CN103438203A - 下坡工况自动变速器控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种下坡工况自动变速器控制方法，涉及车辆控制技术，以在下坡路面较短的情况下，避免出现频繁变换档位的问题，从而提高车辆行驶的平顺性。下坡工况自动变速器控制方法包括：激活自动变速器下坡行驶模式；通过自动变速器控制单元获得进入下坡行驶模式时的第一里程值m1；通过自动变速器控制单元实时获得第二里程值m2；实时计算m2与m1的里程差值m′，直到m′>预设里程值，停止m2的获取；通过发动机控制单元获得加速踏板下压程度h；通过速度传感器获得当前行驶速度v1；比较h与预设下压程度值、v1与预设速度值；如果m′>预设里程值，h<下压程度值，v1>预设速度值，自动变速器从当前档位自动换至下一个低档位。

Description

下坡工况自动变速器控制方法

技术领域

本发明涉及车辆控制技术，尤其涉及一种下坡工况自动变速器控制方法。

背景技术

变速器是现代传动系统中非常重要的一个部分，为了提高传动系统的效率，近期以来，人们进行了相当多的研发工作，从而发明了自动变速器，提高了汽车的经济性能及驱动性能。

其中，汽车在行驶的过程中，难免会从水平路面或上坡路面进入下坡路面，由于汽车的质量较大，其会在下坡路面上产生加速运动，通常驾驶员通过控制刹车踏板及加速踏板（油门）的深度来进行车速的控制，而对经验不足的驾驶员很难控制好，因此，现有技术中，在汽车中增设了下坡行驶模式，从而通过变速器自动控制车速。

鉴于此，首先需要确定是否激活下坡行驶模式，具体地，通过比较汽车的额定纵向加速度和瞬时纵向加速度、及汽车行驶过程中额定行驶阻力和瞬时行驶阻力，当两者的比较结果均满足特定要求时，则汽车控制单元判断汽车进入了下破路面，同时激活下坡行驶模式，该过程历时非常短。这之后，再通过控制单元自动检测加速踏板的位置从而识别驾驶员的驾驶意图，当加速踏板的下压程度为零时，再通过比较预设车速度与瞬时车速度，在满足特定要求时，自动变速器则自动从当前档位降到相邻的低档位。

根据上述下坡行驶模式的工作原理，汽车从较短的下坡路面进入水平路面或上坡路面，之后或再次进入下坡路面时，尤其是该种情况多次发生时，汽车根据不同的路况及工况需要频繁的变换档位，导致汽车行驶的平顺性低。

发明内容

本发明的实施例提供一种下坡工况自动变速器控制方法，以在下坡路面较短的情况下，避免出现频繁变换档位的问题，从而提高车辆行驶的平顺性。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：一种下坡工况自动变速器控制方法，包括：判断车辆是否进入下坡路面，如果是，激活自动变速器的下坡行驶模式；通过自动变速器控制单元获得车辆进入所述下坡行驶模式时的第一里程值m1；通过所述自动变速器控制单元实时获得车辆在所述下坡行驶模式的行驶过程中的第二里程值m2；实时计算第二里程值m2与第一里程值m1的里程差值m′并将里程差值m′实时与预设里程值进行比较，直到两者的里程差值m′>预设里程值时，停止所述第二里程值m2的获取；通过发动机控制单元获得车辆加速踏板的下压程度h；通过速度传感器获得车辆当前行驶速度v1；比较所述下压程度h与预设下压程度值、所述当前行驶速度v1与预设速度值；如果m′>预设里程值，且h<下压程度值，同时v1>预设速度值，自动变速器从当前档位自动换至下一个低档位。

具体地，所述判断车辆是否进入下坡路面，如果是，激活自动变速器的下坡行驶模式具体包括：在自动变速器控制单元中预存储当前档位下的额定纵向加速度a0；通过加速度传感器获得车辆在所述当前档位下的瞬时纵向加速度a1，同时传送给所述自动变速器控制单元；在所述自动变速器控制单元中预存储所述当前档位下的额定发动机扭矩T0；通过发动机控制单元获得车辆在所述当前档位下的瞬时发动机扭矩T1，同时传送给所述自动变速器控制单元；在自动变速器控制单元中，比较瞬时纵向加速度a1与额定纵向加速度a0；在自动变速器控制单元中，比较瞬时发动机扭矩T1与额定发动机扭矩T0；如果a1>a0+a′且T1<T0+T′，激活所述自动变速器的下坡行驶模式，其中，T′是一个预先设定的值，且T′>0，a′是一个预先设定的值，且a′>0。

其中，所述T′为根据车辆的质量预先确定的值。

同理，所述a′为根据车辆的质量预先确定的值。

根据技术人员的多次试验及经验，所述预设里程值为5米，所述预设下压程度值为5%，所述预设速度值为根据下坡坡度及车辆的质量计算得到的经验值。

优选地，所述当前车辆行驶速度v1通过所述速度传感器采集的车辆的车轮转速数据计算得到。

为了便于数据信号之间的传递，所述发动机控制单元与所述自动变速器控制单元之间通过控制器局域网络通信完成信号的传输。

在实际行驶过程中，所述判断车辆是否进入下坡路面，如果是，激活自动变速器的下坡行驶模式之后，还包括：通过所述发动机控制单元获得车辆制动踏板的下压程度；如果测得并判断所述制动踏板被使用，停止所述下坡行驶模式。

本发明实施例提供的下坡工况自动变速器控制方法中，首先判断车辆是否进入了下坡路面，如果是，则激活自动变速器的下坡行驶模式，在该模式下分别通过自动变速器控制单元,获得车辆进入下坡行驶模式时的第一里程值m1，同时实时获得车辆在下坡行驶模式的行驶过程中的第二里程值m2，通过发动机控制单元获得车辆加速踏板的下压程度h，通过速度传感器获得车辆当前行驶速度v1，从而通过实时计算第二里程值m2与第一里程值m1的里程差值m′并实时与预设里程值进行比较，直到两者的里程差值m′>预设里程值时，停止第二里程值m2的获取、下压程度h与预设下压程度值比较、当前行驶速度v1与预设速度值进行比较，如果m′>预设里程值，且h<下压程度值，同时v1>预设速度值三个条件同时满足时，自动变速器从当前档位自动换至下一个低档位。由此分析可知，汽车在下坡工况时，且在下坡行驶模式下进行自动降档操作时，需要满足里程差值m′>预设里程值，考虑了下坡路面长短这个问题，即在下坡路面较短时，不进行换挡操作，避免了车辆从较短下破路面进入其他路况路面时再次换挡的问题，即避免了频繁变换档位的问题，从而提高了车辆行驶的平顺性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的下坡工况自动变速器控制方法流程图；

图2为图1中步骤101的子步骤流程图；

图3为本发明实施例提供的下坡工况自动变速器控制方法具体执行过程的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例下坡工况自动变速器控制方法进行详细描述。

本发明实施例提供一种下坡工况自动变速器控制方法，如图1所示，包括：

101、判断车辆是否进入下坡路面，如果是，激活自动变速器的下坡行驶模式。

102、通过自动变速器控制单元获得车辆进入下坡行驶模式时的第一里程值m1。

103、通过自动变速器控制单元实时获得车辆在下坡行驶模式的行驶过程中的第二里程值m2。

104、实时计算第二里程值m2与第一里程值m1的里程差值m′并将里程差值m′实时与预设里程值进行比较，直到两者的里程差值m′>预设里程值时，停止第二里程值m2的获取。

105、通过发动机控制单元获得车辆加速踏板的下压程度h。

106、通过速度传感器获得车辆当前行驶速度v1。

107、比较下压程度h与预设下压程度值、当前行驶速度v1与预设速度值。

108、如果m′>预设里程值，且h<下压程度值，同时v1>预设速度值，自动变速器从当前档位自动换至下一个低档位。

本发明实施例提供的下坡工况自动变速器控制方法中，首先判断车辆是否进入了下坡路面，如果是，则激活自动变速器的下坡行驶模式，在该模式下分别通过自动变速器控制单元,获得车辆进入下坡行驶模式时的第一里程值m1，同时实时获得车辆在下坡行驶模式的行驶过程中的第二里程值m2，通过发动机控制单元获得车辆加速踏板的下压程度h，通过速度传感器获得车辆当前行驶速度v1，从而通过实时计算第二里程值m2与第一里程值m1的里程差值m′并实时与预设里程值进行比较，直到两者的里程差值m′>预设里程值时，停止第二里程值m2的获取、下压程度h与预设下压程度值比较、当前行驶速度v1与预设速度值进行比较，如果m′>预设里程值，且h<下压程度值，同时v1>预设速度值三个条件同时满足时，自动变速器从当前档位自动换至下一个低档位。由此分析可知，汽车在下坡工况时，且在下坡行驶模式下进行自动降档操作时，需要满足里程差值m′>预设里程值，考虑了下坡路面长短这个问题，即在下坡路面较短时，不进行换挡操作，避免了车辆从较短下破路面进入其他路况路面时再次换挡的问题，即避免了频繁变换档位的问题，从而提高了车辆行驶的平顺性。

汽车在实际行驶的过程中，其自动变速器是否需要激活下坡行驶模式是一个实时的检测过程，从而需要进行实时的判断，以充分地利用汽车的驱动性能，保证行驶的平顺性。具体的判断过程如图2所示，具体包括：

201、在自动变速器控制单元中预存储当前档位下的额定纵向加速度a0。通常汽车的行驶路况有3中，即上坡路面、下坡路面和水平路面。汽车在不同的路况路面上存在不同的纵向加速度，例如，在水平路面上加速度为0，在上坡路面上加速度大于0，且为向上的方向，在下坡路面上加速度大于0，且为向下的方向。其中，上述3中情况为较理想的状态，不考虑加速度的瞬时改变。

202、通过加速度传感器获得车辆在当前档位下的瞬时纵向加速度a1，同时传送给自动变速器控制单元。

该a1为汽车在行驶过程中的汽车纵向加速度，由于汽车在下坡路面行驶时，其为变加速运动，因此仅能够实时得到其瞬时纵向加速度a1，取任意时刻或实时与a0进行比较对结果均没有影响。

203、在自动变速器控制单元中预存储当前档位下的额定发动机扭矩T0。

通常，通过比较汽车纵向加速度则可以直接判断汽车是否驶入了下坡路面，但为了提高判断的准确性，则增加了发动机扭矩这一对比量。当然，也可以增加其他有效对比量。

204、通过发动机控制单元获得车辆在当前档位下的瞬时发动机扭矩T1，同时传送给自动变速器控制单元。

205、在自动变速器控制单元中，比较瞬时纵向加速度a1与额定纵向加速度a0。

206、在自动变速器控制单元中，比较瞬时发动机扭矩T1与额定发动机扭矩T0。

207、如果a1>a0+a′且T1<T0+T′，激活自动变速器的下坡行驶模式，其中，T′是一个预先设定的值，且T′>0，a′是一个预先设定的值，且a′>0。

通过比较汽车纵向加速度，根据其数值大小（包括方向），当a1>a0+a′时，此时以向下为正方向，则能够判断汽车处于下坡路面上，同时，处于下坡路面上的汽车由于其自身质量，即加速的原因，速度越来越大，且不会对发动机带来过多的负荷，因此处于下坡路面上的汽车瞬时发动机扭矩T1小于同档位下额定发动机扭矩T0，从而进一步判断汽车处于下坡路面上，最后激活自动变速器的下坡行驶模式。当然，为了提高判断的准确性，可以在多增设几个对比量，例如速度，额定阻力和瞬时阻力等。

优选地，T′和a′均可以为根据车辆的质量预先确定的值，其可以为技术人员经过多次试验得到的经验值。

其中，由于判断是否需要激活自动变速器的下坡行驶模式均在自动变速器控制单元（Transmission Control Unit，TCU）中进行数据的比较及执行操作，而一些数据的获取，比如瞬时发动机扭矩T1则通过发动机控制单元获取，即电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU），因此需要在发动机控制单元与自动变速器控制单元之间建立通信协议，以便于传输相关数据信息，由此可以通过可靠性较高的控制器局域网络（Cable Area Network，CAN）通信完成连接，当然，也可以通过采用其他方式进行信号的传输。

同样，在进行是否进行降档的操作时，通过发动机控制单元获得的车辆加速踏板的下压程度h后需要通过CAN通信传递给TCU，而通过传感器等获得的信号数据，例如通过速度传感器获得车辆当先行驶速度v1后，可以通过信号线将传感器与TCU相连，从而直接将速度信号传递给TCU，以便于在TCU中进行比较来判断是否执行降档操作。

具体可以参照图3来说明，图3主要说明了汽车从判断是否激活下坡行驶模式到是否在下坡行驶模式下自动降档，当汽车在一个坡路较长的下坡路面上行驶时，首先通过TCU中的里程表获取汽车进入下坡行驶模式时的第一里程值m1，m1是直接可以读取并获得的。

之后汽车在下坡路面上，以下坡行驶模式行驶，该过程中，通过TCU能够实时的获取汽车的第二里程值m2，m2大于m1。

根据实时获得的第二里程值，能够实时的计算第二里程m2与第一里程值m1的差值，即m2-m1的值，从而得到两者的里程差值m′，m′=m2-m1，从而再通过实时的将m′与预设的里程值进行比较，直到m′>预设里程值时，则给TCU一个反馈，停止对第二里程值m2的获取。其中预设里程值为技术人员根据多次试验或自身经验得到的一个经验值，本实施例中可以为5m，当然也可以为其它合理数值。

在满足上述里程值的要求时，还需要判断汽车的加速踏板的下压程度，从而确定驾驶人员的驾驶意图，并进行相应的操作。当加速踏板的下压程度h小于预设下压程度值时，则能够判断此时驾驶人员未进行踩踏操作，即汽车仍然处于下坡行驶模式中，即自动变速器能够在该模式下自动降档。其中预设下压程度值为技术人员根据自身经验确定的值，通常取0，即为进行踩，然而在实际应用时，由于驾驶员在车内可活动空间有限，导致驾驶人员可能会产生误碰触加速踏板等操作，因此本实施中可以取5%来综合考虑，实用性高，当然，也可以为其它合理数值。

然而，汽车中还设有制动踏板，因此，当汽车进入下坡路面时，并激活了自动变速器的下坡行驶模式后，通过发动机控制单元检测制动踏板的下压程度，当检测到制动踏板存在下压时，即驾驶人员有意踩踏了制动踏板，此时则停止下坡行驶模式。在这种情况下，汽车驾驶员追求的通常不在于达到额定速度，而是例如加强汽车的制动效果等，此时在这些情况下停止下坡行驶模式，则导致无法使用自动变速器的自动降档的功能，因此还需要设定一个汽车速度参数，即通过速度传感器获得车辆当前行驶速度v1，从而通过v1与预设速度值进行比较，当v1>预设速度值时，则基本可以判断驾驶员未踩踏制动踏板。其中，预设速度值为技术人员根据汽车在下坡路面上的坡度及汽车质量等参数而计算得到的经验数值。

这其中，当前车辆行驶速度v1可以通过速度传感器采集的车辆的车轮转速数据计算得到。根据速度公式v=2*π*r*n得到，其中r为车轮的半径，n为汽车车轮的转速，准确可靠。

此处需要说明的是，在汽车位于下坡路面上行驶时，由于汽车速度较快，因此如果一直采用通过踩踏制动踏板的方式来降低其速度，会较大程度的磨损制动系统，给汽车的驱动性能带来很大的损坏，因此通常采用通过下坡行驶模式下的自动降档功能完成汽车速度的控制。

最后，比较下压程度h与5%、当前行驶速度v1与预设速度值，如果m′>5m，且h<5%，同时v1>预设速度值，自动变速器从当前档位自动换至下一个低档位，从而完成对车速的控制。

由此可知，当下坡路面的坡长小于5m或等于5m时，不满足上述的判断情况，汽车则不会进行降档操作，从而当汽车从该种下坡路面上驶出时，不会出现频繁变换档位的问题，提高了汽车的平顺性。而当汽车在坡长大于5m的下坡路面上行驶时，在其加速踏板及速度的条件均满足时，则进行降档操作，以保证汽车行驶的安全性。

此处需要说明的是，上述通过技术人员得到的经验值、预存储的数据值及当下获得的数据值，均为相同驾驶员在同一个车辆下进行的操作，无其他乘客，以进一步保证判断的准确性。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种下坡工况自动变速器控制方法，其特征在于，包括：

判断车辆是否进入下坡路面，如果是，激活自动变速器的下坡行驶模式；

通过自动变速器控制单元获得车辆进入所述下坡行驶模式时的第一里程值m1；

通过所述自动变速器控制单元实时获得车辆在所述下坡行驶模式的行驶过程中的第二里程值m2；

实时计算第二里程值m2与第一里程值m1的里程差值m′并将里程差值m′实时与预设里程值进行比较，直到两者的里程差值m′>预设里程值时，停止所述第二里程值m2的获取；

通过发动机控制单元获得车辆加速踏板的下压程度h；

通过速度传感器获得车辆当前行驶速度v1；

比较所述下压程度h与预设下压程度值、所述当前行驶速度v1与预设速度值；

如果m′>预设里程值，且h<下压程度值，同时v1>预设速度值，自动变速器从当前档位自动换至下一个低档位。

2.根据权利要求1所述的下坡工况自动变速器控制方法，其特征在于，所述判断车辆是否进入下坡路面，如果是，激活自动变速器的下坡行驶模式具体包括：

在自动变速器控制单元中预存储当前档位下的额定纵向加速度a0；

通过加速度传感器获得车辆在所述当前档位下的瞬时纵向加速度a1，同时传送给所述自动变速器控制单元；

在所述自动变速器控制单元中预存储所述当前档位下的额定发动机扭矩T0；

通过发动机控制单元获得车辆在所述当前档位下的瞬时发动机扭矩T1，同时传送给所述自动变速器控制单元；

在自动变速器控制单元中，比较瞬时纵向加速度a1与额定纵向加速度a0；

在自动变速器控制单元中，比较瞬时发动机扭矩T1与额定发动机扭矩T0；

如果a1>a0+a′且T1<T0+T′，激活所述自动变速器的下坡行驶模式，其中，T′是一个预先设定的值，且T′>0，a′是一个预先设定的值，且a′>0。

3.根据权利要求2所述的下坡工况自动变速器控制方法，其特征在于，所述T′为根据车辆的质量预先确定的值。

4.根据权利要求2所述的下坡工况自动变速器控制方法，其特征在于，所述a′为根据车辆的质量预先确定的值。

5.根据权利要求1所述的下坡工况自动变速器控制方法，其特征在于，所述预设里程值为5米，所述预设下压程度值为5%，所述预设速度值为根据下坡坡度及车辆的质量计算得到的经验值。

6.根据权利要求5所述的下坡工况自动变速器控制方法，其特征在于，所述当前车辆行驶速度v1通过所述速度传感器采集的车辆的车轮转速数据计算得到。

7.根据权利要求1-6任一项所述的下坡工况自动变速器控制方法，其特征在于，所述发动机控制单元与所述自动变速器控制单元之间通过控制器局域网络通信完成信号的传输。

8.根据权利要求1所述的下坡工况自动变速器控制方法，其特征在于，所述判断车辆是否进入下坡路面，如果是，激活自动变速器的下坡行驶模式之后，还包括：

通过所述发动机控制单元获得车辆制动踏板的下压程度；

如果测得并判断所述制动踏板被使用，停止所述下坡行驶模式。

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