一种带有排气制动系统的自动挡车辆的降挡控制方法及系统与流程

本发明属于车辆换挡控制，具体涉及一种带有排气制动系统的自动挡车辆的降挡控制方法及系统。

背景技术：

1、随着商用车数量与种类的增加，对车辆性能及安全性和效率提出了更高的要求。由于商用车质量大，运行距离长，行驶环境复杂多变，对制动系统的可靠性与效率要求更高，然而传统的制动系统例如液压制动等会面临热衰退及制动效能下降等问题，严重时甚至导致制动失灵，从而引发交通事故，因此辅助制动系统成为提升商用车性能的重要手段。

2、排气制动系统时商用车常用的辅助制动方式，排气制动系统通过关闭发动机排气门或调整排气背压，利用发动机压缩行程产生的阻力来辅助制动。然而，其制动效能受发动机转速影响显著，且在不同工况下，如变速箱档位的选择，会直接影响排气制动的实际效果。当前，amt变速箱进入排气联动制动模式，在集成排气制动系统时，amt变速箱的换挡逻辑与排气制动系统的控制策略需高度协调。当前存在的问题包括：在轻踩刹车时，amt变速箱可能过于积极地降档以提升发动机转速，这不仅可能导致不必要的燃油消耗，还可能影响排气制动的最佳介入时机；而在下坡工况下，发动机转速应处于较高转速区间，辅助制动发挥较强的制动效能，amt变速箱的逐级降档策略可能无法迅速将发动机转速提升至最佳制动区间，从而错失制动良机。

3、此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种带有排气制动系统的自动挡车辆的降挡控制方法及系统，是非常有必要的。

技术实现思路

1、针对现有技术采用排气制动作为商用车的辅助制动时，轻踩刹车后，amt变速箱降挡提升发动机转速，导致燃油浪费，影响排气制动的最佳介入时机，下坡工况下，逐级降挡策略无法迅速提升发动机转速值最佳制动区间，错失制动良机的缺陷，本发明提供一种带有排气制动系统的自动挡车辆的降挡控制方法及系统，以解决上述技术问题。

2、第一方面，本发明提供一种带有排气制动系统的自动挡车辆的降挡控制方法，包括如下步骤：

3、s1.在刹车的排气制动联动激活时，amt变速箱判断是否进入排气制动换挡模式；

4、s2.在排气制动换挡模式，变速箱控制单元tcu采集制动踏板的制动信号识别制动意图；

5、s3.变速箱控制单元tcu采集车辆的坡度信息、与前方车辆的距离以及制动踏板的制动信号，并结合制动意图对发动机降挡转速进行修正，使用修正的发动机降挡转速完成amt变速箱换挡。

6、进一步地，步骤s1具体步骤如下：

7、s11.车辆行驶过程中，整车控制器ecu判断是否接收到制动踏板的制动信号；

8、若是，进入步骤s12；

9、若否，等待设定时间段，返回步骤s11；

10、s12.整车控制器ecu通知amt变速箱激活排气制动联动；

11、s13.amt变速箱通过整车控制器ecu获取发动机扭矩信号；

12、当发动机扭矩信号为0时，进入步骤s14；

13、当发动机扭矩信号不为0时，进入步骤s15；

14、s14.amt变速箱进入排气制动换挡模式，进入步骤s2；

15、s15.amt变速箱进入正常换挡模式，结束。

16、进一步地，步骤s2具体步骤如下：

17、s21.进入排气制动换挡模式后，变速箱控制单元tcu计算制动踏板深度；s22.变速箱控制单元tcu将计算的制动踏板深度与预先设定第一深度阈值和第二深度阈值进行比对；

18、当制动踏板深度小于第一深度阈值时，进入步骤s23；

19、当制动踏板深度大于等于第一比例阈值，小于等于第二比例阈值时，进入步骤s24；

20、当制动踏板深度大于第二比例阈值时，进入步骤s25；

21、s23.识别为轻度踩刹车，判定维持当前车速，需要的降挡转速与正常换挡模式下的降挡转速相同，结束；

22、s24.识别为中度踩刹车，判定需要将当前车速降低，进入步骤s3；

23、s25.识别为重度踩刹车，判定需要紧急制动，变速箱控制单元tcu向amt变速箱发送维持当前挡位指令，并分开离合器，结束。

24、进一步地，步骤s21具体步骤如下：

25、s211.变速箱控制单元tcu预先向整车控制器采集车辆的车速、减速度及制动踏板深度数据，并以车速、减速度为输入，以及制动踏板深度为输出建立二维插值模块并进行保存；

26、s212.变速箱控制单元tcu向整车控制器获取实时车辆的车速及减速度，在通过保存的二维插值模块进行实时的制动踏板深度的估算。

27、进一步地，步骤s3具体步骤如下：

28、s31.变速箱控制单元tcu获取计算的制动踏板深度及持续时间，计算制动踏板影响因子；

29、s32.变速箱控制单元tcu通过gps获取车辆当前所处路段的坡度信息，计算坡度影响因子；

30、s33.变速箱控制单元tcu通过车辆前部的雷达及光学传感器计算车辆与前方障碍物的相对距离，计算距离影响因子；

31、s34.变速箱控制单元tcu使用制动踏板影响因子、坡度影响因子以及距离影响因子对正常换挡模式下的降挡转速进行修正，得到所需的发动机转速。

32、进一步地，步骤s31具体步骤如下：

33、s311.变速箱控制单元tcu对设定时间段内的制动踏板深度进行分析，识别出持续时间超过时间阈值的制动踏板深度brkpedal；

34、s312.使用预先设定比例增益系数kp和积分增益系数ki计算制动踏板影响因子facb:

35、facb＝kp*brkpedal+∑(ki*brkpedal)，其中制动踏板影响因子facb在制动结束后复位清零。

36、进一步地，步骤s32具体步骤如下：

37、s321.预先设定第一坡度阈值、第二坡度阈值，并设定上坡的坡度范围为大于0小于第一坡度阈值，设定平路的坡度阈值为与0的距离小于等于设定阈值，设定小下坡的坡度阈值为大于第二坡度阈值，小于0，设定大下坡的坡度阈值为大于等于第二坡度阈值，小于1；

38、s322.预先建立各坡度分类对应坡度影响因子的经验表；

39、s323.变速箱控制单元tcu通过gps获取车辆当前路段的坡度信息，并与各坡度范围进行比较确定坡度分类，再查找经验表得到坡度影响因子。

40、进一步地，步骤s33具体步骤如下：

41、s331.变速箱控制单元tcu通过车辆前部的雷达及光学传感器计算车辆与前方障碍物的相对距离，将相对距离与安全距离进行比较；

42、当相对距离大于安全距离，进入步骤s332；

43、当相对距离小于等于安全距离，进入步骤s333；

44、s332.判定距离影响因子facd为0，进入步骤s4；

45、s333.判定距离影响因子facd预先设定的值。

46、进一步地，步骤s34中通过如下公式计算所需的发动机转速nd：

47、nd＝nj+nj×facb+nj×facd+nj×facc

48、其中，nj为正常换挡模式的降挡转速，facb为制动踏板影响因子，facd为距离影响因子，facc为坡度影响因子。

49、第二方面，本发明提供一种带有排气制动系统的自动挡车辆的降挡控制系统，包括：

50、排气制动换挡模式进入判断模块，用于在刹车的排气制动联动激活时，amt变速箱判断是否进入排气制动换挡模式；

51、制动意图识别模块，用于在排气制动换挡模式，变速箱控制单元tcu采集制动踏板的制动信号识别制动意图；

52、降挡转速修正模块，用于变速箱控制单元tcu采集车辆的坡度信息、与前方车辆的距离以及制动踏板的制动信号，并结合制动意图对发动机降挡转速进行修正，使用修正的发动机降挡转速完成amt变速箱换挡。本发明的有益效果在于：

53、本发明提供的带有排气制动系统的自动挡车辆的降挡控制方法及系统，通过排气制动降挡模式实现排气联动下车辆的合理降挡，发挥发动机制动效能，通过车速和车辆加速度进行制动开度估算，根据制动踏板开度区间划分准确识别用户的制动需求，通过制动踏板影响、坡度和障碍物影响对降挡点转速进行补偿修正，实现合理降挡。

54、此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

55、由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。