一种双稳态换挡器电机控制方法、装置及汽车
阅读说明：本技术 一种双稳态换挡器电机控制方法、装置及汽车 (Motor control method and device for bistable gear shifter and automobile ) 是由 范汉茂 梁建刚 陈振文 李明 谭火南 于 2020-06-04 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种双稳态换挡器电机控制方法、装置及汽车,所述方法包括根据换挡杆位置和档位判断策略确定当前需求档位；判断当前需求档位是否为P档、R档或者N档；当判定当前需求档位是P档、R档或者N档时,进一步判断拨杆是否在第二稳态位置；当判定拨杆在第二稳态位置时,判断拨杆位置偏离第二稳态位置是否大于或者等于预设角度值；当判定拨杆位置偏离所述第二稳态位置大于或者等于预设角度值,确定电机的目标角度为目标打开角度。通过本发明,解决了现有D档切换到R档或者N档时,由于换挡杆快速拨到M+或者M-位置,导致电机复位机构卡死的问题,以及M/S档位时,自动泊车功能介入且需求档位D档,而换挡杆仍然在第二稳态的问题。(The invention provides a method and a device for controlling a motor of a bistable shifter and an automobile, wherein the method comprises the steps of determining a current required gear according to the position of a shift lever and a gear judgment strategy; judging whether the current required gear is a P gear, an R gear or an N gear; when the current required gear is judged to be the P gear, the R gear or the N gear, whether the shift lever is in a second stable position is further judged; when the deflector rod is judged to be at the second stable position, judging whether the position of the deflector rod deviates from the second stable position and is larger than or equal to a preset angle value; and when the position of the shift lever deviates from the second stable position and is larger than or equal to the preset angle value, determining the target angle of the motor as a target opening angle. The invention solves the problems that when the existing D gear is switched to the R gear or the N gear, the motor resetting mechanism is blocked because the gear shifting rod is quickly shifted to the M + or M-position, and when the gear is shifted to the M/S gear, the automatic parking function is involved, the gear D gear is required, and the gear shifting rod is still in the second stable state.)
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种双稳态换挡器电机控制方法、装置及汽车。
背景技术
参照图1，汽车电控系统包括双稳态换挡控制器1、电机2、蜗杆整体3、霍尔角度霍尔开关模块4、整车CAN网络5，基于图1中上述装置构成图2所示双稳态位置，霍尔角度霍尔开关模块4用于检测第一稳态6、F1位置7、F2位置8、B1位置9、B2位置10、第二稳态12、位置M+12以及位置M-13，霍尔角度霍尔开关模块4还用于检测蜗杆整体3的旋转角度；其中第一稳态6和第二稳态12通过霍尔开关实现区分，在处于第一稳态6时，霍尔开关是导通状态；在处于第二稳态12时，霍尔开关是断开状态。
各元件之间连接如图3所示，当拨杆在第二稳态时，1双稳态换挡控制器控制电机2转动，通过涡轮蜗杆带动蜗杆整体3转动，蜗杆限位端(凸轮机构)3.1推动拨杆回到第一稳态位置，推回第一稳态后，即此刻电机为复位角度值位置，若电机不重新转到目标打开角度值位置，则无法手动将拨杆拨到第二稳态。
基于现有设计，当换挡器在D挡时，快速拨到R档或者N挡，由于电机控制到目标角度需要一定的时间，此时电机在运动中还没有达到阻挡往第二稳态方向运动的目标角度，换挡杆仍然可以快速拨到M+/M-位置，此时会导致小电机自复位机构卡死，系统无法正常，这是存在的第一个问题；第二个问题是在M/S挡位时，自动泊车功能介入且需求挡位D挡，而换挡杆仍然在第二稳态问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种双稳态换挡器电机控制方法、装置及汽车，用于解决现有D档切换到R档或者N档时，由于换挡杆快速拨到M+或者M-位置，导致小电机复位机构卡死的问题，以及M/S档位时，自动泊车功能介入且需求档位D档，而换挡杆仍然在第二稳态的问题。
本发明提供的一种双稳态换挡器电机控制方法，所述方法包括：
S11、根据换挡杆位置和档位判断策略确定当前需求档位；
S12、判断所述当前需求档位是否为P档、R档或者N档；
S13、当判定所述当前需求档位是P档、R档或者N档时，进一步判断拨杆是否在第二稳态位置；
S14、当判定所述拨杆在第二稳态位置时，判断所述拨杆位置偏离所述第二稳态位置是否大于或者等于预设角度值；
S15、当判定所述拨杆位置偏离所述第二稳态位置大于或者等于预设角度值，确定电机的目标角度为目标打开角度。
进一步地，所述方法还包括：
若步骤S14中判定所述拨杆位置偏离所述第二稳态位置小于预设角度值，确定所述电机的目标角度为复位角度；
控制所述电机到所述目标角度的位置。
进一步地，所述方法还包括：
当判定所述当前需求档位不是P档、R档以及N档时，判断所述当前需求档位是否为D档；
若判定所述当前需求档位是D档时，根据整车CAN网络信号判断是否启用自动泊车；
若判定启用自动泊车，确定所述电机的目标角度为复位角度；
控制所述电机到所述目标角度的位置。
进一步地，所述方法还包括：
若判定所述当前需求档位不是D档时，确定所述电机的目标角度为目标打开角度；
控制所述电机到所述目标角度的位置。
进一步地，根据整车CAN网络信号判断是否启用自动泊车包括：
根据整车CAN网络自动泊车挡位请求位判断是否置位；
若置位，则判定启用启动泊车；
若不置位，则判定不启用自动泊车。
本发明提供的一种双稳态换挡器电机控制装置，所述装置包括：
定位单元，用于根据换挡杆位置和档位判断策略确定当前需求档位；
第一判断单元，用于判断所述当前需求档位是否为P档、R档或者N档；
第二判断单元，用于当判定所述当前需求档位是P档、R档或者N档时，进一步判断拨杆是否在第二稳态位置；
第三判断单元，用于当判定所述拨杆在第二稳态位置时，判断所述拨杆位置偏离所述第二稳态位置是否大于或者等于预设角度值；
第一判定单元，用于当判定所述拨杆位置偏离所述第二稳态位置大于或者等于预设角度值，确定电机的目标角度为目标打开角度。
进一步地，所述装置还包括控制单元，
当所述第三判断单元判定所述拨杆位置偏离所述第二稳态位置小于预设角度值，确定所述电机的目标角度为复位角度；
控制单元，用于控制所述电机到所述目标角度的位置。
进一步地，所述装置还包括第四判断单元、第二判定单元和控制单元，当第一判断单元判定所述当前档位不是P档、R档以及N档时，判断当前需求档位是否为D档；
所述第四判断单元，用于若判定所述当前需求档位是D档时，根据整车CAN网络信号判断是否启用自动泊车；
所述第二判定单元，用于当判定启用自动泊车，确定所述电机的目标角度为复位角度；
所述控制单元，用于控制所述电机到所述目标角度的位置。
本发明提供的一种汽车，所述汽车包括上述双稳态换挡器电机控制装置。
实施本发明，具有如下有益效果：
通过本发明，提供了先判断需求档位，进一步判断拨杆位置，合适确定电机的目标角度为目标打开角度或者复位角度，解决现有D档切换到R档或者N档时，由于换挡杆快速拨到M+或者M-位置，导致电机复位机构卡死的问题，以及M/S档位时，自动泊车功能介入且需求档位D档，而换挡杆仍然在第二稳态的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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他的附图。
图1是背景技术提供的电控系统框图。
图2是背景技术提供的双稳态位置示意图。
图3是背景技术提供的元件连接图。
图4是本发明实施例提供的双稳态换挡器电机控制方法的流程图。
图5是本发明实施例提供的电机复位控制流程图。
图6是本发明实施例提供的双稳态换挡器电机控制装置的结构图。
具体实施方式
本专利中，以下结合附图和实施例对该具体实施方式做进一步说明。
如图4所示，本发明实施例提供了双稳态换挡器电机控制方法，所述方法包括：
S11、根据换挡杆位置和档位判断策略确定当前需求档位。
需要说明的是，在确定当前需求档位之前，首个检测循环需要先上电初始化。
S12、判断所述当前需求档位是否为P档、R档或者N档。
S13、当判定所述当前需求档位是P档、R档或者N档时，进一步判断拨杆是否在第二稳态位置。
需要说明的是，判断当前需求档位根据霍尔角度传感器、霍尔开关模块及整车状态。
S14、当判定所述拨杆在第二稳态位置时，判断所述拨杆位置偏离所述第二稳态位置是否大于或者等于预设角度值。
需要说明的是，本步骤使用霍尔角度模块来检测拨杆位置。
S15、当判定所述拨杆位置偏离所述第二稳态位置大于或者等于预设角度值，确定电机的目标角度为目标打开角度。
在本实施例中，拨杆位置偏离第二稳态位置大于或者等于预设角度值，则表明拨杆到达了M+或者M-,只能确定电机的目标角度为目标打开角度；只有当拨杆位置偏离第二稳态位置小于预设角度值，即拨杆回到了第二稳态位置，才能确定电机的目标角度为复位角度，使得电机能够自动复位到所述第一稳态位置，避免在M+或者M-位置强制性复位而导致机构卡死。
进一步地，所述方法还包括：
若步骤S14中判定所述拨杆位置偏离所述第二稳态位置小于预设角度值，确定所述电机的目标角度为复位角度；
控制所述电机到所述目标角度的位置。
需要说明的是，若拨杆位置偏离第二稳态位置小于预设角度值，确定电机的目标角度为复位角度，拨杆可以自动回位第一稳态位置，没有机构卡死的风险。
结合图5，进一步地，所述方法还包括：
当判定所述当前需求档位不是P档、R档以及N档时，判断所述当前需求档位是否为D档；
若判定所述当前需求档位是D档时，根据整车CAN网络信号判断是否启用自动泊车；
若判定启用自动泊车，确定所述电机的目标角度为复位角度；
控制所述电机到所述目标角度的位置。
需要说明的是，判定当前需求档位是D档，而且启用自动泊车功能，控制电机自动复位到第一稳态位置。
进一步地，所述方法还包括：
若判定所述当前需求档位不是D档时，确定所述电机的目标角度为目标打开角度；
控制所述电机到所述目标角度的位置。
需要说明的是，目标角度为打开角度，使得驾驶员能够拨换挡杆到第二稳态位置。
进一步地，所述方法还包括：
若判定不启用自动泊车，确定所述电机的目标角度为目标打开角度；
控制所述电机到所述目标角度的位置。
进一步地，根据整车CAN网络信号判断是否启用自动泊车包括：
根据整车CAN网络自动泊车挡位请求位判断是否置位；
若置位，则判定启用启动泊车；
若不置位，则判定不启用自动泊车。
如图6所示，本发明实施例提供了双稳态换挡器电机控制装置，所述装置包括：
定位单元61，用于根据换挡杆位置和档位判断策略确定当前需求档位；
第一判断单元62，用于判断所述当前需求档位是否为P档、R档或者N档；
第二判断单元63，用于当判定所述当前需求档位是P档、R档或者N档时，进一步判断拨杆是否在第二稳态位置；
第三判断单元64，用于当判定所述拨杆在第二稳态位置时，判断所述拨杆位置偏离所述第二稳态位置是否大于或者等于预设角度值；
第一判定单元65，用于当判定所述拨杆位置偏离所述第二稳态位置大于或者等于预设角度值，确定电机的目标角度为目标打开角度。
进一步地，所述装置还包括控制单元，
当所述第三判断单元64判定所述拨杆位置偏离所述第二稳态位置小于预设角度值，确定所述电机的目标角度为复位角度；
控制单元，用于控制所述电机到所述目标角度的位置。
进一步地，所述装置还包括第四判断单元、第二判定单元和控制单元，当第一判断单元62判定所述当前档位不是P档、R档以及N档时，判断当前需求档位是否为D档；
所述第四判断单元，用于若判定所述当前需求档位是D档时，根据整车CAN网络信号判断是否启用自动泊车；
所述第二判定单元，用于当判定启用自动泊车，确定所述电机的目标角度为复位角度；
所述控制单元，用于控制所述电机到所述目标角度的位置。
本发明实施例提供了汽车，所述汽车包括上述双稳态换挡器电机控制装置。
实施本发明，具有如下有益效果：
通过本发明，提供了先判断需求档位，进一步判断拨杆位置，合适确定电机的目标角度为目标打开角度或者复位角度，解决现有D档切换到R档或者N档时，由于换挡杆快速拨到M+或者M-位置，导致电机复位机构卡死的问题，以及M/S档位时，自动泊车功能介入且需求档位D档，而换挡杆仍然在第二稳态的问题。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
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