CN110206878B - 一种重型车自动变速箱的换挡控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种重型车自动变速箱的换挡控制方法，变速箱控制单元TCU先根据车辆运行状态和驾驶员的操作意图选择最优的换挡模式，再计算该最优换挡模式下的目标挡位，然后变速箱执行机构根据计算得到的目标档位以及换挡指令执行换挡操作，其中，换挡模式包括手动模式、动力模式、经济模式、高温模式、坡道模式、高原模式和热机模式。该设计同时考虑了汽车行驶状态、驾驶员需求特殊行驶工况、道路以及环境对换档的影响，通过特定的逻辑控制策略保证了车辆在各工况下的动力性、经济性以及驾驶性能。

Description

一种重型车自动变速箱的换挡控制方法
技术领域
本发明属于重型车换挡控制领域，具体涉及一种重型车自动变速箱的换挡控制方法。
背景技术
汽车手动变速器具有效率高、成本低、生产工艺成熟的特点，目前仍然是汽车(尤其是重型汽车)变速器中的主流产品。但手动变速器存在着换挡困难、动力中断以及驾驶员水平对车辆行驶性能有较大影响等缺陷，而且手动频繁换挡容易造成驾驶员行驶疲劳，增加了驾车行驶的不安全因素。机械自动变速箱(AMT，Automated MechanicalTransmission)以其结构简单、技术难度低以及开发成本低等优点，成为重型车自动变速技术的首选目标。而变速箱发展的核心是其控制方法的研究，换挡控制策略作为自动变速控制的关键技术已成为未来商用车变速箱发展需要攻克的主要难题。对于机械自动变速箱，常规的换挡控制策略仅考虑汽车驾驶的基本行驶状态以及驾驶员需求，没有充分考虑特殊行驶工况和道路与环境对换档的影响，因此无法保证车辆在各工况下的动力性、经济性以及驾驶性能。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种能够保证车辆在各工况下的动力性、经济性以及驾驶性能的重型车自动变速箱的换挡控制方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案如下：
一种重型车自动变速箱的换挡控制方法，依次包括以下步骤：
步骤一、变速箱控制单元TCU先根据车辆运行状态和驾驶员的操作意图选择最优的换挡模式，然后计算该最优换挡模式下的目标挡位，其中，所述换挡模式包括手动模式、动力模式、经济模式、高温模式、坡道模式、高原模式和热机模式；
步骤二、变速箱执行机构根据计算得到的目标档位以及换挡指令执行换挡操作。
步骤一中，所述计算目标挡位是指：
当车辆处于所述动力模式或经济模式时，先根据估算得到的车辆质量值确定其所对应的载重等级，再通过查看预先标定的该载重等级下的油门开度-目标挡位表得到目标挡位，其中，所述载重等级包括轻载级、中载级和重载级；
当车辆处于所述高温模式时，先根据发动机冷却液温度或变速箱油温值确定其所对应的温度等级模式，再通过查看预先标定的该温度等级模式下的油门开度-目标挡位表得到目标挡位，其中，所述温度等级模式包括高温级模式、超高温级模式；
当车辆处于所述坡道模式时，先根据计算得到的车辆质量和坡度值确定其坡度质量等级百分比，再根据该坡度质量等级百分比确定其所对应的爬坡等级模式，然后通过查看预先标定的该爬坡等级模式下的油门开度-目标挡位表得到目标挡位，其中，所述爬坡等级模式包括低级模式、中级模式和高级模式；
当车辆处于所述高原模式时，先根据估算得到的车辆质量值确定其所对应的载重等级，再通过查看预先标定的该载重等级下的油门开度-目标挡位表得到初始目标挡位，然后根据外界气压实际值对初始目标挡位进行修正以得到该模式下的目标档位，其中，所述载重等级包括轻载级、中载级和重载级；
当车辆处于所述热机模式时，先通过查看预先标定的油门开度-目标挡位表得到初始目标挡位，然后根据外界环境温度值对初始目标挡位进行修正以得到该模式下的目标档位。
当车辆处于所述经济模式或坡道模式时，根据估算得到的车辆质量值确定其所对应的载重等级为轻载级、中载级或重载级，若确定为中载级或重载级，通过查表得到目标挡位后根据转弯半径对其进行修正，并将修正后的目标挡位作为该模式下的目标挡位。
当车辆处于所述手动模式时，变速箱控制单元TCU启动发动机保护程序，避免发动机转速过高或低于怠速值；
当车辆处于所述高温模式时，变速箱控制单元TCU控制发动机处于高转速以实现散热。
所述手动模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到手动模式触发按钮处于开启状态；
所述动力模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到动力模式触发按钮处于开启状态；
所述经济模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到经济模式触发按钮处于开启状态；
所述高温模式中，高温级模式、超高温级模式的进入和退出条件为：当变速箱控制单元TCU监测到发动机冷却液温度或变速箱油温大于设定值A1时进入高温级模式，大于设定值A2时进入超高温级模式，小于设定值A3且大于定值A4时退出超高温级模式并进入高温级模式，小于设定值A4时退出高温级模式，其中，A4＜A1＜A3＜A2；
所述坡道模式中，低级模式、中级模式和高级模式的进入和退出条件为：当变速箱控制单元TCU计算得到的坡度值大于其对应的载重等级下的标定阈值B1时等待一段时间后进入低级模式，当计算得到的坡度质量等级百分比大于标定阈值B2时等待一段时间后进入中级模式，当计算得到的坡度质量等级百分比大于标定阈值B3时等待一段时间后进入高级模式，当计算得到的坡度质量等级百分比小于标定阈值B4且大于标定阈值B5时等待一段时间后退出高级模式并进入中级模式，当计算得到的坡度质量等级百分比小于标定阈值B5且大于标定阈值B6时等待一段时间后退出中级模式并进入低级模式，当计算得到的坡度值小于其对应的载重等级下的标定阈值B6时退出低级模式，其中，B6＜B1＜B5＜B2＜B4＜B3；
所述高原模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到外界处于低压环境、发动机排气烟度限制、发动机扭矩减小；
所述热机模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到发动机冷却液温度小于标定值C。
所述换挡模式的优先等级由高到低依次为手动模式、高温模式、坡道模式、高原模式、热机模式、动力模式、经济模式。
所述车辆质量及坡度值采用基于扩展卡尔曼滤波的算法估算得到。
所述控制方法还包括档位验证步骤，该步骤位于步骤一和步骤二之间；
所述档位验证步骤包括：
若变速箱控制单元TCU监测到车辆出现以下四种状况中的任一种，则发出禁止换挡指令：
车轮打滑状态满足一定条件；
系统电压故障或电压值过低；
车辆速度大于一定阈值，且换挡手柄欲挂入反向行驶档位；
起步过程中；
若换挡过程中变速箱控制单元TCU监测到系统电压故障或电压值过低，则发出摘空挡指令；
若变速箱控制单元TCU监测到车速急速下降、且离合器处于打开状态，则发出保持空挡滑行的指令。
所述A1为115℃，A2为135℃，A3为125℃，A4为105℃，C为10℃。
所述油门开度-目标挡位表根据发动机特性以及整车动力计算标定得到。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种重型车自动变速箱的换挡控制方法设置了包括手动模式、动力模式、经济模式、高温模式、坡道模式、高原模式和热机模式的七种换挡模式，每种模式下通过特定的计算方法确定目标挡位即最优换挡点，该设计同时考虑了汽车行驶状态、驾驶员需求特殊行驶工况、道路以及环境对换档的影响，采用规律性的逻辑控制策略有效改善了换挡品质，使得发动机和变速箱在不同工况下都能够处于最佳工作状态，保证了车辆动力性、经济性以及驾驶性能。因此，本发明保证了车辆在各工况下的动力性、经济性以及驾驶性能。
2、本发明一种重型车自动变速箱的换挡控制方法中当车辆处于所述经济模式或坡道模式时，根据估算得到的车辆质量值确定其所对应的载重等级为轻载级、中载级或重载级，若确定为中载级或重载级，通过查表得到目标挡位后根据转弯半径对其进行修正，并将修正后的目标挡位作为该模式下的目标挡位，该设计进一步改善了车辆的动力性和经济性。因此，本发明进一步改善了车辆的动力性和经济性。
3、本发明一种重型车自动变速箱的换挡控制方法中在进入或退出坡道模式的过程中，当满足进入或退出的数据要求后需等待一段时间后再进入相应的模式，该设计可有效提高控制系统的稳定性，避免各模式之间产生突变。因此，本发明提高了控制系统的稳定性。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种重型车自动变速箱的换挡控制方法，依次包括以下步骤：
步骤一、变速箱控制单元TCU先根据车辆运行状态和驾驶员的操作意图选择最优的换挡模式，然后计算该最优换挡模式下的目标挡位，其中，所述换挡模式包括手动模式、动力模式、经济模式、高温模式、坡道模式、高原模式和热机模式；
步骤二、变速箱执行机构根据计算得到的目标档位以及换挡指令执行换挡操作。
步骤一中，所述计算目标挡位是指：
当车辆处于所述动力模式或经济模式时，先根据估算得到的车辆质量值确定其所对应的载重等级，再通过查看预先标定的该载重等级下的油门开度-目标挡位表得到目标挡位，其中，所述载重等级包括轻载级、中载级和重载级；
当车辆处于所述高温模式时，先根据发动机冷却液温度或变速箱油温值确定其所对应的温度等级模式，再通过查看预先标定的该温度等级模式下的油门开度-目标挡位表得到目标挡位，其中，所述温度等级模式包括高温级模式、超高温级模式；
当车辆处于所述坡道模式时，先根据计算得到的车辆质量和坡度值确定其坡度质量等级百分比，再根据该坡度质量等级百分比确定其所对应的爬坡等级模式，然后通过查看预先标定的该爬坡等级模式下的油门开度-目标挡位表得到目标挡位，其中，所述爬坡等级模式包括低级模式、中级模式和高级模式；
当车辆处于所述高原模式时，先根据估算得到的车辆质量值确定其所对应的载重等级，再通过查看预先标定的该载重等级下的油门开度-目标挡位表得到初始目标挡位，然后根据外界气压实际值对初始目标挡位进行修正以得到该模式下的目标档位，其中，所述载重等级包括轻载级、中载级和重载级；
当车辆处于所述热机模式时，先通过查看预先标定的油门开度-目标挡位表得到初始目标挡位，然后根据外界环境温度值对初始目标挡位进行修正以得到该模式下的目标档位。
当车辆处于所述经济模式或坡道模式时，根据估算得到的车辆质量值确定其所对应的载重等级为轻载级、中载级或重载级，若确定为中载级或重载级，通过查表得到目标挡位后根据转弯半径对其进行修正，并将修正后的目标挡位作为该模式下的目标挡位。
当车辆处于所述手动模式时，变速箱控制单元TCU启动发动机保护程序，避免发动机转速过高或低于怠速值；
当车辆处于所述高温模式时，变速箱控制单元TCU控制发动机处于高转速以实现散热。
所述手动模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到手动模式触发按钮处于开启状态；
所述动力模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到动力模式触发按钮处于开启状态；
所述经济模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到经济模式触发按钮处于开启状态；
所述高温模式中，高温级模式、超高温级模式的进入和退出条件为：当变速箱控制单元TCU监测到发动机冷却液温度或变速箱油温大于设定值A1时进入高温级模式，大于设定值A2时进入超高温级模式，小于设定值A3且大于定值A4时退出超高温级模式并进入高温级模式，小于设定值A4时退出高温级模式，其中，A4＜A1＜A3＜A2；
所述坡道模式中，低级模式、中级模式和高级模式的进入和退出条件为：当变速箱控制单元TCU计算得到的坡度值大于其对应的载重等级下的标定阈值B1时等待一段时间后进入低级模式，当计算得到的坡度质量等级百分比大于标定阈值B2时等待一段时间后进入中级模式，当计算得到的坡度质量等级百分比大于标定阈值B3时等待一段时间后进入高级模式，当计算得到的坡度质量等级百分比小于标定阈值B4且大于标定阈值B5时等待一段时间后退出高级模式并进入中级模式，当计算得到的坡度质量等级百分比小于标定阈值B5且大于标定阈值B6时等待一段时间后退出中级模式并进入低级模式，当计算得到的坡度值小于其对应的载重等级下的标定阈值B6时退出低级模式，其中，B6＜B1＜B5＜B2＜B4＜B3；
所述高原模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到外界处于低压环境、发动机排气烟度限制、发动机扭矩减小；
所述热机模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到发动机冷却液温度小于标定值C。
所述换挡模式的优先等级由高到低依次为手动模式、高温模式、坡道模式、高原模式、热机模式、动力模式、经济模式。
所述车辆质量及坡度值采用基于扩展卡尔曼滤波的算法估算得到。
所述控制方法还包括档位验证步骤，该步骤位于步骤一和步骤二之间；
所述档位验证步骤包括：
若变速箱控制单元TCU监测到车辆出现以下四种状况中的任一种，则发出禁止换挡指令：
车轮打滑状态满足一定条件；
系统电压故障或电压值过低；
车辆速度大于一定阈值，且换挡手柄欲挂入反向行驶档位；
起步过程中；
若换挡过程中变速箱控制单元TCU监测到系统电压故障或电压值过低，则发出摘空挡指令；
若变速箱控制单元TCU监测到车速急速下降、且离合器处于打开状态，则发出保持空挡滑行的指令。
所述A1为115℃，A2为135℃，A3为125℃，A4为105℃，C为10℃。
所述油门开度-目标挡位表根据发动机特性以及整车动力计算标定得到。
本发明的原理说明如下：
本发明所述高原模式中，根据外界气压实际值对初始目标挡位进行修正可以为：当气压低时提高目标换挡。
为了保证系统的稳定性，坡道模式的进入和退出条件需要做滤波处理。
本发明所述修正操作的修正量可以通过查看对应的标定表得到。
本发明所述车辆质量和坡度可以利用三自由度惯性传感器、转速传感器的监测数据以及发动机扭矩信号、刹车信号、换挡信号、档位信号数据，基于扩展卡尔曼滤波的算法估算得到。
本发明所述车轮打滑状态可通过实时检测ASR触发信号以及前轴转速前左(右)轮相对前轴转速、后左(右)轮相对前轴转速信号，通过比较准速差判断得到。
本发明通过所述档位验证方法保证了车辆的安全性。
本发明所述根据计算得到的车辆质量和坡度值确定其坡度质量等级百分比是指：将计算得到的车辆质量和坡度值通过查看预先设定的车辆质量-坡度-坡度质量等级百分比表得到其所对应的坡度质量等级百分比值(该坡度质量等级百分比值可以体现出车辆在坡道上的相对阻力)，所述该车辆质量-坡度-坡度质量等级百分比表以车辆质量为横坐标、坡度为纵坐标，且车辆质量最大、坡度最大时所对应的坡度质量等级百分比表为100％，车辆质量最小、坡度为零时所对应的坡度质量等级百分比表为0。
实施例1：
一种重型车自动变速箱的换挡控制方法，依次包括以下步骤：
步骤1、变速箱控制单元TCU根据车辆运行状态和驾驶员的操作意图选择最优的换挡模式，其中，所述换挡模式包括手动模式、动力模式、经济模式、高温模式、坡道模式、高原模式和热机模式，所述换挡模式的优先等级由高到低依次为手动模式、高温模式、坡道模式、高原模式、热机模式、动力模式、经济模式，所述手动模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到手动模式触发按钮处于开启状态；所述动力模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到动力模式触发按钮处于开启状态；所述经济模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到经济模式触发按钮处于开启状态；所述高温模式包括高温级模式和超高温级模式，所述高温级模式、超高温级模式的进入和退出条件为：当变速箱控制单元TCU监测到发动机冷却液温度或变速箱油温大于设定值115℃时进入高温级模式，大于设定值135℃时进入超高温级模式，小于设定值125℃且大于定值105℃时退出超高温级模式并进入高温级模式，小于设定值105℃时退出高温级模式；所述坡道模式包括低级模式、中级模式和高级模式，所述低级模式、中级模式、高级模式的进入和退出条件为：当变速箱控制单元TCU计算得到的坡度值大于其对应的载重等级下的标定阈值B1时等待一段时间后进入低级模式，当计算得到的坡度质量等级百分比大于标定阈值B2时等待一段时间后进入中级模式，当计算得到的坡度质量等级百分比大于标定阈值B3时等待一段时间后进入高级模式，当计算得到的坡度质量等级百分比小于标定阈值B4且大于标定阈值B5时等待一段时间后退出高级模式并进入中级模式，当计算得到的坡度质量等级百分比小于标定阈值B5且大于标定阈值B6时等待一段时间后退出中级模式并进入低级模式，当计算得到的坡度值小于其对应的载重等级下的标定阈值B6时退出低级模式，B6＜B1＜B5＜B2＜B4＜B3，所述载重等级包括轻载级、中载级和重载级，所述坡度质量等级百分比根据车辆质量和坡度值计算得到；所述高原模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到外界处于低压环境、发动机排气烟度限制、发动机扭矩减小；所述热机模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到发动机冷却液温度小于10℃，所述车辆质量及坡度值采用基于扩展卡尔曼滤波的算法估算得到；
步骤2、计算该最优换挡模式下的目标挡位并执行发动机保护操作，其中，
当车辆处于所述手动模式时，目标档位由驾驶员确定，变速箱控制单元TCU启动发动机保护程序，避免发动机转速过高或低于怠速值；
当车辆处于所述动力模式时，先根据估算得到的车辆质量值确定其所对应的载重等级，再通过查看预先标定的该载重等级下的油门开度-目标挡位表得到目标挡位；
当车辆处于所述经济模式时，先根据估算得到的车辆质量值确定其所对应的载重等级，再通过查看预先标定的该载重等级下的油门开度-目标挡位表得到目标挡位，若根据估算得到的车辆质量值确定其所对应的载重等级为中载级或重载级，通过查表得到目标挡位后根据转弯半径对其进行修正，并将修正后的目标挡位作为该模式下的目标挡位；
当车辆处于所述高温模式时，先根据发动机冷却液温度或变速箱油温值确定其所对应的温度等级模式，再通过查看预先标定的该温度等级模式下的油门开度-目标挡位表得到目标挡位。同时，变速箱控制单元TCU控制发动机处于高转速以实现散热；
当车辆处于所述坡道模式时，先根据计算得到的坡度质量等级百分比确定其所对应的爬坡等级模式，并根据估算得到的车辆质量值确定其所对应的载重等级，然后通过查看预先标定的该爬坡等级模式下的油门开度-目标挡位表得到目标挡位，若车辆质量值确定为中载级或重载级，通过查表得到目标挡位后根据转弯半径对其进行修正，并将修正后的目标挡位作为该模式下的目标挡位；
当车辆处于所述高原模式时，先根据估算得到的车辆质量值确定其所对应的载重等级，再通过查看预先标定的该载重等级下的油门开度-目标挡位表得到初始目标挡位，然后根据外界气压实际值对初始目标挡位进行修正以得到该模式下的目标档位，所述载重等级包括轻载级、中载级和重载级；
当车辆处于所述热机模式时，先通过查看预先标定的油门开度-目标挡位表得到初始目标挡位，然后根据外界环境温度值对初始目标挡位进行修正以得到该模式下的目标档位；
其中，所述油门开度-目标挡位表根据发动机特性以及整车动力计算标定得到；
步骤3、档位验证，具体为：
若变速箱控制单元TCU监测到车辆出现以下四种状况中的任一种，则发出禁止换挡指令：
车轮打滑状态满足一定条件；
系统电压故障或电压值过低；
车辆速度大于一定阈值，且换挡手柄欲挂入反向行驶档位；
起步过程中；
若换挡过程中变速箱控制单元TCU监测到系统电压故障或电压值过低，则发出摘空挡指令；
若变速箱控制单元TCU监测到车速急速下降、且离合器处于打开状态，则发出保持空挡滑行的指令；
步骤4、变速箱执行机构根据计算得到的目标档位以及换挡指令执行换挡操作。

Claims (9)

1.一种重型车自动变速箱的换挡控制方法，其特征在于：
所述控制方法依次包括以下步骤：
步骤一、变速箱控制单元TCU先根据车辆运行状态和驾驶员的操作意图选择最优的换挡模式，然后计算该最优换挡模式下的目标挡位，其中，所述换挡模式包括手动模式、动力模式、经济模式、高温模式、坡道模式、高原模式和热机模式，所述计算目标挡位是指：
当车辆处于所述动力模式或经济模式时，先根据估算得到的车辆质量值确定其所对应的载重等级，再通过查看预先标定的该载重等级下的油门开度-目标挡位表得到目标挡位，其中，所述载重等级包括轻载级、中载级和重载级；
当车辆处于所述高温模式时，先根据发动机冷却液温度或变速箱油温值确定其所对应的温度等级模式，再通过查看预先标定的该温度等级模式下的油门开度-目标挡位表得到目标挡位，其中，所述温度等级模式包括高温级模式、超高温级模式；
当车辆处于所述坡道模式时，先根据计算得到的车辆质量和坡度值确定其坡度质量等级百分比，再根据该坡度质量等级百分比确定其所对应的爬坡等级模式，然后通过查看预先标定的该爬坡等级模式下的油门开度-目标挡位表得到目标挡位，其中，所述爬坡等级模式包括低级模式、中级模式和高级模式；
当车辆处于所述高原模式时，先根据估算得到的车辆质量值确定其所对应的载重等级，再通过查看预先标定的该载重等级下的油门开度-目标挡位表得到初始目标挡位，然后根据外界气压实际值对初始目标挡位进行修正以得到该模式下的目标档位，其中，所述载重等级包括轻载级、中载级和重载级；
当车辆处于所述热机模式时，先通过查看预先标定的油门开度-目标挡位表得到初始目标挡位，然后根据外界环境温度值对初始目标挡位进行修正以得到该模式下的目标档位；
步骤二、变速箱执行机构根据计算得到的目标档位以及换挡指令执行换挡操作。
2.根据权利要求1所述的一种重型车自动变速箱的换挡控制方法，其特征在于：当车辆处于所述经济模式或坡道模式时，根据估算得到的车辆质量值确定其所对应的载重等级为轻载级、中载级或重载级，若确定为中载级或重载级，通过查表得到目标挡位后根据转弯半径对其进行修正，并将修正后的目标挡位作为该模式下的目标挡位。
3.根据权利要求1所述的一种重型车自动变速箱的换挡控制方法，其特征在于：
当车辆处于所述手动模式时，变速箱控制单元TCU启动发动机保护程序，避免发动机转速过高或低于怠速值；
当车辆处于所述高温模式时，变速箱控制单元TCU控制发动机处于高转速以实现散热。
4.根据权利要求1所述的一种重型车自动变速箱的换挡控制方法，其特征在于：
所述手动模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到手动模式触发按钮处于开启状态；
所述动力模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到动力模式触发按钮处于开启状态；
所述经济模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到经济模式触发按钮处于开启状态；
所述高温模式中，高温级模式、超高温级模式的进入和退出条件为：当变速箱控制单元TCU监测到发动机冷却液温度或变速箱油温大于设定值A1时进入高温级模式，大于设定值A2时进入超高温级模式，小于设定值A3且大于定值A4时退出超高温级模式并进入高温级模式，小于设定值A4时退出高温级模式，其中，A4＜A1＜A3＜A2；
所述坡道模式中，低级模式、中级模式和高级模式的进入和退出条件为：当变速箱控制单元TCU计算得到的坡度值大于其对应的载重等级下的标定阈值B1时等待一段时间后进入低级模式，当计算得到的坡度质量等级百分比大于标定阈值B2时等待一段时间后进入中级模式，当计算得到的坡度质量等级百分比大于标定阈值B3时等待一段时间后进入高级模式，当计算得到的坡度质量等级百分比小于标定阈值B4且大于标定阈值B5时等待一段时间后退出高级模式并进入中级模式，当计算得到的坡度质量等级百分比小于标定阈值B5且大于标定阈值B6时等待一段时间后退出中级模式并进入低级模式，当计算得到的坡度值小于其对应的载重等级下的标定阈值B6时退出低级模式，其中，B6＜B1＜B5＜B2＜B4＜B3；
所述高原模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到外界处于低压环境、发动机排气烟度限制、发动机扭矩减小；
所述热机模式的进入条件为：变速箱控制单元TCU监测到发动机冷却液温度小于标定值C。
5.根据权利要求1所述的一种重型车自动变速箱的换挡控制方法，其特征在于：所述换挡模式的优先等级由高到低依次为手动模式、高温模式、坡道模式、高原模式、热机模式、动力模式、经济模式。
6.根据权利要求1或4所述的一种重型车自动变速箱的换挡控制方法，其特征在于：所述车辆质量及坡度值采用基于扩展卡尔曼滤波的算法估算得到。
7.根据权利要求1所述的一种重型车自动变速箱的换挡控制方法，其特征在于：
所述控制方法还包括档位验证步骤，该步骤位于步骤一和步骤二之间；
所述档位验证步骤包括：
若变速箱控制单元TCU监测到车辆出现以下四种状况中的任一种，则发出禁止换挡指令：
状况一、车轮打滑状态满足一定条件；
状况二、系统电压故障或电压值过低；
状况三、车辆速度大于一定阈值，且换挡手柄欲挂入反向行驶档位；
状况四、起步过程中；
若换挡过程中变速箱控制单元TCU监测到系统电压故障或电压值过低，则发出摘空挡指令；
若变速箱控制单元TCU监测到车速急速下降、且离合器处于打开状态，则发出保持空挡滑行的指令。
8.根据权利要求4所述的一种重型车自动变速箱的换挡控制方法，其特征在于：
所述A1为115℃，A2为135℃，A3为125℃，A4为105℃，C为10℃。
9.根据权利要求4所述的一种重型车自动变速箱的换挡控制方法，其特征在于：
所述油门开度-目标挡位表根据发动机特性以及整车动力计算标定得到。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110864106B (zh) * 2019-11-29 2021-03-16 安徽江淮汽车集团股份有限公司 汽车换挡转速控制方法、设备、存储介质及装置
CN111561563A (zh) * 2020-05-26 2020-08-21 中国重汽集团济南动力有限公司 一种电传式车辆换挡控制系统及方法
CN111720534A (zh) * 2020-06-16 2020-09-29 中国重汽集团济南动力有限公司 一种多模式车辆换挡控制系统及方法
CN111853222B (zh) * 2020-07-29 2022-04-01 中国重汽集团济南动力有限公司 一种车辆换挡手柄控制系统及控制方法
CN112092797B (zh) * 2020-09-23 2021-09-21 中国第一汽车股份有限公司 一种基于多维度的换挡控制方法、装置、车辆及介质
CN112818910B (zh) 2021-02-23 2022-03-18 腾讯科技（深圳）有限公司 车辆挡位控制方法、装置、计算机设备和存储介质
CN113062975B (zh) * 2021-03-15 2022-05-06 盛瑞传动股份有限公司 一种换挡图处理方法、装置、设备和存储介质
CN113606329B (zh) * 2021-06-25 2023-04-25 东风汽车集团股份有限公司 车辆及其驾驶模式的确定方法、确定系统及tcu
CN113531114B (zh) * 2021-09-09 2022-01-04 北汽福田汽车股份有限公司 自动变速箱的换挡方法、装置、存储介质、电子设备及车辆
CN113833838B (zh) * 2021-09-22 2023-03-28 西安法士特汽车传动有限公司 基于驾驶意图的电动汽车自动变速箱坡道换挡控制方法
CN114811033B (zh) * 2022-05-13 2023-04-11 东风汽车集团股份有限公司 一种自动变速器坡道动态干预换挡控制方法
CN115143278B (zh) * 2022-06-27 2024-06-14 中国第一汽车股份有限公司 一种变速器换挡方法、装置、设备和存储介质
CN115366906A (zh) * 2022-08-05 2022-11-22 东风商用车有限公司 驾驶模式识别提醒方法、装置、设备及可读存储介质
CN117989308A (zh) * 2024-04-07 2024-05-07 潍柴动力股份有限公司 一种车辆换挡控制方法、装置、设备及存储介质

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5556349A (en) * 1994-04-28 1996-09-17 Nissan Motor Co., Ltd. Shift control apparatus for automatic transmission
KR0178573B1 (ko) * 1995-12-20 1999-04-01 전성원 자동변속기 고유온 제어 방법
WO2001006152A1 (de) * 1999-07-14 2001-01-25 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Gmbh Temperaturabhängige steurungsvorrichtung einer kupplung oder eines fahrzeuggetriebes
JP2007170620A (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 Suzuki Motor Corp 自動変速機の変速制御装置
CN101344166A (zh) * 2007-07-10 2009-01-14 丰田自动车株式会社 车辆的变速系统、自动变速器的控制设备及控制方法
CN101674950A (zh) * 2006-12-19 2010-03-17 克莱斯勒集团有限责任公司 包括运动模式和经济模式的混合动力变速器的固定速度操作
CN104696504A (zh) * 2015-01-04 2015-06-10 奇瑞汽车股份有限公司 一种车辆换档控制方法及装置
CN104937315A (zh) * 2012-12-14 2015-09-23 卡特彼勒公司 基于坡度和有效负载估计的变速器档位选择
CN105090481A (zh) * 2015-07-22 2015-11-25 北汽福田汽车股份有限公司 变速器挡位确定方法和装置
CN106696950A (zh) * 2015-07-22 2017-05-24 北汽福田汽车股份有限公司 混合动力汽车的扭矩控制架构及控制系统
CN107690540A (zh) * 2015-04-23 2018-02-13 伊顿公司 燃料经济增强型变速器手动/保持模式和低速模式
CN108331915A (zh) * 2018-02-11 2018-07-27 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种客货车自动变速箱控制方法及系统

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5556349A (en) * 1994-04-28 1996-09-17 Nissan Motor Co., Ltd. Shift control apparatus for automatic transmission
KR0178573B1 (ko) * 1995-12-20 1999-04-01 전성원 자동변속기 고유온 제어 방법
WO2001006152A1 (de) * 1999-07-14 2001-01-25 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Gmbh Temperaturabhängige steurungsvorrichtung einer kupplung oder eines fahrzeuggetriebes
JP2007170620A (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 Suzuki Motor Corp 自動変速機の変速制御装置
CN101674950A (zh) * 2006-12-19 2010-03-17 克莱斯勒集团有限责任公司 包括运动模式和经济模式的混合动力变速器的固定速度操作
CN101344166A (zh) * 2007-07-10 2009-01-14 丰田自动车株式会社 车辆的变速系统、自动变速器的控制设备及控制方法
CN104937315A (zh) * 2012-12-14 2015-09-23 卡特彼勒公司 基于坡度和有效负载估计的变速器档位选择
CN104696504A (zh) * 2015-01-04 2015-06-10 奇瑞汽车股份有限公司 一种车辆换档控制方法及装置
CN107690540A (zh) * 2015-04-23 2018-02-13 伊顿公司 燃料经济增强型变速器手动/保持模式和低速模式
CN105090481A (zh) * 2015-07-22 2015-11-25 北汽福田汽车股份有限公司 变速器挡位确定方法和装置
CN106696950A (zh) * 2015-07-22 2017-05-24 北汽福田汽车股份有限公司 混合动力汽车的扭矩控制架构及控制系统
CN108331915A (zh) * 2018-02-11 2018-07-27 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种客货车自动变速箱控制方法及系统

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