换挡方法、系统及汽车与流程

本发明涉及汽车控制技术领域，具体而言，涉及一种换挡方法、系统及汽车。

背景技术：

一般情况下，自动变速器要在D档和R档之间进行切换时，需要踩下刹车，当车速为0km/h时才可以进行切换。

但当汽车在以一定的速度正常行进时，若驾驶员误碰换挡杆，导致VCU(Vehicle control unit，整车控制器)错误的以为驾驶员当前请求进行档位变换(尤其是在D档与R档之间进行的变换)，此时，若VCU判断汽车自身的条件可以执行换挡，便向TCU(Transmission Control Unit，自动变速箱控制单元)发出换挡指令，以对汽车当前的档位进行变换。

但此时由于汽车以一定的速度正在行驶，TCU执行换挡操作可能存在较大的安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种换挡方法、系统及汽车，能够避免因用户误挂档位而导致的安全问题，提高驾驶安全。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种换挡方法，所述方法包括：当汽车处于移动状态时，接收用户的换挡请求，生成与所述换挡请求对应的换挡指令，其中，所述换挡请求表征的行进方向与汽车当前的行进方向相反；获取汽车的当前车速；判断所述当前车速是否小于或等于第一车速；当所述当前车速小于或等于所述第一车速时，执行所述换挡指令。

第二方面，本发明实施例提供了一种换挡系统，所述系统包括：换挡指令生成模块，用于当汽车处于移动状态时，接收用户的换挡请求，生成与所述换挡请求对应的换挡指令，其中，所述换挡请求表征的行进方向与汽车当前的行进方向相反；车速检测模块，用于获取汽车的当前车速；判断模块，用于判断所述当前车速是否小于或等于第一车速；反应模块，用于当所述当前车速小于或等于所述第一车速，执行所述换挡指令。

第三方面，本发明实施例提供了一种汽车，所述汽车包括上述的换挡系统。

相对于现有技术，本发明实施例提供的一种换挡方法、系统及汽车，当用户所请求的目标档位所表征的行进方向与汽车当前的行进方向相反时，通过判定汽车的当前车速在小于或等于第一车速的情况下，响应用户的换挡请求，避免因用户误挂档位而导致的安全问题，提高驾驶安全。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1示出了本发明第一实施例所提供的一种换挡方法的一种示意性流程图；

图2示出了本发明第一实施例所提供的一种换挡方法的另一种示意性流程图；

图3示出了本发明第一实施例所提供的一种换挡方法的另一种示意性流程图；

图4示出了本发明第一实施例所提供的一种换挡方法的另一种示意性流程图；

图5示出了本发明第二实施例所提供的一种换挡系统的一种示意性结构图；

图6示出了本发明第二实施例所提供的一种换挡系统的另一种示意性结构图；

图7示出了本发明第二实施例所提供的一种换挡系统的另一种示意性结构图；

图8示出了本发明第二实施例所提供的一种换挡系统的另一种示意性结构图。

图中：10-换挡系统；100-换挡指令生成模块；200-车速检测模块；300-判断模块；400-执行结果预测模块；500-档位检测模块；600-显示模块；700-反应模块；800-报警模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例：

一般情况下，驾驶员采用自动变速器进行换挡时，首先驾驶员根据驾驶意图，操作驾驶室中换挡杆，将档位拨至目标档位，自动变速器中的档位传感器将档位信息传递给TCU(Transmission Control Unit，自动变速箱控制单元)，TCU根据档位信息发送换挡请求给VCU(Vehicle control unit，整车控制器)，VCU再去判断当前条件是否满足换挡条件，如果满足换挡条件，VCU向TCU发送执行该换挡请求的指令，TCU去执行换挡。

但当汽车在以一定的速度正常行进时，若驾驶员误碰换挡杆，导致VCU错误的以为驾驶员当前请求进行档位变换(尤其是在D档与R档之间进行的变换)，此时，若VCU判断汽车自身的条件可以执行换挡，便向TCU发出换挡指令，以对汽车当前的档位进行变换。

但此时由于汽车以一定的速度正在行驶，TCU执行换挡操作可能存在较大的安全隐患。

基于上述原因，本发明第一实施例提供一种换挡方法，以避免因用户误挂档位而导致的安全问题，提高驾驶安全。请参阅图1，图1为本发明第一实施例所提供的一种换挡方法的一种示意性流程图。在本实施例中，所述换挡方法包括以下步骤：

S100，当汽车处于移动状态时，接收用户的换挡请求，生成与换挡请求对应的换挡指令。

在本实施例中，当汽车处于移动状态时，VCU通过检测换挡杆实时的检测其表征的目标档位，当用户有意进行换挡或误碰换挡杆导致换挡杆所表征的档位发生变化时，VCU检测汽车的换挡杆所表征的档位信号发生了变化，认为这是用户在请求对汽车进行换挡，此时，VCU根据换挡杆所表征的档位信号的变化接收到用户的换挡请求，并根据当前档位和用户的换挡请求所表征的目标档位，生成与该换挡请求相对应的换挡指令。其中，VCU认为的用户的换挡请求所表征的行进方向与汽车当前的行进方向相反，例如：汽车的当前档位为D档，即汽车当前的行进方向为汽车的前方，此时用户的换挡请求所表征的行进方向即为汽车的后方；或者是汽车当前档位为R档，即汽车当前的行进方向为汽车的后方，此时用户的换挡请求所表征的行进方向即为汽车的前方。

S200，获取汽车的当前车速。

在本实施例中，当VCU根据步骤S100接收到用户的换挡请求，并生成与用户的换挡请求所对应的换挡指令后，由于VCU并不知这是否为用户真实的换挡请求，且此时，该用户的换挡请求所表征的行进方向又与汽车当前的行进方向相反，若此时向TCU发送该换挡指令，以响应用户的换挡请求，将汽车由当前档位切换至目标档位，可能会发生交通事故；并且若汽车的移动速度较高，此时将汽车切换至与其当前行进方向相反的目标档位，汽车内部齿轮等结构也会因此受损，降低汽车寿命。因此，汽车的速度作为一个重要的参数，当VCU接收到用户的换挡请求后，即获取汽车的当前车速，以作为汽车VCU是否向TCU发出换挡指令以响应用户的换挡请求的参数。

S300，判断当前车速是否小于或等于第一车速。

在本实施例中，当VCU根据步骤S200获取到汽车的当前车速后，根据预先设定的参数，判定汽车的当前车速是否小于或等于第一车速，以判定在其他条件均满足的情况下，汽车的当前车速条件是否满足VCU进行换挡操作的要求。

发明人经过长期的实际检测及数值仿真发现，当汽车处于移动状态时，若汽车的速度小于或等于6km/h，此时若执行的换挡操作所对应的目标档位的方向与汽车当前行进的方向相反，例如当前为D档，换挡请求所对应的目标档位为R档时，汽车在正常情况下挂入R档使汽车向汽车后方行驶的力足以使以6km/h的速度向前行驶的汽车停车，并再向后行驶；然而若汽车速度大于6km/h，此时汽车执行换挡操作，且该换挡操作对应的目标档位的方向与汽车当前行进的方向相反，若提升汽车的动力输出，则汽车的齿轮会因为突然的变换方向，导致磨损较为严重，造成不可逆的破坏，影响汽车的寿命。

基于上述分析，作为一种实施方式，在本实施例中，所述第一车速为6km/h。

S600，当当前车速小于或等于第一车速时，执行换挡指令。

在本实施例中，当VCU由步骤S300的判定结果表征汽车的当前车速小于或等于第一车速，此时VCU认为在其他参数满足换挡要求的参数条件的情况下，汽车当前的速度参数满足换挡要求的参数，可以执行换挡操作，VCU向TCU发出换挡指令，将汽车由当前档位切换至目标档位。

基于上述设计，本发明第一实施例所提供的一种换挡方法，其在用户所请求的目标档位所表征的行进方向与汽车当前的行进方向相反时，通过判定汽车的当前车速在小于或等于第一车速的情况下，响应用户的换挡请求，避免因用户误挂档位而导致的安全问题，提高驾驶安全。

当所述判断所述当前车速是否小于或等于第一车速的判断结果表征当前车速大于第一车速时，即证明汽车当前的速度参数不满足换挡要求的参数，可以设置多种执行策略告知用户VCU已拒绝执行当前换挡杆所申请的换挡请求，本发明实施例所提供的一种实施方式为：通过发出报警信息以提供用户当前换挡杆所请求的目标档位已被VCU所拒绝。请参阅图2，图2为本发明第一实施例所提供的一种换挡方法的另一种示意性流程图。在本实施例中，所述换挡方法还可以包括以下步骤：

S100，当汽车处于移动状态时，接收用户的换挡请求，生成与换挡请求对应的换挡指令。

S200，获取汽车的当前车速。

S300，判断当前车速是否小于或等于第一车速。

S600，当当前车速小于或等于第一车速时，执行换挡指令。

S700，当当前车速大于第一车速时，发出报警信息，以提醒用户确认是否误挂档位。

在本实施例中，当步骤S300的判断结果表征汽车的当前车速已经大于第一车速时，此刻若依靠汽车在正常情况下档位的力，将不足以使汽车停止当前的行进方向并使汽车转向目标档位所表征的方向行驶，且此时若用户提升汽车的动力输出，将会使汽车的齿轮因为突然的变换方向，导致磨损较为严重，造成不可逆的破坏，影响汽车的寿命。因此，当汽车的当前车速大于第一车速时，VCU不向TCU发出换挡指令，以拒绝换挡请求，同时发出报警信息，提醒用户确认是否因为误碰了换挡杆导致误挂档位，或者是因错误的操作，导致误挂档位，请用户检查当前汽车的换档位所处的档位位置。

作为一种实施方式，在本实施例中，所述报警信息可以是语音信息，即通过语音设备发出报警信号以提醒用户确认是否发生误挂档位或操作不规范，还可以是影像信息，即通过显示设备提供用户确认是否发生误挂档位或操作不规范。只要能够达到提醒用户检查是否发生误挂档位或提醒用户规范操作的目的即可。

基于上述设计，本发明第一实施例所提供的一种换挡方法，当目标档位所表征的行进方向与汽车当前的行进方向相反时，若汽车的当前车速大于第一车速时，显然此刻在汽车的速度参数层面上，不适合将汽车切换至目标档位，此时通过发出报警信息，以提醒用户确认是否误挂档位，保障行车安全。

在其他参数均满足换挡条件的情况下，VCU在通过步骤判断所述当前车速是否小于或等于第一车速后即可得出结论是否将汽车由当前档位切换至目标档位，但若不将当前档位切换至换挡请求所表征的目标档位，用户可能会认为汽车系统发生故障，因此，本发明实施例所提供的一种解决方式为：通过步骤判断所述当前车速是否小于或等于第一车速的判断结果，来告知用户VCU是否会发出指令信息使TCU执行换挡。请参阅图3，图3为本发明第一实施例所提供的一种换挡方法的另一种示意性流程图。在本实施例中，所述换挡方法还可以包括以下步骤：

S100，当汽车处于移动状态时，接收用户的换挡请求，生成与换挡请求对应的换挡指令。

S200，获取汽车的当前车速。

S300，判断当前车速是否小于或等于第一车速。

S400，根据判断当前车速是否小于或等于第一车速的判断结果，生成换挡指令的预计执行结果。

在本实施例中，根据步骤S300的判断结果，此时VCU已经有了是否将汽车由当前档位切换至目标档位的结果。若是用户因误碰换挡杆杆导致的换挡请求，且此时汽车的当前车速大于第一车速，此时显然VCU不会向TCU发送执行换挡操作的指令；若是用户因误碰换挡杆导致的换挡请求，且此时汽车的当前车速小于或等于第一车速，此时VCU依然会向TCU发送执行换挡操作的指令，TCU在执行换挡操作后，汽车行驶的方向改变，用户可能会误以为汽车系统发生了故障；若是用户根据自己的意愿操作换挡杆进行换挡，且此时汽车的当前车速大于第一车速，则可能是由于用户的不规范操作；若是用户根据自己的意愿操作换挡杆进行换挡，且此时汽车的当前车速小于或等于第一车速，则VCU会向TCU发送执行换挡操作的指令，TCU执行换挡。

但无论是用户误碰了换挡杆还是用户根据自己的意图需要进行换挡操作，若VCU所执行的操作没有满足换挡请求，则可能导致用户的体验降低。因此，在本实施例中，根据步骤S300判断当前车速是否小于或等于第一车速的判断结果，可以生成换挡指令的预计执行结果，所述预计执行结果可以用于表征VCU是否会响应换挡请求，将汽车由当前档位切换至目标档位。

S500，显示预计执行结果。

在本实施例中，通过步骤S400获得的VCU是否会响应换挡请求的预计执行结果，可以通过汽车内的显示设备，将该预计执行结果显示给用户，若是用户误碰换挡杆导致的换挡请求，该预计执行结果可以用于提示用户此时发生了因误碰换挡杆导致了错误的换挡请求，并非是汽车系统故障；若是用户根据自己意愿操作换挡杆进行换挡，该预计执行结果可以用于提示用户VCU此时是否已经将汽车由当前档位切换至目标档位，以及在汽车满足其他换挡条件的情况下，此时VCU未响应用户的换挡请求的原因是汽车的当前车速不满足换挡要求，若依然执行换挡可能会造成意外事故。

S600，当当前车速小于或等于第一车速时，执行换挡指令。

S700，当当前车速大于第一车速时，发出报警信息，以提醒用户确认是否误挂档位。

基于上述设计，本发明第一实施例所提供的一种换挡方法，根据判断当前车速是否小于或等于第一车速的判断结果，生成换挡指令的预计执行结果，并告知用户VCU此时是否会将汽车由当前档位切换至目标档位，增强用户体验。

在其他参数均满足条件的情况下，VCU通过检测换挡杆的档位信号接收到换挡请求后，会根据所述判断当前车速是否小于或等于第一车速的步骤的判定结果选择是否响应该换挡请求，因此，本发明实施例还通过在所述执行所述换挡指令或所述发出报警信息之后，获取汽车的当前档位，以告知换挡杆操作变换前后汽车的档位是否发生变化。请参阅图4，图4为本发明第一实施例所提供的一种换挡方法的另一种示意性流程图。在本实施例中，所述换挡方法还可以包括以下步骤：

S100，当汽车处于移动状态时，接收用户的换挡请求，生成与换挡请求对应的换挡指令。

S200，获取汽车的当前车速。

S300，判断当前车速是否小于或等于第一车速。

S400，根据判断当前车速是否小于或等于第一车速的判断结果，生成换挡指令的预计执行结果。

S500，显示预计执行结果。

S600，当当前车速小于或等于第一车速时，执行换挡指令。

S700，当当前车速大于第一车速时，发出报警信息，以提醒用户确认是否误挂档位。

S800，获取汽车的当前档位。

在本实施例中，根据步骤S400的判断结果，VCU会选择是否向TCU发送换挡指令，以响应换挡请求，但由于VCU并不知道该换挡请求是否为用户根据自己的意愿作出的，此时，不管TCU是否会执行换挡操作，VCU都会获取汽车的当前档位，也就是说，只要VCU通过检测换挡杆的档位信号接收到用户的换挡请求后，不管VCU在后续的判断过程所得出的判断结果是否选择响应该换挡请求，VCU均会去获取汽车的当前档位，以判断与接收到用户的换挡请求之前的档位是否发生改变。

S900，显示当前档位。

在本实施例中，通过步骤S800获取得到汽车的当前档位后，通过显示该当前档位，告知用户VCU在通过检测换挡杆的档位信号，获取到用户的换挡请求后，汽车的当前档位。同时还可以显示在获取到用户的换挡请求之前的档位信息，告知用户汽车的档位是否发生了变化。

基于上述设计，本发明第一实施例所提供的一种换挡方法，通过在所述执行所述换挡指令或所述发出报警信息之后，获取汽车的当前档位，以告知换挡杆操作变换前后汽车的档位是否发生变化，注意安全驾驶。

第二实施例：

请参阅图5，图5为本发明第二实施例所提供的一种换挡系统10的一种示意性结构图。在本实施例中，所述换挡系统10包括换挡指令生成模块100、车速检测模块200、判断模块300及反应模块700。

所述换挡指令生成模块100用于当汽车处于移动状态时，接收用户的换挡请求，生成与所述换挡请求对应的换挡指令，其中，所述换挡请求表征的行进方向与汽车当前的行进方向相反。

所述车速检测模块200用于获取汽车的当前车速。

所述判断模块300用于判断所述当前车速是否小于或等于第一车速。

所述反应模块700用于当所述当前车速小于或等于所述第一车速时，执行所述换挡指令。

请参阅图6，图6为本发明第二实施例所提供的一种换挡系统10的另一种示意性结构图。在本实施例中，所述换挡系统10还可以包括报警模块800。

所述报警模块800用于当所述当前车速大于所述第一车速时，发出报警信息，以提醒用户确认是否误挂档位。

请参阅图7，图7为本发明第二实施例所提供的一种换挡系统10的另一种示意性结构图。在本实施例中，所述换挡系统10还可以包括执行结果预测模块400及显示模块600。

所述执行结果预测模块400用于根据所述判断模块300的判断结果，生成所述换挡指令的预计执行结果。

所述显示模块600用于显示所述预计执行结果。

请参阅图8，图8为本发明第二实施例所提供的一种换挡系统10的另一种示意性结构图。在本实施例中，所述换挡系统10还可以包括档位检测模块500。

所述档位检测模块500用于检测汽车的当前档位。

所述显示模块600还用于显示所述当前档位。

为简要描述，本实施例未提及之处，请参照本发明第一实施例。

第三实施例：

本发明第三实施例还提供一种汽车(图未示)，所述汽车包括上述第二实施例所提供的一种换挡系统10。

为简要描述，本实施例未提及之处，请参照本发明第二实施例。

综上所述，本发明实施例所提供的一种换挡方法、系统及汽车，当用户所请求的目标档位所表征的行进方向与汽车当前的行进方向相反时，通过判定汽车的当前车速在小于或等于第一车速的情况下，响应用户的换挡请求，避免因用户误挂档位而导致的安全问题，提高驾驶安全；还在汽车的当前车速大于第一车速时，通过发出报警信息，提醒用户确认是否误挂档位；还根据判断当前车速是否小于或等于第一车速的判断结果，生成换挡指令的预计执行结果，并告知用户VCU此时是否会将汽车由当前档位切换至目标档位，避免用户认为汽车系统故障，增强用户体验；还通过在所述执行所述换挡指令或所述发出报警信息之后，获取汽车的当前档位，以告知换挡杆操作变换前后汽车的档位是否发生变化，注意安全驾驶。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。