CN102330813A - 一种换挡控制的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换挡控制的方法及装置，属于汽车领域。换挡控制的方法包括：根据理论加速度值、实际加速度值及行驶阻力值对目标档位进行修正，得到修正后的目标档位并依据当前档位与修正后的目标档位进行比较的结果来控制换挡操作，从而使安装了自动变速箱的车辆可以准确地识别驾驶员意图和实际工况，准确地进行换档操作，避免不必要的机械磨损和能源损耗。

Description

一种换挡控制的方法及装置

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别涉及一种换挡控制的方法及装置。

背景技术

随着汽车工业的发展，车辆驾驶的便捷性越来越得到驾驶员的重视，越来越多的安装了自动变速箱的车辆取代了安装了手动变速箱的车辆。安装自动变速箱的车辆不需驾驶员进行手动换挡操作，其在行驶过程中会根据驾驶员意图而选择适当的车速作为换挡点，控制换挡操作。

目前普遍的换挡控制方法中换挡点的选择是根据驾驶员对油门踏板的下压程度和车辆当前的车速进行相应的计算而得出的。

在实现本发明的过程中，发明人发现上述现有技术方案至少具有以下缺点：

传统的安装了自动变速箱的车辆的换挡控制方法中，只考虑了油门踏板的下压程度和车辆当前的车速两个因素来进行换挡点的选择，因此会造成车辆换挡时机不准确，及不必要的机械磨损和能源损耗。

发明内容

为了使得安装了自动变速箱的车辆可以准确地识别驾驶员意图和实际工况，准确地进行换档操作，避免不必要的机械磨损和能源损耗，本发明实施例提供了一种换挡控制的方法及装置。

一方面，提供了一种换挡控制的方法，包括：

根据油门踏板的下压程度和车辆当前的车速获取目标档位；

根据理论加速度值、实际加速度值及行驶阻力值对目标档位进行修正，得到修正后的目标档位；

根据当前档位和修正后的目标档位，控制换挡操作。

其中，根据理论加速度值、实际加速度值及行驶阻力值对目标档位进行修正，得到修正后的目标档位，包括：

获取理论加速度值，对理论加速度值进行模糊化处理，得到理论加速度模糊化隶属度函数值；

获取实际加速度值，对实际加速度值进行模糊化处理，得到实际加速度模糊化隶属度函数值；

获取行驶阻力值，对行驶阻力值进行模糊化处理，得到行驶阻力模糊化隶属度函数值；

设定理论加速度模糊化隶属度函数值、实际加速度模糊化隶属度函数值及行驶阻力模糊化隶属度函数值的对应关系；

对所述理论加速度模糊化隶属度函数值、所述实际加速度模糊化隶属度函数值及所述行驶阻力模糊化隶属度函数值的对应关系进行清晰化处理，获得行驶阻力模糊化程度值

利用行驶阻力模糊化程度值对目标档位进行修正，得到修正后的目标档位。

其中，获取理论加速度值，对理论加速度值进行模糊化处理，得到理论加速度模糊化隶属度函数值中，模糊化处理过程中使用正大、正中、正小、正零、负小、负中及负大共7个模糊状态来描述理论加速度模糊变量。

其中，根据当前档位和修正后的目标档位，控制换挡操作，包括：

当车辆当前档位低于修正后的目标档位时，进行升挡操作；或

当车辆当前档位高于修正后的目标档位时，进行降挡操作；或

当车辆当前档位等于修正后的目标档位时，保持当前档位。

另一方面，提供了一种换挡控制的装置，包括：

计算模块，用于根据油门踏板的下压程度和车辆当前的车速获取目标档位；

处理模块，用于根据理论加速度值、实际加速度值及行驶阻力值对目标档位进行修正，得到修正后的目标档位；

控制模块：用于根据当前档位和处理模块得到的修正后的目标档位，控制换挡操作。

其中，处理模块，包括：

第一处理单元，用于获取理论加速度值，对理论加速度值进行模糊化处理，得到理论加速度模糊化隶属度函数值；

第二处理单元，用于获取行驶阻力值，对行驶阻力值进行模糊化处理，得到行驶阻力模糊化隶属度函数值；

第三处理单元，用于获取行驶阻力值，对行驶阻力值进行模糊化处理，得到行驶阻力模糊化隶属度函数值；

设定单元，用于设定第一获取单元获取的理论加速度模糊化隶属度函数值、第二获取单元获取的实际加速度模糊化隶属度函数值及第三获取单元获取的行驶阻力模糊化隶属度函数值的对应关系；

第四处理单元，用于对设定单元设定的理论加速度模糊化隶属度函数值、实际加速度模糊化隶属度函数值及行驶阻力模糊化隶属度函数值的对应关系进行清晰化处理，获得行驶阻力模糊化程度值。

修正单元，用于利用第四处理单元获得的行驶阻力模糊化程度值对目标档位进行修正，得到修正后的目标档位。

其中，第一处理单元获取理论加速度值，对理论加速度值进行模糊化处理，得到理论加速度模糊化隶属度函数值时，模糊化处理过程中使用正大、正中、正小、正零、负小、负中及负大共7个模糊状态来描述理论加速度模糊变量。

其中修正单元利用第四处理单元获得的行驶阻力模糊化程度值对目标档位进行修正，得到修正后的目标档位，包括：

当车辆当前档位低于修正后的目标档位时，进行升挡操作；或

当车辆当前档位高于修正后的目标档位时，进行降挡操作；或

当车辆当前档位等于修正后的目标档位时，保持当前档位。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：

安装了自动变速箱的车辆根据理论加速度值、实际加速度值及行驶阻力值对目标档位进行修正，得到修正后的目标档位并依据当前档位与修正后的目标档位进行比较的结果来控制换挡操作，从而使安装了自动变速箱的车辆可以准确地识别驾驶员意图和实际工况，准确地进行换档操作，避免不必要的机械磨损和能源损耗。

附图说明

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取其他的附图。

图1是本发明实施例1提供的一种换挡控制的方法的流程图；

图2是本发明实施例2提供的一种换挡控制的方法的流程图；

图3是本发明实施例2提供的目标档位示意图；

图4是本发明实施例3提供的一种换挡控制的装置的结构示意图；

图5是本发明实施例3提供的一种换挡控制的装置中处理模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

本发明实施例提供了一种换挡控制的方法，如图1所示，具体步骤为：

101：根据油门踏板的下压程度和车辆当前的车速获取目标档位；

102：根据理论加速度值、实际加速度值及行驶阻力值对目标档位进行修正，得到修正后的目标档位；

103：根据当前档位和所述修正后的目标档位，控制换挡操作。

本发明实施例提供的方法中，根据理论加速度值、实际加速度值及行驶阻力值对目标档位进行修正，得到修正后的目标档位并依据当前档位与修正后的目标档位进行比较的结果来控制换挡操作，从而使安装了自动变速箱的车辆可以准确地识别驾驶员意图和实际工况，准确地进行换档操作，避免不必要的机械磨损和能源损耗。

实施例2

本发明实施例提供了一种换挡控制的方法，如图2所示，具体步骤为：

201：获取目标档位；

此处以根据油门踏板的下压程度和车速获取目标档位为例进行说明，本发明实施例对获取目标档位的方法不作限定。

如图3所示，横坐标为车速值，纵坐标为油门踏板下压程度值，根据油门踏板的下压程度和车速值获取目标档位，为后续考虑行驶阻力模糊化程度值而对目标档位进行修正作参考。本步骤是实施例1中步骤101的具体实现方式，实施例1中步骤101还可采用其他实现方式，本实施例在此不作限定。本步骤可置于步骤207之前的任意位置执行，本发明实施例在此不做限定。

202：获取理论加速度值，对理论加速度值进行模糊化处理，得到理论加速度模糊化隶属度函数值；

行驶中的车辆的理论加速度是根据发动机的输出动力及各种阻力因素共同作用的结果而获取的，行驶中的车辆的理论加速度的计算公式为：

理论加速度＝(发动机输出动力-风阻力-车轮滚动阻力)/车辆质量；

对理论加速度进行模糊化处理，具体包括：

设置理论加速度的模糊变量的论域；

假设行驶中的车辆的理论加速度用a_t表示，且行驶中的车辆的理论加速度的变化范围在a_min及a_max之间，即a_min＜a_t＜a_max，设理论加速度a_t的模糊变量为A_t，模糊变量A_t的论域为{-3，-2，-1，0，1，2，3}，其中，论域设置为{-m，-(m-1)...，0，1，...，m}，此处以m＝3为例进行说明，例如，若a_min＜a_t＜a_min+|a_max-a_min|/7，则理论加速度a_t对应论域为-3。

利用模糊状态来描述模糊变量A_t，得到模糊变量A_t的赋值表，如表1所示；

利用PL(正大)、PM(正中)、PS(正小)、ZO(正零)、NS(负小)、NM(负中)及NL(负大)7个模糊状态来描述模糊变量A_t，模糊变量A_t的赋值如表1所示，其中，隶属度是指元素属于模糊集合的程度。

从理论加速度a_t的模糊变量A_t的赋值表中获得理论加速度模糊化隶属度函数值，如表1所示，A_t＝1的元素属于模糊状态PL的程度为0.2。

表1

本步骤可置于步骤205之前的任意位置执行，本发明实施例在此不做限定。

203：获取实际加速度值，对实际加速度值进行模糊化处理，得到实际加速度模糊化隶属度函数值；

行驶中的车辆的实际加速度可根据车辆当前的速度获取来并用当前车速的导数表示。

假设行驶中的车辆的实际加速度用a_a表示，采用与步骤101同样的方法，获得实际加速度a_a的模糊变量A_a的赋值表，如表2所示。从实际加速度a_a的模糊变量A_a的赋值表中获得实际加速度模糊化隶属度函数值。

表2

本步骤可置于步骤205之前的位置执行，本发明实施例在此不做限定。

204：获取行驶阻力值，对行驶阻力值进行模糊化处理，得到行驶阻力模糊化隶属度函数值；

假设行驶中的车辆的行驶阻力用a_r表示，采用与步骤201同样的方法，获得行驶阻力a_r的模糊变量A_r的赋值表，如表3所示，从行驶阻力a_r的模糊变量A_r的赋值表中获得行驶阻力模糊化隶属度函数值。

表3

本步骤可置于步骤205之前的任意位置执行，本发明实施例在此不做限定。

205：设定理论加速度模糊化隶属度函数值、实际加速度模糊化隶属度函数值及行驶阻力模糊化隶属度函数值的对应关系；

通过设定推理语言规则表来设定A_t、A_a及A_r三者的对应关系，本发明实施例以IF THEN模糊推理原理为例来设定推理语言规则表，本发明实施例对设定A_t、A_a及A_r三者的对应关系的方式不作限定，如表4所示，其中横坐标表示A_t，纵坐标表示A_a，例如：

IF(A_t＝PL)，AND(A_a＝NM)，THEN(A_r＝PL)，即当A_t＝PL，且A_a＝NM时，A_r＝PL。

表4

206：对理论加速度模糊化隶属度函数值、实际加速度模糊化隶属度函数值及行驶阻力模糊化隶属度函数值的对应关系进行清晰化处理，获得行驶阻力模糊化程度值；

本发明实施例采用重心法对推理语言规则表进行清晰化处理，得到行驶阻力模糊化程度值，如表5所示，其他对推理语言规则表进行清晰化处理的方法，本发明实施例在此不作限定。

此处，以a_t＝3，a_a＝-1为例，说明采用重心法对推理语言规则表进行清晰化处理的过程。

表1中，当a_t＝3时，得PL、PM的隶属度分别是1、0.6，其余为0；

表2中，当a_a＝-1时，得ZO、NS、NM的隶属度分别为0.5、1、0.5；

表5中，当A_t对应PL且A_a对应ZO时，A_r对应为PM，由于模糊控制原理中，采用取小原则，因此(1，0.5)＝0.5。以上6组代入推理语言规则表得到如下结果：

IF(A_t＝PL)，AND(A_a＝ZO)，THEN(A_r＝PM)，min(1，0.5)＝0.5；

IF(A_t＝PM)，AND(A_a＝ZO)，THEN(A_r＝PS)，min(0.6，0.5)＝0.5；

IF(A_t＝PL)，AND(A_a＝NS)，THEN(A_r＝PL)，min(1，1)＝1；

IF(A_t＝PM)，AND(A_a＝NS)，THEN(A_r＝PM)，min(0.6，1)＝0.6；

IF(A_t＝PL)，AND(A_a＝NM)，THEN(A_r＝PL)，min(1，0.5)＝0.5；

IF(A_t＝PM)，AND(A_a＝NM)，THEN(A_r＝PL)，min(0.6，0.5)＝0.5；

采用重心法计算如下：

$\frac{3*(1+0.5+0.5)+2*(0.6+0.5)+1*0.5}{0.5+0.5+1+0.6+0.5+0.5}=2.42$

对如上计算的结果进行四舍五入处理，得到对应值为2。

表5

207：利用行驶阻力模糊化程度值对目标档位进行修正，得到修正后的目标档位；

利用行驶阻力模糊化程度值对目标档位进行修正，得到修正后的目标档位的基本原则为：在目标档位的基础上，行驶阻力模糊化程度值越大则说明行驶阻力值越大，车辆运行时，需要的动力越大，即需要将各个目标档位的换挡点的速度位置上移，得到修正后的目标档位，反之，则需要将各个目标档位的换挡点的速度位置下移，得到修正后的目标档位。本发明实施例对修正后的目标档位与修正前的目标档位之间的具体差值不作限定。

如上步骤202至步骤207是实施例1中步骤102的具体实现方式，实施例1中步骤102还可采用其他实现方式，本实施例在此不作限定。

208：根据当前档位和修正后的目标档位，控制换挡操作。

当车辆当前档位低于修正后的目标档位时，进行升挡操作；

当车辆当前档位高于修正后的目标档位时，进行降挡操作；

当车辆当前档位等于修正后的目标档位时，保持当前档位。

本步骤是实施例1中步骤103的具体实现方式，实施例1中步骤103还可采用其他实现方式，本实施例在此不作限定。

本发明实施例提供的方法中，根据理论加速度值、实际加速度值及行驶阻力值对目标档位进行修正，得到修正后的目标档位并依据当前档位与修正后的目标档位进行比较的结果来控制换挡操作，从而使安装了自动变速箱的车辆可以准确地识别驾驶员意图和实际工况，准确地进行换档操作，避免不必要的机械磨损和能源损耗。

实施例3

本发明实施例中提供了一种确定修正后的目标档位的装置，参见图4，包括：

计算模块301，用于根据油门踏板的下压程度和车辆当前的车速获取目标档位；

处理模块302，用于根据理论加速度值、实际加速度值及行驶阻力值对目标档位进行修正，得到修正后的目标档位；

控制模块303：用于根据当前档位和处理模块302得到的修正后的目标档位，控制换挡操作。

其中，处理模块302，如图5所示，包括：

第一处理单元3021，用于获取理论加速度值，对理论加速度值进行模糊化处理，得到理论加速度模糊化隶属度函数值；

第二处理单元3022，用于获取行驶阻力值，对行驶阻力值进行模糊化处理，得到行驶阻力模糊化隶属度函数值；

第三处理单元3023，用于获取行驶阻力值，对行驶阻力值进行模糊化处理，得到行驶阻力模糊化隶属度函数值；

设定单元3024，用于设定第一获取单元3021获取的理论加速度模糊化隶属度函数值、第二获取单元3022获取的实际加速度模糊化隶属度函数值及第三获取单元3023获取的行驶阻力模糊化隶属度函数值的对应关系；

第四处理单元3025，用于对设定单元3024设定的理论加速度模糊化隶属度函数值、实际加速度模糊化隶属度函数值及行驶阻力模糊化隶属度函数值的对应关系进行清晰化处理，获得行驶阻力模糊化程度值。

修正单元，用于利用第四处理单元获得的行驶阻力模糊化程度值对目标档位进行修正，得到修正后的目标档位。

其中，获取理论加速度值，对理论加速度值进行模糊化处理，得到理论加速度模糊化隶属度函数值中，模糊化处理过程中使用正大、正中、正小、正零、负小、负中及负大共7个模糊状态来描述理论加速度模糊变量。

其中，根据当前档位和修正后的目标档位，控制换挡操作，包括：

当车辆当前档位低于修正后的目标档位时，进行升挡操作；或

当车辆当前档位高于修正后的目标档位时，进行降挡操作；或

当车辆当前档位等于修正后的目标档位时，保持当前档位。

本发明实施例提供的装置，用于根据理论加速度值、实际加速度值及行驶阻力值对目标档位进行修正，得到修正后的目标档位并依据当前档位与修正后的目标档位进行比较的结果来控制换挡操作，从而使安装了自动变速箱的车辆可以准确地识别驾驶员意图和实际工况，准确地进行换档操作，避免不必要的机械磨损和能源损耗。

需要说明的是：上述实施例提供的一种换挡控制的方法，仅以上述场景为例，实际应用中，可以根据需要而将上述应用场景组合以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的换挡控制的方法与换挡控制的装置属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例中的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件来完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是制度存储器、磁盘或光盘等。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限定本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种换挡控制的方法，其特征在于，所述方法包括：

根据油门踏板的下压程度和车辆当前的车速获取目标档位；

根据理论加速度值、实际加速度值及行驶阻力值对所述目标档位进行修正，得到修正后的目标档位；

根据当前档位和所述修正后的目标档位，控制换挡操作。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据理论加速度值、实际加速度值及行驶阻力值对所述目标档位进行修正，得到修正后的目标档位，包括：

获取理论加速度值，对所述理论加速度值进行模糊化处理，得到理论加速度模糊化隶属度函数值；

获取实际加速度值，对所述实际加速度值进行模糊化处理，得到实际加速度模糊化隶属度函数值；

获取行驶阻力值，对所述行驶阻力值进行模糊化处理，得到行驶阻力模糊化隶属度函数值；

设定所述理论加速度模糊化隶属度函数值、所述实际加速度模糊化隶属度函数值及所述行驶阻力模糊化隶属度函数值的对应关系；

对所述理论加速度模糊化隶属度函数值、所述实际加速度模糊化隶属度函数值及所述行驶阻力模糊化隶属度函数值的对应关系进行清晰化处理，获得行驶阻力模糊化程度值；

利用行驶阻力模糊化程度值对目标档位进行修正，得到修正后的目标档位。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取理论加速度值，对所述理论加速度值进行模糊化处理，得到理论加速度模糊化隶属度函数值中，模糊化处理过程中使用正大、正中、正小、正零、负小、负中及负大共7个模糊状态来描述理论加速度模糊变量。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前档位和所述修正后的目标档位，控制换挡操作，包括：

当车辆所述当前档位低于所述修正后的目标档位时，进行升挡操作；或

当车辆所述当前档位高于所述修正后的目标档位时，进行降挡操作；或

当车辆所述当前档位等于所述修正后的目标档位时，保持当前档位。

5.一种确定换挡点速度值的装置，其特征在于，所述装置包括：

计算模块，用于根据油门踏板的下压程度和车辆当前的车速获取目标档位；

处理模块，用于根据理论加速度值、实际加速度值及行驶阻力值对所述目标档位进行修正，得到修正后的目标档位；

控制模块：用于根据当前档位和所述处理模块得到的所述修正后的目标档位，控制换挡操作。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述处理模块，包括：

第一处理单元，用于获取理论加速度值，对所述理论加速度值进行模糊化处理，得到理论加速度模糊化隶属度函数值；

第二处理单元，用于获取行驶阻力值，对所述行驶阻力值进行模糊化处理，得到行驶阻力模糊化隶属度函数值；

第三处理单元，用于获取行驶阻力值，对所述行驶阻力值进行模糊化处理，得到行驶阻力模糊化隶属度函数值；

设定单元，用于所述设定第一获取单元获取的所述理论加速度模糊化隶属度函数值、所述第二获取单元获取的所述实际加速度模糊化隶属度函数值及所述第三获取单元获取的所述行驶阻力模糊化隶属度函数值的对应关系；

第四处理单元，用于对所述设定单元设定的所述理论加速度模糊化隶属度函数值、所述实际加速度模糊化隶属度函数值及所述行驶阻力模糊化隶属度函数值的对应关系进行清晰化处理，获得行驶阻力模糊化程度值。

修正单元，用于利用所述第四处理单元获得的所述行驶阻力模糊化程度值对目标档位进行修正，得到修正后的目标档位。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一处理单元获取理论加速度值，对所述理论加速度值进行模糊化处理，得到理论加速度模糊化隶属度函数值时，模糊化处理过程中使用正大、正中、正小、正零、负小、负中及负大共7个模糊状态来描述理论加速度模糊变量。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述修正单元利用所述第四处理单元获得的所述行驶阻力模糊化程度值对目标档位进行修正，得到修正后的目标档位，包括：

当车辆所述当前档位低于所述修正后的目标档位时，进行升挡操作；或

当车辆所述当前档位高于所述修正后的目标档位时，进行降挡操作；或

当车辆所述当前档位等于所述修正后的目标档位时，保持当前档位。

Images