CN106740265B - 电动车档位控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于车辆档位控制领域，提供了一种电动车档位控制方法及装置。在本发明中，在电动车上电后，通过判断档位开关的端口电平状态是否对应空挡档位、是否处于多个电平同时有效的状态以及判断电机的运行参数是否符合预设安全运行条件而相应地控制电动车的电机工作和控制电动车运行档位的更新，在电动车运行档位更新后再判断当前运行档位是否与当前档位开关的端口电平状态相对应而相应地控制电动车的电机工作，以达安全切换电动车档位、保护电动车主控制器且安全行车的目的，从而解决了现有电动车档位的控制方法存在直接切换档位可能损坏电动车主控制器且带来行车安全隐患的问题。

Description

电动车档位控制方法及装置
技术领域
本发明属于车辆档位控制领域，尤其涉及一种电动车档位控制方法及装置。
背景技术
目前，电动车档位的控制方法大部分仅根据档位端口电平来判断最终档位，以达到直接简单切换档位的目的。然而，仅根据档位端口电平来判断最终档位的方法缺乏对物理档位故障、运行故障、电机电流、电机转速及油门电压等状态的判断，直接切换档位可能损坏电动车主控制器且存在一定的行车安全隐患。
综上可知，现有电动车档位的控制方法存在直接切换档位可能损坏电动车主控制器且带来行车安全隐患的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动车档位控制方法，旨在解决现有电动车档位的控制方法存在直接切换档位可能损坏电动车主控制器且带来行车安全隐患的问题。
本发明是这样实现的，一种电动车档位控制方法，所述电动车设置有档位开关和电机，所述电机带动所述电动车的车轮转动，所述电动车档位控制方法包括如下步骤：
在所述电动车上电后，判断所述档位开关的端口电平状态是否对应空挡档位；
如果所述端口电平状态不对应所述空挡档位，则控制所述电机停转；
如果所述端口电平状态对应所述空挡档位，则实时检测所述档位开关的端口电平状态，并在所述档位开关的端口电平状态改变时判断所述档位开关的端口电平状态是否处于多个电平同时有效的状态；
若是，则控制所述电机停转；
若否，则对应改变后的所述档位开关的端口电平状态更新运行档位，并控制所述电机按照更新后的运行档位进行运转；
判断所述电机的运行参数是否符合预设安全运行条件；
如果所述电机的运行参数不符合所述预设安全运行条件，则控制所述电机按照更新前的运行档位进行运转，或者控制所述电机停转；
如果所述电机的运行参数符合预设安全运行条件，则判断所述更新后的运行档位是否与当前所述档位开关的端口电平状态对应；
若是，则控制所述电机按照更新后的运行档位进行运转；
若否，则控制所述电机停转。
本发明的另一目的还在于提供一种电动车档位控制装置，所述电动车设置有档位开关和电机，所述电机带动所述电动车的车轮转动，所述电动车档位控制装置包括：
空挡判断模块，用于在所述电动车上电后，判断所述档位开关的端口电平状态是否对应空挡档位；
电机控制模块，用于在所述空挡判断模块的判断结果为否时，控制所述电机停转；
电平检测判断模块，用于在所述空挡判断模块的判断结果为是时，实时检测所述档位开关的端口电平状态，并在所述档位开关的端口电平状态改变时判断所述档位开关的端口电平状态是否处于多个电平同时有效的状态；
电机控制模块还用于在所述电平检测判断模块的判断结果为是时，控制所述电机停转；
运行档位更新模块，用于在所述电平检测判断模块的判断结果为否时，对应改变后的所述档位开关的端口电平状态更新运行档位，并驱动所述电机控制模块控制所述电机按照更新后的运行档位进行运转；
电机参数判断模块，用于判断所述电机的运行参数是否符合预设安全运行条件；
电机控制模块还用于在所述电机参数判断模块的判断结果为否时，控制所述电机按照更新前的运行档位进行运转，或者控制所述电机停转；
运行档位判断模块，用于当所述电机参数判断模块的判断结果为是时，判断所述更新后的运行档位是否与当前所述档位开关的端口电平状态对应；
电机控制模块还用于在所述运行档位判断模块的判断结果为是时，控制所述电机按照更新后的运行档位进行运转；在所述运行档位判断模块的判断结果为否时，控制所述电机停转。
在本发明中，在电动车上电后，通过判断档位开关的端口电平状态是否对应空挡档位、是否处于多个电平同时有效的状态以及判断电机的运行参数是否符合预设安全运行条件而相应地控制电动车的电机工作和控制电动车运行档位的更新，在电动车运行档位更新后再判断当前运行档位是否与当前档位开关的端口电平状态相对应而相应地控制电动车的电机工作，以达安全切换电动车档位、保护电动车主控制器且安全行车的目的，从而解决了现有电动车档位的控制方法存在直接切换档位可能损坏电动车主控制器且带来行车安全隐患的问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电动车档位控制方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的电动车档位控制方法的另一实现流程图；
图3是本发明实施例提供的电动车档位控制装置的结构图；
图4是本发明实施例提供的电动车档位控制装置的另一结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了实现安全切换电动车档位、保护电动车主控制器且安全行车的目的，本发明实施例提供了一种电动车档位控制方法，详述如下：
图1示出了本发明实施例提供的电动车档位控制方法的实现流程，其中，所述电动车设置有档位开关和电机，电机带动电动车的车轮转动。为了便于说明，图1仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在步骤S101中，在电动车上电后，判断档位开关的端口电平状态是否对应空挡档位。
其中，电动车的档位存在前进挡和与前进挡对应的前进挡档位开关、后退档和与后退档对应的后退档档位开关以及空挡和与空挡对应的空挡档位开关。前进挡档位开关与后退档档位开关能分别输出前进挡档位开关端口电平和后退档档位开关端口电平，空挡档位开关无空挡档位开关端口电平输出。通过采集前进挡档位开关端口电平、后退档档位开关端口电平以及空挡档位开关端口电平可以判断空挡档位开关的端口电平状态是否对应空挡档位。
步骤S101包括：
判断档位开关的前进档和后退档所对应的端口电平状态是否均为无效状态；
若是，则确定档位开关的端口电平状态对应空挡档位；
若否，则确定档位开关的端口电平状态不对应空挡档位。
其中，前进挡档位开关的端口不输出电平时，说明前进挡档位开关的端口电平状态为无效状态。后退档档位开关的端口不输出电平时，说明后退档档位开关的端口电平状态为无效状态。
在步骤S102中，如果端口电平状态不对应空挡档位，则控制电机停转。
在步骤S103中，如果端口电平状态对应空挡档位，则实时检测档位开关的端口电平状态，并在档位开关的端口电平状态改变时判断档位开关的端口电平状态是否处于多个电平同时有效的状态。
其中，判断档位开关的端口电平状态是否处于多个电平同时有效的状态的目的在于判断档位开关是否存在故障。档位开关的端口电平状态处于多个电平同时有效的状态说明档位开关存在故障。例如：在档位开关无故障的情况下，如果档位开关被拨动至前进挡，则档位开关的端口输出前进挡电平，所以此时档位开关的端口电平状态为前进挡电平有效状态；然而，若此时档位开关的端口还输出后退档电平，即档位开关的端口电平状态还包含后退档电平有效状态，则说明此时电动车存在档位开关故障。
具体的，步骤S103中实时检测档位开关的端口电平状态，并在档位开关的端口电平状态改变时判断档位开关的端口电平状态是否处于多个电平同时有效的状态的步骤包括：
实时检测档位开关的前进档和后退档所对应的端口电平状态；
在档位开关的前进档和后退档所对应的端口电平状态改变时，判断档位开关的前进档和后退档所对应的端口电平状态是否均为有效状态，若是，则确定档位开关的端口电平状态处于多个电平同时有效的状态；若否，则确定档位开关的端口电平状态不处于多个电平同时有效的状态。
在步骤S104中，若是，则控制电机停转；
在步骤S105中，若否，则对应改变后的档位开关的端口电平状态更新运行档位，并控制电机按照更新后的运行档位进行运转。
此处需要说明的是，电动车的运行档位包括前进挡运行档位和后退档运行档位。不同的运行档位对应着不同的电机运行参数(包括电机电流、电机转速及油门电压)，所以更新运行档位就会随之控制电机按照更新后的运行档位所对应的电机运行参数进行运转。
在步骤S106中，判断电机的运行参数是否符合预设安全运行条件。
其中，预设安全运行条件包括电流参考值、转速参考值及油门电压参考值。设定预设安全运行条件的目的是为了确保安全驾驶。电机在实际运行过程中的运行参数可能会过大，从而使驾驶处于危险状态，如果电机在实际运行过程中有任意一项运行参数大于上述任一参考值，则说明此时驾驶处于危险状态。在实际应用中，电机电流参考值、电机转速参考值及油门电压参考值可分别设置为20A、速度200rmp及1.5V。
具体的，步骤S106包括：
对电机的电流、转速及油门电压进行取样以获取电机的电流取样值、转速取样值及油门电压取样值。
判断电流取样值、转速取样值及油门电压取样值是否分别不大于电流参考值、转速参考值及油门电压参考值，若是，则确定电机的运行参数符合预设安全运行条件；若否，则确定电机的运行参数不符合预设安全运行条件。
在步骤S107中，如果电机的运行参数不符合预设安全运行条件，则控制电机按照更新前的运行档位进行运转，或者控制电机停转。
在步骤S108中，如果电机的运行参数符合预设安全运行条件，则判断更新后的运行档位是否与当前档位开关的端口电平状态对应。
此处需要说明的是，不同的运行档位对应着不同的当前档位开关的端口电平状态，所以更新运行档位后，需要确保更新后的运行档位与当前档位开关的端口电平状态相对应。
在步骤S109中，若是，则控制电机按照更新的运行档位进行运转。
在步骤S110中，若否，则控制电机停转。
图2示出了本发明实施例提供的电动车档位控制方法的另一实现流程，在步骤S109之后，电动车档位控制方法还包括：步骤S111。
在步骤S111中，判断电动车是否存在运行故障。
其中，电动车存在运行故障可以是电动车在运行时突发刹车控制或者其他可能阻碍电动车正常运行的故障。
在步骤S112中，若是，则控制电动车停止运行。
在步骤S113中，若否，则控制电动车运行或者控制电动车执行与驾驶员的控制操作相对应的功能。
图3示出了本发明实施例提供的电动车档位控制装置的结构图，为了便于说明，图3仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
电动车档位控制装置，电动车设置有档位开关和电机，电机带动电动车的车轮转动，电动车档位控制装置包括：空挡判断模块200、电平检测判断模块300、运行档位更新模块400、电机参数判断模块500、运行档位判断模块600以及电机控制模块700。
空挡判断模块200用于在电动车上电后，判断档位开关的端口电平状态是否对应空挡档位。
其中，电动车的档位存在前进挡和与前进挡对应的前进挡档位开关、后退档和与后退档对应的后退档档位开关以及空挡和与空挡对应的空挡档位开关。前进挡档位开关与后退档档位开关能分别输出前进挡档位开关端口电平和后退档档位开关端口电平，空挡档位开关无空挡档位开关端口电平输出。通过采集前进挡档位开关端口电平、后退档档位开关端口电平以及空挡档位开关端口电平可以判断空挡档位开关的端口电平状态是否对应空挡档位。
电平检测判断模块300用于在空挡判断模块200的判断结果为是时，实时检测档位开关的端口电平状态，并在档位开关的端口电平状态改变时判断档位开关的端口电平状态是否处于多个电平同时有效的状态。
其中，判断档位开关的端口电平状态是否处于多个电平同时有效的状态的目的在于判断档位开关是否存在故障。档位开关的端口电平状态处于多个电平同时有效的状态说明档位开关存在故障。例如：在档位开关无故障的情况下，如果档位开关被拨动至前进挡，则档位开关的端口输出前进挡电平，所以此时档位开关的端口电平状态为前进挡电平有效状态；然而，若此时档位开关的端口还输出后退档电平，即档位开关的端口电平状态还包含后退档电平有效状态，则说明此时电动车存在档位开关故障。
运行档位更新模块400用于在电平检测判断模块300的判断结果为否时，对应改变后的档位开关的端口电平状态更新运行档位，并驱动电机控制模块700控制电机按照更新后的运行档位进行运转。
此处需要说明的是，电动车的运行档位包括前进挡运行档位和后退档运行档位。不同的运行档位对应着不同的电机运行参数(包括电机电流、电机转速及油门电压)，所以更新运行档位就会随之控制电机按照更新后的运行档位所对应的电机运行参数进行运转。
电机参数判断模块500用于判断电机的运行参数是否符合预设安全运行条件。
其中，预设安全运行条件包括电流参考值、转速参考值及油门电压参考值。设定预设安全运行条件的目的是为了确保安全驾驶。电机在实际运行过程中的运行参数可能会过大，从而使驾驶处于危险状态，如果电机在实际运行过程中有任意一项运行参数大于上述任一参考值，则说明此时驾驶处于危险状态。在实际应用中，电机电流参考值、电机转速参考值及油门电压参考值可分别设置为20A、速度200rmp及1.5V。
运行档位判断模块600用于当电机参数判断模块500的判断结果为是时，判断更新后的运行档位是否与当前档位开关的端口电平状态对应。
此处需要说明的是，不同的运行档位对应着不同的当前档位开关的端口电平状态，所以更新运行档位后，需要确保更新后的运行档位与当前档位开关的端口电平状态相对应。
电机控制模块700用于在空挡判断模块200的判断结果为否时，控制电机停转。
电机控制模块700还用于在电平检测判断模块300的判断结果为是时，控制电机停转。在电平检测判断模块300的判断结果为否时，受运行档位更新模块400的驱动，控制电机按照更新后的运行档位进行运转。
电机控制模块700还用于在电机参数判断模块500的判断结果为否时，控制电机按照更新前的运行档位进行运转，或者控制电机停转。
电机控制模块700还用于在运行档位判断模块600的判断结果为是时，控制电机按照更新后的运行档位进行运转；在运行档位判断模块600的判断结果为否时，控制电机停转。
作为本发明一实施例，空挡判断模块200具体用于：
判断档位开关的前进档和后退档所对应的端口电平状态是否均为无效状态；
若是，则确定档位开关的端口电平状态对应空挡档位；
若否，则确定档位开关的端口电平状态不对应空挡档位。
其中，前进挡档位开关的端口不输出电平时，说明前进挡档位开关的端口电平状态为无效状态。后退档档位开关的端口不输出电平时，说明后退档档位开关的端口电平状态为无效状态。
作为本发明一实施例，电平检测判断模块300包括：
端口电平检测单元301，用于实时检测档位开关的前进档和后退档所对应的端口电平状态。
端口电平判断单元302，用于在档位开关的前进档和后退档所对应的端口电平状态改变时，判断档位开关的前进档和后退档所对应的端口电平状态是否均为有效状态，若是，则确定档位开关的端口电平状态处于多个电平同时有效的状态；若否，则确定档位开关的端口电平状态不处于多个电平同时有效的状态。
在本发明实施例中，预设安全运行条件包括电流参考值、转速参考值及油门电压参考值。
电机参数判断模块500包括：
电机参数采样单元501，用于对电机的电流、转速及油门电压进行取样以获取电机的电流取样值、转速取样值及油门电压取样值。
电机参数判断单元502，用于判断电流取样值、转速取样值及油门电压取样值是否分别不大于电流参考值、转速参考值及油门电压参考值，若是，则确定电机的运行参数符合预设安全运行条件；若否，则确定电机的运行参数不符合预设安全运行条件。
图4示出了本发明实施例提供的电动车档位控制装置的另一结构图，为了便于说明，图4仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
电动车档位控制装置还包括：运行故障判断模块800和电动车运行控制模块900。
运行故障判断模块800用于判断电动车是否存在运行故障。
其中，电动车存在运行故障可以是电动车在运行时突发刹车控制或者其他可能阻碍电动车正常运行的故障。
电动车运行控制模块900用于在运行故障判断模块800的判断结果为是时，控制电动车停止运行。
电动车运行控制模块900还用于在运行故障判断模块800的判断结果为否时，控制电动车运行或者控制电动车执行与驾驶员的控制操作相对应的功能。
在实际应用中，电动车档位控制装置内置于电动车中，其用于检测档位开关故障、控制档位更新以及控制电动车运行。
在本发明实施例中，在电动车上电后，通过判断档位开关的端口电平状态是否对应空挡档位、是否处于多个电平同时有效的状态以及判断电机的运行参数是否符合预设安全运行条件而相应地控制电动车的电机工作和控制电动车运行档位的更新，在电动车运行档位更新后再判断当前运行档位是否与当前档位开关的端口电平状态相对应而相应地控制电动车的电机工作，以达安全切换电动车档位、保护电动车主控制器且安全行车的目的，从而解决了现有电动车档位的控制方法存在直接切换档位可能损坏电动车主控制器且带来行车安全隐患的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电动车档位控制方法，所述电动车设置有档位开关和电机，所述档位开关包括：前进挡档位开关、后退档档位开关及空挡档位开关；所述电机带动所述电动车的车轮转动，其特征在于，所述电动车档位控制方法包括如下步骤：
在所述电动车上电后，判断所述档位开关的端口电平状态是否对应空挡档位；
如果所述端口电平状态不对应所述空挡档位，则控制所述电机停转；
如果所述端口电平状态对应所述空挡档位，则实时检测所述档位开关的端口电平状态，并在所述档位开关的端口电平状态改变时判断所述档位开关的端口电平状态是否处于多个电平同时有效的状态；
若是，则控制所述电机停转；
若否，则对应改变后的所述档位开关的端口电平状态更新运行档位，并控制所述电机按照更新后的运行档位进行运转；
判断所述电机的运行参数是否符合预设安全运行条件；
如果所述电机的运行参数不符合所述预设安全运行条件，则控制所述电机按照更新前的运行档位进行运转，或者控制所述电机停转；
如果所述电机的运行参数符合预设安全运行条件，则判断所述更新后的运行档位是否与当前所述档位开关的端口电平状态对应；
若是，则控制所述电机按照更新后的运行档位进行运转；
若否，则控制所述电机停转；
其中，所述预设安全运行条件包括电流参考值、转速参考值及油门电压参考值；所述判断所述电机的运行参数是否符合预设安全运行条件的步骤包括：
对所述电机的电流、转速及油门电压进行取样以获取所述电机的电流取样值、转速取样值及油门电压取样值；
判断所述电流取样值、所述转速取样值及所述油门电压取样值是否分别不大于电流参考值、转速参考值及油门电压参考值，若是，则确定所述电机的运行参数符合预设安全运行条件；若否，则确定所述电机的运行参数不符合预设安全运行条件。
2.如权利要求1所述的电动车档位控制方法，其特征在于，在所述控制所述电机按照更新后的运行档位进行运转的步骤之后，所述电动车档位控制方法还包括：
判断所述电动车是否存在运行故障；
若是，则控制所述电动车停止运行。
3.如权利要求1所述的电动车档位控制方法，其特征在于，所述在所述电动车上电后，判断所述档位开关的端口电平状态是否对应空挡档位的步骤包括：
判断所述档位开关的前进档和后退档所对应的端口电平状态是否均为无效状态；
若是，则确定所述档位开关的端口电平状态对应空挡档位；
若否，则确定所述档位开关的端口电平状态不对应空挡档位。
4.如权利要求1所述的电动车档位控制方法，其特征在于，所述实时检测所述档位开关的端口电平状态，并在所述档位开关的端口电平状态改变时判断所述档位开关的端口电平状态是否处于多个电平同时有效的状态的步骤包括：
实时检测所述档位开关的前进档和后退档所对应的端口电平状态；
在所述档位开关的前进档和后退档所对应的端口电平状态改变时，判断所述档位开关的前进档和后退档所对应的端口电平状态是否均为有效状态，若是，则确定所述档位开关的端口电平状态处于多个电平同时有效的状态；若否，则确定所述档位开关的端口电平状态不处于多个电平同时有效的状态。
5.一种电动车档位控制装置，所述电动车设置有档位开关和电机，所述档位开关包括：前进挡档位开关、后退档档位开关及空挡档位开关；所述电机带动所述电动车的车轮转动，其特征在于，所述电动车档位控制装置包括：
空挡判断模块，用于在所述电动车上电后，判断所述档位开关的端口电平状态是否对应空挡档位；
电机控制模块，用于在所述空挡判断模块的判断结果为否时，控制所述电机停转；
电平检测判断模块，用于在所述空挡判断模块的判断结果为是时，实时检测所述档位开关的端口电平状态，并在所述档位开关的端口电平状态改变时判断所述档位开关的端口电平状态是否处于多个电平同时有效的状态；
电机控制模块还用于在所述电平检测判断模块的判断结果为是时，控制所述电机停转；
运行档位更新模块，用于在所述电平检测判断模块的判断结果为否时，对应改变后的所述档位开关的端口电平状态更新运行档位，并驱动所述电机控制模块控制所述电机按照更新后的运行档位进行运转；
电机参数判断模块，用于判断所述电机的运行参数是否符合预设安全运行条件；
电机控制模块还用于在所述电机参数判断模块的判断结果为否时，控制所述电机按照更新前的运行档位进行运转，或者控制所述电机停转；
运行档位判断模块，用于当所述电机参数判断模块的判断结果为是时，判断所述更新后的运行档位是否与当前所述档位开关的端口电平状态对应；
电机控制模块还用于在所述运行档位判断模块的判断结果为是时，控制所述电机按照更新后的运行档位进行运转；在所述运行档位判断模块的判断结果为否时，控制所述电机停转；
所述预设安全运行条件包括电流参考值、转速参考值及油门电压参考值；
所述安全参数判断模块包括：
电机参数采样单元，用于对所述电机的电流、转速及油门电压进行取样以获取所述电机的电流取样值、转速取样值及油门电压取样值；
电机参数判断单元，用于判断所述电流取样值、所述转速取样值及所述油门电压取样值是否分别不大于电流参考值、转速参考值及油门电压参考值，若是，则确定所述电机的运行参数符合预设安全运行条件；若否，则确定所述电机的运行参数不符合预设安全运行条件。
6.如权利要求5所述的电动车档位控制装置，其特征在于，所述电动车档位控制装置还包括：
运行故障判断模块，用于判断所述电动车是否存在运行故障；
电动车运行控制模块，用于在所述运行故障判断模块的判断结果为是时，控制所述电动车停止运行。
7.如权利要求5所述的电动车档位控制装置，其特征在于，所述空挡判断模块具体用于：
判断所述档位开关的前进档和后退档所对应的端口电平状态是否均为无效状态；
若是，则确定所述档位开关的端口电平状态对应空挡档位；
若否，则确定所述档位开关的端口电平状态不对应空挡档位。
8.如权利要求5所述的电动车档位控制装置，其特征在于，电平检测判断模块包括如下单元：
端口电平检测单元，用于实时检测所述档位开关的前进档和后退档所对应的端口电平状态；
端口电平判断单元，用于在所述档位开关的前进档和后退档所对应的端口电平状态改变时，判断所述档位开关的前进档和后退档所对应的端口电平状态是否均为有效状态，若是，则确定所述档位开关的端口电平状态处于多个电平同时有效的状态；若否，则确定所述档位开关的端口电平状态不处于多个电平同时有效的状态。
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