下坡工況自動變速器控制方法
【專利摘要】本發明公開一種下坡工況自動變速器控制方法，涉及車輛控制技術，以在下坡路面較短的情況下，避免出現頻繁變換檔位的問題，從而提高車輛行駛的平順性。下坡工況自動變速器控制方法包括：激活自動變速器下坡行駛模式；通過自動變速器控制單元獲得進入下坡行駛模式時的第一里程值m1；通過自動變速器控制單元實時獲得第二里程值m2；實時計算m2與m1的里程差值m′，直到m′>預設里程值，停止m2的獲取；通過發動機控制單元獲得加速踏板下壓程度h；通過速度傳感器獲得當前行駛速度v1；比較h與預設下壓程度值、v1與預設速度值；如果m′>預設里程值，h<下壓程度值，v1>預設速度值，自動變速器從當前檔位自動換至下一個低檔位。
【專利說明】下坡工況自動變速器控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及車輛控制技術，尤其涉及一種下坡工況自動變速器控制方法。
【背景技術】
[0002]變速器是現代傳動系統中非常重要的一個部分，為了提高傳動系統的效率，近期以來，人們進行了相當多的研發工作，從而發明了自動變速器，提高了汽車的經濟性能及驅動性能。
[0003]其中，汽車在行駛的過程中，難免會從水平路面或上坡路面進入下坡路面，由于汽車的質量較大，其會在下坡路面上產生加速運動，通常駕駛員通過控制剎車踏板及加速踏板(油門)的深度來進行車速的控制，而對經驗不足的駕駛員很難控制好，因此，現有技術中，在汽車中增設了下坡行駛模式，從而通過變速器自動控制車速。
[0004]鑒于此，首先需要確定是否激活下坡行駛模式，具體地，通過比較汽車的額定縱向加速度和瞬時縱向加速度、及汽車行駛過程中額定行駛阻力和瞬時行駛阻力，當兩者的比較結果均滿足特定要求時，則汽車控制單元判斷汽車進入了下破路面，同時激活下坡行駛模式，該過程歷時非常短。這之后，再通過控制單元自動檢測加速踏板的位置從而識別駕駛員的駕駛意圖，當加速踏板的下壓程度為零時，再通過比較預設車速度與瞬時車速度，在滿足特定要求時，自動變速器則自動從當前檔位降到相鄰的低檔位。
[0005]根據上述下坡行駛模式的工作原理，汽車從較短的下坡路面進入水平路面或上坡路面，之后或再次進入下坡路面時，尤其是該種情況多次發生時，汽車根據不同的路況及工況需要頻繁的變換檔位，導致汽車行駛的平順性低。
【發明內容】
[0006]本發明的實施例提供一種下坡工況自動變速器控制方法，以在下坡路面較短的情況下，避免出現頻繁變換檔位的問題，從而提高車輛行駛的平順性。
[0007]為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案:一種下坡工況自動變速器控制方法，包括:判斷車輛是否進入下坡路面，如果是，激活自動變速器的下坡行駛模式；通過自動變速器控制單元獲得車輛進入所述下坡行駛模式時的第一里程值ml ;通過所述自動變速器控制單元實時獲得車輛在所述下坡行駛模式的行駛過程中的第二里程值m2 ；實時計算第二里程值m2與第一里程值ml的里程差值m'并將里程差值m'實時與預設里程值進行比較，直到兩者的里程差值m' >預設里程值時，停止所述第二里程值m2的獲取；通過發動機控制單元獲得車輛加速踏板的下壓程度h ;通過速度傳感器獲得車輛當前行駛速度Vl ;比較所述下壓程度h與預設下壓程度值、所述當前行駛速度Vl與預設速度值；如果m' >預設里程值，且h〈下壓程度值，同時vl>預設速度值，自動變速器從當前檔位自動換至下一個低檔位。
[0008]具體地，所述判斷車輛是否進入下坡路面，如果是，激活自動變速器的下坡行駛模式具體包括:在自動變速器控制單元中預存儲當前檔位下的額定縱向加速度aO ;通過加速度傳感器獲得車輛在所述當前檔位下的瞬時縱向加速度al，同時傳送給所述自動變速器控制單元；在所述自動變速器控制單元中預存儲所述當前檔位下的額定發動機扭矩TO ;通過發動機控制單元獲得車輛在所述當前檔位下的瞬時發動機扭矩Tl，同時傳送給所述自動變速器控制單元；在自動變速器控制單元中，比較瞬時縱向加速度al與額定縱向加速度a0 ；在自動變速器控制單元中，比較瞬時發動機扭矩Tl與額定發動機扭矩TO ;如果al>aO+a'且T1〈T0+T'，激活所述自動變速器的下坡行駛模式，其中，T'是一個預先設定的值，且T' >0,a'是一個預先設定的值，且a' >0。
[0009]其中，所述T'為根據車輛的質量預先確定的值。
[0010]同理，所述a'為根據車輛的質量預先確定的值。
[0011 ] 根據技術人員的多次試驗及經驗，所述預設里程值為5米，所述預設下壓程度值為5%，所述預設速度值為根據下坡坡度及車輛的質量計算得到的經驗值。
[0012]優選地，所述當前車輛行駛速度Vl通過所述速度傳感器采集的車輛的車輪轉速數據計算得到。
[0013]為了便于數據信號之間的傳遞，所述發動機控制單元與所述自動變速器控制單元之間通過控制器局域網絡通信完成信號的傳輸。
[0014]在實際行駛過程中，所述判斷車輛是否進入下坡路面，如果是，激活自動變速器的下坡行駛模式之后，還包括:通過所述發動機控制單元獲得車輛制動踏板的下壓程度；如果測得并判斷所述制動踏板被使用，停止所述下坡行駛模式。
[0015]本發明實施例提供的下坡工況自動變速器控制方法中，首先判斷車輛是否進入了下坡路面，如果是，則激活自動變速器的下坡行駛模式，在該模式下分別通過自動變速器控制單元，獲得車輛進入下坡行駛模式時的第一里程值ml，同時實時獲得車輛在下坡行駛模式的行駛過程中的第二里程值m2，通過發動機控制單元獲得車輛加速踏板的下壓程度h，通過速度傳感器獲得車輛當前行駛速度vl，從而通過實時計算第二里程值m2與第一里程值ml的里程差值m'并實時與預設里程值進行比較，直到兩者的里程差值m' >預設里程值時，停止第二里程值m2的獲取、下壓程度h與預設下壓程度值比較、當前行駛速度vl與預設速度值進行比較，如果m' >預設里程值，且h〈下壓程度值，同時vl>預設速度值三個條件同時滿足時，自動變速器從當前檔位自動換至下一個低檔位。由此分析可知，汽車在下坡工況時，且在下坡行駛模式下進行自動降檔操作時，需要滿足里程差值m' >預設里程值，考慮了下坡路面長短這個問題，即在下坡路面較短時，不進行換擋操作，避免了車輛從較短下破路面進入其他路況路面時再次換擋的問題，即避免了頻繁變換檔位的問題，從而提高了車輛行駛的平順性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明實施例提供的下坡工況自動變速器控制方法流程圖；
[0017]圖2為圖1中步驟101的子步驟流程圖；
[0018]圖3為本發明實施例提供的下坡工況自動變速器控制方法具體執行過程的流程圖。
【具體實施方式】[0019]下面結合附圖對本發明實施例下坡工況自動變速器控制方法進行詳細描述。
[0020]本發明實施例提供一種下坡工況自動變速器控制方法，如圖1所示，包括:
[0021]101、判斷車輛是否進入下坡路面，如果是，激活自動變速器的下坡行駛模式。
[0022]102、通過自動變速器控制單元獲得車輛進入下坡行駛模式時的第一里程值ml。
[0023]103、通過自動變速器控制單元實時獲得車輛在下坡行駛模式的行駛過程中的第二里程值m2。
[0024]104、實時計算第二里程值m2與第一里程值ml的里程差值m'并將里程差值m'實時與預設里程值進行比較，直到兩者的里程差值m' >預設里程值時，停止第二里程值m2的獲取。
[0025]105、通過發動機控制單元獲得車輛加速踏板的下壓程度h。
[0026]106、通過速度傳感器獲得車輛當前行駛速度vl。
[0027]107、比較下壓程度h與預設下壓程度值、當前行駛速度Vl與預設速度值。
[0028]108、如果m' >預設里程值，且h〈下壓程度值，同時vl>預設速度值，自動變速器從當前檔位自動換至下一個低檔位。
[0029]本發明實施例提供的下坡工況自動變速器控制方法中，首先判斷車輛是否進入了下坡路面，如果是，則激活自動變速器的下坡行駛模式，在該模式下分別通過自動變速器控制單元，獲得車輛進入下坡行駛模式時的第一里程值ml，同時實時獲得車輛在下坡行駛模式的行駛過程中的第二里程值m2，通過發動機控制單元獲得車輛加速踏板的下壓程度h，通過速度傳感器獲得車輛當前行駛速度vl，從而通過實時計算第二里程值m2與第一里程值ml的里程差值m'并實時與預設里程值進行比較，直到兩者的里程差值m' >預設里程值時，停止第二里程值m2的獲取、下壓程度h與預設下壓程度值比較、當前行駛速度vl與預設速度值進行比較，如果m' >預設里程值，且h〈下壓程度值，同時vl>預設速度值三個條件同時滿足時，自動變速器從當前檔位自動換至下一個低檔位。由此分析可知，汽車在下坡工況時，且在下坡行駛模式下進行自動降檔操作時，需要滿足里程差值m' >預設里程值，考慮了下坡路面長短這個問題，即在下坡路面較短時，不進行換擋操作，避免了車輛從較短下破路面進入其他路況路面時再次換擋的問題，即避免了頻繁變換檔位的問題，從而提高了車輛行駛的平順性。
[0030]汽車在實際行駛的過程中，其自動變速器是否需要激活下坡行駛模式是一個實時的檢測過程，從而需要進行實時的判斷，以充分地利用汽車的驅動性能，保證行駛的平順性。具體的判斷過程如圖2所示，具體包括:
[0031]201、在自動變速器控制單元中預存儲當前檔位下的額定縱向加速度a0。通常汽車的行駛路況有3中，即上坡路面、下坡路面和水平路面。汽車在不同的路況路面上存在不同的縱向加速度，例如，在水平路面上加速度為0，在上坡路面上加速度大于0，且為向上的方向，在下坡路面上加速度大于0，且為向下的方向。其中，上述3中情況為較理想的狀態，不考慮加速度的瞬時改變。
[0032]202、通過加速度傳感器獲得車輛在當前檔位下的瞬時縱向加速度al，同時傳送給自動變速器控制單元。
[0033]該al為汽車在行駛過程中的汽車縱向加速度，由于汽車在下坡路面行駛時，其為變加速運動，因此僅能夠實時得到其瞬時縱向加速度al，取任意時刻或實時與aO進行比較對結果均沒有影響。
[0034]203、在自動變速器控制單元中預存儲當前檔位下的額定發動機扭矩T0。
[0035]通常，通過比較汽車縱向加速度則可以直接判斷汽車是否駛入了下坡路面，但為了提高判斷的準確性，則增加了發動機扭矩這一對比量。當然，也可以增加其他有效對比量。
[0036]204、通過發動機控制單元獲得車輛在當前檔位下的瞬時發動機扭矩Tl，同時傳送給自動變速器控制單元。
[0037]205、在自動變速器控制單元中，比較瞬時縱向加速度al與額定縱向加速度aO。
[0038]206、在自動變速器控制單元中，比較瞬時發動機扭矩Tl與額定發動機扭矩T0。
[0039]207、如果al>a0+a'且T1〈T0+T'，激活自動變速器的下坡行駛模式，其中，T'是一個預先設定的值，且T' >0，a'是一個預先設定的值，且a' >0。
[0040]通過比較汽車縱向加速度，根據其數值大小(包括方向)，當al>a0+a,時，此時以向下為正方向，則能夠判斷汽車處于下坡路面上，同時，處于下坡路面上的汽車由于其自身質量，即加速的原因，速度越來越大，且不會對發動機帶來過多的負荷，因此處于下坡路面上的汽車瞬時發動機扭矩Tl小于同檔位下額定發動機扭矩T0，從而進一步判斷汽車處于下坡路面上，最后激活自動變速器的下坡行駛模式。當然，為了提高判斷的準確性，可以在多增設幾個對比量，例如速度，額定阻力和瞬時阻力等。
[0041]優選地，T'和a'均可以為根據車輛的質量預先確定的值，其可以為技術人員經過多次試驗得到的經驗值。
[0042]其中，由于判斷是否需要激活自動變速器的下坡行駛模式均在自動變速器控制單元(Transmission Control Unit, TCU)中進行數據的比較及執行操作，而一些數據的獲取，比如瞬時發動機扭矩Tl則通過發動機控制單元獲取，即電子控制單元(ElectronicControl Unit, E⑶)，因此需要在發動機控制單元與自動變速器控制單元之間建立通信協議，以便于傳輸相關數據信息，由此可以通過可靠性較高的控制器局域網絡(Cable AreaNetwork, CAN)通信完成連接，當然，也可以通過采用其他方式進行信號的傳輸。
[0043]同樣，在進行是否進行降檔的操作時，通過發動機控制單元獲得的車輛加速踏板的下壓程度h后需要通過CAN通信傳遞給TCU，而通過傳感器等獲得的信號數據，例如通過速度傳感器獲得車輛當先行駛速度vl后，可以通過信號線將傳感器與TCU相連，從而直接將速度信號傳遞給TCU，以便于在TCU中進行比較來判斷是否執行降檔操作。
[0044]具體可以參照圖3來說明，圖3主要說明了汽車從判斷是否激活下坡行駛模式到是否在下坡行駛模式下自動降檔，當汽車在一個坡路較長的下坡路面上行駛時，首先通過TCU中的里程表獲取汽車進入下坡行駛模式時的第一里程值ml，ml是直接可以讀取并獲得的。
[0045]之后汽車在下坡路面上，以下坡行駛模式行駛，該過程中，通過TCU能夠實時的獲取汽車的第二里程值m2，m2大于ml。
[0046]根據實時獲得的第二里程值，能夠實時的計算第二里程m2與第一里程值ml的差值，即m2-ml的值，從而得到兩者的里程差值m'，m' =m2_ml，從而再通過實時的將m'與預設的里程值進行比較，直到m' >預設里程值時，則給T⑶一個反饋，停止對第二里程值m2的獲取。其中預設里程值為技術人員根據多次試驗或自身經驗得到的一個經驗值，本實施例中可以為5m，當然也可以為其它合理數值。
[0047]在滿足上述里程值的要求時，還需要判斷汽車的加速踏板的下壓程度，從而確定駕駛人員的駕駛意圖，并進行相應的操作。當加速踏板的下壓程度h小于預設下壓程度值時，則能夠判斷此時駕駛人員未進行踩踏操作，即汽車仍然處于下坡行駛模式中，即自動變速器能夠在該模式下自動降檔。其中預設下壓程度值為技術人員根據自身經驗確定的值，通常取0，即為進行踩，然而在實際應用時，由于駕駛員在車內可活動空間有限，導致駕駛人員可能會產生誤碰觸加速踏板等操作，因此本實施中可以取5%來綜合考慮，實用性高，當然，也可以為其它合理數值。
[0048]然而，汽車中還設有制動踏板，因此，當汽車進入下坡路面時，并激活了自動變速器的下坡行駛模式后，通過發動機控制單元檢測制動踏板的下壓程度，當檢測到制動踏板存在下壓時，即駕駛人員有意踩踏了制動踏板，此時則停止下坡行駛模式。在這種情況下，汽車駕駛員追求的通常不在于達到額定速度，而是例如加強汽車的制動效果等，此時在這些情況下停止下坡行駛模式，則導致無法使用自動變速器的自動降檔的功能，因此還需要設定一個汽車速度參數，即通過速度傳感器獲得車輛當前行駛速度vl，從而通過vl與預設速度值進行比較，當vl>預設速度值時，則基本可以判斷駕駛員未踩踏制動踏板。其中，預設速度值為技術人員根據汽車在下坡路面上的坡度及汽車質量等參數而計算得到的經驗數值。
[0049]這其中，當前車輛行駛速度Vl可以通過速度傳感器采集的車輛的車輪轉速數據計算得到。根據速度公式v=2* *r*n得到，其中r為車輪的半徑，η為汽車車輪的轉速，準
確可靠。
[0050]此處需要說明的是，在汽車位于下坡路面上行駛時，由于汽車速度較快，因此如果一直采用通過踩踏制動踏板的方式來降低其速度，會較大程度的磨損制動系統，給汽車的驅動性能帶來很大的損壞，因此通常采用通過下坡行駛模式下的自動降檔功能完成汽車速度的控制。
[0051]最后，比較下壓程度h與5%、當前行駛速度vl與預設速度值，如果m' >5m,且h〈5%，同時vl>預設速度值，自動變速器從當前檔位自動換至下一個低檔位，從而完成對車速的控制。
[0052]由此可知，當下坡路面的坡長小于5m或等于5m時，不滿足上述的判斷情況，汽車則不會進行降檔操作，從而當汽車從該種下坡路面上駛出時，不會出現頻繁變換檔位的問題，提高了汽車的平順性。而當汽車在坡長大于5m的下坡路面上行駛時，在其加速踏板及速度的條件均滿足時，則進行降檔操作，以保證汽車行駛的安全性。
[0053]此處需要說明的是，上述通過技術人員得到的經驗值、預存儲的數據值及當下獲得的數據值，均為相同駕駛員在同一個車輛下進行的操作，無其他乘客，以進一步保證判斷的準確性。
[0054]術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0055]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0056]在本說明書的描述中，具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0057]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種下坡工況自動變速器控制方法，其特征在于，包括: 判斷車輛是否進入下坡路面，如果是，激活自動變速器的下坡行駛模式； 通過自動變速器控制單元獲得車輛進入所述下坡行駛模式時的第一里程值ml ；通過所述自動變速器控制單元實時獲得車輛在所述下坡行駛模式的行駛過程中的第二里程值m2 ； 實時計算第二里程值m2與第一里程值ml的里程差值m'并將里程差值m'實時與預設里程值進行比較，直到兩者的里程差值m' >預設里程值時，停止所述第二里程值m2的獲取； 通過發動機控制單元獲得車輛加速踏板的下壓程度h ； 通過速度傳感器獲得車輛當前行駛速度Vl ; 比較所述下壓程度h與預設下壓程度值、所述當前行駛速度Vl與預設速度值； 如果m' >預設里程值，且h〈下壓程度值，同時vl>預設速度值，自動變速器從當前檔位自動換至下一個低檔位。
2.根據權利要求1所述的下坡工況自動變速器控制方法，其特征在于，所述判斷車輛是否進入下坡路面，如果是，激活自動變速器的下坡行駛模式具體包括: 在自動變速器控制單元中預存儲當前檔位下的額定縱向加速度aO ； 通過加速度傳感器獲得車輛在所述當前檔位下的瞬時縱向加速度al，同時傳送給所述自動變速器控制單元； 在所述自動變速器控 制單元中預存儲所述當前檔位下的額定發動機扭矩TO ； 通過發動機控制單元獲得車輛在所述當前檔位下的瞬時發動機扭矩Tl，同時傳送給所述自動變速器控制單元； 在自動變速器控制單元中，比較瞬時縱向加速度al與額定縱向加速度aO ； 在自動變速器控制單元中，比較瞬時發動機扭矩Tl與額定發動機扭矩TO ； 如果aDaO+a'且ΤΚΤΟ+Τ'，激活所述自動變速器的下坡行駛模式，其中，Ti是一個預先設定的值，且T' >0，a'是一個預先設定的值，且a' >0。
3.根據權利要求2所述的下坡工況自動變速器控制方法，其特征在于，所述T'為根據車輛的質量預先確定的值。
4.根據權利要求2所述的下坡工況自動變速器控制方法，其特征在于，所述a'為根據車輛的質量預先確定的值。
5.根據權利要求1所述的下坡工況自動變速器控制方法，其特征在于，所述預設里程值為5米，所述預設下壓程度值為5%，所述預設速度值為根據下坡坡度及車輛的質量計算得到的經驗值。
6.根據權利要求5所述的下坡工況自動變速器控制方法，其特征在于，所述當前車輛行駛速度Vl通過所述速度傳感器采集的車輛的車輪轉速數據計算得到。
7.根據權利要求1-6任一項所述的下坡工況自動變速器控制方法，其特征在于，所述發動機控制單元與所述自動變速器控制單元之間通過控制器局域網絡通信完成信號的傳輸。
8.根據權利要求1所述的下坡工況自動變速器控制方法，其特征在于，所述判斷車輛是否進入下坡路面，如果是，激活自動變速器的下坡行駛模式之后，還包括:通過所述發動機控制單元獲得車輛制動踏板的下壓程度；如果測得并判斷所述制動踏.板被使用，停止所述下坡行駛模式。
【文檔編號】F16H61/02GK103438203SQ201310381933
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月28日 優先權日:2013年8月28日
【發明者】劉婧, 叢強, 秦軍超 申請人:長城汽車股份有限公司