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申请/专利权人：合肥工业大学

摘要：本发明涉及一种电动车怀挡配置的挡位控制系统及方法，所述系统包括：驾驶意图判断模块，通过VCU实时采集钥匙信号、挡位信号状态信息，并在进行挡位切换过程中增加时间阈值和挡位信号检测条件，通过等待设置的时间阈值再判断是驾驶员有意识地调节至某一挡位，还是驾驶员误操作至该挡位，以此判断驾驶意图输出正确的挡位选择；策略挡位控制执行模块，用于根据输出的挡位信号状态和VCU实时采集的整车状态、踏板信号和电机状态信号，以此判断是否满足挡位换挡操作，输出各挡位有效信号和电机转向控制指令，所述踏板信号包括油门踏板信号和刹车踏板信号，本发明提高了换挡的准确性和安全性。

主权项：1.一种电动车怀挡配置的挡位控制系统，其特征在于，所述系统包括：驾驶意图判断模块，用于采用VCU实时采集钥匙信号、挡位信号状态信息，并在进行挡位切换过程中增加时间阈值和挡位信号检测条件，通过等待设置的时间阈值再判断是驾驶员有意识地调节至某一挡位，还是驾驶员误操作至该挡位，以此判断驾驶意图输出正确的挡位选择，所述挡位信号检测条件包括P、N、D、R各挡位目前的挡位信号状态以及钥匙信号是否满足挡位切换要求；策略挡位控制执行模块，用于根据输出的挡位信号状态和VCU实时采集的整车状态、踏板信号和电机状态信号，以此判断是否满足挡位换挡操作，输出各挡位有效信号和电机转向控制指令，所述踏板信号包括油门踏板信号和刹车踏板信号；所述驾驶意图判断模块控制逻辑的步骤包括：驾驶意图判断模块的起始挡位状态为NG状态；1）若当前挡位处于N挡状态，驾驶员从该状态下进行换挡操作，操作流程如下：a.驾驶员在钥匙信号为on挡的情况下通过拨动怀挡将电动车的挡位位置从N挡朝D挡方向调节时，挡位状态从NG状态跳转到N2DG状态，进入待调状态，其当前控制挡位仍维持在N挡并开始计时；经过设置的时间阈值后，确认电动车的实际挡位位置是否仍处于D挡，若维持在D挡，挡位状态切换成DG状态；若不处于D挡，则切换至NG状态；若在此阶段钥匙不处于on挡状态，则切换至NG状态；b.驾驶员在钥匙信号为on挡的情况下通过拨动怀挡将电动车的挡位位置从N挡朝R挡方向调节时，挡位状态从NG状态跳转到N2RG状态，进入待调状态，其当前控制挡位仍维持在N挡并开始计时；经过设置的时间阈值后，确认电动车的实际挡位位置是否仍处于R挡，若维持在R挡，挡位状态切换成RG状态；若不处于R挡，则切换至NG状态；若在此阶段钥匙不处于on挡状态，则切换至NG状态；c.驾驶员在钥匙信号为on挡的情况下通过拨动怀挡将电动车的挡位位置从N挡朝P挡方向调节时，挡位状态从NG状态跳转到N2PG状态，进入待调状态，其当前控制挡位仍维持在N挡并开始计时；经过设置的时间阈值后，确认电动车的实际挡位位置是否仍处于P挡，若维持在P挡，挡位状态切换成PG状态；若不处于P挡，则切换至NG状态；2）若当前挡位处于D挡状态，驾驶员从该状态下进行换挡操作，操作流程如下：a.驾驶员在钥匙信号为on挡的情况下通过拨动怀挡将电动车的挡位位置从D挡朝N挡方向调节时，挡位状态从DG状态跳转到D2NG状态，进入待调状态，其当前控制挡位仍维持在D挡并开始计时，经过设置的时间阈值后，确认电动车的实际挡位位置是否仍处于N挡，若维持在N挡，挡位状态切换成NG状态；若不处于N挡，则切换至DG状态，若在此阶段钥匙不处于on挡状态，则切换至NG状态；b.驾驶员在钥匙信号为on挡的情况下通过拨动怀挡将电动车的挡位位置从D挡朝R挡方向调节时，挡位状态从DG状态跳转到D2RG状态，进入待调状态，其当前控制挡位仍维持在D挡并开始计时；经过设置的时间阈值后，确认电动车的实际挡位位置是否仍处于R挡，若维持在R挡，挡位状态切换成RG状态；若不处于R挡，则切换至DG状态；若在此阶段钥匙不处于on挡状态，则切换至NG状态；c.驾驶员在钥匙信号为on挡的情况下通过拨动怀挡将电动车的挡位位置从D挡朝P挡方向调节时，挡位状态从DG状态跳转到D2PG状态，进入待调状态，其当前控制挡位仍维持在D挡并开始计时；经过设置的时间阈值后，确认电动车的实际挡位位置是否仍处于P挡，若维持在P挡，挡位状态切换成PG状态；若不处于P挡，则切换至DG状态；若在此阶段钥匙不处于on挡状态，挡位状态切换成PG状态；3）若当前挡位处于R挡状态，驾驶员从该状态下进行换挡操作，操作流程如下：a.驾驶员在钥匙信号为on挡的情况下通过拨动怀挡将电动车的挡位位置从R挡朝N挡方向调节时，挡位状态从RG状态跳转到R2NG状态，进入待调状态，其当前控制挡位仍维持在R挡并开始计时，经过设置的时间阈值后，确认电动车的实际挡位位置是否仍处于N挡，若维持在N挡，挡位状态切换成NG状态；若不处于N挡，则切换至RG状态；若在此阶段钥匙不处于on挡状态，则切换至NG状态；b.驾驶员在钥匙信号为on挡的情况下通过拨动怀挡将电动车的挡位位置从R挡朝D挡方向调节时，挡位状态从RG状态跳转到R2DG状态，进入待调状态，其当前控制挡位仍维持在R挡并开始计时，经过设置的时间阈值后，确认电动车的实际挡位位置是否仍处于D挡，若维持在D挡，挡位状态切换成DG状态；若不处于D挡，则切换至RG状态；若在此阶段钥匙不处于on挡状态，则切换至NG状态；c.驾驶员在钥匙信号为on挡的情况下通过拨动怀挡将电动车的挡位位置从R挡朝P挡方向调节时，挡位状态从RG状态跳转到R2PG状态，进入待调状态，其当前控制挡位仍维持在R挡并开始计时，经过设置的时间阈值后，确认电动车的实际挡位位置是否仍处于P挡，若维持在P挡，挡位状态切换成PG状态；若不处于P挡，则切换至RG状态；若在此阶段钥匙不处于on挡状态，则切换至PG状态；4）若当前挡位处于P挡状态，驾驶员从该状态下进行换挡操作，操作流程如下：a.驾驶员通过拨动怀挡将电动车的挡位位置从P挡朝N挡方向调节时，挡位状态从PG状态跳转到P2NG状态，进入待调状态，其当前控制挡位仍维持在P挡并开始计时，经过设置的时间阈值后，确认电动车的实际挡位位置是否仍处于N挡，若维持在N挡，挡位状态切换成NG状态；若不处于N挡，则切换至PG状态；b.驾驶员在钥匙信号为on挡的情况下通过拨动怀挡将电动车的挡位位置从P挡朝D挡方向调节时，挡位状态从PG状态跳转到P2DG状态，进入待调状态，其当前控制挡位仍维持在P挡并开始计时，经过设置的时间阈值后，确认电动车的实际挡位位置是否仍处于D挡，若维持在D挡，挡位状态切换成DG状态；若不处于D挡，则切换至PG状态；若在此阶段钥匙不处于on挡状态，则切换至PG状态；c.驾驶员在钥匙信号为on挡的情况下通过拨动怀挡将电动车的挡位位置从P挡朝R挡方向调节时，挡位状态从PG状态跳转到P2RG状态，进入待调状态，其当前控制挡位仍维持在P挡并开始计时；经过设置的时间阈值后，确认电动车的实际挡位位置是否仍处于R挡，若维持在R挡，挡位状态切换成RG状态；若不处于R挡，则切换至PG状态；若在此阶段钥匙不处于on挡状态，则切换至PG状态；所述驾驶意图判断模块控制逻辑的步骤包括：策略挡位控制执行模块的起始挡位状态为GearInit状态；1）默认情况下，车辆处于无换挡请求状态，即整车停止状态，处于N挡；若检测到：VCU信号处于ready状态；刹车踏板信号有效；油门踏板信号无效；当前电机转速低于电机换挡转速阈值时；D、R信号无效时；整车进入NGear待调状态，所有输出信号置0；2）当整车处于NGear待调状态下时，若VCU检测到D挡信号有效，整车进入DGear管理模式，整车可在该模式下实现D、N、R挡位切换；初始状态输出D挡信号有效、电机转向控制指令输出正向转速指令，其他输出信号置0；a.在DGear管理模式中，若D挡信号置0，整车状态切换至NGear状态，电机转向控制指令置0；b.当驾驶员有换挡意图时，踩下刹车踏板，刹车踏板信号有效整车进入NGear1待转模式，若此时D挡信号置1，则输出D挡信号有效、电机转向控制指令输出正向转速指令，其他输出信号置0；c.当驾驶员的挡位切换意图是由D挡切换至R挡时，若满足刹车踏板信号有效、油门踏板信号无效、当前电机转速低于电机换挡转速阈值时、R信号置1时；则输出R挡信号有效、电机转向控制指令输出反向转速指令，其他输出信号置0；在同一时刻，挡位输入信号仅允许存在一个有效值，当同时存在多个挡位输入信号或挡位时，策略挡位控制执行模块将所检测到的换挡手柄的挡位输入信号解析为N挡；并执行NGear状态操作指令；3）当整车处于NGear待调状态下时，若VCU检测到R挡信号有效，整车进入RGear管理模式，整车可在该模式下实现R、N、D挡位切换；初始状态输出R挡信号有效、电机转向控制指令输出正向转速指令，其他输出信号置0；a.在RGear管理模式中，若R挡信号置0，整车状态切换至NGear状态，电机转向控制指令置0；b.当驾驶员有换挡意图时，踩下刹车踏板，刹车踏板信号有效整车进入NGear1待转模式，若此时R挡信号置1，则输出R挡信号有效、电机转向控制指令输出正向转速指令，其他输出信号置0；c.当驾驶员的挡位切换意图是由R挡切换至D挡时，若满足刹车踏板信号有效、油门踏板信号无效、当前电机转速低于电机换挡转速阈值时、D信号置1时；则输出D挡信号有效、电机转向控制指令输出正向转速指令，其他输出信号置0；在同一时刻，挡位输入信号仅允许存在一个有效值，当同时存在多个挡位输入信号或挡位信号丢失时，策略挡位控制执行模块将所检测到的换挡手柄的挡位输入信号解析为N挡，并执行NGear状态操作指令。

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百度查询： 合肥工业大学 一种电动车怀挡配置的挡位控制系统及方法