[发明专利]电子换挡器失效解决方法及系统

说明书

本发明涉及一种电子换挡器失效解决方法及系统，该系统为安装在电子换挡器MCU上的软件系统且包括整车行车信息输入模块、按键输入模块、挡位位置感应输入模块、车辆当前挡位信号接收模块、整车信号接收模块、换挡请求逻辑模块、故障诊断模块、控制信号输出模块、换挡请求信号输出模块、故障诊断信息输出模块、故障模式识别模块、故障模式换挡请求模块、故障模式退出模块和换挡请求信号输出模块。本发明可以在电子换挡器在出现了失效情况下，设置故障模式的切入与解除，实现电子换挡器故障模式下发送换挡位置信号，故障车辆仍然可以换挡行驶不抛锚、不拖车。

技术领域

本发明属于电子换挡技术领域，涉及车辆电子换挡，具体涉及电子换挡器失效解决方法及系统。

背景技术

随着新能源汽车、智能驾驶汽车的发展，以及传统动力车辆换挡变速操控系统电子化发展，越来越多的车辆使用了电子换挡器。电子换挡器一般有挡杆式、旋钮式、按键式、拨钮式、怀挡式等多种形式，其主要功能是接受驾驶员的换挡需求，将驾驶员换挡操作动作，通过位置感应器/传感器/开关（以下统称位置感应器）等转化为电信号，由电子换挡器的主控单片机（以下简称电子换挡器MCU）接收这些电信号，按设定的逻辑识别为不同的换挡位置信号，并进行编码，通过CAN网或硬线输出给整车控制器、电器控制变速箱TCU、电机控制器（以下简称变速TCU）去处理、执行，实现换挡操作。

电子换挡器是一种机电一体化产品，其有可能出现的故障主要有两个方面：机械故障和电器故障。机械故障主要是指电子换挡器中存在换挡操作的机械结构，在驾驶员的操作过程中，电子换挡器的机械结构、材料等在实车使用过程中，出现脱落、断裂、破损、卡滞、失效、极限温度失效、耐久劣化等因素导致部分或全部挡位无法换挡操作、部分或全部挡位位置感应失效、按键失效；电器故障主要来自于电子换挡器的部分或全部挡位位置感应器或者按键出现功能失效，无法感知驾驶员需要的换挡位置，从而导致电子换挡器换挡功能故障、无法发送换挡请求信号，换挡功能失效，无法正常行驶。

上述机械故障现行没有很好的方法进行完全避免，电器故障一般会参考ISO26262《道路车辆功能安全》等要求进行冗余设计。根据电子换挡器的功能定义，其电器冗余设计一般会选择一个位置采用多个位置感应器等方案来提高电子换挡功能的可靠性。这无疑导致产品成本的直接上升，并使电子换挡器的软硬件架构复杂化。同时，这些冗余也仅仅是一定程度上降低相关风险，并不能完全规避该电子换挡器换挡失效。比如现行电子换挡器多采用霍尔-磁钢作为位置感应方案，一个位置采用多个位置感应器（比如霍尔）来实现冗余，可以减少该位置个别感应器失效的风险，但若感应器的触发元件（比如磁钢）失效了，一个挡位布置的霍尔再多，若磁钢失效、脱离、换挡卡滞等等情况都会导致位置感应失效，从而导致换挡失效。

电子换挡器工作时是由驾驶员操纵换挡器机械结构，由机械结构带动感应/触发装置，与相应位置的位置感应器发生感应，并将该位置的位置感应信号或者按键信号传送到电子换挡器MCU中，由电子换挡器MCU结合当前整车行车信号、换挡逻辑等信息，按既定的格式给整车/变速TCU输出换挡请求信号。一旦电子换挡器出现机械故障或者位置感应器电器故障或者按键故障，电子换挡器MCU是不能正常接收相应的换挡位置信号/或按键信号的，从而也无法发送需要的换挡请求信号，导致电子换挡器故障。

发明内容

本发明为了解决上述现有的电子换挡器一旦出现故障，无法发送换挡请求信号，部分或全部换挡功能失效，造成车辆无法正常行驶等问题，而提出了一种可以在电子换挡器在出现了失效情况下，设置故障模式的切入与解除，实现电子换挡器故障模式下发送换挡位置信号，故障车辆仍然可以换挡行驶不抛锚、不拖车的电子换挡器失效解决方法及系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：