[实用新型]一种电动汽车换档器故障诊断系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车制造类，具体涉及一种电动汽车换档器故障诊断系统。 

背景技术

与传统的汽车相比，电动汽车一般采用电动控制的换档机构，通过判断档位信号控制电机驱动车辆。现有的电动汽车换档器开关多采用行程开关，分为N档（Neutral空档）、R档（Reverse倒档）、D档（Drive前进档）三个档位。其中，R档开关、D档开关与电机控制器通过线缆连接，当开关电位为高电平（也可以选择设置为低电平）时有效，N档置空。由于档位需要经常变换，换档器使用频率很高，长时间机械磨损和开关的过程中会导致行程开关的弹簧疲劳致使档位失效。另外，如果R档和D档线路连接发生断路或者R档、D档开关失效，电机控制器接收到的信号与N档信号相同，因此会将R档和D档断路或者失效的信号判别为N档信号，因此行程开关无法准确检测到开关电路故障或者开关失效，存在重大安全隐患。常见的档位失效故障还包括：换档时间过长，例如从R档换档到N档的时间过长，已经超过了理论的最大值，说明换档过程出现了故障；例如从R档只能够变换为P档或者N档，不可能从R档直接换到D档，因此如果出现了从R档和D档之间的变换，则换档过程一定是出现了故障。 

为此，提出采用非接触式开关，以避免档位频繁转换引起的对开关的磨损，如现有专利文献CN 101886699 A公开了一种电动车辆换档机构的档位及故障判断方法，分为以下几个步骤：（1）驾驶员操作换档机构，换档机构通过霍尔传感器判断档位位置，并将该位置信息转换成相应档位的数字信号输出；（2）档位数字信号输入整车控制器后，首先经过滤波处理模块进行滤波处理，在该模块中，当某一档位信号有效时间超过设定时间t后，才认为该档位信号使能；时间t长度由控制器选取的硬件采集电路采样周期参数决定；（3）接着由整车控制器对上述信号进行档位判断，先检测空档信号是否使能，若空档信号使能，则判断为空档；然后检测前进档信号是否使能，若前进档信号使能，则判断档位为前进档；最后检测倒档信号是否使能，若倒档信号使能，则判断档位为倒档；若上述三个信号均不使能，则判断档位为空档；（4）同时，由整车控制器对所有的档位信号进行故障判断，当滤波后的信号同时出现两路或者两路以上的信号同时使能，且同时使能的时间超过设定时间t₁，时间t₁的长度由软件中任务运行周期决定；或所有档位信号均不使能，且不使能的时间超过设定时间t₂，时间t₂的长度由软件中任务运行周期决定；以上两种情况出现任意一种，则判断换档机构出现故障，并向底层软件报出相应的故障标志；（5）最后由整车控制软件将档位判断结果与故障诊断结果进行比较，若档位诊断结果为无故障，则以档位判断结果作为驾驶员的实际档位需求，由控制器在每个档位上根据驾驶员的需求进行相应的控制；若档位诊断结果为故障，则由控制器将驾驶员的实际档位需求默认为空档，同时停止电机驱动力矩输出，断开高压系统，进入紧急停止模式。 

上述方案中，对电动汽车换档故障判断只给出了同时出现两种档位信号有效或者所有档位信号无效的两种情况下认为换档机构出现故障，故障检测不全面，对于电动汽车运行过程中的其他常见的档位无效信息如均不能检测。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中无法检测电动汽车换档过程中的档位逻辑混乱的技术问题，进而提供一种能够准确检测电动汽车在换档逻辑混乱故障的电动汽车换档器故障诊断系统。 

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电动汽车换档器故障诊断系统，包括：档位检测器，包括用于检测换档杆位置的传感器，输出与换档杆所处档位对应的数字信号；档位判断单元，其信号输入端与所述档位检测器的信号输出端电连接，判断档位信息是否有效； 

档位执行单元，其信号输入端与所述档位判断单元的信号输出端电连接，若所述档位判断单元判断档位信息有效，则控制电动汽车执行相应的档位； 

停车控制单元，其信号输入端与所述档位判断单元的信号输出端电连接，若所述档位判断单元判断档位信息无效，则控制电动汽车停车； 

运行状态显示单元，其信号输入端与所述档位判断单元的信号输出端电连接，若所述档位判断单元判断档位信息有效，则所述运行状态显示单元显示当前执行的档位；若所述档位判断单元判断档位信息无效，则所述运行状态显示单元显示当前档位信息无效； 

所述档位判断单元包括：