CN102410366B

CN102410366B - 一种汽车自动换挡控制方法

Info

Publication number: CN102410366B
Application number: CN201110281890.4A
Authority: CN
Inventors: 宋叶成; 杨安志; 金吉刚; 任颖睦; 赵福全
Original assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2031-09-21
Also published as: CN102410366A

Abstract

本发明提供了一种汽车自动换挡控制方法，属于汽车技术领域。它解决了现有的车辆在等待红绿灯的时候，没有具体提出变速箱如何自动进行切换挡位来提高驾驶舒适性的问题。本控制方法，包括以下步骤：A、当遇到红灯时，TCU检测到制动踏板位移传感器发出的制动信号并经过分析判断，输出控制信号控制换挡机构是否将自动变速箱的档位由D档到N档切换；B、当红灯结束，绿灯到来的时候，通过ECU实时监测油门踏板位置传感器发出的油门踏板开度信号，ECU将此信号发送给TCU，TCU接收上述油门踏板开度信号并经过分析判断，输出控制信号控制换挡机构是否将自动变速箱的档位由N档到D档切换。本控制方法能够减少换挡操作而提高驾驶舒适性，并降低油耗。

Description

一种汽车自动换挡控制方法

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种汽车自动换挡控制方法。

背景技术

现在，随着全球车辆越来越多，而相应的车辆能源石油却越来越少，导致汽油价格飞涨，因此，各汽车制造厂家都在致力于燃油消耗率的降低。并通过比如启停策略、汽油机直接喷射策略等来减少油耗。另外，现在随着人们生活指数的提高，大家对舒适性的要求也逐步提高。

自动变速箱控制单元，简称TCU，常用于AMT、AT、DCT、CVT等自动变速器。车辆自动变速是汽车电控技术的一个重要组成部分，使驾驶更简单。采用计算机和电力电子驱动技术实现车辆自动变速，能消除驾驶员换档技术的差异，减轻驾驶员的劳动强度，提高行车安全性，提高车辆的动力性和经济性。

发动机电子控制单元，简称ECU，从用途上讲则是汽车专用微机控制器，也叫汽车专用单片机。它和普通的单片机一样，由微处理器、存储器、输入/输出接口、模数转换器以及整形、驱动等大规模集成电路组成。

ABS为刹车防抱死控制器，其既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。

现中国专利文献公开了一种汽车电控机械自动变速器及控制方法[申请号：201010248527.8]，该变速器包括变速箱、操作机构和电子控制系统，所述变速箱由换挡机构与离合器组成，所述操作机构包括离合电机、换挡电机和选挡电机以及用于控制所述各电机动作的电机驱动模块，所述电子换挡控制系统根据设定的换挡策略进行换挡决策，在需要自动换挡时，根据车辆工况信号和驾驶员操作信号确定目标档位，生成由当前档位转换为目标档位的正常状态下的电机动作序列，并对涉及其他状态的电机动作序列进行选择，依据实际执行的电机动作序列控制相应的个点击动作，实现档位转换。虽然该发明改善了换挡特性，但是在等待红绿灯的时候，没有具体提出变速箱如何自动进行切换挡位来提高驾驶舒适性。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种汽车自动换挡控制方法，该汽车自动换挡控制方法能够减少换挡操作而略微提高驾驶舒适性，并降低油耗。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车自动换挡控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：

A、当遇到红灯时，TCU检测到制动踏板位移传感器发出的制动信号并经过分析判断，若该制动踏板已制动且该制动信号满足TCU内部设置的条件时，则输出控制信号控制换挡机构将自动变速箱的档位由D档自动切换到N档；

B、当红灯结束，绿灯到来的时候，通过ECU实时监测油门踏板位置传感器发出的油门踏板开度信号，ECU将此信号发送给TCU，TCU接收上述油门踏板开度信号并经过分析判断，若油门踏板开度信号为踩油门状态且满足TCU内部设置的条件时，则输出控制信号控制换挡机构将自动变速箱的档位由N档自动切换到D档。

该汽车自动换挡控制方法，每当在遇到交通灯红停止等待的时候，通过该控制方法，只需踩下制动踏板至滑行停止后，不需要手动换挡的情况下，自动变速箱自动将变速箱的档位由D档换到N档；而当红灯时间完成，绿灯到来的时候，通过该控制方法，只需踩油门踏板，自动变速箱就会将档位自动由N档换至D档，开始起步行驶。该控制方法减少了驾驶过程中的换挡操作且降低油耗。

在上述的汽车自动换挡控制方法中，在所述的步骤A中，所述的TCU通过分析判断上述检测到的制动信号是否为真，即制动踏板是否已制动，若检测到的制动信号为真，TCU内部设置用于采集制动信号延续时间的第一计时器开始计时，若检测到的制动信号不为真，继续等待制动信号直到该制动信号为真；TCU进行分析判断第一计时器所计时间是否超过10秒，若所计数值超过10秒时，则将所计数值与检测到为真的制动信号一起保存到TCU中，若所计数值未超过10秒，则继续等待直到所计数值超过10秒。TCU对制动信号进行一步步的分析判断，便于得到更加准确的制动信号，排除了紧急避让踩制动踏板等情况，使得进行自动换挡时操作更加准确。

在上述的汽车自动换挡控制方法中，在所述的步骤A中，所述的ECU实时采集转速传感器发出的发动机转速信号并发出发动机状态指令给TCU，所述的TCU采集发动机状态指令并分析判断该发动机状态指令是否为怠速状态，若该发动机状态指令为怠速时，其TCU内部设置用于采集发动机处于怠速状态延续时间的第二计时器开始计时，若该发动机状态指令不为怠速，继续等待直到发动机状态指令为怠速状态；当所述的TCU检测到第二计时器所计的数值超过3秒时，将第二计时器所计的数值和发动机为怠速的状态指令一起存储到TCU中，若所计数值未超过3秒，则继续等待直到所计数值超过3秒。

在上述的汽车自动换挡控制方法中，在所述的步骤A中，所述的TCU采集ABS或者车速传感器发出的车速信号并分析判断该车速信号是否为零，若该车速信号为零，TCU内部设置用于采集车辆处于停止状态的延续时间的第三计时器开始计时，若该车速信号不为零，继续等待直到车速信号为零；当TCU检测到第三计时器所计数值超过3秒时，TCU存储第三计时器所计的数值和车速为零的信号，若所计数值未超过3秒，则继续等待直到所计数值超过3秒。

在上述的汽车自动换挡控制方法中，在所述的步骤A中，所述的ECU实时采集转速传感器发出的发动机转速信号并发出发动机状态指令给TCU，所述的TCU采集发动机状态指令并分析判断该发动机状态指令是否为怠速状态，若该发动机状态指令为怠速时，TCU存储该怠速信号，若该发动机状态指令不为怠速时，继续等待直到发动机状态指令为怠速信号。

在上述的汽车自动换挡控制方法中，在所述的步骤A中，所述的TCU还采集换挡机构发出的换挡信号及ECU采集的油门踏板位置传感器发出的油门踏板开度信号，当TCU检测到信号为未进行换挡信号和未踩油门踏板时，并且TCU内部存储的上述车速信号、转速信号和制动信号都满足条件时，TCU发出控制信号控制换挡机构将自动变速箱的档位由D档切换到N档，并发出一个置标志位B_D2N＝＝1。

该汽车自动换挡控制方法在车辆遇交通灯红时，在以上条件全部满足的情况下，TCU才发出控制信号控制换挡机构将自动变速箱的档位由D档切换到N档，并发出一个置标志位B_D2N＝＝1，这样的设置使得在需要自动换挡操作时更加准确，不至于在不需要换挡的时候误操作为换挡操作，造成车辆在行驶过程中不必要的麻烦。

在上述的汽车自动换挡控制方法中，在所述的步骤B中，所述的TCU实时监测油门踏板位置传感器发出的油门踏板开度信号并经分析判断油门踏板开度是否大于10％，若该油门踏板开度由等于零变为大于10％时，即TCU内置油门踏板状态为踩油门踏板，将该状态存储到TCU中；若该油门踏板开度小于10％时，则继续等待油门踏板开度信号。

在上述的汽车自动换挡控制方法中，在所述的步骤B中，TCU实时监测B_D2N及TCU内置油门踏板状态位，当检测到B_D2N＝＝1且TCU检测到内置油门踏板状态位为踩油门踏板时，TCU输出控制信号控制换挡机构将自动变速箱的档位由N档自动切换到D档，车辆起步并正常行驶，且发出一个置标志位B_D2N＝＝0。

与现有技术相比，本汽车自动换挡控制方法通过在配置有自动变速箱及其变速箱电子控制单元的车辆上面不增加额外设备的前提下，实现在遇到交通灯红进行等待或红灯转绿灯进行起步的时候，只需踩下制动踏板或者踩下油门踏板，自动变速箱自动将变速箱的档位由D档到N档或者由N档到D档转换，减少了车辆等红绿灯时的换挡操作，进而提高了驾驶的舒适性，并且可以降低油耗。

附图说明

图1是本发明遇到红灯时的原理结构图。

图2是本发明红灯转绿灯时的原理结构图。

图中，1、TCU；2、制动踏板位移传感器；3、第一计时器；4、第二计时器；5、第三计时器；6、车速传感器；7、转速传感器；8、ECU；9、油门踏板位置传感器；10、换挡机构。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、2所示，本汽车自动换挡控制方法的机械结构包括车速传感器6、制动踏板位移传感器2、ECU 8、转速传感器7、油门踏板位置传感器9、TCU 1和换挡机构10，其转速传感器7和油门踏板位置传感器9均与ECU 8连接，其ECU 8、车速传感器6、制动踏板位移传感器2和换挡机构10均与TCU 1相连接。

本汽车自动换挡控制方法具体步骤如下：

如图1所示，当遇到红灯等待时，TCU 1检测到制动踏板位移传感器2发出的制动信号并经过分析判断该检测到的制动信号是否为真，即制动踏板是否已制动，若检测到的制动信号为真，TCU 1内部设置的用于采集制动信号延续时间的第一计时器3开始计时，TCU 1进行分析判断第一计时器3所计时间是否超过10秒，若所计数值超过10秒时，将所计数值与制动踏板为真的信号保存到TCU 1中，在上述操作中，若检测到的制动信号不为真，继续等待制动踏板信号直到该制动踏板信号为真，若所计数值未超过10秒，则继续等待直到所计数值超过10秒；ECU 8实时采集转速传感器7发出的发动机转速信号并发出发动机状态指令给TCU 1，所述的TCU 1采集发动机状态指令并分析判断该发动机状态指令是否为怠速状态，若该发动机状态指令为怠速状态时，TCU1存储该发动机为怠速的状态指令，并且TCU 1内部设置的用于采集发动机处于怠速状态延续时间的第二计时器4开始计时，TCU1进行分析判断第二计时器4所计时间是否超过3秒，当所述的TCU 1检测到所计的数值超过3秒时，TCU 1存储第二计时器4所计的数值和发动机为怠速的状态指令，在上述操作中若该发动机状态指令不为怠速状态，则继续等待发动机转速信号直到检测到发动机状态指令为怠速状态，若所计数值未超过3秒，则继续等待直到所计数值超过3秒；TCU 1采集ABS或者车速传感器6发出的车速信号，上述采集的车速信号通过TCU 1分析判断该车速信号是否为零，若该车速信号为零，TCU 1内部设置用于采集车辆处于停止状态延续时间的第三计时器5开始计时，当TCU 1检测到所计数值超过3秒时，TCU 1存储第三计时器5所计的数值与车速为零的信号，在上述操作中，若该车速信号不为零，则继续等待直到检测到的车速信号为零，若所计数值未超过3秒，则继续等待直到所计数值超过3秒；TCU 1还采集换挡机构10的换挡信号及油门踏板位置传感器9发出的油门踏板开度信号，当TCU 1检测到信号为未进行换挡信号和未踩油门踏板时，并且存储在TCU 1内部的上述车速信号、转速信号和制动信号都满足条件时，TCU 1发出控制信号控制换挡机构10将自动变速器档位由D档自动切换到N档，并发出一个置标志位B_D2N＝＝1。

如图2所示，当红灯结束，绿灯到来的时候，ECU 8实时监测油门踏板位置传感器9发出的油门踏板开度信号，ECU 8将此信号发送给TCU 1，TCU 1接收上述油门踏板开度信号并经过分析判断该油门踏板开度是否由等于零变为大于10％，若采集到油门踏板开度信号由等于零变为大于10％时，即TCU 1内置油门踏板状态为踩油门踏板状态，TCU 1存储油门踏板开度信号，若该油门踏板开度信号小于10％时，即TCU 1内置油门踏板状态为未踩油门踏板状态则继续等待油门踏板开度信号；TCU 1实时监测B_D2N及TCU 1内置踏板状态位，当检测到B_D2N＝＝1且TCU 1检测到内置油门踏板状态位为踩油门踏板时，TCU 1输出控制信号控制换挡机构10将自动变速箱由N档到D档切换，车辆起步并正常行驶，并发出一个置标志位B_D2N＝＝0。

在上述两种情况下，只需踩下制动踏板就可使车辆进行制动或者踩下油门踏板就可使车辆进行起步，TCU 1会控制换挡机构10将自动变速箱的档位由D档自动切换到N档或者由N档自动切换到D档，减少了车辆等红绿灯时的换挡操作，进而提高了驾驶的舒适性，并且可以降低油耗。

Claims

1.一种汽车自动换挡控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：

A、当遇到红灯时，TCU（1）检测到制动踏板位移传感器（2）发出的制动信号并经过分析判断，若该制动踏板已制动且该制动信号满足TCU（1）内部设置的条件制动信号延续时间超过10秒，且发动机处于怠速状态延续时间超过3秒、车辆处于停止状态延续时间超过3秒、未踩油门踏板和自动变速箱未进行换挡时，则TCU（1）输出控制信号控制换挡机构（10）将自动变速箱的档位由D档自动切换到N档；

Ｂ、当红灯结束，绿灯到来的时候，通过ECU（8）实时监测油门踏板位置传感器（9）发出的油门踏板开度信号，ECU（8）将此信号发送给TCU（1），TCU（1）接收上述油门踏板开度信号并经过分析判断，若油门踏板开度信号为踩油门状态且满足TCU（1）内部设置的条件油门踏板开度由等于零变为大于10%，且自动变速箱的档位处于N档时，则TCU（1）输出控制信号控制换挡机构（10）将自动变速箱的档位由N档自动切换到D档。

2.根据权利要求1所述的汽车自动换挡控制方法，其特征在于，在所述的步骤A中，所述的TCU（1）通过分析判断上述检测到的制动信号是否为真，即制动踏板是否已制动，若检测到的制动信号为真，TCU（1）内部设置用于采集制动信号延续时间的第一计时器（3）开始计时，若检测到的制动信号不为真，继续等待制动信号直到该制动信号为真；TCU（1）进行分析判断第一计时器（3）所计时间是否超过10秒，若所计数值超过10秒时，则将所计数值与检测到为真的制动信号一起保存到TCU（1）中，若所计数值未超过10秒，则继续等待直到所计数值超过10秒。

3.根据权利要求1所述的汽车自动换挡控制方法，其特征在于，在所述的步骤A中，所述的ECU（8）实时采集转速传感器（7）发出的发动机转速信号并发出发动机状态指令给TCU（1），所述的TCU（1）采集发动机状态指令并分析判断该发动机状态指令是否为怠速状态，若该发动机状态指令为怠速时，其TCU（1）内部设置用于采集发动机处于怠速状态延续时间的第二计时器（4）开始计时,若该发动机状态指令不为怠速，继续等待直到发动机状态指令为怠速状态；当所述的TCU（1）检测到第二计时器（4）所计的数值超过3秒时，将第二计时器（4）所计的数值和发动机为怠速的状态指令一起存储到TCU（1）中，若所计数值未超过3秒，则继续等待直到所计数值超过3秒。

4.根据权利要求1所述的汽车自动换挡控制方法，其特征在于，在所述的步骤A中，所述的TCU（1）采集ABS或者车速传感器（6）发出的车速信号并分析判断该车速信号是否为零，若该车速信号为零，TCU（1）内部设置用于采集车辆处于停止状态的延续时间的第三计时器（5）开始计时，若该车速信号不为零，继续等待直到车速信号为零；当TCU（1）检测到第三计时器（5）所计数值超过3秒时，TCU（1）存储第三计时器（5）所计的数值和车速为零的信号，若所计数值未超过3秒，则继续等待直到所计数值超过3秒。

5.根据权利要求1所述的汽车自动换挡控制方法，其特征在于，在所述的步骤A中，所述的ECU（8）实时采集转速传感器（7）发出的发动机转速信号并发出发动机状态指令给TCU（1），所述的TCU（1）采集发动机状态指令并分析判断该发动机状态指令是否为怠速状态，若该发动机状态指令为怠速时，TCU（1）存储该怠速信号，若该发动机状态指令不为怠速时，继续等待直到发动机状态指令为怠速信号。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的汽车自动换挡控制方法，其特征在于，在所述的步骤A中，所述的TCU（1）还采集换挡机构（10）发出的换挡信号及ECU（8）采集的油门踏板位置传感器（9）发出的油门踏板开度信号，当TCU（1）检测到信号为未进行换挡信号和未踩油门踏板时，并且TCU（1）内部存储的上述车速信号、转速信号和制动信号都满足条件时，TCU（1）发出控制信号控制换挡机构（10）将自动变速箱的档位由D档自动切换到N档，并发出一个置标志位B_D2N==1。

7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的汽车自动换挡控制方法，其特征在于，在所述的步骤B中，所述的TCU（1）实时监测油门踏板位置传感器（9）发出的油门踏板开度信号并经分析判断油门踏板开度是否大于10%，若该油门踏板开度由等于零变为大于10%时，即TCU（1）内置油门踏板状态为踩油门踏板，将该状态存储到TCU（1）中；若该油门踏板开度小于10%时，则继续等待油门踏板开度信号。

8.根据权利要求7所述的汽车自动换挡控制方法，其特征在于，在所述的步骤B中，TCU（1）实时监测B_D2N及TCU（1）内置油门踏板状态位，当检测到B_D2N==1且TCU（1）检测到内置油门踏板状态位为踩油门踏板时，TCU（1）输出控制信号控制换挡机构（10）将自动变速箱的档位由N档自动切换到D档，车辆起步并正常行驶，且发出一个置标志位B_D2N==0。