具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

本申请提供一种AMT变速箱的换挡方法及换挡装置，仅需要调整不同车型的车辆参数和发动机特性参数，无需其他参数配置即可获得与车型匹配的换挡策略，通用性强。

图1为本申请提供的AMT变速箱的换挡方法的流程图。如图1所示，换挡方法包括：

S110:依据不同转速下的油门开度-扭矩对应关系和油门开度-比油耗对应关系确定换挡参数。

作为一个实施例，换挡参数包括不同的油门开度下相邻两挡之间的最大动力换挡车速、动力换挡车速、提前换挡车速和经济换挡车速等。其中，动力换挡车速为动力换挡模式下相邻两挡之间的最优换挡车速，经济换挡车速为经济换挡模式下相邻两挡之间的最优换挡车速，提前换挡车速是相邻两挡之间提前换挡的最小车速。

S120：依据换挡参数进行换挡操作。

具体地，如图2所示，步骤S110包括如下步骤：

S210：依据不同转速下的油门开度-扭矩关系(例如油门开度-扭矩曲线)和油门开度-比油耗关系(例如油门开度-比油耗曲线)获取不同油门开度下所有挡位的车速-扭矩曲线和车速-比油耗曲线。

具体地，在每个转速下的油门开度-扭矩曲线上取点，获得油门开度- 车速-扭矩之间的关系，并依据车速所属的挡位形成每个油门开度下所有挡位的车速-扭矩曲线。在每个转速下的油门开度-比油耗曲线上取点，获得油门开度-车速-比油耗之间的关系，并依据车速所属的挡位形成每个油门开度下所有挡位的车速-比油耗曲线。

优选地，油门开度以5％为间隔进行划分。

作为示例，图3为本申请提供的一个实施例的100％油门开度下所有挡位的车速-扭矩曲线。图4为本申请提供的一个实施例的100％油门开度下所有挡位的车速-比油耗曲线。

S220：将相同油门开度下相邻两挡的车速-扭矩曲线的交叉点车速作为该油门开度下第一挡位和第二挡位之间的动力换挡车速，如图3中的实心圆点所示。

将相同油门开度下每个挡位的车速-扭矩曲线上扭矩开始下降的拐点对应的车速作为该油门开度下该挡位的最大动力换挡车速，如图3中的实心矩形所示。

由于3挡、4挡、5挡的车速范围较大，动力换挡车速位于该挡位的较低车速区间，因此优选地，选取3挡、4挡、5挡的最大动力换挡车速，作为换挡参数的一部分，为AMT提供准确的换挡时机。

S230：将相同油门开度下相邻两挡的车速-比油耗曲线的交叉点车速作为该油门开度下第三挡位和第四挡位之间的经济换挡车速，如图4中的实心圆点所示。

S240：按照各挡位的速比分别计算各挡位下不同的发动机转速对应的车速u和动力因数D，并依据车速计算不同油门开度下所有挡位的车速-动力因数曲线。

其中，车速u的计算公式如下：

其中n为发动机转速(rpm)，R为轮胎滚动半径(m)，i_g为变速器在 g挡位的速比，i_g为主减速比。

动力因数的计算公式如下：

其中，式中P代表当前转速下发动机能输出的最大功率(外特性功率，发动机特性参数)，η代表系统效率(车辆参数)，f代表滚动阻力系数(车辆参数)，C_D代表空气阻力系数(车辆参数)，A代表迎风面积(车辆参数)，g代表重力加速度，m代表整车最大设计总质量(车辆参数)。

动力因数D的单位为g(重力加速度)。例如D＝0.1，代表当前发动机输出的动力除了克服汽车行驶的滚动阻力和风阻后，还可以提供0.1g的加速度，这个0.1g加速度的动力可以用来加速，也可以用来爬坡。

作为示例，图5为本申请提供的一个实施例的100％油门开度下所有挡位的车速-动力因数曲线。

S250：依据不同油门开度下每个挡位的最低动力因数阈值确定不同油门开度下相邻两挡之间的提前换挡车速。

作为实例，在100％油门开度下，1挡换2挡后动力因数阈值为0.20，则根据图5查找2挡动力因数为0.20时对应的车速为11.874km/h，该车速作为提前换挡车速。

可以理解地，不同挡位的动力因数阈值可以相同或不同。

S260：依据不同油门开度下的各挡位的加速度差值确定不同油门开度下各挡位对应的工况判定标准。

具体地，依据车辆参数和发动机特性参数确定不同车速对应的理论加速度，并依据不同油门开度下各挡位的加速度差值级别确定该油门开度下各挡位的工况判定标准，其中，特定油门开度下特定挡位中不同的车速在不同的路况下获得不同的实际加速度，将实际加速度与对应的理论加速度的差值按照大小进行分级，获得高、中、低三挡加速度差值。

作为一个实施例，下表示出了100％油门开度下1挡的工况判定标准。

其中，理论加速度a的计算公式如下：

汽车在平路行驶时遵循上述力学公式。但是，在爬坡时，由于需要克服坡道阻力，实际的加速度会有所降低。汽车行驶过程中，由车速传感器采集车速数据，通过车载控制器将车速对时间求导，即为实际加速度。在驾驶员踩油门时，计算实际加速度与理论加速度之间的差值，作为当前加速度差值，依据当前加速度差值所属的范围确定其加速度差值级别。

作为示例，图6为本申请提供的一个实施例的100％油门开度下1挡的车速-动力因数曲线、以及高、中、低挡加速度差值曲线。

图6中，动力因数曲线可以认为在平路正常行驶情况下，按照100％油门开度下1挡时可以获得的加速度值。设图中a点坐标为(xa，ya)，则表示在1挡100％油门时，实际车速为xa，实际加速度为ya，则当前处于高油门开度(≥50％)，低挡加速度差值，按照上表所示的工况判定标准，该工况属于⑦急加速工况。

基于上述换挡参数，步骤S120中，依据换挡参数进行换挡操作包括如下步骤：

若采集到油门踏板的压力信号，说明驾驶员的意图为升挡，则触发升挡策略，执行如下步骤：

若接收到经济型换挡的指令，则在当前油门开度下当前挡位对应的经济换挡车速时升入比当前挡位高一挡的挡位。

若接收到动力性换挡的指令，则执行如下步骤。

P1：采集当前车速、当前油门开度、当前挡位以及当前的加速度差值。

P2：依据当前油门开度和当前的加速度差值确定当前工况。

P3：依据当前车速、当前油门开度、当前挡位以及当前工况确定升挡策略。

具体地，包括如下情况：

1、若当前车速大于第一阈值(例如50km/h)、当前挡位为中挡位(例如4或5挡)，并且当前工况为第一工况，则在与当前油门开度和当前挡位对应的最大动力换挡车速时升入比当前挡位高一挡的挡位，保证超车速度。

其中，第一工况为以第一加速度加速、以第二加速度加速或在第一坡度上以第三加速度加速。其中，第一坡度小于第一坡度阈值，第一加速度位于第一加速度阈值和第二加速度阈值之间，第二加速度和第三加速度大于第二加速度阈值。

作为示例，第一工况为上表中的④、⑦、⑧中的一种。

2、若当前工况为第二工况，则在与当前油门开度和当前挡位对应的动力换挡车速时升入比当前挡位高一挡的挡位。

其中，第二工况为在第二坡度上爬坡或在第三坡度上以第四加速度加速。其中，第二坡度和第三坡度小于第一坡度阈值(即低度坡)，第四加速度位于第一加速度阈值与第二加速度阈值之间。

作为示例，第二工况为上表中的③或⑤。

3、当车速低于第一阈值(例如20km/h)，当前挡位为低挡位(例如1 挡或2挡)，当前工况为第三工况，则维持当前挡位不变，直至当前工况发生变化，以保证爬坡平稳。

其中，第三工况为在第三坡度上爬坡或在第四坡度上爬坡，其中，第三坡度位于第一坡度阈值与第二坡度阈值之间(即中度坡)，第四坡度大于第二坡度阈值(即高度坡)。

作为示例，第三工况为上表中的⑥或⑨。

4、若当前挡位为空挡，当前车速不为0(即为空挡滑行时)，并且采集到油门踏板收到压力(即被踩下)，则确定当前车速相邻的当前油门开度下的第五挡位和第六挡位，其中当前车速位于第五挡位的动力换挡车速与第六挡位的动力换挡车速之间，并且第五挡位低于第六挡位；并且将变速器挂入第五挡位。

5、在其他工况(例如①或②)下，按当前油门开度下与当前挡位对应的提前换挡车速升入比当前挡位高一挡的挡位，这样可以在提前升挡后仍保持必须的加速性能。

若采集到制动踏板的压力信号(即制动踏板被踩下)，说明驾驶员的意图为减速。

若接收到经济性换挡的指令，则以当前油门开度下与当前挡位对应的经济降挡车速降入比当前挡位低一挡的挡位，其中，经济降挡车速小于经济换挡车速，并且经济降挡车速与经济换挡车速之间的差值为预设差值。

可以理解地，对于不同挡位，预设差值不同。

若接收到动力性换挡的指令，则执行如下步骤：

1、采集当前挡位，依据预设油门开度(例如10％)下当前挡位对应的提前换挡车速降入比当前挡位低一挡的挡位，这样可以使降到对应挡位后，仅需要踩很小幅度的油门踏板，又可恢复动力性。

2、对换挡后的时间进行计时，若在降一挡后经过第一时间间隔后又达到降下一挡的车速(其中第一时间间隔小于时间阈值)，即认为驾驶员意图要大幅降低车速，则不再降挡而是直接转入空挡状态，减少不必要的换挡。

可以理解地，不同挡位之间的时间阈值可以相同或不同。

3、由于降挡过程中会出现空挡滑行的情况，相应的，若当前挡位是空挡、油门踏板没有被踩下、并且车速在增加，则认为是进入了下坡工况。作为一个实施例，此时确定当前车速相邻的预设油门开度(例如10％)下的第七挡位和第八挡位，其中当前车速位于第七挡位的动力换挡车速与第八挡位的动力换挡车速之间，并且第七挡位低于第八挡位；并且将变速器挂入第七挡位。

基于上述换挡方法，本申请还提供了一种AMT变速箱的换挡装置。如图7所示，换挡装置包括换挡参数确定模块701和换挡模块702。

换挡参数确定模块701用于依据不同转速下的油门开度-扭矩对应关系和油门开度-比油耗对应关系确定换挡参数，换挡参数包括不同的油门开度下相邻两挡之间的最大动力换挡车速和/或动力换挡车速，动力换挡车速为动力换挡模式下相邻两挡之间的最优换挡车速。

换挡模块702用于依据换挡参数进行换挡操作。

本申请在不额外增加传感器的情况下，仅通过油门开度、制动踏板开度、车速等参数，依据工况判定标准分析当前驾驶员意图，并且本申请的换挡策略兼顾了经济性换挡需求以及动力性换挡下的爬坡工况和超速工况的动力需求。另外，本申请的换挡参数计算方法可作为AMT变速器标定的初始数据输入，大大节省AMT标定周期。

虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。