怀挡开关换挡故障检测电路及方法

技术领域

本申请涉及汽车领域，尤其涉及一种怀挡开关换挡故障检测电路及方法。

背景技术

随着汽车工业的高速发展，新能源汽车已成为汽车行业的热点，纯电动汽车利用电子换挡机构控制挡位，现有技术中电子换挡机构分为几种，但原旋钮式换挡、手柄式换挡方式占用空间大，怀挡开关由于其设置在方向盘上，充分节约中控部分空间，而且操作方便、安全，手不用离开方向盘，大大提高了驾驶体验感及降低驾驶风险。

由于怀挡开关的位置原因，用户驻车或行驶过程中，可能会存在斜按、误碰的情况或怀挡开关内部线束接触不良、环境因素等影响下，存在某一通道偶发电压异常情况，容易误报故障，影响用户体验及安全风险。

发明内容

本申请提供一种怀挡开关换挡故障检测电路及方法，用以解决怀挡开关误报故障的问题。

一方面，本申请提供了一种怀挡开关换挡故障检测电路，该怀挡开关换挡故障检测电路包括：

怀挡开关模块；

双回路采集电路，双回路采集电路与怀挡开关模块连接，其中，双回路采集电路包括第一采集回路和第二采集回路，第一采集回路和第二采集回路互为冗余，分别用于采集怀挡开关模块挡位的状态信息；

故障检测模块，与双回路采集电路连接，用于接收怀挡开关模块挡位的状态信息和怀挡开关模块的挡位信号，并确定怀挡开关模块挡位是否存在故障。

在其中一个实施例中，怀挡开关模块挡位的状态信息包括怀挡开关模块挡位的电压，第一采集回路和第二采集回路均用于采集怀挡开关模块挡位的电压，

故障检测模块用于若第一采集回路采集的电压或第二采集回路采集的电压小于或等于设定电压阈值，确定怀挡开关模块挡位正常。

在其中一个实施例中，该故障检测模块用于若第一采集回路采集的电压和第二采集回路采集的电压均大于设定电压阈值时，根据时间信息确定怀挡开关模块挡位是否正常；

其中，时间信息包括第一采集回路采集的电压大于设定电压阈值所持续的第一时间信息和第二采集回路采集的电压大于设定电压阈值所持续的第二时间信息。

在其中一个实施例中，该故障检测模块用于若第一时间信息或第二时间信息小于或等于时间阈值，确定怀挡开关模块挡位正常。

在其中一个实施例中，该故障检测模块用于若第一时间信息和第二时间信息均大于时间阈值时，确定怀挡开关模块挡位存在故障。

在其中一个实施例中，怀挡开关包括P挡，怀挡开关模块包括P挡的第一电路和第二电路；怀挡开关模块挡位的状态信息包括电压信息，第一采集回路和第二采集回路分别用于采集P挡第一电路和第二电路的电压信息；

P挡的第一电路包括第一电阻、第二电阻，第三电阻和第一开关，第一电阻、第二电阻和第三电阻串联于供电回路中，第一开关并联在第二电阻两端；

P挡的第二电路包括第四电阻、第五电阻，第六电阻和第二开关，第四电阻、第五电阻和第六电阻串联连接，第二开关并联在第五电阻两端。

在其中一个实施例中，挡位信号包括P挡信号；故障检测模块用于接收第一采集回路和第二采集回路采集的电压信息，以及P挡信号，并根据电压信息和P挡信号确定该P挡开关是否存在故障。

在其中一个实施例中，怀挡开关换挡故障检测电路还包括显示模块，

显示模块与故障检测模块连接，用于接收怀挡开关模块挡位的故障信息和挡位信息，并将怀挡开关模块挡位的故障信息和挡位信息显示。

另一方面，本申请还提供一种怀挡开关换挡故障检测方法，怀挡开关换挡故障检测电路包括：怀挡开关模块、双回路采集电路和故障检测模块，怀挡开关模块与双回路采集电路连接，双回路采集电路与故障检测模块连接，双回路采集电路包括第一采集回路和第二采集回路，该怀挡开关换挡故障检测方法方法包括：

接收怀挡开关模块挡位的状态信息和挡位信号，并根据检测结果确定怀挡开关模块挡位是否存在故障；

怀挡开关模块挡位的状态信息和挡位信号由双回路采集电路采集。

在其中一个实施例中，接收怀挡开关模块挡位的状态信息和挡位信号，并根据检测结果确定怀挡开关模块挡位是否存在故障，还包括：

接收第一采集回路和第二采集回路采集怀挡开关模块挡位的电压；

若第一采集回路检测的电压或第二采集回路检测的电压小于或等于设定电压阈值，确定怀挡开关模块挡位正常。

本申请提供的一种怀挡开关换挡故障检测电路，包括：怀挡开关模块；双回路采集电路，双回路采集电路与该怀挡开关模块连接，其中，双回路采集电路包括第一采集回路和第二采集回路，第一采集回路和二采集回路互为冗余，分别用于采集怀挡开关模块挡位的状态信息；故障检测模块，与双回路采集电路连接，用于接收该怀挡开关模块挡位的状态信息和挡位信号，并确定该怀挡开关模块挡位是否存在故障。通过双回路采集电路采集怀挡开关模块挡位的状态信息和挡位信号，由故障检测模块确定开关模块挡位是否存在故障，双回路采集电路可以避免斜按、误碰或内部线束接触不良等造成某一通道偶发电压异常情况，从而避免发生误报故障，影响用户体验及安全风险，其次双回路采集电路的冗余设计，若其中一条电路故障，还可以保障怀挡开关的功能。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请一实施例提供怀挡开关换挡故障检测电路结构示意图；

图2为本申请一实施例怀挡开关结构示意图；

图3为本申请一实施例中怀挡开关模块P挡电路的结构示意图；

图4为本申请一实施例中怀挡开关换挡故障检测电路结构示意图；

图5为本申请一实施例提供一种怀挡开关换挡故障检测方法流程示意图；

图6为本申请一实施例提供一种怀挡开关换挡故障检测方法流程示意图；

图7为本申请另一实施例提供一种怀挡开关换挡故障检测方法流程示意图；

图8为本申请一实施例提供一种控制设备示意图。

附图标记：

怀挡开关换挡故障检测电路：100；怀挡开关模块：110；双回路采集电路：120；P挡的第一电路：121；P挡的第二电路：122；故障检测模块：130；显示模块：140。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

怀挡开关是为了操纵整车挡位功能，位于方向盘的右下方，便于用户在驾驶过程中操作，且节省中控空间，但由于用户驻车或行驶过程中，存在斜按、误碰、线束接触不良、环境因素等的综合条件下，存在某一通道偶发电压异常情况，容易导致误报故障。

针对上述问题，如图1所示，图1为本申请一实施例提供怀挡开关换挡故障检测电路结构示意图，该怀挡开关换挡故障检测电路100包括：

怀挡开关模块110；

双回路采集电路120，双回路采集电路120与该怀挡开关模块110连接，其中，双回路采集电路120包括第一采集回路121和第二采集回路122，第一采集回路121和二采集回路122互为冗余，分别用于采集怀挡开关模块110挡位的状态信息；

故障检测模块130，与双回路采集电路120连接，用于接收该怀挡开关模块挡位的状态信息和挡位信号，并确定该怀挡开关模块110挡位是否存在故障。

本申请通过双回路采集电路检测怀挡开关模块挡位的状态信息和挡位信号，由故障检测模块确定开关模块挡位是否存在故障，双回路采集电路可以避免斜按、误碰或内部线束接触不良等造成某一通道偶发电压异常情况，从而避免发生误报故障，影响用户体验及安全风险，其次双回路采集电路的冗余设计，若其中一条电路故障，还可以保障怀挡开关的功能。

在其中一个实施例中，该怀挡开关换挡故障检测电路还包括挡位检测模块，挡位检测模块用于检测怀挡开关模块中的挡位信号，并将该挡位信号传输给故障检测模块，故障检测模块接收该挡位信号，并确定怀挡开关模块挡位是否存在故障。

可选地，双回路采集电路可实时采集怀挡开关模块挡位的状态信息和挡位信号，进而将采集结果发送给故障检测模块，从而可以实时监控怀挡开关模块各挡位的是否存在故障。

在其中一个实施例中，双回路采集电路还用于采集怀挡开关模块的挡位信号，并采集该挡位下的挡位状态，将怀挡开关模块的挡位信号和挡位状态输出故障检测模块，并通过故障检测模块确定挡位后进行判定该挡位是否存在故障。

具体地，怀挡开关模块包括P、R、N、D四个挡位，双回路采集电路与四个挡位的电路连接，本实施例以P挡为例说明，双回路采集电路采集怀挡开关模块的P挡的挡位信号并将该挡位信号输出给故障检测模块，故障检测模块确定是P挡后，再根据挡位状态判定该挡位是否存在故障；故障检测模块还接收其它挡位的挡位信号和挡位状态信息。

在其中一个实施例中，怀挡开关模块110挡位的状态信息包括怀挡开关模块110挡位的电压，第一采集回路121和第二采集回路122均用于采集该怀挡开关模块110挡位的电压，

故障检测模块130用于若第一采集回路121采集的电压或第二采集回路122采集的电压小于或等于设定电压阈值，确定该怀挡开关模块110挡位正常。

具体地，双回路采集电路用于采集怀挡开关模块挡位的状态信息，该状态信息包括第一采集回路和第二采集回路采集怀挡开关模块挡位的电压。第一采集回路采集的电压小于或等于设定电压阈值和第二采集回路采集的电压小于或等于设定电压阈值两个条件，故障检测模块通过判定满足至少一个条件时，认定怀挡开关模块的挡位是正常的，用户可正常操作该怀挡开关，从而可以避免由于误按、线束接触不良等原因造成某一采集回路中的电压异常产生故障报警，进而影响用户操作体验及安全风险。其中，电压阈值的设定可以根据实际情况确定，本申请在此不进行限定。

在其中一个实施例中，故障检测模块用于若第一采集回路检测的电压和第二采集回路检测的电压均大于设定电压阈值时，根据时间信息确定怀挡开关模块挡位是否正常；

其中，时间信息包括第一采集回路采集的电压大于设定电压阈值所持续的第一时间信息和第二采集回路采集的电压大于设定电压阈值所持续的第二时间信息。

故障检测模块用于若第一时间信息或第二时间信息小于或等于时间阈值，确定该怀挡开关模块挡位正常。

具体地，第一采集回路和第二采集回路采集怀挡开关模块挡位的电压，第一采集回路采集的电压大于设定电压阈值持续的时间为第一时间信息，第二采集回路采集的电压大于设定电压阈值持续的时间为第二时间信息，若第一采集回路采集的电压和第二采集回路采集的电压均大于设定电压阈值时，此时，为了避免用户误碰或斜按造成的故障误报，还需进一步检测，若是误碰或斜按其持续的时间可能很短，通过双采集回路采集电压大于设定电压阈值持续的时间与预设时间比较，可大程度上避免用户误碰或斜按造成的故障误报，时间阈值可以根据实际情况确定，本申请在此不进行限定。

在其中一个实施例中，故障检测模块用于若第一采集回路采集的电压和第二采集回路采集的电压均大于设定电压阈值，且第一时间信息和第二时间信息均大于时间阈值时，确定该怀挡开关模块挡位存在故障。

具体地，在第一采集回路检测的电压和第二采集回路采集的电压均大于设定电压阈值，且第一时间信息和第二时间信息均大于时间阈值时，第一采集回路和第二采集回路的采集结果统统满足条件时，故障检测模块才会认定怀挡开关模块挡位存在故障；第一时间信息和第二时间信息均大于时间阈值时，可以避免用户误碰或斜按造成的故障误报。

在其中一个实施例中，如图2所示，图2为本申请一实施例怀挡开关示意图，其中怀挡开关包括P、R、N、D四挡，怀挡开关模块对应也有P、R、N、D四挡信号，双回路采集电路采集不同挡位的状态信息，本申请以P挡为例。

在其中一个实施例中，怀挡开关包括P挡，如图3所示，图3为本申请一实施例中怀挡开关模块P挡电路的结构示意图，怀挡开关模块包括P挡的第一电路和第二电路，其中，怀挡开关模块挡位的状态信息包括电压信息，第一采集回路和第二采集回路分别用于采集P挡第一电路和第二电路的电压信息；P挡的第一电路121包括第一电阻R1、第二电阻R2，第三电阻R3和第一开关S1，第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3串联于供电回路中，第一开关S1并联在第二电阻R2两端；

P挡的第二电路122包括第四电阻R4、第五电阻R5，第六电阻R6和第二开关S2，第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6串联连接，第二开关S2并联在第五电阻R5两端；

第三电阻R3和第六电阻R6连接供电电源VCC，第一电阻R1和第四电阻R4连接后接地。

具体地，第三电阻和第六电阻为P挡信号电阻，双回路采集电路或挡位监测模块通过检测第三电阻和第六电阻两端的电压，确定为P挡。

在其中一个实施例中，挡位信号包括P挡信号；故障检测模块还用于接收第一采集回路和第二采集回路采集的电压信息，以及P挡信号，并根据电压信息和P挡信号确定该P挡开关是否存在故障。本申请通过双回路采集电路检测怀挡开关模块P挡的电压信息，由故障检测模块接受P挡信号和P挡的电压信息，以确定开关模块P挡是否存在故障，可以避免斜按、误碰或内部线束接触不良等造成某一通道偶发电压异常情况，从而避免发生误报故障，影响用户体验及安全风险，其次双回路采集电路的冗余设计，若其中一条电路故障，还可以保障怀挡开关的功能。

同理，故障检测模块还可依次确定R挡、N挡和D挡是否存在故障。

本申请还可以通过实时采集P挡、R挡、N挡和D挡的状态信息并判断判断怀挡开关模块各档位的故障信息，双回路采集电路可以避免斜按、误碰或内部线束接触不良等造成某一通道偶发电压异常情况，从而避免发生误报故障，影响用户体验及安全风险，其次双回路采集电路的冗余设计，若其中一条电路故障，还可以保障怀挡开关的功能。

在其中一个实施例中，怀挡开关模块还用于负责响应用户操作怀挡手柄拨动或按动提供挡位信号，具体地，怀挡开关模块包括不同的挡位，用户操作怀挡手柄按下或拨动其中一个挡位，怀挡开关模块则根据用户的操作提供响应的挡位信号。可选地，若用户按下P挡后，即第一开关和第二开关闭合，若用户未按下P挡时，第一开关和第二开关处于断开的状态。

在其中一个实施例中，第一采集电路用于采集第一电阻R1和第二电阻R2两端的电压，作为第一采集回路采集的电压；

第二采集电路用于采集第四电阻R4和第五电阻R5两端的电压，作为第二采集回路采集的电压。

具体地，第一开关和第二开关处于断开的状态，此时P挡未被按下，则通过第一采集电路采集第一电阻R1和第二电阻R2两端的电压，第二采集电路采集第四电阻R4和第五电阻R5两端的电压，进而确定P挡的故障信息。

若第一采集回路采集的电压或第二采集回路采集的电压小于或等于设定电压阈值，确定怀挡开关P挡正常；

若第一采集回路检测的电压和第二采集回路检测的电压均大于设定电压阈值时，但第一时间信息或第二时间信息小于或等于时间阈值，确定该怀挡开关P挡正常；

若第一采集回路检测的电压和第二采集回路检测的电压均大于设定电压阈值，且第一时间信息和第二时间信息均大于时间阈值时，确定该怀挡开关P挡存在故障。

判断怀挡开关模块其他挡位是否存在故障，其判断逻辑与P挡判断逻辑类似，在此不进行赘述。

在其中一个实施例中，第一采集电路用于采集第一电阻R1两端的电压，作为第一采集回路采集的电压；第二采集电路用于采集第四电阻R4两端的电压，作为第二采集回路采集的电压。

具体地，若第一开关和第二开关闭合，此时P挡被按下，则通过第一采集电路采集第一电阻R1两端的电压，第二采集电路采集第四电阻R4两端的电压，进而确定P挡的故障信息。

若第一采集回路采集的电压或第二采集回路采集的电压小于或等于设定电压阈值，确定怀挡开关P挡正常；

若第一采集回路检测的电压和第二采集回路检测的电压均大于设定电压阈值时，但第一时间信息或第二时间信息小于或等于时间阈值，确定该怀挡开关P挡正常；

若第一采集回路检测的电压和第二采集回路检测的电压均大于设定电压阈值，且第一时间信息和第二时间信息均大于时间阈值时，确定该怀挡开关P挡存在故障。

判断怀挡开关模块其他挡位闭合后是否存在故障，其判断逻辑与P挡判断逻辑类似，在此不进行赘述。

在其中一个实施例中，如图4所示，图4为本申请一实施例中怀挡开关换挡故障检测电路结构示意图，怀挡开关换挡故障检测电路100还包括显示模块140，

显示模块140与故障检测模块130连接，用于接收怀挡开关模块110挡位的故障信息和挡位信号，并将怀挡开关模块110挡位的故障信息和挡位信息显示。

具体地，若P挡故障信息为正常，显示模块将显示P挡、正常；若P挡故障信息为故障，显示模块将显示P挡、故障或异常。该显示模块显示所有挡位的挡位信号和故障信息，方便用户操作时能够及时查看，若其中一个挡位存在故障或异常，用户能够提前得知，在进行换挡操作时也可以及时的规避风险。在其中一个实施例中，该显示模块为驾驶位仪表。

其次，本申请还提供一种怀挡开关换挡故障检测方法，如图5所示，怀挡开关换挡故障检测电路包括：换挡开关模块、双回路采集电路和故障检测模块，换挡开关模块与双回路采集电路连接，双回路采集电路与故障检测模块连接，双回路采集电路包括第一采集回路和第二采集回路，方法应用于故障检测模块，方法包括以下步骤：

步骤S502、接收怀挡开关模块挡位的状态信息和挡位信号；

步骤S504、根据怀挡开关模块挡位的状态信息确定怀挡开关模块挡位是否存在故障。

怀挡开关模块挡位的状态信息和挡位信号由双回路采集电路采集。

在其中一个实施例中，接收怀挡开关模块挡位的状态信息和挡位信号，并根据怀挡开关模块挡位的状态信息确定怀挡开关模块挡位是否存在故障，还包括以下步骤，如图6所示：

步骤S601、接收第一采集回路和第二采集回路采集的怀挡开关模块挡位的电压；

步骤S602、若第一采集回路采集的电压或第二采集回路采集的电压小于或等于设定电压阈值，确定怀挡开关模块挡位正常。

在其中一个实施例中，第一采集回路采集的电压大于设定电压阈值持续的时间为第一时间信息，第二采集回路采集的电压大于设定电压阈值持续的时间为第二时间信息，该方法还包括步骤：

第一采集回路采集的电压和第二采集回路采集的电压均大于设定电压阈值时，第一时间信息或第二时间信息小于或等于时间阈值，确定怀挡开关模块挡位正常。

在其中一个实施例中，该方法还包括步骤：

若第一采集回路采集的电压和第二采集回路采集的电压均大于设定电压阈值，且第一时间信息和第二时间信息均大于时间阈值时，确定怀挡开关模块挡位存在故障。

在其中一个实施例中，本申请还提供一种怀挡开关换挡故障检测方法，如图7所示，该方法包括以下步骤：

步骤S701、接收第一采集回路和第二采集回路采集怀挡开关模块挡位的电压；

步骤S702、第一采集回路采集的电压或第二采集回路采集的电压是否同时大于设定电压阈值；若否，则转步骤S704，若是，则转步骤S703；

步骤S703、第一时间信息或第二时间信息是否同时大于时间阈值；若否，则转步骤S704，若是，则转步骤S705；

步骤S704、怀挡开关模块挡位正常；

步骤S705、怀挡开关模块挡位存在异常或故障。

如图8所示，本申请一实施例提供一种控制设备800，控制设备800包括存储器801和处理器802。

其中，存储器801用于存储处理器可执行的计算机指令；

处理器802在执行计算机指令时实现上述实施例中方法中的各个步骤。具体可以参见前述方法实施例中的相关描述。

可选地，上述存储器801既可以是独立的，也可以跟处理器802集成在一起。当存储器801独立设置时，该电子设备还包括总线，用于连接存储器801和处理器802。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当处理器执行计算机指令时，实现上述实施例中方法中的各个步骤。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现上述实施例中方法中的各个步骤。

需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，并且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准，并提供有相应的操作入口，供用户选择授权或者拒绝。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。