用于表征故障状态的模拟信号，所述档位控制器用于根据所述数字信号和/或所述模拟信号，确定停车档的当前状态。
10.在一些实施例中，所述第一停车档开关和所述档位控制器之间通过lin线通信，所述第二停车档开关和所述档位控制器之间通过硬线通信。
11.在一些实施例中，所述电子式换挡机构还包括led灯，所述led灯电连接至所述档位控制器。
12.第二方面，本发明实施例还提供了一种电子式换挡机构的控制方法，应用于电子式换挡机构，所述电子式换挡机构包括停车档按键、第一停车档开关、第二停车档开关和档位控制器，所述停车档按键用于触发所述第一停车档开关和所述第二停车档开关，所述第一停车档开关和所述第二停车档开关分别与所述档位控制器通信连接；
13.所述控制方法包括：
14.所述停车档按键触发所述第一停车档开关和所述第二停车档开关；
15.在所述第一停车档开关响应生成用于表征故障状态的数字信号，并且所述第二停车档开关响应生成用于表征故障状态的模拟信号的情况下，所述档位控制器根据所述数字信号和/或所述模拟信号，确定停车档的当前状态。
16.在一些实施例中，所述模拟信号为电压信号，所述档位控制器根据所述模拟信号，确定停车档的当前状态，包括如下之一：
17.在所述停车档按键按压抵触或者脱离抵触所述第一停车档开关和所述第二停车档开关的情况下，当在第一时间段内电压变化量小于第一预设值，确定停车档的当前状态为回路故障状态；
18.在所述停车档按键按压抵触所述第一停车档开关和所述第二停车档开关的情况下，当在第二时间段内电压变化量大于第二预设值并且小于第三预设值，确定停车档的当前状态为回路故障状态；
19.在所述停车档按键按压抵触所述第一停车档开关和所述第二停车档开关的情况下，当在第三时间段内电压变化量大于第四预设值，确定停车档的当前状态为开路故障状态。
20.在一些实施例中，所述档位控制器根据所述数字信号，确定停车档的当前状态，包括如下之一：
21.在所述停车档按键按压抵触所述第一停车档开关和所述第二停车档开关的情况下，当所述数字信号为1，确定停车档当前存在故障；
22.在所述停车档按键按压抵触所述第一停车档开关和所述第二停车档开关的情况下，当所述数字信号为0，确定停车档当前不存在故障。
23.在一些实施例中，所述电子式换挡机构还包括led灯，所述led灯电连接至所述档位控制器，所述控制方法还包括：
24.当所述停车档的当前状态为故障状态，发送驱动信号至所述led灯以使所述led灯亮灯。
25.在一些实施例中，所述档位控制器通信连接至整车控制器，所述控制方法还包括：
26.当所述停车档的当前状态为故障状态，发送档位故障信号至所述整车控制器，以使所述整车控制器停止执行换挡操作并保持发送当前档位信息至所述档位控制器。
27.在一些实施例中，所述档位控制器通信连接至车辆仪表器，所述控制方法还包括：
28.当所述停车档的当前状态为故障状态，发送提示信号至所述车辆仪表器，以使所述车辆仪表器显示故障提示图片、显示故障提示文字或者发出故障提示音。
29.第三方面，本发明实施例还提供了一种车辆，包括如上述第一方面所述的电子式换挡机构，或者能够执行如上述第二方面所述的电子式换挡机构的控制方法。
30.第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，能够执行如上述第二方面所述的电子式换挡机构的控制方法。
31.本发明实施例包括：本发明实施例的电子式换挡机构包括第一停车档开关、第二停车档开关、停车档按键和档位控制器，其中，所述停车档按键用于触发所述第一停车档开关和所述第二停车档开关，所述档位控制器分别与所述第一停车档开关和所述第二停车档开关通信连接，所述第一停车档开关用于在受压的情况下响应生成表征故障状态的数字信号，所述第二停车档开关用于在受压的情况下响应生成用于表征故障状态的模拟信号，所
述档位控制器用于根据所述数字信号和/或所述模拟信号，确定停车档的当前状态。根据本发明实施例的技术方案，本发明实施例采用硬件及软件均双冗余设计来对停车档进行控制，大大减少了停车档失效的情况发生。
32.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
33.附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
34.图1是本发明一个实施例提供的用于执行电子式换挡机构的控制方法的档位控制器的示意图；
35.图2是本发明一个实施例提供的电子式换挡机构的示意图；
36.图3是本发明一个实施例提供的电子式换挡机构、整车控制器和车辆仪表器之间的连接关系示意图；
37.图4是本发明一个实施例提供的电子式换挡机构的控制方法的流程图；
38.图5是本发明另一个实施例提供的电子式换挡机构的控制方法的流程图；
39.图6是本发明另一个实施例提供的电子式换挡机构的控制方法的流程图；
40.图7是本发明另一个实施例提供的电子式换挡机构的控制方法的流程图；
41.图8是本发明另一个实施例提供的电子式换挡机构的控制方法的流程图；
42.图9是本发明另一个实施例提供的电子式换挡机构的控制方法的流程图；
43.图10是本发明另一个实施例提供的电子式换挡机构的控制方法的流程图；
44.图11是本发明另一个实施例提供的电子式换挡机构的控制方法的流程图；
45.图12是本发明另一个实施例提供的电子式换挡机构的控制方法的流程图。
具体实施方式
46.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
47.需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书、权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
48.在相关技术中，随着汽车电动化、智能化、网联化、共享化的发展，通常电动汽车会选择使用便于实现智能化控制的电子式换档机构，而作为汽车重要安全部品，电子式换档失效将会影响到行车安全，特别是在p档失效时，车辆无法停止危害较大，所以针对p档的失效需进行重点考虑。目前电子式换档器p档失效通常采用单一的电子元器及软件进行控制，电子元器及软件失效模式复杂，要求较高技术水平也很难避免失效发生。
49.基于上述情况，本发明实施例提供了一种电子式换挡机构、控制方法、车辆和计算
机可读存储介质，其中，本发明实施例的电子式换挡机构包括第一停车档开关、第二停车档开关、停车档按键和档位控制器，其中，停车档按键用于触发第一停车档开关和第二停车档开关，档位控制器分别与第一停车档开关和第二停车档开关通信连接，第一停车档开关用于在受压的情况下响应生成表征故障状态的数字信号，第二停车档开关用于在受压的情况下响应生成用于表征故障状态的模拟信号，档位控制器用于根据数字信号和/或模拟信号，确定停车档的当前状态。根据本发明实施例的技术方案，本发明实施例采用硬件及软件均双冗余设计来对停车档进行控制，大大减少了停车档失效的情况发生。
50.下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
51.如图1所示，图1是本发明一个实施例提供的用于执行电子式换挡机构的控制方法的档位控制器100的示意图。
52.在图1的示例中，该档位控制器100设置有处理器110和存储器120，其中，处理器110和存储器120可以通过总线或者其他方式连接，图1中以通过总线连接为例。
53.存储器120作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器120可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器120可选包括相对于处理器110远程设置的存储器120，这些远程存储器可以通过网络连接至该档位控制器100。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。
54.本领域技术人员可以理解的是，该档位控制器100可以应用于3g通信网络系统、lte通信网络系统、5g通信网络系统以及后续演进的移动通信网络系统等，本实施例对此并不作具体限定。
55.本领域技术人员可以理解的是，图1中示出的档位控制器100并不构成对本发明实施例的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
56.在图1所示的档位控制器100中，处理器110可以调用储存在存储器120中的电子式换挡机构的控制程序，从而执行电子式换挡机构的控制方法。
57.基于上述的档位控制器，下面提出本发明的电子式换挡机构的结构的各个实施例。
58.如图2所示，图2是本发明一个实施例提供的电子式换挡机构的示意图，本发明实施例的电子式换挡机构包括第一停车档开关310、第二停车档开关320、停车档按键200和档位控制器100，其中，停车档按键200用于触发第一停车档开关310和第二停车档开关320，档位控制器100分别与第一停车档开关310和第二停车档开关320通信连接。
59.具体地，第一停车档开关310和档位控制器100之间通过lin线通信，第二停车档开关320和档位控制器100之间通过硬线通信。
60.另外，电子式换挡机构还包括安装结构400，第一停车档开关310、第二停车档开关320和停车档按键200均设置在安装结构400的腔体内，停车档按键200能够相对于第一停车档开关310和第二停车档开关320移动。
61.另外，电子式换挡机构还包括led灯500，led灯500电连接至档位控制器100，led灯500设置在安装结构400上。其中，本发明实施例的led灯500可以为灯条。
62.基于上述的电子式换挡机构，下面提出本发明的车辆的结构的各个实施例。
63.如图3所示，图3是本发明一个实施例提供的电子式换挡机构、整车控制器和车辆仪表器之间的连接关系示意图。本发明实施例的车辆包括有上述图2中的电子式换挡机构，还包括整车控制器600和车辆仪表器700，其中，电子式换挡机构中的档位控制器100和整车控制器600之间通过can总线通信连接，档位控制器100和车辆仪表器700之间也通过can总线通信连接。
64.基于上述的电子式换挡机构、整车控制器和车辆仪表器，下面提出本发明的电子式换挡机构的控制方法的各个实施例。
65.如图4所示，图4是本发明一个实施例提供的电子式换挡机构的控制方法的流程图，该控制方法包括但不限于有步骤s100和步骤s200。
66.步骤s100、停车档按键触发第一停车档开关和第二停车档开关；
67.步骤s200、在第一停车档开关响应生成用于表征故障状态的数字信号，并且第二停车档开关响应生成用于表征故障状态的模拟信号的情况下，档位控制器根据数字信号和/或模拟信号，确定停车档的当前状态。
68.本发明实施例的电子式换挡机构包括第一停车档开关、第二停车档开关、停车档按键和档位控制器，其中，停车档按键用于触发第一停车档开关和第二停车档开关，档位控制器分别与第一停车档开关和第二停车档开关通信连接，第一停车档开关用于在受压的情况下响应生成表征故障状态的数字信号，第二停车档开关用于在受压的情况下响应生成用于表征故障状态的模拟信号，档位控制器用于根据数字信号和/或模拟信号，确定停车档的当前状态。根据本发明实施例的技术方案，本发明实施例采用硬件及软件均双冗余设计来对停车档进行控制，大大减少了停车档失效的情况发生。
69.另外，当模拟信号为电压信号，关于上述步骤s200中的档位控制器根据模拟信号确定停车档的当前状态，所对应的判断情况包括但不限于图5至图7中的流程步骤。
70.如图5所示，图5是本发明另一个实施例提供的电子式换挡机构的控制方法的流程图，当模拟信号为电压信号，关于上述步骤s200中的档位控制器根据模拟信号确定停车档的当前状态，包括但不限于有步骤s300。
71.步骤s300、在停车档按键按压抵触或者脱离抵触第一停车档开关和第二停车档开关的情况下，当在第一时间段内电压变化量小于第一预设值，确定停车档的当前状态为回路故障状态。
72.如图6所示，图6是本发明另一个实施例提供的电子式换挡机构的控制方法的流程图，当模拟信号为电压信号，关于上述步骤s200中的档位控制器根据模拟信号确定停车档的当前状态，包括但不限于有步骤s400。
73.步骤s400、在停车档按键按压抵触第一停车档开关和第二停车档开关的情况下，当在第二时间段内电压变化量大于第二预设值并且小于第三预设值，确定停车档的当前状态为回路故障状态。
74.如图7所示，图7是本发明另一个实施例提供的电子式换挡机构的控制方法的流程图，当模拟信号为电压信号，关于上述步骤s200中的档位控制器根据模拟信号确定停车档的当前状态，包括但不限于有步骤s500。
75.步骤s500、在停车档按键按压抵触第一停车档开关和第二停车档开关的情况下，
当在第三时间段内电压变化量大于第四预设值，确定停车档的当前状态为开路故障状态。
76.基于图5至图7中的流程步骤，档位控制器能够通过第二停车档开关以分压方式侦测停车档按键状态及线束开路/短路故障。
77.另外，关于上述步骤s200中的档位控制器根据数字信号确定停车档的当前状态，所对应的判断情况包括但不限于图8至图9中的流程步骤。
78.如图8所示，图8是本发明另一个实施例提供的电子式换挡机构的控制方法的流程图，关于上述步骤s200中的档位控制器根据数字信号确定停车档的当前状态，包括但不限于有步骤s600。
79.步骤s600、在停车档按键按压抵触第一停车档开关和第二停车档开关的情况下，当数字信号为1，确定停车档当前存在故障。
80.如图9所示，图9是本发明另一个实施例提供的电子式换挡机构的控制方法的流程图，关于上述步骤s200中的档位控制器根据数字信号确定停车档的当前状态，包括但不限于有步骤s700。
81.步骤s700、在停车档按键按压抵触第一停车档开关和第二停车档开关的情况下，当数字信号为0，确定停车档当前不存在故障。
82.基于图8至图9中的流程步骤，档位控制器能够通过第一停车档开关侦测停车档按键的作动,以软件手法侦测卡滞及短路故障。
83.另外，如图10所示，图10是本发明另一个实施例提供的电子式换挡机构的控制方法的流程图，电子式换挡机构还包括led灯，led灯电连接至档位控制器，控制方法还包括但不限于有步骤s800。
84.步骤s800、当停车档的当前状态为故障状态，发送驱动信号至led灯以使led灯亮灯。
85.另外，如图11所示，图11是本发明另一个实施例提供的电子式换挡机构的控制方法的流程图，档位控制器通信连接至整车控制器，控制方法还包括但不限于有步骤s900。
86.步骤s900、当停车档的当前状态为故障状态，发送档位故障信号至整车控制器，以使整车控制器停止执行换挡操作并保持发送当前档位信息至档位控制器。
87.具体地，车身控制器会进行裁决当停车档失效后不允许更换其他档位，并且停车档优先。
88.另外，如图12所示，图12是本发明另一个实施例提供的电子式换挡机构的控制方法的流程图，档位控制器通信连接至车辆仪表器，控制方法还包括但不限于有步骤s1000。
89.步骤s1000、当停车档的当前状态为故障状态，发送提示信号至车辆仪表器，以使车辆仪表器显示故障提示图片、显示故障提示文字或者发出故障提示音。
90.综上，本发明能够在确保停车档不失效情况下，硬件及软件均双冗余设计，同时在电子换档器及车辆仪表器上增加了灯光、画面、文字、声音等失效提醒功能；最后还在车身控制器使用停车档优先的控制逻辑来防止停车档失效及危害的发生。
91.基于上述的电子式换挡机构及其控制方法，下面提出本发明的档位控制器、车辆和计算机可读存储介质的各个实施例。
92.另外，本发明的一个实施例提供了一种档位控制器，该档位控制器包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实
现如上述的电子式换挡机构的控制方法。
93.可以理解的是，处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。
94.需要说明的是，本实施例中的档位控制器，可以对应为如图1所示实施例中的档位控制器，两者属于相同的发明构思，因此两者具有相同的实现原理以及有益效果，此处不再详述。
95.实现上述实施例的电子式换挡机构的控制方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器中，当被处理器执行时，执行上述实施例的电子式换挡机构的控制方法，例如，执行以上描述的图4中的方法步骤s100至s200、图5中的方法步骤s300、图6中的方法步骤s400、图7中的方法步骤s500、图8中的方法步骤s600、图9中的方法步骤s700、图10中的方法步骤s800、图11中的方法步骤s900、图12中的方法步骤s1000。
96.值得注意的是，本发明实施例的档位控制器的具体实施方式和技术效果，可对应参照上述电子式换挡机构的控制方法的具体实施方式和技术效果。
97.另外，本发明的一个实施例提供了一种车辆，该车辆包括但不限于有上述的档位控制器。
98.值得注意的是，由于本发明实施例的车辆包括有上述的档位控制器，而上述的档位控制器能够执行上述的电子式换挡机构的控制方法，因此，本发明实施例的车辆的具体实施方式和技术效果，可对应参照上述电子式换挡机构的控制方法的具体实施方式和技术效果。
99.此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，当计算机可执行指令用于执行上述的电子式换挡机构的控制方法，例如，执行以上描述的图4中的方法步骤s100至s200、图5中的方法步骤s300、图6中的方法步骤s400、图7中的方法步骤s500、图8中的方法步骤s600、图9中的方法步骤s700、图10中的方法步骤s800、图11中的方法步骤s900、图12中的方法步骤s1000。
100.本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd
‑
rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
101.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。