CN110805691B - 一种自动变速器上坡模式的换挡方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于自动变速器技术领域，公开了一种自动变速器上坡模式的换挡方法，包括以下步骤：获取基准换挡表；计算不同上坡类型的车速补偿值，根据基准换挡表和车速补偿值获得复合换挡表；获取坡度信号值，并判断自动变速器的工作模式是否为上坡模式；若是，根据坡度信号值确定自动变速器的新上坡类型NewType；确定自动变速器的实际上坡类型ActType，当满足换挡条件时，根据实际上坡类型ActType对应复合换挡表进行换挡。本发明的有益效果：保证上坡模式换挡时的动力的充足和连续性；避免坡度信号值跳变造成新上坡类型的频繁变化，避免上坡类型切换导致换挡频繁现象的发生。

Description

一种自动变速器上坡模式的换挡方法
技术领域
本发明涉及自动变速器技术领域，尤其涉及一种自动变速器上坡模式的换挡方法。
背景技术
自动变速器(如AT、DCT、AMT等)是自动根据车速及油门踏板开度进行换挡的设备，在坡路工况下的换挡模式与道路的实际坡度值有关，如上坡时采用上坡模式的换挡表进行换挡，下坡时采用下坡模式的换挡表进行换挡。已有的上坡模式是根据坡路范围将上坡模式分为上坡模式一和上坡模式二，通过标定确定上坡模式一和上坡模式二的换挡表。当车辆在上坡行驶时，根据坡度范围选择上坡模式一或上坡模式二，采用相应的换挡表进行换挡，当满足特定条件时，可以在上坡模式一和上坡模式二之间进行切换。
但是现有的换挡方法无法满足不同上坡坡路范围，仅两种换挡方法在某些坡路范围内出现动力不足或过多的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动变速器上坡模式的换挡方法，以解决现有的换挡方法无法满足不同上坡坡路范围的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种自动变速器上坡模式的换挡方法，包括以下步骤：
获取基准换挡表；
计算不同上坡类型的车速补偿值，根据所述基准换挡表和所述车速补偿值获得复合换挡表；
获取坡度信号值，并判断自动变速器的工作模式是否为上坡模式；
若是，根据所述坡度信号值确定所述自动变速器的新上坡类型NewType；
确定所述自动变速器的实际上坡类型ActType，当满足换挡条件时，根据所述实际上坡类型ActType对应所述复合换挡表进行换挡。
作为优选，所述获取基准换挡表的步骤包括：
构造第一映射表，所述第一映射表表示不同上坡坡度值对应的上坡类型；
构造第二映射表，所述第二映射表表示不同油门踏板开度和不同换挡类型对应的基准换挡点，所述基准换挡点包括升挡点UpB(ij,k)和降挡点DwB(ij,k)，其中i代表换挡前挡位，j代表换挡后挡位，k代表油门踏板开度。
作为优选，所述计算不同上坡类型的车速补偿值，根据所述基准换挡表和所述车速补偿值获得复合换挡表的步骤包括：
确定基准换挡类型，所述基准换挡类型包括基准升档类型和基准降档类型；
标定基准升挡类型的车速补偿值UpD_m(ab)作为基准升挡补偿值，基准降挡类型的车速补偿值DwD_m(cd)作为基准降挡补偿值，其中a、c代表基准换挡类型换挡前的挡位，b、d代表基准换挡类型换挡后的挡位，m代表上坡类型。
作为优选，所述计算不同上坡类型的车速补偿值，根据所述基准换挡表和所述车速补偿值获得复合换挡表的步骤还包括：
除所述基准换挡类型以外的换挡类型的车速补偿值计算公式如下：
UpD_m(ij)＝(Ra/Ri)·UpDm(ab)；
DwD_m(ij)＝(Rc/Ri)·DwD_m(cd)；
其中Ra、Rc代表基准换挡类型换挡前挡位的速比，Ri代表其它换挡类型换挡前挡位的速比。
作为优选，所述计算不同上坡类型的车速补偿值，根据所述基准换挡表和所述车速补偿值获得复合换挡表的步骤还包括：
通过所述基准换挡点和所述车速补偿值相加获得所述复合换挡表，所述复合换挡表中的上坡类型m的升挡点Up_m(ij,k)的计算公式如下：
Up_m(ij,k)＝UpB(ij,k)+UpD_m(ij)；
所述换挡表中的上坡类型m的降挡点Dw_m(ij,k)的计算公式如下：
Dw_m(ij,k)＝DwB(ij,k)+DwD_m(ij)。
作为优选，所述若是，根据所述坡度信号值确定所述自动变速器的新上坡类型NewType的步骤包括：
根据所述坡度信号值按照预设存储规则存储于数据组中；
在每个采样周期TO，所述数据组中的数据值等于所述上坡类型的数量，若计数器中的最大值大于等于上坡类型判断阈值DeTypeLim时，则所述新上坡类型NewType为这个最大值的计数器对应的上坡类型，否则所述新上坡类型NewType保持当前所述实际上坡类型ActType。
作为优选，所述预设存储规则包括：在每个采样周期T0，将数据组中的第一个坡度信号值进行舍弃，将剩余的坡度信号值依次前移，将采集的坡度信号值存储于数据组中的最后一个地址处。
作为优选，所述确定所述自动变速器的实际上坡类型ActType，当满足换挡条件时，根据所述实际上坡类型ActType对应所述复合换挡表进行换挡的步骤包括：
将上坡类型切换标志位TypeChg与1进行对比，若所述上坡类型切换标志位TypeChg＝1，则所述实际上坡类型ActType为前一步骤中确定的所述新上坡类型NewType；若所述上坡类型切换标志位TypeChg≠1，保持上一采样时刻的所述实际上坡类型ActType不变。
作为优选，所述上坡类型切换标志位TypeChg根据换挡进程标志位ShiftState和换挡后累积时间NoSftCtr判断：
当所述自动变速器在换挡进程中时，ShiftState＝1，换挡后时间计数器NoSftCtr＝0，上坡类型切换标志位TypeChg＝0；
当所述自动变速器不在换挡进程中时，ShiftState＝0，如果NoSftCtr等于换挡后时间限值NoSftLim，则TypeChg＝1，否则根据采样周期T0对换挡后时间计数器NoSftCtr执行累加操作。
本发明的有益效果：通过先标定基准挡位的车速补偿值，再计算其它各挡位的车速补偿值，进而确定各上坡类型的复合换挡表，保证上坡模式换挡时的动力的充足和连续性；另外，根据数据组中的坡度信号值与各上坡类型坡度分界值大小关系的判断方法确定新上坡类型，避免坡度信号值跳变造成新上坡类型的频繁变化，实际上坡类型的切换需满足上坡类型切换条件，避免上坡类型切换导致换挡频繁现象的发生。
附图说明
图1是本发明的具体实施方式提供的自动变速器上坡模式的换挡方法的流程图；
图2是本发明的具体实施方式提供的自动变速器上坡模式的换挡方法中确定自动变速器的新上坡类型NewType的流程示意图；
图3是本发明的具体实施方式提供的自动变速器上坡模式的换挡方法中坡度信号值数据采集方法的示意图；
图4是本发明的具体实施方式提供的自动变速器上坡模式的换挡方法中确定自动变速器当前上坡类型的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
如图1，本发明提供一种自动变速器上坡模式的换挡方法，包括：
获取基准换挡表；
计算不同上坡类型的车速补偿值，根据所述基准换挡表和所述车速补偿值获得复合换挡表；
获取坡度信号值，并判断自动变速器的工作模式是否为上坡模式；
若是，根据所述坡度信号值确定所述自动变速器的新上坡类型NewType；
确定所述自动变速器的实际上坡类型ActType,当满足换挡条件时，根据所述实际上坡类型ActType对应所述复合换挡表进行换挡。
具体地，获取基准换挡表，是上坡类型type0对应的换挡表，一般通过标定进行确定。所述上坡类型type0是指上坡坡度值slope小于等于基准坡度值slp1对应的上坡类型(基准坡度值slp1应满足0＜slp0＜slp1，其中slp0为上坡模式进入坡度限值，代表自动变速器进入上坡模式的最小坡度值要求)；所述上坡类型指通过若干个基准坡度值作为坡度分界值，将上坡坡路区分为若干个类型。以五个基准坡度值slp1、slp2、slp3、slp4、slp5(slp1＜slp2＜slp3＜slp4＜slp5)为例，各上坡坡路类型见映射表1。映射表1中，第一行的参数为上坡坡度值，第二行的参数为上坡类型。
映射表1
Figure BDA0002234824460000061
以六挡自动变速器为例，上坡模式的基准换挡表见映射表2。映射表2中，第一行的参数为油门踏板开度，第一列的参数为换挡类型，如“1-2”代表“1挡升2挡”，其它参数为各换挡类型在不同油门开度下的升挡点UpB(ij，k)和降挡点DwB(ij,k)，其中i代表换挡前挡位，j代表换挡后挡位，k代表油门踏板开度(单位：％)。
映射表2
Figure BDA0002234824460000071
计算不同上坡类型的车速补偿值，根据所述基准换挡表和所述车速补偿值获得复合换挡表步骤具体包括：
首先确定上坡模式基准换挡类型，包括基准升挡类型和基准降挡类型。然后针对不同的上坡类型，标定基准升挡类型的车速补偿值UpD_m(ab)作为基准升挡补偿值，基准降挡类型的车速补偿值DwD_m(cd)作为基准降挡补偿值，上坡坡度越大，对应的车速补偿值也应该越大；其中a、c代表基准换挡类型换挡前的挡位，b、d代表基准换挡类型换挡后的挡位，m代表上坡类型。进行车速补偿的目的是使车辆在上坡时换挡比在平路时换挡更晚，保证车辆上坡时动力充足。此外，为使自动变速器每次换挡时发动机转速数变化相同，保证每次换挡时动力变化程度基本相同，让驾驶员在每次换挡时感觉动力是连续变化的，采用以下公式计算除基准换挡类型外其它换挡类型的车速补偿值：
UpD_m(ij)＝(Ra/Ri)·UpD_m(ab)和DwD_m(ij)＝(Rc/Ri)·DwD_m(cd)。
其中Ra、Rc代表基准换挡类型换挡前挡位的速比，Ri代表其它换挡类型换挡前挡位的速比。以“1挡升2挡”作为基准升挡类型，“2挡降1挡”作为基准降挡类型为例，坡路类型1的基准换挡类型的车速补偿值标定为“UpD_1(12)”和“DwD_1(21)”，则在坡路类型1下的“3挡升4挡”和“6挡降5挡”的车速补偿值可分别表示为：UpD_1(34)＝(R1/R3)·UpD_1(12)和DwD_1(65)＝(R2/R6)·DwD_1(21)。
进而得到各坡路范围下各换挡类型的车速补偿值，见映射表3。映射表3中，第一行的参数为上坡类型，第一列的参数为换挡类型，其它参数为不同上坡类型下各换挡类型的车速补偿值。
映射表3
type1 type2 type3 type4 type5
1-2 UpD_1(12) UpD_2(12) UpD_3(12) UpD_4(12) UpD_5(12)
2-3 UpD_1(23) UpD_2(23) UpD_3(23) UpD_4(23) UpD_5(23)
3-4 UpD_1(34) UpD_2(34) UpD_3(34) UpD_4(34) UpD_5(34)
4-5 UpD_1(45) UpD_2(45) UpD_3(45) UpD_4(45) UpD_5(45)
5-6 UpD_1(56) UpD_2(56) UpD_3(56) UpD_4(56) UpD_5(56)
2-1 DwD_1(21) DwD_2(21) DwD_3(21) DwD_4(21) DwD_5(21)
3-2 DwD_1(32) DwD_2(32) DwD_3(32) DwD_4(32) DwD_5(32)
4-3 DwD_1(43) DwD_2(43) DwD_3(43) DwD_4(43) DwD_5(43)
5-4 DwD_1(54) DwD_2(54) DwD_3(54) DwD_4(54) DwD_5(54)
6-5 DwD_1(65) DwD_2(65) DwD_3(65) DwD_4(65) DwD_5(65)
进一步，获得各上坡类型的复合换挡表，具体通过映射表2中的基准换挡点和映射表3中对应的车速补偿值相加得到。以上坡类型m的升挡点Up_m(ij,k)和降挡点Dw_m(ij,k)的计算公式如下：
Up_m(ij,k)＝UpB(ij,k)+UpD_m(ij)和Dw_m(ij,k)＝DwB(ij,k)+DwD_m(ij)。
如上坡类型1下90％油门踏板开度下3挡升4挡的换挡点为：
Up_1(34,90)＝UpB(34,90)+UpD_1(34)；
通过以上算法，可以得到各上坡类型的复合换挡表。以上坡类型1为例，上坡类型1的复合换挡表见映射表4。映射表4中，第一行的参数为油门踏板开度(单位：％)，第一列的参数为换挡类型，其它参数为各换挡类型在不同油门开度下的换挡点。
映射表4
Figure BDA0002234824460000091
接下来获取坡度信号值，变速器控制单元在每个采样周期T0实时获取坡度信号值，坡度信号值的获取可通过两种方式：一是变速器控制单元通过CAN总线接收其它控制器发送的坡度信号值；二是变速器控制单元根据发动机转速、发动机扭矩、油门踏板开度等车辆状态信息，通过计算实时获取坡度信号值。
继续判断自动变速器的工作模式是否为上坡模式。首先判断是否满足上坡模式的退出条件，如果满足上坡模式的退出条件，自动变速器的工作模式退出上坡模式；否则判断是否满足上坡模式的进入条件，如果满足上坡模式的进入条件，自动变速器的工作模式置为上坡模式，否则自动变速器的工作模式退出上坡模式。所述上坡模式的退出条件和进入条件根据获取的坡度信号值大小、换挡杆位置、车速大小、变速器油温、油门踏板开度、故障状态等进行判断。
如图2，继续确定自动变速器的新上坡类型NewType。将获取的坡度信号值按照预设存储规则存储于数据组中，数据组中的数据总数为SumSlope，在每个采样周期TO，计数器ctr0、ctr1、ctr2、ctr3、ctr4和ctr5计算数据组中的数据值属于步骤一中各上坡类型的数量，当计数器ctr0、ctr1、ctr2、ctr3、ctr4和ctr5中的最大值大于等于上坡类型判断阈值DeTypeLim(DeTypeLim的选取与SumType有关，应满足DeTypeLim＞0.5·SumType)时，确定NewType为这个最大值的计数器对应的上坡类型，否则NewType保持当前的实际上坡类型ActType。采用这种方法判断上坡类型主要是起到对坡度信号值滤波的作用，避免道路颠簸或者其它原因造成坡度信号值跳变导致新上坡类型频繁变化。
结合图3所示的数据采集方法示意图，其中数据组中的数据值总数SumSlope＝10，上坡类型判断阈值DeType＝6。举例说明具体判断方法为：例如ctr0、ctr1、ctr2、ctr3、ctr4和ctr5中的最大值为ctr3，且ctr3大于等于6，则判断自动变速器的新上坡类型NewType＝3。
预设存储规则具体包括：在每个采样周期T0将数据组中的第一个坡度信号值进行舍弃，将剩余的坡度信号值依次前移，将采集的坡度信号值存储于数据组中的最后一个地址处，即每次新采集数据时，将数据组最前面的数据值进行舍弃，将剩余的数据值依次前移，使得新采集的数据值位于数据组的最后地址处，这样能够保证数据组中的数据值都是最新的。
最后，确定自动变速器的实际上坡类型ActType，如图4当满足换挡条件时，自动变速器根据ActType对应的复合换挡表进行换挡。自动变速器的实际上坡类型ActType与上坡类型切换标志位TypeChg有关，如果TypeChg＝1，则将ActType置为步骤六获取的NewType；如果TypeChg不等于1，则保持上一采样时刻的ActType不变。所述上坡类型切换标志位TypeChg根据换挡进程标志位ShiftState和换挡后累积时间NoSftCtr判断：当自动变速器在换挡进程中时，ShiftState＝1，换挡后时间计数器NoSftCtr＝0，上坡类型切换标志位TypeChg＝0；当自动变速器不在换挡进程中时，ShiftState＝0，如果NoSftCtr等于换挡后时间限值NoSftLim，则TypeChg＝1，否则根据采样周期对换挡后时间计数器NoSftCtr执行累加操作。所述无换挡时间限值NoSftLim是控制程序中的标定量，用于限制当NewType和ActType不相等时，从ActType切换到NewType的间隔时间，用于避免上坡类型切换时换挡频繁现象的发生。NoSftLim可标定为一个定值，也可根据切换前后的上坡类型，采用查表的方法进行确定，如映射表5。映射表5中，第一行的参数为NewType，第一列的参数为ActType，其余参数代表从ActType切换到NewType的时间限值，如NoSftLim34代表从上坡类型type3切换到上坡类型type4的时间限值。
映射表5
Figure BDA0002234824460000111
Figure BDA0002234824460000121
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动变速器上坡模式的换挡方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取基准换挡表；
计算不同上坡类型的车速补偿值，根据所述基准换挡表和所述车速补偿值获得复合换挡表；
获取坡度信号值，并判断自动变速器的工作模式是否为上坡模式；
若是，根据所述坡度信号值确定所述自动变速器的新上坡类型NewType；
确定所述自动变速器的实际上坡类型ActType，当满足换挡条件时，根据所述实际上坡类型ActType对应所述复合换挡表进行换挡；其中，
所述获取基准换挡表的步骤包括：
构造第一映射表，所述第一映射表表示不同上坡坡度值对应的上坡类型；
构造第二映射表，所述第二映射表表示不同油门踏板开度和不同换挡类型对应的基准换挡点，所述基准换挡点包括升挡点UpB(ij,k)和降挡点DwB(ij,k)，其中i代表换挡前挡位，j代表换挡后挡位，k代表油门踏板开度；
所述计算不同上坡类型的车速补偿值，根据所述基准换挡表和所述车速补偿值获得复合换挡表的步骤包括：
确定基准换挡类型，所述基准换挡类型包括基准升档类型和基准降档类型；
标定基准升挡类型的车速补偿值UpD_m(ab)作为基准升挡补偿值，基准降挡类型的车速补偿值DwD_m(cd)作为基准降挡补偿值，其中a、c代表基准换挡类型换挡前的挡位，b、d代表基准换挡类型换挡后的挡位，m代表上坡类型；以及
除所述基准换挡类型以外的换挡类型的车速补偿值计算公式如下：
UpD_m(ij)＝(Ra/Ri)·UpD_m(ab)；
DwD_m(ij)＝(Rc/Ri)·DwD_m(cd)；
其中Ra、Rc代表基准换挡类型换挡前挡位的速比，Ri代表其它换挡类型换挡前挡位的速比。
2.根据权利要求1所述的自动变速器上坡模式的换挡方法，其特征在于，所述计算不同上坡类型的车速补偿值，根据所述基准换挡表和所述车速补偿值获得复合换挡表的步骤还包括：
通过所述基准换挡点和所述车速补偿值相加获得所述复合换挡表，所述复合换挡表中的上坡类型m的升挡点Up_m(ij,k)的计算公式如下：
Up_m(ij,k)＝UpB(ij,k)+UpD_m(ij)；
所述换挡表中的上坡类型m的降挡点Dw_m(ij,k)的计算公式如下：
Dw_m(ij,k)＝DwB(ij,k)+DwD_m(ij)。
3.根据权利要求2所述的自动变速器上坡模式的换挡方法，其特征在于，所述若是，根据所述坡度信号值确定所述自动变速器的新上坡类型NewType的步骤包括：
根据所述坡度信号值按照预设存储规则存储于数据组中；
在每个采样周期TO，所述数据组中的数据值等于所述上坡类型的数量，若计数器中的最大值大于等于上坡类型判断阈值DeTypeLim时，则所述新上坡类型NewType为这个最大值的计数器对应的上坡类型，否则所述新上坡类型NewType保持当前所述实际上坡类型ActType。
4.根据权利要求3所述的自动变速器上坡模式的换挡方法，其特征在于，所述预设存储规则包括：在每个采样周期T0，将数据组中的第一个坡度信号值进行舍弃，将剩余的坡度信号值依次前移，将采集的坡度信号值存储于数据组中的最后一个地址处。
5.根据权利要求4所述的自动变速器上坡模式的换挡方法，其特征在于，所述确定所述自动变速器的实际上坡类型ActType,当满足换挡条件时，根据所述实际上坡类型ActType对应所述复合换挡表进行换挡的步骤包括：
将上坡类型切换标志位TypeChg与1进行对比，若所述上坡类型切换标志位TypeChg＝1，则所述实际上坡类型ActType为前一步骤中确定的所述新上坡类型NewType；若所述上坡类型切换标志位TypeChg≠1，保持上一采样时刻的所述实际上坡类型ActType不变。
6.根据权利要求5所述的自动变速器上坡模式的换挡方法，其特征在于，所述上坡类型切换标志位TypeChg根据换挡进程标志位ShiftState和换挡后累积时间NoSftCtr判断：
当所述自动变速器在换挡进程中时，ShiftState＝1，换挡后时间计数器NoSftCtr＝0，上坡类型切换标志位TypeChg＝0；
当所述自动变速器不在换挡进程中时，ShiftState＝0，如果NoSftCtr等于换挡后时间限值NoSftLim，则TypeChg＝1，否则根据采样周期T0对换挡后时间计数器NoSftCtr执行累加操作。
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