【乐百顺讲堂】汽车智能换挡策略

影响到智能换挡的车辆运行工况主要是坡道，在上坡驾驶员希望车辆换入更低的挡位以获得更强的动力输出，在下坡驾驶员希望车辆保持低挡位以便运用发动机对车辆实现制动，同时也可以确保再加速时的加速性，因此识别坡道并对换挡决策进行主动干预是智能换挡的主要内容之一。

那么汽车是如何识别坡道的呢？如图1所示，汽车在上坡时主要受到驱动力、行驶阻力、加速阻力以及坡道阻力的作用。

图1 汽车坡道受力图

根据汽车行驶方程式[1]，可以计算出坡道阻力，坡道阻力的大小表征着坡度的大小。然而计算出的坡度会如何干预换挡策略的呢？如图2所示，在相同的油门下坡度越大车辆的降挡车速越高，当降挡车速高过当前车速时变速箱控制器便执行降挡操作，这样在上坡驾驶员会获得更强的动力，在下坡时发动机会制动车辆防止车速过高。

图2 坡道智能修正

影响智能换挡的车辆工作状态主要是急刹车，在紧急减速停车的工况下，驾驶员猛踩刹车，此时主动干预车辆进行降挡可以提高制动性能。

然而急刹车是如何识别的呢？汽车控制器可以通过传感器采集到制动缸压力以及油门踏板的位置等信息，对上述信息进行处理可以得到刹车深度及其变化率、油门开度、输出轴转速变化率等信号，综合上述信号便可识别出急刹车工况以及制动度，如图3所示，当识别出急刹车工况时，变速箱控制器会在一段时间内禁止升挡，同时也会利用制动度修正降挡车速，以实现提前降挡。

图3 急制动智能修正

据验证，在急制动时提前降挡会让车辆的制动时间缩短，制动距离减小。

不同驾驶员的驾驶习惯及风格不同，一般来说根据动力需求可把驾驶员分为运动型和经济型两类，为适应驾驶员不同的驾驶风格，提高驾驶性体验，车辆需要识别驾驶员的驾驶风格并根据驾驶风格主动干预换挡。

驾驶员的驾驶风格可以用运动系数来表征，如图4所示，驾驶员的运动系数可以通过引擎扭距，制动减速度，车速，运动开关，calm开关，kickdown后开关等进行综合判断。运动系数越大表明驾驶员对动力需求也就越大，驾驶员也越偏向于运动型驾驶员，当运动系数大于一定数值时，变速箱控制器便会利用车速判断是否需要主动干预换挡以满足驾驶员的动力需求。

图4 运动系数计算

合理的运动系数能准确的反应出驾驶员的运动风格，对于运动风格较强的驾驶员，车辆会主动迎合进行降挡，车辆的动力性会明显增强；对于运动风格较弱的驾驶员，车辆会尽量维持在高档位并使发动机处于最舒适的工作状态以达到省油的目的。

总之，汽车智能换挡策略致力于为驾驶员提供更好的驾驶体验以实现真正的人车合一。