CN111022629A - 自动变速箱的换挡规律的调节方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种自动变速箱的换挡规律的调节方法和装置，从当前时刻开始，按时间顺序依次获取当前时刻之前的N个采样时刻的调节系数；其中，N是预设的正整数；每一个采样时刻的调节系数，均根据该采样时刻的实际加速度和该采样时刻的油门开度确定，最后根据当前时刻的油门开度，N个采样时刻的调节系数的均值以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律；其中，调节后的换挡规律作为控制自动变速箱的依据。特定油门开度下车辆的加速度能够反映车辆的负载状况，本方案结合车辆近期的加速度，油门开度和预设的换挡规律进行计算，从而提供一种与车辆当前的负载匹配的调节后的换挡规律，满足驾驶员的需求。

Description

自动变速箱的换挡规律的调节方法和装置

技术领域

本申请涉及自动变速箱技术领域，特别涉及一种自动变速箱的换挡规律的调节方法和装置。

背景技术

自动变速箱位于车辆的发动机和驱动轮之间，是用于实现汽车的自动换挡的重要部件。目前的自动变速箱配置有固定的换挡规律，换挡规律用于指示自动变速箱应该在哪些车况下进行换挡以及如何切换，根据换挡规律以及当前车况，自动变速箱就可以将自身的传动比调节至不同的挡位。

这种自动变速箱的问题在于，车辆的实际负载情况是复杂多变的，对应不同的负载情况驾驶员需要的换挡规律也各不相同。例如，在车辆满载且道路存在较大坡度等负载需求大时需要动力性较强的换挡规律，而车辆空载且路况良好等负载需求小时则需要经济性较好的换挡规律。现有的固定的换挡规律在工况差异较大时难以兼顾上述需求，容易出现动力不足或动力过猛等情况，无法满足驾驶员在不同行驶工况下的需求。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种自动变速箱的换挡规律的控制方法和装置，以满足驾驶员在不同负载下的换挡规律的需求。

本发明第一方面提供一种自动变速箱的换挡规律的调节方法，包括：

从当前时刻开始，按时间顺序依次获取当前时刻之前的N个采样时刻的调节系数；其中，所述N是预设的正整数；每一个所述采样时刻的调节系数，均根据所述采样时刻的实际加速度和所述采样时刻的油门开度确定；

根据当前时刻的油门开度，所述N个采样时刻的调节系数的均值，以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律；其中，所述预设换挡规律包括：最大换挡规律和最小换挡规律；所述调节后的换挡规律作为控制所述自动变速箱的依据。

可选的，所述根据当前时刻的油门开度，所述N个采样时刻的调节系数的均值，以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律，包括：

利用当前时刻的油门开度对应的最大加速度和最小加速度，以及所述N个采样时刻的调节系数的均值，计算得到插值系数；其中，所述油门开度对应的最大加速度，指代处于最小换挡规律对应的工况的车辆在所述油门开度下的理论加速度；所述油门开度对应的最小加速度，指代处于最大换挡规律对应的工况的车辆在所述油门开度下的理论加速度；

根据所述插值系数以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律。

可选的，所述利用当前时刻的油门开度对应的最大加速度和最小加速度，以及所述N个采样时刻的调节系数的均值，计算得到插值系数，包括：

用当前时刻的油门开度对应的最小加速度减去当前时刻的油门开度对应的最大加速度，得到当前时刻的加速度差值；

用所述N个采样时刻的调节系数的均值除以所述当前时刻的加速度差值，得到插值系数。

可选的，所述根据所述插值系数以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律，包括：

用插值算法和所述插值系数对预设的换挡规律进行计算，得到目标换挡规律；

按预设的调节步长计算所述目标换挡规律和所述自动变速箱当前的换挡规律之间的差值，得到换挡规律更新值；

用所述换挡规律更新值更新所述自动变速箱当前的换挡规律，得到调节后的换挡规律。

可选的，所述换挡规律，指代由相邻的两个挡位之间的多个换挡点构成的曲线，每一个所述换挡点均对应有一个油门开度和一个车速；

所述用插值算法和所述插值系数对预设的换挡规律进行计算，得到目标换挡规律，包括：

分别获取第一换挡点和第二换挡点；其中，所述第一换挡点指代当前时刻的油门开度在最大换挡规律中对应的换挡点，所述第二换挡点指代当前时刻的油门开度在最小换挡规律中对应的换挡点；

根据预设的插值系数，所述第一换挡点对应的车速和所述第二换挡点对应的车速计算得到目标车速；其中，所述目标车速和所述当前时刻的油门开度，作为所述目标换挡规律的一个换挡点。

可选的，确定任一采样时刻的调节系数的方法，包括：

比较所述采样时刻的实际加速度和所述采样时刻的油门开度对应的最小加速度，并且，比较所述采样时刻的实际加速度和所述采样时刻的油门开度对应的最大加速度；其中，所述油门开度对应的最大加速度，指代处于最小换挡规律对应的工况的车辆在所述油门开度下的理论加速度；所述油门开度对应的最小加速度，指代处于最大换挡规律对应的工况的车辆在所述油门开度下的理论加速度；

若所述采样时刻的实际加速度小于所述采样时刻的油门开度对应的最小加速度，将所述采样时刻的调节系数确定为零；

若所述采样时刻的实际加速度大于所述采样时刻的油门开度对应的最小加速度，并且所述采样时刻的实际加速度小于所述采样时刻的油门开度对应的最大加速度，将所述采样时刻的调节系数确定为所述采样时刻的实际加速度和所述采样时刻的油门开度对应的最大加速度的差值；

若所述采样时刻的实际加速度大于所述采样时刻的油门开度对应的最大加速度，将所述采样时刻的调节系数确定为所述采样时刻的油门开度对应的最小加速度和所述采样时刻的油门开度对应的最大加速度的差值。

可选的，所述根据当前时刻的油门开度，所述N个采样时刻的调节系数的均值，以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律之后，还包括：

根据所述调节后的换挡规律，当前时刻的油门开度和当前时刻的车速，判断当前时刻是否需要换挡；

若判断出当前时刻需要换挡，控制所述自动变速箱切换至所述调节后的换挡规律所指示的挡位。

本发明第二方面提供一种自动变速箱的换挡规律的调节装置，包括：

获取单元，用于从当前时刻开始，按时间顺序依次获取当前时刻之前的N个采样时刻的调节系数；其中，所述N是预设的正整数；每一个所述采样时刻的调节系数，均根据所述采样时刻的实际加速度和所述采样时刻的油门开度确定；

调节单元，用于根据当前时刻的油门开度，所述N个采样时刻的调节系数的均值，以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律；其中，所述预设换挡规律包括：最大换挡规律和最小换挡规律；所述调节后的换挡规律作为控制所述自动变速箱的依据。

可选的，所述调节单元包括：

计算单元，用于利用当前时刻的油门开度对应的最大加速度和最小加速度，以及所述N个采样时刻的调节系数的均值，计算得到插值系数；其中，所述油门开度对应的最大加速度，指代处于最小换挡规律对应的工况的车辆在所述油门开度下的理论加速度；所述油门开度对应的最小加速度，指代处于最大换挡规律对应的工况的车辆在所述油门开度下的理论加速度；

子调节单元，用于根据所述插值系数以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律。

可选的，所述计算单元利用当前时刻的油门开度对应的最大加速度和最小加速度，以及所述N个采样时刻的调节系数的均值，计算得到插值系数时，具体用于：

用当前时刻的油门开度对应的最大加速度减去当前时刻的油门开度对应的最小加速度，得到当前时刻的加速度差值；

用所述N个采样时刻的调节系数的均值除以所述当前时刻的加速度差值，得到插值系数。

本申请提供一种自动变速箱的换挡规律的调节方法和装置，从当前时刻开始，按时间顺序依次获取当前时刻之前的N个采样时刻的调节系数；其中，N是预设的正整数；每一个采样时刻的调节系数，均根据该采样时刻的实际加速度和该采样时刻的油门开度确定，最后根据当前时刻的油门开度，N个采样时刻的调节系数的均值以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律；其中，调节后的换挡规律作为控制自动变速箱的依据。特定油门开度下车辆的加速度能够反映车辆的负载状况，本方案结合车辆近期的加速度，油门开度和预设的换挡规律进行计算，从而提供一种与车辆当前的负载匹配的调节后的换挡规律，满足驾驶员的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为一种换挡规律的示意图；

图2为本申请实施例提供的一种自动变速箱的换挡规律的控制方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种计算得到调节后的换挡规律的方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的一种目标换挡规律的示意图；

图5为本申请实施例提供的一种自动变速箱的换挡控制方法的流程图；

图6为本申请实施例提供的一种自动变速箱的换挡规律的调节装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了方便理解本申请实施例所提供的调节方法，首先对本申请所涉及的部分术语进行简要说明：

车辆的挡位和换挡。车辆的发动机和驱动轮之间通过变速箱连接，发动机的输出轴连接至变速箱的输入轴，变速箱的输出轴则用于带动驱动轮，变速箱的输入轴转速(即发动机的输出轴)和变速箱的输出轴转速(即车辆驱动轮转速)称为变速箱的变速比，通过调节变速箱的变速比，可以调节给定油门开度下的车速和车辆的扭矩。车辆的不同挡位，就对应于变速箱的不同的变速比。车辆包括多个从高到低顺序排列的可选挡位，从一个挡位切换至另一个相邻的挡位的过程，就是换挡。对应的，能够根据车辆的状态自动的换挡的变速箱，就称为自动变速箱。

一般的，给定油门开度的情况下，车辆的挡位越高，经济性越好，但是驱动轮能输出的扭矩越低，动力性越差。

换挡规律，是一种用于指示自动变速箱在什么车况下需要换挡，需要在哪两个挡位之间切换的规律。目前的换挡规律中一般用车辆的油门开度和车速描述车况，为了方便理解，换挡规律可以表示为，以油门开度为纵坐标，以车速为横坐标的坐标图上的若干条换挡曲线，如图1所示，就是一种换挡规律的表现形式，虚线表示降挡，实线表示升挡，从左到右的4条虚线依次是，2挡降至1挡，3挡降至2挡，4挡降至3挡，5挡降至4挡的降挡曲线，4条实线依次是，1挡升至2挡，2挡升至3挡，3挡升至4挡，4挡升至5挡的升挡曲线。

图1中，每一条曲线的每一个点，均对应于一个油门开度和车速。对于任意一条曲线的任意一个点，若当前车辆的油门开度和车速分别等于这个点对应的油门开度和车速，那么，自动变速箱就按该点所在的换挡曲线进行换挡，例如，车辆目前处于1挡，并且油门开度和车速分别等于图1中1挡升至2挡的升挡曲线的某一个点对应的油门开度和车速，那么自动变速箱就从1挡对应的变速比切换至2挡对应的变速比，对应的车辆也就从1挡升至2挡。

在车辆实际行驶时，根据不同的情况，驾驶员需求的换挡规律也不同。在不需要输出较大扭矩的场景中，例如，路面平坦，车辆未装载物品的工况下，驾驶员希望在较低的车速就提升至较高的挡位，以获得良好的经济性，这就需要给定油门开度下，换挡规律中各个换挡点对应的速度尽可能小，在需要输出较大扭矩的场景中，例如，车辆爬坡，车辆装载有大量货物，路况极差的工况下，驾驶员希望车辆尽量保持在较低的挡位，以获得足够的推力，这就需要换挡规律中各个换挡点对应的速度尽可能大。

为了满足上述不同场景下对不同换挡规律的需求，本申请第一个实施例提供一种自动变速箱的换挡规律的调节方法，请参考图2，该方法包括以下步骤：

本申请实施例所提供的调节方法，可以由用于控制自动变速箱的控制器执行。

S201、从当前时刻开始，按时间顺序依次获取当前时刻之前的N个采样时刻的调节系数。

其中，N是预设的正整数；每一个采样时刻的调节系数，均根据采样时刻的实际加速度和采样时刻的油门开度确定。

采样时刻，是从车辆发动开始，按预设的采样周期划分的时刻。例如，预先设定采样周期为1s，那么，车辆发送后，每1s的结束就是一个采样时刻。

对应的，产生每一个采样时刻的调节系数的方法就是，每次车辆启动后，每经过采样周期(如上述例子中的1s)，就记录一次加速度传感器车辆得到的，当前的时刻车辆的实际加速度，以及油门开度传感器测量得到的当前时刻车辆的油门开度，然后计算得到当前时刻的调节系数。

以采样周期等于1s为例，车辆启动后，每1s的结束的时刻都是一个采样时刻，在车辆行驶过程中每隔1s记录一次当时的车辆加速度和油门开度，就可以计算得到当时的调节系数。

需要说明的是，每一个采样时刻的调节系数，可以在该采样时刻直接计算并记录，也可以只记录每一个采样时刻的车辆加速度和油门开度，在执行步骤S201时再用每个采样时刻的车辆加速度和油门开度计算得到对应的调节系数。

执行步骤S201时，若N等于10，采样周期为1s，那么获取的就是当前时刻的前1秒至前10秒内的10个采样时刻的调节系数。

任意一个采样时刻的调节系数可以按下述方法确定：

比较采样时刻的实际加速度和采样时刻的油门开度对应的最小加速度，并且，比较采样时刻的实际加速度和采样时刻的油门开度对应的最大加速度。

其中，油门开度对应的最大加速度，指代处于最小换挡规律对应的工况的车辆在油门开度下的理论加速度；油门开度对应的最小加速度，指代处于最大换挡规律对应的工况的车辆在油门开度下的理论加速度。

若采样时刻的实际加速度小于采样时刻的油门开度对应的最小加速度，将采样时刻的调节系数确定为零；

若采样时刻的实际加速度大于采样时刻的油门开度对应的最小加速度，并且采样时刻的实际加速度小于采样时刻的油门开度对应的最大加速度，将采样时刻的调节系数确定为采样时刻的实际加速度和采样时刻的油门开度对应的最大加速度的差值；

若采样时刻的实际加速度大于采样时刻的油门开度对应的最大加速度，将采样时刻的调节系数确定为采样时刻的油门开度对应的最小加速度和采样时刻的油门开度对应的最大加速度的差值。

上述方法可以表示为下述公式(1)：

其中k就是需要计算的某个采样时刻的调节系数，a_act表示该采样时刻车辆的实际加速度。

a₀即该采样时刻的实际加速度和采样时刻的油门开度对应的最大加速度，处于最小换挡规律对应的工况的车辆在油门开度下的理论加速度。

a_max即该采样时刻的实际加速度和采样时刻的油门开度对应的最小加速度，处于最大换挡规律对应的工况的车辆在油门开度下的理论加速度。

这里的最小换挡规律，是预先标定的，车辆在所需推力最小的工况(以下简称最小工况)下的理想换挡规律。最小工况可以认为是，在平整的水平路面上，车辆未装载货物，无故障直线行驶的情况。该工况下驱动轮只需要输出极小的扭矩就可以实现匀速或加速行驶，在这一工况下，驾驶员一般希望换挡曲线上各点对应的速度尽可能小，从而在低速时就迅速提高至较高的挡位，若以图1的形式表示，就是希望换挡曲线尽可能左移，因此该情况下的理想换挡规律称为最小换挡规律。

根据上述最小工况的条件，可以推算出最小工况下车辆行驶时理论上会受到的阻力，同时，车辆的油门开度和档位决定了车辆理论上受到的推力，结合推力和阻力就可以计算出指定油门开度和挡位下，车辆在最小工况中的理论加速度。计算任一采样时刻的调节系数时，查找该采样时刻的油门开度和挡位下，最小工况的车辆的理论加速度，然后代入上述公式(1)的a₀即可。

相反的，最大换挡规律是，车辆在所需推力最大的工况(以下简称最大工况)下的理想换挡规律。最大工况可以认为是，路面极不平坦，车辆搭载的货物的重量达到限载额度，并且在爬一个车辆所允许的最大坡度的坡的工况。显然，最大工况下，为了维持车辆正常行驶，需要驱动轮输出尽可能大的扭矩，换言之，这是需要换挡曲线中的各个点对应的速度尽可能大，使得车辆在指定油门开度下，既具有足够的车速，同时又保持在一个较低的挡位，用曲线图表示，就是希望换挡曲线尽可能右移，因此该情况下的理想换挡规律称为最大换挡规律。

同样的，也可以推算出最大工况下车辆理论上受到的阻力，以及任意油门开度和挡位下车辆理论上受到的推力，进而计算出指定油门开度和挡位下最大换挡规律对应的理论加速度。计算任一采样时刻的调节系数时，查找该采样时刻的油门开度和挡位下，最大工况的车辆的理论加速度并代入上述公式的a_max即可。

S202、根据当前时刻的油门开度，N个采样时刻的调节系数的均值，以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律。

其中，调节后的换挡规律作为控制自动变速箱的依据。

预设的换挡规律指代前述最大换挡规律和最小换挡规律。

结合上述调节系数的计算过程，可以理解的，每一个采样时刻的调节系数，可以反映出这一采样时刻下车辆的工况。具体的，对于一个采样时刻，其调节系数的绝对值越小，表明该采样时刻的实际加速度越接近于该采样时刻的油门开度和挡位下，最大工况的理论加速度，对应的，就可以认为该采样工况下车辆的实际行驶工况越接近于前述最大工况，相反的，调节系数的绝对值越大，就可以认为该采样工况下车辆的实际行驶工况越接近于前述最小工况。

进一步的，最近一段时间内的若干个采样时刻的调节系数的均值，就可以反映出这一段时间内的车辆的行驶工况，所以，利用用当前时刻的油门开度和N个采样时刻的调节系数的均值，并结合最大换挡规律和最小换挡规律计算得到的调节后的换挡规律，能够和当前车辆的行驶工况相匹配。

所以相比于现有的基于固定的换挡规律控制自动变速箱，用调节后的换挡规律控制自动变速箱更能够满足当前工况下驾驶员对换挡规律的需求。

最后需要说明的是，本实施例所提供的方法可以按一定时间间隔反复执行，从而实时的检测车辆的当前的工况并根据车辆当前工况调节换挡规律。例如，本实施例所提供的方法可以按前述采集加速度和油门开度的采样周期反复执行，也就是说，每经过一个采样周期，采集一次当前的加速度和油门开度，同时执行本实施例所提供的调节方法，产生调节后的换挡规律。

本申请提供一种自动变速箱的换挡规律的调节方法，按时间顺序依次获取当前时刻之前的N个采样时刻的车况参数(包括车辆加速度和油门开度)，针对每一个采样时刻，利用该采样时刻的车辆加速度和该采样时刻的油门开度计算得到该采样时刻的调节系数，最后根据当前时刻的油门开度，N个采样时刻的调节系数的均值，以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律；其中，调节后的换挡规律作为控制自动变速箱的依据。特定油门开度下车辆的加速度能够反映车辆的负载状况，本方案结合车辆近期的加速度，油门开度和预设的换挡规律进行计算，从而提供一种与车辆当前的负载匹配的调节后的换挡规律，满足驾驶员的需求。

本申请第二个实施例提供一种计算得到调节后的换挡规律的方法，该方法可以作为本申请第一个实施例所提供的方法的步骤S202的具体实现过程，与本申请的第一个实施例所提供的方法的步骤相结合，构成一个完整的换挡规律的调节方法，请参考图3，该方法包括下述步骤：

S301、用当前时刻的油门开度对应的最大加速度减去当前时刻的油门开度对应的最小加速度，得到当前时刻的加速度差值。

当前时刻的油门开度对应的最大加速度，是根据车辆在最小工况下的理论阻力，以及当前时刻的油门开度和挡位所对应的理论推力计算得到的一个理论加速度。对应的，当前时刻的油门开度对应的最小加速度，是根据车辆在最大工况下的理论阻力，以及当前时刻的油门开度和挡位所对应的理论推力计算得到的又一个理论加速度。最大工况和最小工况的定义请参考本申请的第一个实施例。

S302、用N个采样时刻的调节系数的均值除以当前时刻的加速度差值，得到插值系数。

所述N个采样时刻的调节系数，就是本申请第一个实施例的步骤S201中所获取的当前时刻之前的N个采样时刻。具体的，假设采样周期为1s，N设置为10，那么步骤S302中用的就是，当前时刻之前的10s内的这10个采样时刻的调节系数，对应的，上述均值就等于这10个采样时刻的调节系数之和除以10。

S303、根据插值系数，最大换挡规律和最小换挡规律计算得到调节后的换挡规律。

如本申请第一个实施例所述，换挡规律可以理解为由一系列换挡点构成的换挡曲线。因而，一方面，步骤S303中的计算可以是直接计算得到整条调节后的换挡曲线。具体的，就是逐个获取最大换挡规律的换挡曲线和最小换挡规律的换挡曲线中同一油门开度所对应的换挡点，利用插值系数计算得到一系列的调节后的换挡点，这些调节后的换挡点再连接成调节后的换挡曲线。

进一步的，考虑到自动变速箱存在多个挡位，对应的每两个相邻的挡位之间均存在一条换挡曲线，因而，上述计算得到整条调节后的换挡曲线，可以是利用最大换挡规律对应的每一条换挡曲线，以及最小换挡规律对应的每一条换挡曲线，计算得到若干条调节后的换挡规律对应的换挡曲线。

例如，若自动变速箱配置有5个可选的挡位，对应的最大换挡规律和最小换挡规律就均对应有如图1所示的4条升挡曲线，可选的，若升挡曲线和降挡曲线不重叠，则还存在对应于最大换挡规律的4条降挡曲线，以及最小换挡规律对应的4条降挡曲线，这种情况下，计算调节后的换挡曲线时，可以利用最大换挡规律和最小换挡规律的所有换挡曲线进行计算，得到调节后的换挡规律在每两个挡位之间的换挡曲线，也可以只用当前的挡位所对应的最大换挡规律的换挡曲线和最小换挡规律的换挡曲线进行计算，得到与当前的挡位对应的调节后的换挡曲线。比方说，当前车辆的挡位是1挡，那么计算的时候可以只用最大换挡规律下1挡升至2挡的曲线，以及最小换挡规律下1挡升至2挡的曲线进行计算，得到调节后的1挡升至2挡的曲线。

另一方面，步骤S303的计算也可以是只针对特定的换挡点，只利用当前时刻的油门开度在最大换挡规律中对应的换挡点，和当前时刻的油门开度在最小换挡规律中对应的换挡点进行计算，得到当前时刻的油门开度所对应的，调节后的换挡规律中的换挡点。

对换挡点的计算方法可以是：

针对指定油门开度，从最大换挡规律对应的换挡曲线中找出该油门开度对应的换挡点(记为第一换挡点)，以及从最小换挡规律对应的换挡曲线中找出该油门开度对应的换挡点(记为第二换挡点)，然后利用插值算法结合插值系数，第一换挡点对应的速度，以及第二换挡点对应的速度计算得到目标速度，目标速度和指定的油门开度在图1所示的油门开度和车速构成的坐标图中就对应出一个目标换挡点。

具体可以用下述公式(2)计算目标速度：

公式(2)中，v_max表示用指定油门开度从最大换挡规律对应的换挡曲线确定出来的第一换挡点的速度，v₀表示用指定油门开度从最小换挡规律对应的换挡曲线确定出来的第二换挡点的速度，Δk_avg就是步骤S302中提及的当前时刻之前的N个采样时刻的调节系数的均值，Δa就是步骤S302中的当前时刻的加速度差值，v就是需要计算得到的指定油门开度所对应的目标换挡点的目标速度，利用这个速度和指定的油门开度就可以在换挡曲线图中确定出一个目标换挡点。

具体的计算过程可以参考图4进行理解，图4中，左侧的曲线表示最大换挡规律对应的最大换挡曲线，右侧曲线表示最小换挡规律对应的最小换挡曲线，中间的虚线就表示计算得到的目标换挡规律对应的曲线，即目标换挡曲线，曲线上的各个点就是换挡曲线的各个换挡点。

图4每条曲线分别标记了6个换挡点，分别对应于6个油门开度，依次是0％，20％，40％，60％，80％和100％，计算目标换挡规律时，首先找出0％油门开度在最小换挡曲线和最大换挡曲线上的两个换挡点(图4中，左侧曲线和右侧曲线最下方的点)，将最小换挡曲线在0％油门开度的换挡点的速度值代入公式(2)的v₀，将最大换挡曲线在0％油门开度的换挡点的速度值代入公式(2)的v_max，在利用前面步骤S302计算得到的Δk_avg和Δa，就可以用公式(2)计算得到目标换挡曲线在0％油门开度的换挡点的速度值v，然后就可以在图4所示的坐标图中确定出目标换挡曲线在0％油门开度的换挡点(即图4虚线最下方的点)。

对于任意指定油门开度，均可以按上述方法确定出目标换挡曲线在指定油门开度上的换挡点的位置。

可选的，每计算得到一个目标换挡点，第一方面，可以直接将这个目标换挡点确定为调节后的换挡规律中的一个换挡点。

第二方面，也可以在自动变速箱目前所适用的当前换挡规律中确定出上述指定油门开度对应的当前换挡点，然后将当前换挡点所对应的速度按一定的步长向目标换挡点对应的速度调节。

例如，假设当前换挡规律中一个换挡点对应油门开度为20％，车速为20km/h，计算得到的目标车速30km/h。按第一方面的方法调节时，可以直接将车速30km/h，油门开度为20％所确定的换挡点确定为调节后的换挡规律的一个换挡点。按第二方面调节时，假设预设的步长是5km/h，也就是限制每次调节前后同一油门开度所对应的速度差值不大于5km/h，那么就要以5km/h的步长将当前换挡规律的换挡点的车速向目标车速移动，因此，本次调节后的换挡规律中油门开度为20％的换挡点对应的车速就是25km/h。

这里的自动变速箱的当前换挡规律，一般是前一次调节后得到的换挡规律，若本次调节是车辆启动后的第一次调节，那么当前换挡规律就是上一次停车时保存的换挡规律。对应的，每次车辆停止，自动变速箱的控制器关闭之前，可以将当前的调节后的换挡规律保存，用于作为下一次车辆启动时的当前换挡规律。

本实施例所提供的调节方法能够将车辆当前的工况和预设的最大工况进行比较，并且将车辆当前的工况和预设的最小工况进行比较，从而根据比较结果以及预设的最大换挡规律和最小换挡规律进行计算，得到调节后的换挡规律，使得调节后的换挡规律能够与当前车辆的工况相匹配。进一步的，本实施例所提供的方法可以在车辆行驶过程中按预设间隔反复执行，从而实时的根据车辆工况调节换挡规律。

结合前述第一个实施例和第二个实施例所提供的方法，本申请第三个实施例提供了一种自动变速箱的换挡控制方法，请参考图5，该方法包括如下步骤：

S501、根据调节后的换挡规律和车辆的当前参数判断是否需要换挡。

其中，车辆的当前参数具体包括车辆当前的油门开度和当前的车速，换言之，步骤S501就相当于根据调节后的换挡规律，车辆当前的油门开度和当前的车速判断是否换挡，这里的调节后的换挡规律，就是基于本申请的第一个实施例和第二个实施例所提供的换挡规律的调节方法根据车辆的油门开度和加速度调节得到的换挡规律。

若判断出当前需要换挡，则执行步骤S502。

若判断出当前不需要换挡，则执行步骤S503。

如前文所述，换挡规律实际有若干个相邻挡位的换挡点构成，每一个换挡点对应一组有油门开度和车速组成的参数。相应的，假设自动变速箱当前处于3挡，步骤S501的具体实现过程可以是：

通过本申请第一个实施例和第二个实施例所提供的方法可以获得从3挡升至4挡的调节后的换挡规律，调节后的换挡规律规定了当油门开度和车速满足一定的条件(用换挡曲线表示，就是当前的油门开度和车速所确定的点位于调节后的从3挡升至4挡的换挡曲线上)时控制处于3挡的自动变速箱升至4挡。

基于调节后的从3挡升至4挡的换挡曲线，进行换挡控制时，就可以先查找出在调节后的换挡曲线中，车辆当前的油门开度所对应的车速，然后判断车辆当前的车速是否大于或等于当前油门开度在调节后的换挡曲线中对应的车速。

若车辆当前的车速大于或等于当前油门开度在调节后的换挡曲线中对应的车速，则确定需要将自动变速箱从现在的3挡升至4挡，所以执行步骤S502。

反之，若车辆当前的车速小于当前油门开度在调节后的换挡曲线中对应的车速，则确定不需要将自动变速箱从3挡升至4挡，所以执行步骤S503。

可以理解的，上述在自动变速箱当前挡位为3挡的情况下提供的例子也可以适用于自动变速箱的其他挡位。具体的，在任意时刻，只需要确定出自动变速箱的当前挡位，就可以进一步用本申请第一个实施例和第二个实施例所提供的方法获得当前挡位和相邻的挡位之间的调节后的换挡曲线(例如，若当前挡位是2挡，那么可以获得调节后的2挡升至3挡的换挡曲线，以及2挡降至1挡的换挡曲线)，然后利用调节后的换挡曲线按上述例子所述的方法执行步骤S501所述的判断，实现换挡控制。

S502、控制自动变速箱切换至调节后的换挡规律所指示的挡位。

S503、控制自动变速箱保持当前挡位。

可以理解的，本实施例所述的控制方法也可以在车辆行驶过程中按一定间隔实时执行，从而实时控制自动变速箱的挡位，实现车辆的自动换挡的功能。

并且，本实施例用于控制挡位的是根据车辆的工况实时调节得到的调节后的换挡规律，因此，本实施例所提供的挡位控制方法能够根据车辆工况进行自适应的换挡，充分满足不同工况下对车辆的经济性和动力性的需求。

结合本申请任一实施例所提供的换挡规律的调节方法，本申请实施例提供了一种自动变速箱的换挡规律的调节装置，请参考图6，该装置包括：

获取单元601，用于从当前时刻开始，按时间顺序依次获取当前时刻之前的N个采样时刻的调节系数。

其中，N是预设的正整数；每一个采样时刻的调节系数，均根据采样时刻的实际加速度和采样时刻的油门开度确定。

调节单元602，用于根据当前时刻的油门开度，N个采样时刻的调节系数的均值，以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律。

其中，调节后的换挡规律作为控制自动变速箱的依据。

具体的，调节单元602包括：

计算单元，用于利用当前时刻的油门开度对应的最大加速度和最小加速度，以及N个采样时刻的调节系数的均值，计算得到插值系数。

其中，油门开度对应的最大加速度，指代处于最小换挡规律对应的工况的车辆在油门开度下的理论加速度；油门开度对应的最小加速度，指代处于最大换挡规律对应的工况的车辆在油门开度下的理论加速度。

子调节单元，用于根据插值系数调节，最大换挡规律和最小换挡规律计算得到调节后的换挡规律。

调节单元602中的计算单元利用当前时刻的油门开度对应的最大加速度和最小加速度，以及N个采样时刻的调节系数的均值，计算得到插值系数时，具体用于：

用当前时刻的油门开度对应的最大加速度减去当前时刻的油门开度对应的最小加速度，得到当前时刻的加速度差值；

用N个采样时刻的调节系数的均值除以当前时刻的加速度差值，得到插值系数。

子调节单元根据插值系数，最大换挡规律和最小换挡规律计算得到调节后的换挡规律时，具体用于：

用插值算法和所述插值系数计算预设的最大换挡规律和最小换挡规律，得到目标换挡规律；

按预设的调节步长计算目标换挡规律和自动变速箱当前的换挡规律之间的差值，得到换挡规律更新值；

用换挡规律更新值更新自动变速箱当前的换挡规律，得到调节后的换挡规律。

进一步的，子调节单元用插值算法和插值系数计算预设的最大换挡规律和最小换挡规律，得到目标换挡规律时，具体用于：

分别获取第一换挡点和第二换挡点。

其中，第一换挡点指代当前时刻的油门开度在最大换挡规律中对应的换挡点，第二换挡点指代当前时刻的油门开度在最小换挡规律中对应的换挡点。

根据预设的插值系数，第一换挡点对应的车速和第二换挡点对应的车速计算得到目标车速。

其中，目标车速和当前时刻的油门开度，作为目标换挡规律的一个换挡点。

进一步的，该调节装置还包括采样单元603，用于按预设的采样间隔实时采集车辆行驶过程中每一采样时刻的油门开度和加速度，从而确定每一采样时刻的调节系数，具体的，采样单元603用于：

比较采样时刻的实际加速度和采样时刻的油门开度对应的最小加速度，并且，比较采样时刻的实际加速度和采样时刻的油门开度对应的最大加速度；其中，油门开度对应的最大加速度，指代处于最小换挡规律对应的工况的车辆在油门开度下的理论加速度；油门开度对应的最小加速度，指代处于最大换挡规律对应的工况的车辆在油门开度下的理论加速度；

若采样时刻的实际加速度小于采样时刻的油门开度对应的最小加速度，将采样时刻的调节系数确定为零；

若采样时刻的实际加速度大于采样时刻的油门开度对应的最小加速度，并且采样时刻的实际加速度小于采样时刻的油门开度对应的最大加速度，将采样时刻的调节系数确定为采样时刻的实际加速度和采样时刻的油门开度对应的最大加速度的差值；

若采样时刻的实际加速度大于采样时刻的油门开度对应的最大加速度，将采样时刻的调节系数确定为采样时刻的油门开度对应的最小加速度和采样时刻的油门开度对应的最大加速度的差值。

可选的，该调节装置还包括控制单元604，用于执行下述步骤以根据调节后的换挡规律控制自动变速箱换挡：

根据调节后的换挡规律，当前时刻的油门开度和当前时刻的车速，判断当前时刻是否需要换挡；

若判断出当前时刻需要换挡，控制自动变速箱切换至调节后的换挡规律所指示的挡位。

本实施例所提供的调节装置，其具体工作原理可以参考本申请任一实施例所提供的自动变速箱的换挡规律的调节方法，此处不再赘述。

本申请提供一种自动变速箱的换挡规律的调节装置，获取单元601从当前时刻开始，按时间顺序依次获取当前时刻之前的N个采样时刻的调节系数；其中，N是预设的正整数；每一个采样时刻的调节系数，均根据该采样时刻的实际加速度和该采样时刻的油门开度确定，最后调节单元602根据当前时刻的油门开度，N个采样时刻的调节系数的均值，以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律；其中，调节后的换挡规律作为控制自动变速箱的依据。特定油门开度下车辆的加速度能够反映车辆的负载状况，本方案结合车辆近期的加速度，油门开度和预设的换挡规律进行计算，从而提供一种与车辆当前的负载匹配的调节后的换挡规律，满足驾驶员的需求。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种自动变速箱的换挡规律的调节方法，其特征在于，包括：

从当前时刻开始，按时间顺序依次获取当前时刻之前的N个采样时刻的调节系数；其中，所述N是预设的正整数；每一个所述采样时刻的调节系数，均根据所述采样时刻的实际加速度和所述采样时刻的油门开度确定；

根据当前时刻的油门开度，所述N个采样时刻的调节系数的均值，以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律；其中，所述预设换挡规律包括：最大换挡规律和最小换挡规律；所述调节后的换挡规律作为控制所述自动变速箱的依据。

2.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，所述根据当前时刻的油门开度，所述N个采样时刻的调节系数的均值，以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律，包括：

利用当前时刻的油门开度对应的最大加速度和最小加速度，以及所述N个采样时刻的调节系数的均值，计算得到插值系数；其中，所述油门开度对应的最大加速度，指代处于最小换挡规律对应的工况的车辆在所述油门开度下的理论加速度；所述油门开度对应的最小加速度，指代处于最大换挡规律对应的工况的车辆在所述油门开度下的理论加速度；

根据所述插值系数以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律。

3.根据权利要求2所述的调节方法，其特征在于，所述利用当前时刻的油门开度对应的最大加速度和最小加速度，以及所述N个采样时刻的调节系数的均值，计算得到插值系数，包括：

用当前时刻的油门开度对应的最小加速度减去当前时刻的油门开度对应的最大加速度，得到当前时刻的加速度差值；

用所述N个采样时刻的调节系数的均值除以所述当前时刻的加速度差值，得到插值系数。

4.根据权利要求2所述的调节方法，其特征在于，所述根据所述插值系数以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律，包括：

用插值算法和所述插值系数对预设的换挡规律进行计算，得到目标换挡规律；

按预设的调节步长计算所述目标换挡规律和所述自动变速箱当前的换挡规律之间的差值，得到换挡规律更新值；

用所述换挡规律更新值更新所述自动变速箱当前的换挡规律，得到调节后的换挡规律。

5.根据权利要求4所述的调节方法，其特征在于，所述换挡规律，指代由相邻的两个挡位之间的多个换挡点构成的曲线，每一个所述换挡点均对应有一个油门开度和一个车速；

所述用插值算法和所述插值系数对预设的换挡规律进行计算，得到目标换挡规律，包括：

分别获取第一换挡点和第二换挡点；其中，所述第一换挡点指代当前时刻的油门开度在最大换挡规律中对应的换挡点，所述第二换挡点指代当前时刻的油门开度在最小换挡规律中对应的换挡点；

根据预设的插值系数，所述第一换挡点对应的车速和所述第二换挡点对应的车速计算得到目标车速；其中，所述目标车速和所述当前时刻的油门开度，作为所述目标换挡规律的一个换挡点。

6.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，确定任一采样时刻的调节系数的方法，包括：

比较所述采样时刻的实际加速度和所述采样时刻的油门开度对应的最小加速度，并且，比较所述采样时刻的实际加速度和所述采样时刻的油门开度对应的最大加速度；其中，所述油门开度对应的最大加速度，指代处于最小换挡规律对应的工况的车辆在所述油门开度下的理论加速度；所述油门开度对应的最小加速度，指代处于最大换挡规律对应的工况的车辆在所述油门开度下的理论加速度；

若所述采样时刻的实际加速度小于所述采样时刻的油门开度对应的最小加速度，将所述采样时刻的调节系数确定为零；

若所述采样时刻的实际加速度大于所述采样时刻的油门开度对应的最小加速度，并且所述采样时刻的实际加速度小于所述采样时刻的油门开度对应的最大加速度，将所述采样时刻的调节系数确定为所述采样时刻的实际加速度和所述采样时刻的油门开度对应的最大加速度的差值；

若所述采样时刻的实际加速度大于所述采样时刻的油门开度对应的最大加速度，将所述采样时刻的调节系数确定为所述采样时刻的油门开度对应的最小加速度和所述采样时刻的油门开度对应的最大加速度的差值。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的调节方法，其特征在于，所述根据当前时刻的油门开度，所述N个采样时刻的调节系数的均值，以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律之后，还包括：

根据所述调节后的换挡规律，当前时刻的油门开度和当前时刻的车速，判断当前时刻是否需要换挡；

若判断出当前时刻需要换挡，控制所述自动变速箱切换至所述调节后的换挡规律所指示的挡位。

8.一种自动变速箱的换挡规律的调节装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于从当前时刻开始，按时间顺序依次获取当前时刻之前的N个采样时刻的调节系数；其中，所述N是预设的正整数；每一个所述采样时刻的调节系数，均根据所述采样时刻的实际加速度和所述采样时刻的油门开度确定；

调节单元，用于根据当前时刻的油门开度，所述N个采样时刻的调节系数的均值，以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律；其中，所述预设换挡规律包括：最大换挡规律和最小换挡规律；所述调节后的换挡规律作为控制所述自动变速箱的依据。

9.根据权利要求8所述的调节装置，其特征在于，所述调节单元包括：

计算单元，用于利用当前时刻的油门开度对应的最大加速度和最小加速度，以及所述N个采样时刻的调节系数的均值，计算得到插值系数；其中，所述油门开度对应的最大加速度，指代处于最小换挡规律对应的工况的车辆在所述油门开度下的理论加速度；所述油门开度对应的最小加速度，指代处于最大换挡规律对应的工况的车辆在所述油门开度下的理论加速度；

子调节单元，用于根据所述插值系数以及预设的换挡规律计算得到调节后的换挡规律。

10.根据权利要求9所述的调节装置，其特征在于，所述计算单元利用当前时刻的油门开度对应的最大加速度和最小加速度，以及所述N个采样时刻的调节系数的均值，计算得到插值系数时，具体用于：

用当前时刻的油门开度对应的最大加速度减去当前时刻的油门开度对应的最小加速度，得到当前时刻的加速度差值；

用所述N个采样时刻的调节系数的均值除以所述当前时刻的加速度差值，得到插值系数。

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