CN105042062B - 一种换挡控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种换挡控制方法及装置，检测到车辆当前的档位后，获取与所述车辆当前的档位对应的换挡曲线以及所述车辆当前的油门的开度值，确定换挡曲线上与当前的油门的开度值对应的换挡车速，并依据车辆当前的车速与换挡车速，控制车辆进行换挡，因为换挡曲线依据所述车辆的发动机燃油特性以及整车传动效率生成，所以，在进行换挡时，不仅考虑了发动机的燃油特性，还以整车传动效率为依据，所以，能够精准地得到使得整车燃油最经济的换挡点，从而能够通过换挡更为精确地将车辆控制在燃油经济的范围内。

Description

一种换挡控制方法及装置
技术领域
本申请涉及控制领域，尤其涉及一种换挡控制方法及装置。
背景技术
由于重型卡车通常都是在满载情况下行驶，作为长途运输车辆，其经济性也是此类产品追求的主要目标。使自动变速器能够以最经济的换挡点进行换挡操作,以达到降低燃油消耗的目的。
现有的换挡方法，通常使用发动机的燃油曲线为依据确定出最经济的换挡点，然而，由于变速箱在不同档位时传动效率不同，整车燃油经济性区域与发动机燃油经济性区域存在差异，因此，只考虑发动机燃油曲线，并不能使得整车的燃油达到最经济的状态。
可见，现有的换挡控制方法存在控制结果不够精确的问题。
发明内容
本申请提供了一种换挡控制方法及装置，目的在于解决现有的换挡方法存在的控制结果不够精确的问题。
为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：
一种换挡控制方法，包括：
检测车辆当前的档位；
获取与所述车辆当前的档位对应的换挡曲线，所述换挡曲线依据所述车辆的发动机燃油特性以及整车传动效率生成，所述换挡曲线为油门的开度随车速变化的曲线；
获取所述车辆当前的油门的开度值；
确定所述换挡曲线上与所述当前的油门的开度值对应的换挡车速；
依据所述车辆当前的车速与所述换挡车速，控制所述车辆进行换挡。
可选地，生成所述换挡曲线的过程包括：
根据所述车辆的当前档位与所述当前档位的下一档位的传动***效率，计算所述当前档位与所述当前档位的下一档位的整车燃油消耗；
依据所述整车燃油消耗，计算同一油门开度下，所述当前档位与所述当前档位的下一档位的燃油消耗率曲线，其中，所述当前档位与所述当前档位的下一档位的燃油消耗率曲线的交点为升档点；
将所述升档点拟合成油门随车速变化的关系曲线，所述关系曲线为所述当前档位转换为所述当前档位的下一档位的升挡曲线。
可选地，还包括：
计算降档点，所述降档点的车速为所述升档点的车速与第一数值的差值，并且，所述降档点的车速大于或等于当前档位的最小车速；
将所述降档点拟合成油门随车速变化的关系曲线，所述关系曲线为所述当前档位转换为所述当前档位的上一档位的降挡曲线。
可选地，所述依据所述车辆当前的车速与所述换挡车速，控制所述车辆进行换挡包括：
如果所述车辆当前的车速大于升档车速，则控制车辆进行升档；
如果所述车辆当前的车速低于降档车速，则控制车辆进行降档。
可选地，还包括：
使用A＝(vn-vn+1)/vn对换挡规律的发散与收敛程度进行评价，并通过对vn和vn+1的控制，将所述A控制在预设范围内，其中，vn为全开油门时，n档换入n+1档时的车速；vn+1为全开油门时，n+1档降到n档时的车速。
一种换挡控制装置，包括：
检测模块，用于检测车辆当前的档位；
第一获取模块，用于获取与所述车辆当前的档位对应的换挡曲线，所述换挡曲线依据所述车辆的发动机燃油特性以及整车传动效率生成，所述换挡曲线为油门的开度随车速变化的曲线；
第二获取模块，用于获取所述车辆当前的油门的开度值；
确定模块，用于确定所述换挡曲线上与所述当前的油门的开度值对应的换挡车速；
换挡控制模块，用于依据所述车辆当前的车速与所述换挡车速，控制所述车辆进行换挡。
可选地，还包括：
换挡曲线生成模块，用于根据所述车辆的当前档位与所述当前档位的下一档位的传动***效率，计算所述当前档位与所述当前档位的下一档位的整车燃油消耗；依据所述整车燃油消耗，计算同一油门开度下，所述当前档位与所述当前档位的下一档位的燃油消耗率曲线，其中，所述当前档位与所述当前档位的下一档位的燃油消耗率曲线的交点为升档点；并将所述升档点拟合成油门随车速变化的关系曲线，所述关系曲线为所述当前档位转换为所述当前档位的下一档位的升挡曲线。
可选地，所述换挡曲线生成模块还用于：
计算降档点，所述降档点的车速为所述升档点的车速与第一数值的差值，并且，所述降档点的车速大于或等于当前档位的最小车速；并将所述降档点拟合成油门随车速变化的关系曲线，所述关系曲线为所述当前档位转换为所述当前档位的上一档位的降挡曲线。
可选地，所述换挡控制模块用于依据所述车辆当前的车速与所述换挡车速，控制所述车辆进行换挡包括：
所述换挡控制模块具体用于，如果所述车辆当前的车速大于升档车速，则控制车辆进行升档；如果所述车辆当前的车速低于降档车速，则控制车辆进行降档。
可选地，所述换挡控制模块还用于：
使用A＝(vn-vn+1)/vn对换挡规律的发散与收敛程度进行评价，并通过对vn和vn+1的控制，将所述A控制在预设范围内，其中，vn为全开油门时，n档换入n+1档时的车速；vn+1为全开油门时，n+1档降到n档时的车速。
本申请所述的换挡控制方法及装置，检测到车辆当前的档位后，获取与所述车辆当前的档位对应的换挡曲线以及所述车辆当前的油门的开度值，确定换挡曲线上与当前的油门的开度值对应的换挡车速，并依据车辆当前的车速与换挡车速，控制车辆进行换挡，因为换挡曲线依据所述车辆的发动机燃油特性以及整车传动效率生成，所以，在进行换挡时，不仅考虑了发动机的燃油特性，还以整车传动效率为依据，所以，能够精准地得到使得整车燃油最经济的换挡点，从而能够通过换挡更为精确地将车辆控制在燃油经济的范围内。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请实施例公开的一种换挡控制方法的流程图；
图2为现有的换挡曲线的示意图；
图3为发动机的燃油消耗曲线与整车的燃油消耗曲线的示意图；
图4为本申请实施例公开的生成所述换挡曲线的过程的流程图；
图5为本申请实施例公开的一种换挡控制装置的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种换挡控制方法及装置，可以应用在对于自动变速箱的换挡控制过程中，目的在于通过换挡，更为精确地控制车辆的发动机在，使得发动机的转速在整车燃油消耗率曲线的效率最优区域。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例公开的一种换挡控制方法，如图1所示，包括以下步骤：
S101：检测车辆当前的档位；
S102：获取与所述车辆当前的档位对应的换挡曲线，所述换挡曲线依据所述车辆的发动机燃油特性以及整车传动效率生成，所述换挡曲线为油门的开度随车速变化的曲线；
S103：获取所述车辆当前的油门的开度值；
S104：确定所述换挡曲线上与所述当前的油门的开度值对应的换挡车速；
S105：依据所述车辆当前的车速与所述换挡车速，控制所述车辆进行换挡。
具体地，S105的具体实现方式可以为：如果所述车辆当前的车速大于升档车速，则控制车辆进行升档，如果所述车辆当前的车速低于降档车速，则控制车辆进行降档。
现有技术中，依据图2所示的曲线进行换挡控制，图2中，实等直线F代表等燃油消耗率线，虚等直线P代表等功率线。该曲线图表示了一个经济“高效区”52，该区代表对于转速和扭矩下的最佳燃料消耗和功率需求值。相应的该曲线图还表明了一个最佳的功率“高效区”54，该区代表对于转速和扭矩下的较高的燃料消耗和功率需求值。对于最佳燃料经济性，所有的换挡在最佳燃料经济区52附近做出。
可见，现有技术在进行换挡控制时，只考虑到发动机的参数，而如图3所示，发动机的燃油消耗曲线与整车的燃油消耗曲线是不重合的，而现有技术中，很少考虑整车的传动***损失或者传动效率只用常数值代替，并且没有考虑到不同档位传动***的传动效率差异。由于整车燃油经济性区域与发动机燃油经济性区域的差异，导致在现有的换挡控制策略下，车辆行驶工况点偏离整车燃油消耗率最佳区域。
而本实施例中所述的方法，换挡曲线依据所述车辆的发动机燃油特性以及整车传动效率生成，因此，能够根据整车的传动效率，修正发动机燃油消耗率万有特性，从而得到整车最佳经济区域，使得换挡控制的效果更为精确。
在本实施例中，如图4所示，生成所述换挡曲线的过程包括以下具体步骤：
S401：根据所述车辆的当前档位与所述当前档位的下一档位的传动***效率，计算所述当前档位与所述当前档位的下一档位的整车燃油消耗；
具体计算过程为：发动机燃油消耗率以及整车传动效率可以表示为油门开度α以及发动机转速n的函数：
Ttq＝aαn２＋bαn+cα
be＝eαn2+fαn+gα
η＝hαn2+iαn+jα
其中，Ttq表示发动机扭矩，be表示发动机燃油消费，η表示传动***的传动效率，aα、eα及hα表示二次项系数，bα、fα及iα表示一次项系数，cα、gα及jα表示常数项系数。
所以，整车燃油消耗率为：
bv＝beη＝(eαn2+fαn+gα)(hαn2+iαn+jα)
S402：依据所述整车燃油消耗，计算同一油门开度下，所述当前档位与所述当前档位的下一档位的燃油消耗率曲线，其中，所述当前档位与所述当前档位的下一档位的燃油消耗率曲线的交点为升档点；
S403：将所述升档点拟合成油门随车速变化的关系曲线，所述关系曲线为所述当前档位转换为所述当前档位的下一档位的升挡曲线。
S404：计算降档点，所述降档点的车速为所述升档点的车速与第一数值的差值，并且，所述降档点的车速大于或等于当前档位的最小车速；
其中，第一数值可以为2km/h-8km/h，设置第一数值的目的在于，避免换挡循环。
要求降档点的车速大于或等于当前档位的最小车速的目的在于，避免发动机熄火。
S405：将所述降档点拟合成油门随车速变化的关系曲线，所述关系曲线为所述当前档位转换为所述当前档位的上一档位的降挡曲线。
利用上述步骤，能够得到不同档位对应的换挡曲线。
本实施例中，换挡规律的发散与收敛程度用A来评价：
A＝(vn-vn+1)/vn
式中，vn为全开油门时，n档换入n+1档时的车速；
vn+1为全开油门时，n+1档降到n档时的车速。一般vn+1大于发动机最大功率点转速的0.5-0.6倍为宜，常用档取大值，即A应小于0.4-0.45。
对A值进行控制的目的在于，使得大油门时的动力性好，使得小油门时的经济性好。
本实施例中，考虑不同档位变速箱传动效率的差异，得到不同档位的整车燃油消耗率特性，并且，考虑传动系传动效率随转速扭矩变化而产生的效率值改变，得到传动系效率万有特性，真正实现发动机燃油消耗率与传动***效率的最优特性匹配。
与上述方法实施例相对应地，本申请实施例还公开了一种换挡控制装置，如图5所示，包括：
检测模块501，用于检测车辆当前的档位；
第一获取模块502，用于获取与所述车辆当前的档位对应的换挡曲线，所述换挡曲线依据所述车辆的发动机燃油特性以及整车传动效率生成，所述换挡曲线为油门的开度随车速变化的曲线；
第二获取模块503，用于获取所述车辆当前的油门的开度值；
确定模块504，用于确定所述换挡曲线上与所述当前的油门的开度值对应的换挡车速；
换挡控制模块505，用于依据所述车辆当前的车速与所述换挡车速，控制所述车辆进行换挡。
具体地，换挡控制模块依据所述车辆当前的车速与所述换挡车速，控制所述车辆进行换挡的具体实现反放肆可以为：如果所述车辆当前的车速大于升档车速，则控制车辆进行升档；如果所述车辆当前的车速低于降档车速，则控制车辆进行降档。
进一步地，换挡控制模块还可以用于：使用A＝(vn-vn+1)/vn对换挡规律的发散与收敛程度进行评价，并通过对vn和vn+1的控制，将所述A控制在预设范围内，其中，vn为全开油门时，n档换入n+1档时的车速；vn+1为全开油门时，n+1档降到n档时的车速。
可选地，本实施例中，还可以包括：
换挡曲线生成模块506，用于根据所述车辆的当前档位与所述当前档位的下一档位的传动***效率，计算所述当前档位与所述当前档位的下一档位的整车燃油消耗；依据所述整车燃油消耗，计算同一油门开度下，所述当前档位与所述当前档位的下一档位的燃油消耗率曲线，其中，所述当前档位与所述当前档位的下一档位的燃油消耗率曲线的交点为升档点；并将所述升档点拟合成油门随车速变化的关系曲线，所述关系曲线为所述当前档位转换为所述当前档位的下一档位的升挡曲线。进一步地，换挡曲线生成模块还可以用于：计算降档点，所述降档点的车速为所述升档点的车速与第一数值的差值，并且，所述降档点的车速大于或等于当前档位的最小车速；并将所述降档点拟合成油门随车速变化的关系曲线，所述关系曲线为所述当前档位转换为所述当前档位的上一档位的降挡曲线。
本实施例中所述的方法，换挡曲线依据所述车辆的发动机燃油特性以及整车传动效率生成，因此，能够根据整车的传动效率，修正发动机燃油消耗率万有特性，从而得到整车最佳经济区域，使得换挡控制的效果更为精确。
本申请实施例方法所述的功能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设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算设备(可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种换挡控制方法，其特征在于，包括：
检测车辆当前的档位；
获取与所述车辆当前的档位对应的换挡曲线，所述换挡曲线依据所述车辆的发动机燃油特性以及整车传动效率生成，所述换挡曲线为油门的开度随车速变化的曲线；
获取所述车辆当前的油门的开度值；
确定所述换挡曲线上与所述当前的油门的开度值对应的换挡车速；
依据所述车辆当前的车速与所述换挡车速，控制所述车辆进行换挡；
生成所述换挡曲线的过程包括：
根据所述车辆的当前档位与所述当前档位的下一档位的传动***效率，计算所述当前档位与所述当前档位的下一档位的整车燃油消耗；
依据所述整车燃油消耗，计算同一油门开度下，所述当前档位与所述当前档位的下一档位的燃油消耗率曲线，其中，所述当前档位与所述当前档位的下一档位的燃油消耗率曲线的交点为升档点；
将所述升档点拟合成油门随车速变化的关系曲线，所述关系曲线为所述当前档位转换为所述当前档位的下一档位的升挡曲线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
计算降档点，所述降档点的车速为所述升档点的车速与第一数值的差值，并且，所述降档点的车速大于或等于当前档位的最小车速；
将所述降档点拟合成油门随车速变化的关系曲线，所述关系曲线为所述当前档位转换为所述当前档位的上一档位的降挡曲线。
3.根据权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，所述依据所述车辆当前的车速与所述换挡车速，控制所述车辆进行换挡包括：
如果所述车辆当前的车速大于升档车速，则控制车辆进行升档；
如果所述车辆当前的车速低于降档车速，则控制车辆进行降档。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
使用A＝(vn-vn+1)/vn对换挡规律的发散与收敛程度进行评价，并通过对vn和vn+1的控制，将所述A控制在预设范围内，其中，vn为全开油门时，n档换入n+1档时的车速；vn+1为全开油门时，n+1档降到n档时的车速。
5.一种换挡控制装置，其特征在于，包括：
检测模块，用于检测车辆当前的档位；
第一获取模块，用于获取与所述车辆当前的档位对应的换挡曲线，所述换挡曲线依据所述车辆的发动机燃油特性以及整车传动效率生成，所述换挡曲线为油门的开度随车速变化的曲线；
第二获取模块，用于获取所述车辆当前的油门的开度值；
确定模块，用于确定所述换挡曲线上与所述当前的油门的开度值对应的换挡车速；
换挡控制模块，用于依据所述车辆当前的车速与所述换挡车速，控制所述车辆进行换挡；
换挡曲线生成模块，用于根据所述车辆的当前档位与所述当前档位的下一档位的传动***效率，计算所述当前档位与所述当前档位的下一档位的整车燃油消耗；依据所述整车燃油消耗，计算同一油门开度下，所述当前档位与所述当前档位的下一档位的燃油消耗率曲线，其中，所述当前档位与所述当前档位的下一档位的燃油消耗率曲线的交点为升档点；并将所述升档点拟合成油门随车速变化的关系曲线，所述关系曲线为所述当前档位转换为所述当前档位的下一档位的升挡曲线。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述换挡曲线生成模块还用于：
计算降档点，所述降档点的车速为所述升档点的车速与第一数值的差值，并且，所述降档点的车速大于或等于当前档位的最小车速；并将所述降档点拟合成油门随车速变化的关系曲线，所述关系曲线为所述当前档位转换为所述当前档位的上一档位的降挡曲线。
7.根据权利要求5至6任一项所述的装置，其特征在于，所述换挡控制模块用于依据所述车辆当前的车速与所述换挡车速，控制所述车辆进行换挡包括：
所述换挡控制模块具体用于，如果所述车辆当前的车速大于升档车速，则控制车辆进行升档；如果所述车辆当前的车速低于降档车速，则控制车辆进行降档。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述换挡控制模块还用于：
使用A＝(vn-vn+1)/vn对换挡规律的发散与收敛程度进行评价，并通过对vn和vn+1的控制，将所述A控制在预设范围内，其中，vn为全开油门时，n档换入n+1档时的车速；vn+1为全开油门时，n+1档降到n档时的车速。
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