[发明专利]一种纯电动汽车挡位自动切换系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及纯电动汽车自动控制技术，特别是关于一种纯电动汽车挡位自动切换系统及方法。

背景技术

电动汽车由于其对环境影响较小的优点，目前已在市场展露良好的应用前景。根据驱动电源的不同，电动汽车大致分为燃料电池汽车、混合动力汽车和纯电动汽车三种类型。其中，越来越多的汽车生产厂家开始重点研发纯电动汽车。除了驱动电源不同之外，纯电动汽车在其他例如变速控制、挡位切换等技术处理方面也与传统汽车不同。例如，在挡位切换方面，传统汽车即使在驾驶员没有踩踏加速踏板时也会有蠕动现象，即能够缓慢前进或者缓慢后退。且在缓慢前进或者缓慢后退的过程中，由于减速器有机械自锁功能驾驶员无法将换挡杆切入与汽车真实行驶方向相反的挡位，即汽车前进时无法正常切入倒退挡，汽车后退时无法正常切入前进挡。然而目前大部分的纯电动汽车却没有上述功能。

纯电动汽车的整车控制器是基于制动踏板位置传感器反馈的制动踏板行程信息完成挡位切换工作。即，在驾驶员没有踩踏制动踏板或者驾驶员踩踏了制动踏板但制动踏板行程没有达到设定的阈值时，即使驾驶员将换挡杆切入了前进挡或者倒退挡，整车控制器仍然判断该换挡动作无效，整车控制器不会响应换挡杆的换挡动作。但是此时仪表系统上显示的却是换挡杆切入的前进挡或者倒退挡，这样就会使驾驶员误认为换挡操作已经成功。另一方面，纯电动汽车的整车控制器在响应换挡操作时没有考虑手刹状态，即，当驾驶员在未释放手刹的情况下拨动换挡杆，整车控制器也会使汽车进入相应的挡位。这些情况容易造成汽车电动机堵转，增加汽车电动机发生故障的几率。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种新的纯电动汽车挡位自动切换系统及方法。根据该方法，纯电动汽车的整车控制器在出现换挡故障时，能够使汽车保持驻车挡不变或者进入空挡，从而降低因换挡不当对汽车电动机造成的不良影响。

本发明提供的汽车挡位自动切换系统，其特征在于，包括：

换挡杆位置传感器，其采集换挡杆挡位信息；

制动踏板位置传感器，其采集制动踏板行程信息；

车速传感器，其采集车速信息；

驻车系统，其采集减速器锁止机构的状态信息；

整车控制器，其接收所述换挡杆位置传感器采集的换挡杆挡位信息，所述制动踏板位置传感器采集的制动踏板行程信息，所述车速传感器采集的车速信息，以及所述驻车系统采集的减速器锁止机构状态信息来判断汽车应当响应的挡位，并发出相应的控制指令控制汽车换挡；其中，如果出现换挡故障，所述整车控制器控制汽车保持驻车挡不变或者进入空挡。

进一步地，上述自动切换系统还包括仪表系统，当汽车因换挡故障保持驻车挡不变时，所述仪表系统闪烁显示驻车挡，当汽车因换挡故障进入空挡时，所述仪表系统闪烁显示当前汽车换挡杆挡位。

进一步地，上述自动切换系统还包括手刹位置传感器，当汽车从静止状态转入运动状态时，如果经过预设的时间阈值后手刹仍然处于锁紧状态，所述整车控制器控制所述仪表系统给出报警提示。

此外，本发明还提供一种汽车挡位自动切换方法，包括以下步骤：

采集并根据汽车的换挡杆挡位信息、制动踏板行程信息和车速信息，以及减速器锁止机构状态信息判断汽车应当响应的挡位，并控制汽车进入相应的挡位；其中，如果出现换挡故障，整车控制器控制汽车保持驻车挡不变或者进入空挡。

进一步地，当汽车因换挡故障保持驻车挡不变时，仪表系统闪烁显示驻车挡；当汽车因换挡故障进入空挡时，仪表系统闪烁显示当前汽车换挡杆挡位。

具体地，解除驻车的换挡步骤包括：

当车速为零，减速器锁止机构处于锁紧状态，制动踏板行程大于标定值，换挡杆切入任意一个非驻车挡的挡位时，整车控制器发出解除驻车的控制指令以释放减速器锁止机构，如果释放失败，不再发出解除驻车的控制指令，控制汽车保持原驻车挡不变。

锁紧驻车的换挡步骤包括：

当车速为零，减速器锁止机构处于释放状态，制动踏板行程大于标定值，换挡杆切入驻车挡时，整车控制器发出锁紧驻车的控制指令以锁紧减速器锁止机构，如果锁紧失败，不再发出锁紧驻车的控制指令，转而控制汽车进入空挡。

切入前进挡的换挡步骤包括：

当车速为零，减速器锁止机构处于释放状态，制动踏板行程大于标定值，换挡杆切入前进挡时，整车控制器控制汽车进入前进挡；

当车速为零，制动踏板行程小于等于标定值，换挡杆切入前进挡时，整车控制器控制汽车进入空挡；

当车速大于零，换挡杆切入前进挡时，整车控制器控制汽车进入前进挡；