[发明专利]车辆、换挡机构以及自动驾驶的换挡控制策略

说明书

本发明提供了一种车辆、换挡机构以及自动驾驶的换挡控制策略，结构简单、成本低，可满足自动驾驶需求。所述换挡机构包括旋钮和与旋钮固定连接的转动件，转动件与齿形板连接，还包括弹性件，转动件设有与弹性件轴向抵接的轨道面，轨道面包括周向延伸并连接的第一轨和第二轨，第一轨和第二轨具有朝向彼此逐级凹进的至少两级台阶，且两者的交点形成稳态下与弹性件抵接的初始点；换挡时，转动件将与其中一级台阶相对应的挡位信号传递给变速箱，并通过台阶抵压弹性件，以便在换挡完成后，弹性件抵顶转动件与变速箱断开并回复稳态。所述换挡控制策略包括：在收到进入自动驾驶请求后，接收并发送自动驾驶控制器的挡位信号，控制变速箱执行换挡动作。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种换挡机构以及采用该换挡机构的自动驾驶的换挡控制策略。

背景技术

随着人工智能的发展，在现有车型上增加自动驾驶技术成为一种新趋势。

现有技术中，人工驾驶的换挡操作依靠换挡机构完成，常用的换挡机构如换挡杆，换挡杆的位置变化对应一个挡位信号。当转变成自动驾驶时，需要解决自动驾驶的挡位信号与换挡机构的位置匹配问题，或者说，在自动驾驶模式下，换挡机构的位置需要随自动驾驶的挡位信号进行随动。此时，换挡机构就需要增加一套随动系统，用于执行随动的动作，实现自动驾驶的挡位信号与换挡机构位置的匹配。

然而，随动系统的增加必然会导致物料和开发成本的增加。

因此，如何设计一种车辆、换挡机构以及自动驾驶的换挡控制策略，以便在满足自动驾驶需求的同时，简化结构、降低成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆、换挡机构以及自动驾驶的换挡控制策略，在满足自动驾驶需求的同时，简化了换挡机构的结构，降低了物料和开发成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种换挡机构，包括旋钮和与所述旋钮固定连接的转动件，所述转动件与变速箱连接，还包括弹性件，所述转动件设有与所述弹性件轴向抵接的轨道面，所述轨道面包括周向延伸并连接的第一轨和第二轨，所述第一轨和所述第二轨具有朝向彼此逐级凹进的至少两级台阶，且两者的交点形成稳态下与所述弹性件抵接的初始点；换挡时，所述转动件将与其中一级台阶相对应的挡位信号传递给所述变速箱，并通过所述台阶抵压所述弹性件，以便在换挡完成后，所述弹性件抵顶所述转动件与所述变速箱断开并回复稳态。

本发明的换挡机构，通过转动旋钮带动与旋钮固定连接的转动件转动，进而通过转动件驱动变速箱执行换挡动作；其中，挡位的切换根据转动角度确定，为此，转动件设有与弹性件轴向抵接配合的轨道面，并将该轨道面设置为由两侧朝向中间逐级凹进的台阶面，稳态下，弹性件抵接于中间的最凹点；在换挡时，旋钮带动转动件转动，轨道面与弹性件的抵接位置发生变化，当其中某一级台阶运动至与弹性件抵接的位置时，到达一个与该级台阶相对应的挡位，如果需要停留在该挡位，则不再继续旋转，转动件在转动至该级台阶后停止转动，进而将这一转动角度所对应的挡位传递给变速箱，以便变速箱执行相应的换挡动作；同时，在转动过程中，转动件会轴向压缩弹性件，使得弹性件产生压缩变形，这种压缩变形会产生对转动件的轴向抵顶力，进而在换挡完成后，转动件产生轴向运动而与变速箱脱离接触，加之轨道面是沿周向逐级凹进的台阶面，在弹性件抵顶转动件轴向运动的同时必然伴随有周向的分运动，使得转动件反向转动而回复稳态。

可见，本发明的换挡机构是只存在一个稳态的单稳态机构，在每次换挡完成后都会回到初始状态下的稳态位置，这个稳态位置可以对应不同的当前挡位；也就是说，挡位与旋钮的位置并非一一对应，一个旋钮位置可以对应不同的挡位，旋钮的位置不会跟随挡位相应变化。