CN104896082B - 具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法，包括步骤：1、采集当前车辆运行工况下的行驶参数；2、对当前车辆运行工况下的行驶参数进行低通滤波处理；3、对当前车辆运行工况下的动力性评价参数SP进行计算；4、通过当前行驶工况下的车辆综合动力性评价参数SPi与上一次计算得到的动力性评价参数SPi‑1进行比较，来确定车辆是否进行变更换挡点；5、根据当前行驶工况下的动力性评价参数SPi，计算出新的换挡点来进行换挡。本发明具有如下优点：能够基于路况及车辆行驶信息，并根据驾驶风格自动调整自动变速器进行换挡，使得换挡时机更加合理，换挡次数减少，提高了车辆的燃油经济性和工作效率，改善了换挡品质。
Description
技术领域
本发明涉及自动变速器的换挡控制方法，具体涉及一种具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法。
背景技术
换挡和起步控制是自动变速器控制功能的关键。其中换挡控制是自动变速器的核心问题，它将直接影响车辆的动力性、燃油经济性、通过性及对环境的适应能力。换挡规律是档位随着控制参数变化的规律，也就是换挡时刻档位与控制参数之间的关系。换挡规律的研究方法一般是从车辆的运行状况参数(车速、牵引力、发动机油门开度、转速、扭矩、制动力等)中找到影响其档位变化的主要因素，建立包含各个主要因素的数学模型，优化后确定最佳换挡点。
自动变速器换挡规律的发展经历了单参数、双参数、动态三参数的换挡规律三个阶段。传统的双、三参数换挡规律建立在被控对象的精确数学模型上。然而，当车辆的工作环境复杂，驾驶员的驾驶风格发生变化时，其操纵控制非常复杂，此时建立起精确的数学控制模型是及其困难的。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法。该方法能够基于路况及车辆行驶信息，并根据驾驶风格自动调整自动变速器进行换挡，使得换挡时机更加合理，换挡次数减少，提高了车辆的燃油经济性和工作效率，改善了换挡品质。
为了实现上述目的，本发明的第一方面的实施例公开了一种具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集当前车辆运行工况下的行驶参数；
根据所述当前车辆运行工况下的行驶参数得到多个动力性评价参数，其中，所述多个动力性评价参数分别用于评价不同的驾驶风格；
根据所述多个动力性评价参数得到综合动力性评价参数；
判断当前的综合动力性评价参数和上一采样点得到的综合动力性评价参数的变化是否超过预设值；
如果是，则根据所述当前的综合动力性评价参数计算新的换挡点，并将当前的换挡点变更为所述新的换挡点。
根据本发明实施例的一种具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法，基于路况及车辆行驶信息，并根据驾驶风格自动调整自动变速器进行换挡，使得换挡时机更加合理，换挡次数减少，提高了车辆的燃油经济性和工作效率，改善了换挡品质。
另外，根据本发明上述实施例的一种具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述行驶参数包括发动机转速Ne，变速箱输出轴转速NO，发动机输出扭矩Te，变速箱的油温TAT，刹车信号，行驶车速Vveh，车辆加速度A，变速箱输出扭矩TO，节气门开度α，节气门变化梯度
进一步地，所述多个动力性评价参数包括第一动力性评价参数SP1至第四动力性评价参数SP4，其中，
所述第一动力性评价参数SP1＝f(α1,A+)，所述SP1表示从车辆的正加速度和驾驶员的意图关系角度对驾驶风格的动力性进行评价；
所述第二动力性评价参数SP2＝f(No,α2)，所述SP2表示从输出轴转速跟节气门开度的关系角度对驾驶风格的动力性进行评价；
所述第三动力性评价参数SP3＝f(No,A)，所述SP3表示从车辆加速度跟车速的关系角度对评价驾驶风格的动力性进行评价；
所述第四动力性评价参数SP4＝f(TO,NO)，所述SP4表示从车辆负载跟车速的关系角度对评价车辆的动力性进行评价。
进一步地，所述综合动力性评价参数SP通过如下公式得到，所述公式为：
SP＝Max[SP1,SP2,SP3,SP4]。
进一步地，所述预设值为0.1。
进一步地，所述根据所述当前车辆运行工况下的行驶参数得到多个动力性评价参数，其中，所述多个动力性评价参数分别用于评价不同的驾驶风格之前，还包括：对所述行驶参数进行滤波处理。
进一步地，通过如下公式对所述行驶参数进行低通滤波处理，其中，所述公式为：
Yn＝kXn+(1-k)Yn-1，
其中，所述Xn为本次采样值，Yn-1为上次滤波输出值，k为滤波系数，Yn-1为本次滤波输出值。
进一步地，根据所述多个动力性评价参数得到综合动力性评价参数，其中，判断当前的综合动力性评价参数和上一采样点得到的综合动力性评价参数的变化是否超过预设值之前，还包括：对所述综合动力性评价参数SP进行滤波处理。
进一步地，通过如下公式对所述综合动力性评价参数SP进行低通滤波处理，其中，所述公式为：
SPf＝SPp+k(SP-SPP)
其中k为滤波系数。
本发明的另一目的在于提出一种具有驾驶风格识别的自动变速器换挡系统。
为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种具有驾驶风格识别的自动变速器换挡系统，包括以下模块：
行驶参数采集模块，用于采集当前车辆运行工况下的行驶参数；
动力性评价参数计算模块，根据所述当前车辆运行工况下的行驶参数得到多个动力性评价参数，其中，所述多个动力性评价参数分别用于评价不同的驾驶风格；
综合动力性评价参数计算模块，根据所述多个动力性评价参数得到综合动力性评价参数；以及
逻辑判断模块，判断当前的所述综合动力性评价参数和上一采样点得到的所述综合动力性评价参数的变化是否超过预设值；如果是，则根据所述当前的综合动力性评价参数计算新的换挡点；
换挡模块，并将当前的换挡点变更为所述新的换挡点。
根据本发明实施例的具有驾驶风格识别的自动变速器换挡系统，基于路况及车辆行驶信息，并根据驾驶风格自动调整自动变速器进行换挡，使得换挡时机更加合理，换挡次数减少，提高了车辆的燃油经济性和工作效率，改善了换挡品质。
另外，根据本发明上述实施例的具有驾驶风格识别的自动变速器换挡系统还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，还包括行驶参数低通滤波处理模块，对所述行驶参数进行滤波处理。
进一步地，还包括综合动力性评价参数低通滤波处理模块，对所述行驶参数进行滤波处理。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一个实施例的具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法的功能流程框图；
图2是本发明一个实施例的具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法的功能模块构架的示意图；
图3是本发明一个实施例的具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法的最佳燃油经济性换挡规律示意图；
图4是本发明一个实施例的具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法的最佳动力性换挡规律示意图；
图5是本发明一个实施例的具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法的确定适应不同驾驶风格换挡点的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，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。
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。
参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
以下结合附图描述根据本发明实施例的一种具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法。
图1是本发明一个实施例的一种具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法的功能流程框图。如图1所示，根据本发明一个实施例的一种具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法，首先进入步骤1，钥匙开关打开。然后进入步骤2，通常情况当钥匙开关打开的时候，发动机处于暖机模式，为了限制具有强污染性的尾气排放，催化转化器必须迅速达到其运行温度，所以此时发动机必须在一个相对较高的转速下运转一定的时间，同时为了平稳起步，自动变速器电子控制单元会选择一个特定的换挡规律来进行换挡。
图2是本发明一个实施例的一种具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法的功能模块构架的示意图，请参照图2，进入步骤3，自动变速器电子控制单元会进行是否为优先控制模式的判断，若是优先控制模式，则控制程序进入步骤4，自动变速器电子控制单元选择与优先模式对应的换挡点，例如步骤1中提到的暖机模式换挡规律，再比如，车辆行驶在湿滑的雨雪路面，路面的附着系数较小，驾驶员选择车辆驾驶模式为雪地模式，此时自动变速器电子控制单元会优先选择雪地模式换挡规律等。
若在步骤3中，自动变速器电子控制单元判断此时车辆驾驶模式不是优先驾驶模式，则进入步骤5，采集当前车辆运行工况下的行驶参数，其包括发动机转速Ne，变速箱输出轴转速NO，发动机输出扭矩Te，行驶车速Vveh，车辆加速度A，变速箱输出扭矩TO，节气门开度α等。接下来进入步骤6，自动变速器电子控制单元对当前的车辆运行工况下的行驶参数进行低通滤波处理，滤波算法为：Yn＝kXn+(1-k)Yn-1其中Xn为本次采样值，Yn-1为上次滤波输出值，k为滤波系数，Yn为本次滤波输出值。
然后，程序进入步骤7，自动变速器电子控制单元对当前车辆运行工况下的动力性评价参数SP进行计算，首先，自动变速器电子控制单元同时计算四个动力性评价参数SP1，SP2，SP3和SP4，其中0≤SPx≤1，这四个评价参数分别从不同的角度来代表驾驶员的驾驶风格。SP1＝f(α1,A+)，SP1从车辆的正加速度和驾驶员的意图关系角度来评价驾驶风格的动力性；SP2＝f(No,α2)，SP2从输出轴转速跟节气门开度的关系角度来评价驾驶风格的动力性，通过SP2得到的换挡点能够防止不必要的换挡，在下长坡时可以改变换挡点，通过降档利用发动机进行制动；SP3＝f(No,A)，SP3从车辆加速度跟车速的关系角度来评价驾驶风格的动力性，车速r为车轮半径，i0为主减速器传动比；SP4＝f(TO,NO)，SP4从车辆负载跟车速的关系角度来评价车辆的动力性。然后，计算车辆综合的动力性评价参数SP＝Max[SP1,SP2,SP3,SP4],同理，对此处的SP进行低通滤波处理则有SPf＝SPp+k(SP-SPP)，其中k为滤波系数，SP每秒钟进行一次计算。
接下来，程序进入步骤8，自动变速器电子控制单元根据当前行驶工况下的车辆综合动力性评价参数SPi与上一次计算得到的动力性评价参数SPi-1进行比较，判断车辆是否进行变更换挡点。若|SPi-SPi-1|<0.1，则程序进入步骤10，此时驾驶员的驾驶风格跟上一时刻采集到的驾驶风格没有太大变化，自动变速器电子控制单元将保持上一时刻选定的换挡点，进行自动换挡。若|SPi-SPi-1|≥0.1，则程序进入步骤9，此时驾驶员的驾驶风格跟上一时刻采集到的驾驶风格有较大变化，自动变速器电子控制单元将进行更换新的换挡点，以适应当前驾驶员的驾驶风格，结合图3和图4，已知经济型换挡点Pose＝f(α,ve)，动力型换挡点Poss＝f(α,vs)，其中α为节气门开度，ve为经济型换挡点对应的车速，vs为动力型换挡点对应的车速，则适应当前行驶工况下的换挡点Posi＝f(α,ve+SPi(vs-ve))，如图5所示，自动变速器电子控制单元根据换挡点Posi进行换挡。
接下来，程序进入步骤11，自动变速器电子控制单元判断钥匙开关是否关闭，若为否，则程序进入步骤3，进入下一次循环。若为是，则程序结束。如图2所示，自动变速器电子控制单元根据驾驶员的意愿，车辆内部环境及外部的路况信息和驾驶员选择的驾驶模式，对自动换挡进行控制。如图1中所述，自动变速器电子控制单元首先判断驾驶模式是否为优先驾驶模式，若是优先驾驶模式，则变速器电子控制单元将优先选择如图2所示的热保护换挡规律、暖机模式换挡规律或者雪地模式换挡规律。若不是优先控制模式，则变速器电子控制单元将根据如图1中步骤7计算出的车辆综合性评价参数SPi，选择出适应当前驾驶风格的换挡规律。
图3是本发明一个实施例的一种具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法的最佳燃油经济性换挡规律示意图。如图3所示，最佳燃油经济性换挡点Pose＝f(α,ve)，其中α为节气门开度，ve为最佳燃油经济型换挡点在节气门开度为α时对应的车速，当自动变速器电子控制单元选择在该换挡规律下进行自动换挡时，车辆将获得最佳的燃油经济性。
图4是本发明一个实施例的一种具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法的最佳动力性换挡规律示意图。如图4所示，最佳动力性换挡点Poss＝f(α,vs)，其中α为节气门开度，vs为最佳动力性换挡点在节气门开度为α时对应的车速，当自动变速器电子控制单元选择在该换挡规律下进行换挡时，车辆将获得最佳的动力性。
图5是本发明一个实施例的一种具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法的确定适应不同驾驶风格换挡点的示意图。如图5所示，适应当前行驶工况的目标换挡点Posi＝f(α,vi)，α为节气门开度，vi为目标换挡点在节气门开度为α时对应的车速，且vi＝ve+SPi(vs-ve)。当自动变速器电子控制单元选择在该目标换挡规律下进行换挡时，车辆将按照驾驶员的驾驶风格进行换挡，从而提高了驾驶的舒适性和行驶的安全性。
另外，本发明实施例的自动变速器换挡控制方法的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。
Claims (10)
1.一种具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集当前车辆运行工况下的行驶参数；
根据所述当前车辆运行工况下的行驶参数得到多个动力性评价参数，其中，所述多个动力性评价参数分别用于评价不同的驾驶风格，所述多个动力性评价参数包括第一动力性评价参数SP1、第二动力性评价参数SP2、第三动力性评价参数SP3和第四动力性评价参数SP4，所述第一动力性评价参数SP1＝f(α1,A+)，所述SP1表示从车辆的正加速度和驾驶员的意图α1关系角度对驾驶风格的动力性进行评价；所述第二动力性评价参数SP2＝f(No,α2)，所述SP2表示从输出轴转速跟节气门开度α2的关系角度对驾驶风格的动力性进行评价；所述第三动力性评价参数SP3＝f(No,A)，所述SP3表示从车辆加速度跟车速的关系角度对评价驾驶风格的动力性进行评价；所述第四动力性评价参数SP4＝f(TO,NO)，所述SP4表示从车辆负载跟车速的关系角度对评价车辆的动力性进行评价，其中，A表示车辆加速度，α表示气节门开度，NO表示变速箱输出轴转速，TO表示变速箱输出扭矩；
根据所述多个动力性评价参数得到综合动力性评价参数；
判断当前的综合动力性评价参数和上一采样点得到的综合动力性评价参数的变化是否超过预设值；
如果是，则根据所述当前的综合动力性评价参数计算新的换挡点，并将当前的换挡点变更为所述新的换挡点。
2.根据权利要求1所述的具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法，其特征在于，所述行驶参数还包括：发动机转速Ne，发动机输出扭矩Te，变速箱的油温TAT，刹车信号，行驶车速Vveh和节气门变化梯度
3.根据权利要求1所述的具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法，其特征在于，所述综合动力性评价参数SP通过如下公式得到，所述公式为：
SP＝Max[SP1,SP2,SP3,SP4]。
4.根据权利要求3所述的具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法，其特征在于，所述预设值为0.1。
5.根据权利要求4所述的具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法，其特征在于，所述根据所述当前车辆运行工况下的行驶参数得到多个动力性评价参数，其中，所述多个动力性评价参数分别用于评价不同的驾驶风格之前，还包括：对所述行驶参数进行滤波处理。
6.根据权利要求5所述的具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法，其特征在于，通过如下公式对所述行驶参数进行低通滤波处理，其中，所述公式为：
Yn＝kXn+(1-k)Yn-1，
其中，所述Xn为本次采样值，Yn-1为上次滤波输出值，k为滤波系数，Yn为本次滤波输出值。
7.根据权利要求3所述的具有驾驶风格识别的自动变速器换挡控制方法，其特征在于，根据所述多个动力性评价参数得到综合动力性评价参数，其中，判断当前的综合动力性评价参数和上一采样点得到的综合动力性评价参数的变化是否超过预设值之前，还包括：对所述综合动力性评价参数SP进行滤波处理。
8.一种具有驾驶风格识别的自动变速器换挡系统，其特征在于，包括以下模块：
行驶参数采集模块，用于采集当前车辆运行工况下的行驶参数；
动力性评价参数计算模块，根据所述当前车辆运行工况下的行驶参数得到多个动力性评价参数，其中，所述多个动力性评价参数分别用于评价不同的驾驶风格；
综合动力性评价参数计算模块，根据所述多个动力性评价参数得到综合动力性评价参数；以及
逻辑判断模块，判断当前的所述综合动力性评价参数和上一采样点得到的所述综合动力性评价参数的变化是否超过预设值；如果是，则根据所述当前的综合动力性评价参数计算新的换挡点；
换挡模块，并将当前的换挡点变更为所述新的换挡点。
9.根据权利要求8所述的具有驾驶风格识别的自动变速器换挡系统，其特征在于，还包括行驶参数低通滤波处理模块，对所述行驶参数进行滤波处理。
10.根据权利要求8所述的具有驾驶风格识别的自动变速器换挡系统，其特征在于，还包括综合动力性评价参数低通滤波处理模块，对所述行驶参数进行滤波处理。
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