挡位模式切换方法、装置、电子设备及车辆与流程

1.本发明属于车辆控制技术领域，尤其涉及一种挡位模式切换方法、装置、电子设备及车辆。


背景技术：

2.目前，越来越多的人在购置家用车时，变速箱都选择自动变速箱，大大降低了驾驶难度。自动变速箱虽操作简单，但也存在缺点，例如自动变速箱的传动效率远远低于手动变速箱，燃油经济性比较差，驾驶趣味性低等，因此很多自动挡汽车仍然兼容手动模式。
3.本技术的发明人发现，大部分驾驶员在行驶过程中由自动模式切换到手动模式是为了感受驾驶乐趣，但当车辆切换为手动模式后，如果发动机转速很低，想要踩下油门踏板超车，就会感觉车辆动力不足，驾驶体验差。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例提供了一种挡位模式切换方法、装置、电子设备及车辆，以提高车辆行驶过程中切换到手动模式时的驾驶体验感。
5.本发明实施例的第一方面提供了一种挡位模式切换方法，包括：
6.车辆行驶时，若检测到驾驶员输入的将挡位模式由自动模式切换为手动模式的切换指令，则获取车辆的发动机转速；
7.判断发动机转速是否小于预设的阈值下限；
8.若发动机转速小于阈值下限，则对车辆进行降挡；
9.降挡成功后，将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式。
10.结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，若发动机转速小于阈值下限，则还包括：
11.判断车辆是否满足电机辅助驱动条件；
12.若车辆满足电机辅助驱动条件，则控制电机辅助驱动车辆。
13.结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，在对车辆进行降挡之前，还包括：
14.判断车辆是否存在电机辅助驱动；
15.若不存在电机辅助驱动，则对车辆进行降挡，并在降挡成功后，将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式；
16.否则，直接将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式。
17.结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，判断车辆是否满足电机辅助驱动条件，包括：
18.若车辆具有电机、且动力电池的电量不低于预设的电量阈值，则判定车辆满足电机辅助驱动条件；
19.否则，判定车辆不满足电机辅助驱动条件。
20.结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，对车辆进行降挡包括：若车辆的当前挡位为二挡及以上，则将车辆的挡位向下降低一挡。
21.结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，对车辆进行降挡包括：
22.根据发动机转速、当前挡位和预设的发动机转速的阈值上限，确定最大降挡值；其中，阈值上限大于阈值下限；
23.将车辆的挡位由当前挡位向下降低，降低值为最大降挡值。
24.结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，若发动机转速不小于阈值下限，则直接将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式。
25.本发明实施例的第二方面提供了一种挡位模式切换装置，包括：
26.获取模块，用于车辆行驶时，若检测到驾驶员输入的将挡位模式由自动模式切换为手动模式的切换指令，则获取车辆的发动机转速；
27.判断模块，用于判断发动机转速是否小于预设的阈值下限；
28.切换模块，用于若发动机转速小于阈值下限，则对车辆进行降挡，降挡成功后将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式。
29.本发明实施例的第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式中的步骤。
30.本发明实施例的第四方面提供了一种车辆，该车辆包括如上述第三方面的电子设备。
31.本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
32.本发明实施例在检测到驾驶员输入的将挡位模式由自动模式切换为手动模式的切换指令后，若此时发动机转速小于阈值下限，则先对车辆进行降挡，降挡成功后，再将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式。从而，增大切换到手动模式后发动机的储备扭矩，驾驶员踩油门之后，发动机能够输出最大扭矩，提高车速，增强驾驶员的“推背感”，提高其驾驶体验。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1是本发明实施例提供的挡位模式切换方法的流程示意图一；
35.图2是本发明实施例提供的混动发动机的输出曲线示例图；
36.图3是本发明实施例提供的挡位模式切换方法的流程示意图二；
37.图4是本发明实施例提供的挡位模式切换装置的结构示意图；
38.图5是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
39.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具
体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
40.为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
41.at(automatic transmission，自动变速器)变速器的车辆，其挡位模式由自动模式切换到手动模式时，都是直接切换，例如自动模式在六挡，那么切换到手动模式时毋庸置疑的切换到了六挡。
42.本技术发明人发现，大部分驾驶员切换到手动模式的目的，是为了感受驾驶乐趣。但是当发动机转速很低时，切换到手动挡后，想要踩下油门踏板超车，那么会感觉车辆动力不足。其原因在于：通常发动机的转速在1600r/min(根据发动机的不同该阈值有所不同，也可能是1500r/min、1800r/min等)以下时，发动机的进气系统(例如增压器)没有充分的发挥作用，其发动机的扭矩低，那么驾驶员踩油门之后就会感觉到过了一会儿车辆速度才提升起来，感觉为车辆的动力不足。当达到了1600r/min其扭矩能达到最大值，那么驾驶员踩油门之后，发动机输出最大扭矩，就会感觉到车辆马上有了推背感。
43.因此，本实施例提供了一种挡位模式切换方法，该方法可以集成到车辆的驾驶域控制器中，并在切换挡位模式时执行切换流程。
44.参见图1所示，该方法包括以下步骤：
45.步骤s101，车辆行驶时，若检测到驾驶员输入的将挡位模式由自动模式切换为手动模式的切换指令，则获取车辆的发动机转速。
46.在本实施例中，车辆过程中，驾驶员可以通过换挡器输入将车辆的挡位模式切换为手动模式的切换指令，在接收到切换指令后，可以通过驾驶域控制器检测车辆的发动机转速，作为是否需要降挡切换的判断条件。
47.步骤s102，判断发动机转速是否小于预设的阈值下限。
48.在本实施例中，阈值下限可以根据发动机的输出曲线确定。
49.示例性的，一种混动发动机的输出曲线如图2所示，可以看出，该混动发动机的转速在1600r/min的时候其扭矩才能达到最大，因此如果车辆的混动发动机在1600r/min及以上，那么驾驶员踩油门之后，混动发动机输出最大扭矩，就会马上有“推背感”。如果车辆的混动发动机在1600r/min以下，那么驾驶员踩油门之后就会感觉到过一会儿车辆速度才提升起来，动力不足。对于该混动发动机，阈值下限就是分界值1600r/min。对于不同的发动机，该阈值下限可以根据实际情况进行设定，以使本方案可以应用于各种发动机。
50.步骤s103，若发动机转速小于阈值下限，则对车辆进行降挡，降挡成功后，将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式。
51.在本实施例中，如果换挡时发动机转速小于阈值下限，发动机的进气系统没有充分的发挥作用，发动机的扭矩低，换挡后速度提升慢。因此本实施例先对车辆进行降挡，然后再进行切换，例如现在车辆在自动模式的四挡，发动机转速在1300r/min，当切换手动模式时控制系统先将变速器挡位降低至三挡，再切换为手动模式。低挡位下再踩油门时，发动机的扭矩变大，从而快速提高车速。该切换过程仅需要零点几秒的时间，不会带来不适感。
52.可见，本实施例在检测到驾驶员输入的将挡位模式由自动模式切换为手动模式的切换指令后，若此时发动机转速小于阈值下限，则先对车辆进行降挡，降挡成功后，再将车
辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式。从而，增大切换到手动模式后发动机的储备扭矩，驾驶员踩油门之后，发动机能够输出最大扭矩，提高车速，增强佳驾驶员的“推背感”，提高其驾驶体验。
53.本实施例的方法可以应用于任意的普通燃油车和混动车辆。
54.混动车辆作为一种新型的汽车产品，其既能达到降低油耗的效果，又有降排放作用，因此在未来很长的一段时间里，混动车辆将会成为汽车行业发展的主流。混动车辆同时具有电机和发动机，发动机工作点的调节是依据其性能特征(转速和扭矩)，选取一段燃油消耗率较小的区域作为发动机运行区间。如果发动机不工作在该区域内，通过电机的发电和助力，调节发动机扭矩，使发动机工作在该经济区间，达到减少排放、降低油耗的目的。
55.混动系统有多种工作模式：
①
纯电动驱动，此时的发动机是不工作的，完全由电池驱动电机工作；
②
发动机驱动发电，此时发动机用来给电池发电，然后电池驱动电机工作；
③
发动机独立驱动工作，电池和电机不工作，完全是由发动机驱动传动系统工作；
④
并联模式，发动机驱动传动系统的同时，电池也给电动机供电，相当于发动机、电池、发电机是并行工作。
56.作为一种可能的实现方式，参见图3所示，若发动机转速小于阈值下限，则还包括：
57.判断车辆是否满足电机辅助驱动条件；
58.若车辆满足电机辅助驱动条件，则控制电机辅助驱动车辆。
59.其中，判断车辆是否满足电机辅助驱动条件，包括：
60.若车辆具有电机、且动力电池的电量不低于预设的电量阈值，则判定车辆满足电机辅助驱动条件；
61.否则，判定车辆不满足电机辅助驱动条件。
62.在一个实施例中，当应用车辆是混动车辆时，可以应用混动车特有的优势，让动力电池给电机供电，辅助动力提升。例如，发动机的转速在1600r/min以下，若切换为手动模式，系统检测发动机没有工作在最优区间，则在换挡后使用电机进行辅助动力输出。此情况不需要对车辆进行降挡，能够更好地提高车辆的动力性能，但前提条件是混动车辆、且动力电池电量充足。
63.作为一种可能的实现方式，参见图3所示，在对车辆进行降挡之前，还可以包括：
64.判断车辆是否存在电机辅助驱动；
65.若不存在电机辅助驱动，则对车辆进行降挡，并在降挡成功后，将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式；
66.否则，直接将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式。
67.在一个实施例中，当混动车辆的动力电池电量不足时，则不满足电机辅助驱动条件，无法提供电机辅助，此时可以采用上述的降挡切换方式。
68.或者，在一个实施例中，应用车辆是普通燃油车辆，根本不具备电机，显然也不满足电机辅助驱动条件，此时可以采用上述的降挡切换方式。
69.作为一种可能的实现方式，对车辆进行降挡，可以详述为：
70.若车辆的当前挡位为二挡及以上，则将车辆的挡位向下降低一挡。
71.在本实施例中，转速太高(例如5000r/min以上)时也会造成发动机润滑不良，导致磨损加速，寿命缩短。通常降低一挡能够显著提高发动机的扭矩，且转速也在合适范围内，
处理过程也简单，不用进行复杂计算。
72.作为一种可能的实现方式，对车辆进行降挡，还可以详述为：
73.根据发动机转速、当前挡位和预设的发动机转速的阈值上限，确定最大降挡值；其中，阈值上限大于阈值下限；
74.将车辆的挡位由当前挡位向下降低，降低值为最大降挡值。
75.在本实施例中，还可以根据当前转速以及阈值上限(例如5000r/min)，确定最大降挡值，例如在转速允许情况下(即不超过阈值上限)降低两挡、三挡等，进一步提高动力性。具体降低挡位与增加转速的关系，也跟车辆的当前挡位相关，不同挡位下每降一挡，提高的转速也不同。对于不同的发动机，具体的对应关系可以根据实验测定，本技术对此不作限定。
76.作为一种可能的实现方式中，若发动机转速不小于阈值下限，则不会产生动力不足问题，直接将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式即可。
77.应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
78.本发明实施例的第二方面提供了一种挡位模式切换装置，参见图4所示，该装置40包括：
79.获取模块41，用于车辆行驶时，若检测到驾驶员输入的将挡位模式由自动模式切换为手动模式的切换指令，则获取车辆的发动机转速。
80.判断模块42，用于判断发动机转速是否小于预设的阈值下限。
81.切换模块43，用于若发动机转速小于阈值下限，则对车辆进行降挡，降挡成功后将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式。
82.作为一种可能的实现方式，若发动机转速小于阈值下限，则判断模块42还用于：
83.判断车辆是否满足电机辅助驱动条件；
84.若车辆满足电机辅助驱动条件，则控制电机辅助驱动车辆。
85.作为一种可能的实现方式，在对车辆进行降挡之前，切换模块43还用于：
86.判断车辆是否存在电机辅助驱动；
87.若不存在电机辅助驱动，则对车辆进行降挡，并在降挡成功后，将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式；
88.否则，直接将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式。
89.作为一种可能的实现方式，判断车辆是否满足电机辅助驱动条件，包括：
90.若车辆具有电机、且动力电池的电量不低于预设的电量阈值，则判定车辆满足电机辅助驱动条件；
91.否则，判定车辆不满足电机辅助驱动条件。
92.作为一种可能的实现方式，切换模块43具体用于：若车辆的当前挡位为二挡及以上，则将车辆的挡位向下降低一挡。
93.作为一种可能的实现方式，切换模块43具体用于：
94.根据发动机转速、当前挡位和预设的发动机转速的阈值上限，确定最大降挡值；其中，阈值上限大于阈值下限；
95.将车辆的挡位由当前挡位向下降低，降低值为最大降挡值。
96.作为一种可能的实现方式，切换模块43还用于：若发动机转速不小于阈值下限，则直接将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式。
97.图5是本发明一实施例提供的电子设备50的示意图。如图5所示，该实施例的电子设备50包括：处理器51、存储器52以及存储在存储器52中并可在处理器51上运行的计算机程序53，例如挡位模式切换程序。处理器51执行计算机程序53时实现上述各个挡位模式切换方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤s101至s103。或者，处理器51执行计算机程序53时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如图4所示模块41至43的功能。
98.示例性的，计算机程序53可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器52中，并由处理器51执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序53在电子设备50中的执行过程。
99.电子设备50可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。电子设备50可包括，但不仅限于，处理器51、存储器52。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是电子设备50的示例，并不构成对电子设备50的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如电子设备50还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
100.所称处理器51可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
101.存储器52可以是电子设备50的内部存储单元，例如电子设备50的硬盘或内存。存储器52也可以是电子设备50的外部存储设备，例如电子设备50上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，存储器52还可以既包括电子设备50的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器52用于存储计算机程序以及电子设备50所需的其他程序和数据。存储器52还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
102.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
103.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
104.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
105.在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/电子设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
106.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
107.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
108.集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
109.本发明实施例提供一种车辆，该车辆包括如上述的电子设备。
110.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种挡位模式切换方法，其特征在于，包括：车辆行驶时，若检测到驾驶员输入的将挡位模式由自动模式切换为手动模式的切换指令，则获取车辆的发动机转速；判断所述发动机转速是否小于预设的阈值下限；若所述发动机转速小于阈值下限，则对车辆进行降挡；降挡成功后，将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式。2.如权利要求1所述的挡位模式切换方法，其特征在于，若所述发动机转速小于阈值下限，则还包括：判断车辆是否满足电机辅助驱动条件；若车辆满足电机辅助驱动条件，则控制电机辅助驱动车辆。3.如权利要求2所述的挡位模式切换方法，其特征在于，在对车辆进行降挡之前，还包括：判断车辆是否存在电机辅助驱动；若不存在电机辅助驱动，则对车辆进行降挡，并在降挡成功后，将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式；否则，直接将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式。4.如权利要求2所述的挡位模式切换方法，其特征在于，判断车辆是否满足电机辅助驱动条件，包括：若车辆具有电机、且动力电池的电量不低于预设的电量阈值，则判定车辆满足电机辅助驱动条件；否则，判定车辆不满足电机辅助驱动条件。5.如权利要求1所述的挡位模式切换方法，其特征在于，对车辆进行降挡包括：若车辆的当前挡位为二挡及以上，则将车辆的挡位向下降低一挡。6.如权利要求1所述的挡位模式切换方法，其特征在于，对车辆进行降挡包括：根据所述发动机转速、当前挡位和预设的发动机转速的阈值上限，确定最大降挡值；其中，所述阈值上限大于所述阈值下限；将车辆的挡位由当前挡位向下降低，降低值为所述最大降挡值。7.如权利要求1所述的挡位模式切换方法，其特征在于，若所述发动机转速不小于阈值下限，则直接将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式。8.一种挡位模式切换装置，其特征在于，包括：获取模块，用于车辆行驶时，若检测到驾驶员输入的将挡位模式由自动模式切换为手动模式的切换指令，则获取车辆的发动机转速；判断模块，用于判断所述发动机转速是否小于预设的阈值下限；切换模块，用于若所述发动机转速小于阈值下限，则对车辆进行降挡，降挡成功后将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式。9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的电子设备。

技术总结
本发明适用于车辆控制技术领域，提供了一种挡位模式切换方法、装置、电子设备及车辆，该方法包括：车辆行驶时，若检测到驾驶员输入的将挡位模式由自动模式切换为手动模式的切换指令，则获取车辆的发动机转速；判断发动机转速是否小于预设的阈值下限；若发动机转速小于阈值下限，则对车辆进行降挡；降挡成功后，将车辆的挡位模式由自动模式切换为手动模式。本发明能够提高车辆行驶过程中切换到手动模式时的驾驶体验感。的驾驶体验感。的驾驶体验感。


技术研发人员：赵振兴
受保护的技术使用者：长城汽车股份有限公司
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/8/4