CN111379853A - 自动变速箱换挡策略的确定方法、装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种自动变速箱换挡策略的确定方法、装置。所述方法包括：在预定的数据库中选取一个换挡点，所述数据库中存储有多个换挡点；根据所选取的换挡点的发动机转速和油门开度、以及预定的发动机转速、发动机扭矩和油门开度三者的对应关系，确定换挡前的发动机扭矩；根据所选取的换挡点的发动机转速和换挡前的发动机扭矩，在发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡前的点；在发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡后的点；调整数据库中所选取的换挡点的发动机转速，直至绘制出的换挡前的点的位置和换挡后的点的位置达到预定的要求。这样，使发动机尽可能工作在燃油消耗率低的区域，提高燃油经济性。

Description

自动变速箱换挡策略的确定方法、装置

技术领域

本公开涉及车辆制造领域，具体地，涉及一种自动变速箱换挡策略的确定方法、装置。

背景技术

目前，随着车辆的普及，以及车辆技术的提高，为了驾驶的便利性，大部分的用户都选择自动挡车辆。自动挡车辆中控制变速的核心部件为自动变速箱。在车辆出厂时，生产厂家预先对自动变速箱进行标定。车辆行驶过程中，车辆就会按照标定好的程序自动控制换挡。

对自动变速箱的标定可以分为两部分：换挡策略标定和换挡质量标定。换挡策略标定主要是换挡点的确定，根据换挡点绘制换挡图，自动变速箱电子控制系统根据车辆的不同运行参数(油门开度、车速、变速器转速、发动机转速等)来决定自动变速箱升挡、降挡或保持当前挡位。换挡质量标定主要是换挡离合器的控制，在换挡过程中控制离合器的运行状态，尽可能快速平稳地实现换挡。

发明内容

本公开的目的是提供一种经济性较好的自动变速箱换挡策略的确定方法、装置。

为了实现上述目的，本公开提供一种自动变速箱换挡策略的确定方法。所述方法包括：在预定的数据库中选取一个换挡点，所述数据库中存储有多个换挡点，每个换挡点包括换前挡位、换后挡位、发动机转速和油门开度；根据所选取的换挡点的发动机转速和油门开度、以及预定的发动机转速、发动机扭矩和油门开度三者的对应关系，确定换挡前的发动机扭矩；根据所选取的换挡点的发动机转速和所述换挡前的发动机扭矩，在发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡前的点；在所述发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡后的点；调整所述数据库中所选取的换挡点的发动机转速，直至绘制出的换挡前的点的位置和换挡后的点的位置达到预定的要求。

可选地，所述方法还包括：在所述数据库中选取下一个换挡点，直至所述数据库中所有换挡点的换挡前的点的位置和换挡后的点的位置均达到所述预定的要求。

可选地，所述在所述发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡后的点的步骤包括：根据所选取的换挡点的发动机转速和车辆的挡位速比，计算出换挡后的发动机转速；根据所述换挡后的发动机转速和所选取的换挡点的油门开度、以及所述预定的发动机转速、发动机扭矩和油门开度三者的对应关系，确定换挡后的发动机扭矩；根据所述换挡后的发动机转速和所述换挡后的发动机扭矩，在所述发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡后的点。

可选地，所述预定的要求包括：所述万有特性曲线中最低油耗区域与换挡前的点距离小于预定的距离阈值，并且所述万有特性曲线中最低油耗区域与换挡后的点距离小于所述预定的距离阈值。

可选地，所述调整所述数据库中所选取的换挡点的发动机转速包括：

当所述万有特性曲线中最低油耗区域与换挡前的点距离大于所述预定的距离阈值，且所选取的换挡点的发动机转速大于所述万有特性曲线中最低油耗区域对应的转速时，减小所述数据库中所选取的换挡点的发动机转速。

可选地，所述方法还包括：将表示所述预定的发动机转速、发动机扭矩和油门开度三者的对应关系的曲线绘制在所述发动机万有特性曲线的图像中。

本公开还提供一种自动变速箱换挡策略的确定装置，所述装置包括：第一选取模块，用于在预定的数据库中选取一个换挡点，所述数据库中存储有多个换挡点，每个换挡点包括换前挡位、换后挡位、发动机转速和油门开度；确定模块，用于根据所选取的换挡点的发动机转速和油门开度、以及预定的发动机转速、发动机扭矩和油门开度三者的对应关系，确定换挡前的发动机扭矩；第一绘制模块，用于根据所选取的换挡点的发动机转速和所述换挡前的发动机扭矩，在发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡前的点；第二绘制模块，用于在所述发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡后的点；调整模块，用于调整所述数据库中所选取的换挡点的发动机转速，直至绘制出的换挡前的点的位置和换挡后的点的位置达到预定的要求。

可选地，所述装置还包括：第二选取模块，用于在所述数据库中选取下一个换挡点，直至所述数据库中所有换挡点的换挡前的点的位置和换挡后的点的位置均达到所述预定的要求。

可选地，所述第二绘制模块包括：第一计算子模块，用于根据所选取的换挡点的发动机转速和车辆的挡位速比，计算出换挡后的发动机转速；第二计算子模块，用于根据所述换挡后的发动机转速和所选取的换挡点的油门开度、以及所述预定的发动机转速、发动机扭矩和油门开度三者的对应关系，确定换挡后的发动机扭矩；绘制子模块，用于根据所述换挡后的发动机转速和所述换挡后的发动机扭矩，在所述发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡后的点。

可选地，所述预定的要求包括：所述万有特性曲线中最低油耗区域与换挡前的点距离小于预定的距离阈值，并且所述万有特性曲线中最低油耗区域与换挡后的点距离小于所述预定的距离阈值。

通过上述技术方案，将预定的数据库中的换挡点绘制在发动机万有特性曲线的图像中，这样，根据换挡点与最低油耗区域之间的位置关系，能够直观地判断出该换挡点是否比较经济省油。当该换挡点判定为不满足经济性要求时，可以调整换挡点，使发动机尽可能工作在燃油消耗率低的区域，提高燃油经济性，起到降低整车油耗的作用。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是一示例性实施例提供的自动变速箱换挡策略的确定方法的流程图；

图2是一示例性实施例提供的数据库中的换挡点的曲线图；

图3是一示例性实施例提供的发动机转速、扭矩和油门开度三者对应关系的曲线图；

图4是一示例性实施例提供的换挡点调整的示意图；

图5是一示例性实施例提供的自动变速箱换挡策略的确定装置的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

图1是一示例性实施例提供的自动变速箱换挡策略的确定方法的流程图。如图1所示，所述方法可以包括以下步骤。

在步骤S11中，在预定的数据库中选取一个换挡点，数据库中存储有多个换挡点，每个换挡点包括换前挡位、换后挡位、发动机转速和油门开度。

在步骤S12中，根据所选取的换挡点的发动机转速和油门开度、以及预定的发动机转速、发动机扭矩和油门开度三者的对应关系，确定换挡前的发动机扭矩。

在步骤S13中，根据所选取的换挡点的发动机转速和换挡前的发动机扭矩，在发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡前的点。

在步骤S14中，在发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡后的点。

在步骤S15中，调整数据库中所选取的换挡点的发动机转速，直至绘制出的换挡前的点的位置和换挡后的点的位置达到预定的要求。

其中，预定的数据库可以是根据经验获得的换挡点的数据库。每个换挡点包括换前挡位、换后挡位、发动机转速和油门开度。也就是，在预定的发动机转速和预定的油门开度的情况下，挡位从换前挡位转换为换后挡位为一个换挡点。例如，在发动机转速为250rpm，油门开度为30％时，挡位从1挡转换为2挡，这就是一个换挡点。

预定的数据库中的数据可以用曲线来表示。图2是一示例性实施例提供的数据库中的换挡点的曲线图。在图2中，分别以发动机转速和油门开度为横、纵坐标。其中，同一曲线上的换挡点换挡前的挡位相同，且换挡后的挡位也相同。例如，US12曲线上的各个点为从1挡到2挡的换挡点。US23曲线上的各个点为从2挡到3挡的换挡点。通常该曲线也叫做换挡曲线。

预定的发动机转速、发动机扭矩和油门开度三者的对应关系可以是预先根据试验获取的数据，也可以用曲线来表示。图3是一示例性实施例提供的发动机转速、扭矩和油门开度三者对应关系的曲线图。在图3中，分别以发动机转速和发动机扭矩为横、纵坐标。其中的曲线分别为油门开度为0.5％-70％的曲线，每条曲线对应一个油门开度。通常该曲线也叫做发动机油门转速扭矩曲线。

发动机万有特性曲线通常与上述发动机油门转速扭矩曲线一样，分别以动机转速和发动机扭矩为横、纵坐标。发动机万有特性曲线是发动机等油耗率的曲线。即同一曲线上的点油耗率相同。

对于步骤S12，可以采用interp2插值拟合函数，对图3中的油门开度、发动机转速、发动机扭矩进行拟合，差值求取图2中换档前的发动机转速、油门开度下对应的扭矩。基于换档线的数量，用循环语句求取所有曲线对应的换挡前发动机扭矩。

通过上述技术方案，将预定的数据库中的换挡点绘制在发动机万有特性曲线的图像中，这样，根据换挡点与最低油耗区域之间的位置关系，能够直观地判断出该换挡点是否比较经济省油。当该换挡点判定为不满足经济性要求时，可以调整换挡点，使发动机尽可能工作在燃油消耗率低的区域，提高燃油经济性，起到降低整车油耗的作用。

在又一实施例中，所述方法还包括：在数据库中选取下一个换挡点，直至数据库中所有换挡点的换挡前的点的位置和换挡后的点的位置均达到预定的要求。

这样，数据库中每一个换挡点都能够经过调整得到优化，提高了整体的燃油经济性。

在另一实施例中，在图1的基础上，在发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡后的点的步骤(步骤S14)可以包括：

根据所选取的换挡点的发动机转速和车辆的挡位速比，计算出换挡后的发动机转速；

根据换挡后的发动机转速和所选取的换挡点的油门开度、以及预定的发动机转速、发动机扭矩和油门开度三者的对应关系，确定换挡后的发动机扭矩；

根据换挡后的发动机转速和换挡后的发动机扭矩，在发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡后的点。

假定车速不变的情况下，根据车辆的挡位速比和换挡前的发动机转速能够计算出换挡后的发动机转速。

然后，确定换挡后的发动机扭矩可以与确定换挡前的发动机扭矩的方法相同。可以采用interp2插值拟合函数，对图3中的油门开度、发动机转速、发动机扭矩进行拟合，差值求取图2中换档前的发动机转速、油门开度下对应的扭矩。基于换档线的数量，用循环语句求取所有曲线对应的换挡后发动机扭矩。

该实施例中，能够简单快速地在发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡后的点，从而加快了换挡点调节的速度。

在发动机万有特性曲线图中，转挡前的点和转挡后的点如果都落入了最低油耗区域，则说明该换挡点已经是较佳的换挡点。同理，转挡前的点和转挡后的点距离最低油耗区域越远，可以认为该换挡点发动机油耗越大，经济性越低。

在一实施例中，预定的要求可以包括：万有特性曲线中最低油耗区域与换挡前的点距离小于预定的距离阈值，并且万有特性曲线中最低油耗区域与换挡后的点距离小于预定的距离阈值。

其中，万有特性曲线中最低油耗区域与换挡前的点的距离，为换挡前的点与最低油耗区域中的最近一点的距离。转挡前的点如果都落入了最低油耗区域，则认为最低油耗区域与换挡前的点距离为零。

该实施例中，通过直接比较距离的长短，简单、快速地判断出换挡点的经济性，处理速度快，效率高。

对于换挡点的调整，可以选取其中的一个量进行调整，例如，可以选取发动机转速来调整。在一实施例中，调整数据库中所选取的换挡点的发动机转速可以包括：

当万有特性曲线中最低油耗区域与换挡前的点距离大于预定的距离阈值，且所选取的换挡点的发动机转速大于万有特性曲线中最低油耗区域对应的转速时，减小数据库中所选取的换挡点的发动机转速。

该实施例中，如果发动机转速偏大了，就减小发动机转速，减小后的发动机转速可以是上述发动机油门转速扭矩曲线中已有的发动机转速。这样，就能容易地根据上述发动机油门转速扭矩曲线得到同一油门开度对应的发动机扭矩，从而便于快速地在发动机万有特性曲线的图像中描绘出调整后的换挡点。

在又一实施例中，所述方法还可以包括：将表示预定的发动机转速、发动机扭矩和油门开度三者的对应关系的曲线绘制在发动机万有特性曲线的图像中。

也就是，在调整换挡点时，将上述的发动机油门转速扭矩曲线和发动机万有特性曲线放在一个坐标系中，这样，当需要调整换挡点时，可以直接在发动机油门转速扭矩曲线中的一条线上(表示同一油门开度)快速地找到与最低油耗区域距离较近的点，不仅能够快速地调整换挡点，而且直观性较强。

图4是一示例性实施例提供的换挡点调整的示意图，如图4所示，发动机油门转速扭矩曲线和发动机万有特性曲线放在一个坐标系中。闭合曲线E为万有特性曲线中最低油耗区域，点F为转挡前的点，点G为转挡后的点，点F在曲线E的边缘，距离为零，可以根据点G与曲线E的距离判断该换挡点是否需要调整。

在具体应用时，可以将上述的换挡曲线、发动机油门转速扭矩曲线、发动机万有特性曲线保存在编辑的EXCEL中，在MATLAB中创建本公开所述的方法，在MATLAB中点击Run运行按钮，读取编程的EXCEL中的数据。加载成功之后，自动绘制关联图像如图4所示，同时数据自动保存在编程的EXCEL中。调整换挡点，进行换挡曲线的标定。

基于相同的发明构思，本公开还提供一种自动变速箱换挡策略的确定装置。图5是一示例性实施例提供的自动变速箱换挡策略的确定装置的框图。如图5所示，自动变速箱换挡策略的确定装置10可以包括第一选取模块11、确定模块12、第一绘制模块13、第二绘制模块14和调整模块15。

第一选取模块11用于在预定的数据库中选取一个换挡点，数据库中存储有多个换挡点，每个换挡点包括换前挡位、换后挡位、发动机转速和油门开度。

确定模块12用于根据所选取的换挡点的发动机转速和油门开度、以及预定的发动机转速、发动机扭矩和油门开度三者的对应关系，确定换挡前的发动机扭矩。

第一绘制模块13用于根据所选取的换挡点的发动机转速和换挡前的发动机扭矩，在发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡前的点。

第二绘制模块14用于在发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡后的点。

调整模块15用于调整数据库中所选取的换挡点的发动机转速，直至绘制出的换挡前的点的位置和换挡后的点的位置达到预定的要求。

可选地，所述方法还可以包括第二选取模块。第二选取模块用于在数据库中选取下一个换挡点，直至数据库中所有换挡点的换挡前的点的位置和换挡后的点的位置均达到预定的要求。

可选地，第二绘制模块14可以包括第一计算子模块、第二计算子模块和绘制子模块。

第一计算子模块用于根据所选取的换挡点的发动机转速和车辆的挡位速比，计算出换挡后的发动机转速。

第二计算子模块用于根据换挡后的发动机转速和所选取的换挡点的油门开度、以及预定的发动机转速、发动机扭矩和油门开度三者的对应关系，确定换挡后的发动机扭矩。

绘制子模块，用于根据换挡后的发动机转速，在发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡后的点。

可选地，预定的要求包括：万有特性曲线中最低油耗区域与换挡前的点距离小于预定的距离阈值，并且万有特性曲线中最低油耗区域与换挡后的点距离小于预定的距离阈值。

可选地，调整模块15可以包括调整子模块。

调整子模块用于当万有特性曲线中最低油耗区域与换挡前的点距离大于预定的距离阈值，且所选取的换挡点的发动机转速大于万有特性曲线中最低油耗区域对应的转速时，减小数据库中所选取的换挡点的发动机转速。

可选地，装置10还包括第三绘制模块。

第三绘制模块用于将表示预定的发动机转速、发动机扭矩和油门开度三者的对应关系的曲线绘制在发动机万有特性曲线的图像中。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

通过上述技术方案，将预定的数据库中的换挡点绘制在发动机万有特性曲线的图像中，这样，根据换挡点与最低油耗区域之间的位置关系，能够直观地判断出该换挡点是否比较经济省油。当该换挡点判定为不满足经济性要求时，可以调整换挡点，使发动机尽可能工作在燃油消耗率低的区域，提高燃油经济性，起到降低整车油耗的作用。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种自动变速箱换挡策略的确定方法，其特征在于，所述方法包括：

在预定的数据库中选取一个换挡点，所述数据库中存储有多个换挡点，每个换挡点包括换前挡位、换后挡位、发动机转速和油门开度；

根据所选取的换挡点的发动机转速和油门开度、以及预定的发动机转速、发动机扭矩和油门开度三者的对应关系，确定换挡前的发动机扭矩；

根据所选取的换挡点的发动机转速和所述换挡前的发动机扭矩，在发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡前的点；

在所述发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡后的点；

调整所述数据库中所选取的换挡点的发动机转速，直至绘制出的换挡前的点的位置和换挡后的点的位置达到预定的要求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述数据库中选取下一个换挡点，直至所述数据库中所有换挡点的换挡前的点的位置和换挡后的点的位置均达到所述预定的要求。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡后的点的步骤包括：

根据所选取的换挡点的发动机转速和车辆的挡位速比，计算出换挡后的发动机转速；

根据所述换挡后的发动机转速和所选取的换挡点的油门开度、以及所述预定的发动机转速、发动机扭矩和油门开度三者的对应关系，确定换挡后的发动机扭矩；

根据所述换挡后的发动机转速和所述换挡后的发动机扭矩，在所述发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡后的点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定的要求包括：

所述万有特性曲线中最低油耗区域与换挡前的点距离小于预定的距离阈值，并且所述万有特性曲线中最低油耗区域与换挡后的点距离小于所述预定的距离阈值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述调整所述数据库中所选取的换挡点的发动机转速包括：

当所述万有特性曲线中最低油耗区域与换挡前的点距离大于所述预定的距离阈值，且所选取的换挡点的发动机转速大于所述万有特性曲线中最低油耗区域对应的转速时，减小所述数据库中所选取的换挡点的发动机转速。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将表示所述预定的发动机转速、发动机扭矩和油门开度三者的对应关系的曲线绘制在所述发动机万有特性曲线的图像中。

7.一种自动变速箱换挡策略的确定装置，其特征在于，所述装置包括：

第一选取模块，用于在预定的数据库中选取一个换挡点，所述数据库中存储有多个换挡点，每个换挡点包括换前挡位、换后挡位、发动机转速和油门开度；

确定模块，用于根据所选取的换挡点的发动机转速和油门开度、以及预定的发动机转速、发动机扭矩和油门开度三者的对应关系，确定换挡前的发动机扭矩；

第一绘制模块，用于根据所选取的换挡点的发动机转速和所述换挡前的发动机扭矩，在发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡前的点；

第二绘制模块，用于在所述发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡后的点；

调整模块，用于调整所述数据库中所选取的换挡点的发动机转速，直至绘制出的换挡前的点的位置和换挡后的点的位置达到预定的要求。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二选取模块，用于在所述数据库中选取下一个换挡点，直至所述数据库中所有换挡点的换挡前的点的位置和换挡后的点的位置均达到所述预定的要求。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二绘制模块包括：

第一计算子模块，用于根据所选取的换挡点的发动机转速和车辆的挡位速比，计算出换挡后的发动机转速；

第二计算子模块，用于根据所述换挡后的发动机转速和所选取的换挡点的油门开度、以及所述预定的发动机转速、发动机扭矩和油门开度三者的对应关系，确定换挡后的发动机扭矩；

绘制子模块，用于根据所述换挡后的发动机转速和所述换挡后的发动机扭矩，在所述发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡后的点。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述预定的要求包括：

所述万有特性曲线中最低油耗区域与换挡前的点距离小于预定的距离阈值，并且所述万有特性曲线中最低油耗区域与换挡后的点距离小于所述预定的距离阈值。

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